|
princippet af antenne bruges til at transmittere radioudstyr eller modtage en antenne med elektromagnetiske komponenter. Radiokommunikation, radio, fjernsyn, radar, navigation, elektroniske modforanstaltninger, fjernregistrering, radioastronomi og andre tekniske systemer bruger alle elektromagnetiske bølger til at transmittere information og stoler på antenner til at arbejde. Desuden er signalenergistråling ikke en nødvendig antenne med hensyn til energi transmitteret af elektromagnetiske bølger. Antenner er normalt vendbare, hvilket er det samme som to antenner. Den sendende antenne kan bruges som en modtagerantenne. Transmission eller modtagelse er den samme som antennen med de samme grundlæggende karakteristiske parametre. Dette er antennens gensidighedssætning. \ nI netværksordforrådet henviser antenne til bestemte tests, nogle er relaterede, og nogle mennesker kan gå gennem bagdørens genvej, specifikt henvise til nogle specielle forhold.
Outline
1. antenne
1.3.2 antenne directivity ekstraudstyr
1.3.3 Antenneforøgelse
1.3.4 Strålebredde
1.3.5 Front to Back Ratio
1.3.6 antenneforstærkning visse omtrentlige formel
1.3.7 Upper sidelobe undertrykkelse
1.3.8 Antenna downtilt
1.4.1 dual-polariseret antenne
1.4.2 Polarisering tab
1.4.3 Polarisering Isolation
1.5 Antenne indgangsimpedans Zin
1.6 antenne opererer frekvensområde (båndbredde)
1.7 mobil kommunikation basestation anvendte antenner, repeater antenne og indendørs antenne
1.7.1 panelantenne
1.7.1a antennemast grundlæggende tekniske indikatorer Eksempel
1.7.1b dannelse af high-gain panelantenne
1.7.2 High Gain Grid parabolantenne
1.7.3 Yagi retningsbestemt antenne
1.7.4 Indoor Loft Antenne
1.7.5 Indoor Wall Mount Antenna
2. Nogle grundlæggende begreber bølgeudbredelse
2.1 free-space kommunikation distance ligning
2.2 VHF og mikroovn transmission sigtelinje
2.2.1 Den ultimative kig ind i afstanden
2.3 bølgeudbredelse karakteristika i flyet på jorden
2.4 multipath udbredelse af radiosignaler
2.5 diffrakterede bølgeudbredelse
3.1 type transmission line
3.2 Den karakteristiske impedans af transmissionsledningen
3.3 feeder dæmpningskoefficient
3.4 Matching Concept
3.5 Return Loss
3.6 VSWR
3.7 afbalancering enhed
3.7.1 Bølgelængde Baluns halvdelen
3.7.2 fjerdedel bølgelængde balanceret - ubalanceret enhed
4. Feature
Antenne eller modtager elektromagnetisk stråling fra rummet (information) på enheden.
Stråling eller radioenhed modtager radiobølger. Det er radiokommunikationsudstyr, radar, elektronisk krigsføringsudstyr og radionavigationsudstyr, en vigtig del. Antenner er normalt lavet af metaltråd (stang) eller metaloverflader lavet af den førstnævnte kaldes trådantenne, som er kendt antenne. En antenne til udstråling af radiobølger, den transmitterende antenne, sendes til senderens energi omdannes til et vekselstrøm elektromagnetisk energirum. En antenne til modtagelse af radiobølger, den modtagende antenne, som den elektromagnetiske energi fra det opnåede rum konverteres til en vekselstrømsenergimodtager. Normalt kan en enkelt antenne bruges som sendeantenne, modtageantenne kan også bruges som med antenne duplexer kan sende og modtage deling samtidigt. Men nogle antenner er kun velegnede til modtagelse af antenner.
