Clasificación
① Prema o botón natureza do traballo pode ser dividida en transmisión e antenas de recepción.
② pode ser dividida segundo o propósito antena, Radio antena, Antena de TV, Radar antenas.
③ Prema o botón lonxitude de onda de operación pode ser dividida en longoAntena de ondas, de onda longa antena, AM antena, Ondas curtas antena, FM antena, Microondas antenas.
④ Prema o botón estrutura e principio de funcionamento pode ser dividida en antenas de fío antena e así por diante. Describir a parámetro característico a antena estándar, diretividade, Gañou, a impedancia de entrada, eficiencia de radiación, Polarización e frecuencia
antena conforme dimensión Os puntos poden ser divididos en dous tipos:
antena
un-Dimensional e bidimensional antena antena
un-Dimensional arame antena consiste en moitos compoñentes, tal as fíos or usado o teléfono liña, Ou algún intelixente adaptala, Como un cable no televisor antes uso un vello coello orellas. Monopole antena e de dous estadios dous tipos básicos antena unidimensional.
Dimensional antena diversa, unha folla (a praza metal), orde-Gústame (modelo bidimensional of unha morea de bo tecido porción), Así como en forma de trompeta, prato.
antena segundo as aplicacións pode ser dividida en:
Estación portátil antenas, antenas de coche, base antena tres categorías.
Unidades portátiles para uso persoal handheld Walkie-Talkie antena is unha antena, Un común goma e antena látego antena en dúas categorías.
Proxecto orixinal antena do coche is montado no vehículo antena, O máis común é o máis amplamente aproveitador antena. Vehículo estrutura da antena ten tamén unha acurtado de cuarto de onda, un sentido de central engadir tipo, cinco oitavos lonxitude de onda, Dual metade lonxitude de onda antena formas.
Base antenas de estación no conxunto sistema de comunicación ten un moi papel crítico, Especialmente como un centro de comunicacións of estacións de comunicación. Comunmente usado fibra de vidro estación base antena ten alta ganancia antena, Victoria de antenas (oito anel antenas matriz), Direccional antena.
Radiación
O condensador para a antena para a antena de radiación irradiada durante o proceso de condensador
Hai fíos alternando a corrente flúe, a radiación electromagnética pode ocorrer, a capacidade de radiación e a lonxitude e a forma do fío. Mostra na Figura a, se os dous fíos, en estreita proximidade, o campo eléctrico entre os fíos está activada en dous, así que a radiación é moi feble; abertos os dous fíos, como se mostra en b, c, o campo eléctrico na propagación no espazo circundante, Radiación. Hai que ter en conta que, cando a lonxitude do fío L é moito menor que a lonxitude de onda λ, a radiación é débil; lonxitude do fío L para ser comparado coa lonxitude de onda, o fío aumentará moito a corrente e, polo tanto, pode formar unha forte radiación.
1.2 dipolo
Dipolo é un clásico, antena lonxe, o máis utilizado, nun único lugar de dipolo de media onda pode simplemente ser usado só ou alimentario usado como antena parabólica, pero tamén pode ser unha pluralidade de semi-onda de matriz antena dipolo formado. Brazos de oscilador igual lonxitude chamado dipolo. Cada lonxitude do brazo é un cuarto da lonxitude de onda, unha lonxitude de metade da lonxitude de onda do oscilador, dito de media onda dipolo, mostra na Figura 1.2a. Ademais, existe un dipolo en forma de media onda, pode ser considerado como o dipolo de onda completa convertida nunha caixa rectangular, longo e estreito, e os de onda completa dipolo empilhado dúas extremidades deste rectángulo longo e estreito é chamado oscilador equivalente, teña en conta que a lonxitude do oscilador é equivalente a metade da lonxitude de onda, é chamado un oscilador equivalente de media onda, mostra na Figura 1.2b.
1.3 Conversa antena diretividade
1.3.1 Antena direccional
Unha das funcións básicas da antena de transmisión é obter a enerxía irradiada a partir da corrente para o espazo circundante, as funcións básicas dos dous é que a maior parte da enerxía irradiada na dirección desexada. O dipolo de media onda colocado verticalmente ten un plano do patrón tridimensional en forma de "rosca" (Figura 1.3.1a). Aínda estándar estereoscópica tres dimensións, pero difícil sacar Imaxe 1.3.1b e Imaxe 1.3.1c mostra o seu estándar de dous plan principal, gráfico mostra a antena na dirección de unha dirección de plan indicado. Imaxe 1.3.1b se pode ver na dirección axial da radiación de cero do transdutor, no sentido da radiación máxima no plano horizontal; 1.3.1c se pode ver a partir da figura, en todas as direccións no plano horizontal, tan grande como a radiación.
1.3.2 perfeccionamento diretividade da antena
Agrupa varias matrices de dipolos, capaces de controlar a radiación, dando lugar a unha "rosca plana", o sinal concéntrase aínda máis na dirección horizontal.
O número é catro dipolos de media onda dispostos nunha vertical cara arriba e abaixo ao longo do conxunto vertical de catro yuan unha perspectiva e unha dirección vertical da dirección do deseño.
