Clasificare
① Apăsați natura muncii pot fi împărțite în transmiterea și primirea de antene.
② pot fi împărțite în funcție de scopul antenă de comunicații, Radio, antenă, Antenă TV, Radar antene.
③ Apăsați lungime de undă de operare pot fi împărțite în lungAntenă-val, lungime de unda antenă, AM antenă, Unde scurte antenă, FM antenă, Cuptor cu microunde antene.
④ Apăsați structura și principiul de funcționare pot fi împărțite în antene de sârmă și antenă şi aşa mai departe. Descrie a parametrul caracteristic de antena model, directivitate, Câștig, impedanta de intrare, eficiența radiației, Polarizare și frecvența
Antenă în conformitate cu dimensiune Punctele pot fi împărțite în două tipuri:
Antenă
O-Dimensional și bidimensionale antenă antenă
O-Dimensional sârmă antenă este format din mai multe componente, astfel de as fire or utilizat pe telefon linie, Sau unele inteligent forma, cum ar fi un cablu pe TV înainte folosind un vechi iepure urechi. Monopole antenă și două trepte două de bază antenă unidimensională.
Dimensional antenă diverse, o foaie (a pătrat metal), mulțime-Ca (Modelul cu două-dimensional of o grămadă de bine țesut felie), precum și în formă de trompetă, fel de mâncare.
Antenă conform aplicații pot fi împărțite în:
Stație Handheld antene, antene auto, de bază antenă trei categorii.
Unități portabile pentru uz personal portabile walkie-talkie antenă is o antenă, Un comun cauciuc antenă și antenă bici în două categorii.
Design original antena auto is montată pe vehicul antenă de comunicații, Cele mai frecvente este cel mai larg fraier antenă. Vehicul Structura de antenă are, de asemenea, un scurtat sfert de undă, un sentiment de Central adăuga tip, cinci-optimi lungime de undă, dublu jumătate lungime de undă antenă formulare.
bază antene stație în ansamblu sistem de comunicare are o foarte rol critic, Mai ales ca un nod de comunicații of stații de comunicații. Utilizate în mod obișnuit fibră de sticlă stație de bază antenă are câștig mare antenă, Victoria antena matrice (opt inel antene matrice), Direcțional antenă.
Radiaţie
Condensator de antenă la radiația antenei radiată în timpul procesului de condensator
Există sârmă alternativ fluxurile de curent, se poate produce radiații electromagnetice, capacitatea de radiații și lungimea și forma de sârmă. Indicat în figura o, dacă cele două fire, în imediata apropiere, câmpul electric dintre firele se leagă în două, astfel încât radiația este foarte slabă; deschise cele două fire, după cum se arată în b, c, câmpul electric pe răspândirii în spatiul inconjurator, Radiație. Trebuie remarcat faptul că, atunci când lungimea firului L este mult mai mică decât lungimea de undă λ, radiația este slabă; lungimea firului L pentru a fi comparată cu lungimea de undă, firul va crește foarte mult curentul și, astfel, poate forma o radiație puternică.
1.2 dipol
Dipol este un clasic, antena de departe cel mai utilizat pe scară largă, un singur site dipol semi-undă poate fi pur și simplu utilizat singur sau folosite ca furaje antena parabolica, dar, de asemenea, poate fi o pluralitate de jumătate de undă antena dipol format. Arme de oscilator egal lungime numit dipol. Fiecare lungime de brat este o lungime de undă sfert, o lungime de jumătate oscilator lungime de undă, a declarat jumătate de val dipol, se arată în figura 1.2a. În plus, există un dipol în formă de jumătate de undă, poate fi considerată ca dipol plin-val transformată într-o cutie lungă și îngustă dreptunghiulară, iar plin-val dipol aranjate două capete ale acestui dreptunghi lung și îngust se numește oscilator echivalent, nota că lungimea oscilatorul este echivalentă cu jumătate din lungimea de undă, se numește un oscilator semi-undă echivalentă, se arată în figura 1.2b.
1.3 Discutii directivitate antena
1.3.1 Directional Antenna
Una dintre funcțiile de bază ale antenei de emisie este de a obtine energie de la alimentator radia în spațiul înconjurător, funcțiile de bază ale celor două este de cea mai mare parte a energiei radiate în direcția dorită. Dipolul cu jumătate de undă amplasat vertical are un plan al modelului tridimensional în formă de „gogoșă” (Figura 1.3.1a). Deși model stereoscopic trei-dimensional, dar dificil de a trage Figura 1.3.1b și Figura 1.3.1c arată cele două principale avion model, grafic descrie antena în direcția de o direcție avion specificat. Figura 1.3.1b poate fi văzut în direcția axială a radiație zero traductor, direcția radiație maximă în plan orizontal; 1.3.1c se poate observa din figură, în toate direcțiile, în plan orizontal la fel de mare ca și radiații.
1.3.2 antena îmbunătățire directivitate
Grupați mai multe matrice de dipoli, capabili să controleze radiațiile, rezultând în „gogoașă plată”, semnalul fiind concentrat în continuare în direcția orizontală.
Cifra este de patru dipoli jumătate de undă aranjate într-o vertical în sus și în jos de-a lungul ansamblu vertical de patru yuani o vedere în perspectivă și o direcție verticală a direcției de desen.