Beskriver de elektriske egenskaber for antennens vigtigste elektriske parametre: mønster, forstærkningskoefficient, inputimpedans og effektiviteten af båndbredden. Antennemønster er et centrum af kuglen til antennen, enten en kugle (radius meget større end bølgelængden) på den rumlige fordeling af dimensionel grafik for det elektriske feltintensitet. Indeholder normalt en maksimal strålingsretning for de to indbyrdes vinkelrette plane retningsgraf. For at koncentrere sig i bestemte retninger for udstråling eller modtagelse af elektromagnetiske bølger, antennen retningsbestemt antenne, den retning, der er vist i figur 1, kan enheden øge effektiv afstand for at forbedre støjimmuniteten. Brug visse funktioner i antennemønsteret kan udføres, såsom at finde, navigere og retningsbestemt kommunikation og andre opgaver. Nogle gange for at forbedre antennens direktivitet yderligere kan du sætte et antal af den samme type antenneindretning i henhold til visse regler sammen for at danne et antennearray. Antenneforstærkningsfaktor er: Hvis antennen udskiftes med den ønskede ikke-retningsbestemte antenne, antennen i den oprindelige retning af maksimal feltstyrke, den samme afstand producerer stadig de samme feltstyrkeforhold, indgangseffekten til den ikke-retningsbestemte antenne med input til det faktiske antenneeffektforhold. I øjeblikket er en stor mikrobølge antenneforstærkningsfaktor på op til ca. 10. Antennegetri og driftsbølgelængdeforhold større direktivitet stærkere, forstærkningskoefficient er også højere. Indgangsimpedans præsenteres ved indgangen til antenneimpedansen, inkluderer typisk to dele modstand og reaktans. Påvirker den modtagne værdi, transmitteren og føderen matcher. Effektivitet er: antennestrålingseffekt og dets indgangseffektforhold. Det er en antennes rolle at fuldføre effektiviteten af energikonvertering. Båndbredde henviser til antennens vigtigste ydeevneindikatorer for at imødekomme kravene ved drift af frekvensområde. En passiv antenne til transmission eller modtagelse af elektriske parametre er den samme, hvilket er antennens gensidighed. Militære antenner har også lette og fleksible, lette at opsætte, gode til at skjule usårbarhedsevne og andre specielle krav.
Antenne:
Mange former for antennen efter brug, frekvens, struktur klassificering. Langt, medium bånd, der ofte bruger den T-formede, omvendte L-formede paraplyantenne; almindelig anvendt kort bølgelængde er bipolar, bur, diamant, log periodisk, fiskebenantenne; FM-blyantennesegmenter er almindeligt anvendt (Yagi-antenne), spiralformet antenne, hjørnereflektorantenner; mikrobølgeovne, der ofte bruges antenner, såsom hornantenner, parabolisk reflektorantenne osv .; mobile stationer bruger ofte det vandrette plan til ikke-retningsbestemte antenner, såsom piskantenner. Formen på antennen vist i figur 2. Aktiv enhed kaldes en antenne med en aktiv antenne, som kan øge forstærkningen og for at opnå miniaturisering er udelukkende til den modtagende antenne. Adaptiv antenne er et antennearray og adaptivt processorsystem, det håndteres af adaptivt output hvert arrayelement, så udgangssignalet er det mindste maksimale nyttige signaloutput for at forbedre kommunikation, radar og andet udstyrs immunitet. Der er mikrostripantenne fastgjort til det dielektriske substrat metal udstrålende element på den ene side og på den anden side af metal stueetagen bestående af flyoverflader med samme form, med lille størrelse, letvægt, velegnet til hurtige fly.
  
Klassifikation:
① Tryk på arbejdets art kan opdeles i transmission og modtagelse af antenner.
② kan opdeles efter formålet med kommunikationsantenne, radioantenne, tv-antenne, radarantenner.
③ Tryk på betjeningsbølgelængden kan opdeles i langbølge-antenne, langbølge-antenne, AM-antenne, kortbølge-antenne, FM-antenne, mikrobølge-antenner.
④ Tryk på strukturen og arbejdsprincippet kan opdeles i ledningsantenner og antenne og så videre. Beskriv en karakteristisk parameter for antennemønsteret, direktivitet, forstærkning, indgangsimpedans, strålingseffektivitet, polarisering og frekvens
Antenne efter målpunkter kan opdeles i to typer:
Antenne
En-dimensionel og to-dimensionel antenne antenne
En-dimensionel ledningsantenne består af mange komponenter, såsom ledninger eller brugt på telefonlinjen eller en eller anden smart form, som et kabel på tv'et, inden du bruger en gammel kaninør. Monopolantenn og to-trins to grundlæggende endimensionel antenne.
Dimensionel antenne forskelligartet, et ark (et firkantet metal), array-lignende (todimensional model af en flok god vævsskive) såvel som trompetformet skål.
Antenne ifølge applikationer kan opdeles i:
Håndholdt station antenner, bil antenner, base antenne tre kategorier.
Håndholdte enheder til personlig brug håndholdt walkie-talkie-antenne er en antenne, en fælles gummiantenne og piskantenne i to kategorier.