Placa reflectora poden ser empregados para controlar a dirección de radiación unilateral, tarxeta plano reflector no lado da matriz constitúe unha zona de cobertura da antena do sector. A figura seguinte mostra a dirección horizontal do efecto da superficie reflectora da superficie reflectora ------ dirección unilateral de potencia reflectida e mellorar a ganancia.
O uso de reflector parabólico, que permite a radiación da antena, como a óptica, proxectores, como a enerxía é concentrada nun pequeno ángulo sólido, obtendo unha ganancia moi alto. Nin que dicir, a composición de antena parabólica composta por dous elementos básicos: parabólico reflector parabólico de foco e colocar sobre a fonte de radiación.
1.3.3 Gain
Medio de ganancia: o Poder condicións iguais de entrada, o real eo elemento de radiación de antena ideal xerado no mesmo punto no espazo da relación de densidade de potencia do sinal. É unha descrición cuantitativa da alimentación de entrada de un nivel de concentración de radiación da antena. Ganancia de patróns de antenas obviamente teñen unha estreita relación, máis estreito na dirección do lóbulo principal, do lóbulo lateral é menor, canto maior sexa a ganancia. Pode entenderse como a ganancia ------ significado físico a unha certa distancia a partir dun punto no sinal dun determinado tamaño, a fonte de punto ideal como a antena de transmisión non direccional, a potencia de entrada do 100W, e cunha ganancia de G = 13dB = 20 dunha antena direccional como unha antena de transmisión, potencia de entrada só 100 / 20 = 5W. Noutras palabras, a ganancia da antena da súa dirección de radiación máxima do efecto da radiación e non ideal directividade fonte puntual en relación a amplificación do factor de potencia de entrada.
Dipolo de media onda cunha ganancia de G = 2.15dBi.
Catro media onda dipolo dispostos verticalmente ao longo da horizontal, formando unha matriz vertical de catro yuan, e a súa ganancia é preto de G = 8.15dBi (DBI este obxecto é expresada en unidades de fonte puntual de radiación relativamente uniforme ideal isotrópico).
Se a media onda dipolar ao obxecto de comparación, a ganancia da unidade está DBD.
Dipolo de media onda cunha ganancia de G = 0dBd (porque é coa súa propia razón, a proporción é 1, tomando o logaritmo de cero valores.) Vertical catro yuan matriz, a súa ganancia é de aproximadamente G = 8.15-2.15 = 6dBd.
1.3.4 Beamwidth
Estándar xeralmente ten lóbulos múltiples, en que a intensidade do lóbulo de radiación máxima chamados do lóbulo principal, o resto do lóbulo lateral ou lóbulo chamados lóbulo laterais. Ver Figura 1.3.4a, en ambos os dous lados do lóbulo principal dirección de radiación máxima, a intensidade da radiación diminúe 3dB (medio de densidade de potencia) de que o ángulo entre dous puntos é definida como o ancho do feixe de media potencia (tamén coñecido como o ancho do feixe ou media ancho do lóbulo principal ou ángulo de potencia ou-3dB ancho de feixe, ancho de feixe de media potencia, referiuse HPBW). O ancho de feixe estreito, diretividade mellor papel máis lonxe, a capacidade anti-interferencia forte. Hai tamén un ancho de feixe, ou sexa, ancho de feixe 10dB, suxire que é o patrón de intensidade da radiación diminúe 10dB (ata un décimo da densidade de potencia) de que o ángulo entre os dous puntos.
1.3.5 fronte cara atrás Ratio
Dirección da figura, a relación entre o máximo da fronte e á pestana traseira chamado ratio, denotada por F / B. Máis que antes, a radiación da antena cara atrás (ou recepción) é menor. Volver relación de F / B cálculo é moi sinxelo ------
F / B = {10Lg (antes de que a densidade de potencia) / (atrás densidade de potencia)}
Dianteiro e traseiro da relación de antena F / B, cando proceda, o valor típico (18 ~ 30) dB, circunstancias excepcionais esixen ata (35 ~ 40) dB.
1.3.6 antena gañar certa fórmula aproximada
1), máis estreita o ancho do lobo principal da antena, o maior ganancia. Á antena en xeral, a súa ganancia pode ser calculado pola seguinte fórmula:
G (dBi) = 10Lg {32000 / (2θ3dB, E × 2θ3dB, H)}
Onde, 2θ3dB, E e 2θ3dB, H respectivamente en ancho do feixe da antena do plano principal;
32000 está fóra da experiencia dos datos estatísticos.
2) Para unha antena parabólica pode ser aproximada a través do cálculo da ganancia:
G (dBi) = 10Lg {4.5 × (D / λ0) 2}
Onde, D é o diámetro do parabolóide;
λ0 para a lonxitude de onda central;
4.5 de datos estatísticos empíricos.
3) a antena omnidirecional vertical, con fórmula aproximada
G (dBi) = 10Lg {2L / λ0}
Cando, L é a lonxitude da antena;
λ0 para a lonxitude de onda central;
antena
1.3.7 supresión sidelobe superior
Para a antena da estación base, moitas veces require a súa vertical (é dicir, o plan de elevación) o sentido da figura, a parte superior da primeira lóbulo lateral do lóbulo como débil. Isto chámase supresión superior do lóbulo lateral. Estación base é servir os usuarios de teléfonos móbiles no chan, apuntando para o ceo radiación é insignificante.
