Het principe van de antenne

Bestraling
De condensator van de antenne aan de antenne straling uitgestraald tijdens het proces van kondensator
Er draad wisselstroom vloeit, kan de elektromagnetische straling optreedt, het vermogen van de straling en de lengte en vorm van de draad. In figuur a, als de twee draden in de nabijheid, het elektrische veld tussen de draden is gebonden in twee, zodat straling is zeer zwak, openen de twee draden, zoals getoond in b, c, het elektrische veld op de spreiding in de omringende ruimte, Straling. Opgemerkt moet worden dat wanneer de draadlengte L veel kleiner is dan de golflengte λ, de straling zwak is; draadlengte L te vergelijken met de golflengte, de draad zal de stroom aanzienlijk verhogen en zo een sterke straling vormen.

1.2 dipool
Dipool is een klassieker, antenne veruit de meest gebruikte, een halve golf dipool site kan eenvoudig worden alleen gebruikt worden of gebruikt als diervoeder parabolische antenne, maar ook kan een veelvoud van halve golf dipool antenne-array gevormd zijn. Armen van gelijke lengte oscillator genoemd dipool. Elke arm lengte is een kwart golflengte, een lengte van een halve oscillator de golflengte, zei halve golf dipool, weergegeven in figuur 1.2a. Daarnaast is er een halve golf dipool-vormig, kan de volle-golf dipool omgezet in een langgerekt rechthoekige doos worden beschouwd, en de volle-golf dipool gestapeld twee einden van deze lange en smalle rechthoek heet equivalente oscillator, er rekening mee dat de oscillator lengte is gelijk aan de helft van de golflengte, wordt het genoemd een halve golf gelijkwaardig oscillator, weergegeven in figuur 1.2b.
1.3 Discussie antenne directiviteit
1.3.1 Directional Antenna
Een van de basisfuncties van de zendantenne is de energie uit de feeder uitgestraald naar de omringende ruimte, de basisfuncties van de twee is de meeste energie die in de gewenste richting. Verticaal geplaatste halve golf dipool heeft een vlak van het "donut" -vormige driedimensionale patroon (Figuur 1.3.1a). Hoewel driedimensionale stereoscopische patroon, maar moeilijk te Figure 1.3.1b en Figuur 1.3.1c trekken toont zijn beide hoofdvlak patroon, afbeelding laat de antenne in de richting van een bepaald vlakrichting. Figuur 1.3.1b kan worden gezien in de axiale richting van de transducer nul straling, de maximale straling richting in het horizontale vlak 1.3.1c blijkt uit de figuur, in alle richtingen in het horizontale vlak zo groot als de straling.
1.3.2 antenne directiviteit enhancement
Groep meerdere dipool array, in staat om straling te beheersen, wat resulteert in "flat donut", het signaal wordt verder geconcentreerd in de horizontale richting.
Het cijfer is vier halve golf dipolen gerangschikt in een verticale omhoog en omlaag langs de verticale opstelling van vier yuan een perspectief en een verticale richting van de tekening richting.
Reflector plaat kan ook worden gebruikt om de straling eenzijdige richting, vlak reflector plaat aan de zijde van de matrix te controleren is een sector dekkingsgebied antenne. De volgende figuur toont de horizontale richting van het effect van het reflecterende oppervlak van het reflecterende oppervlak ------ eenzijdige richting van gereflecteerde vermogen en het verbeteren van de winst.
Het gebruik van parabolische reflector, het maakt de antenne straling, zoals optische, schijnwerpers, omdat de energie is geconcentreerd in een kleine ruimtehoek, hetgeen resulteert in een zeer hoge versterking. Het spreekt vanzelf, de samenstelling van de parabolische antenne bestaat uit twee basiselementen: parabolische reflector en parabolische nadruk gelegd op de stralingsbron.

1.3.3 Gain
Gain: het ingangsvermogen gelijke, het werkelijke en het ideale antenne straling element geproduceerd op hetzelfde punt in de ruimte van signaalvermogen dichtheidsverhouding. Het is een kwantitatieve beschrijving van de input vermogen van een antenne stralingsniveau concentratie. Gain antenne patronen uiteraard een nauwe relatie, hoe smaller de richting van de hoofdlus, zij lob kleiner, hoe hoger de winst. Kan worden opgevat als de gain ------ fysieke zin op enige afstand van een punt op het signaal van een bepaalde grootte, indien het ideale puntbron als de niet-gerichte zendantenne het ingangsvermogen van 100W en met een winst van G = 13dB = 20 van een directionele antenne als zendantenne, ingangsvermogen alleen 100 / 20 = 5W. Met andere woorden, een versterking van de antenne op de richting van de maximale straling van de straling en niet-ideale puntbron directiviteit vergeleken amplificatie van de input power factor.
Halve golf dipool met een winst van G = 2.15dBi.