Originalt design bilantenne er monteret på køretøjets kommunikationsantenne, den mest almindelige er den mest udbredte suckerantenne. Køretøjsantennestruktur har også en forkortet kvartbølge, en fornemmelse af den centrale tilføjelsestype, fem-ottendedels bølgelængde, dobbelt halvbølgelængde antenneformer.
Basestationens antenner i hele kommunikationssystemet har en meget kritisk rolle, især som kommunikationshub for kommunikationsstationer. Almindeligt anvendt glasfiberbasestationantenne har højforstærkningsantenne, Victoria-array-antenne (otte ring-array-antenner), retningsbestemt antenne.
Stråling:
Kondensatoren antennen til antennen stråling udstrålet under processen med kondensator
Der strømmer vekselstrømstråd, den elektromagnetiske stråling kan forekomme, strålingsevnen og ledningens længde og form. Vist i figur a, hvis de to ledninger er tæt på, er det elektriske felt mellem ledningerne bundet i to, så strålingen er meget svag; åbn de to ledninger, som vist i b, c, det elektriske felt på spredningen i det omgivende rum, Stråling. Skal bemærkes, at når trådlængden L er meget mindre end bølgelængden λ, er strålingen svag; trådlængde L, der skal sammenlignes med bølgelængden, vil ledningen i høj grad øge strømmen og således danne en stærk stråling.
1.2 dipolantenne
Dipole er en klassisk, antenne, der er den mest anvendte, et enkelt halvbølgedipolsted kan simpelthen bruges alene eller bruges som foderparabolisk antenne, men det kan også dannes et antal halvbølgedipolantennearrayer. Våben med lige længde oscillator kaldet dipol. Hver armlængde er en kvart bølgelængde, en længde på halvdelen af bølgelængdeoscillatoren, nævnte halvbølgedipol, vist i figur 1.2a. Derudover er der en halvbølgedipolformet, kan betragtes som fuldbølgedipolen omdannet til en lang og smal rektangulær kasse, og fuldbølgedipolen stablet to ender af dette lange og smalle rektangel kaldes ækvivalent oscillator , bemærk, at oscillatorlængden svarer til halvdelen af bølgelængden, det kaldes en halvbølgeækvivalent oscillator, vist i figur
1.3.1 retningsbestemt antenne
En af de sendende antennes grundlæggende funktioner er at få energien fra føderen udstrålet til det omgivende rum, de grundlæggende funktioner i de to er til det meste af den energi, der udstråles i den ønskede retning. Lodret placeret halvbølgedipol har en flade af det "doughnut" -formede tredimensionelle mønster (figur 1.3.1a). Selvom det tredimensionelle stereoskopiske mønster, men vanskeligt at tegne Figur 1.3.1b og Figur 1.3.1c viser dets to hovedplanmønstre, viser grafikken antennen i retning af en specificeret planretning. Figur 1.3.1b kan ses i den aksiale retning af transducerens nulstråling, den maksimale strålingsretning i det vandrette plan;
1.3.1c kan ses fra figuren i alle retninger i det vandrette plan så stort som strålingen.
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.
Reflektorplade kan også bruges til at kontrollere strålingen ensidig retning, plan reflektorplade på siden af arrayet udgør en sektorarealdækningsantenne. Følgende figur viser den vandrette retning af effekten af den reflekterende overflades reflekterende overflade ------ ensidig retning af den reflekterede effekt og forbedrer forstærkningen.
Brug af parabolisk reflektor, det muliggør antennestråling, såsom optik, søgelys, da energien koncentreres i en lille fast vinkel, hvilket resulterer i en meget høj forstærkning. Det siger sig selv, at sammensætningen af parabolantennen består af to grundlæggende elementer: parabolisk reflektor og parabolisk fokus placeret på strålingskilden.
1.3.3 Gain
Forstærkning betyder: indgangseffektens lige betingelser, det aktuelle og det ideelle antenneudstrålingselement genereret på det samme punkt i rummet med signaleffektdensitetsforholdet. Det er en kvantitativ beskrivelse af indgangseffekten af en antennestrålingskoncentration. Gevinstantennemønstre har åbenbart et tæt forhold, jo mere smal retningen af hovedloben er, sidelappen er mindre, jo højere er gevinsten. Kan forstås som forstærkningen ------ fysisk betydning i en bestemt afstand fra et punkt på signalet af en bestemt størrelse, hvis den ideelle punktkilde som den ikke-retningsbestemte sendeantenne, til indgangseffekten på 100W, og med en forstærkning på G = 13dB = 20 i en retningsantenne som sendeantenne, kun inputeffekt 100/20 = 5W. Med andre ord, en forstærkning af antennen på dens retning af maksimal stråling af strålingseffekten og ikke-ideel punktkildedirektivitet sammenlignet med forstærkning af inputeffektfaktoren.