Placă reflectoare pot fi de asemenea folosite pentru a controla radiații direcție unilaterală, placa reflector plan pe partea de matrice constituie o zonă de acoperire antenă sector. Figura de mai jos arată direcția orizontală a efectului suprafeței de reflexie a suprafeței de reflexie ------ direcție unilaterală de putere reflectat și de a îmbunătăți câștig.
Utilizarea reflectorului parabolic, acesta permite radiației antenei, cum ar fi sisteme optice, projectore, ca energia este concentrată într-un mic unghi solid, rezultând un câștig foarte mare. Se subînțelege, compoziția de antena parabolica constă din două elemente de bază: reflector parabolic și să se concentreze parabolic pus pe sursa de radiații.
1.3.3 Gain
Înseamnă câștig: puterea de condiții egale de intrare, real și ideal elementul radiației antenei generat în același punct în spațiu de raport densitate de putere de semnal. Este o descriere cantitativă a puterii de intrare a unei concentrări nivelul radiațiilor antenă. Câștiga modele de antenă avea, evident, o relație strânsă, mai îngust direcția lobului principal, al lobului lateral este mai mic, mai mare câștig. Poate fi înțeleasă ca câștigul ------ sensul fizic la o anumită distanță de la un punct de pe semnal de o anumită dimensiune, dacă sursa punct ideal ca antena de emisie nedirecțională, la puterea de intrare a 100W, și cu un câștig de G = 13dB = 20 de o antenă direcțională ca o antena de emisie, puterea de intrare numai 100 / 20 = 5W. Cu alte cuvinte, un câștig al antenei pe direcția sa de radiație maximă a efectului radiațiilor, iar sursa punct de bază non-excelentă directivitate comparat amplificare a factorului de putere de intrare.
Jumătate de val dipol cu un câștig de G = 2.15dBi.
Patru jumătate de val dipol dispuse vertical de-a lungul verticale, formând un ansamblu vertical de patru yuani, iar câștigul său este de aproximativ G = 8.15dBi (dBi acest obiect este exprimat în unități de radiație sursa ideala relativ uniform punct izotrop).
În cazul în care jumătate de val dipol de obiect comparație, câștigul a unității este DBD.
Jumătate de val dipol cu un câștig de G = 0dBd (pentru că este cu propria raportul lor, raportul este 1, în logaritm de valori zero.) Vertical patru yuani matrice, câștigul său este de aproximativ G = 8.15-2.15 = 6dBd.
1.3.4 Beamwidth
Model are, de obicei, mai multe lobi, care a lobului maxim intensitatea radiatiei numit lobului principal, restul lobului lateral sau lobi numit sidelobes. A se vedea figura 1.3.4a, de pe ambele laturi ale direcției lobului principal de radiație maximă, intensitatea radiației scade 3dB (densitatea de putere jumătate) a unghiului dintre două puncte este definită ca beamwidth jumătate de putere (de asemenea, cunoscut ca lățimea fasciculului sau semi- lățimea lobului principal sau unghi de putere sau de-3dB lățime de fascicul, beamwidth jumătate de putere, menționată HPBW). Beamwidth îngust, rolul directivitate mai bine mai departe, capacitatea anti-interferențe puternice. Există, de asemenea, o lățime de fascicul, de exemplu, o lățime de fascicul 10dB, sugerează că acesta este modelul de intensitatea radiației reduce 10dB (până la o zecime din densitatea de putere) din unghiul dintre cele două puncte.
1.3.5 din față în spate Raport
Direcția de figura, raportul de față maximă și clapă spate sunat raport, notată cu F / B. Mai mare decât înainte, radiația înapoi antena (sau recepție) este mai mic. Înapoi raportul F / B de calcul este foarte simplu ------
F / B = 10Lg {(înainte de densitatea de putere) / (înapoi densitatea de putere)}
Față și spate procentuala a raportului antenă F / B, atunci când sunt solicitate, valoarea tipică (18 30 ~) dB, circumstanțe excepționale impun până la (35 40 ~) dB.
1.3.6 antenă câștiga anumită formulă aproximativă
1), mai îngustă lățimea lobului principal al antenei, mai mare câștig. Pentru antenă generală, câștigul său poate fi estimat prin următoarea formulă:
G (dBi) = 10Lg {32000 / (2θ3dB, E × 2θ3dB, H)}
În cazul în care, 2θ3dB, E și 2θ3dB, H, respectiv în două lățimi ale antenei planului principal;
32000 este din experiența de date statistice.
2) Pentru o antena parabolica, poate fi aproximată prin calcularea câștig:
G (dBi) = 10Lg {4.5 × (D / λ0) 2}
Caracterizat prin aceea că, D este diametrul paraboloid;
λ0 pentru lungimea de undă centrală;
4.5 de date statistice empirice.
3) pentru antenă omnidirecțională verticală, cu formula aproximativă
G (dBi) = 10Lg {2L / λ0}
În cazul în care, L este lungimea antenei;
λ0 pentru lungimea de undă centrală;
Antenă
1.3.7 suprimarea sidelobe Sus
Pentru releu, necesită de multe ori pe verticală (de exemplu, planul de altitudine), direcția din figura, în partea de sus a primei partea lobul lobului drept mai slab. Aceasta se numește superioară partea lobului suprimarea. Stație de bază servește utilizatorii de telefoane mobile de pe teren, arătând la radiatii cerul este lipsită de sens.