1.3.8 Antena downtilt
Para facer que o lóbulo principal apuntando ao chan, poñendo a antena require declinación moderada.
1.4.1 antena dobre polarizado
A seguinte figura mostra as outras dúas situacións unipolares: polarización de +45 ° e polarización de -45 °, só se usan en ocasións especiais. Así, un total de catro unipolar, ver máis abaixo. A antena de polarización vertical e horizontal xunta dúas polarizacións, ou a polarización de +45 ° e a polaridade de -45 ° das dúas antenas de polarización combinadas xuntas, constitúen unha nova antena --- Antenas dobre polarizado.
O diagrama seguinte mostra dúas antena unipolar é montado en conxunto para formar un par de antena dobre polarizada, teña en conta que hai dous conectores de antena dobre polarizada.
Antena Dual-polarizado (ou recepción) de dous polarización espacial mutuamente ortogonais (vertical) das ondas.
Perda de polarización 1.4.2
Use unha antena de onda vertical polarizada con características de polarización vertical para recibir, use a antena horizontal onda polarizada con característica de polarización horizontal para recibir. Use o botón dereito do lado dereito da antena características de polarización circular onda circularmente polarizada para recibir e utilizar unha onda circularmente polarizada característica recepción da antena LHCP zurdo.
Cando a dirección de polarización da onda de entrada na dirección de polarización da partida antena de recepción, o sinal recibido será pequeno, é dicir, a aparición de perdas de polarización. Por exemplo: cando unha antena polarizada de +45 ° recibe a polarización vertical ou polarización horizontal ou, cando a polarización da antena polarizada verticalmente ou a onda polarizada de -45 ° +45 °, etc. Para xerar perdas de polarización. Unha antena de polarización circular, para recibir unha onda plana polarizada linearmente, ou antena de polarización lineal quere con ondas polarizadas circularmente, de xeito a situación, é tamén inevitable perda de polarización pode recibir ondas de entrada ------ metade da enerxía.
Cando a dirección de polarización da antena receptora para a dirección de polarización da onda é totalmente ortogonais, por exemplo, a antena de recepción de ondas polarizadas horizontal, vertical polarizadas, ou destro polarizada circularmente antena receptora LHCP A onda de entrada, a antena pode non ser totalmente recibir enerxía das ondas, en caso de perda máxima de polarización, que, segundo a polarización totalmente illado.
1.4.3 Corrección Isolation
Polarización ideal non está completamente illado. Fed a antena para un sinal de polarización como sempre haberá algo noutra antena polarizada aparece. Por exemplo, a antena polarizada dobre mostra, o conxunto de entrada de enerxía da antena de polarización vertical, é 10W, os resultados dunha antena de polarización horizontal, medida na saída da fonte de 10mW saída.
1.5 Antena impedancia de entrada Zin
Definición: tensión de entrada de sinal de antena ea súa ratio de sinal, coñecido como a impedancia de entrada de antena. Rin ten un compoñente resistiva de impedancia de entrada e o compoñente reactância Xin, en particular Zin = rin + jXin. Reactance compoñente da antena vai reducir a presenza de potencia do sinal desde o alimentador para a extracción, co fin de facer o compoñente de reactância é cero, é dicir, na medida do posible a impedancia de entrada de antena é puramente resistiva. De feito, mesmo o deseño, a depuración moi boa antena, a impedancia de entrada tamén inclúe unha pequena valores totais reatância.
A impedancia de entrada da estrutura da antena, o tamaño e a lonxitude de onda de funcionamento, a antena dipolo de media onda é a máis importante de base, a impedancia de entrada Zin = 73.1 + j42.5 (Europa). Cando a lonxitude é reducido (3-5)%, pode ser eliminado, onde a compoñente reactância da impedancia de entrada de antena é puramente resistiva, a continuación, a impedancia de entrada Zin = 73.1 (Europa), (ohms nominalmente 75). Nótese que, estrictamente falando, impedancia de entrada puramente resistiva da antena é o ideal en termos de puntos de frecuencia.
De feito, o media onda oscilador impedancia de entrada equivalente a un dipolo de media onda catro veces, ou sexa, Zin = 280 (Europa), (ohms nomes 300).
Curiosamente, para calquera antena, a impedancia da antena por persoas sempre depuración, a gama de frecuencias de operación requirida, a parte imaxinaria da parte real da impedancia de entrada de pequeno e moi preto de Ohms 50, de xeito que a impedancia de entrada de antena Zin = Rin = 50 Ohms ------ antena para o alimentador está nunha boa impedancia necesario.
Faixa de frecuencia de operación da antena 1.6 (banda ancha)
Tanto a antena do transmisor ou da antena de recepción, que son sempre dunha correcta faixa de frecuencias (de ancho de banda) de traballo, o ancho de banda da antena, hai dúas definicións distintas ------
Un deles significa: SWR ≤ 1.5 VSWR, o ancho de banda de frecuencia de funcionamento da antena;
Un deles é o medio: a abaixo 3 db antena de ganancia dentro do ancho de banda.
