Die beginsel van die antenna

Straling
Die kapasitor aan die antenna aan die antenna bestraling uitgestraal tydens die proses van kapasitor
Daar draad wisselende stroom vloei, kan die elektromagnetiese bestraling voorkom, die vermoë van bestraling en die lengte en vorm van die draad. Getoon in figuur A, indien die twee drade in die nabyheid van die elektriese veld tussen die drade is gebind in twee, so bestraling is baie swak; oop die twee drade, soos in b, c, die elektriese veld op die verspreiding in die omliggende ruimte, Bestraling. Daar moet op gelet word dat, wanneer die draadlengte L baie kleiner is as die golflengte λ, die straling swak is; As die draadlengte L vergelyk word met die golflengte, sal die draad die stroom aansienlik verhoog en sodoende 'n sterk straling vorm.

1.2 dipool
Dipool is 'n klassieke, antenna verre die mees algemeen gebruik word, 'n enkele half-golf dipool webwerf kan eenvoudig gebruik word om alleen of gebruik as voer paraboliese antenna, maar kan ook 'n pluraliteit van half-golf dipool antenna verskeidenheid gevorm word. Arms van gelyke lengte ossillator genoem dipool. Elke arm lengte is 'n kwart golflengte, 'n lengte van die helfte van die golflengte ossillator, het gesê half-golf dipool, getoon in Figuur 1.2a. Daarbenewens is daar is 'n half-golf dipool-vorm, kan beskou word as die full-golf dipool omskep in 'n lang en smal reghoekige boks, en die full-golf dipool gestapel twee ente van die lang en smal reghoek genoem ekwivalent ossillator, kennis dat die ossillator lengte is gelykstaande aan die helfte van die golflengte, is dit 'n half-golf ekwivalent ossillator, getoon in Figuur 1.2b.
1.3 Bespreking antenna directiviteit
1.3.1 Directional Antenna
Een van die basiese funksies van die oordrag antenna is die energie te kry uit die voerder uitgestraal uit na die omliggende ruimte, die basiese funksies van die twee is die meeste van die energie wat in die gewenste rigting. Vertikaal geplaasde halfgolfdipool het 'n plat van die 'donut' -vormige driedimensionele patroon (Figuur 1.3.1a). Hoewel drie-dimensionele stereoskopiese patroon, maar moeilik figuur 1.3.1b en figuur 1.3.1c te trek wys sy twee skoolhoof vliegtuig patroon, grafiese beeld die antenna in die rigting van 'n bepaalde vlak rigting. Figuur 1.3.1b kan gesien word in die aksiale rigting van die transducer nul bestraling, die maksimum bestraling rigting in die horisontale vlak; 1.3.1c gesien kan word uit die figuur, in alle rigtings in die horisontale vlak so groot soos die bestraling.
1.3.2 antenna directiviteit verbetering
Groepeer 'n paar dipool-skikkings wat die bestraling kan beheer, wat 'n 'plat donut' tot gevolg het. Die sein word verder in die horisontale rigting gekonsentreer.
Die syfer is vier half-golf dipool gereël in 'n vertikale op en af ​​langs die vertikale verskeidenheid van vier yuan 'n perspektief oog en 'n vertikale rigting van die tekening rigting.
Reflector plaat kan ook gebruik word om die bestraling eensydige rigting, vliegtuig reflector plaat aan die kant van die skikking te beheer behels 'n sektor area dekking antenna. Die volgende figuur toon die horisontale rigting van die effek van die weerkaatsende oppervlak van die weerkaatsende oppervlak ------ eensydige rigting van weerspieël krag en die verbetering van die wins.
Die gebruik van paraboliese reflektor, is dit in staat stel om die antenna bestraling, soos optika, soekligte, as die energie is gekonsentreer in 'n klein soliede hoek, wat lei tot 'n baie hoë wins. Dit gaan sonder om te sê, die samestelling van paraboliese antenna bestaan ​​uit twee basiese elemente: paraboliese weerkaatser en paraboliese fokus geplaas op die bestraling bron.

1.3.3 Wins
Wins beteken: die insette krag gelyke omstandighede, die werklike en die ideale antenna bestraling element wat by dieselfde punt in die ruimte van die sein krag digtheid verhouding. Dit is 'n kwantitatiewe beskrywing van die toevoer krag van 'n antenna bestraling vlak konsentrasie. Kry antenna patrone natuurlik 'n noue verhouding, hoe meer smal die rigting van die hoof lob, kant lob is kleiner, hoe hoër is die wins. Verstaan ​​kan word as die wins ------ fisiese betekenis op 'n sekere afstand van 'n punt op die sein van 'n sekere grootte, indien die ideale punt bron as die nie-directional antenna stuur, om die insette krag van 100W, en met 'n wins van G = 13dB = 20 van 'n directional antenna as 'n oordrag van antenna, insette mag net 100 / 20 = 5W. Met ander woorde, 'n wins van die antenna op die rigting van die maksimum bestraling van die uitwerking van bestraling, en nie-ideale punt bron directiviteit vergelyking versterking van die insette krag faktor.
Half-golf dipool met 'n wins van G = 2.15dBi.
