Le principe de l'antenne (effet, classification, gain, large bande, caractéristiques, etc.)
La principe des antenne est utilisé pour transmettre équipement radio ou recevoir une antenne de composants électromagnétiques. Les radiocommunications, la radio, la télévision, le radar, la navigation, les contre-mesures électroniques, la télédétection, la radioastronomie et d'autres systèmes d'ingénierie utilisent tous des ondes électromagnétiques pour transmettre des informations et dépendent d'antennes pour fonctionner. De plus, en termes d'énergie transmise par les ondes électromagnétiques, le rayonnement d'énergie du signal n'est pas une antenne nécessaire. Les antennes sont généralement réversibles, ce qui équivaut à deux antennes. L'antenne d'émission peut être utilisée comme antenne de réception. L'émission ou la réception est la même que l'antenne avec les mêmes paramètres caractéristiques de base. C'est le théorème de réciprocité de l'antenne. \ nDans le vocabulaire du réseau, l'antenne fait référence à certains tests, certains sont liés, et certaines personnes peuvent utiliser le raccourci de la porte dérobée, se référant spécifiquement à certaines relations spéciales.
Antenne ourecevoir un rayonnement électromagnétique de l'espace (information) de l'appareil.
Le rayonnement ou l'appareil radio reçoit des ondes radio. Ce sont les équipements de radiocommunications, les radars, les équipements de guerre électronique et les équipements de radionavigation, une partie importante. Les antennes sont généralement constituées de fil métallique (tige) ou de surfaces métalliques constituées de la première, appelée antenne filaire, qui est connue sous le nom d'antenne. Une antenne pour rayonner des ondes radio, ladite antenne émettrice, elle est envoyée à l'émetteur l'énergie est convertie en un espace d'énergie électromagnétique à courant alternatif. Une antenne pour recevoir des ondes radio, dite antenne de réception, dont l'énergie électromagnétique de l'espace obtenu est convertie en une énergie de courant alternatif donnée récepteur. Habituellement, une seule antenne peut être utilisée comme antenne d'émission, l'antenne de réception peut également être utilisée comme avec l'antenne duplexer peut envoyer et recevoir simultanément. Mais certaines antennes ne conviennent que pour recevoir une antenne.
Décrit les propriétés électriques des principaux paramètres électriques de l'antenne: diagramme, coefficient de gain, impédance d'entrée et efficacité de la largeur de bande. Le motif d'antenne est un centre de la sphère à l'antenne soit une sphère (rayon beaucoup plus grand que la longueur d'onde) sur la distribution spatiale des graphiques dimensionnels d'intensité du champ électrique. Contient généralement une direction de rayonnement maximale des deux graphiques de direction plans perpendiculaires l'un à l'autre. Pour se concentrer dans certaines directions de rayonnement ou de réception d'ondes électromagnétiques, ladite antenne directionnelle antenne, la direction représentée sur la figure 1, le dispositif permet d'augmenter la distance effective, pour améliorer l'immunité au bruit. Il est possible d'utiliser certaines fonctionnalités du diagramme d'antenne, telles que la recherche, la navigation et les communications directionnelles et d'autres tâches. Parfois, afin d'améliorer davantage la directivité de l'antenne, vous pouvez associer un certain nombre du même type d'agencement d'antenne selon certaines règles pour former un réseau d'antennes. Le facteur de gain de l'antenne est: Si l'antenne est remplacée par l'antenne non directionnelle souhaitée, l'antenne dans la direction d'origine de l'intensité de champ maximale, la même distance produit toujours les mêmes conditions d'intensité de champ, la puissance d'entrée de l'antenne non directionnelle avec l'entrée au rapport de puissance réel de l'antenne. Actuellement, un grand facteur de gain d'antenne micro-ondes allant jusqu'à environ 10. La géométrie de l'antenne et le rapport de longueur d'onde de fonctionnement une plus grande directivité plus forte, le coefficient de gain est également plus élevé. L'impédance d'entrée est présentée à l'entrée de l'impédance de l'antenne, comprend généralement la résistance et la réactance en deux parties. Affecte sa valeur reçue, l'émetteur et le chargeur correspondent. L'efficacité est: la puissance de rayonnement de l'antenne et son rapport de puissance d'entrée. C'est le rôle d'une antenne pour compléter l'efficacité de la conversion d'énergie. La bande passante fait référence aux principaux indicateurs de performance de l'antenne pour répondre aux exigences lors du fonctionnement de la gamme de fréquences. Une antenne passive pour émettre ou recevoir les paramètres électriques sont les mêmes, qui est la réciprocité de l'antenne. Les antennes militaires sont également légères et flexibles, faciles à installer, bonnes pour cacher la capacité d'invulnérabilité et d'autres exigences particulières.
Antenne: Nombreuses formes de l'antenne, selon l'utilisation, la fréquence, la classification de la structure. Bande longue et moyenne utilisant souvent l'antenne parapluie en forme de T inversé en forme de L; les longueurs d'onde courtes couramment utilisées sont bipolaires, cage, diamant, log périodique, antenne en arête de poisson; Les segments d'antenne FM plomb sont couramment utilisés (antenne Yagi), antenne hélicoïdale, antennes à réflecteur d'angle; les antennes hyperfréquences les antennes couramment utilisées, telles que les antennes cornet, l'antenne à réflecteur parabolique, etc. les stations mobiles utilisent souvent le plan horizontal pour les antennes non directionnelles, telles que les antennes fouet. La forme de l'antenne représentée sur la figure 2. Le dispositif actif est appelé une antenne avec une antenne active, qui peut augmenter le gain et réaliser une miniaturisation, est uniquement destinée à l'antenne de réception. L'antenne adaptative est un réseau d'antennes et un système de processeur adaptatif, elle est gérée par une sortie adaptative de chaque élément du réseau, de sorte que le signal de sortie soit la plus petite sortie de signal utile maximale, afin d'améliorer l'immunité de communication, de radar et d'autres équipements. L'antenne microruban est fixée à l'élément rayonnant métallique du substrat diélectrique d'un côté et de l'autre côté du rez-de-chaussée métallique constitué de surfaces d'avion de même forme, de petite taille, de poids léger, adaptées aux avions rapides.