En sistemas de comunicacións móbiles, que é xeralmente definida pola anterior, en concreto, o ancho de banda da antena SWR SWR non é máis que 1.5, a gama de frecuencia de funcionamento da antena.
Xeralmente, o ancho de cada punto de frecuencia de banda de marcha, existe unha diferenza no desempeño da antena, pero a degradación do rendemento causada por esta diferenza é aceptable.
1.7 comunicacións móbiles antenas de estacións usadas, antena repetidora e antena interna
1.7.1 Panel Antenna
GSM e CDMA, Panel Antenna é unha das clases máis comunmente usado de extrema importancia antena da estación base. Vantaxes desta antena son: alta ganancia, patrón porción de pizza é bo, despois da chave é pequeno, fácil de controlar a depresión estándar vertical, rendemento de selado fiable e longa vida útil.
Antena panel tamén é moitas veces usado como un repetidor de usuarios de antena, segundo o ámbito da función do tamaño do fan zone que seleccionar os modelos de antenas apropiadas.
1.7.1a Estación Base Antenas técnico básico indicadores Exemplo
franxa de frecuencia 824-960MHz
Ancho de banda 70MHz
Gañar 14 ~ 17dBi
Polarización Vertical
50Ohm impedancia nominal
VSWR ≤ 1.4
Ratio de fronte a atrás> 25dB
Inclinación (axustable) 3 ~ 8 °
Ancho de potencia horizontal de 60 ° ~ 120 ° vertical 16 ° ~ 8 °
Supresión do lóbulo lateral plano vertical <-12dB
Intermodulación ≤ 110dBm
Formación 1.7.1b de antena de taboleiro de alta ganancia
A. con varios arranxado dipolo de media onda nunha matriz lineal colocado verticalmente
B. En conxunto lineal de un dos lados máis un reflector (placa reflectante para levar dúas matriz vertical de dipolo de media onda, por exemplo)
Ganancia é G = 11 ~ 14dBi
C. A fin de mellorar a ganancia de antena de taboleiro pode ser usado máis de oito matriz de liña de dipolo de media onda
Como se observa, os catro dipolos de media onda dispostos nunha matriz lineal de ganancia de posición vertical é de preto de 8dBi; lado positivo unha placa matriz lineal cuaternario reflector, antena de panel convencional ou sexa, a ganancia é de aproximadamente 14 ~ 17dBi .
Ademais lado hai un reflector oito yuan matriz lineal, ou sexa alongada placa como antena, a ganancia é de aproximadamente 16 ~ 19dBi. Nin que dicir, alargada, placa como a lonxitude de antena para antena de tarxeta convencional duplicou a preto de 2.4m.
1.7.2 High Gain reixa de antena parabólica
De maneira económica, moitas veces é usado como unha antena parabólica antena repetidora doante Reixa. Como un bo foco efecto parabólica, de forma parabolóide da capacidade de radio, 1.5m diámetro da antena parabólica de reixa-like, nos megabytes 900 banda, a ganancia se pode alcanzar G = 20dBi. É particularmente adecuado para a comunicación punto a punto, como é frecuentemente utilizado como unha antena doante repetidor.
Parabólico estrutura do tipo reixa utilizada, en primeiro lugar, a fin de reducir o peso da antena, a segunda é a de reducir a resistencia ao vento.
Antena parabólica normalmente pode ser dada antes e despois da proporción non inferior a 30dB, que é o sistema repetidor contra a auto-animado e fixo a antena de recepción que atender as especificacións técnicas.
1.7.3 Yaji antena direccional
Yaji antena direccional de alta ganancia, estrutura compacta, fácil de configurar, barato, etc. Polo tanto, é particularmente adecuado para a comunicación punto a punto, por exemplo, o interior do sistema de distribución que está fóra do tipo preferido de antena da antena receptora.
Yaji antena, máis o número de células, maior a ganancia, normalmente 6-12 unidade Yaji antena, a ganancia de ata 10-15dBi.
1.7.4 Indoor Antena Teito
Antena de teito interior debe ter unha estrutura compacta, aparencia fermosa, fácil instalación.
Visto no hoxe antena de teito interior do mercado, moldes moitas cores, pero a súa participación no núcleo interno feito case todo o mesmo. A estrutura interna desta antena de teito, aínda que a dimensión é pequena, pero xa que está baseada na teoría da antena de banda ancha, o uso de deseño asistido por ordenador, e utilización dun analizador de rede para a depuración, que pode satisfacer o traballo nunha moi ampla requisitos de banda de frecuencia VSWR, de acordo cos estándares nacionais, traballando nun índice de antena de banda ampla da relación de onda estacionaria VSWR ≤ 2. Por suposto, para conseguir un mellor VSWR ≤ 1.5. De feito, antena de teito interior é unha antena de baixa ganancia, xeralmente G = 2dBi.
1.7.5 Indoor Wall Mount Antenna
Antena parede interior tamén debe ter unha estrutura compacta, aparencia fermosa, fácil instalación.