1.3.8 Antena downtilt
Pentru a face lob de indicare principal la sol, amplasarea antenei nevoie de refuz moderat.
1.4.1 antenă dual-polarizat
Următoarea figură prezintă celelalte două situații unipolare: polarizarea +45 ° și polarizarea -45 °, acestea sunt folosite doar la ocazii speciale. Astfel, un total de patru unipolar, vezi mai jos. Antena de polarizare verticală și orizontală împreună două polarizări, sau polarizarea +45 ° și polarizarea -45 ° a celor două antene de polarizare combinate împreună, constituie o antenă nouă --- Antene dual-polarizat.
Diagrama de mai jos prezintă două unipolar Antena este montat împreună pentru a forma o pereche de antenă dual-polarizat, rețineți că există două conector de antenă dual-polarizat.
Antenă dual-polarizat (sau primi) două polarizare spațial reciproc ortogonale (vertical) val.
1.4.2 pierdere Polarizarea
Folosiți o antenă de undă polarizată vertical cu caracteristici polarizare verticală pentru a primi, utilizați orizontală antena de undă polarizată cu caracteristică polarizare orizontală pentru a primi. Utilizați o dreapta antenă val caracteristici polarizate circular de polarizare circulare dreptul de a primi și de a folosi o caracteristică recepție antenă stângaci polarizată circular val LHCP.
Când undelor incidente direcția de polarizare a direcției polarizare de meci antena de recepție, semnalul recepționat va fi mic, care este, apariția pierderilor de polarizare. De exemplu: Când o antenă polarizată de +45 ° primește polarizarea verticală sau polarizarea orizontală sau, când polarizarea antenei polarizate vertical sau valul polarizat de -45 ° +45 ° etc., Pentru a genera pierderi de polarizare. O antenă circulară-polarizare a primi o polarizată liniar undă plană, sau antena polarizare liniară, fie cu valuri polarizate circular, așa situație, este, de asemenea, pierderea inevitabilă de polarizare poate primi valuri de intrare ------ jumătate energie.
Când direcția de polarizare a antenei de recepție la direcția de polarizare a undei este complet ortogonale, de exemplu, antena receptoare polarizată orizontal la unde polarizate vertical, sau dreptaci polarizată circular de antena receptoare LHCP Val de intrare, antena nu poate fi primit complet energia valurilor, în cazul pierdere maximă de polarizare care, a spus polarizarea complet izolat.
1.4.3 Izolarea Polarizarea
Polarizare ideală nu este complet izolată. Hrănite de antenă la un semnal de polarizare cât de mult va exista întotdeauna un pic într-apare o altă antenă polarizată. De exemplu, cu dublă polarizat antenă indicat, putere de intrare antena polarizare verticală set este 10W, rezultatele într-o antenă polarizare orizontală măsurată la ieșirea din puterea de ieșire de 10mW.
1.5 antenă de intrare impedanta Zin
Definiție: intrare antenă semnal de tensiune și raportul actual de semnal, cunoscut sub numele de antenă impedanta de intrare. Rin are o componenta rezistivă a impedanței de intrare și componenta de reactanță Xin, și anume Zin = Rin + jXin. Componenta reactanța antenei va reduce prezența puterii semnalului de la alimentatorul la extracție, astfel încât să facă componenta reactanță este zero, adică, pe cât posibil, a antenei impedanța de intrare este pur rezistiv. De fapt, chiar de proiectare, depanare foarte bine antena, impedanta de intrare include, de asemenea, un mic Valorile totale de reactanță.
Impedanța de intrare a structurii de antenă, de mărimea și lungimea de undă de operare, antena dipol în jumătate de undă este cel mai important de bază, de intrare impedanta Zin = 73.1 + j42.5 (Europa). Când lungimea este scurtat (3-5)%, acesta poate fi eliminat în cazul în care componenta reactanța antenei impedanța de intrare este pur rezistiv, atunci impedanța de intrare a Zin = 73.1 (Europa), (ohmi nominal 75). Rețineți că strict vorbind, pur rezistivă impedanța de intrare a antenei este doar dreptul în ceea ce privește punctele de frecvență.
De altfel, oscilatorul jumătate de undă echivalent impedanta de intrare de o jumătate de val dipol de patru ori, de exemplu, Zin = 280 (Europa), (ohmi nominale 300).
Interesant, pentru orice antenă, impedanța antenei de oameni întotdeauna depanare, în intervalul necesar frecvența de lucru, partea imaginară a impedanței de intrare partea reală a mici și foarte aproape de Ohmi 50, astfel încât intrare antenă Impedanță Zin = Rin = ohmi 50 ------ antenă la alimentatorul este într-o impedanță de potrivire bun necesar.
1.6 antena gama de frecventa de operare (lățime de bandă)
Atât antenă transmițător sau antena de recepție, care sunt întotdeauna într-un anumit interval de frecvență (latime de banda) de lucru, lățimea de bandă a antenei, există două definiții diferite ------
Una dintre ele înseamnă: SWR ≤ 1.5 VSWR condiții, antena care funcționează lățimea benzii de frecvență;
Una este mijloc: jos 3 dB câștig de antenă în lățime de bandă.
În sistemele de comunicații mobile, acesta este de obicei definit de acesta, în mod specific, lățimea de bandă a antenei SWR SWR nu este mai mare de 1.5, antena gama de frecvențe de operare.
