Princippet af antennen

Stråling
Kondensatoren antennen til antennen stråling udstrålet under processen med kondensator
Der tråd vekselstrøm strømme, kan den elektromagnetiske stråling forekomme, evne stråling og længden og formen af ​​tråden. Vist i figur a, hvis de to ledninger i nærheden, er det elektriske felt mellem ledningerne bundet i to, så strålingen er meget svag, åbne de to ledninger, som vist i B, C, det elektriske felt på spredningen i omgivende rum, Stråling. Skal bemærkes, at når trådlængden L er meget mindre end bølgelængden λ, er strålingen svag; ledningslængde L, der skal sammenlignes med bølgelængden, vil ledningen i høj grad øge strømmen og således danne en stærk stråling.

1.2 dipol
Dipol er en klassisk, antenne langt den mest udbredte, kan en enkelt halvbølgedipol stedet simpelthen bruges alene eller anvendes som foder parabolantenne, men også kan være en flerhed af halvbølgedipol antenne formede gruppering. Arme af samme længde oscillator kaldes dipol. Hver arm længde er en kvart bølgelængde, en længde på halvdelen af ​​bølgelængden oscillator, nævnte halvbølgedipol, vist i figur 1.2a. Derudover er der en halvbølgedipol-formet, kan betragtes som fuld-bølge dipol omdannet til en lang og smal rektangulær kasse, og fuld-bølge dipole stacked to ender af denne lange og smalle rektangel kaldes tilsvarende oscillator, opmærksom på, at oscillator længden svarer til halvdelen af ​​den bølgelængde, kaldes det en halv-bølge tilsvarende oscillator, er vist i figur 1.2b.
1.3 Diskussion antenne directivity
1.3.1 retningsbestemt antenne
Et af de grundlæggende funktioner i den transmitterende antenne er at få energi fra feeder udstrålede ud til det omgivende rum, de grundlæggende funktioner i de to er at det meste af energien udstrålet i den ønskede retning. Lodret placeret halvbølgedipol har en flade af det "donut" -formede tredimensionelle mønster (figur 1.3.1a). Selvom tre-dimensionelle stereoskopisk mønster, men vanskeligt at drage figur 1.3.1b og Figur 1.3.1c viser sine to hovedplan mønster, grafisk afbilder antennen i retning af en bestemt plan retning. Figur 1.3.1b kan ses i den aksiale retning af transduceren nul stråling, den maksimale stråling retning i det vandrette plan, 1.3.1c kan ses af figuren, i alle retninger i det vandrette plan så stor som stråling.
1.3.2 antenne directivity ekstraudstyr
Gruppere flere dipol array, der er i stand til at kontrollere stråling, hvilket resulterer i "flad donut", signalet er yderligere koncentreret i vandret retning.
Tallet er fire halvbølge dipoler arrangeret i en lodret op og ned langs den lodrette række af fire yuan et perspektivisk billede og et lodret retning af tegningen retning.
Reflektor plade kan også anvendes til at styre strålingen ensidig retning, plane reflektor plade på siden af ​​opstillingen udgør en sektor områdedækning antenne. Nedenstående figur viser den vandrette retning af effekten af ​​den reflekterende overflade på den reflekterende overflade ------ ensidig retning af reflekteret effekt og forbedre forstærkningen.
Brugen af ​​parabolske reflektor, det giver antennen stråling, såsom optik, projektør, som energien er koncentreret i en lille fast vinkel, hvilket resulterer i en meget høj forstærkning. Det siger sig selv, at sammensætningen af ​​parabolantenne består af to grundelementer: parabolsk reflektor og Parabolic fokus på den stråling kilde.

1.3.3 Gain
Gain betyder: indgangseffektskinnerne lige vilkår, den faktiske og den ideelle antenne stråling element genereres på det samme punkt i rummet signal effekttæthed ratio. Det er en kvantitativ beskrivelse af effekt af en antenne strålingsniveau koncentration. Gain antenne mønstre tydeligvis har et nært forhold, jo mere snæver retning hovedsløjfens, sidelappen er mindre, jo højere gevinst. Kan forstås som gevinsten ------ fysiske betydning i en bestemt afstand fra et punkt på signalet fra en vis størrelse, hvis idéelt kilde som den ikke-retningsbestemt transmission antenne, til input magt 100W og med en gevinst på G = 13dB = 20 af en retningsbestemt antenne som en sendeantenne, input kun strøm 100 / 20 = 5W. Med andre ord, sammenlignet en gevinst af antennen på sin retningen med maksimal stråling af strålingen virkning, og ikke-ideelle punktkilde directivity opformering af indgangseffekt faktor.
Halvbølgedipol med en gevinst på G = 2.15dBi.