Vier half-golf dipool gereël vertikaal langs die vertikale, die vorming van 'n vertikale verskeidenheid van vier yuan, en die wins is oor G = 8.15dBi (dBi hierdie voorwerp is uitgedruk in eenhede van relatief eenvormige bestraling ideale isotrope punt bron).
As die half-golf dipool vir 'n vergelyking voorwerp, is die wins van die eenheid DBS.
Half-golf dipool met 'n wins van G = 0dBd (want dit is met hul eie verhouding, die verhouding is 1, die neem van die logaritme van nul waardes). Vertikale vier yuan skikking, sy wins is oor G = 8.15-2.15 = 6dBd.
1.3.4 bundelwydte
Patroon gewoonlik het verskeie lobbe, waar die maksimum bestraling intensiteit lob het die hoof lob, die res van die kant lob of lobbe genoem sidelobes. Sien figuur 1.3.4a, op beide kante van die hoof lob rigting van maksimum bestraling, die bestraling intensiteit afneem 3dB (half krag digtheid) van die hoek tussen twee punte word gedefinieer as die half-krag bundelwydte (ook bekend as die balk breedte of half- breedte van die hoof lob of drywingshoek of-3dB balk breedte, half-krag bundelwydte, verwys HPBW). Die nouer bundelwydte, directiviteit beter rol verder weg, hoe sterker anti-inmenging vermoë. Daar is ook 'n balk breedte, dws 10dB balk breedte, dui daarop dat dit die bestraling intensiteit patroon verminder 10dB (tot een tiende van die krag digtheid) van die hoek tussen die twee punte.
1.3.5 Front verhouding tot Terug
Rigting van die figuur, die verhouding van die maksimum voor en agter flap genoem terug verhouding, aangedui deur F / B. Groter as ooit tevore, die antenna agteruit bestraling (of ontvangs) is kleiner. Terug verhouding F / B berekening is baie eenvoudig ------
F / B = 10Lg {(voor die krag digtheid) / (agteroor krag digtheid)}
Voor-en agterkant van die antenna verhouding F / B wanneer dit versoek word, die tipiese waarde (18 ~ 30) dB, buitengewone omstandighede vereis tot (35 ~ 40) dB.
1.3.6 antenna kry sekere geskatte formule
1), die smaller die breedte van die hoof lob van die antenna, hoe hoër is die wins. Vir algemene antenna, kan sy wins geskat word deur die volgende formule:
G (dBi) = 10Lg {32000 / (2θ3dB, E × 2θ3dB, H)}
Waar, 2θ3dB, E en 2θ3dB, H onderskeidelik in twee hoofvlakantenne-balkwydte;
32000 is uit die ervaring van statistiese data.
2) Vir 'n paraboliese antenna, kan benader kan word deur die berekening van die wins:
G (dBi) = 10Lg {4.5 × (D / λ0) 2}
Waarin, D is die deursnee van die paraboliese;
λ0 vir die middelgolflengte;
4.5 uit empiriese statistiese data.
3) vir vertikale omni directionele antenna, met geskatte formule
G (dBi) = 10Lg {2L / λ0}
Waar, L is die antenna lengte;
λ0 vir die middelgolflengte;
antenna

1.3.7 Bo sidelobe onderdrukking
Vir die basis stasie antenna, vereis dikwels die vertikale (dws die hoogte vliegtuig) in die rigting van die figuur, die top van die eerste kant lob lob as swakker. Dit staan ​​bekend as die bo-kant lob onderdrukking. Basis stasie is die bediening van die selfoon-gebruikers op die grond, wys na die lug bestraling is betekenisloos.
1.3.8 Antenna downtilt
Om die hooflob wys na die grond, die plaas van die antenna vereis matige deklinasie.
1.4.1 dubbele gepolariseerde antenna
Die volgende figuur toon die ander twee unipolêre situasies: +45 ° polarisasie en -45 ° polarisasie, dit word slegs by spesiale geleenthede gebruik. Dus, 'n totaal van vier unipolêre, sien hieronder. Die vertikale en horisontale polarisasie-antenna saam twee polarisasies, of die +45 ° polarisasie en -45 ° polarisasie van die twee polarisasie-antenne saam, vorm 'n nuwe antenne --- Dubbele gepolariseerde antennas.
Die volgende diagram toon twee unipolêre antenna gemonteer is saam 'n paar van die dubbele gepolariseerde antenna te vorm, daarop te let dat daar twee dubbele gepolariseerde antenna connector.
Dubbele gepolariseerde antenna (of ontvangs) twee ruimtelik wedersyds ortogonale polarisasie (vertikale) golf.
1.4.2 Polarisasie verlies
Gebruik 'n vertikaal gepolariseerde golf antenna met vertikale polarisasie eienskappe te ontvang, gebruik die horisontale gepolariseerde golf antenna met horisontale polarisasie eienskap te ontvang. Gebruik 'n regterhand sirkulêr gepolariseerde golf antenna reg omsendbrief polarisasie eienskappe te ontvang, en 'n links-handed sirkulêr gepolariseerde golf kenmerkende LHCP antenna ontvangs te gebruik.