În general, lățimea benzii de funcționare a fiecărui punct de frecvență, există o diferență în performanța antenei, dar degradarea performanței cauzate de această diferență este acceptabil.
1.7 de comunicații mobile stație de antene de bază utilizate, antena repetor și antena de interior
1.7.1 Panel Antenna
Atât GSM și CDMA, Panel Antena este unul din clasa cea mai frecvent utilizate de extrem de important releu. Avantajele acestei antene sunt: câștig mare, placinta model felie este bună, după ce robinetul este mic, ușor de controlat depresie model vertical, de performanță de etanșare fiabilă și durată lungă de viață.
Antena Panel este, de asemenea, adesea folosit ca un utilizatori antena repetor, în funcție de domeniul de aplicare al rolului de dimensiunea zonei de fan ar trebui să aleagă modele de antenă corespunzătoare.
1.7.1a Base Station Antena indicatori tehnice de bază Exemplu
Gama de frecvențe 824-960MHz
Lățime de bandă 70MHz
Câștiga 14 ~ 17dBi
Polarizare verticală
50Ohm Impedanta nominala
VSWR ≤ 1.4
Raport față-spate> 25dB
Înclinare (reglabilă) 3 ~ 8 °
Lățime de rază de putere de jumătate de putere orizontală 60 ° ~ 120 ° verticală 16 ° ~ 8 °
Supresia planului lateral vertical <-12dB
Intermodulare ≤ 110dBm
Formarea 1.7.1b de mare câștig antenă panou
A. cu multiple aranjate dipol în jumătate de undă într-o gamă liniară plasat vertical
B. În rețeaua liniară, pe de o parte, plus un reflector (placa de reflector pentru a aduce două jumătăți de undă array dipol vertical ca un exemplu)
Câștig este G = 11 ~ 14dBi
C. În scopul de a îmbunătăți antena panou câștig poate fi folosit în continuare de opt jumătate de undă matrice rând dipol
După cum sa menționat, cele patru dipoli jumătate de undă aranjate într-o matrice liniară de câștig în poziție verticală este de aproximativ 8dBi, partea, plus o placă de rețeaua liniară cuaternar reflectorului, antena panou anume convenționale, câștigul este de aproximativ 14 ~ 17dBi .
Plus parte există un reflector opt yuani rețeaua liniară, adică alungită placă antenă, câștigul este de aproximativ 16 ~ 19dBi. Se subînțelege, alungită placă lungime antenă pentru antenă plată convențional dublat la aproximativ 2.4m.
1.7.2 High Gain Grid antena parabolica
De cost-eficient, este adesea folosit ca un Grid Parabolic Antenna repetor antena donator. Ca un bun efect parabolic se concentreze, stabilit astfel paraboloid de capacitatea de radio, 1.5m diametru antena parabolica a grilei, cum ar fi, în megaocteți 900 trupa, câștigul poate fi atins G = 20dBi. Este deosebit de potrivit pentru punctul de comunicare punct, astfel cum este adesea folosit ca o antenă donator repetor.
Parabolic structura grilă utilizate, în primul rând, în scopul de a reduce greutatea antenei, al doilea este de a reduce rezistența la vânt.
Antena parabolica poate fi, de obicei, administrat înainte și după raportul de nu mai puțin de 30dB, care este sistemul de repetor împotriva auto-excitat și a făcut antena de recepție trebuie să corespundă specificațiilor tehnice.
1.7.3 Yagi direcțional antenă
Yagi antenă direcțională cu câștig mare, structura compacta, usor de configurat, ieftin, etc. Prin urmare, este deosebit de potrivit pentru punctul de comunicare punct, de exemplu, sistemul de distribuție de interior, care este în afara tipul preferat de antena antena de recepție.
Antena Yagi, mai multe numărul de celule, mai mare câștig, de obicei, 6-12 unitate direcțional Yagi antenă, câștigul de până la 10-15dBi.
1.7.4 interior Antena tavan
Antena plafon de interior trebuie sa aiba o structura compacta, aspect frumos, instalare ușoară.
Văzut de pe piață astăzi antena plafon de interior, modelarea mai multe culori, dar cota sa a miezului interior a făcut aproape toate la fel. Structura internă a acestui antena plafon, deși dimensiunea este mic, dar deoarece se bazează pe teoria antenă de bandă largă, utilizarea de proiectare asistată de calculator, precum și utilizarea unui analizor de rețea pentru depanare, acesta poate satisface lucrul la o foarte mare cerințele VSWR pentru banda de frecvență, în conformitate cu standardele naționale, care funcționează într-un indice de antenă cu bandă largă a raportului undei staționare VSWR ≤ 2. Desigur, pentru a obține un VSWR mai bun ≤ 1.5. De altfel, antena de plafon de interior este o antenă low-câștig, de obicei G = 2dBi.
1.7.5 interior perete Antenna
Interior antena perete trebuie să aibă, de asemenea, o structura compacta, aspect frumos, instalare ușoară.
