Принципот на антената

Зрачење
Кондензатор на антена на антена зрачење зрачеше за време на процесот на кондензатор
Таму жица наизменична струја текови, на електромагнетното зрачење може да се случи, способноста на зрачење, а должината и обликот на жица. Е прикажано на Слика А, ако две жици во непосредна близина, на електричното поле помеѓу жиците е обврзана во два, па зрачење е многу слаба; отворен на две жици, како што е прикажано во б, в, на електричното поле на ширењето на околниот простор, Зрачење. Мора да се напомене дека, кога должината на жицата L е многу помала од брановата должина λ, зрачењето е слабо; должина на жицата L за да се спореди со брановата должина, жицата значително ќе ја зголеми струјата и на тој начин може да формира силно зрачење.

1.2 дипол
Дипол е класичен, антена далеку од најшироко користени, една половина бран дипол-сајт може да биде едноставно се користи сам или да се користат како добиточна храна параболична антена, но, исто така, може да биде плуралноста на половина бран дипол антена низа формирана. Оружје, со еднаква должина осцилатор наречен дипол. Секоја рака должина е една четвртина бранова должина, со должина од половина од брановата должина осцилатор, рече половина бран дипол, е прикажано на Слика 1.2a. Покрај тоа, постои половина бран дипол-форма, може да се смета како полно работно бран дипол претворена во еден долг и тесен правоаголна кутија, и со полно работно бран дипол рангирани двата краја на овој долг и тесен правоаголник се нарекува еквивалент осцилатор, имајте во предвид дека осцилатор должина е еднаква на половина од брановата должина, тоа се нарекува половина бран еквивалент осцилатор, е прикажано на Слика 1.2b.
1.3 Дискусија антена Насоченост
1.3.1 Насочено Антена
Една од основните функции на предавателната антена е да се добие енергија од фидер зрачеше надвор на околниот простор, основните функции на два е да повеќето од енергијата зрачи во посакуваната насока. Вертикално поставената полу-бранова дипола има рамна од тродимензионалната шема во облик на „крофна“ (Слика 1.3.1а). Иако три-димензионални стереоскопски шема, но тешко да се подготви Слика 1.3.1b и слика 1.3.1c покажува својата две главни авион модел, графички прикажува на антената во правец на наведената авион насока. Слика 1.3.1b може да се види во аксијален правец на Трансдуцерот нула зрачење, максималниот зрачење насока во хоризонтална рамнина; 1.3.1c може да се види од фигурата, во сите правци во хоризонталната рамнина како голем како на зрачење.
1.3.2 антена Насоченост подобрување
Групирајте неколку дипол низа, способни да контролираат зрачење, што резултира во „рамен крофна“, сигналот понатаму се концентрира во хоризонтална насока.
Бројката е четири половина бран dipoles наредени во вертикални нагоре и надолу по вертикална низа од четири јуани перспектива поглед и вертикална насока на цртежот насока.
Рефлектор плоча, исто така, може да се користи за контрола на зрачењето еднострано насока, авион рефлектор плоча на страната на низата претставува секторот област покриеност антена. Следнава слика го покажува хоризонтална насока на ефектот на одраз површината на одраз површина ------ еднострано насока на рефлектира моќ и подобрување на добивка.
Употребата на параболичен рефлектор, тоа им овозможува на антената радијација, како на пример оптика, рефлектори, како енергија е концентрирана во мала солидна агол, што резултира со многу висока добивка. Тоа се подразбира, составот на параболична антена се состои од два основни елементи: параболичен рефлектор и параболични фокус поставен на зрачење извор.

1.3.3 Стекнат
Стекнат значи: влезна моќност еднакви услови, вистинската и идеален антена зрачење елемент генерирани во истата точка во вселената на сигнал моќ густина рацио. Тоа е квантитативна опис на моќност на антена зрачење на ниво на концентрација. Добие антена моделите очигледно имаат блиски односи, повеќе тесен насока на главните лобус, од страна лобус е помал, толку поголема добивка. Може да се сфати како добивка ------ ни значењето на одредена далечина од една точка на сигнал на одредена големина, ако идеална точка извор на не-насочен предавателната антена, на моќност на 100W, и со добивка од G = 13dB = 20 на насочена антена како предавателната антена, влезна моќност само 100 / 20 = 5W. Со други зборови, добивка на антената на нејзината насока на максимално зрачење на зрачење ефект, и не-идеална точка извор Насоченост споредба засилување на влезен фактор на моќ.
Половина бран дипол со добивка од G = 2.15dBi.
Четири половина бран дипол наредени вертикално по вертикала, формирајќи вертикална низа од четири јуани, а нејзината тежина е околу G = 8.15dBi (dBi овој објект се изразува во единици на релативно униформа зрачење идеален isotropic точка извор).
