Il principio dell'antenna

un'antenna per trasmettere la radio apparato or ricevere elettromagnetica componenti. comunicazione radio, Radio, televisione, Radar, di navigazione, contromisure elettroniche, Telerilevamento, radioastronomia e altro sistemi di ingegneria, tutti uso di onde elettromagnetiche per trasmettere informazioni e fare affidamento su antenne lavoro. Inoltre, in punto di vista energetico by trasmissione delle onde elettromagnetiche, l'energia del segnale radiazione è anche non necessario antenna. antenne ha generalmente reversibile, cioè lo stesso sia come antenne antenne di trasmissione può essere usato come antenna di ricezione. Trasmissione o ricevente la stessa antenna as la base parametro caratteristico è la stessa. Questo è l'antenna teorema di reciprocità. \ N Rete vocabolario, antenna si intende in alcuni esami, alcuni sono legati, ci sono persone che può andare porta posteriore tasti di scelta rapida, si riferisce specificamente al alcuni speciali relazioni.

Contorno
Antenna
1 Definizione: antenna o ricevere elettromagnetico radiazione a partire da spazio (informazioni) del dispositivo.
Radiazioni o dispositivo radio riceve Radio onde. È comunicazioni radio attrezzatura, Radar, apparecchiature di guerra elettronica e radionavigazione apparecchiature, una parte importante. Antenne sono solitamente fatto di metallo filo (asta) o metallo superfici fatto di il primo è chiamato Antenna a filo, Che è noto antenna. un'antenna per irradiare radio onde, disse antenna trasmittente, è inviato to il trasmettitore energia viene convertita in una corrente alternata energia elettromagnetica spazio. un'antenna per la ricezione radiofonica onde, disse ricevente, Che la energia elettromagnetica dal spazio ottenuto è convertito una corrente alternata energia dato ricevitore. Generalmente una singola antenna può essere usato come l'antenna trasmittente, ricevente può anche essere utilizzati come con i il antenna duplexer grado di inviare e ricevere condividere simultaneamente. Ma alcuni antenne adatto solo per ricevente antenna.

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Descrive le proprietà elettriche dei principali parametri elettrici di antenna: modello, coefficiente di guadagno, impedenza di ingresso, e l'efficienza larghezza di banda. Tracciato dell'antenna è un centro della sfera per l'antenna sia una sfera (raggio molto più grande della lunghezza d'onda) sulla distribuzione spaziale del campo elettrico di intensità grafici tridimensionali. Solito contiene una direzione di massima radiazione del senso due grafico mutuamente perpendicolari planare. A concentrarsi in certe direzioni di radiante o ricevere onde elettromagnetiche, detta antenna antenna direzionale, direzione indicata nella figura 1, il dispositivo può aumentare la distanza effettiva, per migliorare l'immunità al rumore. Utilizzare alcune funzionalità del modello di antenna può essere fatto, come trovare, la navigazione e le comunicazioni direzionali e di altri compiti. A volte, al fine di migliorare ulteriormente la direttività dell'antenna, si può mettere un numero dello stesso tipo di disposizione di antenna secondo certe regole insieme per formare una schiera di antenne. Fattore di guadagno di antenna è: Se l'antenna viene sostituito con l'antenna non direzionale desidera, l'antenna nella direzione originale di intensità di campo massima, la stessa distanza ancora produrre le stesse condizioni di campo di forza, la potenza di ingresso per l'antenna non direzionale con l'ingresso per l'effettivo rapporto di alimentazione dell'antenna. Attualmente una grande antenna a microonde fattore di guadagno fino a circa 10. Geometria dell'antenna e il rapporto di lunghezza d'onda di funzionamento maggiore direttività più forte, coefficiente di guadagno è anche più alto. Impedenza di ingresso è presentato all'ingresso della impedenza dell'antenna, comprende tipicamente due parti resistenza e reattanza. Influenzare il valore ricevuto, il trasmettitore e il match alimentatore. L'efficienza è: potenza di radiazione dell'antenna ed il suo rapporto di potenza di ingresso. È il ruolo di un'antenna per completare efficacia di conversione dell'energia. Larghezza di banda si riferisce ai principali indicatori di performance antenna per soddisfare i requisiti quando operano gamma di frequenza. Una antenna passiva per trasmettere o ricevere i parametri elettrici sono gli stessi, che è la reciprocità antenna. Antenne militari hanno anche leggero e flessibile, facile da configurare, buona per nascondere capacità invulnerabilità e di altri requisiti speciali.
Antenna
Molto figura dell'antenna, secondo uso, la frequenza, la classificazione struttura. Lungo, fascia media spesso utilizzando la forma di T, antenna ombrello a forma di L rovesciata; lunghezza d'onda corta di uso comune sono bipolare, gabbia, diamante, log periodica, fishbone antenna; segmenti di filo dell'antenna FM sono comunemente usati ( Antenna Yagi), antenna elicoidale, antenne corner reflector; antenne a microonde antenne di uso comune, quali antenne corno, antenna del riflettore parabolico, ecc; stazioni mobili utilizzano spesso il piano orizzontale per le antenne non direzionali, quali antenne frusta. La forma dell'antenna mostrato in Figura 2. Dispositivo attivo viene chiamato un antenna con un'antenna attiva, che può aumentare il guadagno e per realizzare miniaturizzazione, esclusivamente l'antenna ricevente. Antenna adattativa è un array antenna e sistema processore adattivo, essa viene gestita da adattivo dell'uscita ogni elemento della matrice, in modo che il segnale di uscita essendo l'uscita del segnale utile massimo più piccolo, al fine di migliorare la comunicazione, radar e altre apparecchiature immunità . Ci microstrip antenna è attaccato al substrato metallico elemento radiante dielettrico su un lato e sull'altro lato del piano terra composto metallico, superfici di aeromobili la stessa forma, con piccola dimensione, peso leggero, adatto per aeromobili veloce .
Antenna 天线