Văzut de pe piață astăzi interior perete antena, culoare forma mult, dar a făcut miezul interior al cotei este aproape la fel. Structura peretelui interior al antenei, sunt dielectric aer tip antenă microstrip. Ca urmare a lărgirii structurii Antena auxiliară de lățime de bandă, utilizarea de proiectare asistată de calculator, precum și utilizarea unui analizor de rețea pentru depanare, ei sunt capabili de a răspunde mai bine cerințelor de lucru ale bandă largă. De altfel, de interior perete antena are un anumit câștig de aproximativ G = 7dBi.
2 unele concepte de bază ale propagării undelor
În prezent, CDMA benzi de comunicații mobile folosite GSM și sunt:
GSM: 890-960MHz, 1710-1880MHz
CDMA: 806-896MHz
806-960MHz gamă de frecvență de o gamă FM; 1710 ~ 1880MHz interval de frecvență este domeniul microundelor.
Valuri de frecvențe diferite, sau diferite lungimi de undă, caracteristicile sale de propagare nu sunt identice, sau chiar foarte diferite.
2.1 liber-spațiu ecuație distanță de comunicare
Să transmite puterea PT, antena de emisie câștig GT, Frecvența de operare f. A primit puterea de PR, antena de recepție câștig GR, trimiterea și primirea de distanța antenă este R, atunci mediul radio în lipsa de interferență, unde pierderea de propagare radio de pe traseu L0 are următoarea expresie:
L0 (dB) = 10Lg (PT / PR)
= 32.45 20 + LGF (MHz) + 20 LGR (km)-GT (dB)-GR (dB)
[Exemplu] Fie: PT = 10W = 40dBmw; GR = GT = 7 (dBi); f = 1910MHz
Q: R = 500m timp, PR =?
Răspuns: (1) L0 (dB) se calculează
L0 (dB) = 32.45 20 + Lg1910 (MHz) + 20 Lg0.5 (km)-GR (dB)-GT (dB)
= 32.45 + 65.62 6-7-7-78.07 = (dB)
(2) Calcul PR
PR = PT / (107.807) = 10 (W) / (107.807) = 1 (μW) / (100.807)
= 1 (μW) / 6.412 = 0.156 (μW) = 156 (mμW)
De altfel, radio 1.9GHz în stratul de penetrare de caramida, despre pierderea (10 15 ~) dB
2.2 VHF și cuptor cu microunde linie de transport de vedere
2.2.1 Aspectul final în depărtare
FM cu microunde special, de înaltă frecvență, lungimea de undă este scurt, decăderea sa val teren rapid, astfel încât nu se bazează pe un teren de propagare a undei pe distanțe lungi. FM special cuptor cu microunde, în principal, de propagare a undelor spațiale. Pe scurt, gama de unde spațială în direcția spațială de un val de propagare de-a lungul unei linii drepte. Evident, din cauza curburii Pamantului de spațiu de propagare a undei există o limită privirea în Rmax distanță. Uită-te la cea mai mare distanță de zona, în mod tradițional cunoscut sub numele de zona de iluminat, extrem distanță Rmax uite în afara zonei apoi cunoscut ca zona umbrită. Fără să spună că limba, utilizarea de ultrascurt val, comunicare cuptor cu microunde, antena de emisie punctul de primire trebuie să se încadreze în limitele de Rmax domeniul optic. Prin raza de curbură a pământului, de la limita de vedere Rmax și antena de transmitere și înălțimea antenei receptoare HT, relația dintre HR: Rmax = 3.57 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
Având în vedere rolul de refracție atmosferică la radio, limita ar trebui să fie revizuite pentru a privi în depărtare
Rmax = 4.12 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
Antenă
De la frecventa undelor electromagnetice este mult mai mică decât frecvența undelor de lumina, propagarea undelor privirea eficient în distanta de la Re Rmax te uiți în jurul limitei de 70%, de exemplu, Re = 0.7Rmax.
De exemplu, HT și resurse umane, respectiv, 49m și 1.7m, domeniul optic efectiv de Re = 24km.
2.3 val caracteristici de propagare în planul de pe teren
Direct iradiat de către antena de emisie punctul de recepție de radio se numește undă directă, antena de emisie a undelor radio emise indică la pământ, de la sol a reflectat val ajunge la punctul de primire se numeste unda reflectată. În mod clar, punctul semnalul de recepție ar fi val directă și sinteza unda reflectată. Sinteza de val nu ca 1 1 + = 2 la fel de simplu suma algebrică a rezultatelor cu sintetic undă directă și diferența reflectate calea val între valuri diferite. Diferența cale Wave este un multiplu impar de o lungime de undă jumătate, unda directă și semnalul de unda reflectată, de a sintetiza maxim, diferența cale val este un multiplu de lungimea de undă, unda directă și reflectată val semnal scădere, sinteza este minimizat. Văzut, prezența de reflecție la sol, astfel încât distribuția spațială a intensității semnalului devine destul de complexe.
Punctul de măsurare reală: Ri de o anumită distanță, puterea semnalului odată cu creșterea distanței sau inaltimea antenei va fi mișcare ondulatorie, Ri, la o anumită distanță, distanța crește odată cu gradul de reducere sau de antenă, puterea semnalului va fi. Scade monoton. Calculul teoretic dă Ri și înălțimea antenei HT, relația HR:
Ri = (4HTHR) / l, l este lungimea de undă.
Se subînțelege, Ri trebuie să fie mai mică decât limita privirea în Rmax distanță.
