СВЧ технология - Базовые знания о Wi-Fi антенне

1. Антенна

1.1 Функции и положение антенны

Выходная мощность радиочастотного сигнала радиопередатчика передается на антенну через фидерную линию (кабель), которая излучается антенной в форме электромагнитного сигнала.Когда электромагнитная волна достигает места приема, за ней следует антенна ( который получает лишь небольшую часть мощности) и подается на радиоприемник. Очевидно, что антенна является важным радиоустройством для передачи и приема электромагнитных волн. Без антенны не было бы радиосвязи. Существует много видов антенн для различных целей. частоты, разное назначение, разные случаи, разные требования и так далее.Для многих видов антенн необходимо их соответствующим образом классифицировать: их можно разделить на антенны связи, телевизионные антенны, радиолокационные антенны и т. д. Она может быть разделена. на основе волн, ультракоротковолновая антенна, микроволновая антенна и т. д. Ее можно разделить на всенаправленную антенну, направленную антенну, и т. д. Его можно разделить на линейную антенну, планарную антенну и т. д. И т. д.

* электромагнитное излучение

при переменном токе проводника может происходить излучение электромагнитных волн.Способность излучения зависит от длины и формы проводника.Как показано на рис.1.1а, если два провода близки, электрическое поле связано между ними и излучением , является слабым Открыть два провода, как показано на рис. L Когда доходят волны, ток в проводе значительно увеличивается, вызывая сильное излучение.

1.2 Симметричный осциллятор

Симметричный осциллятор — это классическая антенна, которая до сих пор использовалась наиболее широко.Одиночный полуволновой симметричный осциллятор можно просто использовать отдельно или в качестве облучателя для параболической антенны. Осциллятор с длиной одной четверти и полной длиной половины длины волны на плечо называется полуволновым симметричным осциллятором. Эта узкая прямоугольная рамка называется складной генератор Обратите внимание, что длина сложенного осциллятора также составляет половину длины волны, так это называется полуволновой складывающийся генератор См. рисунок 1.2b.

1.3 обсуждение направленности антенны

1.3.1 направленность антенны

Одной из основных функций передающей антенны является излучение энергии, полученной от фидера, в окружающее пространство Вертикально расположенный полуволновой симметричный генератор имеет плоскую трехмерную форму в форме бублика. осцилляторный паттерн (рис. 1.3.1 а).Хотя трехмерный паттерн имеет ярко выраженный трехмерный смысл, его трудно рисовать. На рис. 1.3.1б и 1.3.1 С показаны его две основные плоские паттерны. 1.3.1 B, излучение равно нулю в осевом направлении вибратора, направленное вверх увеличивает нагрузку на уровень Как показано на диаграмме 1.3.1 C, горизонтальное излучение во всех направлениях одинаково.

1.3.2 усиление направленности антенны

несколько симметричных генераторных массивов могут контролировать излучение, создавать "плоские бублики", и дальше концентрировать сигнал в горизонтальном направлении.

Ниже приводятся пространственные и вертикальные плоские рисунки, расположенные по вертикали в четырех полуволновых генераторах в вертикальной решетке кватернионов.

Этот отражатель может также использоваться для управления энергией излучения в одном направлении, а плоский отражатель может быть размещен на одной стороне решетки для формирования антенны с секторным покрытием. Следующий Горизонтальный режим описывает роль отражателя, который отражает мощность на одной стороне и повышает коэффициент усиления.

использование параболического отражателя позволяет антенному излучению сосредоточиться на небольшом пространственном углу, оптика как прожектор, resulting in a high gain. параболическая антенна состоит из двух основных элементов, само собой разумеется: параболический отражатель и источник излучения, расположенный на параболическом фокусе.

усиление антенны

Коэффициент усиления — это отношение плотности мощности сигнала, генерируемого реальной антенной, к идеальной единице излучения в той же точке пространства, только входная мощность равна. Он количественно описывает степень, в которой антенна концентрирует входную мощность. очевидно, усиление тесно связано с диаграммой направленности антенны. Сужение главного лепестка, чем меньше вторичный лепесток и тем выше коэффициент усиления. Внутреннее значение обстановки можно определить таким образом - определение размера сигнала на условном расстоянии, если в качестве передающей антенны используется идеальный ненаправленный точечный источник, для этого требуется 100 Вт входной мощности, А когда в качестве передающей антенны используется антенна с коэффициентом охвата G = 13 дБ = 20, всего 100/потребность 20 = 5 Вт. Другими словами, найти антенны, с точки зрения воздействия излучения в его максимальном направлении излучения, умножить входную мощность на прямой источник без направлений.