Ако половина бран дипол за споредба објектот, стекнат на единицата е DBD.
Половина бран дипол со добивка од G = 0dBd (бидејќи тоа е со свои сооднос, соодносот е 1, преземање на логаритам на нула вредности.) Вертикална четири јуани низа, нејзината тежина е околу G = 8.15-2.15 = 6dBd.
1.3.4 Beamwidth
Шема обично има повеќе лобуси, каде што максималната зрачење интензитет лобус, повика на главниот резен, остатокот од страна лобус или лобуси наречен sidelobes. Види Слика 1.3.4a, на двете страни на главната лобус насока на максимално зрачење, зрачењето интензитетот се намалува 3dB (половина моќ густина) на аголот помеѓу две точки се дефинира како половина моќ beamwidth (исто така познат како зрак ширина или полу- ширина од главните лобус или моќ агол или-3dB зрак ширина, половина моќ beamwidth, наведени HPBW). Потесна beamwidth, Насоченост подобро улога подалеку, толку посилно анти-мешање способност. Исто така, постои зрак ширина, односно 10dB зрак ширина, укажува на тоа дека тоа е зрачење интензитет модел намалува 10dB (до една десетина од енергија густина) на аголот помеѓу две точки.
1.3.5 однос напред-назад
Насока на фигурата, односот на максималната предните и задните размавта повика назад сооднос, означено со F / Б Поголема отколку порано, антената назад зрачење (или прием) е помала. Назад сооднос F / B пресметка е многу едноставна ------
F / B = 10Lg {(пред моќта густина) / (назад моќ густина)}
Предниот и задниот дел на антената сооднос F / B, кога се бара, типичниот вредност (18 ~ 30) dB, исклучителни околности бараат до (35 ~ 40) dB.
1.3.6 антена добие одредени приближна формула
1), на потесен ширината на главните лобус на антената, толку поголема добивка. За општа антена, неговата добивка може да се процени по следната формула:
G (dBi) = 10Lg {32000 / (2θ3dB, E × 2θ3dB, H)
Каде што, 2θ3dB, E и 2θ3dB, H соодветно во ширина на зракот на две главни рамнини на антената;
32000 е надвор од искуството на статистички податоци.
2) За параболична антена, можат да се поистоветат со пресметување на добивка:
G (dBi) = 10Lg {4.5 × (D / λ0) 2}
Кој, D е дијаметарот на параболоид;
λ0 за средишната бранова должина;
4.5 надвор од емпириски статистички податоци.
3) за вертикална Omnidirectional антена, со приближна формула
G (dBi) = 10Lg {2L / λ0}
Каде што, L е антена должина;
λ0 за средишната бранова должина;
антена

1.3.7 Горна sidelobe сузбивање
За антената на базната станица, често бара својата вертикална (т.е. височина авион) насока на фигурата, на врвот на првата страна лобус лобус како послаба. Ова се нарекува горната страна лобус потиснување. Базната станица се наоѓа на издржување на корисници на мобилен телефон на земјата, посочувајќи кон небото зрачење е бесмислено.
1.3.8 Антена downtilt
Да се ​​направи на главните лобус укажува на земјата, ставање на антената бара умерена деклинација.
1.4.1 двојна поларизирани антена
Следната слика ги прикажува другите две униполарни состојби: + 45 ° поларизација и -45 ° поларизација, тие се користат само во посебни прилики. Така, вкупно четири униполарен, види подолу. Вертикалната и хоризонталната антена за поларизација заедно со две поларизации, или поларизацијата +45 ° и поларизацијата од -45 ° на двете антени за поларизација комбинирани заедно, претставуваат нова антена --- Двојна поларизирани антени.
Следниот дијаграм покажува две униполарен антена е монтиран заедно за да формираат еден пар на двојна поларизирани антена, имајте во предвид дека постојат два dual-поларизирани антена конектор.
Двојна поларизирани антена (или примање) две просторно заемно ортогонална поларизација (вертикална) бран.
1.4.2 Поларизација загуба
Користете вертикално поларизираната бран антена со вертикална поларизација карактеристики да се добие, го користат хоризонтална поларизирани бран антена со хоризонтална поларизација карактеристика да се добие. Користете десен кружно поларизиран бран антена право кружна поларизација карактеристики за да се примаат и да се користи левак кружно поларизиран бран карактеристика LHCP антена прием.