2.4 multiple de propagare a undelor radio
În FM, trupa cuptor cu microunde, radioul în procesul de diseminare va întâlni obstacole (de exemplu, clădiri, clădiri sau dealuri înalte, etc) au o reflecție la radio. Prin urmare, există multe pentru a ajunge la antena receptoare unda reflectată (în general, pentru motivul reflectat de asemenea să fie incluse val), acest fenomen este numit multicale propagare.
Datorită transmisiei multiple, făcând distribuția spațială a intensității câmpului semnalului devine destul de complexe, volatile puterea semnalului, consolidată în unele locuri, unele puterea semnalului local de slăbit, de asemenea, din cauza impactului de transmisie multiple, dar, de asemenea, să facă valuri își schimbă direcția de polarizare. În plus, diferite obstacole pe val reflecție radio au capacități diferite. De exemplu: clădiri din beton armat de pe FM, cuptor cu microunde reflexie puternică decât un zid de cărămidă. Noi ar trebui să încerce să depășească efectele negative ale efectelor de propagare pe căi multiple, care este în comunicare necesită rețele de comunicații de înaltă calitate, oamenii folosesc adesea diversitate spațială sau de polarizare diversitate tehnici motiv.
2.5 difractate de propagare a undei
Întâlnite în transmiterea de obstacole mari, valurile se vor propaga în jurul obstacolelor în față, un fenomen numit valuri de difracție. FM, lungimea undelor de înaltă frecvență cu microunde, difracție slabă, puterea semnalului din spatele unei clădiri înalte este mică, formarea așa-numitei „umbre”. Gradul de calitatea semnalului este afectată, nu numai în legătură cu înălțimea și construcție, și antena de recepție pe distanța dintre construcție, dar, de asemenea, și frecvența. De exemplu, există o clădire cu o înălțime de metri 10, clădirea spatele distanța de metri 200, calitatea semnalului recepționat este aproape neafectat, dar în metri 100, intensitatea câmpului semnalului primit decât că, fără clădiri a scăzut semnificativ. Notat că, după cum a spus mai sus, în măsura în slăbirea și cu frecvența semnalului, pentru a 216 223 MHz RF semnal, intensitatea câmpului semnalului primit decât că, fără clădiri 16dB scăzută, pentru 670 MHz RF semnal, câmpul semnalul primit Fara cladiri scăzut raport 20dB intensitate. Dacă înălțimea clădirii de metri 50, apoi la o distanță de mai puțin de 1000 de metri de clădiri, intensitatea câmpului de semnalul primit va fi afectat și slăbit. Că este, mai mare frecventa, cea mai mare clădire, antena mai primește în apropierea clădirii, puterea semnalului și o mai mare gradul de calitatea comunicării afectat, dimpotrivă, cea mai mică frecvență, cele mai multe clădiri mici, construirea mai departe antena de recepție , Impactul este mai mic.
Prin urmare, selectarea unui sit stație de bază și a înființat o antenă, asigurați-vă că pentru a ține seama de difractie de propagare posibile efecte adverse, a remarcat propagarea difractie de la o varietate de factori de influenta.
Trei linii de transmisie câteva concepte de bază
Conectați antena și ieșirea din emițător (sau receptor de intrare) cablu numita linie de transmisie sau de alimentare. Sarcina principală a liniei de transmisie este de a transmite eficient energia de semnal, prin urmare, ar trebui să fie capabil de a trimite puterea semnalului emițătorului cu pierdere minimă de intrare a antenei de emisie, sau antena primit semnalul transmis cu pierderi minime la receptor intrări, și nu trebuie să se abată de semnale de interferență a luat sau cam asa ceva, cere linii de transmisie trebuie să fie protejate.
De altfel, atunci când lungimea fizică a liniei de transmisie este egală sau mai mare decât lungimea de undă a semnalului transmis, linia de transmisie este, de asemenea, numit lung.
Tip 3.1 de linii de transmisie
FM segmente de linie de transport în general, două tipuri: linii paralele de transmisie de sârmă și linii de transmisie coaxiale, cuptor cu microunde linii de transmisie de bandă sunt cablu coaxial linie de transport, ghid de undă și microstrip. Paralel linie de transport fir format din două fire paralele, care este linia de transmisie simetrice sau echilibrată, această pierdere alimentator, nu pot fi folosite pentru banda UHF. Coaxial linie de transport două fire au fost protejate miez de sârmă și plasă de cupru, teren plasă de cupru, deoarece, doi conductori și pământ asimetrie, așa-numita asimetric sau linii de transmisie dezechilibrate. Coaxial Interval de frecvență, pierderi reduse, cuplat cu un anumit efect de ecranare electrostatică, dar intervenția a câmpului magnetic este neputincioasă. Evitați utilizarea cu curenți puternici paralele cu linia, linia nu poate fi mai aproape de semnal de joasă frecvență.
3.2 impedanța caracteristică a liniei de transmisie
În jurul unei linii de transmisie infinit de lung raportul de tensiune și curent este definit ca linie de transmisie impedanța caracteristică, Z0 reprezintă o. Impedanța caracteristică a cablului coaxial este calculat ca
Z. = [60 / √ εr] × Jurnal (D / d) [Euro].
Caracterizat prin aceea că, D este diametrul interior al rețelei coaxial exterior al cablului conductor de cupru; d din diametrul firului cablului;
εr este relativ dielectric între permisivitatea conductorilor.