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Classificazione
① Premere il natura dell'opera possono essere suddivisi in trasmissione e antenne riceventi.
può essere diviso secondo lo scopo antenna di comunicazione, Radio antenna, Antenna TV, Radar antenne.
③ Premere il lunghezza d'onda di funzionamento possono essere suddivisi in lungoAntenna-wave, onde lunghe antenna, Antenna AM, Onda corta antenna, FM antenna, Forno a microonde antenne.
④ Premere il struttura e il principio di funzionamento possono essere suddivisi in antenne filari e antenna e così via. Descrivere a parametro caratteristico di l'antenna modello, direttività, Guadagno, impedenza di ingresso, efficienza di radiazione, Polarizzazione e frequenza
Antenna secondo dimensione I punti possono essere diviso in due tipi:
Antenna

uno-Dimensionale e bidimensionali antenna antenna
uno-Dimensionale filo antenna consiste di molti componenti, tale as fili or usato al telefono linea, O qualche intelligente forma, piace un cavo sul televisore prima utilizzando un vecchio coniglio orecchie. Monopole antenna e due stadi due di base Antenna unidimensionale.
Dimensionale antenna diversificata, un foglio (a piazza metallo), schieramento-Like (modello bidimensionale of un mazzo di buono fazzoletto di carta fetta), così come a forma di tromba, piatto.
Antenna secondo applicazioni possono essere suddivisi in:
Stazione palmare antenne, auto antenna, base antenna tre categorie.
Unità portatili per uso personale walkie-talkie antenna is un'antenna, Una comune gomma antenna e stilo in due categorie.
Design originale antenna dell'automobile is montato sul veicolo antenna di comunicazione, Il più comune è il più ampiamente ventosa antenna. Veicolo struttura dell'antenna ha anche un accorciato quarto d'onda, un senso di la centrale aggiungere Digitare, cinque ottavi lunghezza d'onda, doppio metà lunghezza d'onda antenna forme.
base antenne di stazione nell'intero Sistema di comunicazione ha una molto ruolo critico, Soprattutto come hub di comunicazione of stazioni di comunicazione. Comunemente usato lana di vetro stazione base antenna ha alto guadagno antenna, Victoria antenna a schiera (otto anello antenne a schiera), Direzionale antenna.

 

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Radiazione
Il condensatore all'antenna alla radiazione dell'antenna irradiata durante il processo di condensatore
Ci filo flussi di corrente alternata, la radiazione elettromagnetica può verificarsi, la capacità di radiazioni e la lunghezza e la forma del filo. Mostrato nella Figura a, se i due fili in prossimità, il campo elettrico tra i conduttori è destinata a due, così radiazione è molto debole; aperti i due fili, come mostrato in b, c, il campo elettrico sulla diffusione nel spazio circostante, Radiazioni. Deve essere notato che, quando la lunghezza del filo L è molto più piccola della lunghezza d'onda λ, la radiazione è debole; lunghezza cavo L da confrontare con la lunghezza d'onda, il filo aumenta notevolmente la corrente, e quindi può formare un forte radiazione.

1.2 dipolo
Dipolo è un classico, antenna lunga il più utilizzato, un singolo sito dipolo a semi onda può essere utilizzato semplicemente solo o utilizzato come mangime antenna parabolica, ma può anche essere una pluralità di antenne a dipolo a semi onda formata. Braccia di lunghezza pari oscillatore chiamato dipolo. Ogni lunghezza braccio è un quarto d'onda, una lunghezza di metà della lunghezza d'onda dell'oscillatore, detto dipolo a mezza onda, mostrata in Figura 1.2a. Inoltre, vi è un dipolo a forma semionda, può essere considerato come l'onda piena dipolo convertito in un lungo e stretto scatola rettangolare, e le onda piena dipolo impilate due estremità di questo lungo e stretto rettangolo è chiamato oscillatore equivalente, si noti che la lunghezza oscillatore è equivalente alla metà della lunghezza d'onda, si parla di un oscillatore equivalente semionda, mostrata in Figura 1.2b.
1.3 Discussione antenna direttività
1.3.1 antenna direzionale
Una delle funzioni di base dell'antenna di trasmissione è quello di ottenere l'energia dall'alimentatore irradiata verso lo spazio circostante, le funzioni di base dei due è per la maggior parte dell'energia irradiata nella direzione desiderata. Verticalmente posto semionda dipolo ha un piatto di "ciambella" a forma di modello tridimensionale (Figura 1.3.1a). Sebbene schema tridimensionale stereoscopico, ma difficile trarre Figura 1.3.1b e Figura 1.3.1c dei suoi due pattern di piano principale, grafico raffigura l'antenna nella direzione di una direzione piano specificato. Figura 1.3.1b può essere visto nella direzione assiale della radiazione a zero trasduttore, la direzione di massima radiazione sul piano orizzontale; 1.3.1c può vedere dalla figura, in tutte le direzioni del piano orizzontale grande come la radiazione.
1.3.2 antenna valorizzazione direttività
Gruppo vari schiera di dipoli, capace di controllare radiazioni, con conseguente "piatta ciambella", il segnale viene ulteriormente concentrata in direzione orizzontale.
La figura è quattro dipoli mezz'onda disposte in verticale su e giù lungo la cortina verticale di quattro yuan una vista prospettica ed una direzione verticale della direzione di disegno.
Piastra riflettente può anche essere utilizzato per controllare la radiazione unilaterale direzione, aereo piastra riflettente sul lato della matrice costituisce un'antenna copertura dell'area settore. La figura seguente mostra la direzione orizzontale dell'effetto della superficie riflettente della superficie riflettente ------ direzione unilaterale di potenza riflessa e di migliorare il guadagno.
L'uso di riflettore parabolico, consente alla radiazione dell'antenna, ad esempio ottici, proiettori, come l'energia è concentrata in un piccolo angolo solido, risultando in un guadagno molto elevato. Va da sé, la composizione di antenna parabolica consiste di due elementi di base: riflettore parabolico e concentrarsi parabolico posto sulla sorgente di radiazione.