обнаружение полуволнового симметричного генератора составляет G = 2,15 дБи.

Четыре полуволновых симметричных осциллятора расположены вверх и вниз по вертикальной линии, образуя вертикальную матрицу кватернионов с коэффициентом усиления около G=8,15 дБи (дБи — единица, указывающая на то, что объект сравнения является идеальным точечным источником для однородного излучения в все направления).

Если в качестве объекта сравнения используется полуволновой симметричный осциллятор, единица измерения - dbd.

Коэффициент усиления полуволнового симметричного генератора равен G=0dBd (потому что это отношение 1 к самому себе и логарифм нуля). вертикальный четырехэлементный массив охвата.15-2,15 = 6dBd.

1.3.4 ширина лепестка

Диаграммы направленности обычно имеют два или более клапанов, см. рисунок 1.3.4a, где угол между двумя точками с уменьшением интенсивности излучения на 3 дБ (половина плотность мощности) по обе стороны от направления максимального излучения основного клапана определяется как ширина лепестка (также известная как ширина луча или ширина главного лепестка или угол половинной мощности). тем лучше направленность и чем дальше дальность действия, тем помехоустойчивее.

есть также ширина лепестка, т.е. ширина лепестка 10db, которая по определению представляет собой угол между двумя точками в режиме снижения интенсивности излучения на 10 db (одна десятая часть снижения плотности мощности), как показано на рис. 1.3.4b.

1.3.5 соотношение

В схеме наибольшее соотношение между передними и задними лепестками означает соотношение между первыми и задними случаями лепестков, за первым как F / B. Чем больше отношение переднего к заднему, тем меньше обратное излучение (или прием) антенны. спереди и сзади проще, чем у F/B-----

F / B = 10 Lg {(плотность мощности в прямом направлении)/(плотность мощности в обратном направлении)}

Типичные значения для антенн с отношением антенны вперед-назад F/B составляют (18 ~ 30) дБ, а в особых случаях (35 ~ 40) дБ.

1.3.приближенный расчет чувствительности антенны

1) ширина главного лепестка меньше, охват выше. для обычной антенны можно оценить следующим образом:

G(dBi) = 10 Lg {32000 /(2) θ 3 дБ, E * (2) 3 дБ, H)}

Формула, 2 θ 3 дБ, [Подлинный текст на английском], H — ширина лепестка антенны в двух основных плоскостях, по смыслу.

32000 — статистические эмпирические данные.

2) для параболической антенны можно использовать формулу, приближенную к вычислению потребности:

G(дБ i) = 10 Lg {4,5 * (D/ λ 0)2}

диаметр параболы в форме D;

λ 0 — центральная длина волны;

4.5 Регистрационные данные.

3) Для вертикальных всенаправленных антенн существует приблизительная формула

G(dBi) = 10 Lg {2 L / λ 0}

L - длина антенны.

λ 0 — центральная длина волны;

1.3.7 Блокировка верхнего бокового клапана

Для антенны базовой станции часто требуется, чтобы первый боковой лепесток над основным лепестком был как можно слабее в своей вертикальной (т. е. шаговой) диаграмме направленности. Это вызывает подавление боковых лепестков. Базовая станция обслуживает пользователей мобильных телефонов на земле.

наклон антенны вниз

Для того, чтобы главный лепесток был направлен на землю, во время установки антенны необходимо быстро наклонить вниз.

поляризация антенны

Антенна излучает электромагнитные волны в окружающее пространство. электромагнитные волны возникают из поля и магнитного поля.. Оговорено, что направление электрического поля совпадает с направлением поляризации антенны. Обычно используемая антенна является однополярной. На следующем рисунке показаны две основные униполяризации: вертикальная поляризация, которая является наиболее распространенной; Горизонтальная поляризация - тоже для использования.