Vier halve golf dipool verticaal opgesteld langs de verticale, de vorming van een verticale opstelling van vier yuan, en de winst is ongeveer G = 8.15dBi (dBi dit voorwerp wordt uitgedrukt in eenheden van relatief uniforme straling ideale puntbron isotroop).
Als de halve golf dipool voor vergelijking object, wordt de winst van de eenheid dBd.
Halve golf dipool met een winst van G = 0dBd (omdat het met hun eigen ratio, de verhouding is 1, het nemen van de logaritme van nul waarden.) Verticale vier yuan array, de winst is ongeveer G = 8.15-2.15 = 6dBd.
1.3.4 openingshoek
Patroon heeft meestal meerdere lobben, waarbij de maximale stralingsintensiteit kwab genoemd hoofdlus, de rest van de zij lob of de lobben genoemd zijlobben. Zie figuur 1.3.4a, aan beide zijden van de hoofdlus richting van maximale straling, de stralingsintensiteit afneemt 3dB (half vermogensdichtheid) van de hoek tussen twee punten wordt gedefinieerd als het half vermogen beamwidth (ook bekend als de bundelbreedte of halve breedte van de hoofdlus of vermogen hoek of-3dB bundelbreedte, half vermogen beamwidth, genoemd HPBW). De smallere bundelbreedte, directiviteit betere rol verder weg, de sterkere anti-interferentie vermogen. Er is ook een bundelbreedte, dwz 10dB bundelbreedte, suggereert dat het de stralingsintensiteit patroon vermindert 10dB (tot een tiende van de vermogensdichtheid) van de hoek tussen de twee punten.
1.3.5 voor naar achter Ratio
Richting van de figuur is de verhouding van de maximale voorste en achterste flap genoemd achterverhouding, aangeduid met F / B. Groter dan voorheen, de antenne naar achteren straling (of ontvangen) is kleiner. Terug verhouding F / B berekening is heel eenvoudig ------
F / B = 10Lg {(vóór de vermogensdichtheid) / (achteruit vermogensdichtheid)}
Voor-en achterzijde van de antenne verhouding F / B wanneer daarom wordt gevraagd, de typische waarde (18 ~ 30) dB, uitzonderlijke omstandigheden vereisen tot (35 ~ 40) dB.
1.3.6 antenne krijgen bepaalde benaderende formule
1), hoe kleiner de breedte van de hoofdlus van de antenne, hoe hoger de winst. Voor algemene antenne, kan de winst worden bepaald door de volgende formule:
G (dBi) = 10Lg {32000 / (2θ3dB, E × 2θ3dB, H)}
Waarbij, 2θ3dB, E en 2θ3dB, H respectievelijk in twee bundels van de antenne van het hoofdvlak;
32000 is uit de ervaring van de statistische gegevens.
2) Voor een parabolische antenne, kan worden benaderd door berekening van de winst:
G (dBi) = {10Lg 4.5 x (D / λ0) 2}
Waarbij D de doorsnede van de paraboloïde;
X voor de middengolflengte;
4.5 uit empirische statistische gegevens.
3) voor verticale omnidirectionele antenne, met benaderende formule
G (dBi) = 10Lg {2L / λ0}
Indien L de lengte antenne;
X voor de middengolflengte;
Antenne

1.3.7 Upper sidelobe onderdrukking
Voor het basisstation bevindt, vereist vaak een verticale (dat wil zeggen de hoogte vliegtuig) richting van de figuur, de bovenkant van de eerste zijde kwab kwab als zwakker. Dit wordt de bovenste zij lob onderdrukking. Basisstation is ten dienste van de gebruikers van mobiele telefoons op de grond, wijzend naar de hemel straling is zinloos.
1.3.8 Antenne downtilt
Te maken van de hoofdlus wijst naar de grond, het plaatsen van de antenne vereist matige declinatie.
1.4.1 dual-gepolariseerde antenne
De volgende afbeelding toont de andere twee unipolaire situaties: +45 ° polarisatie en -45 ° polarisatie, deze worden alleen bij speciale gelegenheden gebruikt. Dus een totaal van vier unipolaire, zie hieronder. De verticale en horizontale polarisatie-antenne samen twee polarisaties, of de +45 ° polarisatie en -45 ° polarisatie van de twee polarisatie-antenne gecombineerd samen, vormen een nieuwe antenne --- Dual-polarized antennes.
Het volgende diagram toont twee unipolaire antenne is samen gemonteerd op een paar van dual-gepolariseerde antenne vormen, merken dat er twee dual-gepolariseerde antenne-aansluiting.
Dual-gepolariseerde antenne (of ontvangen) twee ruimtelijk onderling orthogonale polarisatie (verticaal) golf.
1.4.2 Polarisatie verlies
Gebruik een verticaal gepolariseerde golf antenne met verticale polarisatie kenmerken te ontvangen, gebruikt u de horizontale gepolariseerde golf antenne met horizontale polarisatie karakteristiek te ontvangen. Gebruik een rechtse circulair gepolariseerde golf antenne recht circulaire polarisatie kenmerken te ontvangen, en een linkshandige circulair gepolariseerde golf karakteristieke LHCP antenneontvangst gebruiken.