电容器 到 天线 辐射 的 过程

1.3.3 Guadagno
Mezzi di guadagno: il potere pari condizioni di ingresso, l'attuale e l'elemento di radiazione dell'antenna ideale generato nello stesso punto dello spazio di rapporto di densità di potenza del segnale. È una descrizione quantitativa della potenza di ingresso di un livello di concentrazione di radiazione dell'antenna. Acquisire sequenze di antenna hanno ovviamente una stretta relazione, più stretta la direzione del lobo principale, lobo laterale è più piccolo, maggiore è il guadagno. Può essere inteso come il guadagno ------ significato fisico ad una certa distanza da un punto sul segnale di una certa dimensione, se la sorgente puntiforme ideale come l'antenna di trasmissione non direzionale, per la potenza di ingresso 100W, e con un guadagno di G = 13dB = 20 di un'antenna direzionale come antenna di trasmissione, di potenza di ingresso solo 100 / 20 = 5W. In altre parole, un guadagno dell'antenna sulla sua direzione di massima radiazione dell'effetto radiazioni, e non ideale sorgente direttività punto confrontati amplificazione del fattore di potenza in ingresso.
Dipolo a mezz'onda con un guadagno di G = 2.15dBi.
Quattro semionda dipolo disposto verticalmente lungo la verticale, formando una cortina verticale di quattro yuan, e il suo guadagno è di circa G = 8.15dBi (dBi questo oggetto è espressa in unità di radiazione sorgente puntiforme isotropa ideale relativamente uniforme).
Se la semionda dipolo per oggetto confronto, il guadagno dell'unità è dBd.
Dipolo a mezz'onda con un guadagno di G = 0dBd (perché è con il loro rapporto, il rapporto è 1, prendendo il logaritmo dei valori pari a zero.) Verticale a quattro array di yuan, il suo guadagno è di circa G = 8.15-2.15 = 6dBd.
1.3.4 Apertura del fascio
Pattern ha solitamente più lobi, ove l'intensità massima lobo di radiazione chiamato lobo principale, il resto del lobo laterale o lobi chiamato lobi laterali. Vedere Figura 1.3.4a, su entrambi i lati del lobo principale direzione di massima radiazione, l'intensità della radiazione diminuisce 3dB (densità di potenza metà) l'angolo tra due punti è definita come la larghezza di fascio di metà potenza (anche noto come la larghezza del fascio o mezzo larghezza del lobo principale o Angolo di alimentazione o-3dB larghezza del fascio, apertura del fascio a metà potenza, di cui HPBW). L'apertura del fascio stretto, direttività meglio il ruolo più lontano, l'abilità anti-interferenza forte. C'è anche una larghezza del fascio, cioè 10dB larghezza del fascio, suggerisce che è la configurazione di intensità di radiazione riduce 10dB (fino a un decimo della densità di potenza) dell'angolo tra i due punti.
1.3.5 cross polarizzazione
Direzione della figura, il rapporto tra la massima anteriore e lembo posteriore richiamato rapporto, indicato con F / B. Maggiore rispetto a prima, la radiazione all'indietro antenna (o ricezione) è più piccolo. Indietro rapporto F / B di calcolo è molto semplice ------
F / B = {10Lg (precedente la densità di potenza) / (indietro densità di potenza)}
Anteriore e posteriore del rapporto di antenna F / B quando richiesto, il valore tipico (18 ~ 30) dB, circostanze eccezionali richiedono fino a (35 ~ 40) dB.
1.3.6 antenna guadagno certa formula approssimata
1), più stretta della larghezza del lobo principale dell'antenna, maggiore è il guadagno. Per l'antenna generale, il suo guadagno può essere stimato dalla seguente formula:
G (dBi) = {10Lg 32000 / (2θ3dB, E × 2θ3dB, H)}
Dove, 2θ3dB, E e 2θ3dB, H rispettivamente in due principali aereo larghezza fascio antenna;
32000 è fuori l'esperienza dei dati statistici.
2) Per una antenna parabolica, può essere approssimata mediante il calcolo del guadagno:
G (dBi) = {10Lg 4.5 × (D / λ0) 2}
In cui, D è il diametro del paraboloide;
λ0 per la lunghezza d'onda centrale;
4.5 su dati statistici empirici.
3) per l'antenna omnidirezionale verticale, con la formula approssimata
G (dBi) = {10Lg 2L / λ0}
Dove, L è la lunghezza dell'antenna;
λ0 per la lunghezza d'onda centrale;
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1.3.7 soppressione lobo laterale superiore
Per la stazione radio base, spesso richiede la verticale (cioè il piano di elevazione) direzione della figura, la parte superiore del primo lobo lobo laterale come più debole. Questa è chiamata la soppressione di lobi laterali superiore. Stazione base sta scontando gli utenti di telefonia mobile a terra, indicando la radiazione cielo è privo di significato.
1.3.8 Antenna downtilt
Per rendere il lobo principale che punta al suolo, posizionando l'antenna richiede declinazione moderata.
1.4.1 antenna a doppia polarizzazione
La figura seguente mostra le altre due situazioni unipolare: + 45 ° polarizzazione e-45 ° polarizzazione, sono utilizzati solo in occasioni speciali. Così, per un totale di quattro unipolare, vedere di seguito. L'antenna polarizzazione verticale e orizzontale insieme due polarizzazioni, o la + 45 ° polarizzazione e-45 ° polarizzazione dei due antenna polarizzazione combinati insieme, costituiscono una nuova antenna --- Antenne dual-polarizzata.
Il seguente diagramma mostra due antenne unipolare è montata insieme per formare una coppia di antenna a doppia polarizzazione, notare che ci sono due connettori antenna a doppia polarizzazione.
Antenna a doppia polarizzazione (o ricevere) due spazialmente polarizzazione mutuamente ortogonali (verticale) onda.
1.4.2 perdita Polarizzazione
Utilizzare un'antenna onda polarizzata verticalmente con caratteristiche di polarizzazione verticale per ricevere, utilizzare l'antenna onda polarizzata orizzontale con caratteristica polarizzazione orizzontale per ricevere. Usare una mano destra onda antenna caratteristiche di polarizzazione circolare destra circolarmente polarizzata di ricevere, e di utilizzare un mancino onda caratteristica di ricezione dell'antenna LHCP polarizzata circolarmente.
Quando la direzione di polarizzazione dell'onda entrante della direzione di polarizzazione della partita antenna di ricezione, il segnale ricevuto sarà piccolo, cioè, il verificarsi di perdite di polarizzazione. Per esempio: quando un + 45 ° antenna polarizzata riceve la polarizzazione verticale o polarizzazione orizzontale, ovvero, quando la polarizzazione antenna polarizzata verticalmente o-45 ° + 45 ° onda polarizzata, ecc caso, Per generare perdite di polarizzazione. Un'antenna-polarizzazione circolare per ricevere un'onda piana polarizzata linearmente, o un'antenna a polarizzazione lineare sia con onde polarizzate circolarmente, quindi la situazione, è anche inevitabile perdita di polarizzazione può ricevere onde in arrivo ------ metà dell'energia.