На рисунке ниже показаны два других однополярных типа: + 45 и - 45, которые используются только в особых случаях. В результате сложения вертикально - поляризованной антенны с горизонтальной - поляризованной антенной или соблюдением поляризованной антенны + 45 с поляризованной антенной - 45°C возникает новая антенна - биполярная антенна.

На следующем рисунке показаны две антенны с одинарной поляризацией, смонтированные вместе и образующие пару антенн с двойной поляризацией.Обратите внимание, что антенна с двойной поляризацией имеет два разъема.

Биполярная антенна излучает (или принимает) волны с двумя поляризациями, которые ортогональны (вертикальны) друг другу в пространстве.

1.4.2 Поляризационная потеря

Волна вертикальной поляризации принимается антенной с характеристикой вертикальной поляризации, горизонтальной -. круглая поляризованная антенна левой руки.

Когда направление поляризации входящей волны не совпадает с направлением поляризации приемной антенны, наблюдается поляризационное ослабление, например, когда вертикально или горизонтально поляризованная волна принимается антенной с поляризацией +45 градусов, или когда Антенна с поляризацией +45 градусов Волна с поляризацией +45 градусов или -45 градусов принимается антенной с вертикальной поляризацией, происходит потеря поляризации Когда антенна с круговой поляризацией принимает любую волну с линейной поляризацией или антенна с линейной поляризацией принимает любую волну с круговой поляризацией, и так далее.

Когда направление поляризации приемной антенны полностью ортогонально направлению поляризации входящей волны, например, когда приемная антенна с горизонтальной поляризацией принимает входящую волну с вертикальной поляризацией, или когда получающая антенна с правой круговой поляризацией получает падающую волну с левой круговой поляризации, энергии антенны, не получающей падающих волн.В этом случае происходит поглощение на поляризацию, которое называют поляризационной полной изоляцией.

1.4.3 поляризационная изоляция

Полная поляризационная изоляция без идеала Сигналы, подаваемые на одну поляризованную антенну, всегда появляются немного в другой поляризованной антенне, например, в биполярной антенне, показанной на рисунке ниже, входная вертикальная поляризованная антенна имеет мощность 10 Вт, выходная мощность го поляризованной антенны составляет 10 МВт.

1,5 входного импеданса Zin антенны

определение: передаточное напряжение сигнала к току сигнала входа на входе антенны называется входным сопротивлением антенны. входное сопротивление имеет компонент сопротивления RIN и элемент сопротивления Xin, т.е. Зин = РИН + J Синь. наличие реактивной мощности датчика мощности сигнала, имеющейся антенной из фидера. Поэтому компоненты реактивного сопротивления должны быть как можно более нулевыми, т.е. На самом деле, даже если антенна хорошо сконструирована и отрегулирована, входное сопротивление всегда содержит составляющую реактивного сопротивления.

входное сопротивление связано со структурой, размером и рабочей длиной волны антенны. Полуволновой симметричный генератор является наиболее важной базовой антенной, и его входное сопротивление Zin = 73,1 + j42,5 (Ом). При укорочении длины антенны на (3 ~ 5)% можно исключить наличие реактивного сопротивления, входное сопротивление антенны чистое сопротивление. На данный момент входное сопротивление Zin = 73,1 (О©), (номинальное 75 (всезащищено)). Обратите внимание, что, строго говоря, входной импеданс чисто резисторной антенны применим только к точечной частоте.

между прочим, входное сопротивление полуволнового простого генератора в четыре раза громаднейший полуволновой симметричный генератор, т.е.

Интересно, что любая антенна всегда регулирует сопротивление антенны, чтобы входное сопротивление было очень ощутимым, реальная часть очень близка к 50° в пределах требуемой рабочей частоты, так что входное сопротивление антенны Zin = Rin = 50 Ом - Это необходимо для того, чтобы антенна хорошо согласовывалась по импедансу с фидером.

1.6 диапазон рабочих частот антенны (полоса пропускания).

Будь то передающая антенна или приемная антенна, они всегда работают в определенном частотном диапазоне (полосе пропускания). Полоса пропускания антенны имеет два разных определения ------

Один относится к рабочей полосе пропускания антенны при коэффициенте стоячей волны КСВ ≥ 1,5;

однозначным фактом является то, что обнаружены антенны наблюдения полосы частот в диапазоне 3 дБ.