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 forstærkning på G = 0dBd (fordi det er med deres eget forhold, er forholdet 1, idet logaritmen er nul værdier.) Lodret fire-yuan-array, dets forstærkning er ca. G = 8.15-2.15 = 6dBd.
1.3.4 Strålebredde
Mønster har normalt flere lapper, hvor den maksimale strålingsintensitetslobe kaldes hovedloben, resten af sidelappen eller lober kaldet sidelober. Se figur 1.3.4a, på begge sider af hovedlobens retning for maksimal stråling, falder strålingsintensiteten 3dB (halv effekttæthed) for vinklen mellem to punkter defineres som halveffekt strålebredde (også kendt som strålebredde eller halv bredde af hovedlappen eller effektvinkel eller-3dB strålebredde, halv effekt strålebredde, henvist til HPBW). Jo smallere strålebredde, direktivitet bedre rolle længere væk, jo stærkere anti-interferens evne. Der er også en strålebredde, dvs. 10 dB strålebredde, antyder at det er strålingsintensitetsmønsteret reducerer 10 dB (ned til en tiendedel af effekttætheden) af vinklen mellem de to punkter.
1.3.5 Front to Back Ratio
Retning af figuren, forholdet mellem den maksimale for- og bagklappe kaldet bagforhold, betegnet med F / B. Større end før er antennens bagudstråling (eller modtagelse) mindre. Tilbage forhold F / B beregning er meget enkel ------
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 antennens hovedlobe, jo højere er forstærkningen. For generel antenne kan dens forstærkning estimeres ved hjælp af 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 basestationens antenne kræver det ofte sin lodrette (dvs. højdeplan) retning af figuren, toppen af den første sidelappelobe som svagere. Dette kaldes undertrykkelse af den øvre sidelobe. Basestationen betjener mobiltelefonbrugerne på jorden og peger på himmelstrålingen 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 unipolare, 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 --- dobbeltpolariserede 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 bølgen antenne med lodrette polarisationsegenskaber til at modtage, brug den vandrette polariserede bølge antenne med vandret polariseringskarakteristik til at modtage. Brug en højre cirkulær polariseret bølge antenne højre cirkulære polarisationsegenskaber til at modtage, og brug en venstrehåndet cirkulær polariseret bølge karakteristik LHCP
antennemodtagelse.
Når den indkommende bølgepolarisationsretning af modtageantennens polarisationsretning matcher, vil det modtagne signal være lille, det vil sige forekomsten af polariseringstab. 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., For at generere polariseringstab. En cirkel-polarisations antenne til at modtage en lineært polariseret plan bølge eller lineær polarisations antenne med enten cirkulær polariserede bølger, så situationen, det er også uundgåeligt tab af polarisering kan modtage indgående bølger ------ halvdelen af energien.
Når modtagerantennens polariseringsretning til polarisationsretningen for bølgen er helt vinkelret, for eksempel modtageantenne vandret polariseret til lodret polariserede bølger eller højrehåndet cirkulær polariseret modtageantenne LHCP Den indgående bølge, antennen kan ikke være fuldt modtaget bølgeenergi, i hvilket tilfælde det maksimale tab af polarisering, sagde polarisationen fuldstændig isoleret.
1.4.3 Polarisationsisolering
Ideel polarisering er ikke helt isoleret. Fed til antennen til et polarisationssignal, hvor meget der altid vil være en lille smule i en anden polariseret antenne vises. For eksempel er den dobbelte polariserede antenne vist, den indstillede lodrette polarisationsindgangseffekt er 10W, hvilket resulterer i en vandret polarisationsantenne målt ved output af udgangseffekten på 10mW.
1.5 Antenne indgangsimpedans Zin
Definition: antenneindgangssignalspænding og signalstrømforhold, kendt som antenneindgangsimpedans. Rin har en resistiv komponent af inputimpedans og reaktanskomponent Xin, nemlig Zin = Rin + jXin. Antennens reaktanskomponent vil reducere tilstedeværelsen af signaleffekt fra føderen til ekstraktionen, således at reaktanskomponenten bliver nul, dvs. så vidt muligt til antenneindgangsimpedansen er rent modstandsdygtig. Faktisk inkluderer selv design, debugging meget god antenne, inputimpedansen også en lille total reaktansværdier.