Wanneer die inkomende golf polarisasie rigting van die polarisasie rigting van die ontvangs antenna wedstryd, die sein wat ontvang word sal klein wees, dit is, is die voorkoms van polarisasie verliese. Byvoorbeeld: Wanneer 'n +45 ° gepolariseerde antenne die vertikale polarisasie of horisontale polarisasie ontvang, of, as die vertikaal gepolariseerde antennepolarisasie of -45 ° +45 ° gepolariseerde golf, ens. Geval is, Polarisasie verliese te genereer. 'N Omsendbrief-polarisasie antenna 'n lineêr gepolariseerde vliegtuig golf, of lineêre polarisasie antenna te ontvang met óf sirkulêr gepolariseerde golwe, so die situasie, is dit ook onvermydelike verlies van polarisasie kan ontvang inkomende golwe ------ die helfte van die energie.
Wanneer die polarisasie rigting van die ontvangs antenna na die rigting van polarisasie van die golf is heeltemal ortogonale, byvoorbeeld, die ontvangs antenna horisontaal gepolariseerde vertikaal gepolariseerde golwe, of regs-handed sirkulêr gepolariseerde ontvangs antenna LHCP Die inkomende golf, die antenna kan nie heeltemal ontvang golf energie, in welke geval die maksimum verlies van polarisasie, het gesê polarisasie heeltemal geïsoleer.
1.4.3 Polarisasie Isolasie
Ideale polarisasie is nie heeltemal geïsoleer. Gevoed word om die antenna aan een polarisasie sein hoeveel sal daar altyd 'n bietjie in 'n ander gepolariseerde antenna verskyn. Byvoorbeeld, die dubbele gepolariseerde antenna getoon, die stel insette vertikale polarisasie antenna krag is 10W, die resultate in 'n horisontale polarisasie antenna gemeet aan die opbrengs van die uitset krag van 10mW.
1.5 Antenna invoerimpedansie Zin
Omskrywing te vervang: antenna insette sein spanning en sein huidige verhouding, wat bekend staan ​​as die antenna invoerimpedansie. Rin het 'n resistiewe komponent van die impedansie en reaktansie komponent Xin, naamlik Zin = Rin + jXin. Reaktansie komponent van die antenna sal die teenwoordigheid van die sein krag verminder van die voerder aan die ontginning, so as om die reaktansie komponent is nul, dit is, so ver as moontlik aan die antenna invoerimpedansie is suiwer resistiewe. Trouens, selfs die ontwerp, ontfouting baie goeie antenna, die invoerimpedansie sluit ook 'n klein totale reaktansie waardes.
Impedansie van die antenna struktuur, die grootte en die bedryfstelsel golflengte, half-golf dipool antenna is die belangrikste basiese, die invoerimpedansie Zin = 73.1 + j42.5 (Europa). Wanneer die lengte (3-5)% verkort word, is dit uitgeskakel kan word waar die reaktansie komponent van die antenna invoerimpedansie is suiwer resistiewe, dan is die impedansie van Zin = 73.1 (Europa), (nominaal 75 Ohm). Let daarop dat streng gesproke, suiwer resistiewe impedansie van die antenna is net reg in terme van frekwensie punte.
Terloops, die half-golf ossillator ekwivalent impedansie van 'n half-golf dipool vier keer, maw Zin = 280 (Europa), (nominale 300 Ohm).
Interessant genoeg, vir enige antenna, die antenna impedansie deur mense altyd ontfouting, die verlangde bedryfstelsel frekwensie-reeks, die denkbeeldige deel van die impedansie werklike deel van 'n klein en baie naby aan 50 Ohm, sodat die antenna invoerimpedansie Zin = Rin = 50 Ohm ------ antenna aan die voerder is in 'n goeie impedansie-aanpassing nodig.
1.6 antenna bedryfstelsel frekwensie-reeks (bandwydte)
Beide die sender antenna of ontvangs antenna, wat altyd in 'n sekere frekwensie (bandwydte) van die werk, die bandwydte van die antenna, is daar twee verskillende definisies ------
Een daarvan is beteken: SWR ≤ 1.5 VSWR-toestande, die antenne werk frekwensie bandwydte;
Een daarvan is die middel: af 3 db antenna wins binne die bandwydte.
In mobiele kommunikasie-stelsels, is dit gewoonlik bepaal deur die voormalige, spesifiek, die bandwydte van die antenna SWR SWR is nie meer as 1.5, die antenna bedryfstelsel frekwensie-reeks.
Oor die algemeen, die bedryfstelsel bandwydte van elke frekwensie punt, daar is 'n verskil in antenna prestasie, maar die prestasie agteruitgang veroorsaak word deur die verskil is aanvaarbaar.
1.7 mobiele kommunikasie basis stasie antennas gebruik, repeater antenna en binne antenna
1.7.1 Panel Antenna
Beide GSM en CDMA, paneel antenna is een van die mees gebruikte klas van uiters belangrike basis stasie antenna. Dit antenna se voordele is: 'n hoë wins, skyfie van die sirkel patroon is goed, na die klep is 'n klein, maklik vertikale patroon depressie, betroubare verseëling prestasie en lang lewe te beheer.
Paneel antenna is dikwels ook gebruik as 'n herhaler antenna gebruikers, volgens die omvang van die rol van die fan sone grootte moet kies die toepaslike antenna modelle.