в мобильной сети связи он обычно определяется в соответствии с предыдущим. В частности, полосой пропускания антенны является рабочий диапазон частот антенны, когда КСВ коэффициента стоячей волны антенны не превышает 1,5.

в целом, для каждой характеристики частотной характеристики антенны в рабочих полосах частот различны, но такие различия составляют показатели производительности, приемлемые.

1.7 антенна базовой станции, антенна ретранслятора и комнатная антенна, обычно используемые в мобильной связи.

плоская антенна

Будь то GSM или CDMA, пластинчатая антенна является наиболее широко используемой и очень важной антенной базовой станции. антенна имеет преимущество с высоким коэффициентом восприятия, хорошей секторной диаграммой направленности, небольшой задней долей, удобным управлением углом наклона вертикальной диаграммы направленности, герметичностью надежная, герметичность.

Плоская антенна также часто используется в качестве пользовательской антенны ретранслятора. в пределах действия должна быть выбрана соответствующая модель антенны.

1.7.1 формирование высокого коэффициента усиления пластинчатой антенны

A. размещение нескольких полуволновых генераторов в вертикально расположенных линейных решетках

Добавление отражателей на одной стороне линейной решетки (например, вертикальная решетка двух полуволновых генераторов с отражательными пластинами)

C. для увеличения объема плоской антенны можно дополнительно использовать восемь решеток полуволновых генераторов.

Как указывалось ранее, четырех полуволновых генераторов в вертикальной линейной решетке около 8 дБи; Четырехэлементная линейная матрица с отражателем, Тоесть, обычная пластинчатая антенна, имеет усиление около 14 ~ 17 DBI.

Восьмиэлементная линейная решетка с отражателем на одной стороне, т. е. удлиненная пластинчатая антенна, коэффициент потери около 16 ~ 19 дБи. Само собой разумеется, что длина удлиненной пластинчатой антенны в два раза больше, чем у обычной пластинчатой антенны, Максимум 2,4 м.

1.7.2 решетчатая параболическая антенна с высоким коэффициентом усиления.

с точки зрения соотношения производительности и цены, антенна - донор прямой связи обычно использует параболическую решётку. так как параболическая маска имеет хороший фокусирующий эффект, большая параболическая антенна обладает способностью собираться. для параболической антенны решетки диаметром 1,5 м, ее обнаружение в 900 мегачастотах может достигать g = 20dbi. это особенно относится к точечной связи. например, она часто используется в качестве донора-ретранслятора.

параболическая структура с сеткой, во-первых, уменьшить вес антенны, во-вторых, уменьшить сопротивление ветра.

Параболоидная антенна, как правило, может обеспечить отношение фронта к тылу не менее 30 дБ.

1.7.3 Направленная антенна Yagi

Направленная антенна Yagi имеет преимущества высокого коэффициента усиления, легкой конструкции, удобного монтажа и низкой цены. поэтому он особенно подходит для двухточечной связи. например, это предпочтительный тип антенны для наружной приемной антенны внутренней распределительной системы.

Чем больше единиц измерения антенны, тем выше ее доступность. обычно используется восьмиугольная антенна с модулями 6–12, коэффициент понижения риска 10–15 дБи.

1.7.4 комнатная потолочная антенна

интерьерная потолочная антенна должна иметь хорошую видимость, красоту, удобное расположение.

В настоящее время на рынке представлены различные формы и цвета встроенных потолочных антенн, но их внутреннее сердце закупается и изготавливается почти одинаково. Несмотря на то, что общая структура этой потолочной антенны невелика, она опирается на частоту широкополосной антенны, отлаживается с помощью анализаторов компьютерных структур и характеристик, что является приемлемым для требуемых требований, предъявляемым к габаритам в частоте рабочих частот. В диапазоне частот с частотами по стандарту амплитуда антенны в диапазоне частот составляет VSWR - 2. Конечно, лучше всего напряжение в волновой системе до 1,5. Между прочим, антенна в закрытом потолке представляет собой низкообогащающую антенну, обычно g = 2 DBI.

1.7.встроенная настенная антенна

Интерьерная настенная антенна также должна иметь хороший свет, красивый внешний вид, удобство монтажа и другие преимущества.