Quando la direzione di polarizzazione dell'antenna ricevente alla direzione di polarizzazione dell'onda è completamente ortogonale, per esempio, la ricezione dell'antenna polarizzata orizzontalmente a onde polarizzate verticalmente, o di mano destra circolarmente polarizzata antenna ricevente LHCP Onde in arrivo, l'antenna può non essere completamente ricevuto energia delle onde, nel qual caso la perdita massima di polarizzazione, detta polarizzazione completamente isolato.
1.4.3 Polarizzazione Isolamento
Polarizzazione ideale non è completamente isolato. FED per l'antenna per un segnale di polarizzazione quanto ci sarà sempre un po 'a compare un'altra antenna polarizzata. Per esempio, la doppia antenna polarizzata mostrato, l'ingresso di un'antenna a polarizzazione verticale potenza impostata è 10W, i risultati in un'antenna a polarizzazione orizzontale misurata all'uscita della potenza di uscita 10mW.
1.5 Antenna impedenza di ingresso Zin
Definizione: antenna tensione di segnale di ingresso e di rapporto di corrente di segnale, noto come l'impedenza di ingresso dell'antenna. Rin ha una componente resistiva dell'impedenza di ingresso e la componente di reattanza Xin, ossia Zin = Rin + jXin. Componente di reattanza dell'antenna ridurrà la presenza di alimentazione segnale dall'alimentatore alla estrazione, in modo da rendere la componente di reattanza è zero, cioè, per quanto possibile l'impedenza di ingresso dell'antenna è puramente resistiva. Infatti, anche il design, debug molto buona antenna, l'impedenza di ingresso include anche un piccolo valore di reattanza totale.
Impedenza di ingresso della struttura di antenna, la dimensione e la lunghezza d'onda di funzionamento, dipolo semionda è la più importante base, l'impedenza di ingresso Zin = 73.1 + j42.5 (Europa). Quando la lunghezza è accorciata (3-5)%, esso può essere eliminato se la componente di reattanza dell'impedenza di ingresso dell'antenna è puramente resistivo, allora l'impedenza di ingresso del Zin = 73.1 (Europa), (ohms nominalmente 75). Si noti che a rigore, impedenza di ingresso puramente resistiva dell'antenna è giusta in termini di punti di frequenza.
Per inciso, la semionda oscillatore impedenza di ingresso equivalente di un dipolo a mezz'onda quattro volte, cioè Zin = 280 (Europa), (nominali ohm 300).
Interessante, per qualsiasi antenna, l'impedenza dell'antenna da persone sempre debugging, la gamma di frequenza operativa richiesta, la parte immaginaria dell'impedenza parte reale di ingresso del piccolo e molto vicino al Ohm 50, in modo che l'antenna impedenza d'ingresso Zin = Rin = 50 Ohm ------ antenna per l'alimentatore è in un buon adattamento di impedenza necessaria.
1.6 antenna gamma di frequenza di funzionamento (larghezza di banda)
Sia l'antenna trasmittente o antenna di ricezione, che sono sempre in una certa gamma di frequenza (larghezza di banda) dell'opera, la larghezza di banda dell'antenna, ci sono due definizioni diverse ------
Uno è mezzo: SWR ≤ 1.5 condizioni ROS, lavoro larghezza di banda di frequenza l'antenna;
Uno è il mezzo: giù 3 db guadagno dell'antenna all'interno della larghezza di banda.
Nei sistemi di comunicazione mobile, di solito è definito dal primo, in particolare, la larghezza di banda dell'antenna SWR SWR non è più di 1.5, la gamma di frequenza operativa dell'antenna.
Generalmente, la larghezza di banda di funzionamento di ciascun punto di frequenza, c'è una differenza di prestazioni dell'antenna, ma il degrado delle prestazioni provocato da questa differenza è accettabile.
1.7 comunicazione mobile antenne per impiegati, antenna ripetitore e l'antenna interna
1.7.1 Panel Antenna
GSM e CDMA, Pannello di antenna è una delle classi più comunemente usato di estremamente importante stazione radio base. I vantaggi di questa antenna sono: alto guadagno, torta modello fetta è buona, dopo la valvola è piccolo, facile da controllare depressione modello verticale, le prestazioni di tenuta affidabile e di lunga durata.
Pannello di antenna è anche spesso usato come utenti di antenna ripetitore, secondo la portata del ruolo di dimensioni fan zone dovrebbe selezionare i modelli di antenne adeguate.
1.7.1a stazione base dell'antenna base di indicatori tecnici Esempio
Gamma di frequenza 824-960MHz
Larghezza di banda 70MHz
Guadagno 14 ~ 17dBi
Polarizzazione Verticale
50Ohm impedenza nominale
VSWR ≤ 1.4
Di cross polarizzazione> 25dB
Tilt (regolabile) 3 ~ 8 °
Mezza potenza apertura del fascio orizzontale 60 ° ~ 120 ° verticale 16 ° ~ ° 8
Piano verticale sidelobe soppressione <-12dB
Intermodulazione ≤ 110dBm
Formazione 1.7.1b di Antenna pannello ad alto guadagno
A. con più organizzato dipolo a semionda in un array lineare posizionato verticalmente
B. Nella schiera lineare su un lato più un riflettore (piastra riflettente per portare due semi-dipolo matrice verticale come esempio)
Il guadagno è G = 11 ~ 14dBi
C. Al fine di migliorare l'antenna pannello guadagno può essere utilizzato ulteriormente otto semionda matrice riga dipolo
Come già detto, i quattro dipoli a mezz'onda disposti in un array lineare di guadagno posto in verticale è di circa 8dBi; lato positivo un piatto lineare quaternaria riflettore, antenna del pannello e cioè convenzionale, il guadagno è di circa 14 ~ 17dBi .
Inoltre lato c'è un riflettore otto array lineare di yuan, cioè allungato piastra-come antenna, il guadagno è di circa 16 ~ 19dBi. Va da sé, allungata a piastra lunghezza antenna per antenna piastra convenzionale raddoppiato a circa 2.4m.
1.7.2 High Gain Antenna Parabolica Griglia
Dal modo conveniente, è spesso usato come un ripetitore antenna parabolica antenna donatore Grid. Come un buon effetto parabolico fuoco, insieme così paraboloide di capacità radio, 1.5m diametro dell'antenna parabolica del tipo grid, nelle megabyte 900 banda, il guadagno può essere raggiunto G = 20dBi. Esso è particolarmente adatto per la comunicazione punto a punto, come è spesso usata come antenna donatore ripetitore.
Parabolica struttura reticolare usato, prima, al fine di ridurre il peso dell'antenna, il secondo è quello di ridurre la resistenza al vento.
Antenna parabolica di solito può essere somministrato prima e dopo il rapporto non inferiore a 30dB, che è il sistema di ripetizione contro l'auto-eccitato e ha l'antenna ricevente deve soddisfare le specifiche tecniche.