1.7.1a Base Station Antenna basiese tegniese aanwysers Voorbeeld
Frekwensie-reeks 824-960MHz
70MHz bandwydte
Kry 14 ~ 17dBi
Polarisasie Vertikale
Nominale impedansie 50Ohm
VSWR ≤ 1.4
Voor-na-rugverhouding> 25dB
Kantel (verstelbaar) 3 ~ 8 °
Halwe krag balkwydte horisontaal 60 ° ~ 120 ° vertikaal 16 ° ~ 8 °
Sidelob onderdrukking van vertikale vlak <-12dB
Intermodulasie ≤ 110dBm
1.7.1b vorming van 'n hoë-wins paneel antenna
A. met verskeie half-golf dipool gerangskik in 'n lineêre skikking geplaas vertikaal
B. In die lineêre skikking aan die een kant plus 'n reflector (reflector plaat twee half-golf dipool vertikale skikking te bring as 'n voorbeeld)
Wins is G = 11 ~ 14dBi
C. Ten einde die wins paneel antenna te verbeter kan verder gebruik word agt half-golf dipool ry verskeidenheid
As opgemerk, die vier half-golf dipool gereël in 'n lineêre regopstaande geplaas wins is oor 8dBi; kant plus 'n reflector plaat kwaternêre lineêre skikking, naamlik konvensionele paneel antenna, die wins is ongeveer 14 ~ 17dBi .
Positiewe kant is daar 'n reflector agt yuan lineêre skikking, naamlik verlengde plaat-agtige antenna, die wins is ongeveer 16 ~ 19dBi. Dit gaan sonder om te sê, verlengde plaat-agtige antenna lengte vir konvensionele plaat antenna verdubbel tot sowat 2.4m.
1.7.2 High Gain Grid Paraboliese Antenna
Van koste-effektiewe wyse, word dit dikwels gebruik word as 'n rooster Paraboliese Antenna herhaler skenker antenna. Soos 'n goeie fokus paraboliese effek, so paraboloıed stel van radio kapasiteit, 1.5m deursnee paraboliese antenna van die rooster-agtige, in die band 900 megagrepe, die wins bereik kan word G = 20dBi. Dit is veral geskik vir punt tot punt kommunikasie, soos dit dikwels gebruik word as 'n herhaler skenker antenna.
Paraboliese rooster-agtige struktuur wat gebruik is, in die eerste, ten einde die gewig van die antenna te verminder, die tweede is wind weerstand te verminder.
Paraboliese antenna kan gewoonlik gegee word voor en na die verhouding van nie minder nie as 30dB, wat die herhaler stelsel teen self-opgewonde en het die ontvangs antenna die tegniese spesifikasies moet voldoen.
1.7.3 Yagi directional antenna
Yagi directional antenna met 'n hoë wins, kompakte struktuur, maklik om op te rig, goedkoop, ens. Daarom is dit veral geskik vir punt tot punt kommunikasie, byvoorbeeld, binnenshuise verspreiding stelsel wat buite die voorkeur-tipe antenna ontvangs antenna.
Yagi antenna, hoe meer die aantal selle, hoe hoër is die wins, gewoonlik 6 12-eenheid rigting Yagi antenna, die wins van tot 10-15dBi.
1.7.4 Binne Ceiling Antenna
Binnenshuise plafon antenna moet 'n kompakte struktuur, mooi voorkoms, maklike installasie.
Gesien op die mark vandag binnenshuise plafon antenna, vorm baie kleure, maar sy deel van die kern het byna almal dieselfde. Die interne struktuur van die plafon antenna, hoewel die grootte is klein, maar aangesien dit is gebaseer op die teorie breëband antenna, die gebruik van rekenaar-gesteunde ontwerp en die gebruik van 'n netwerk ontleder vir ontfouting, kan dit aan die werk in 'n baie wye frekwensie band VSWR vereistes, in ooreenstemming met nasionale standaarde, werk in 'n wye band antenna indeks van die staande golf verhouding VSWR ≤ 2. Natuurlik, om beter VSWR ≤ 1.5 te behaal. Terloops, binnenshuise plafon antenna is 'n lae-wins antenna, gewoonlik G = 2dBi.
1.7.5 Binne Wall Mount Antenna
Binnenshuise muur antenna moet ook 'n kompakte struktuur, mooi voorkoms, maklike installasie.
Gesien op die mark vandag binnenshuise muur antenna, vorm kleur 'n baie, maar dit het die binneste kern van die aandeel is byna dieselfde. Die binneste muur struktuur van die antenna, is die lug diëlektriese tipe mikrostrook antenna. As 'n gevolg van die verbreding van die bandwydte hulp antenna struktuur, die gebruik van rekenaar-gesteunde ontwerp en die gebruik van 'n netwerk ontleder vir ontfouting, hulle in staat is om te voldoen aan die vereistes van die werk breëband. Terloops, binnenshuise muur antenna het 'n sekere wins van ongeveer G = 7dBi.
2 Sommige basiese konsepte van golfvoortplanting
Tans GSM en CDMA mobiele kommunikasie bands gebruik is, is:
GSM: 890-960MHz, 1710-1880MHz
CDMA: 806-896MHz
806-960MHz frekwensie van 'n FM-reeks; 1710 ~ 1880MHz frekwensie-reeks is die mikrogolf reeks.
Golwe van verskillende frekwensies, of verskillende golflengtes, die verspreiding eienskappe is nie identies nie, of selfs baie anders.