De obicei Z0 = ohmi 50, nu Z0 = 75 ohm.
Este evidentă din ecuația de mai sus, impedanța caracteristică a conductoarelor de alimentare doar cu diametrul D și d și constanta dielectrică εr între conductori, dar nu cu lungimea, frecvența și borna de alimentare indiferent de impedanța de încărcare conectată.
3.3 coeficientului de atenuare de alimentare
Alimentatorul în transmiterea semnalului, în plus față de pierderile rezistive din conductor, pierderi dielectrice a materialului izolant acolo. Ambele pierderi cu lungimea liniei crește și crește frecvența de operare. Prin urmare, ar trebui să încercăm să scurteze rațional distributie lungimea de alimentare.
Lungimea unității de dimensiunea pierderii generate de coeficientul de atenuare β exprimat în unități de dB / m (dB / m), tehnologia cablurilor majoritatea instrucțiunilor de pe unitate cu dB / 100m (db / o sută de metri).
Să intrare de alimentare la alimentatorul P1, din lungimea L (m) putere de ieșire a alimentatorului este P2, pierderea TL transmisie poate fi exprimată ca:
TL = 10 × Lg (P1 / P2) (dB)
Coeficientul de atenuare
β = TL / L (dB / m)
De exemplu, cablul redus NOKIA7 / 8,, coeficientul de atenuare 900MHz β = 4.1 dB / 100m, poate fi scris ca β = 3dB / 73m, adică puterea semnalului la 900MHz, fiecare prin această lungime a cablului 73m , Puterea de a mai puțin de jumătate.
Cablul obișnuit non-low, de exemplu, SYV-9-50-1, coeficientul de atenuare 900MHz β = 20.1dB / 100m, poate fi scris ca β = 3dB / 15m, adică o frecvență de 900MHz putere După fiecare 15m lung acest cablu, puterea va fi redus la jumătate!
3.4 potrivire Concept
Ce este meciul? Pe scurt, terminalul alimentatorul conectat la ZL impedanța de sarcină este egală cu impedanța caracteristică alimentatorul Z0, terminalul alimentatorul este numit o conexiune de potrivire. Potrivească, există doar transmisă incident sarcină terminalul alimentator, și nici o sarcină este generat de către terminalul de unda reflectată, prin urmare, sarcina antena ca un terminal, pentru a se asigura că antena de potrivire a obține toate puterea semnalului. Așa cum se arată mai jos, în aceeași zi în care impedanța liniei de ohmi 50, cu cabluri ohm 50 sunt potrivite, iar a doua zi când impedanța liniei de ohmi 80, cu cabluri ohm 50 sunt nepotrivite.
Dacă elementul gros diametrul antenei, antena impedanta de intrare față de frecvență este mic, usor de intretinut meci și de alimentare, apoi antena pe o gamă largă de frecvențe de operare. Dimpotrivă, aceasta este mai îngustă.
În practică, impedanța de intrare a antenei vor fi afectate de obiectele din jur. În scopul de a face un meci bun cu antena de, va fi, de asemenea, necesară în ridicarea de antena de măsurare, modificări corespunzătoare ale structurii locale a antenei, sau adauga dispozitiv de potrivire.
3.5 Pierdere de returnare
După cum sa menționat, atunci când alimentatorul și potrivire antena, alimentatorul nu este reflectat valuri, doar incidente, care este transmis la alimentatorul de călătorie antena val. În acest moment, amplitudinea tensiunii de alimentare în întreaga amplitudine a curentului sunt egale, impedanța de alimentatorul în orice punct este egală cu impedanța sa caracteristică.
Și antenă și alimentatorul nu se potrivesc, impedanță antenă nu este egală cu impedanța caracteristică a alimentatorului, alimentatorul de încărcare poate absorbi numai energie de înaltă frecvență din partea transmisiei, și nu poate absorbi toate că o parte din energia nu este absorbită va fi reflectată înapoi pentru a forma reflectate val.
De exemplu, în figura, deoarece impedanța de tip antenă și alimentator, un 75-ohm, un 50 ohm impedanță nepotrivire, rezultatul este
3.6 VSWR
În caz de nepotrivire, de alimentare simultan incidente și reflectate valuri. Faza de incidente și reflectate valuri același loc, amplitudinea tensiunii de maximă amplitudine tensiunea sumă Vmax, formând antinodes; incidente și reflectate de valuri în fază opusă în raport cu amplitudinea locală tensiunea este redusă la minim amplitudinea tensiunii Vmin, formarea nod. Alte valoarea amplitudinii de fiecare punct este între antinodes și nodul între. Acest val sintetic numit un permanent rând.
Tensiunea unda reflectată și a raportului se numește amplitudinea tensiunii coeficientul de reflexie incidente, notată cu R
Reflectate val amplitudine (ZL-Z0)
R = ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─
Incident de val amplitudine (ZL + Z0)
Ventru amplitudinea tensiunii nodului de tensiune situându-val ca raportul, numit, de asemenea, tensiunea de raportul val în picioare, notat VSWR
Amplitudinea tensiunii de ventru Vmax (1 + R)
VSWR = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─
Gradul de convergență nod de tensiune Vmin (1-R)
Încheiere sarcină ZL impedanță și Z0 impedanța caracteristică mai aproape, coeficientul de reflexie R este mai mic, VSWR este mai aproape 1, cu atât mai bine meciul.