Visto no mercado hoxe cuberta de parede da antena, cor forma moi, pero fixo o núcleo da acción é case o mesmo. A estrutura de parede interna da antena, son do tipo de aire dieléctrica da antena microtira. Como resultado da ampliación do ancho de banda da antena estrutura auxiliar, o uso de deseño asistido por ordenador, e utilización dun analizador de rede para a depuración, son capaces de satisfacer mellor as necesidades de traballo de banda ampla. De feito, antena interna da parede ten un certo ganancia duns G = 7dBi.
2 Algúns conceptos básicos da propagación de ondas
Actualmente GSM e CDMA bandas de comunicación móbiles utilizados son:
GSM: 890-960MHz, 1710-1880MHz
CDMA: 806-896MHz
Faixa de frecuencia 806-960MHz dunha franxa de FM; 1710 ~ 1880MHz faixa de frecuencia é a franxa de microondas.
As ondas de frecuencias diferentes, ou diferentes lonxitudes de onda, as súas características de dispersión non son idénticos, ou mesmo moi diferentes.
2.1 espazo libre ecuación distancia de comunicación
Imos transmitir enerxía PT, antena transmisora ganancia GT, frecuencia f funcionamento. Potencia recibida PR, GR ganancia da antena de recepción, o envío e recepción de distancia da antena é de R, así que o ambiente de radio, en ausencia de interferencia, a perda de propagación de ondas de radio en ruta L0 ten a seguinte expresión:
L0 (dB) = 10Lg (PT / PR)
= + 32.45 20 LGF (MHz) + 20 LGR (km)-GT (dB)-GR (dB)
[Exemplo] Imos: PT = 10W = 40dBmw; GR = GT = 7 (DBI); f = 1910MHz
Q: R = 500m tempo, PR =?
Resposta: (1) L0 (dB) calcúlase
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 Cálculo
PR = PT / (107.807) = 10 (W) / (107.807) = 1 (μW) / (100.807)
= 1 (μW) / 6.412 = 0.156 (μW) = 156 (mμW)
De feito, radio 1.9GHz na capa de penetración de ladrillo, sobre a perda (10 ~ 15) dB
2.2 VHF e microondas da liña de transmisión de vista
2.2.1 O último ollar para a distancia
FM microondas particular, de alta frecuencia, a lonxitude de onda é curto, a súa decadencia onda terreo rapidamente, polo que non contan coa propagación de ondas chan por longas distancias. FM microondas particular, sobre a propagación da onda espacial. Resumidamente, a franxa de onda espacial na dirección espacial dunha onda de propagación ao longo dunha liña recta. Obviamente, debido á curvatura da propagación de ondas do espazo da Terra existe unha mirada límite para a Rmax distancia. Olhe a maior distancia da zona, tradicionalmente coñecido como zona de iluminación; extrema distancia Rmax mirar para fóra da área, entón coñecida como a zona sombreada. Sen dicir que a linguaxe, o uso de ultrashort onda, comunicación de microondas, transmitindo punto de recepción da antena debe estar dentro dos límites de Rmax franxa óptica. Polo radio de curvatura da terra, desde o límite de mirada Rmax e a antena transmisora e a antena de recepción HT, a relación entre HR: Rmax = 3.57 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
Tendo en conta o papel da refracción atmosférica na radio, o límite debe ser revista para ollar para a distancia
Rmax = 4.12 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
antena
Como a frecuencia da onda electromagnética é moito menor que a frecuencia das ondas de luz, ondas de propagación ollar eficaz na distancia de Re Rmax ollar arredor do límite de 70%, é dicir, Re = 0.7Rmax.
Por exemplo, HT e HR respectivamente 49m e 1.7m, a franxa óptica eficaz de Re = 24km.
2.3 características de propagación de ondas no plano no chan
Directamente irradiada pola antena transmisora punto de recepción de radio é chamada a onda directa; antena de emisión das ondas de radio emitidos apuntando ao chan, polo solo onda reflectida alcanza o punto de recepción está chamada a onda reflectida. Está claro, o punto de recepción de sinal debe ser a onda directa ea síntese onda reflectida. Síntese de onda non é como 1 + 1 = 2 tan simple suma alxebraica dos resultados coa vaga directa sintética ea diferenza camiño onda reflectida entre as ondas diferentes. Onda diferenza de traxecto é un múltiplo impar de unha metade da lonxitude de onda, a onda directa e sinal de onda reflectida, para sintetizar o máximo; onda diferenza de traxecto é un múltiplo da lonxitude de onda, a onda directa e reflectida a onda do sinal de resta, a síntese é minimizar. Visto, a presenza de reflexión do solo, de xeito que a distribución espacial da intensidade do sinal pasa a ser moi complexa.
Punto de medida actual: Rin dunha certa distancia, a potencia do sinal co aumento de distancia ou altura da antena será Ondas; Rin a unha certa distancia, a distancia aumenta co grao de redución ou de antena, a potencia do sinal será. Diminúe monotonicamente. Cálculo teórico dá o Rin e altura da antena HT, relación HR:
Ri = (4HTHR) / l, l é a lonxitude de onda.
Nin que dicir, Rin debe ser inferior ao límite de ollar para o Rmax distancia.