Fire halvbølgedipol arrangeret lodret langs den lodrette, danner et lodret system af fire renminbi, og dens gevinst er omkring G = 8.15dBi (DBI denne genstand udtrykkes i enheder af relativt ensartet stråling ideelle isotropic punktkilder).
Hvis halvbølgedipol til sammenligning objekt, er forstærkningen af ​​enheden DBD.
Halvbølgedipol med en gevinst på G = 0dBd (fordi det er med deres egen ratio, forholdet er 1, idet logaritmen til nul-værdier.) Vertikal fire yuan array, dens gevinst er omkring G = 8.15-2.15 = 6dBd.
1.3.4 Strålebredde
Mønster normalt har flere lapper, hvor den maksimale strålingsintensitet lap kaldet hovedsløjfen, resten af ​​sidelappen eller flige kaldet sidesløjfer. Se figur 1.3.4a, på begge sider af hovedsløjfen retningen med maksimal stråling, strålingsintensiteten aftager 3dB (halv effekttæthed) for vinklen mellem to punkter er defineret som den halve strøm strålebredde (også kendt som strålebredde eller halv- bredden af ​​hovedsløjfen eller power vinkel eller-3dB strålebredde, halv-power strålevidde henviste HPBW). Den smallere strålevidde, retningsvirkning bedre rolle længere væk, jo stærkere anti-indblanding evne. Der er også en strålebredde, dvs 10dB strålebredde, antyder, at det er strålingsintensiteten mønster reducerer 10dB (ned til en tiendedel af effekttætheden) i vinklen mellem de to punkter.
1.3.5 Front to Back Ratio
Retning af figuren, at forholdet mellem den maksimale forreste og bageste klap kaldes tilbage forholdet, betegnet med F / B. Større end før, antennen bagud stråling (eller modtagelse) er mindre. Tilbage forholdet F / B beregning er meget simpel ------
F / B = 10Lg {(forud for effekttæthed) / (baglæns effekttæthed)}
Forreste og bageste af antennen forholdet F / B når anmodet den typiske værdi (18 ~ 30) dB, særlige omstændigheder kræve op til (35 ~ 40) dB.
1.3.6 antenneforstærkning visse omtrentlige formel
1), jo smallere bredden af ​​hovedsløjfen af ​​antennen, jo højere gevinst. For generel antenne, kan dens forstærkning estimeres ved den følgende formel:
G (DBI) = 10Lg {32000 / (2θ3dB, E × 2θ3dB, H)}
Hvor henholdsvis 2θ3dB, E og 2θ3dB, H i to hovedplan antennestrålebredde;
32000 er ud af oplevelsen af ​​statistiske data.
2) For en parabolantenne, kan tilnærmes ved at beregne gevinst:
G (dBi) = 10Lg {4.5 × (D / XXUMX) 0}
Hvori D er diameteren af ​​paraboloiden;
λ0 for den midterste bølgelængde;
4.5 ud af empiriske statistiske data.
3) til lodret rundstrålende antenne, med omtrentlig formel
G (DBI) = 10Lg {2L / λ0}
Hvor L er antennen længde;
λ0 for den midterste bølgelængde;
Antenne

1.3.7 Upper sidelobe undertrykkelse
For antennemast, kræver ofte sin lodrette (dvs. højdeplanet) retning af figuren, toppen af ​​den første side lap lap som svagere. Dette kaldes den øvre sidesløjfe undertrykkelse. Base stationen tjener de mobiltelefonbrugere på jorden, peger mod himlen stråling er meningsløs.
1.3.8 Antenna downtilt
For at gøre hovedsløjfen peger på jorden, placere antennen kræver moderat hældning.
1.4.1 dual-polariseret antenne
Følgende figur viser de to andre unipolare situationer: +45 ° polarisering og -45 ° polarisering, de bruges kun ved specielle lejligheder. Således, i alt fire unipolær, se nedenfor. Den lodrette og vandrette polarisationsantenne sammen to polarisationer eller +45 ° polarisering og -45 ° polarisering af de to polarisationsantenner kombineret udgør en ny antenne --- Dobbelt polariserede antenner.
Følgende diagram viser to unipolær antennen er monteret sammen for at danne et par dual-polariseret antenne Bemærk, at der er to dual-polariseret antenne stik.
Dual-polariseret antenne (eller modtage) to rumligt indbyrdes ortogonale polarisering (lodret) bølgen.
1.4.2 Polarisering tab
Brug en lodret polariseret bølge antenne med vertikal polarisering egenskaber til at modtage, skal du bruge den vandrette polariseret bølge antenne med vandret polarisering karakteristisk at modtage. Brug en højre cirkulært polariserede bølge antenne højre cirkulær polarisering egenskaber til at modtage og bruge en venstrehåndet cirkulært polariseret bølge karakteristisk LHCP antenne modtagelse.