Classification: ① Appuyez sur la nature du travail peut être divisée en antennes d'émission et de réception.
② peut être divisé en fonction de l'antenne de communication, de l'antenne radio, de l'antenne TV, des antennes radar.
③ Appuyez sur la longueur d'onde de fonctionnement peut être divisée en antenne à ondes longues, antenne à ondes longues, antenne AM, antenne à ondes courtes, antenne FM, antennes micro-ondes.
④ Appuyez sur la structure et le principe de fonctionnement peut être divisé en antennes filaires et antenne et ainsi de suite. Décrire un paramètre caractéristique du diagramme d'antenne, de la directivité, du gain, de l'impédance d'entrée, de l'efficacité du rayonnement, de la polarisation et de la fréquence
L'antenne en fonction des points de dimension peut être divisée en deux types:
Antenne
Antenne d'antenne unidimensionnelle et bidimensionnelle
L'antenne filaire unidimensionnelle se compose de nombreux composants, tels que des fils ou utilisés sur la ligne téléphonique, ou une forme intelligente, comme un câble sur le téléviseur avant d'utiliser de vieilles oreilles de lapin. Antenne monopole et antenne unidimensionnelle de base à deux étages.
Antenne dimensionnelle diversifiée, une feuille (un métal carré), en forme de tableau (modèle bidimensionnel d'un tas de bonne tranche de tissu), ainsi qu'une coupelle en forme de trompette.
L'antenne selon les applications peut être divisée en:
Antennes de station portable, antennes de voiture, antenne de base trois catégories. Unités portatives à usage personnel L'antenne portative de talkie-walkie est une antenne, une antenne en caoutchouc commune et une antenne fouet en deux catégories.
L'antenne de voiture de conception originale est montée sur l'antenne de communication du véhicule, la plus courante est l'antenne à ventouse la plus répandue. La structure de l'antenne du véhicule a également un quart d'onde raccourci, un sens du type d'ajout central, une longueur d'onde de cinq huitièmes, des formes d'antenne à double demi-longueur d'onde.
Les antennes de station de base dans l'ensemble du système de communication ont un rôle très critique, en particulier en tant que centre de communication des stations de communication. L'antenne de station de base en fibre de verre couramment utilisée a une antenne à gain élevé, une antenne réseau Victoria (huit antennes en anneau), une antenne directionnelle.
Radiation: Le condensateur à l'antenne pour le rayonnement d'antenne rayonnée pendant le processus de condensateur
Il y a des flux de courant alternatif de fil, le rayonnement électromagnétique peut se produire, la capacité de rayonnement et la longueur et la forme du fil. Montré sur la figure a, si les deux fils sont à proximité étroite, le champ électrique entre les fils est lié en deux, donc le rayonnement est très faible; ouvrez les deux fils, comme indiqué en b, c, le champ électrique sur la propagation dans l'espace environnant, rayonnement. Il faut noter que, lorsque la longueur de fil L est beaucoup plus petite que la longueur d'onde λ, le rayonnement est faible; la longueur du fil L étant comparée à la longueur d'onde, le fil augmentera considérablement le courant, et pourra ainsi former un fort rayonnement.
1.2 Antenne dipôle Le dipôle est une antenne classique, de loin la plus largement utilisée, un seul site dipôle demi-onde peut être simplement utilisé seul ou utilisé comme antenne parabolique d'alimentation, mais peut également être formé d'une pluralité de réseau d'antennes dipôles demi-onde. Bras d'oscillateur de même longueur appelé dipôle. Chaque longueur de bras est un quart de longueur d'onde, une longueur de la moitié de l'oscillateur de longueur d'onde, dit dipôle demi-onde, représenté sur la figure 1.2a. En outre, il existe un dipôle demi-onde en forme de dipôle, peut être considéré comme le dipôle pleine onde converti en une boîte rectangulaire longue et étroite, et le dipôle pleine onde empilé aux deux extrémités de ce rectangle long et étroit est appelé oscillateur équivalent , notez que la longueur de l'oscillateur est équivalente à la moitié de la longueur d'onde, on l'appelle un oscillateur équivalent demi-onde, illustré à la figure
1.3.1 Antenne directionnelle L'une des fonctions de base de l'antenne émettrice est d'obtenir l'énergie de la ligne d'alimentation rayonnée vers l'espace environnant, les fonctions de base des deux étant à la plupart de l'énergie rayonnée dans la direction souhaitée. Le dipôle demi-onde placé verticalement a un méplat du motif tridimensionnel en forme de «beignet» (figure 1.3.1a). Bien que le diagramme stéréoscopique tridimensionnel, mais difficile à dessiner, la Figure 1.3.1b et la Figure 1.3.1c montrent son diagramme à deux plans principaux, le graphique représente l'antenne dans la direction d'une direction plane spécifiée. La figure 1.3.1b peut être vue dans la direction axiale du rayonnement zéro du transducteur, la direction de rayonnement maximale dans le plan horizontal;
1.3.1c est visible sur la figure, dans toutes les directions dans le plan horizontal aussi grand que le rayonnement.
1.3.2 amélioration de la directivité de l'antenne Groupe plusieurs réseau de dipôles, capables de contrôler le rayonnement, ce qui entraîne un "beignet plat", le signal est davantage concentré dans la direction horizontale.
La figure est quatre dipôles demi-onde disposées en vertical et vers le bas le long de la rangée verticale de quatre yuans une vue en perspective et une direction verticale de la direction d'étirage.
La plaque réflectrice peut également être utilisée pour contrôler la direction unilatérale du rayonnement, la plaque réflectrice plane sur le côté du réseau constitue une antenne de couverture de zone de secteur. La figure suivante montre la direction horizontale de l'effet de la surface réfléchissante de la surface réfléchissante ------ direction unilatérale de la puissance réfléchie et améliore le gain.
L'utilisation de réflecteur parabolique, il permet le rayonnement d'antenne, comme l'optique, les projecteurs, car l'énergie est concentrée dans un petit angle solide, ce qui entraîne un gain très élevé. Il va sans dire que la composition de l'antenne parabolique se compose de deux éléments de base: un réflecteur parabolique et un foyer parabolique placé sur la source de rayonnement.