Indgangsimpedans af antennestrukturen, størrelse og driftsbølgelængde, halvbølge dipolantenne er den vigtigste basale, inputimpedansen Zin = 73.1 + j42.5 (Europa). Når længden forkortes (3-5)%, kan den elimineres, hvor reaktanskomponenten i antenneindgangsimpedansen er rent modstandsdygtig, så indgangsimpedansen på Zin = 73.1 (Europa), (nominelt 75 ohm). Bemærk, at rent resistiv indgangsimpedans af antennen strengt taget er helt korrekt med hensyn til frekvenspunkter.
I øvrigt, halvbølge oscillator svarende indgangsimpedans et halvbølgedipol fire gange, dvs Zin = 280 (Europa), (nominelle 300 ohm).
Interessant nok for enhver antenne, antenneimpedans af mennesker altid fejlretning, det krævede driftsfrekvensområde, den imaginære del af inputimpedansen reelle del af små og meget tæt på 50 ohm, så antenneindgangsimpedansen Zin = Rin = 50 Ohm ------ antennen til føderen er i en god impedanstilpasning nødvendig.
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, Panel Antenne er en af de mest almindeligt anvendte klasser af ekstremt vigtige basestationsantenne. Denne antennes fordele er: høj forstærkning, cirkeldiagram er godt, efter at ventilen er lille, let at kontrollere lodret mønsterdepression, pålidelig forseglingsydelse 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 er de fire halvbølgedipoler arrangeret i et lineært array med lodret placeret forstærkning ca. 8dBi; side plus en reflektorplade kvaternær lineær array, nemlig konventionel panelantenne, er forstærkningen ca. 14 ~ 17dBi.
Plus side er der en reflektor otte yuan lineær array, dvs. langstrakt plade-lignende antenne, gevinsten er omkring 16 ~ 19dBi. Det siger sig selv, at langstrakt pladelignende antennelængde for konventionel pladeantenne fordobles til omkring 2.4 m.
1.7.2 High Gain Grid parabolantenne
FPå en omkostningseffektiv måde bruges den ofte som en gitterparabolisk antenne-repeater-donorantenne. Som en god fokus parabol effekt, så paraboloid sæt af radio kapacitet, 1.5 m diameter parabol antenne af det gitterlignende, i båndet 900 megabyte, kan gevinsten nås G = 20dBi. Den er især velegnet til punkt-til-punkt-kommunikation, såsom den ofte bruges som en repeater-donorantenne.
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, kompakt struktur, let at opsætte, billig osv. Derfor er den især velegnet til punkt-til-punkt-kommunikation, for eksempel indendistributionssystem, der er uden for den foretrukne type antennemodtagende antenne.
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 loftantenne, form mange farver, men dens andel af den indre kerne gjorde næsten det samme. Selvom størrelsen er lille er den interne struktur af denne loftantenne, men da den er baseret på den teoretiske bredbåndsantenne, brugen af computerstøttet design og brugen af en netværksanalysator til debugging, kan den tilfredsstille arbejdet i en meget brede frekvensbånd VSWR-krav i overensstemmelse med nationale standarder, der arbejder i et bredbåndsantenneindeks med stående bølgeforhold VSWR ≤ 2. Selvfølgelig for at opnå bedre VSWR ≤ 1.5. I øvrigt er indendørs loftantenne en antenne med lav forstærkning, normalt 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 vægantenne, form farve meget, men det gjorde den indre kerne af aktien næsten den samme. Den indvendige vægstruktur af antennen er luftdielektrisk type mikrostripantenne. Som et resultat af at udvide båndbreddens ekstra antennestruktur, brugen af computerstøttet design og brugen af en netværksanalysator til debugging er de i stand til bedre at imødekomme arbejdskravene til bredbånd. I øvrigt har den indendørs vægantenne en vis forstærkning på ca. 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, sende antenne få GT, driftsfrekvens f. Modtaget effekt PR, modtagende antenneforstærkning GR, afsendelse og modtagelse af antenneafstand er R, så har radiomiljøet i fravær af interferens, radiobølgens udbredelsestab undervejs L0 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 især mikrobølgeovn, høj frekvens, bølgelængden er kort, dens jordbølge henfalder hurtigt, så stol ikke på jordbølgeforplantning over lange afstande. FM især mikrobølgeovn, hovedsageligt ved hjælp af rumlig bølgeforplantning. Kort fortalt det rumlige bølgeområde i den rumlige retning af en bølge, der formerer sig langs en lige linje. På grund af Jordens krumning af udbredelse af rumbølger eksisterer det naturligvis en grænsestare ind i afstanden Rmax. Se på den længste afstand fra området, traditionelt kendt som lyszone; ekstrem afstand Rmax ser uden for området, da kendt som det