Når den indkommende bølge polarisering retning af polarisering retning modtagerantennen match, vil det modtagne signal være lille, det er, at forekomsten af ​​polarisering tab. For eksempel: Når en +45 ° polariseret antenne modtager den lodrette polarisering eller vandrette polarisering, eller, når den vertikalt polariserede antennepolarisering eller -45 ° +45 ° polariserede bølge osv. Tilfælde, For at generere polarisering tab. En cirkulær polarisering antenne til at modtage en lineært polariseret plan bølge, eller lineær polarisering antenne med enten cirkulært polariserede bølger, så situationen, er det også uundgåeligt tab af polarisering kan modtage indkommende bølger ------ halvdelen af ​​den energi.
Når polarisering retning af den modtagende antenne til retningen af ​​polarisationen af ​​den bølge er helt ortogonale, for eksempel modtagerantennen vandret polariseret til vertikalt polariserede bølger, eller højrehåndet cirkulært polariseret modtagerantennen LHCP Den indkommende bølge, kan antennen ikke helt fået bølgeenergi, i hvilket tilfælde det maksimale tab af polarisering, sagde polarisering fuldstændig isoleret.
1.4.3 Polarisering Isolation
Ideel polarisering er ikke helt isoleret. Føres til antennen til en polarisering signal hvor meget vil der altid være en lille smule i anden polariseret antenne vises. For eksempel, den dobbelte polariseret vist antenne sæt input lodret polarisation antenneeffekten er 10W, resultaterne i en vandret polarisering antenne målt på outputtet af udgangseffekten af ​​10mW.
1.5 Antenne indgangsimpedans Zin
Definition: antenne indgangssignal spænding og signal balancelikviditet, kendt som antenne indgangsimpedans. Rin har en resistiv komponent input impedans og reaktans komponent Xin, nemlig Zin = Rin + jXin. Reaktans del af antennen, vil reducere forekomsten af ​​signaleffekt fra arkføderen til udvinding, således at reaktans komponent er nul, det er, så vidt muligt til antenne indgangsimpedans er rent resistiv. I virkeligheden, selv designet debugging meget god antenne, input impedans omfatter også en beskeden samlet reaktans værdier.
Indgangsimpedans af antennen struktur, størrelse og operativsystem bølgelængde, halvbølgedipol antenne er den vigtigste grundlæggende, indgangsimpedans Zin = 73.1 + j42.5 (Europa). Når længden forkortes (3-5)%, kan det elimineres, hvis reaktans bestanddel af antennen indgangsimpedans er rent resistive, så indgangsimpedans Zin = 73.1 (Europa), (nominelt 75 ohm). Bemærk, at strengt taget rent resistive indgangsimpedans af antennen er lige ret i form af frekvens point.
I øvrigt, halvbølge oscillator svarende indgangsimpedans et halvbølgedipol fire gange, dvs Zin = 280 (Europa), (nominelle 300 ohm).
Interessant, for enhver antenne, antennen impedans af folk altid debugging, om de krævede frekvensområde, den imaginære del af indgangsimpedans reelle del af små og meget tæt på 50 ohm, således at antennen indgangsimpedans Zin = Rin = 50 Ohms ------ antenne til føderen er i en god impedanstilpasning nødvendigt.
1.6 antenne opererer frekvensområde (båndbredde)
Både senderen antenne eller modtageantenne, der altid er i en bestemt frekvensområde (båndbredde) af arbejdet, båndbredden af ​​antennen, der er to forskellige definitioner ------
Den ene er midler: SWR ≤ 1.5 VSWR-forhold, antennenes driftsfrekvensbåndbredde;
Den ene er den betyder: down 3 db antenne gevinst i båndbredde.
I mobile kommunikationssystemer, er det normalt defineres af den tidligere, specielt båndbredden af ​​antennen SWR SWR ikke er mere end 1.5, antennen driftsfrekvens rækkevidde.
Generelt frekvensbånd bredden af ​​hver frekvens punkt, der er en forskel i antennens ydeevne, men udførelsen nedbrydning forårsaget af denne forskel er acceptabel.
1.7 mobil kommunikation basestation anvendte antenner, repeater antenne og indendørs antenne
1.7.1 panelantenne
Både GSM og CDMA, panelantenne er en af ​​de mest almindeligt anvendte klasse af ekstremt vigtigt basestationsantenne. Denne antennens fordele er: high gain, cirkeludsnit mønster er god, efter ventilen er lille, let at styre lodret mønster depression, pålidelig forsegling ydeevne og lang levetid.
Panel antenne er også ofte brugt som en repeater antenne brugere, ifølge omfanget af den rolle, fan zone størrelse bør vælge de relevante antenne modeller.