теперь комнатные настенные антенны, представленные на рынке, имеют множество форм и цветов, но их ядра закупаются и изготавливаются почти одинаково. Внутренняя структура настенной антенны относится к воздушно-диэлектрической микрополосковой антенне. Благодаря вспомогательной конструкции ширины антенны, автоматизированному проектированию и отладке с помощью сетевого анализатора, Он лучше отвечает требованиям широкополосной работы. Кстати говоря, встроенная настенная антенна не имеет значения, о g = 7 DBI.

Некоторые основные понятия о распространении радиоволн

В настоящее время в мобильной связи GSM и CDMA используются следующие полосы частот:

GSM: 890 - 960 МГц, 1710 - 1880 МГц

CDMA: 806–896 МГц

диапазон частот 806 - 960 МГц мощность ультракоротких волн; диапазон частот 1710 - 1880 МГц соответствует диапазону микроволн.

характеристики распространения радиоволн на различных частотах или длинах волн не связаны, то и распространены.

2.1 уравнение расстояния связи в свободном пространстве

Установите мощность передачи как Pt, если приемная мощность равна PR, то коэффициент снижения перед антенной составляет GT, а рабочая частота - f, достигает приемной антенны до GR, а расстояние между приемной и передающей антеннами равно r, тогда потери радиоволн l0 при распространении радиоволны без помех окружающей среды имеет следующее выражение:

L0 (дБ) = 10 Lg(PT/PR)

= 32,45 + 20 Lg f (МГц) + 20 Lg R (км) - GT (дБ) - GR (дБ)

[пример] установить: Pt = 10 Вт = 40 дБмВт; GR = GT = 7 (дБи); f = 1910 МГц

вопрос: когда r = 500 метров, PR =?

Ответ: (1) вычисление l0 (DB)

L0 (децибел) = 32,45 + 20 Lg 1910 (МГц) + 20 Lg 0,5 (километр) - GR (децибел) - GT (децибел)

= 32,45 + 65,62 - 6 - 7 - 7 = 78,07 (дБ)

(2) Расчет PR

PR = PT / ( 10 7,807 ) = 10 ( Вт ) / ( 10 7,807 ) = 1 ( ¼ Вт ) / ( 10 0,807 )

= 1 (четверть Ж) / 6,412 = 0,156 (ХХ Ж) = 156 (м)

Кстати, когда радиоволны 1,9 ГГц проникают в кирпичную стену, они теряют около (10 ~ 15) дБ.

2.2 расстояние видимости для ультракоротких и микроволновых волн.

2.2.1 ограничить расстояние прямого просмотра

ультракороткие волны, особенно микроволновые, имеют высокую частоту, длина волны короткая, и их поверхностная волна быстро затухает. поэтому он не может полагаться на поверхностную волну для распространения на большие расстояния. Ультракороткие волны, особенно микроволновые, распространяются в основном через космические волны. Короче говоря, волновая волна распространяется по прямой в пространстве. очевидно, от кривизны земли, дальность прямой Rmax для охвата ограниченной волной. Область в пределах самого дальнего прямого расстояния обзора традиционно называется зоной освещения; Область за пределом прямого расстояния просмотра Rmax называется теневой зоной. Само собой разумеется, что при использовании для связи ультракоротких волн и микроволн приемная точка должна располагаться в пределах границы прямой видимости передающей антенны Rmax. при исключении радиуса кривизны земли связь между предельным расстоянием прямой видимости Rmax и высотами HT и HR передающей антенны и приемной антенны составляет: км)

Учитывая преломление радиоволн атмосферой, предельное расстояние прямой видимости следует скорректировать на

Rmax = 4,12 {HT (м) + HR (м)} (км)

Вследствие того, что частота электромагнитных волн значительно ниже частоты световых волн, эффективное расстояние прямой видимости re распространения радиоволн составляет около 70% предельного расстояния прямой видимости Rmax, т. е. Re = 0,7 Rmax.

Например, если HT и HR соответственно 49 и 1 м,7 м, полезная дальность прямой видимости.

2.3 характеристики распространения радиоволн на плоской земле.