2.1 vrye ruimte kommunikasie afstand vergelyking
Laat senddrywing PT, die oordrag van antenna wins GT, werk frekwensie f. Krag ontvang PR, ontvangs antenna wins GR, stuur en ontvang antenna afstand R, dan is die radio-omgewing in die afwesigheid van die inmenging van die radio golf voortplanting verlies roete L0 het die volgende uitdrukking:
L0 (dB) = 10Lg (PT / PR)
= 32.45 + 20 LGF (MHz) + 20 LGR (km)-GT (dB)-GR (dB)
[Voorbeeld] Let: PT = 10W = 40dBmw; GR = GT = 7 (dBi); f = 1910MHz
Q: R = 500m tyd, PR =?
Antwoord: (1) L0 (dB) word bereken
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 Berekening
PR = PT / (107.807) = 10 (W) / (107.807) = 1 (μW) / (100.807)
= 1 (μW) / 6.412 = 0.156 (μW) = 156 (μW)
Terloops, 1.9GHz radio in die penetrasie laag van baksteen, oor die verlies (10 ~ 15) dB
2.2 VHF en mikrogolf transmissie lyn van sig
2.2.1 Die uiteindelike kyk in die verte
FM spesifieke mikrogolf, hoë frekwensie, die golflengte is kort, sy grond golf verval vinnig, so nie staatmaak op grond golfvoortplanting oor lang afstande. FM spesifieke mikrogolf, hoofsaaklik deur die ruimtelike golfvoortplanting. Kortliks, die ruimtelike golf reeks in die ruimtelike rigting van 'n golf wat langs 'n reguit lyn. Dit is duidelik dat, as gevolg van die Aarde se kurwe van ruimte golfvoortplanting bestaan ​​'n beperking staar in die verte RMAX. Kyk na die verste afstand vanaf die gebied, wat tradisioneel bekend as verligting sone; uiterste afstand RMAX kyk buite die gebied toe bekend as die gekleurde gebied. Sonder om te sê dat die taal, die gebruik van super golf, mikrogolf kommunikasie, moet die oordrag van antenna ontvang punt binne die grense van die optiese reeks RMAX. Deur die krommingsradius van die aarde, vanaf die voorkomslimiet Rmax en die stuur van antenna en die ontvang van antennhoogte HT, is die verhouding tussen HR: Rmax = 3.57 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
Met inagneming van die rol van atmosferiese refraksie op die radio, moet die limiet hersien word om te kyk na die afstand
Rmax = 4.12 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
antenna

Aangesien die frekwensie van die elektromagnetiese golf is baie laer as die frekwensie van die lig golwe, golf voortplanting effektiewe staar in die verte uit Re RMAX kyk om die beperking van 70%, dit wil sê, Re = 0.7Rmax.
Byvoorbeeld, HT en HR onderskeidelik 49m en 1.7m, die effektiewe optiese reeks Re = 24km.
2.3 golfvoortplanting eienskappe in die vliegtuig op die grond
Direk bestraal deur die oordrag van antenna radio ontvangs punt word die direkte golf; oordrag antenna van die radio golwe wat wys na die grond, deur die grond weerspieël golf bereik die ontvangs van punt word die golf weerspieël. Dit is duidelik dat, indien die ontvangs seinpunt die direkte golf en die golf gereflekteer sintese wees. Sintese van golf nie soos 1 1 + = 2 as eenvoudige algebraïese som van die resultate met sintetiese direkte golf en die golf gereflekteer pad verskil tussen golwe verskil. Golf pad verskil is 'n vreemde multiple van 'n halwe golflengte, is die direkte golf en die golf gereflekteer sein, die maksimum te sintetiseer; golf pad verskil is 'n veelvoud van die golflengte, is die direkte golf en die golf gereflekteer sein aftrek, is sintese tot die minimum beperk. Gesien het, het die teenwoordigheid van grond weerspieël, so dat die ruimtelike verspreiding van die sein intensiteit raak nogal ingewikkeld.
Werklike meting punt: Ri van 'n sekere afstand, sal die sein sterkte met toenemende afstand of antenna hoogte wees heuwel; Ri op 'n sekere afstand, die afstand toeneem met die mate van vermindering of antenna, die sein sterkte sal wees. Verminder monotonically. Teoretiese berekening gee die Ri en antenna hoogte HT, HR verhouding:
Ri = (4HTHR) / l, l is die golflengte.
Dit gaan sonder om te sê, moet Ri minder wees as die limiet staar in die verte RMAX.
2.4 multipadraid voortplanting van radio golwe
In FM, sal die mikrogolf-band, radio in die verspreiding proses teëkom hindernisse (bv. geboue, hoë geboue of berge, ens) het 'n besinning oor die radio. Dus, daar is baie van die ontvangs antenna weerspieël golf (algemeen gesproke, die grond weerspieël golf moet ook ingesluit word) te bereik, word hierdie verskynsel genoem multipadraid voortplanting.