1.7.1a antennemast grundlæggende tekniske indikatorer Eksempel
Frekvensområde 824-960MHz
70MHz båndbredde
Gain 14 ~ 17dBi
Polarisering Lodret
Nominel impedans 50Ohm
VSWR ≤ 1.4
Front / Back Ratio> 25dB
Vip (justerbar) 3 ~ 8 °
Halveffekt bjælkevidde vandret 60 ° ~ 120 ° lodret 16 ° ~ 8 °
Sidelobeundertrykkelse af lodret plan <-12dB
Intermodulation ≤ 110 dBm
1.7.1b dannelse af high-gain panelantenne
A. med flere halvbølgedipol anbragt i et lineært array placeret lodret
B. I det lineære system på den ene side plus en reflektor (reflektor plade til at bringe to halvbølgedipol lodret system som et eksempel)
Gain er G = 11 ~ 14dBi
C. For at forbedre forstærkningen panelantenne kan yderligere anvendes otte halvbølgedipol række matrix
Som bemærket, de fire halvbølge dipoler arrangeret i en lineær række vertikalt placeret gevinst er omkring 8dBi, side plus en reflektor plade kvaternær lineært array, nemlig konventionel panel antenne, gevinsten er omkring 14 ~ 17dBi .
Plus side er der en reflektor otte yuan lineært array, dvs aflange plade-lignende antenne, gevinsten er omkring 16 ~ 19dBi. Det siger sig selv, aflange plade-lignende antenne længde for konventionel plade antenne fordoblet til omkring 2.4m.
1.7.2 High Gain Grid parabolantenne
Fra omkostningseffektiv måde, er det ofte brugt som en Grid parabolantenne repeater donor antenne. Som en god fokus parabolsk effekt, så paraboloid sæt radio kapacitet, 1.5m diameter parabolantenne af grid-lignende, i bandet 900 megabyte, kan gevinsten nås G = 20dBi. Det er især velegnet til punkt til punkt kommunikation, som det ofte bruges som en repeater donor antenne.
Parabolsk gitter-lignende struktur anvendes først, for at reducere vægten af ​​antennen, den anden er at reducere vindmodstanden.
Parabolantenne kan normalt gives før og efter forholdet på ikke mindre end 30dB, som er repeater system mod selv-ophidset og gjorde den modtagende antenne, skal opfylde de tekniske specifikationer.
1.7.3 Yagi retningsbestemt antenne
Yagi retningsbestemt antenne med høj forstærkning, kompakte struktur, let at sætte op, billige, etc.. Derfor er det særligt velegnet til punkt til punkt kommunikation, for eksempel indendørs distributionssystem, der er uden for den foretrukne type antenne modtagerantennen.
Yagi antenne, jo mere antallet af celler, jo højere forstærkning, sædvanligvis 6-12 enhed retningsbestemt Yagi antenne, forstærkningen af ​​op til 10-15dBi.
1.7.4 Indoor Loft Antenne
Indendørs loft antenne skal have en kompakt struktur, smukke udseende, nem installation.
Set på markedet i dag indendørs loft antenne, forme mange farver, men dens andel af den indre kerne gjort næsten alle de samme. Den interne struktur i dette loft antenne, selvom størrelsen er lille, men da det er baseret på teorien bredbånd antenne, brug af Computer Aided Design, og brugen af ​​et netværk analysator til debugging, kan det tilfredsstille arbejdet på en meget bred frekvensbånd VSWR-krav i overensstemmelse med nationale standarder, der arbejder i et bredbåndsantenneindeks for stående bølgeforhold VSWR ≤ 2. Selvfølgelig for at opnå bedre VSWR ≤ 1.5. Øvrigt indendørs loft antenne er en lav-gain antenne, sædvanligvis G = 2dBi.
1.7.5 Indoor Wall Mount Antenna
Indendørs væg antenne skal også have en kompakt struktur, smukke udseende, nem installation.
Set på markedet i dag indendørs væg antenne, form farve en masse, men det gjorde den indre kerne af aktien er næsten den samme. Den indre vægstruktur af antennen, er luft dielektriske typen mikrostrip antenne. Som et resultat af en udvidelse af båndbredden ekstra antenne struktur, brug af Computer Aided Design, og brugen af ​​et netværk analysator til debugging de er i stand til bedre at imødekomme de krav på arbejdsmarkedet i bredbånd. I øvrigt, indendørs væg-antenne har en vis gevinst på omkring G = 7dBi.
2 Nogle grundlæggende begreber i bølgeudbredelse
I øjeblikket GSM og CDMA mobil kommunikation anvendte bands er:
GSM: 890-960MHz, 1710-1880MHz
CDMA: 806-896MHz
806-960MHz frekvensområde på en FM-range; 1710 ~ 1880MHz frekvensområde er mikrobølgeovnen interval.
Bølger af forskellige frekvenser eller forskellige bølgelængder, dens spredning egenskaber ikke er identiske, eller endog meget forskellige.