Радиоволна, излучаемая непосредственно от передающей антенны к точке приема, называется прямой волной; Направленная на землю радиоволна, излучаемая передающей антенной, отражается от земли и достигает точки приема, что называется отраженной волной. Очевидно, что сигнал в точке приема должен представлять собой комбинацию прямой волны и отраженной волны. Синтез радиоволн не будет простым алгебраическим сложением наподобие 1 + 1 = 2, и результаты синтеза будут различаться в зависимости от разницы хода волны между прямой и отраженной волной. нечётное кратное разности волны на полволны, сигналы прямой волны и отраженной волны складываются для формирования максимума; Когда разность хода волны кратна одной длине волны, свод к минимуму прямые и отраженные волны. Можно видеть, что наличие отражения от земли делает пространственное распределение интенсивности сигнала очень сложным.

фактическое измерение показывает, что в пределах определенного расстояния мощность сигнала будет колебаться с увеличением расстояния или высоты антенны; За пределами определенного расстояния RI, поступление сигнала будет поставлено с учетом задержки или снижения высоты антенны. Монотонный спад. теоретический расчет даёт RI, высота антенны HT и HR:

RI = (4HT - HR) / L, L - длина волны.

Само собой разумеется, что RI должен быть меньше предельного расстояния просмотра Rmax.

2.4 многолучевое распространение радиоволн.

В ультракоротких волнах и микроволновом диапазоне радиоволна также будет встречать препятствия (такие как здания, высокие здания или холмы), чтобы отразить радиоволну. поэтому на приемную антенну приходят различные отраженные волны (вообще говоря, отраженные от земли волны также должны быть включены). Это явление называется мультиплексным распространением.

В связи с многолучевой передачей, попадание в сеть распространения сигналов становится очень распространенным и колеблющимся. В некоторых местах, в некоторых местах наблюдается поля сигнала, напряженность поля сигнала уменьшается; Также из-за влияния многолучевости передачи, направления поляризации радиоволнпересекаются. Кроме того, вероятность различных заграждений к отражению радиоволн различна. Например, железобетонная конструкция лучше обладает ультракороткими волнами и микроволнами, чем кирпичная стена. Мы должны сделать все возможное, чтобы преодолеть негативное влияние эффекта многолучевости передачи.

2.5 дифракционное распространение радиоволн.

Когда на пути передачи встречается большое препятствие, распространение радиоволн вперед обойдет преграду. Это явление называется дифракцией радиоволн. Ультракороткие волны и микроволны имеют высокую частоту, включает волны, слабую дифракционную способность. Интенсивность сигнала за высотными зданиями невелика, так называемой "Тени". Степень влияния на качество сигнала связана не только с высотой здания, расстоянием между приемной антенной и зданием, частотой. Например, есть здание высотой 10 метров. за зданием на 200 метров качество принимаемого сигнала почти не ухудшается, но на 100 метрах напряженность поля принимаемого сигнала значительно слабее, чем без зданий. Как указано выше, степень затухания также связана с частотой сигнала. радиочастотный сигнал для 216 ~ 223 МГц, напряженность поля принимаемого сигнала на 16 дБ ниже, чем без зданий, радиочастотный сигнал 670 МГц, напряженность поля принимаемого сигнала на 20 дБ ниже, чем без зданий При увеличении высоты здания до 50 м, чувствительность поля при восприятии сигналов будет уменьшаться и уменьшаться в пределах 1000 метров от высоты. То есть повышение частоты, чем выше здание, прием антенны ближе к зданию, тем больше влияет на мощность сигнала и качество связи; Напротив, чем ниже частота, тем короче здание, прием антенны от здания, и тем меньше воздействие.

При выборе места для базовой станции и установке антенны следует учитывать возможные негативные последствия дифракционного распространения и поэтому факторы, влияющие на его распространение.

3 некоторые основные концепции линии передачи

Кабель, соединяющий антенну и выход передатчика (или вход приемника), называется линией передачи или фидером. главная задача линии передачи - эффективная передача энергии сигнала. поэтому, он должен быть передан восприимчивой воспринимаемой мощности сигнала на входную часть передней антенны с потерей потери, или сигнал, принятый антенной на вход приемника с минимальными потерями. одновременно, Он не должен собирать и создавать помехи. Следовательно, обязательная защита линии передачи.

Между прочим, линия передачи также называется длинной линией.