2.4 varios camiños de propagación das ondas de radio
En FM, franxa de microondas, radio no proceso de difusión atoparás obstáculos (por exemplo, edificios, edificios ou montañas altas, etc) teñen un reflexo na radio. Polo tanto, hai moitos a chegar á antena onda reflectida de recepción (dun modo xeral, o chan onda reflectida tamén deben ser incluídos), este fenómeno é chamado de propagación multipath.
Debido á transmisión de traxectorias múltiples, facendo a distribución espacial da intensidade de campo do sinal pasa a ser moi complexo, volátil, a potencia do sinal reforzo nalgúns lugares, algunha forza de sinal local enfraquecido e tamén debido ao impacto da transmisión de traxectorias múltiples, pero tamén para facer ondas A dirección de polarización cambia. Ademais, os diferentes obstáculos na reflexión de ondas de radio teñen diferentes capacidades. Por exemplo: edificios de formigón armado en FM, reflectida de microondas máis forte que unha parede de ladrillos. Debemos tratar de superar os efectos negativos de efectos de propagación multipath, que é na comunicación que esixe redes de comunicación de alta calidade, as persoas adoitan utilizar diversidade espacial ou polarización diversidade de técnicas motivo.
2.5 propagación da onda difratada
Atopou na transmisión de grandes obstáculos, as ondas serán propagadas en torno de obstáculos á cabeza, un fenómeno chamado difracción de ondas. FM, lonxitude de onda de alta frecuencia de microondas, difracción feble, a intensidade do sinal na parte traseira dun edificio alto é pequena, a formación da chamada "sombra". O grao de calidade do sinal sexa afectado, non só en relación á altura e do edificio, a antena de recepción e a distancia entre o edificio, senón tamén, e de frecuencia. Por exemplo, hai unha construción cunha altura de metros 10, o edificio detrás da distancia de contadores 200, a calidade do sinal recibido é case inalterados, pero nos metros 100, a intensidade de campo do sinal recibido de edificios sen que diminuíu significativamente. Nótese que, como antes mencionado, na medida en debilitamento tamén coa frecuencia do sinal, para a 216 223 MHz do sinal de RF, a intensidade do campo do sinal recibido do que sen 16dB edificios baixos, polo 670 MHz do sinal de RF, o campo do sinal recibido Sen edificios baixos 20dB relación intensidade. Se a altura do edificio aos contadores 50, a continuación, a unha distancia de menos de 1000 metros de edificios, a intensidade do campo do sinal recibido será afectada e debilitada. É dicir, canto maior sexa a frecuencia, maior é o edificio, a antena de recepción máis preto do edificio, a forza do sinal e maior será o grao de calidade da comunicación afectada e, inversamente, canto menor a frecuencia, os edificios cada vez máis baixas, a construción de antena de recepción distante , O impacto é menor.
Polo tanto, a selección de un local de estación base e montar unha antena, asegúrese de ter en conta difracción de propagación de posibles efectos adversos, observou a propagación de difracción dunha variedade de factores de influencia.
Tres liñas de transmisión dalgúns conceptos básicos
Póñase a antena eo transmisor saída (ou entrada do receptor) cabo chámase liña de transmisión ou alimentador. A tarefa principal da liña de transmisión é a de transmitir de forma eficiente a enerxía do sinal, polo tanto, debe ser capaz de enviar para fóra o sinal do transmisor de enerxía, cunha perda mínima na entrada da antena de transmisión, a antena ou recibido do sinal transmitido cunha perda mínima ao receptor insumos, e non debe desviar-se sinais de interferencia colleu máis ou menos, esixe liñas de transmisión deben blindados.
Incidentalmente, cando a lonxitude físico da liña de transmisión é igual a ou maior que a lonxitude de onda do sinal transmitido, a liña de transmisión é tamén chamado de lonxitude.
3.1 tipo de liña de transmisión
FM rutas de liña de transmisión son xeralmente de dous tipos: liña de transmisión de fío paralelas e unha liña de transmisión coaxial, liñas de transmisión de microondas banda son cables coaxiais liña de transmisión, de guía de ondas e de microfita. A liña de transmisión de fío paralelo formado por dous fíos paralelos, que é a liña de transmisión equilibrada ou simétrico, esta perda de alimentación, non se pode empregar para a banda UHF. Coaxiais de transmisión de liña dous fíos estaban protexidos fío de núcleo e de punto, malla de cobre de cobre chan, porque dous condutores e terra asimetría, así chamado asimétrico ou liñas de transmisión desequilibrado. Coax franxa de operación de frecuencia, baixa perda, xunto con un certo efecto de Blindaxe Electrostática, pero a interferencia do campo magnético é impotente. Evitar o uso de fortes correntes paralelas á liña, a liña non pode ser preto do sinal de baixa frecuencia.
3.2 A impedancia característica da liña de transmisión
Preto dunha liña de transmisión infinitamente longo relación de tensión e corrente defínese como a liña de transmisión de impedancia característica, Z0 representa un. A impedancia característica do cable coaxial calcúlase como
Z. = [60 / √ εr] × Rexistro (D / d) [Euro].
Onde, D é o diámetro interior da rede de cable coaxial exterior conductor de cobre, o diámetro d do cable de arame;
εr é o dieléctrico relativo entre a permisividade dos condutores.