Кога на дојдовен бранови поларизација насока на поларизација насока на антената натпревар, примениот сигнал ќе биде мала, тоа е, појавата на поларизација загуби. На пример: Кога поларизирана антена +45 ° добива вертикална поларизација или хоризонтална поларизација, или, кога вертикално поларизирана поларизација на антена или поларизиран бран од -45 ° +45 °, итн., Да се ​​генерираат поларизација загуби. А кружни-поларизација антена да добие линеарно поларизиран авион бран, или линеарна поларизација антена или со кружно поларизиран бранови, па ситуацијата, исто така е неизбежна загуба на поларизација може да ги примите дојдовните бранови ------ половина од енергијата.
Кога поларизацијата насоката на антената во правец на поларизација на бранот е сосема ортогонален, на пример, антената хоризонтално поларизираната да вертикално поларизираната бранови, или десен кружно поларизиран антената LHCP На дојдовен бранови, на антената не може да биде целосно добиени бран енергија, во кој случај максималната загуба на поларизација, рече поларизација целосно изолирани.
1.4.3 Поларизација Изолација
Идеален поларизација не е целосно изолирани. Хранат на антената на една поларизација сигнал колку секогаш ќе биде малку во друга поларизирана антена се појавува. На пример, двојна поларизирани антена прикажано, на сет влез вертикална поларизација антена моќ е 10W, резултатите во хоризонтална поларизација антена мери на излез на излезна моќ од 10mW.
1.5 Антена влез импеданса Цин
Дефиниција: антена влезен сигнал напон и сигнал тековната сооднос, познат како антена влез импеданса. Рин има резистивни компонента на внесување импеданса и реактанса компонента Xin, имено Цин = Рин + jXin. Реактанса компонента на антената ќе се намали присуството на сигнал моќ од фидер за екстракција, па како да се направи реактанса компонента е нула, што е, колку што е можно на антената влез импеданса е чисто резистивни. Всушност, дури и на дизајнот, дебагирање многу добра антена, на влез импеданса, исто така, вклучува и мали вкупно реактанса вредности.
Влез импеданса на антената структура, големината и оперативни бранова должина, полу-бран дипол антена е најважниот основни, влез импеданса Цин = 73.1 + j42.5 (Европа). Кога должината е скратена (3-5)%, тоа може да се елиминира каде реактанса компонента на антената влез импеданса е чисто резистивни, а потоа на внесување импеданса на Цин = 73.1 (Европа), (номинално 75 оми). Имајте на ум дека строго земено, чисто резистивни влез импеданса на антената е само во право во однос на фреквенцијата поени.
Патем, полу-бран осцилатор еквивалент влез импеданса на полу-бран дипол четири пати, односно Цин = 280 (Европа), (номинална 300 оми).
Интересно, за било која антена, на антената импеданса од страна на луѓе секогаш дебагирање, потребните оперативни фреквентен опсег, имагинарниот дел на внесување импеданса вистински дел од малите и многу блиску до 50 оми, така што = антената влез импеданса Цин Рин = 50 оми ------ антената на фидер е во добра импеданса појавување е потребно.
1.6 антена оперативен фреквентен опсег (bandwidth)
И кон предавателот антена или прием антена, кои се секогаш во одредени фреквенциски опсег (bandwidth) на работа, пропусниот опсег на антената, постојат два различни дефиниции ------
Едно е средства: SWR ≤ 1.5 VSWR услови, ширина на опсегот на фреквенцијата на антената;
Една од нив е средство: одредување на 3 dB на добивка на антената во рамките на бендот ширина.
Во мобилни комуникациски системи, тоа е обично дефиниран од страна на поранешните, конкретно, пропусниот опсег на антената SWR SWR не е повеќе од 1.5, антената оперативен фреквентен опсег.
Општо земено, оперативниот бенд ширина на секоја фреквенција точка, постои разлика во перформансите на антената, но перформанси деградација предизвикани од оваа разлика е прифатливо.
1.7 мобилни комуникациски базна станица антени се користат, повторувач антена и затворен антена
1.7.1 панел антена
Двете GSM и CDMA, панел антена е еден од најчесто користените класа на исклучително важно антената на базната станица. Предности на оваа антена се: висока добивка, пита парче модел е добро, по вентил е мал, лесно да се контролира вертикална модел депресија, сигурен запечатување ефикасноста и долг работен век.
Панел антена е исто така често се користи како повторувач антена корисници, според обемот на улогата на фан зона големина треба да изберете соодветна антена модели.