1.3.3 Gain Gain signifie: les conditions égales de puissance d'entrée, l'élément de rayonnement d'antenne réel et idéal généré au même point dans l'espace du rapport de densité de puissance du signal. Il s'agit d'une description quantitative de la puissance d'entrée d'une concentration de niveau de rayonnement d'antenne. Les diagrammes d'antenne à gain ont évidemment une relation étroite, plus la direction du lobe principal est étroite, le lobe latéral est plus petit, plus le gain est élevé. Peut être compris comme le gain ------ signification physique à une certaine distance d'un point sur le signal d'une certaine taille, si la source ponctuelle idéale comme antenne d'émission non directionnelle, à la puissance d'entrée de 100W, et avec un gain de G = 13dB = 20 d'une antenne directionnelle en tant qu'antenne d'émission, puissance d'entrée seulement 100/20 = 5W. En d'autres termes, un gain de l'antenne sur sa direction de rayonnement maximal de l'effet de rayonnement, et une directivité de source ponctuelle non idéale comparent l'amplification du facteur de puissance d'entrée.
Demi-onde avec un gain de G = 2.15dBi.
Quatre demi-onde disposés verticalement le long de la verticale, formant un ensemble vertical de quatre yuans, et son gain est d'environ G = 8.15dBi (dBi cet objet est exprimé en unités de relativement uniforme idéal source ponctuelle isotrope de rayonnement).
Si la demi-onde pour objet de comparaison, le gain de l'unité est dBd.
Dipôle demi-onde avec un gain de G = 0dBd (parce que c'est avec leur propre rapport, le rapport est 1, en prenant le logarithme des valeurs nulles.) Tableau vertical de quatre yuans, son gain est d'environ G = 8.15-2.15 = 6dBd.
1.3.4 Rayonnement Le motif a généralement plusieurs lobes, où le lobe d'intensité de rayonnement maximum appelé le lobe principal, le reste du lobe latéral ou les lobes appelés lobes latéraux. Voir la Figure 1.3.4a, des deux côtés de la direction du lobe principal du rayonnement maximal, l'intensité du rayonnement diminue de 3 dB (demi-densité de puissance) de l'angle entre deux points est défini comme la largeur du faisceau à demi-puissance (également appelée largeur du faisceau ou demi-largeur du lobe principal ou angle de puissance ou largeur de faisceau de -3 dB, largeur de faisceau à demi-puissance, référencée HPBW). La largeur de faisceau plus étroite, la directivité meilleur rôle plus loin, la capacité anti-interférence plus forte. Il y a aussi une largeur de faisceau, c'est-à-dire une largeur de faisceau de 10 dB, ce qui suggère que c'est le diagramme d'intensité de rayonnement qui réduit 10 dB (jusqu'à un dixième de la densité de puissance) de l'angle entre les deux points.
1.3.5 Rapport avant-arrière Sens de la figure, le rapport des volets avant et arrière maximum appelé rapport arrière, noté F / B. Plus grand qu'avant, le rayonnement arrière (ou réception) de l'antenne est plus petit. Le calcul du rapport de retour F / B est très simple ------
F / B = {10Lg (avant la densité de puissance) / (densité de puissance vers l'arrière)}
Avant et arrière de l'antenne rapport F / B si demandé, la valeur typique (18 ~ 30) dB, des circonstances exceptionnelles exigent jusqu'à (35 ~ 40) dB.
1.3.6 gain d'antenne certain formule approximative
1), plus la largeur du lobe principal de l'antenne est étroite, plus le gain est élevé. Pour l'antenne générale, son gain peut être estimé par la formule suivante:
G (dBi) = 10Lg {32000 / (2θ3dB, E × 2θ3dB, H)}
Où, 2θ3dB, E et 2θ3dB, H respectivement dans deux largeurs de faisceau d'antenne plan principal;
32000 est parti de l'expérience des données statistiques.
2) Pour une antenne parabolique, peut être approchée par le calcul du gain:
G (dBi) = {10Lg 4.5 × (D / λ0) 2}
Dans lequel, D est le diamètre du paraboloïde;
λ0 pour la longueur d'onde centrale;
4.5 sur des données statistiques empiriques.
3) pour l'antenne omnidirectionnelle vertical, avec formule approximative
G (dBi) = 10Lg {2L / λ0}
Lorsque, L est la longueur de l'antenne;
λ0 pour la longueur d'onde centrale;
Antenne
1.3.7 suppression des lobes secondaires supérieure Pour l'antenne de la station de base, nécessite souvent sa direction verticale (c'est-à-dire le plan d'élévation) de la figure, le haut du premier lobe latéral étant le plus faible. C'est ce qu'on appelle la suppression du lobe latéral supérieur. La station de base dessert les utilisateurs de téléphones mobiles au sol, pointer vers le rayonnement du ciel n'a pas de sens.
1.3.8 antenne downtilt Pour rendre le lobe principal pointant vers le sol, en plaçant l'antenne nécessite déclinaison modérée.
1.4.1 antenne à double polarisation La figure suivante montre les deux autres situations unipolaires: polarisation +45 ° et polarisation -45 °, elles ne sont utilisées que lors d'occasions spéciales. Ainsi, un total de quatre unipolaires, voir ci-dessous. L'antenne de polarisation verticale et horizontale combinées à deux polarisations, ou la polarisation +45 ° et la polarisation -45 ° des deux antennes à polarisation combinées ensemble, constituent une nouvelle antenne - des antennes à double polarisation.
Le schéma suivant montre deux antennes unipolaire est monté pour former une paire d'antenne à double polarisation, il faut noter qu'il ya deux connecteur d'antenne à double polarisation.
Antenne à double polarisation (ou de recevoir) deux polarisation spatialement mutuellement orthogonaux (vertical) de l'onde.