As gevolg van multi-oordrag, die maak van die ruimtelike verspreiding van die sein sterkte veld raak nogal ingewikkeld, vlugtige, verbeterde sein sterkte in sommige plekke, sommige plaaslike sein sterkte verswak; ook as gevolg van die impak van multi-oordrag, maar ook die golwe te maak die polarisasie rigting verander. Daarbenewens verskillende struikelblokke op die radio golf weerspieëling het verskillende vermoëns. Byvoorbeeld: gewapende beton geboue op FM, mikrogolf reflektiwiteit sterker as 'n baksteen muur. Ons moet probeer om die negatiewe uitwerking van multipadraid voortplanting effekte, wat is in kommunikasie wat 'n hoë gehalte kommunikasie netwerke te oorkom, gebruik mense dikwels ruimtelike diversiteit of polarisasie diversiteit tegnieke rede.
2.5 gebreek golfvoortplanting
Teëgekom in die oordrag van die groot struikelblokke, sal die golwe propageer om die struikelblokke wat voorlê, 'n verskynsel genaamd diffraksie golwe. FM, mikrogolf hoë frekwensie golflengte, diffraksie swak, die sein sterkte in die agterkant van 'n hoë gebou is klein, die vorming van die sogenaamde "skaduwee." Die graad van die sein kwaliteit geraak word, nie net met betrekking tot die hoogte en die gebou, en die ontvangs antenna op die afstand tussen die gebou nie, maar ook, en frekwensie. Daar is byvoorbeeld 'n gebou met 'n hoogte van 10 meter, die gebou agter die afstand van 200 meter, die ontvang sein kwaliteit is byna onaangeraak, maar in die 100 meter, die ontvang sein veldsterkte as wat sonder geboue aansienlik gedaal. Let daarop dat, soos hierbo gesê, is die verswakking mate ook met die sein frekwensie, vir 216 te 223 MHz RF sein, die ontvang sein veldsterkte as dié sonder geboue lae 16dB, vir 670 MHz RF sein, die sein veld Geen geboue lae intensiteit verhouding 20dB. As die gebou hoogte te 50 meter, dan op 'n afstand van minder as 1000 meter van geboue, sal die veld sterkte van die sein wat ontvang word geraak word en verswak. Dit is, hoe hoër is die frekwensie, hoe hoër die gebou, hoe meer ontvang antenna naby die gebou, die sein sterkte en hoe groter is die graad van kommunikasie gehalte geraak; kant, die laer die frekwensie, hoe meer lae geboue, die bou verder ontvangs antenna , Die impak is kleiner.
Daarom, die kies van 'n basis stasie terrein en die opstel van 'n antenna, seker wees om in ag te neem diffraksie voortplanting moontlike nadelige gevolge, kennis geneem van die diffraksie voortplanting van 'n verskeidenheid van faktore beïnvloed.
Drie transmissie lyne 'n paar basiese konsepte
Koppel die antenna en sender uitset (of ontvanger insette) kabel genoem transmissielyn of voerder. Die belangrikste taak van die transmissielyn is om doeltreffend oordra sein energie, dus moet dit in staat wees om uit te stuur die sender sein krag met 'n minimale verlies vir die insette van die oordrag antenna, of die antenna ontvang sein word met 'n minimale verlies aan die ontvanger insette, en dit moet nie self dwaal inmenging seine opgetel of so, vereis transmissielyne moet beskerm word.
Terloops, wanneer die fisiese lengte van die transmissielyn gelyk is aan of groter is as die golflengte van die oordraagbare sein, is ook die transmissie lyn genoem lank.
3.1 tipe van transmissie lyn
FM transmissie lyn segmente is oor die algemeen twee tipes: parallel draad transmissielyne en koaksiale transmissielyn; mikrogolf-band transmissie lyne is koaksiale kabel transmissie lyn, golfleier en mikrostrook. Parallel draad transmissielyn wat gevorm word deur twee parallelle drade wat simmetries of gebalanseerde transmissie lyn, hierdie voerder verlies, kan nie gebruik word vir die UHF band. Koaksiale transmissielyn twee drade is beskerm kern draad en koper gaas, koper gaas grond, want twee dirigente en die aarde asimmetrie, so genoem asimmetriese of ongebalanseerde transmissie lyne. Coax bedryfstelsel frekwensie, lae verlies, tesame met 'n sekere elektrostatiese afskerming effek nie, maar die inmenging van die magnetiese veld is magteloos. Vermy gebruik met 'n sterk strome parallel met die lyn, kan die lyn nie naby aan die lae-frekwensie sein wees.
3.2 Die karakteristieke impedansie van die transmissielyn
Om 'n oneindige lang transmissielyn spanning en stroom verhouding word gedefinieer as die transmissie lyn karakteristieke impedansie, Z0 verteenwoordig 'n. Die karakteristieke impedansie van die koaksiale kabel word bereken as
Z. = [60 / √ εr] × Log (D / d) [Euro].
Waarin, D is die innerlike deursnee van die koaksiale kabel buitenste geleier koper netwerk; d van die kabel draad deursnee;
εr is die relatiewe diëlektriese tussen geleiers permittiwiteit.
Tipies Z0 = 50 Ohm, daar Z0 = 75 ohm.
Uit die bogenoemde vergelyking blyk dit dat die kenmerkende impedansie van die voergeleiers slegs met die deursnee D en d, en die diëlektriese konstante εr tussen geleiers, maar nie met die lengte van die toevoer, frekwensie en toevoerterminal is nie, ongeag die aangeslote lasimpedansie.