1.7.1a антената на базната станица основните технички индикатори Пример
Фреквентен опсег 824-960MHz
70MHz пропусен опсег
Добие 14 ~ 17dBi
Поларизација Вертикална
Номинална импеданса 50Ohm
VSWR ≤ 1.4
Сооднос однапред до назад> 25dB
Наклон (прилагодлив) 3 ~ 8 °
Хоризонтална ширина на сноп на моќност хоризонтално од 60 ° ~ 120 ° вертикална 16 ° ~ 8 °
Сузбивање на вертикална рамнина на сидероб <-12dB
Интермодулација ≤ 110dBm
1.7.1b формирање на високо-добивка панел антена
А со повеќе половина бран дипол наредени во една линеарна низа поставена вертикално
B. Во линеарна низа на една страна плус еден рефлектор (рефлектор плоча да се воведуваат две полу-бран дипол вертикална низа како пример)
Добивка е G = 11 ~ 14dBi
C. Во насока на подобрување на добивка панел антена можат да се користат осум половина бран дипол ред низа
Како што е наведено, четирите половина бран dipoles наредени во линеарна низа на вертикално поставени добивка е за 8dBi; страна плус еден рефлектор плоча кватернерни линеарна низа, имено конвенционален панел антена, стекнат е околу 14 ~ 17dBi .
Плус страна постои рефлектор осум јуани линеарна низа, односно издолжен плоча-како антена, стекнат е околу 16 ~ 19dBi. Тоа се подразбира, издолжена плоча-како антена должина за конвенционалните плоча антена двојно до околу 2.4m.
1.7.2 висока добивка Решетка параболична антена
Од цена-ефикасен начин, таа е често се користи како мрежа параболична антена повторувач донатор антена. Како добар фокус параболични ефект, така параболоид сет на радио капацитет, 1.5m милиметри параболична антена на решетка-како, во бендот 900 мегабајти, стекнат може да се постигне G = 20dBi. Тоа е особено погоден за точка до точка комуникација, како што тоа често се користи како повторувач донатор антена.
Параболични мрежа-како структура користи, прво, со цел да се намали тежината на антената, а втората е да се намали ветер отпор.
Параболична антена обично може да се даде пред и по односот на не помалку од 30dB, што е повторувач систем против само-возбуден и направени на антената треба да ги исполнуваат техничките спецификации.
1.7.3 Yagi насочен антена
Yagi насочен антена со висока добивка, компактна структура, лесно да се постави, евтини, итн. Затоа, таа е особено погоден за точка до точка комуникација, на пример, затворен систем на дистрибуција која е надвор од претпочитаниот тип на антена антената.
Yagi антена, толку повеќе бројот на клетки, толку поголема тежина, обично 6-12 единица насочен антената Yagi, стекнат до 10-15dBi.
1.7.4 затворено долниот база на облаци Антена
Затворен таванот антена мора да има компактна структура, прекрасен изглед, лесна инсталација.
Види на пазарот денес затворен таванот антена, обликот многу бои, но својот дел од внатрешното јадро направено речиси сите исти. На внатрешната структура на овој плафон антена, иако големината е мал, но бидејќи тоа е врз основа на теоријата широкопојасен антена, употребата на компјутерски потпомогната дизајн, како и користењето на мрежен анализатор за дебагирање, тоа може да ги задоволи работа во многу широк фреквентен опсег VSWR барања, во согласност со националните стандарди, работат во широк опсег антена индекс на односот на стоечки бран VSWR 2. Се разбира, за да се постигне подобар VSWR ≤ 1.5. Патем, затворен таванот антена е ниско-добивка антена, обично G = 2dBi.
1.7.5 Затворен ѕид Антена
Затворен ѕид антена, исто така, мора да има компактна структура, прекрасен изглед, лесна инсталација.
Види на пазарот денес затворен ѕид антена, обликот боја многу, но тоа го направија внатрешното јадро на уделот е речиси иста. Внатрешниот ѕид структура на антена, се воздух диелектрични тип microstrip антена. Како резултат на проширување на пропусниот опсег помошни антена структура, употреба на компјутерски потпомогната дизајн, и употреба на мрежен анализатор за дебагирање, тие се во можност подобро да ги задоволи работа барања на широкопојасен интернет. Патем, затворен ѕид антена има одредена тежина од околу G = 7dBi.
2 Некои основните концепти на бран ширење
Во моментов GSM и CDMA мобилни комуникациски бендови кои се користат се:
Gsm: 890-960MHz, 1710-1880MHz
CDMA: 806-896MHz
806-960MHz фреквентен опсег на FM опсег; 1710 ~ 1880MHz фреквентен опсег е Микробранови опсег.
Бранови на различни фреквенции, или различни бранови должини, нејзиното ширење карактеристики не се идентични, па дури и многу различни.