Perte de polarisation 1.4.2 Utilisez une antenne onde polarisée verticalement avec des caractéristiques de polarisation verticale pour recevoir, utilisez l'antenne onde polarisée horizontale avec une caractéristique de polarisation horizontale pour recevoir. Utilisez une antenne à onde à polarisation circulaire droite des caractéristiques de polarisation circulaire droite pour recevoir et utiliser une caractéristique d'onde à polarisation circulaire à gauche LHCP
réception d'antenne. Lorsque la direction de polarisation de l'onde entrante de la direction de polarisation de l'antenne de réception correspond, le signal reçu sera petit, c'est-à-dire l'apparition de pertes de polarisation. Par exemple: Lorsqu'une antenne polarisée +45 ° reçoit la polarisation verticale ou la polarisation horizontale, ou, lorsque la polarisation d'antenne polarisée verticalement ou une onde polarisée -45 ° +45 °, etc., pour générer des pertes de polarisation. Une antenne à polarisation circulaire pour recevoir une onde plane à polarisation linéaire, ou une antenne à polarisation linéaire avec soit des ondes à polarisation circulaire, de sorte que la situation, c'est aussi une perte inévitable de polarisation peut recevoir des ondes entrantes ------ la moitié de l'énergie.
Lorsque la direction de polarisation de l'antenne de réception par rapport à la direction de polarisation de l'onde est complètement orthogonale, par exemple, une antenne de réception polarisée horizontalement à des ondes polarisées verticalement, ou une antenne de réception à polarisation circulaire droite LHCP L'onde entrante, l'antenne ne peut pas être l'énergie des vagues complètement reçue, auquel cas la perte maximale de polarisation, ladite polarisation complètement isolée.
1.4.3 Isolement de polarisation La polarisation idéale n'est pas complètement isolée. Alimenté à l'antenne à un signal de polarisation combien il y aura toujours un petit peu dans une autre antenne polarisée apparaît. Par exemple, l'antenne à double polarisation représentée, la puissance d'antenne à polarisation verticale d'entrée définie est de 10 W, les résultats en une antenne à polarisation horizontale mesurée à la sortie de la puissance de sortie de 10 mW.
1.5 Antenne impédance d'entrée Zin Définition: tension du signal d'entrée de l'antenne et rapport de courant du signal, appelé impédance d'entrée de l'antenne. Rin a un composant résistif de l'impédance d'entrée et du composant de réactance Xin, à savoir Zin = Rin + jXin. La composante de réactance de l'antenne réduira la présence de la puissance du signal du départ vers l'extraction, de manière à rendre la composante de réactance nulle, c'est-à-dire autant que possible à l'impédance d'entrée de l'antenne qui est purement résistive. En fait, même la conception, le débogage de l'antenne très bonne, l'impédance d'entrée comprend également une petite valeur de réactance totale.
L'impédance d'entrée de la structure de l'antenne, la taille et la longueur d'onde de fonctionnement, l'antenne dipôle demi-onde est la base la plus importante, l'impédance d'entrée Zin = 73.1 + j42.5 (Europe). Lorsque la longueur est raccourcie (3-5)%, elle peut être éliminée lorsque la composante de réactance de l'impédance d'entrée de l'antenne est purement résistive, puis l'impédance d'entrée de Zin = 73.1 (Europe), (nominalement 75 ohms). Notez qu'à proprement parler, l'impédance d'entrée purement résistive de l'antenne est juste en termes de points de fréquence.
Par ailleurs, l'oscillateur impédance d'entrée équivalente demi-vague d'une demi-onde à quatre reprises, soit Zin = 280 (Europe), (ohms nominaux 300).
Fait intéressant, pour toute antenne, l'impédance de l'antenne par les gens toujours débogage, la plage de fréquences de fonctionnement requise, la partie imaginaire de l'impédance d'entrée partie réelle de petite et très proche de 50 Ohms, de sorte que l'impédance d'entrée de l'antenne Zin = Rin = 50 Ohms ------ L'antenne du chargeur est dans une bonne adaptation d'impédance nécessaire.
1.6 antenne gamme de fréquences de fonctionnement (largeur de bande) Tant l'antenne de l'émetteur ou de l'antenne de réception, qui sont toujours à un certain intervalle de fréquence (bande passante) de la pièce, la largeur de bande de l'antenne, il existe deux définitions différentes ------
L'un signifie: SWR ≤ 1.5 conditions VSWR, la largeur de bande de fréquence de fonctionnement de l'antenne;
L'un est le moyen: baisse 3 db gain d'antenne dans la largeur de bande.
Dans les systèmes de communications mobiles, il est généralement définie par l'ancien, plus précisément, la bande passante de l'antenne SWR SWR n'est pas plus 1.5, la gamme de fréquences de fonctionnement antenne.
En général, la largeur de bande de fonctionnement de chaque point de fréquence, il ya une différence de performance de l'antenne, mais la dégradation des performances due à cet écart soit acceptable.
1.7 communication mobile antennes de station de base utilisés, antennes relais et antenne intérieure
1.7.1 Antenne panneau À la fois GSM et CDMA, l'antenne panneau est l'une des antennes de station de base les plus couramment utilisées. Les avantages de cette antenne sont les suivants: gain élevé, le motif de tarte est bon, une fois la vanne petite, la dépression du motif vertical est facile à contrôler, des performances d'étanchéité fiables et une longue durée de vie.
antenne panneau est également souvent utilisé comme répéteur utilisateurs d'antenne, selon la portée du rôle de fan taille de la zone devrait sélectionner les modèles d'antenne appropriés.
1.7.1a station de base Antenne technique de base des indicateurs Exemple Gamme de fréquences 824-960MHz
largeur de bande de 70MHz
Gain 14 ~ 17dBi
Polarisation verticale
50Ohm Impédance nominale
VSWR ≤ 1.4
Rapport avant / arrière> 25 dB
Inclinaison (réglable) 3 ~ 8 °
Largeur de faisceau à mi-puissance horizontale 60 ° ~ 120 ° verticale 16 ° ~ 8 °
Suppression des lobes latéraux du plan vertical <-12 dB
Intermodulation 110dBm
Formation 1.7.1b de l'antenne de panneau à gain élevé A. avec plusieurs arrangé dipôle demi-onde dans un réseau linéaire placé verticalement
B. Dans le réseau linéaire sur un côté plus un réflecteur (plaque réfléchissante à apporter deux demi-onde réseau vertical dipôle titre d'exemple)
Le gain est G = 11 ~ 14dBi
C. Dans le but d'améliorer l'antenne de panneau de gain peut en outre être utilisé huit groupement de rangées dipôle demi-onde
Comme indiqué, les quatre dipôles demi-onde disposés dans un réseau linéaire de gain placé verticalement sont d'environ 8 dBi; côté plus une plaque de réflecteur réseau linéaire quaternaire, à savoir antenne panneau classique, le gain est d'environ 14 ~ 17dBi.