1.7.3 Yagi direzionale antenna
Yagi antenna direzionale ad alto guadagno, la struttura compatta, facile da installare, economico, ecc. Pertanto, è particolarmente adatto per la comunicazione da punto a punto, per esempio, il sistema di distribuzione interna di cui fuori del tipo preferito di antenna dell'antenna ricevente.
Antenna Yagi, più il numero di cellule, maggiore è il guadagno, di solito 6-12 unità direzionale Yagi antenna, il guadagno massimo di 10-15dBi.
1.7.4 Antenna soffitto Indoor
Antenna del soffitto dell'interno deve avere una struttura compatta, bella apparenza, installazione facile.
Visto oggi sul soffitto antenna interna del mercato, modellare molti colori, ma la sua quota del nucleo interno ha fatto quasi lo stesso. La struttura interna di questa antenna massimale, anche se la dimensione è piccola, ma poiché si basa sulla teoria antenna a larga banda, l'utilizzo di progettazione assistita, e l'utilizzo di un analizzatore di rete per il debugging, può soddisfare il lavoro in una molto ampia requisiti VSWR banda di frequenza, in conformità con le norme nazionali, che lavora in un indice di antenna a larga banda della standing onda rapporto VSWR ≤ 2. Naturalmente, per ottenere una migliore VSWR ≤ 1.5. Incidentalmente, antenna soffitto coperta è un'antenna a basso guadagno, solitamente G = 2dBi.
1.7.5 Indoor Wall Mount Antenna
Antenna dell'interno della parete deve avere anche una struttura compatta, bella apparenza, installazione facile.
Visto oggi sul mercato interno muro antenna, colore di forma molto, ma ha fatto il nucleo interno della quota è quasi lo stesso. La struttura di parete interna della antenna, sono di tipo dielettrico aria antenna microstrip. Come risultato di ampliare la struttura di antenna ausiliaria di banda, l'uso di computer-aided design, e l'utilizzo di un analizzatore di rete per il debugging, sono in grado di meglio soddisfare le esigenze lavorative della banda larga. Incidentalmente, antenna dell'interno della parete ha un certo guadagno di circa G = 7dBi.
2 Alcuni concetti di base della propagazione delle onde
Attualmente GSM e CDMA bande di comunicazione mobili usati sono:
GSM: 890-960MHz, 1710-1880MHz
CDMA: 806-896MHz
Gamma di frequenza 806-960MHz di una gamma FM; 1710 ~ 1880MHz gamma di frequenza è la gamma di microonde.
Le onde di frequenze diverse, o diverse lunghezze d'onda, le sue caratteristiche di spread non sono identiche, o anche molto differenti.
2.1 libero spazio di comunicazione equazione della distanza
Lasciate potenza di trasmissione PT, antenna di trasmissione guadagno GT, la frequenza operativa f. Potenza ricevuta PR, GR guadagno dell'antenna ricevente, l'invio e la ricezione distanza antenna è R, allora la dell'ambiente radio in assenza di interferenza, l'onda perdita propagazione radio rotta L0 ha la seguente espressione:
L0 (dB) = 10Lg (PT / PR)
= 32.45 + 20 Lgf (MHz) + 20 LGR (km)-GT (dB)-GR (dB)
[Esempio] Let: PT = 10W = 40dBmw; GR = GT = 7 (dBi), f = 1910MHz
Q: R = 500m tempo, PR =?
Risposta: (1) L0 (dB) viene calcolato
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 Calcolo
PR = PT / (107.807) = 10 (W) / (107.807) = 1 (μW) / (100.807)
= 1 (μW) / 6.412 = 0.156 (μW) = 156 (mμW)
Per inciso, 1.9GHz radio nella strato penetrazione di mattoni, sulla perdita (10 ~ 15) dB
2.2 VHF e la linea di trasmissione a microonde di vista
2.2.1 L'aspetto finale in lontananza
FM particolare forno a microonde, ad alta frequenza, la lunghezza d'onda è breve, il suo decadimento onda terreno rapidamente, in modo da non fare affidamento sulla propagazione delle onde di terra su lunghe distanze. FM particolare microonde, principalmente dalla propagazione delle onde spaziali. Brevemente, la gamma d'onda spaziale nella direzione spaziale di un'onda propagante lungo una linea retta. Ovviamente, a causa della curvatura della Terra di spazio di propagazione delle onde esiste un limite di fissare il Rmax distanza. Guardate la distanza più lontana dalla zona, tradizionalmente nota come zona di illuminazione; estrema distanza Rmax guardare al di fuori della zona allora nota come l'area ombreggiata. Senza dire che il linguaggio, l'uso di ultracorti onda, comunicazione a microonde, antenna di trasmissione punto di ricezione dovrebbe rientrare nei limiti della gamma Rmax ottico. Dal raggio di curvatura della terra, dal limite Rmax e cerca antenna di trasmissione e ricezione altezza dell'antenna HT, il rapporto tra HR: Rmax = {√ 3.57 HT (m) + √ HR (m)} (km)
Tenendo conto del ruolo della rifrazione atmosferica alla radio, il limite dovrebbe essere di guardare in lontananza
Rmax = 4.12 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
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Dal momento che la frequenza dell'onda elettromagnetica è molto più bassa della frequenza delle onde di luce, propagazione delle onde sguardo efficace nella distanza dal Re Rmax guardare intorno al limite di 70%, vale a dire, Re = 0.7Rmax.
Ad esempio, HT e HR rispettivamente 49m e 1.7m, la gamma ottica effettiva di Re = 24km.
2.3 onda caratteristiche di propagazione del piano sul terreno
Direttamente irradiati dal punto di ricezione radio antenna trasmittente è chiamato l'onda diretta; antenna di trasmissione delle onde radio emesse punta a terra, dalla terra onda riflessa raggiunge il punto di ricezione è chiamato l'onda riflessa. Chiaramente, il punto di segnale di ricezione dovrebbe essere l'onda diretta ed onda riflessa sintesi. Sintesi di onda non come 1 + 1 = 2 come semplice somma algebrica dei risultati con onda diretta sintetico e l'onda riflessa differenza di percorso tra le onde differiscono. Onda differenza di percorso è un multiplo dispari di mezza lunghezza d'onda, l'onda diretta ed onda riflessa segnale, per sintetizzare il massimo; onda differenza di percorso è un multiplo della lunghezza d'onda, l'onda diretta ed onda riflessa segnale sottrazione, sintesi viene minimizzato. Visto, la presenza di terreno di riflessione, in modo che la distribuzione spaziale dell'intensità del segnale diventa abbastanza complessa.
Punto di misura reale: Ri di una certa distanza, la potenza del segnale all'aumentare della distanza o altezza antenna sarà ondulazione; Ri ad una certa distanza, la distanza aumenta con il grado di riduzione o antenna, la potenza del segnale sarà. Diminuisce monotona. Calcolo teorico dà la Ri e l'altezza dell'antenna HT, rapporto HR:
Ri = (4HTHR) / l, l è la lunghezza d'onda.