2.1 слободен простор растојание за комуникација равенката
Нека пренесува енергија PT, предавателната антена добивка GT, оперативниот фреквенција f. Доби моќ PR, приемна антена добивка ГР, испраќање и примање на антена далечина е Р, тогаш на радио животната средина во отсуство на пречки, на радио бран ширење губење на пат L0 има следниот израз:
L0 (dB) = 10Lg (РТ / ПР)
= 32.45 + 20 Lgf (MHz) + 20 LgR (км)-ГТ (dB)-GR (dB)
[Пример] Дозволете: PT = 10W = 40dBmw; ГР = GT = 7 (dBi); ф = 1910MHz
П: R = 500m време, ПР =?
Одговор: (1) L0 (dB) се пресметува
L0 (dB) = 32.45 + 20 Lg1910 (MHz) + 20 Lg0.5 (км)-GR (dB)-ГТ (dB)
= 32.45 + 65.62-6-7-7 = 78.07 (dB)
(2) ПР Пресметка
PR = PT / (107.807) = 10 (Ш) / (107.807) = 1 (μW) / (100.807)
= 1 (μW) / 6.412 = 0.156 (μW) = 156 (mμW)
Патем, 1.9GHz радио во пенетрација слој на тула, за загубата (10 ~ 15) dB
2.2 VHF и микробранова пренос линија на погледот
2.2.1 Крајната погледне во далечина
ФМ особено микробранова печка, висока фреквенција, на бранова должина е кратко, нејзината земја бран распаѓање брзо, па не се потпираат на земјата бран ширење на долги растојанија. ФМ особено микробранова, главно од страна на просторни бран ширење. Накратко кажано, просторни браново подрачје во просторните насока на еден бран размножување по права линија. Очигледно, поради искривување на Земјата од вселената бран ширење постои ограничување зјапа во далечината Rmax. Погледни го најдалеку растојание од област, традиционално познат како осветлување зона; екстремен далечина Rmax погледне надвор од областа тогаш познат како засенчени област. Без велејќи дека јазикот, употребата на ultrashort бран, микробранова комуникација, предавателната антена примаат точка треба да падне во рамките на границите на оптички опсег Rmax. До радиусот на заобленоста на земјата, од границата на изгледот Rmax и пренесување на антената и примање на висината на антената, врската помеѓу HR: Rmax = 3.57 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
Земајќи ги во предвид улогата на атмосферска рефракција на радио, на граница треба да се ревидира за да се погледне во далечина
Rmax = 4.12 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
антена

Бидејќи е фреквенцијата на електромагнетни бранови е многу помал од фреквенцијата на светлината бранови, бран ширење ефективна зјапа во далечината од Одг Rmax разгледувам границата на 70%, односно Одг = 0.7Rmax.
На пример, ХТ и човечки ресурси, соодветно 49m и 1.7m, ефективната оптички спектар на Ре = 24km.
2.3 бран ширење карактеристики во рамнината на теренот
Директно зрачат од страна на предавателната антена радио прием точка се нарекува директна бран; предавателната антена на радио бранови се емитираат укажува на земјата, од страна на земјата рефлектира бран достигне точката на прием е наречен рефлектира бран. Јасно, прием на сигналот точка треба да биде директен бран и се гледа бран синтеза. Синтеза на бран не како 1 + 1 = 2 толку едноставно алгебарски збир на резултатите со синтетички директна бран и се гледа бран пат разликата меѓу бранови се разликуваат. Бран пат разликата е непарен повеќе од половина бранова должина, директно бран и се гледа бран сигнал, да се синтетизираат максимум; бран пат разликата е повеќе од брановата должина, директно бран и се гледа бран сигнал одземање, синтеза е минимизиран. Види, присуството на земјата размислување, така што просторна распределба на сигналот интензитет станува доста комплексен.
Крај на мерна точка: Ри на одредена далечина, јачината на сигналот со зголемување на растојанието или височина на антената ќе биде тресење; Ри на одредена далечина, растојанието се зголемува со степенот на намалување или антената, јачината на сигналот ќе биде. Се намалува monotonically. Теоретски пресметка дава Ри и височина на антената ХТ, со хумани ресурси врска:
Ри = (4HTHR) / l, l претставува бранова должина.
Тоа се подразбира, Ри мора да биде помала од граничната зјапа во далечината Rmax.
2.4 multipath пропагирање на радио бранови
Во ФМ, микробранова печка бенд, радио во ширењето процес ќе наидат на пречки (на пример, згради, високи згради или ридови, итн) имаат одраз на радио. Затоа, постојат многу да стигнат до антената рефлектира бран (општо кажано, земјата рефлектира бран, исто така, треба да бидат вклучени), овој феномен се нарекува multipath пропагирање.