skraverede område. Uden at sige det sprog bør brugen af ultrakortbølge, mikrobølgekommunikation, transmitterende antennemodtagelsespunkt falde inden for grænserne for det optiske område Rmax. Ved jordens krumningsradius, fra udseendegrænsen Rmax og transmitterende antenne og modtagerantennens højde 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 af den transmitterende antenne radiomodtagelsespunkt kaldes den direkte bølge; transmitterende antenne af de radiobølger, der udsendes pegende på jorden, ved den jordreflekterede bølge når modtagepunktet kaldes den reflekterede bølge. Det er klart, at modtagelsessignalpunktet skal være den direkte bølge og den reflekterede bølgesyntese. Syntese af bølge ikke som 1 +1 = 2 som simpel algebraisk sum af resultater med syntetisk direkte bølge, og den reflekterede bølgevejsforskel mellem bølger adskiller sig. Bølgevejsforskel er et ulige multiplum af en halv bølgelængde, den direkte bølge og det reflekterede bølgesignal, for at syntetisere det maksimale; bølgevejsforskel er et multiplum af bølgelængden, den direkte bølge og det reflekterede bølgesignalsubtraktion, syntese minimeres. Set tilstedeværelsen af jordrefleksion, så den rumlige fordeling af signalintensiteten bliver ret kompleks.
Faktisk målepunkt: Ri af en bestemt afstand, signalstyrken med stigende afstand eller antennehøjde vil være bølgeform; Ri ved en bestemt afstand, afstanden stiger med reduktionsgraden eller antennen, signalstyrken vil være. Faldes 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 mikrobølgebåndet, radioen i formidlingsprocessen støde på forhindringer (f.eks. Bygninger, høje bygninger eller bakker osv.) Har en refleksion over radioen. Derfor er der mange, der når den modtagne antenne-reflekterede bølge (bredt set skal den jordreflekterede bølge også være inkluderet), dette fænomen kaldes multipath-formering.
På grund af flervejs transmission bliver den rumlige fordeling af signalfeltstyrken ret kompleks, flygtig, forbedret signalstyrke nogle steder, nogle lokale signalstyrker svækket; også på grund af virkningen af flervejs transmission, men også for at gøre bølgerne polariseringsretningen ændres. Derudover har forskellige forhindringer på radiobølgerefleksionen forskellige kapaciteter. For eksempel: armeret betonbygninger på FM, mikrobølgereflektion stærkere end en mur. Vi bør forsøge at overvinde de negative virkninger af multipath-formeringseffekter, som er i kommunikation, der kræver kommunikationsnetværk af høj kvalitet, folk bruger ofte rumlig mangfoldighed eller polarisationsdiversitetsteknikker.
2.5 diffrakterede bølgeudbredelse
Stødt på transmission af store forhindringer vil bølgerne forplante sig omkring forhindringer foran, et fænomen kaldet diffraktionsbølger. FM, mikrobølgeovn højfrekvent bølgelængde, svag diffraktion, signalstyrken på bagsiden af en høj bygning er lille, dannelsen af såkaldt "skygge". Graden af signalkvalitet påvirkes, ikke kun relateret til højden og bygningen, og modtageantennen på afstanden mellem bygningen, men også og frekvensen. For eksempel er der en bygning med en højde på 10 meter, bygningen bag afstanden på 200 meter, den modtagne signalkvalitet er næsten upåvirket, men i 100 meter faldt den modtagne signalfeltstyrke end den uden bygninger markant. Bemærk, at som ovenfor nævnt svækkelsesgraden også med signalfrekvensen for 216 til 223 MHz RF-signal, det modtagne signalfeltstyrke end det uden bygninger lav 16dB, for 670 MHz RF-signal, det modtagne signalfelt Ingen bygninger lav intensitet forhold 20dB. Hvis bygningshøjden er 50 meter, vil feltstyrken på det modtagne signal blive påvirket og svækket i en afstand på mindre end 1000 meter af bygninger. Det vil sige, at jo højere frekvens, jo højere bygning, jo mere modtagende antenne i nærheden af bygningen, signalstyrken og jo større er den påvirkede grad af kommunikationskvalitet; Omvendt, jo lavere frekvens, jo flere lave bygninger, der bygger længere modtagende antenne, er påvirkningen 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 antenne- og senderoutputkablet (eller modtagerindgangen) kaldet transmissionslinje eller føder. Transmissionslinjens hovedopgave er at transmittere signalenergi effektivt, derfor skal den være i stand til at sende sendersignaleffekten ud med minimalt tab til den sendende antennes indgang, eller det antennemodtagne signal transmitteret med minimalt tab til modtageren. indgange, og det bør ikke i sig selv afvige interferenssignaler, der er samlet op eller deromkring, kræver, at transmissionslinjer skal være afskærmet.