3.3 feeder attenuasie-koëffisiënt
Voerder in die sein gestuur, bykomend tot die resistiewe verliese in die dirigent, die diëlektriese verlies van die isolerende materiaal daar. Beide verlies met lyn lengte toeneem en die bedryf frekwensie toeneem. Daarom moet ons probeer om die rasionele verspreiding voerder lengte te verkort.
Lengte van die eenheid van die grootte van die verlies gegenereer deur die verswakkingskoëffisiënt ß uitgedruk in eenhede van dB / m (dB / m), kabeltegnologie met die meeste instruksies op die eenheid met dB / 100m (db / honderd meter).
Laat die krag toevoer na die voerder P1, van die lengte van die L (m) die kraglewering van die voerder is P2, kan die oordrag verlies TL uitgedruk word as:
TL = 10 × Lg (P1 / P2) (dB)
Attenuasie koëffisiënt
β = TL / L (dB / m)
Die NOKIA7 / 8 英寸 lae kabel, 900MHz-verswakkingskoëffisiënt β = 4.1dB / 100m, kan byvoorbeeld geskryf word as β = 3dB / 73m, dit wil sê die seinvermoë op 900MHz, elk deur hierdie kabellengte 73m , Die krag tot minder as die helfte.
Die gewone nie-lae kabel, byvoorbeeld SYV-9-50-1, 900MHz-verswakkingskoëffisiënt β = 20.1dB / 100m, kan geskryf word as β = 3dB / 15m, dit wil sê 'n frekwensie van 900MHz seinvermoë, Na elke 15m lank hierdie kabel, sal die krag gehalveer word!
3.4 paringsbegrip
Wat is die wedstryd? Eenvoudig gestel, die voerder terminale verbind tot die lasweerstand ZL is gelyk aan die karakteristieke impedansie Z0 voerder, is die voerder terminale genoem 'n bypassende verband. Pas, daar is net oorgedra na die voerder terminale vrag voorval, en geen las gegenereer word deur die terminaal van die weerspieël golf, dus, om te verseker dat die antenna vrag as 'n terminale, wat die antenna wat ooreenstem met al die sein mag te verkry. Soos hieronder getoon, op dieselfde dag toe die lyn impedansie van 50 Ohm, met 'n 50 ohm kabels is gekoppel, en die dag toe die lyn impedansie van 80 Ohm, met 'n 50 ohm kabels is verkeerde.
Indien dikker deursnee antenna element, die antenna invoerimpedansie teenoor frekwensie is klein, maklike wedstryd en voerder in stand te hou, dan is die antenna op 'n wye verskeidenheid van werkfrekwensies. Inteendeel, dit is nouer.
In die praktyk, sal die impedansie van die antenna wat geraak word deur die omliggende voorwerpe. Ten einde 'n goeie wedstryd te maak met die antenna voerder, sal ook verwag word om in die oprigting van die antenna te meet, toepaslike aanpassings aan die plaaslike struktuur van die antenna, of voeg bypassende toestel.
3.5 Keer terug Loss
As opgemerk, wanneer die voerder en antenna wat ooreenstem, die voerder is nie weerspieël golwe, net die voorval, wat aan die voerder reis golf antenna oorgedra word. Teen hierdie tyd het die voerder spanning amplitude dwarsdeur die huidige amplitude gelyk is, sal die impedansie van die voerder op 'n punt is gelyk aan sy kenmerkende impedansie.
En die antenna en voerder nie ooreenstem met die antenna impedansie is nie gelyk aan die karakteristieke impedansie van die voerder, die voerder las kan absorbeer slegs die hoë-frekwensie energie aan die kant van die oordrag, en kan nie absorbeer al van daardie deel van die energie is nie geabsorbeer sal weerspieël word terug te vorm weerspieël golf.
Byvoorbeeld, in die figuur, aangesien die impedansie van die antenna en voerder tipe, 'n 75-ohm, 'n 50 ohm impedansie wanaanpassing, is die resultaat
3.6 VSWR
In die geval van wanaanpassing, die voerder gelyktydig voorval en weerspieël golwe. Fase van die voorval en weerspieël golwe op dieselfde plek, die spanning amplitude van die maksimum spanning amplitude som Vmax, die vorming van antinodusse; voorval en weerspieël golwe in teenoorgestelde fase met betrekking tot die plaaslike spanning amplitude word verminder tot die minimum spanning amplitude Vmin, die vorming van die knoop. Ander amplitude waarde van elke punt is tussen antinodusse en die knoop tussen. Dit sintetiese golf genoem 'n ry staan.
Weerspieël golf spanning en die verhouding word die voorval spanning amplitude weerspieëling koëffisiënt, aangedui deur R
Weerspieël golf amplitude (ZL-Z0)
R = ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─
Voorval golf amplitude (ZL + Z0)
Antinodus amplitude spanning node spanning staande golf verhouding as die verhouding, ook bekend as die spanning staande golf verhouding, aangedui VSWR
Spanning amplitude antinodus Vmax (1 + R)
VSWR = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─
Die graad van konvergensie node spanning Vmin (1-R)
Beëindig lasweerstand ZL en die kenmerkende impedansie Z0 nader, die weerspieëling koëffisiënt R is kleiner, VSWR is nader aan 1, hoe beter wedstryd.