2.1 free-space kommunikation distance ligning
Lad sendeeffekt PT, sendeantenne gevinst GT, der opererer frekvens f. Modtagne effekt PR, modtager antenne vinde GR, sende og modtage antenne afstanden er R, så radioen miljø i fravær af interferens, radio bølgeudbredelse tab undervejs L0 har følgende udtryk:
L0 (dB) = 10Lg (PT / PR)
= 32.45 + 20 LGF (MHz) + 20 LGR (km)-GT (dB)-GR (dB)
[Eksempel] Lad: PT = 10W = 40dBmw, GR = GT = 7 (DBI), f = 1910MHz
Q: R = 500m tid, PR =?
Svar: (1) L0 (dB) er beregnet
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) PR Beregning
PR = PT / (107.807) = 10 (W) / (107.807) = 1 (μW) / (100.807)
= 1 (μW) / 6.412 = 0.156 (μW) = 156 (μW)
I øvrigt, 1.9GHz radio i penetration lag mursten, om tab (10 ~ 15) dB
2.2 VHF og mikroovn transmission sigtelinje
2.2.1 Den ultimative kig ind i afstanden
FM bestemt mikroovn, høj frekvens, bølgelængde er kort, dens jord bølge henfald hurtigt, så ikke stole på jorden bølgeudbredelse over lange afstande. FM bestemt mikroovn, hovedsagelig ved den rumlige bølge formering. Kort fortalt rumlige bølgeområde i den rumlige retning af en bølge udbreder sig langs en lige linje. Naturligvis på grund af jordens krumning af rummet bølgeudbredelse eksisterer en grænse stirre ind i afstand Rmax. Kig på den fjerneste afstand fra det område, der traditionelt er kendt som belysning zone ekstrem distance Rmax kigge uden for det område dengang kendt som det skraverede område. Uden at sige, at sproget, brugen af ​​ultrakorte bølge, mikroovn kommunikation skal senderantennen modtagestedet falder inden for grænserne af optisk rækkevidde Rmax. Ved jordens krumningsradius, fra lookgrænsen Rmax og transmitterende antenne og modtagende antennehøjde HT, er forholdet mellem HR: Rmax = 3.57 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
Under hensyntagen til den rolle, atmosfærisk refraktion på radioen, bør grænsen revideres for at kigge ind i afstanden
Rmax = 4.12 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
Antenne

Da frekvensen af ​​den elektromagnetiske bølge er meget lavere end den hyppighed, lysbølger, bølgeudbredelse effektiv stirren ind i afstanden fra Re Rmax se dig omkring grænsen på 70%, dvs Re = 0.7Rmax.
For eksempel. HT og HR henholdsvis 49m og 1.7m den effektive optiske vifte af Re = 24km
2.3 bølgeudbredelse karakteristika i flyet på jorden
Direkte bestrålet med transmissionsantennen radiomodtagelse punkt kaldes direkte bølge, sendeantenne af radiobølger peger på jorden ved jorden reflekterede bølge når den modtagende punkt kaldes den reflekterede bølge. Det er klart, bør modtagesignalet punkt være den direkte bølge og den reflekterede bølge syntese. Syntese af bølge ikke ligesom 1 + 1 = 2 så simpelt algebraiske sum af resultater med syntetisk direkte bølge og den reflekterede bølge stien forskellen mellem bølgerne forskellige. Bølge sti forskel er et ulige multiplum af en halv bølgelængde, den direkte bølge og det reflekterede bølgesignal, at syntetisere den maksimale, bølge sti forskel er et multiplum af bølgelængde, den direkte bølge og det reflekterede bølgesignal subtraktion, er syntese minimeres. Set, tilstedeværelsen af ​​jorden refleksion, således at den rumlige fordeling af signalintensiteten bliver ganske kompliceret.
Faktiske målepunkt: Ri i en vis afstand, vil signalstyrken med stigende afstand eller antennehøjde være bølgebevægelse, Ri i en bestemt afstand, afstanden øges med graden af ​​nedsættelsen eller antenne, vil signalstyrken være. Reducerer monotont. Teoretisk beregning giver Ri og antennehøjden HT, HR-forhold:
Ri = (4HTHR) / l, l er bølgelængden.
Det siger sig selv, skal Ri være mindre end den grænse stare i afstanden Rmax.
2.4 multipath udbredelse af radiosignaler
I FM, vil mikrobølgeovnen band, radio i formidlingsprocessen støder forhindringer (f.eks bygninger, høje bygninger eller bakker osv.) har en refleksion over radioen. Derfor er der mange at nå den modtagende antenne reflekterede bølge (stort set jorden reflekterede bølge bør også medtages), er dette fænomen kaldes flervejsudbredelse.