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-transmissionslinjesegmenter er generelt to typer: parallelle ledningstransmissionslinjer og koaksial transmissionslinje; mikrobølgebåndstransmissionslinjer er koaksialkabeltransmissionslinje, bølgeleder og mikrostrip. Paralleltrådstransmissionslinje dannet af to parallelle ledninger, som er symmetrisk eller afbalanceret transmissionslinje, dette feeder-tab, kan ikke bruges til UHF-båndet. Koaksial transmissionslinje to ledninger blev afskærmet kernetråd og kobbernet, kobbernetnet, fordi to ledere og jordasymmetri, såkaldte asymmetriske eller ubalancerede transmissionslinjer. Koaksere driftsfrekvensområde, lavt tab kombineret med en vis elektrostatisk afskærmningseffekt, men interferensen af magnetfeltet er magtesløs. Undgå brug med stærke strømme parallelt med linjen, linjen kan ikke være tæt på lavfrekvenssignalet.
3.2 Den karakteristiske impedans af transmissionsledningen
Omkring en uendeligt lang transmissionslinjespænding og strømforhold defineres som transmissionslinjens karakteristiske impedans, repræsenterer Z0 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
Føder i signaloverførslen, ud over de resistive tab i lederen, det dielektriske tab af det isolerende materiale der. Begge tab med linjelængde øges, og driftsfrekvensen øges. Derfor bør vi prøve at forkorte den rationelle distributionsføderlængde.
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 NOKIA7 / 8 tomme lavt kabel, 900MHz dæmpningskoefficient β = 4.1dB / 100m, kan skrives som β = 3dB / 73m, det vil sige signaleffekten ved 900MHz, hver gennem denne kabellængde 73m, effekten 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 15 m langt dette kabel, vil strømmen blive halveret!
3.4 Matching Concept
Hvad er matchet? Kort sagt, føderterminalen, der er forbundet til belastningsimpedansen ZL, er lig med den karakteristiske impedans Z0-føder, føderterminalen kaldes en matchende forbindelse. Match, der transmitteres kun til føderterminalbelastningshændelsen, og der genereres ingen belastning af terminalen på den reflekterede bølge, derfor antennebelastningen som en terminal for at sikre, at antennen matcher for at opnå al signaleffekt. Som vist nedenfor, samme dag, hvor linjeimpedansen på 50 ohm med 50 ohm-kabler matches, og den dag, hvor linieimpedansen på 80 ohm med 50 ohm-kabler ikke stemmer overens.
Hvis tykkere diameter antenne element, antenne input impedans versus frekvens er lille, let at vedligeholde match og feeder, så antennen på en bred vifte af driftsfrekvenser. Tværtimod er det smallere.
I praksis vil antenneens indgangsimpedans blive påvirket af de omkringliggende objekter. For at få et godt match med antenneføderen, vil det også være nødvendigt med opstillingen af antennen ved at måle, passende justeringer af antennens lokale struktur eller tilføje matchende enhed.
3.5 Return Loss
Som nævnt reflekteres føderen ikke, når føderen og antennen matcher, kun den hændelse, der transmitteres til den føderens vandrende bølgeantenne. På dette tidspunkt er føderens spændingsamplitude i hele den aktuelle amplitude lige, impedansen af føderen på ethvert punkt er lig med dens karakteristiske impedans.