De plus, il y a un réflecteur à réseau linéaire de huit yuans, c'est-à-dire une antenne en forme de plaque allongée, le gain est d'environ 16 ~ 19 dBi. Il va sans dire que la longueur d'antenne allongée en forme de plaque pour une antenne à plaque conventionnelle a doublé à environ 2.4 m.
1.7.2 High Gain Antenna grille parabolique FDe manière rentable, il est souvent utilisé comme antenne donneuse de répéteur d'antenne parabolique de grille. Comme un bon effet parabolique de mise au point, donc ensemble paraboloïde de capacité radio, antenne parabolique de 1.5 m de diamètre de la grille, dans la bande 900 mégaoctets, le gain peut être atteint G = 20dBi. Elle est particulièrement adaptée à la communication point à point, telle qu'elle est souvent utilisée comme antenne donneuse de répéteur.
Parabolique la structure en forme de grille utilisée, d'abord, afin de réduire le poids de l'antenne, la deuxième est de réduire la résistance au vent.
Antenne parabolique peut généralement être administré avant et après le rapport de pas moins de 30dB, qui est le système de répéteur contre l'auto-excité et a fait l'antenne de réception doit être conforme aux spécifications techniques.
1.7.3 Yagi antenne directionnelle Yantenne directionnelle agi à gain élevé, structure compacte, facile à installer, bon marché, etc. Par conséquent, elle est particulièrement adaptée pour une communication point à point, par exemple, un système de distribution intérieur qui est en dehors du type préféré d'antenne de réception d'antenne.
Yagi antenne, plus le nombre de cellules, plus le gain, habituellement 6-12 unité directionnelle Yagi antenne, le gain pouvant aller jusqu'à 10-15dBi.
1.7.4 intérieur Plafond antenne Antenne intérieure de plafond doit avoir une structure compacte, belle apparence, une installation facile.
Vu sur le marché aujourd'hui l'antenne de plafond intérieure, forme de nombreuses couleurs, mais sa part du noyau interne fait presque tout de même. La structure interne de cette antenne de plafond, bien que la taille soit petite, mais comme elle est basée sur la théorie de l'antenne à large bande, l'utilisation de la conception assistée par ordinateur et l'utilisation d'un analyseur de réseau pour le débogage, elle peut satisfaire le travail dans un exigences de VSWR à très large bande de fréquences, conformément aux normes nationales, travaillant dans un indice d'antenne à large bande du rapport d'onde stationnaire VSWR ≤ 2. Bien sûr, pour obtenir un meilleur VSWR ≤ 1.5. Incidemment, l'antenne de plafond intérieure est une antenne à faible gain, généralement G = 2 dBi.
1.7.5 Indoor Wall Mount Antenna Antenne paroi intérieure doit aussi avoir une structure compacte, belle apparence, une installation facile.
Vu sur le marché aujourd'hui antenne murale intérieure, la couleur de la forme beaucoup, mais il fait le noyau interne de la part est presque le même. La structure de la paroi interne de l'antenne est une antenne microruban de type diélectrique à air. En raison de l'élargissement de la structure d'antenne auxiliaire de bande passante, de l'utilisation de la conception assistée par ordinateur et de l'utilisation d'un analyseur de réseau pour le débogage, ils sont en mesure de mieux répondre aux exigences de travail du haut débit. Incidemment, l'antenne murale intérieure a un certain gain d'environ G = 7 dBi.
2 Certains concepts de base de la propagation des ondes
Actuellement CDMA bandes de communications mobiles GSM et utilisés sont les suivants:
GSM: 890-960MHz, 1710-1880MHz
CDMA: 806-896MHz
Gamme de fréquences 806-960MHz d'une gamme FM; 1710 ~ 1880MHz plage de fréquences est la gamme des micro-ondes.
Ondes de différentes fréquences ou longueurs d'onde différentes, les caractéristiques d'étalement ne sont pas identiques, ou même très différents.
2.1 équation de communication à distance en espace libre
Laissez la puissance d'émission PT, le gain d'antenne d'émission GT, la fréquence de fonctionnement f. Puissance reçue PR, gain de l'antenne de réception GR, distance de l'antenne d'émission et de réception est R, puis l'environnement radio en l'absence d'interférence, la perte de propagation des ondes radio en route L0 a l'expression suivante:
L0 (dB) = 10Lg (PT / PR)
= 32.45 + 20 Lgf (MHz) + 20 LGR (km)-GT (dB)-GR (dB)
[Exemple] Soit: PT = 10W = 40dBmw; GR = GT = 7 (dBi); f = 1910MHz
Q: R = 500m temps, PR =?
Réponse: (1) L0 (dB) est calculée
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 calcul
PR = PT / (107.807) = 10 (W) / (107.807) = 1 (μW) / (100.807)
= 1 (μW) / 6.412 = 0.156 (μW) = 156 (mμW)
Par ailleurs, la radio 1.9GHz dans la couche de pénétration de la brique, de la perte (10 ~ 15) dB
2.2 VHF et la ligne de transmission micro-ondes de visée
2.2.1 Le look ultime dans la distance FM particulier hyperfréquence, haute fréquence, la longueur d'onde est courte, son onde de sol décroît rapidement, alors ne comptez pas sur la propagation des ondes de sol sur de longues distances. FM hyperfréquence particulière, principalement par la propagation spatiale des ondes. En bref, la plage d'onde spatiale dans la direction spatiale d'une onde se propageant le long d'une ligne droite. De toute évidence, en raison de la courbure terrestre de propagation des ondes spatiales, il existe une limite de regard sur la distance Rmax. Regardez la distance la plus éloignée de la zone, traditionnellement connue sous le nom de zone d'éclairage; distance extrême Rmax regarder en dehors de la zone alors connue sous le nom de zone ombrée. Sans dire ce langage, l'utilisation des ondes ultracourtes, de la communication par micro-ondes, du point de réception de l'antenne émettrice doit se situer dans les limites de la plage optique Rmax. Par le rayon de courbure de la terre, à partir de la limite de vision Rmax et de l'antenne émettrice et de la hauteur de l'antenne réceptrice HT, la relation entre HR: Rmax = 3.57 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
Tenant compte du rôle de la réfraction atmosphérique sur la radio, la limite devrait être de se pencher sur la distance
Rmax = 4.12 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
Antenne
Comme la fréquence de l'onde électromagnétique est beaucoup plus faible que la fréquence des ondes lumineuses, la propagation des ondes regard efficace dans la distance de Re Rmax regardez autour de la limite de 70%, soit Re = 0.7Rmax.