Grundet multipath transmission, hvilket gør den rumlige fordeling af signalet feltstyrke bliver ret kompliceret, flygtige, forbedret signalstyrke i nogle steder, nogle lokale signalstyrke svækkes; også på grund af virkningen af ​​multipath transmission, men også at gøre bølger polarisationsretningen ændringer. Derudover har forskellige forhindringer på radiobølger refleksion forskellige kapaciteter. For eksempel: armeret beton bygninger på FM, mikroovn reflektivitet stærkere end en mur. Vi bør forsøge at overvinde de negative virkninger af flervejseffekterne, hvilket er i kommunikation kræver høj kvalitet kommunikationsnetværk, folk ofte bruger rumlig mangfoldighed eller polarisering mangfoldighed teknikker grund.
2.5 diffrakterede bølgeudbredelse
Stødt på overførsel af store forhindringer, vil bølger udbreder omkring forhindringer forude, et fænomen kaldet diffraktion bølger. FM, mikrobølgeovn højfrekvent bølgelængde, svag diffraktion, signalstyrken på bagsiden af ​​en høj bygning er lille, dannelsen af ​​såkaldt "skygge". Graden af ​​signal kvalitet påvirkes, ikke kun relateret til højden og bygningen, og modtageantenne af afstanden mellem bygningen, men også, og hyppighed. For eksempel er der en bygning med en højde på 10 målere, bygningen bag afstand 200 meter, den modtagne signalkvalitet er næsten upåvirket, men i de 100 meter, faldt det modtagne signal feltstyrke end uden bygninger betydeligt. Bemærk at, som ovenfor sagt, svækkede grad også med signalet frekvens, for 216 til 223 MHz RF-signal, det modtagne signal feltstyrke end uden bygninger lav 16dB for 670 MHz RF-signal, det modtagne signal feltet Ingen bygninger lav intensitet forholdet 20dB. Hvis byggehøjde til 50 meter, derefter i en afstand på mindre end 1000 meter bygninger vil feltstyrken af ​​det modtagne signal blive påvirket og svækket. Det vil sige, at jo højere frekvens, jo højere bygningen, jo mere modtagerantennen i nærheden af ​​bygningen, signalstyrken og jo større grad af kommunikation kvalitet berørt Omvendt lavere frekvens, jo mere lave bygninger, bygning længere modtagerantennen , Virkningen er mindre.
Derfor vælger en basestation websted og oprette en antenne, skal du sørge for at tage hensyn til diffraktion formering mulige negative virkninger bemærkede diffraktion formering fra en række forskellige faktorer indflydelse.
Tre transmissionsledninger et par grundlæggende begreber
Tilslut antennen og senderen output (eller receiver indgang) kaldes transmission line eller arkføder. Den vigtigste opgave for transmissionsledningen er til effektivt at transmittere signalet energi, derfor bør det være i stand til at sende senderen signaleffekt med minimalt tab til indgangen af ​​den transmitterende antenne, eller antennen modtagne signal overføres med minimalt tab til modtageren indgange, og det bør ikke i sig selv omstrejfende interferenssignaler afhentet eller deromkring, kræver transmissionsledninger skal være afskærmede.
I øvrigt, når den fysiske længde af transmissionslinien er lig med eller større end bølgelængden af ​​det transmitterede signal er transmissionslinien også kaldet lang.
3.1 type transmission line
FM transmission line segmenter er generelt to typer: parallelle wire transmissionslinjer og koaksial transmission line, mikroovn band transmissionslinjer er koaksialkabel transmission linje, bølgeleder og microstrip. Parallel ledning transmission linje dannet af to parallelle tråde, som er symmetrisk eller afbalanceret transmission linje, dette feeder tab, kan ikke anvendes til UHF-båndet. Coaxial transmission line to ledninger var afskærmet core wire og kobber mesh, kobbernet jorden, fordi to ledere og jord asymmetri, såkaldte asymmetrisk eller ubalancerede luftledninger. Coax drift frekvensområde, lavt tab, kombineret med en vis elektrostatisk afskærmning virkning, men indblanding af det magnetiske felt er magtesløs. Undgå brug med stærke strømme parallelt med den linje, kan strækningen ikke være tæt på den lavfrekvente signal.
3.2 Den karakteristiske impedans af transmissionsledningen
Omkring en uendelig lang transmissionslinje spænding og strøm ratio defineres som transmissionslinien karakteristiske impedans, Z0 repræsenterer en. Den karakteristiske impedans af koaksialkablet beregnes som
Z. = [60 / √ εr] × Log (D / d) [Euro].
Hvori D er den indvendige diameter af koaksialkablet ydre leder kobber nettet d af kablet tråddiameter;
εr er den relative dielektrik mellem ledernes permittivitet.
Typisk Z0 = 50 Ohms, der Z0 = 75 ohm.
Det er klart fra ovennævnte ligning, den karakteristiske impedans for fødelederne kun med diameteren D og d, og den dielektriske konstant εr mellem lederne, men ikke med fødelængden, frekvensen og føderterminalen uanset den tilsluttede belastningsimpedans.