Va da sé, Ri deve essere inferiore al limite di fissare il Rmax distanza.
2.4 multipath propagazione delle onde radio
In FM, la banda delle microonde, radio nel processo di diffusione si incontrano ostacoli (ad esempio edifici, costruzioni o colline alte, ecc) hanno un riflesso sulla radio. Pertanto, ci sono molti per raggiungere il ricevente antenna onda riflessa (in senso lato, la terra riflette onda dovrebbe essere inclusa), questo fenomeno si chiama propagazione multipath.
A causa di trasmissione multipath, rendendo la distribuzione spaziale della forza di campo segnale diventa piuttosto complesso, volatili, maggiore potenza del segnale in alcuni luoghi, alcuni resistenza di segnale locale indebolita, anche a causa degli effetti della trasmissione multipath, ma anche per rendere onde La polarizzazione cambi di direzione. Inoltre, diversi ostacoli sulla riflessione delle onde radio hanno capacità diverse. Per esempio: edifici in cemento armato su FM, microonde riflettività più forte di un muro di mattoni. Dovremmo cercare di superare gli effetti negativi di effetti di propagazione multipath, che è in trasmissione che richiedono reti di comunicazione di alta qualità, le persone spesso usano la diversità spaziale o polarizzazione diversità tecniche motivo.
2.5 propagazione dell'onda diffratta
Incontrate nel trasmissione di grandi ostacoli, le onde si propagheranno intorno agli ostacoli avanti, un fenomeno chiamato onde diffrazione. FM, microonde lunghezza d'onda ad alta frequenza, diffrazione debole, la potenza del segnale nel retro di un alto edificio è piccola, la formazione del cosiddetto "ombra". Il grado di qualità del segnale è influenzata, non solo correlata all'altezza e l'edificio, e l'antenna ricevente sulla distanza tra l'edificio, ma anche, e frequenza. Ad esempio, vi è un edificio con un'altezza di metri 10, la costruzione dietro la distanza di metri 200, la qualità del segnale ricevuto è praticamente inalterato, ma nei metri 100, l'intensità di campo del segnale ricevuto rispetto a quella senza fabbricato diminuito significativamente. Si noti che, come sopra detto, la misura indebolendo anche con la frequenza del segnale, per 216 di segnale RF 223 MHz, l'intensità di campo del segnale ricevuto rispetto a quella senza fabbricati partire 16dB, per MHz segnale RF 670, il campo del segnale ricevuto Nessun edifici basso rapporto 20dB intensità. Se l'altezza dell'edificio di metri 50, poi ad una distanza inferiore a 1000 metri di edifici, l'intensità di campo del segnale ricevuto sarà influenzato e indebolito. Cioè, maggiore è la frequenza, maggiore è la costruzione, l'antenna di ricezione più vicino alla costruzione, la forza del segnale e maggiore è il grado di qualità di comunicazione colpiti converso, minore è la frequenza, gli edifici più bassi, costruendo antenna più ricevente , L'impatto è minore.
Pertanto, la selezione di un sito della stazione base e creare un'antenna, essere sicuri di prendere in considerazione di diffrazione di propagazione possibili effetti negativi, ha osservato la propagazione di diffrazione da una varietà di fattori di influenza.
Tre linee di trasmissione di alcuni concetti di base
Collegare l'antenna e l'uscita del trasmettitore (o di ingresso del ricevitore) Cavo chiamato linea di trasmissione o l'alimentatore. Il compito principale della linea di trasmissione è di trasmettere efficientemente energia di segnale, pertanto, dovrebbe essere in grado di inviare il segnale di alimentazione del trasmettitore con una perdita minima all'ingresso dell'antenna di trasmissione, o l'antenna riceve segnale trasmesso con una perdita minima al ricevitore ingressi, e non dovrebbe in sé randagio segnali di interferenza raccolti o giù di lì, richiede linee di trasmissione devono essere schermati.
Per inciso, quando la lunghezza fisica della linea di trasmissione è uguale o maggiore della lunghezza d'onda del segnale trasmesso, la linea di trasmissione è anche chiamato lungo.
Tipo 3.1 di linea di trasmissione
Segmenti di linea di trasmissione FM sono generalmente di due tipi: linee di trasmissione fili paralleli e la linea di trasmissione coassiale; microonde linee di trasmissione a banda sono coassiali cavi di linea di trasmissione, guide d'onda e microstriscia. Parallela linea di trasmissione formata dal filo due fili paralleli, che è simmetrica o linea di trasmissione bilanciata, questa perdita alimentatore, non può essere utilizzata per la banda UHF. Coassiali linea di trasmissione a due fili sono stati schermati filo di core e di rame della maglia, maglia di rame a terra perché, due conduttori e terra asimmetria, così chiamati asimmetriche o linee di trasmissione sbilanciate. Coassiale gamma di frequenza operativa, bassa perdita, accoppiato con un certo effetto schermante elettrostatico, ma l'interferenza del campo magnetico è impotente. Evitare l'uso con forti correnti parallele alla linea, la linea non può essere vicino al segnale a bassa frequenza.
3.2 L'impedenza caratteristica della linea di trasmissione
Attorno ad una linea di trasmissione infinitamente lungo rapporto di tensione e corrente è definita come la linea di impedenza caratteristica di trasmissione, Z0 rappresenta una. L'impedenza caratteristica del cavo coassiale è calcolato come
Z. = [60 / √ Er] × log (D / d) [Euro].
In cui, D è il diametro interno del cavo coassiale esterno rete in rame conduttore, d del diametro del filo del cavo;
Er è la costante dielettrica relativa tra conduttori permettività.
Tipicamente Z0 = 50 Ohm, ci Z0 = 75 ohm.
È evidente dalla suddetta equazione, l'impedenza caratteristica dei conduttori di alimentazione solo con il diametro D e D, e la costante dielettrica Er tra conduttori, ma non con il terminale lunghezza dell'alimentatore, frequenza e alimentatore indipendentemente dalla impedenza di carico collegato.
3.3 alimentatore coefficiente di attenuazione
Caricatore nella trasmissione del segnale, oltre alle perdite resistive nel conduttore, la perdita dielettrica del materiale isolante lì. Sia la perdita di lunghezza della linea, gli aumenti e le operativi all'aumentare della frequenza. Pertanto, dovremmo cercare di accorciare la lunghezza alimentatore razionale distribuzione.
Unità di lunghezza della dimensione della perdita generata dal coefficiente β attenuazione espresso in unità di tecnologia cavo dB / m (dB / m), la maggior parte delle istruzioni dell'unità con dB / 100m (db / cento metri).