Tipicamente Z0 = 50 Ohms, hai Z0 = 75 Ohm.
É evidente na ecuación anterior, a impedancia característica dos condutores de alimentación só co diámetro D e d, e a constante dieléctrica εr entre condutores, pero non coa lonxitude, a frecuencia e o terminal de alimentación independentemente da impedancia de carga conectada.
3.3 coeficiente de atenuación alimentador
Alimentador na transmisión do sinal, ademais das perdas resistivas nos condutores, a perda dieléctrica do material de illamento alí. A perda con lonxitude de liña aumenta e aumenta a frecuencia de operación. Polo tanto, hai que intentar reducir a distribución de longo de alimentación racional.
Lonxitude unitaria do tamaño da perda xerada polo coeficiente de atenuación β expresado en unidades de dB / m (dB / m), tecnoloxía de cable a maioría das instrucións da unidade con dB / 100m (db / cen metros).
Deixa que a potencia de entrada para o alimentador P1, dende o lonxitude de L (m), a saída da corrente de enerxía é P2, a perda de transmisión TL pode ser expresada como:
TL = 10 × Lg (P1 / P2) (dB)
Coeficiente de atenuación
β = TL/L (dB/m)
Por exemplo, o cable baixo NOKIA7 / 8,, coeficiente de atenuación de 900 MHz β = 4.1 dB / 100 m, pódese escribir como β = 3dB / 73 m, é dicir, a potencia do sinal a 900 MHz, cada unha a través desta lonxitude do cable 73 m , A enerxía para menos da metade.
O cable normal non baixo, por exemplo, SYV-9-50-1, coeficiente de atenuación de 900 MHz β = 20.1 dB / 100 m, pódese escribir como β = 3dB / 15 m, é dicir, unha frecuencia de sinal de 900 MHz, Despois de cada 15m longo deste cable, a potencia redúcese á metade!
3.4 Matching Concept
Cal é o xogo? Simplificando, a terminal de alimentación conectado á impedancia de carga ZL é igual á impedancia característica da corrente Z0, o terminal chamado alimentador é unha conexión correspondente. Combinar, existe só transmitidos para o terminal de incidente de carga da corrente, e ningunha carga é xerado polo terminal da onda reflectida, por conseguinte, a carga de antena como un terminal, para asegurar que a correspondente antena de obter toda a potencia do sinal. Como se mostra a continuación, o mesmo día en que a impedancia da liña de Ohms 50, con cables de ohm 50 son correspondidos, e no día en que a impedancia da liña de 80 Ohms, con cables de ohm 50 son incompatibles.
O elemento de antena de diámetro máis espesa, a impedancia de entrada de antena en función da frecuencia é pequeno, doado de manter partida e da corrente, a continuación, a antena nunha ampla gama de frecuencias de funcionamento. Pola contra, é máis estreito.
Na práctica, a impedancia de entrada de antena será afectado por os obxectos circundantes. Co fin de facer un bo partido co alimentador de antena, tamén será esixido na construción da antena de medida, os axustes adecuados á estrutura local da antena, ou engadir o dispositivo correspondente.
3.5 Perda de Retorno
Como se observa, cando o alimentador e unha antena correspondente, o alimentador non se reflicte só as ondas, o incidente, que se transmite para o alimentador de viaxar antena onda. Neste momento, a amplitude da tensión de alimentación en toda a amplitude da corrente son iguais, a impedancia da corrente en calquera punto é igual á súa impedancia característica.
E a antena e alimentador non coinciden, a impedancia da antena non é igual á impedancia característica da corrente, o alimentador de carga só poden absorber a enerxía de alta frecuencia sobre a parte da transmisión e non pode absorber toda a parte a enerxía non é absorbida será reflectida de volta para formar onda reflectida.
Por exemplo, na figura, xa que a impedancia da antena e do tipo de alimentación, unha 75 ohms, unha incompatibilidade 50 ohm de impedancia, o resultado é
3.6 VSWR
En caso de incompatibilidade, o alimentador vez incidentes e ondas reflectidas. Fase do incidente e reflectida ondas no mesmo lugar, a amplitude da tensión da amplitude da tensión máxima suma Vmax, formando antinodos; ondas incidentes e reflectidos na fase oposta en relación ao lugar de amplitude de tensión redúcese a amplitude de Vmin a tensión mínima, a formación o no. Outro valor da amplitude de cada punto é entre antinodos eo nó entre os dous. Esta onda sintético chamado unha posición liña.
Tensión onda reflectida ea relación chámase incidente de tensión amplitude coeficiente de reflexión, denotada por R
Onda reflectida amplitude (ZL-Z0)
R = ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─
Incidente amplitude da onda (ZL + Z0)
Antinode nó de tensión de amplitude ratio de onda estacionaria de tensión como a razón, tamén chamada a relación de tensión de onda estacionaria, denotada VSWR
Tensión amplitude antinode Vmax (1 + R)
VSWR = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─
O grao de tensión Vmin nodo converxencia (1-R)
Finalizando carga ZL impedancia e o Z0 impedancia característica máis, o coeficiente de reflexión R é pequeno, está máis próximo de VSWR 1, a mellor correspondencia.