3.7 balansering toestel
Die bron of die vrag of transmissie lyn, gebaseer op hul verhouding tot die grond, kan verdeel word in twee tipes van gebalanseerde en ongebalanseerde.
Indien die sein bron en die grond spanning tussen beide kante van gelyke teenoorgestelde polariteit, word die gebalanseerde sein bron, andersins bekend as die ongebalanseerde sein bron, as die las spanning tussen beide kante van die grond gelyke en teenoorgestelde polariteit, genoem load balancing, andersins bekend as ongebalanseerde las, indien die oordrag impedansie lyn tussen die twee geleiers en grond dieselfde is, is dit genoem gebalanseerde transmissielyn, anders ongebalanseerd transmissie lyn.
In die ongebalanseerde las wanbalans tussen die sein bron en koaksiale kabel moet gebruik word in die balans tussen die sein bron en die load balancing moet gebruik word parallel draad oordrag lyne aan te sluit, so as om doeltreffend oordra sein krag, anders sal hulle nie balanseer nie of die balans sal vernietig word en kan nie behoorlik werk nie. As ons die ongebalanseerde transmissielyn en gekoppelde balans wil balanseer, is die gebruiklike manier om tussen 'n "gebalanseerde - ongebalanseerde" omskakelapparaat te installeer.
3.7.1 Golflengte Baluns helfte
Ook bekend as die "U" -vormige buisbalun, wat gebruik word om die lading ongebalanseerde toevoer koaksiale kabel te balanseer met 'n halfgolf dipoolverbinding tussen. "U" -vormige buis is daar 'n balun impedansie transformasie-effek van 1: 4. Mobile kommunikasie stelsel met behulp van koaksiale kabel karakteristieke impedansie is tipies 50 in Europa, so in Yagi antenna, met behulp van 'n half-golf dipool gelykstaande aan die impedansie aanpassing 200 Euro of so, die uiteindelike en grootste voerder impedansie 50 ohm koaksiale kabel te bereik .
3.7.2 kwart golflengte gebalanseerde - ongebalanseerde toestel
Met behulp van die kwart-golflengte transmissie lyn beëindiging kring oop aard van die hoë-frekwensie antenna gebalanseerde insette hawe en die uitset poort van die koaksiale voerder balans tussen ongebalanseerde te bereik - ongebalanseerde bekering.

funksie

A) Polarisasie: antenna uitstraal elektromagnetiese golwe kan gebruik word vir die vertikale polarisasie of horisontale polarisasie. Wanneer die inmenging antenna (of die oordrag van antenna) en sensitiewe toerusting antenna (of ontvangs antenna) dieselfde polarisasie eienskappe, bestraling-sensitiewe toerusting in die geïnduseerde spanning aan die intree sterkste.
2) direktiwiteit: ruimte in alle rigtings na die bron van inmenging uitgestraal elektromagnetiese steuring of sensitiewe toerusting ontvang uit alle rigtings elektromagnetiese inmenging vermoë is anders. Beskryf bestraling of ontvangs van parameters gesê rigting eienskappe.
3) pool plot antenne Die belangrikste kenmerk is sy bestraling patroon of pool diagram. Antenna pool diagram uitgestraal word uit 'n ander hoek voorskrifte van die krag of in die veld sterkte diagram gevorm
4) Antenna wins: antenna directiviteit antenna krag wins G uitdrukking. G in enige rigting om die verlies van die antenna, die antenna bestraling krag is effens minder as die insette krag
5) Wederkerigheid: die ontvangs antenna pool diagram is soortgelyk aan die stuur antenna pool diagram. Daarom is die oordra en ontvang antennas geen fundamentele verskil, maar soms nie wedersydse.
6) Wetsnakoming: nakoming antenna frekwensie, die band in die ontwerp effektief te kan werk in die buitekant van die frekwensie is ondoeltreffend. Verskillende vorms en strukture van die frekwensie van elektromagnetiese golf wat deur die antenna is anders.
Antenna word algemeen gebruik in radio besigheid. Elektromagnetiese versoenbaarheid, die antenna is hoofsaaklik gebruik as meting van elektromagnetiese bestraling sensors, word elektromagnetiese veld omgeskakel word na 'n wisselspanning. Dan met die elektromagnetiese veld sterkte waardes verkry antenna faktor. Daarom, EMC meting in antennas, antenna faktor vereis hoër akkuraatheid, goeie stabiliteit parameters, maar breër band antenna.
3, die antenna faktor
Word die gemeet veldsterkte waardes antenna gemeet met die ontvanger antenna uitset poort spanning verhouding. Elektromagnetiese versoenbaarheid en die uitdrukking daarvan is: AF = E / V
Logaritmiese voorstelling: DBAF = DBE-DBV
AF (dB / m) = E (dBμv / m) -V (dBμv)
E (dBμv / m) = V (dBμv) AF (dB / m)
Waar: E - antenna veldsterkte, in eenhede van dBμv / m
V - die spanning by die antennepoort, die eenheid is dBμv
AF-antenna faktor, in eenhede van dB / m
Antenna faktor AF gegee moet word wanneer die antenna fabriek en gereeld gekalibreer is. Lug-antenna faktor wat in die handleiding, is oor die algemeen in die ver-veld, nie-reflektiewe, en 50 ohm vrag gemeet onder.