3.3 feeder dæmpningskoefficient
Feeder i signal transmission, i tillæg til de resistive tab i lederen, den dielektriske tab af isolerende materiale der. Begge tab med linjelængde stigninger og de operationelle stigende frekvens. Derfor bør vi forsøge at forkorte rationelle fordeling feeder længde.
Enhedens længde på størrelsen på det tab, der genereres af dæmpningskoefficienten β udtrykt i enheder af dB / m (dB / m), kableteknologi de fleste af instruktionerne på enheden med dB / 100m (db / hundrede meter).
Lad strømmen input til feeder P1, fra længden af ​​L (m) udgangseffekt feeder er P2 kan transmissionstabet TL udtrykkes som:
TL = 10 × Lg (P1 / P2) (dB)
Dæmpningskoefficient
ß = TL / L (dB / m)
For eksempel kan NOKIA7 / 8 英寸 lavt kabel, 900MHz dæmpningskoefficient β = 4.1dB / 100m, skrives som β = 3dB / 73m, det vil sige signaleffekten ved 900MHz, hver gennem denne kabellængde 73m , Magt til mindre end halvdelen.
Det almindelige ikke-lave kabel, for eksempel SYV-9-50-1, 900MHz dæmpningskoefficient β = 20.1dB / 100m, kan skrives som β = 3dB / 15m, det vil sige en frekvens på 900MHz signaleffekt, Efter hver 15m lang dette kabel, vil strømmen blive halveret!
3.4 Matching Concept
Hvad er kampen? Simpelthen sat, feeder terminal forbundet til belastningsimpedans ZL er lig med den karakteristiske impedans Z0 feeder er feeder terminal kaldet en matchende forbindelse. Match, er der kun overføres til feeder klemmebelastning hændelsen, og ingen belastning er genereret af terminalen af ​​det reflekterede bølge derfor antennen belastning som en terminal, sikrer, at antennen matching at indhente alle de signal magt. Som vist nedenfor, den samme dag, hvor den linje impedans 50 Ohm, med et 50 ohm kabler er matchet, og den dag, hvor den linje impedans 80 Ohm, med et 50 ohm kabler er forkerte.
Hvis tykkere diameter antenneelement, antenne input impedans i forhold til frekvens er lille, let at vedligeholde match og feeder, så antennen på en bred vifte af driftsfrekvenser. Tværtimod er det smallere.
I praksis vil indgangsimpedans antennen blive påvirket af de omgivende objekter. For at gøre et godt match med antennen feeder, vil også være nødvendigt i opførelsen af ​​antennen ved at måle, passende tilpasninger til de lokale struktur af antennen, eller tilføje matchende enhed.
3.5 Return Loss
Som bemærket, når feeder-og antenne matching, er feeder ikke afspejlet bølger, kun hændelsen, som overføres til feeder vandrebølge antenne. På dette tidspunkt, er feeder spændingsamplituden hele strømamplitude lige impedansen af ​​feeder på noget tidspunkt er lig med dens karakteristiske impedans.
Og antennen og feeder ikke passer, antennen impedans er ikke lig med den karakteristiske impedans af feeder, kan feeder belastning kun optage den højfrekvente energi på den del af transmissionen, og kan ikke absorbere alle af den del af energien absorberes ikke vil blive reflekteret tilbage til dannelse reflekterede bølge.
For eksempel i figuren, da impedans antennen og feeder-type, en 75-ohm, en 50 ohm impedans mismatch, er resultatet
3.6 VSWR
I tilfælde af uoverensstemmelse. Feeder samtidigt hændelsen og reflekterede bølger Fase af indfaldende og reflekterede bølger samme sted, spændingen amplituden af ​​den maksimale spænding amplitude sum Vmax, danner antinodes, indfaldende og reflekterede bølger i modfase i forhold til den lokale spændingsamplitude er reduceret til et minimum spændingsamplitude Vmin, dannelsen af knuden. Andre amplitude værdi hvert punkt er mellem antinodes og node imellem. Denne syntetiske bølge kaldes en række stående.
Reflekterede bølge spænding og forholdet kaldes hændelsen spændingsamplituden refleksion koefficient, der betegnes med R
Reflekterede bølge amplitude (ZL-Z0)
R = ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─
Hændelse bølge amplitude (ZL + Z0)
Bølgedal amplitude spænding node spænding stående bølge som forholdet, også kaldet spænding stående bølge ratio, betegnet VSWR
Spændingsamplituden bølgedal Vmax (1 + R)
VSWR = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─
Den grad af konvergens node spænding Vmin (1-R)
Afslutnings belastningsimpedans ZL og den karakteristiske impedans Z0 tættere på, refleksionskoefficienten R er mindre, VSWR er tættere på 1, jo bedre match.