Par exemple, HT et HR respectivement 49m et 1.7m, la gamme optique efficace de Re = 24km.
2.3 caractéristiques de propagation des ondes dans le plan sur le terrain L'onde directe est directement irradiée par le point de réception radio de l'antenne émettrice; antenne d'émission des ondes radio émises pointant vers le sol, par le sol l'onde réfléchie atteint le point de réception est appelée l'onde réfléchie. Il est clair que le point du signal de réception doit être l'onde directe et la synthèse d'onde réfléchie. La synthèse de l'onde n'est pas comme 1 +1 = 2 comme simple somme algébrique des résultats avec une onde directe synthétique et la différence de chemin d'onde réfléchie entre les ondes diffèrent. La différence de trajet d'onde est un multiple impair d'une demi-longueur d'onde, l'onde directe et le signal d'onde réfléchi, pour synthétiser le maximum; la différence de trajet d'onde est un multiple de la longueur d'onde, de l'onde directe et de la soustraction du signal d'onde réfléchie, la synthèse est minimisée. Vu, la présence de réflexion au sol, de sorte que la distribution spatiale de l'intensité du signal devient assez complexe.
Point de mesure réel: Ri d'une certaine distance, la force du signal avec l'augmentation de la distance ou de la hauteur de l'antenne sera une ondulation; Ri à une certaine distance, la distance augmente avec le degré de réduction ou d'antenne, la force du signal sera. Diminue de manière monotone. Le calcul théorique donne la relation Ri et hauteur d'antenne HT, HR:
Ri = (4HTHR) / l, l est la longueur d'onde.
Il va sans dire, Ri doit être inférieure à la limite regard dans le Rmax à distance.
2.4 propagation par trajets multiples des ondes radioélectriques En FM, la bande hyperfréquence, la radio dans le processus de diffusion rencontrera des obstacles (par exemple des bâtiments, des immeubles de grande hauteur ou des collines, etc.) ayant une réflexion sur la radio. Par conséquent, il y en a beaucoup pour atteindre l'onde réfléchie de l'antenne de réception (en gros, l'onde réfléchie au sol doit également être incluse), ce phénomène est appelé propagation par trajets multiples.
En raison de la transmission par trajets multiples, la distribution spatiale de l'intensité du champ de signal devient assez complexe, volatile, une intensité de signal améliorée à certains endroits, une certaine intensité de signal locale affaiblie; aussi à cause de l'impact de la transmission par trajets multiples, mais aussi pour faire des ondes les changements de direction de polarisation. De plus, différents obstacles sur la réflexion des ondes radio ont des capacités différentes. Par exemple: bâtiments en béton armé sur FM, réflectivité micro-ondes plus forte qu'un mur de briques. Nous devons essayer de surmonter les effets négatifs des effets de propagation par trajets multiples, qui est dans la communication nécessitant des réseaux de communication de haute qualité, les gens utilisent souvent la diversité spatiale ou la polarisation des techniques de diversité raison.
2.5 propagation de l'onde diffractée Rencontrées lors de la transmission d'obstacles de grande taille, les ondes se propageront autour d'obstacles en avant, phénomène appelé ondes de diffraction. FM, longueur d'onde à haute fréquence micro-ondes, diffraction faible, la force du signal à l'arrière d'un grand bâtiment est petite, la formation de soi-disant «ombre». Le degré de qualité du signal est affecté, non seulement en fonction de la hauteur et du bâtiment, et de l'antenne de réception sur la distance entre le bâtiment mais aussi, et la fréquence. Par exemple, il y a un bâtiment d'une hauteur de 10 mètres, le bâtiment derrière la distance de 200 mètres, la qualité du signal reçu n'est presque pas affectée, mais dans les 100 mètres, l'intensité du champ du signal reçu que celle sans bâtiments a considérablement diminué. Notez que, comme indiqué ci-dessus, l'étendue de l'affaiblissement également avec la fréquence du signal, pour le signal RF de 216 à 223 MHz, l'intensité du champ du signal reçu que celle sans bâtiments faible 16dB, pour le signal RF 670 MHz, le champ de signal reçu rapport 20dB. Si la hauteur du bâtiment à 50 mètres, puis à une distance de moins de 1000 mètres des bâtiments, l'intensité du champ du signal reçu sera affectée et affaiblie. C'est-à-dire que plus la fréquence est élevée, plus le bâtiment est haut, plus l'antenne de réception près du bâtiment, la force du signal et le degré de qualité de communication sont élevés; Inversement, plus la fréquence est basse, plus les bâtiments sont bas, plus l'antenne de réception est éloignée, l'impact est moindre.
Par conséquent, la sélection d'un site de station de base et mettre en place une antenne, n'oubliez pas de tenir compte de diffraction propagation des effets indésirables possibles, a noté la propagation de diffraction d'une variété de facteurs influence.
Trois lignes de transmission de quelques notions de base
Connectez l'antenne et le câble de sortie de l'émetteur (ou d'entrée du récepteur) appelé ligne de transmission ou alimentation. La tâche principale de la ligne de transmission est de transmettre efficacement l'énergie du signal.Par conséquent, elle doit être capable d'envoyer la puissance du signal de l'émetteur avec une perte minimale à l'entrée de l'antenne émettrice, ou le signal reçu de l'antenne transmis avec une perte minimale pour le récepteur. entrées, et il ne doit pas lui-même parasiter les signaux d'interférence captés ou ainsi, les lignes de transmission doivent être blindées.
Par ailleurs, lorsque la longueur physique de la ligne de transmission est supérieure à la longueur d'onde du signal transmis égale à ou, la ligne de transmission est aussi appelé temps.