Lasciare l'ingresso di alimentazione al P1 alimentatore, dalla lunghezza di L (m) la potenza dell'alimentatore è P2, la perdita di trasmissione TL può essere espresso come:
TL = 10 × Lg (P1 / P2) (dB)
Coefficiente di attenuazione
β = TL / L (dB / m)
Ad esempio, NOKIA7 / 8 英寸 basso cavo, 900MHz attenuazione coefficiente β = 4.1dB / 100m, può essere scritto come β = 3dB / 73m, cioè la potenza del segnale in 900MHz, ciascuno attraverso questa lunghezza 73m cavo , Il potere di meno della metà.
Il non-basso cavo ordinario, per esempio, SYV-9-50-1, 900MHz attenuazione coefficiente β = 20.1dB / 100m, può essere scritto come β = 3dB / 15m, cioè una frequenza di potenza del segnale 900MHz, Dopo ogni 15m lungo questo cavo, la potenza sarà dimezzato!
3.4 Corrispondenza Concetto
Qual è la partita? In poche parole, il terminale di alimentazione collegato al ZL impedenza di carico è uguale alla caratteristica alimentatore Z0 impedenza, il morsetto di alimentazione è chiamato un collegamento corrispondente. Corrispondono, c'è solo trasmesso al terminale di alimentazione del carico incidente, e nessun carico è generato dal terminale dell'onda riflessa, quindi, il carico dell'antenna come terminale, al fine di garantire che l'antenna di corrispondenza per ottenere tutta la potenza del segnale. Come mostrato di seguito, lo stesso giorno in cui l'impedenza di linea di Ohm 50, con cavi ohm 50 sono abbinati, e il giorno in cui l'impedenza di linea di 80 Ohm, di cavi ohm 50 non corrispondono.
Se più spessa elemento di antenna diametro, l'impedenza di ingresso dell'antenna in funzione della frequenza è piccolo, facile da mantenere partita e alimentatore, poi l'antenna su una vasta gamma di frequenze operative. Al contrario, è più stretta.
In pratica, l'impedenza di ingresso dell'antenna sarà influenzato dagli oggetti circostanti. Al fine di fare una buona partita con l'alimentatore dell'antenna, sarà inoltre richiesto nella costruzione dell'antenna di misura, le opportune modifiche alla struttura locale dell'antenna, o aggiungere dispositivi di corrispondenza.
3.5 Perdita di ritorno
Come notato, quando l'alimentatore e la corrispondenza antenna, l'alimentatore non si riflette onde, solo l'incidente, che viene trasmessa all'alimentatore antenna onda viaggiante. In questo momento, l'ampiezza della tensione di alimentazione per tutta l'ampiezza della corrente sono uguali, l'impedenza dell'alimentatore in qualsiasi punto è uguale alla sua impedenza caratteristica.
E l'antenna e alimentatore non corrispondono, l'impedenza dell'antenna non è uguale all'impedenza caratteristica dell'alimentatore, il carico alimentatore può assorbire l'energia ad alta frequenza sulla parte della trasmissione, e non può assorbire tutta quella parte di l'energia non viene assorbito viene riflesso avanti per formare onda riflessa.
Ad esempio, nella figura, dato che l'impedenza del tipo di antenna e alimentatore, un 75-ohm, un disadattamento di impedenza ohm 50, il risultato è
3.6 VSWR
In caso di mancata corrispondenza, l'alimentatore simultaneamente incidente e onde riflesse. Fase di incidente e riflesso onde stesso luogo, l'ampiezza della tensione della tensione massima ampiezza somma Vmax, ventri formando; incidente e onde in fase opposta rispetto alla ampiezza della tensione locale riflessa viene ridotta al minimo tensione Vmin ampiezza, la formazione di il nodo. Altro valore di ampiezza di ciascun punto è tra ventri e il nodo tra. Questa onda sintetico chiamato una fila in piedi.
Tensione dell'onda riflessa e il rapporto è indicato l'incidente tensione ampiezza coefficiente di riflessione, indicata con R
Ampiezza dell'onda riflessa (ZL-Z0)
R = ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─
Incident ampiezza dell'onda (ZL + Z0)
Ventre di ampiezza nodo rapporto standing-onda di tensione di tensione come il rapporto, chiamato anche il rapporto di onda stazionaria di tensione, indicata VSWR
Tensione ampiezza ventre Vmax (1 + R)
VSWR = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─
Il grado di convergenza nodo di tensione Vmin (1-R)
Terminazione ZL impedenza di carico e la caratteristica Z0 impedenza più vicina, il coefficiente di riflessione R è più piccolo, ROS è più vicino al 1, la migliore corrispondenza.
Dispositivo di bilanciamento del 3.7
La sorgente o la linea di carico o trasporto, basati sulla loro relazione al terreno, possono essere divisi in due tipi di bilanciata e sbilanciata.
Se la sorgente di segnale e la tensione di massa tra le due estremità di uguale polarità opposta, è chiamato la sorgente del segnale bilanciato, altrimenti noto come sorgente segnale sbilanciato, se la tensione di carico tra le due estremità del terreno polarità uguale e contraria, è chiamato bilanciamento del carico, altrimenti noto come carico sbilanciato, se l'impedenza di linea di trasmissione tra i due conduttori e terreno stesso, è chiamata linea di trasmissione bilanciata, linea di trasmissione altrimenti sbilanciato.
Nel squilibrio carico sbilanciato tra la sorgente di segnale e cavo coassiale deve essere utilizzato nel bilanciamento tra la sorgente di segnale e il bilanciamento del carico deve essere utilizzato per collegare le linee di trasmissione parallele di filo, in modo da trasmettere efficientemente potenza di segnale, altrimenti non si bilanciano o l'equilibrio sarà distrutto e non può funzionare correttamente. Se vogliamo bilanciare la linea di trasmissione sbilanciata carico e collegato, l'approccio comune è di installare tra grano "bilanciata - sbilanciato" dispositivo di conversione, comunemente chiamato balun.
3.7.1 Wavelength Balun metà
Conosciuta anche come "U" balun forma di tubo, che viene utilizzato per equilibrare il cavo coassiale sbilanciato partenza motore con un collegamento dipolo semionda tra. "U" a forma di tubo c'è un 1: balun effetto di trasformazione di impedenza 4. Sistema di comunicazione mobile utilizzando coassiale impedenza caratteristica del cavo è in genere 50 in Europa, quindi in YAGI antenna, utilizzando un equivalente dipolo mezz'onda per la regolazione dell'impedenza di 200 euro o giù di lì, per raggiungere l'impedenza del cavo coassiale ohm ultimo e principale alimentatore 50 .
3.7.2 quarto di lunghezza d'onda equilibrata - dispositivo non bilanciato
Utilizzando il quarto di lunghezza d'onda di trasmissione linea di terminazione circuito natura aperta di antenna ad alta frequenza per raggiungere porta di ingresso bilanciato e la porta di uscita della bilancia alimentatore coassiale tra sbilanciato - conversione sbilanciato.