3.7 afbalancering enhed
Kilden eller belastningen eller transmission linje, baseret på deres forhold til jorden, kan opdeles i to typer af balanceret og ubalanceret.
Hvis signalkilden og jorden spændingen mellem begge ender af lige modsat polaritet, kaldes den afbalancerede signalkilde, ellers kendt som ubalanceret signalkilde, hvis belastningen spændingen mellem begge ender af jorden lige og modsat polaritet, kaldes load balancing, ellers kendt som ubalanceret belastning hvis transmission linje impedans mellem de to ledere og jord det samme, det kaldes balanceret transmission line, ellers ubalanceret transmission line.
I ubalanceret belastning ubalance mellem signalkilden og koaksialkabel bør anvendes i balancen mellem signalkilden og load balancing bør bruges til at forbinde parallelle wire transmissionslinjer, så effektivt transmittere signaleffekt, ellers de ikke balance eller restbeløbet vil blive ødelagt og kan ikke arbejde ordentligt. Hvis vi ønsker at afbalancere belastningen ubalanceret transmission linje og forbundet, er den sædvanlige tilgang at installere mellem korn "afbalanceret - ubalanceret" konverteringsenhed, almindeligvis benævnt balun.
3.7.1 Bølgelængde Baluns halvdelen
Også kendt som det "U" -formede rørbalun, der bruges til at afbalancere belastningens ubalancerede føderkoaksialkabel med en halvbølge dipolforbindelse imellem. "U" formet rør der er en 1: 4 balun impedans transformation effekt. Mobilkommunikationssystem hjælp af et koaksialkabel karakteristisk impedans er typisk 50 i Europa, så i YAGI antenne ved hjælp af en halvbølgedipol svarende til impedans tilpasning til 200 Euro eller deromkring, for at opnå den ultimative og vigtigste feeder impedans 50 ohm koaksialkabel .
3.7.2 fjerdedel bølgelængde balanceret - ubalanceret enhed
Brug af kvart bølgelængde transmission line opsigelse kredsløb åbne karakter højfrekvente antenne for at opnå balanceret indgang port og output port koaksial feeder balance mellem ubalanceret - ubalanceret konvertering.

Feature

A) Polarisation: antenne udsender elektromagnetiske bølger kan anvendes til lodret polarisering eller vandret polarisering. Når interferens antenne (eller sender antenne) og følsomt udstyr antenne (eller modtager antenne) samme polarisering egenskaber, stråling-følsomme enheder i den inducerede spænding genereret på indgangen stærkest.
2) Udstråling: plads i alle retninger mod støjkilden udstrålede elektromagnetisk interferens eller følsomt udstyr modtager fra alle retninger elektromagnetisk interferens kapacitet er anderledes. Beskriv stråling eller modtagelse parametre af nævnte retningsbestemte karakteristika.
3) polær plot: Antenne Den vigtigste funktion er dets stråling mønster eller polær diagrammet. Antenne polardiagram udstråles fra en anden vinkel retninger af magt eller feltstyrke dannet diagram
4) Antenne gain: antenne directivity antenne magt gevinst G udtryk. G i begge retninger tabet af antennen, antennen stråling magt er lidt mindre end effektoptag
5) Gensidighed: modtagerantennen polardiagram ligner senderantennen polardiagram. Derfor sender og modtager antenner ingen fundamental forskel, men nogle gange ikke gensidig.
6) Overholdelse: overholdelse antenne frekvenser, kan bandet i sit design arbejder effektivt i ydersiden af ​​denne frekvens er ineffektiv. Forskellige former og strukturer frekvensen af ​​elektromagnetiske bølger modtages af antennen er forskellige.
Antenne er meget udbredt i radio business. Elektromagnetisk kompatibilitet, antennen anvendes hovedsagelig som måling af elektromagnetisk stråling sensorer er elektromagnetisk felt konverteres til en vekselspænding. Derefter med de elektromagnetiske feltstyrke opnåede værdier antenne faktor. Derfor EMC måling i antenner, antenne faktor kræves større præcision, god stabilitet parametre, men bredere bånd antenne.
3, antennen faktor
Er den målte feltstyrke værdier antenne målt med modtagerens antenne output port spænding ratio. Elektromagnetisk kompatibilitet og dens udtryk er: AF = E / V
Logaritmisk repræsentation: dBAF = DBE-dBV
AF (dB / m) = E (dBμv / m) -V (dBμv)
E (dBμv/m) = V (dBμv) AF (dB/m)
Hvor: E - antennefeltstyrke, i enheder på dBμv / m
V - spændingen ved antenneporten, enheden er dBμv
AF-antenne faktor, i enheder af dB / m
Antenne faktor AF skal gives, når antennen fabrikken og jævnligt kalibreret. Antenne faktoren givet i manualen, er generelt i langt-området, ikke-reflekterende og 50 ohm belastning målt under.