Dispositivo de balance 3.7
A fonte ou a liña de carga ou de transporte, baseado na súa relación co chan, pode ser dividido en dous tipos de simétrico e asimétrico.
Se a fonte de sinal e á voltaxe de terra entre os dous extremos de polaridade oposta igual, chámase a fonte de sinal equilibrado, tamén coñecida como a fonte do sinal desequilibrada, a tensión de carga entre os dous extremos do chan polaridade igual e oposta, chámase balance de carga, de outra forma coñecida como carga asimétrica, a impedancia da liña de transmisión entre os dous condutores de terra e ao mesmo, chámase liña de transmisión equilibrada, a liña de transmisión doutro xeito desequilibrado.
Nas desequilibrio de carga desequilibrada entre a fonte de sinal e cable coaxial debe ser usado no equilibrio entre a fonte de sinal e o balance de carga debe ser usada para conectar as liñas de transmisión de fíos paralelos, a fin de transmitir con eficacia a potencia de sinal, doutro xeito que non equilibrio ou o saldo será destruído e non pode funcionar correctamente. Se queremos equilibrar a liña de transmisión desequilibrada de carga e conectada, o enfoque habitual é instalar entre o dispositivo de conversión "equilibrado - desequilibrado" de grans, comúnmente denominado balun.
3.7.1 Wavelength Baluns metade
Coñecido tamén como balun de tubo en forma de "U", que se usa para equilibrar o cable coaxial alimentador desequilibrado de carga cunha conexión dipolar de media onda. O tubo en forma de "U" ten un efecto de transformación de impedancia de balun 1: 4. Sistema de comunicación móbil mediante cable coaxial de impedancia característica é tipicamente 50 en Europa, por iso, antena Yaji, usando un equivalente dipolo de media onda para o axuste de impedancia para 200 Euro, máis ou menos, para conseguir a impedancia 50 ohm cable coaxial alimentador último e principal .
3.7.2 trimestre onda equilibrado - dispositivo desequilibrado
Usar o cuarto de lonxitude de onda da liña de transmisión de rescisión circuíto natureza aberta da antena de alta frecuencia para acadar a porta de entrada equilibrado ea porta de saída do saldo alimentador coaxial entre desequilibrada - conversión desequilibrada.
característica
A) Corrección: antena emite ondas electromagnéticas se pode usar para a polarización vertical ou horizontal de polarización. Mentres a antena de interferencia (ou antena de transmisión) e unha antena material sensible (ou antena receptora) as mesmas características de polarización, dispositivos sensibles á radiación na tensión inducida xerada na entrada máis forte.
2) Dirección: espazo en todas as direccións cara á fonte de interferencia irradiada interferencia electromagnética ou equipos sensibles recibe todos os sentidos a posibilidade de interferencia electromagnética é diferente. Describir os parámetros de radiación ou recepción de dita características direccionais.
3) enredo polar: Antena A característica máis importante é o seu nivel de radiación ou diagrama polar. Antena diagrama polar é irradiada a partir dun ángulo diferentes direccións do diagrama de forza de enerxía ou campo formado
4) Ganancia da antena: Antena diretividade da antena expresión G ganancia de potencia. G en calquera dirección perda da antena, da enerxía de radiación da antena é lixeiramente menor que a potencia de entrada
5) reciprocidade: o diagrama polar da antena de recepción é semellante ao diagrama polar da antena transmisora. Polo tanto, a transmisión e recepción de antenas ningunha diferenza fundamental, pero ás veces non recíproca.
6) Compliance: frecuencias de antena de adherencia, a banda no seu proxecto pode efectivamente traballar no exterior desta frecuencia é ineficiente. Distintas formas e estruturas da frecuencia de onda electromagnética recibido pola antena son diferentes.
A antena é amplamente utilizado na empresa de radio. Compatibilidade electromagnética, a antena é usado principalmente como medida de sensores de radiación electromagnética, campo electromagnético é converter a unha tensión alterna. Entón, cos valores da resistencia do campo electromagnético obtido factor de antena. Así, a medida EMC en antenas, o factor de antena necesario máis preciso, os parámetros de estabilidade boa, pero antena de banda máis ampla.
3, o factor de antena
Se os valores de intensidade de campo medida antena medida coa saída relación de tensión porta da antena do receptor. Compatibilidade electromagnética e súa expresión é: AF = E / V
Representación logarítmica: DBAF = DBE-dBV
AF (dB / m) = E (dBμv / m) -V (dBμv)
E (dBμv/m) = V (dBμv) AF (dB/m)
Onde: forza de campo da antena E, en unidades de dBμv / m
V - a tensión no porto da antena, a unidade é dBμv
AF-antena factor, en unidades de dB / m
Antena factor AF debe ser dada cando a fábrica da antena e regularmente calibrado. Aérea factor de antena dado na guía, xeralmente son no extremo do campo, non reflexivo, e 50 ohm de carga a medida.