天线

caratteristica

A) Polarizzazione: antenna emette onde elettromagnetiche possono essere utilizzati per la polarizzazione verticale o polarizzazione orizzontale. Quando l'antenna interferenza (o antenna trasmittente) e antenna apparecchiature sensibili (o antenna di ricezione) le medesime caratteristiche di polarizzazione, dispositivi sensibili alle radiazioni della tensione indotta generata in ingresso più forte.
2) Direttività: lo spazio in tutte le direzioni verso la fonte di interferenza irradiata interferenze elettromagnetiche o di materiale sensibile riceve da tutte le direzioni capacità di interferenza elettromagnetica è diverso. Descrivere i parametri di radiazione o di ricezione di dette caratteristiche direzionali.
3) diagramma polare: Antenna La caratteristica più importante è la sua radiazione o diagramma polare. Diagramma polare antenna è irradiata da varie direzioni angolari del diagramma forza potere o campo formato
4) Guadagno dell'antenna: antenna direttività potenza espressione G guadagno dell'antenna. G in entrambe le direzioni la perdita dell'antenna, la potenza di radiazione dell'antenna è leggermente inferiore alla potenza di ingresso
5) Reciprocità: l'antenna di ricezione diagramma polare è simile all'antenna trasmittente diagramma polare. Pertanto, la trasmissione e ricezione antenne nessuna differenza fondamentale, ma a volte non reciproco.
6) Conformità: frequenze antenna aderenza, la band nel suo design in grado di lavorare efficacemente in al di fuori di questa frequenza è inefficiente. Diverse forme e strutture della frequenza dell'onda elettromagnetica ricevuta dall'antenna sono differenti.
Antenna è ampiamente usato nel settore radiofonico. Compatibilità elettromagnetica, l'antenna viene utilizzato principalmente come misura di sensori di radiazioni elettromagnetiche, campo elettromagnetico viene convertita in una tensione alternata. Poi con i valori di intensità di campo elettromagnetico ottenuto fattore antenna. Pertanto, la misura EMC in antenne, fattore di antenna necessaria una maggiore precisione, i parametri di buona stabilità, ma l'antenna banda più ampia.
3, il fattore di antenna
Sono i valori di intensità di campo misurata antenna misurati con il rapporto di tensione porta antenna ricevitore uscita. Compatibilità elettromagnetica e la sua espressione è: AF = E / V
Rappresentazione logaritmica: DBAF = DBE-dBV
AF (dB / m) = E (dBuV / m)-V (dBuV)
E (dBuV / m) = V (dBuV) AF (dB / m)
Dove: E - intensità di campo antenna, in unità di dBuV / m
V - la tensione sul porta antenna, l'unità è dBuV
Fattore AF-antenna, in unità di dB / m
Antenna fattore AF deve essere somministrato quando la fabbrica antenna e periodicamente tarati. Fattore di antenna Antenna dato nel manuale, sono generalmente in, e 50 ohm non riflettente campo lontano misurato sotto.

 

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