3.1 версии линий электропередач

сверхкороткие диапазоны частот, как правило, две линии передачи: параллельные двухпроводные линии передачи и коаксиальные кабели передачи; линия передачи СВЧ - включает в себя коаксиальный кабель, волновод и микрополосковый кабель. симметричная двухпроводная линия передачи состоит из двух симметричных проводов. Это симметричная или сбалансированная линия передачи. Этот фидер имеет большое поглощение и не может быть зарегистрирован в диапазоне частот UHF. Два проводника линии передачи коаксиального кабеля представляют собой сердечник и экранированную медную сетку соответственно. из-за обнаружения медной сетки два проводника асимметричны по соседству с землей, это называется асимметричной или несбалансированной линией передачи. частота рабочей частоты коаксиального кабеля, малый износ, который может экранировать электростатическую связь, но она не может влиять на магнитное поле. При использовании не работайте параллельно с линией сильного тока, низкочастотной сигнальной линией.

3.2 волновое сопротивление линии передачи.

Отношение напряжения к току на бесконечной линии передачи определяется как волновое сопротивление линии передачи, в знак. Формула расчета волнового сопротивления коаксиального кабеля:

евро.

где находится?, D - внутренний диаметр медной сетки внешней жилы коаксиального кабеля; D — внешний диаметр жилы коаксиального кабеля;

µ R – относительная диэлектрическая проницаемость изолирующей среды между проводниками.

обычно Z0 = 50 Ом, но также Z0 = 75 Ом.

Из приведенной выше формулы нетрудно сделать вывод о том, что характерные импедансы фидера ложатся только с диэлектрической проницаемостью диэлектрика между диаметром проводника D и D и между проводником, а не с большим количеством фидера, рабочей частотой и сопротивлением нагрузке, связывающим зажим фидера.

3.3 коэффициент затухания фидера

при передаче сигнала в фидер не только потеря сопротивления проводника, но и диэлектрические потери изоляционного материала. Эти показатели увеличиваются по мере увеличения количества обнаруженных фидера и частоты его работы. Поэтому длина фидера должна быть как можно короче.

коэффициент затухания потери для ощущения плотности, частой для представления в виде дозы / М (дБ / М), удельный вес технической характеристики ткани в основном дБ / 100 м (дБ / 100 М)

Пусть мощность, подводимая к фидеру, равна P1, мощность, выдаваемая фидером длиной L (м), равна P2, а потери при передаче TL можно выразить как:

TL = 10 * Lg (P1/P2) (дБ)

коэффициент затухания

β = TL/L (дБ/м)

Например, кабель низкого потребления Nokia 7/8 дюймов имеет коэффициент затухания 900 МГц β= 4.децибел/100 м, также можно написать = 3 дБ/73 м, то есть мощность сигнала с частотой 900 МГц вдвое меньше при прохождении кабеля длиной 73 м.

обычный кабель, например, когда сыв - 9 - 50 - 1900мгц, коэффициент затухания β = 20.децибел/100 м, также можно написать = 3дб/15 м, то есть сигнальная мощность на частотах 900мгц уменьшит вдвое на 15 м кабель!

3.4 договор согласования

Что такое соответствие? Короче говоря, когда полное сопротивление нагрузки ZL, подключенное к терминалу фидера, равно волновому сопротивлению фидера Z0, говорят, что терминал фидера согласован и подключен. Во время согласования на оконечную нагрузку на фидере передается только падающая волна, но не генерируемая оконечной нагрузкой отраженная волна. Поэтому, когда антенна используется в качестве конечной нагрузки, согласование может гарантировать, что антенна может получать всю мощность сигнала. Как показано на диаграмме ниже, при импедансе антенны 50 Ом это соответствует 50-ти килобайтам © кабелю, в то время как при импедансе антенны 80 Ом он не требуется с 50-ти килобайтам © кабеля.

Если диаметр антенного генератора большой, сопротивление входной антенны снижается с частотой, которую легко согласовать с фидером. В это время рабочий диапазон частот антенны широк. Наоборот, уже.

На практике на входное сопротивление антенны также будут влиять окружающие объекты. для правильного согласования фидера и антенны, при установке антенны необходимо также эффективно скорректировать локальную конфигурацию антенны или установить комплектующие устройства по измерению.