Се должи на multipath пренос, што го прави просторна распределба на сигналот областа сила станува доста сложени, Сам, зголемена јачина на сигналот во некои места, некои локални јачина на сигналот ослабени, исто така, поради влијанието на multipath пренос, но, исто така, да се направи бранови поларизација насока промени. Покрај тоа, различни пречки на радио бран одраз имаат различни капацитети. На пример: армирано-бетонски згради на FM, микробранова рефлексивноста посилна од ѕид од тули. Ние треба да се обидат да ги надминат негативните ефекти на multipath пропагирање ефекти, кој е во комуникација се бара висок квалитет на комуникациски мрежи, луѓето често го користат просторот разновидност или поларизација разновидност техники причина.
2.5 diffracted бран ширење
Се среќаваат во пренос на големи пречки, брановите ќе ја пропагира околу пречки напред, феноменот наречен дифракција бранови. ФМ, должина на бран со висока фреквенција во микробранова, дифракција слаба, јачината на сигналот во задниот дел на висока зграда е мала, формирање на таканаречена „сенка“. Степенот на квалитет на сигналот е под влијание, не само во врска со висината и зграда, а антената на растојанието помеѓу зградата, но, исто така, и фреквенција. На пример постои една зграда со висина од 10 метри, зградата зад растојание од 200 метри, примениот сигнал квалитет е речиси непроменета, но во 100 метри, примениот сигнал областа сила од тоа без згради значително се намали. Имајте на ум дека, како и погоре рече, слабеење степен, исто така, со сигнал фреквенција, за 216 да 223 MHz RF сигнал, примениот сигнал областа сила од тоа без згради ниска 16dB, за 670 MHz RF сигнал, примениот сигнал поле Нема згради со низок интензитет сооднос 20dB. Ако зградата висина за да 50 метри, а потоа на растојание од помалку од 1000 метри на згради, јачината на полето на примените сигнал ќе бидат погодени и ослабени. Тоа е, толку поголема фреквенција, толку поголема зграда, толку повеќе антената во близина на зградата, јачината на сигналот и поголем степен на квалитетот на комуникацијата влијание; Спротивно на тоа, намалување на фреквенцијата, толку повеќе ниски згради, изградба подалеку антената , Влијанието е помала.
Затоа, изборот на базната станица сајт и да се воспостави антена, бидете сигурни да се земе предвид дифракција размножување можните негативни ефекти, истакна дифракција размножување од различни фактори влијание.
Три далноводи неколку основни концепти
Поврзете ја антената и предавател излез (или приемник влез) кабел наречен далновод или фидер. Главната задача на далновод е ефикасно пренесува сигналот енергија, затоа, таа треба да биде во можност да испрати на предавателот сигнал моќ со минимална загуба на внесување на предавателната антена, или на антената доби сигнал пренесуваат со минимална загуба на приемникот влезови, и не треба да се скитници мешање сигнали зедов или така, бара пренос линии мора да бидат заштитени.
Патем, кога физички должината на далновод е еднаква или поголема од брановата должина на пренесуваат сигнал, преносот линија е исто така, повика долго.
3.1 тип на далновод
FM пренос отсечки се генерално два вида: паралелно жица далекуводи и коаксијални далновод; микробранови бендот далекуводи се коаксијален кабел далновод, брановодни и microstrip. Паралелно жица далновод формирана од две паралелни жици кои е симетрична или избалансиран пренос линија, тоа фидер загуба, не може да се користи за бенд UHF. Коаксијален далновод две жици се заштитени основни жица и бакар мрежа, бакар решетката земјата, бидејќи, два спроводници и заземјувачи асиметрија, т.н. асиметрични или неурамнотежени далекуводи. Убедувам оперативен фреквенциски опсег, ниска загуба, во комбинација со одредени електростатско оклопна ефект, но мешањето на магнетното поле е немоќна. Избегне користите со силни струи паралелно со линија, линијата не може да биде во близина на ниска фреквенција сигнал.
3.2 Карактеристика импедансата на далновод
Околу бескрајно долго пренос линија напон и струја сооднос е дефиниран како пренос линија карактеристична импеданса, Z0 претставува. Карактеристична импеданса на коаксијален кабел се пресметува како
Z. = [60 / √ εr] × Дневник (Д / г) [Евра].
Кој, D е на внатрешниот дијаметар на коаксијален кабел надворешниот проводник бакар мрежа; D на кабел жица со дијаметар;
εr е релативна диелектрик помеѓу проводливоста на спроводниците.
Обично Z0 = 50 оми, има Z0 = 75 оми.
Очигледно е од горенаведената равенка, карактеристичната импеданса на проводниците за напојување само со дијаметар D и d, и диелектричната константа εr помеѓу проводниците, но не со должината на фидер, фреквенцијата и терминалот на фидер, без оглед на поврзаната импеданса на оптоварување.