Dispozitiv de echilibrare 3.7
Sursa sau linia de încărcare sau de transport, în funcție de relația lor de la sol, pot fi împărțite în două tipuri de echilibrat și dezechilibrat.
Dacă sursa de semnal și tensiunea masă dintre cele două capete ale polaritate opusă egală, se numește echilibrată sursa de semnal, altfel cunoscut ca sursa de semnal dezechilibrat; dacă tensiunea de încărcare între ambele capete ale solului polaritate opusă și egală, este numit load balancing, altfel cunoscut sub numele de sarcină dezechilibrată, în cazul în care impedanta linie de transport între cele două conductoare și sol la fel, aceasta se numește linie de transport echilibrat, linie de transmisie altfel dezechilibrat.
În dezechilibru de sarcină dezechilibrat între sursa de semnal și cablu coaxial trebuie utilizat în echilibru între sursa de semnal și echilibrarea încărcării trebuie utilizate pentru a conecta linii de transport paralele de sârmă, astfel încât să transmită eficient puterea semnalului, în caz contrar ele nu echilibru sau echilibrul va fi distrus și nu poate funcționa în mod corespunzător. Dacă vrem să echilibrăm linia de transmisie dezechilibrată a sarcinii și conectată, abordarea obișnuită este instalarea între dispozitivul de conversie „echilibrat - dezechilibrat”, denumit în mod obișnuit balun.
3.7.1 undă Baluns jumătate
De asemenea, cunoscut sub numele de balun de tub în formă de "U", care este utilizat pentru a echilibra cablul coaxial de alimentare neechilibrat de sarcină, cu o conexiune dipol cu jumătate de undă între. Tubul în formă de "U" are un efect de transformare a impedanței balun 1: 4. Sistemul de comunicații mobile folosind coaxial impedanta caracteristică cablu este de obicei 50 în Europa, astfel încât în Antena Yagi, cu un echivalent dipol semi-undă pentru adaptarea impedanței la 200 euro sau cam asa ceva, pentru a obține impedanța de alimentare 50 cablu coaxial ohm final și principal .
3.7.2 trimestru lungime de undă echilibrat - dispozitiv dezechilibrată
Utilizarea sfert de lungime de undă linie de transport încetarea circuitul caracterul deschis al antenei de înaltă frecvență pentru a realiza port de intrare echilibrat și portul de ieșire a echilibrului de alimentare coaxial între dezechilibrat - conversie dezechilibrată.
Caracteristică
A) Polarizarea: antenă emite unde electromagnetice pot fi folosite pentru polarizare verticală sau polarizare orizontală. Când antena interferență (sau antena de emisie) și antenă echipamente sensibile (sau antena receptoare) cu aceleași caracteristici de polarizare, dispozitive radiație-sensibile din tensiunea indusă generat la cel mai puternic de intrare.
2) Directivitate: spațiu în toate direcțiile față de sursa de interferență radiată interferențele electromagnetice sau echipamente sensibile primește de la toate direcțiile capacitatea de interferențe electromagnetice este diferit. Descrieți parametrii radiații sau primirea de spus caracteristicilor direcționale.
3) complot polare: Antena Cea mai importantă caracteristică este modelul său radiație sau diagrama polară. Antena diagrama polară este radiată de la o direcții diferite unghi de putere sau domeniu diagrama puterea format
4) câștigul antenei: antena directivitate antena puterea de câștig expresie G. G în orice direcție pierderea antenei, puterea radiației antenei este puțin mai mică decât puterea de intrare
5) Reciprocitatea: antena receptoare diagrama polară este similar cu antena de emisie diagrama polară. Prin urmare, transmite și primi antenele nici o diferență fundamentală, dar, uneori, nu reciproc.
6) Respectarea: frecvențele antena aderare, trupa in design pot lucra eficient în afara de această frecvență este ineficient. Diferite forme și structuri ale frecvenței undei electromagnetice primite de antenă sunt diferite.
Antena este utilizat pe scară largă în afaceri de radio. Compatibilitatea electromagnetică, antena este folosit în principal ca măsurarea senzori de radiații electromagnetice, câmpul electromagnetic este convertit la o tensiune alternativ. Apoi, cu valorile puterii câmpului electromagnetic obținut factor antena. Prin urmare, măsurarea EMC antene, factorul de antenă necesare o mai mare precizie, parametrii de stabilitate bune, dar, antena de bandă largă.
3, factorul de antenă
Este valorile intensitatea măsurată a câmpului antena măsurată cu antena de ieșire raportul de tensiune portul receptorului. Compatibilitate electromagnetică și expresia sa este: AF = E / V
Reprezentarea logaritmică: dBAF = DBE-dBV
AF (dB / m) = E (dBμv / m) -V (dBμv)
E (dBμv / m) = V (dBμv) AF (dB / m)
Unde: E - rezistența câmpului antenei, în unități de dBμv / m
V - tensiunea la portul antenei, unitatea este dBμv
Factorul AF-antenă, în unități de dB / m
Antena factor AF ar trebui să se acorde în cazul în care fabrica de antenă și în mod regulat calibrate. Factorul de antenă aeriană din manualul, sunt, în general, în ceea ce-câmp, non-reflexiv, și 50 sarcină ohm măsurată sub.