Type 3.1 de ligne de transmission Les segments de ligne de transmission FM sont généralement de deux types: les lignes de transmission à fil parallèle et la ligne de transmission coaxiale; Les lignes de transmission à bande micro-ondes sont une ligne de transmission par câble coaxial, un guide d'ondes et un microruban. Ligne de transmission à fil parallèle formée par deux fils parallèles qui est une ligne de transmission symétrique ou équilibrée, cette perte d'alimentation, ne peut pas être utilisée pour la bande UHF. La ligne de transmission coaxiale à deux fils était un fil de noyau blindé et un treillis de cuivre, un maillage de cuivre à la masse, deux conducteurs et une asymétrie de terre, ce qu'on appelle des lignes de transmission asymétriques ou asymétriques. Plage de fréquences de fonctionnement coaxial, faible perte, couplée à un certain effet de blindage électrostatique, mais l'interférence du champ magnétique est impuissante. Évitez l'utilisation avec des courants forts parallèles à la ligne, la ligne ne peut pas être proche du signal basse fréquence.
3.2 L'impédance caractéristique de la ligne de transmission Autour d'un rapport de tension et de courant de ligne de transmission infiniment long est défini comme l'impédance caractéristique de la ligne de transmission, Z0 représente a. L'impédance caractéristique du câble coaxial est calculée comme
Z. = [60 / √ εr] × Log (D / d) [Euro].
Dans lequel, D est le diamètre intérieur du réseau coaxial extérieur du câble conducteur en cuivre, d le diamètre du fil de câble;
εr est le diélectrique relatif entre la permittivité des conducteurs.
Typiquement Z0 = 50 Ohms, il Z0 = 75 ohm.
Il ressort de l'équation ci-dessus, l'impédance caractéristique des conducteurs d'alimentation uniquement avec le diamètre D et d, et la constante diélectrique εr entre les conducteurs, mais pas avec la longueur, la fréquence et la borne d'alimentation du chargeur, quelle que soit l'impédance de charge connectée.
Coefficient d'atténuation 3.3 chargeur Feeder dans la transmission du signal, en plus des pertes résistives dans le conducteur, la perte diélectrique du matériau isolant là. Les deux pertes avec la longueur de la ligne augmentent et la fréquence de fonctionnement augmente. Par conséquent, nous devrions essayer de raccourcir la longueur rationnelle du chargeur de distribution.
Longueur unitaire de la taille de la perte générée par le coefficient d'atténuation β exprimé en unités de dB / m (dB / m), technologie du câble la plupart des instructions sur l'unité avec dB / 100m (db / cent mètres).
Soit la puissance d'entrée de la P1 d'alimentation, à partir de la longueur de L (m) de la puissance de sortie du dispositif d'alimentation est P2, la perte TL transmission peut être exprimé comme suit:
TL = 10 × Lg (P1 / P2) (dB)
Coefficient d'atténuation
= TL / L (dB / m)
Par exemple, NOKIA7 / 8 pouce câble faible, coefficient d'atténuation 900 MHz β = 4.1 dB / 100 m, peut être écrit comme β = 3 dB / 73 m, c'est-à-dire la puissance du signal à 900 MHz, chacun à travers cette longueur de câble 73 m, la puissance à moins de la moitié.
Le câble ordinaire non bas, par exemple, SYV-9-50-1, coefficient d'atténuation 900 MHz β = 20.1 dB / 100 m, peut être écrit comme β = 3 dB / 15 m, c'est-à-dire une fréquence de puissance du signal de 900 MHz, après chaque 15m de long ce câble, la puissance sera divisée par deux!
3.4 Concept Matching Quel est le match? En termes simples, la borne d'alimentation connectée à l'impédance de charge ZL est égale à l'impédance caractéristique Z0 d'alimentation, la borne d'alimentation est appelée connexion d'adaptation. Match, il n'est transmis qu'à la borne d'alimentation incidente de charge, et aucune charge n'est générée par la borne de l'onde réfléchie, par conséquent, l'antenne charge en tant que borne, pour s'assurer que l'antenne s'adapte pour obtenir toute la puissance du signal. Comme indiqué ci-dessous, le jour même où l'impédance de ligne de 50 Ohms, avec un câble de 50 ohms est appariée, et le jour où l'impédance de ligne de 80 Ohms, avec un câble de 50 ohms est inadaptée.
Si l'élément d'antenne de diamètre plus épais, l'impédance d'entrée de l'antenne par rapport à la fréquence est petite, facile à entretenir, la correspondance et l'alimentation, puis l'antenne sur une large gamme de fréquences de fonctionnement. Au contraire, il est plus étroit.
En pratique, l'impédance d'entrée de l'antenne sera affectée par les objets environnants. Afin de faire une bonne correspondance avec le chargeur d'antenne, sera également nécessaire dans le montage de l'antenne en mesurant, des ajustements appropriés à la structure locale de l'antenne, ou en ajoutant un dispositif d'adaptation.
Return Loss 3.5 Comme indiqué, lorsque le chargeur et l'antenne correspondent, le chargeur n'est pas des ondes réfléchies, mais seulement l'incident, qui est transmis à l'antenne à ondes progressives du chargeur. A ce moment, l'amplitude de la tension d'alimentation dans toute l'amplitude du courant est égale, l'impédance de la ligne d'alimentation en tout point est égale à son impédance caractéristique.
Et l'antenne et le chargeur ne correspondent pas, l'impédance de l'antenne n'est pas égale à l'impédance caractéristique du chargeur, la charge du chargeur ne peut absorber que l'énergie haute fréquence de la part de la transmission et ne peut pas absorber toute cette partie de l'énergie n'est pas absorbée sera réfléchie pour former une onde réfléchie.
Par exemple, dans la figure, depuis l'impédance du type d'antenne et d'alimentation, un 75 ohms, une 50 ohms d'impédance inadéquation, le résultat est
3.6 ROS En cas de discordance, le feeder incident et réfléchit simultanément les ondes. Phase des ondes incidente et réfléchie au même endroit, l'amplitude de tension de la somme d'amplitude de tension maximale Vmax, formant des antinœuds; les ondes incidentes et réfléchies en phase opposée par rapport à l'amplitude de tension locale sont réduites à l'amplitude de tension minimale Vmin, la formation du nœud. L'autre valeur d'amplitude de chaque point se situe entre les antinœuds et le nœud entre. Cette vague synthétique a appelé une rangée debout.