3.3 фидер слабеењето коефициент
Фидер во пренос на сигнал, во прилог на резистивни загуби во диригент, на диелектрични загуби на изолационен материјал таму. Двете загуба со линија должина се зголемува и оперативни фреквенција се зголемува. Затоа, ние треба да се обидат да се скрати на рационална распределба фидер должина.
Единица должина на големината на загубата генерирана од коефициентот на слабеење β изразена во единици dB / m (dB / m), кабелска технологија повеќето упатства на единицата со dB / 100m (db / сто метри).
Нека моќност на фидер P1, од должината на L (к) излезна моќност на фидер е P2, пренос загуба TL може да се изрази како:
TL = 10 × Lg (P1 / P2) (dB)
Слабеењето коефициент
β = TL / L (dB / m)
На пример, низок кабел NOKIA7 / 8,, коефициент на слабеење 900MHz β = 4.1 dB / 100m, може да се запише како β = 3dB / 73m, односно моќност на сигналот на 900MHz, секоја преку оваа должина на кабелот 73m , Моќта на помалку од половина.
Обичниот не-низок кабел, на пример, SYV-9-50-1, коефициент на слабеење 900MHz β = 20.1dB / 100m, може да се запише како β = 3dB / 15m, односно фреквенција од моќност на сигналот 900MHz По секоја 15m долго овој кабел, моќта ќе биде преполовен!
3.4 појавување Концепт
Што е натпревар? Едноставно кажано, фидер терминал поврзан со оптоварување импеданса ZL е еднаква на карактеристична импеданса Z0 фидер, на фидер терминал се нарекува појавување врска. Одговара, таму е само пренесена на фидер терминал оптоварување инцидентот, и без оптоварување е генерирана од страна на терминалот на што се гледа бран, според тоа, на антената оптоварување како терминал, да се осигура дека на антената појавување да ги добие сите сигнал моќ. Како што е прикажано подолу, на истиот ден кога линијата импеданса на 50 оми, со 50 оми кабли се исти, и на денот кога линијата импеданса на 80 оми, со 50 оми кабли се несоодветен.
Ако подебели дијаметар антена елемент, антената влез импеданса наспроти фреквенција е мал, лесен за одржување натпревар и фидер, а потоа на антената на широк спектар на оперативни фреквенции. Напротив, тоа е потесен.
Во пракса, на влез импеданса на антената ќе биде под влијание на околните објекти. Со цел да се направи добар натпревар со антената фидер, исто така, ќе се бара во изградбата на антената со мерење, соодветни усогласувања на локалната структура на антена, или да додадете појавување на уред.
3.5 Враќање Загуба
Како што е наведено, кога фидер и антена појавување, на фидер не се рефлектира бранови, само со инцидентот, кој се пренесува на фидер патуваат бран антена. Во тоа време, на фидер напон амплитуда во текот на тековната амплитуда се еднакви, импеданса на фидер во било која точка е еднаква на нејзината карактеристична импеданса.
И на антената и фидер не се совпаѓаат, на антената импеданса не е еднаква на карактеристичната импеданса на фидер, на фидер оптоварување само може да го апсорбира висока фреквенција енергија на дел од преносот, и не може да ги апсорбира сите на тој дел од на енергија не се апсорбира ќе се одрази назад да се формираат рефлектира бран.
На пример, во оваа бројка, со оглед на импеданса на антената и фидер тип, 75-оми, а оми 50 импеданса Несогласување, резултатот е
3.6 VSWR
Во случај на неусогласеност, на фидер истовремено инцидентот и се гледа бранови. Фаза на инцидентот и се гледа бранови на истото место, на напонот амплитуда на максимум напон амплитуда Збирот Vmax, формирајќи antinodes; инцидентот и се гледа бранови во спротивниот фаза во однос на локалните напон амплитуда е сведена на минимум напон амплитуда Vmin, формирање на на јазол. Други амплитуда вредноста на секоја точка е помеѓу antinodes и јазол помеѓу. Ова синтетички бран наречен по ред стои.
Рефлектира бран напон и односот се нарекува инцидентот напон амплитуда коефициент на рефлексија, означено со Р
Рефлектира бран амплитуда (ZL-Z0)
R = ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─
Инцидентот бран амплитуда (ZL + Z0)
Antinode амплитуда напон јазол напон стои-бран сооднос како однос, исто така, повика на напонот стои бран сооднос, означена VSWR
Напонот амплитуда antinode Vmax (1 + R)
VSWR = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─
Степенот на конвергенција јазол напон Vmin (1-Р)
Раскинувањето на оптоварување импеданса ZL и Карактеристична импеданса Z0 поблиску, коефициент на рефлексија Р е помала, VSWR е поблиску до 1, толку подобро натпревар.
3.7 балансирање уред
Извор или товарот или далновод, врз основа на нивниот однос кон земјата, може да се подели во два вида на избалансиран и неизбалансирани.