Og antennen og føderen stemmer ikke overens, antenneimpedansen er ikke lig med den karakteristiske impedans af føderen, føderbelastningen kan kun absorbere højfrekvent energi fra transmissionens side og kan ikke absorbere hele den del af energien ikke absorberes, reflekteres tilbage for at danne reflekteret 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 indtræder føderen samtidigt og reflekterer bølger. Fasen af hændelsen og reflekterede bølger samme sted, spændingsamplituden for den maksimale spændingsamplitude sum Vmax, der danner antinoder; indfaldende og reflekterede bølger i modsat fase i forhold til den lokale spændingsamplitude reduceres til minimumsspændingsamplituden Vmin, dannelsen af noden. Andre amplitudeværdier for hvert punkt er mellem antinoder og noden imellem. Denne syntetiske bølge kaldte 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 jordspændingen mellem begge ender med lige modsat polaritet kaldes den afbalancerede signalkilde, ellers kendt som den ubalancerede signalkilde; hvis belastningsspændingen mellem begge ender af jorden er lige og modsat polaritet, kaldes belastningsbalancering, ellers kendt som ubalanceret belastning; hvis transmissionslinieimpedansen mellem de to ledere og jordes det samme, kaldes det afbalanceret transmissionslinje, ellers ubalanceret transmissionslinje.
I den ubalancerede belastning skal der anvendes ubalance mellem signalkilden og koaksialkablet i balancen mellem signalkilden, og belastningsbalanceringen skal bruges til at forbinde parallelle ledningstransmissionsledninger for effektivt at transmittere signaleffekt, ellers balancerer de ikke eller balancen ødelægges og kan ikke fungere korrekt. Hvis vi ønsker at afbalancere den ubalancerede belastningstransmissionslinje og tilsluttet, er den sædvanlige fremgangsmåde at installere mellem korn "afbalanceret - ubalanceret" konverteringsenhed, almindeligvis omtalt balun.
3.7.1 Bølgelængde Baluns halvdelen
Også kendt som den "U" -formede rørbalun, som bruges til at afbalancere belastningens ubalancerede føderkoaksialkabel med en halvbølge dipolforbindelse imellem. "U" formet rør der er en 1: 4 balun impedans transformation effekt. Mobilt kommunikationssystem ved hjælp af koaksialkabelkarakteristisk impedans er typisk 50 i Europa, så i YAGI-antenne bruger en halvbølgedipol svarende til impedansjusteringen til 200 Euro eller deromkring for at opnå det ultimative og vigtigste føderimpedans 50 ohm koaksialkabel.
3.7.2 kvart bølgelængde afbalanceret - ubalanceret device
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.
4.Feature
A) Polarisering: antennen udsender elektromagnetiske bølger kan bruges til lodret polarisering eller vandret polarisering. Når interferensantennen (eller sendeantennen) og følsomt udstyrsantenne (eller modtageantennen) har de samme polarisationsegenskaber, genereres strålingsfølsomme enheder i den inducerede spænding ved den stærkeste indgang.
2) Direktivitet: plads i alle retninger mod kilden til interferens udstrålet elektromagnetisk interferens eller følsomt udstyr modtager fra alle retninger elektromagnetisk interferens kapacitet er forskellig. Beskriv strålings- eller modtagelsesparametre for de nævnte retningsegenskaber.
3) polar plot: Antenne Den vigtigste funktion er dens strålingsmønster eller polære diagram. Antennepolært diagram udstråles fra forskellige vinkelretninger af det dannede effekt- eller feltstyrkediagram
4) Antenneforstærkning: antennedirektivitetsantennestrømforstærkning G-udtryk. G i begge retninger tabet af antennen, antennens strålingseffekt er lidt mindre end indgangseffekten
5) Gensidighed: modtageantennens polære diagram svarer til det sendende antennepolardiagram. Derfor sender og modtager antenner ingen grundlæggende forskel, men undertiden ikke gensidig.
6) Overholdelse: overholdelse af antenne frekvenser, båndet i dets design kan effektivt arbejde uden for denne frekvens er ineffektivt. Forskellige former og strukturer for frekvensen af den elektromagnetiske bølge, der modtages af antennen, er forskellige.
Antenne er meget brugt i radiobranchen. Elektromagnetisk kompatibilitet, antennen bruges hovedsageligt som måling af elektromagnetiske strålingssensorer, det elektromagnetiske felt omdannes til en skiftevis spænding. Derefter med de elektromagnetiske feltstyrkeværdier â € <â € <opnået antennefaktor. Derfor krævede EMC-måling i antenner, antennefaktor højere præcision, gode stabilitetsparametre, men bredere båndantenne.
5 Antennefaktoren
Er de målte feltstyrkeværdier â € <â € <antenne målt med modtagerantennens udgangsport spændingsforhold. 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
Antennefaktor AF skal gives, når antennefabrikken og regelmæssigt kalibreres. Antenne antennefaktor angivet i manualen er generelt i det fjerne felt, ikke-reflekterende og 50 ohm belastning målt under.
|