Tension d'onde réfléchie, et le rapport est appelée la tension d'amplitude de coefficient de réflexion incidente, désigné par R
L'onde réfléchie d'amplitude (ZL-Z0)
R = ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─
Incident amplitude de l'onde (ZL + Z0)
Rapport d'amplitude de tension du noeud de tension ventre d'onde stationnaire comme le rapport, aussi appelé rapport d'ondes stationnaires, notée ROS
Tension amplitude ventre Vmax (1 + R)
VSWR = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─
Le degré de convergence tension du nœud Vmin (1-R)
Résiliation charge ZL d'impédance et le Z0 d'impédance caractéristique de plus près, le coefficient de réflexion R est plus petit, ROS est plus proche de 1, la meilleure correspondance.
Dispositif d'équilibrage 3.7 La source ou la ligne de charge ou de transmission, en fonction de leur relation à la terre, peuvent être divisés en deux types de symétrique et asymétrique.
Si la source de signal et la tension de masse entre les deux extrémités de polarité opposée égale, est appelée la source de signal équilibré, autrement connue sous le nom de source de signal asymétrique; si la tension de charge entre les deux extrémités de la masse de polarité égale et opposée, est appelée équilibrage de charge, autrement dit charge déséquilibrée; si l'impédance de la ligne de transmission entre les deux conducteurs et la masse est la même, elle est appelée ligne de transmission équilibrée, sinon ligne de transmission déséquilibrée.
Dans le déséquilibre de charge déséquilibré entre la source de signal et le câble coaxial doit être utilisé dans l'équilibre entre la source de signal et l'équilibrage de charge doit être utilisé pour connecter des lignes de transmission à fil parallèle, afin de transmettre efficacement la puissance du signal, sinon ils ne s'équilibrent pas ou la balance sera détruite et ne pourra pas fonctionner correctement. Si l'on veut équilibrer la charge de la ligne de transmission déséquilibrée et connectée, l'approche habituelle consiste à installer entre les grains un dispositif de conversion «équilibré - déséquilibré», communément appelé balun.
3.7.1 longueur d'onde Symétriseurs moitié Aussi connu sous le nom de balun de tube en forme de «U», qui est utilisé pour équilibrer le câble coaxial d'alimentation déséquilibré de charge avec une connexion dipôle demi-onde entre. Tube en forme de "U" il y a un effet de transformation d'impédance 1: 4 balun. Système de communication mobile utilisant un câble coaxial, l'impédance caractéristique est généralement de 50 en Europe, donc dans l'antenne YAGI, en utilisant un dipôle demi-onde équivalent à l'ajustement d'impédance à 200 euros environ, pour obtenir l'impédance d'alimentation ultime et principale du câble coaxial de 50 ohms.
3.7.2 quart de longueur d'onde équilibré - asymétrique dexpulsere Utilisation du quart de longueur d'onde de ligne de transmission terminaison circuit nature ouverte de l'antenne à haute fréquence pour atteindre le port d'entrée équilibré et le port de sortie de la balance entre la ligne d'alimentation coaxiale asymétrique - conversion non équilibré.
4.Feature A) Polarisation: l'antenne émet des ondes électromagnétiques peut être utilisée pour la polarisation verticale ou la polarisation horizontale. Lorsque l'antenne d'interférence (ou l'antenne d'émission) et l'antenne d'équipement sensible (ou l'antenne de réception) les mêmes caractéristiques de polarisation, les dispositifs sensibles aux rayonnements dans la tension induite générée à l'entrée la plus forte.
2) Directivité: l'espace dans toutes les directions vers la source d'interférence rayonnée d'interférence électromagnétique ou l'équipement sensible reçoit de toutes les directions la capacité d'interférence électromagnétique est différente. Décrivez les paramètres de rayonnement ou de réception desdites caractéristiques directionnelles.
3) tracé polaire: antenne La caractéristique la plus importante est son diagramme de rayonnement ou diagramme polaire. Le diagramme polaire de l'antenne est rayonné à partir de directions angulaires différentes du diagramme de puissance ou d'intensité de champ formé
4) Gain d'antenne: expression G du gain de puissance d'antenne de directivité d'antenne. G dans les deux sens la perte de l'antenne, la puissance de rayonnement de l'antenne est légèrement inférieure à la puissance d'entrée
5) Réciprocité: le diagramme polaire de l'antenne de réception est similaire au diagramme polaire de l'antenne d'émission. Par conséquent, les antennes d'émission et de réception aucune différence fondamentale, mais parfois pas réciproque.
6) Conformité: fréquences d'antenne d'adhérence, la bande dans sa conception peut fonctionner efficacement à l'extérieur de cette fréquence est inefficace. Différentes formes et structures de la fréquence de l'onde électromagnétique reçue par l'antenne sont différentes.
L'antenne est largement utilisée dans le secteur de la radio. Compatibilité électromagnétique, l'antenne est principalement utilisée pour mesurer les capteurs de rayonnement électromagnétique, le champ électromagnétique est converti en une tension alternative. Puis avec les valeurs d'intensité du champ électromagnétique â € <â € <facteur d'antenne obtenu. Par conséquent, la mesure CEM dans les antennes, le facteur d'antenne nécessitait une précision plus élevée, de bons paramètres de stabilité, mais une antenne à bande plus large.
5 Le facteur d'antenne Les valeurs de champ mesurées sont-elles â € <â € <antenne mesurée avec le rapport de tension du port de sortie de l'antenne du récepteur. Compatibilité électromagnétique et son expression est: AF = E / V
Représentation logarithmique: DBAF = DBE-dBV
AF (dB / m) = E (dBμv / m) -V (dBμv)
E (dBµv/m) = V (dBµv) AF (dB/m)
Où: E - intensité du champ d'antenne, en unités de dBμv / m
V - la tension au port d'antenne, l'unité est dBμv
Facteur AF-antenne, en unités de dB / m
Le facteur d'antenne AF doit être donné à l'usine de l'antenne et régulièrement étalonné. Les facteurs d'antenne aérienne indiqués dans le manuel sont généralement dans le champ lointain, non réfléchissant et une charge de 50 ohms mesurée sous.