Ако сигналот извор и на земјата напон меѓу двата краја на еднакви спротивниот поларитет, се нарекува балансиран сигнал извор, инаку позната како неурамнотежен сигнал извор; ако товарот напон меѓу двата краја на земјата еднаква и спротивна поларност, се нарекува Load Balancing, инаку позната како неурамнотежен товар, ако далновод импеданса меѓу двете проводници и земјата на истиот, тоа се вика избалансиран далновод, инаку неурамнотежени далновод.
Во неурамнотежен товар нерамнотежа помеѓу сигнал извор и коаксијален кабел треба да се користи во рамнотежа помеѓу сигналот извор и на Load Balancing треба да се користи за да се поврзете паралелно жица далекуводи, па како ефикасно да се пренесува сигнал моќ, во спротивно тие не рамнотежа или билансот ќе бидат уништени и не може да работи правилно. Ако сакаме да ја балансираме неурамнотежената далекуводна линија и поврзаниот, вообичаениот пристап е да се инсталира помеѓу уредот за конверзија на жито, "балансиран - неизбалансиран", најчесто наречен балун.
3.7.1 Бранова должина baluns половина
Исто така познат како балун со цевка во форма на "U", кој се користи за балансирање на неурамнотежениот коаксијален кабел за напојување со полу-бран диполна врска помеѓу. Цевка во облик на „У“ има ефект на трансформација на импеданса на балун 1: 4. Мобилни комуникациски систем со користење коаксијален кабел карактеристична импеданса е типично 50 во Европа, така што во Yagi антена, со користење на полу-бран дипол еднаква на импеданса прилагодување кон 200 евра или така, да се постигне крајната и главните фидер импеданса 50 ohm коаксијален кабел .
3.7.2 четвртина бранова должина избалансиран - неурамнотежен уред
Користење на четврт-бранова должина далновод престанок коло отворен карактер на висока фреквенција антена за да се постигне балансиран влезна порта и излезна порта на коаксијален фидер рамнотежа помеѓу неурамнотежен - неурамнотежен реализација.

функција

А) поларизација: антена емитува електромагнетни бранови може да се користи за вертикална поларизација или хоризонтална поларизација. Кога мешање антената (или предавателната антена) и чувствителна опрема антената (или антената) исти поларизација карактеристики, зрачење-чувствителни уреди во индуцирана напон генерирани на влез најсилна.
2) Насоченост: простор во сите правци кон извор на пречки зрачеше електромагнетни пречки или чувствителни опрема добива од сите правци електромагнетни пречки способност е поинаква. Опишете зрачење или прием параметри на изјави насочен карактеристики.
3) поларните заговор: Антена Најважната карактеристика е неговата зрачење модел или поларна дијаграм. Антена поларните дијаграм е зрачеше од поинаков агол насоки на моќ или поле сила дијаграм формирана
4) Антена добивка: антена Насоченост антена моќта на слухот Г изразување. G во било која насока загубата на антена, на антената зрачење моќ е нешто помалку од влезна моќност
5) Реципроцитет: на антената поларните дијаграм е сличен на предавателната антена поларните дијаграм. Затоа, пренесување и примање на антени не фундаментална разлика, но понекогаш не реципрочни.
6) усогласеност: придржување антена фреквенции, бендот во својот дизајн можат ефикасно да работат во надвор од оваа фреквенција е неефикасна. Различни форми и структури на фреквенцијата на електромагнетни бранови примен од страна на антената се различни.
Антената е широко се користат во радио бизнисот. Електромагнетна компатибилност, на антената е главно се користи како за мерење на електромагнетното зрачење сензори, електромагнетно поле е претворена во наизменични напон. Потоа со јачина на електромагнетно поле добиените вредности антена фактор. Затоа, ЕМС мерење во антени, антена фактор бара поголема прецизност, добра стабилност параметри, туку и пошироко бенд антена.
3, антената фактор
Се мери јачината на полето вредности антена мери со приемникот антената излезна порта напон рацио. Електромагнетна компатибилност и својот израз е: AF = E / V
Логаритамска застапеност: dBAF = DBE-dBV
AF (dB / m) = E (dBμv / m) -V (dBμv)
E (dBμv / m) = V (dBμv) AF (dB / m)
Каде: Е - јачина на полето на антената, во единици dBμv / m
V - напон на пристаништето на антената, единицата е dBμv
AF-антена фактор, во единици на dB / m
Антена фактор AF треба да се даде кога антената фабрика и редовно калибрирани. Антенски антена фактор дадени во упатството, обично се во далеку-поле, не-рефлективна, и 50 оми оптоварување мери под.