3.5 потери на отражение

Как отмечается выше, когда фидер целесообразен с антенной, на фидере не отбрасывают волны, а только падающие волны, т.е. при этом амплитуда напряжения на фидере равна величине тока, а сопротивление любой точке на фидере равно его характеристическому сопротивлению.

При несовпадении антенны и фидера, то есть когда волновое сопротивление антенны не равно волновому сопротивлению фидера, нагрузка может поглощать только часть высокочастотной энергии, потребляемую на фидер, но не всю, не перерабатываемая часть энергии возвращается обратно к восстановленных волн.

Например, на правом рисунке, потому что сопротивление антенны и фидера различно, одно 75 Ом, а другое 50 Ом, несовпадение импедансов, и результат

3.6 КСВ

В случае рассогласования на фидер действуют как падающая, так и отраженная волны. Когда фазы падающей волны и отраженной волны совпадают, амплитуда напряжения добавляется к максимальной амплитуде напряжения Vmax для формирования пучности; Если фазы падающей волны и отраженной волны противоположны, амплитуда напряжения вычитается из минимальной амплитуды напряжения Vmin для формирования волнового узла. Амплитудные значения остальных точек находятся между пучностями и узлами. Эта результирующая волна называется стоячей волной бегущей волны.

Отклонение частоты отражательной волны к амплитудному напряжению Падающая волна вызывает коэффициент отражения, зарегистрированный как R

Амплитуда отраженной волны (ZL - Z0)

R = âââââ = âââââââ

Амплитуда падающей волны (ZL + Z0)

Подверженность повышенному повышенному давлению

Амплитуда пучностного напряжения Vmax (1 + R)

коэффициент стоячей волны напряжения

Узловое напряжение радиан Vmin (1 - R)

конечный нагрузочный импеданс ZL чем ближе к характеристическому сопротивлению Z0, тем меньше коэффициент отражения r, тем ближе к VSWR, тем лучше ориентироваться.

3.7 балансировочное устройство

Источник сигнала или нагрузка или линия передачи могут быть разделены на симметричные и несимметричные в зависимости от их отношения к земле.

Если напряжение между двумя повсеместноми и землей общими и полярными, то используется сбалансированным звуковым сигналом, в случае возникновения - звукового несбалансированного сигнала; Если напряжение между внешними бесконечными нагрузками и окружающей землей является сильным и полярным, то называется равновесной нагрузкой, в случае наличия именуемой несбалансированной нагрузки; Если линия передачи имеет такое же сопротивление между двумя проводами и землей, то называется симметричной линией передачи, иначе называют несбалансированной линией передачи.

Коаксиальный кабель должен использоваться для соединения источника несбалансированного сигнала и несбалансированной нагрузки, соединения по симметричным двухпроводным линиям звука сбалансированных сигналов и балансирной силы, чтобы эффективно передавать мощность сигнала, в противном случае их баланс или дисбаланс будут повреждены и не смогут нормально работать. Если несимметричная линия передачи должна быть подключена к симметричной нагрузке, как правило, используется схема "баланс-дисбаланс" между производителями потребителей, которую обычно называют симметричным преобразователем.

3.7.1 балансный преобразователь половинной длины волны.

Также известный как сбалансированный преобразователь с U-образной трубкой, он используется для соединения между несимметричным фидерным коаксиальным кабелем и полуволновым симметричным вибратором со сбалансированной нагрузкой. балансировочный преобразователь с у - образными трубками также увеличивает увеличение сопротивления 1: 4. Характеристическое сопротивление коаксиального кабеля, используемого в системе мобильной связи, обычно составляет 50 Ом. Таким образом, в антенне Yagi уменьшение полуволнового генератора, имеющегося для выравнивания его импеданса, составляет примерно до 200 отключений, чтобы в конечном итоге соответствовать импедансу 50 Ом коаксиального кабеля основного фидера.

3.7.2 дисбаланс баланса четверти выборки.

Сбалансированное несимметричное преобразование между симметричным входным портом антенны и несимметричным выходным портом коаксиального фидера осуществляется с использованием свойств, заключающихся в том, что окончательная длинная и короткой линии передачи в четверть волны представляет собой высокочастотный разомкнутый контур.

продукты печатных плат для антенн, нажмите пожалуйста: антенна печатных плат