Wanneer de inkomende golf polarisatierichting van de polarisatierichting van de antenne wedstrijd zal het ontvangen signaal klein zijn, dat wil zeggen het voorkomen van polarisatie verliezen. Bijvoorbeeld: wanneer een +45 ° gepolariseerde antenne de verticale polarisatie of horizontale polarisatie ontvangt, of, wanneer de verticaal gepolariseerde antenne polarisatie of -45 ° +45 ° gepolariseerde golf, enz. Geval, Polarisatie verliezen genereren. Een circulaire-polarisatie antenne een lineair gepolariseerde vlakke golf of lineaire polarisatie antenne ontvangen met ofwel circulair gepolariseerde golven, zodat de situatie is het ook onvermijdelijk verlies van polarisatie inkomende golven ontvangen ------ helft van de energie.
Als de polarisatierichting van de antenne aan de polarisatierichting van de golf volledig orthogonaal bijvoorbeeld ontvangstantenne horizontaal gepolariseerd verticaal gepolariseerde golven of rechtshandig circulair gepolariseerde ontvangstantenne LHCP De inkomende golf, de antenne niet volledig worden ontvangen golfenergie, in welk geval het maximale verlies van polarisatie, zei polarisatie volledig geïsoleerd.
1.4.3 Polarisatie Isolatie
Ideaal polarisatie niet volledig geïsoleerd. Toegevoerd aan de antenne om een ​​polarisatie signaal hoeveel er zal altijd een beetje in een andere gepolariseerde antenne verschijnt. Bijvoorbeeld, de dubbele gepolariseerde antenne getoond, de instelingang verticale polarisatie antenne stroom 10W de resultaten in een horizontale polarisatie antenne gemeten aan de uitgang van het uitgangsvermogen van 10mW.
1.5 Antenne-ingang impedantie Zin
Definitie: antenne-ingangssignaal spanning en signaal current ratio, die bekend staat als de antenne-ingang impedantie. Rin heeft een resistieve component van de input impedantie en reactantie component Xin, namelijk Zin = Rin + jXin. Reactantie component van de antenne de aanwezigheid van signaalvermogen van de invoer om de extractie verkleinen teneinde om de reactantie component nul, dat wil zeggen zoveel mogelijk de antenne ingangsimpedantie zuiver resistieve. In feite, zelfs het ontwerp, debuggen zeer goede antenne, de ingangsimpedantie bevat ook een kleine totale reactantie waarden.
Ingangsimpedantie van de antenne structuur, de grootte en de werkende golflengte, half-wave dipool antenne is de belangrijkste basis, de ingangsimpedantie Zin = 73.1 + j42.5 (Europe). Wanneer de lengte verkort (3 5-)%, kan worden geëlimineerd indien de reactantie component van de antenne ingangsimpedantie zuiver resistieve dan de ingangsimpedantie Zin = 73.1 (Europe), (nominaal 75 ohm). Merk op dat strikt genomen, puur ohmse ingangsimpedantie van de antenne is precies goed qua frequentie punten.
Overigens, de half-wave oscillator gelijk ingangsimpedantie van een halve golf dipool vier keer, dwz Zin = 280 (Europe), (nominale 300 ohm).
Interessant voor de antenne, de antenne impedantie door mensen altijd debuggen, het vereiste frequentiebereik, het imaginaire deel van de ingangsimpedantie reële deel van kleine en zeer dicht bij 50 Ohm, zodat de antenne ingangsimpedantie Zin = Rin = 50 Ohms ------ antenne aan de feeder is in een goede impedantie matching nodig.
1.6 antenne frequentiebereik (bandbreedte)
Zowel de zendantenne en ontvangstantenne, die altijd in een bepaald frequentiebereik (bandbreedte) van het werk, de bandbreedte van de antenne, er twee verschillende definities ------
Eén is middel: SWR ≤ 1.5 VSWR-omstandigheden, de frequentiebandbreedte van de antenne;
Een daarvan is het middel: beneden 3 db antenne winst binnen de bandbreedte.
In mobiele communicatiesystemen wordt meestal bepaald door de eerste, bepaald de bandbreedte van de antenne stalen kabels is niet meer dan 1.5, de antenne frequentiebereik.
Algemeen de operationele bandbreedte van elk frequentiepunt, is er een verschil in prestaties van de antenne, maar het kwaliteitsverlies als gevolg van dit verschil is aanvaardbaar.
1.7 mobiele communicatie basisstation antennes gebruikt, repeater antenne en indoor antenne
1.7.1 Panel Antenna
Zowel GSM en CDMA, Panel antenne is een van de meest gebruikte klasse van zeer belangrijke zendmast. Voordelen van deze antenne's zijn: high gain, taartpunt patroon is goed, nadat de klep is klein, makkelijk te verticaal patroon depressie, betrouwbare afdichting prestaties en een lange levensduur te controleren.
Panel antenne wordt ook vaak gebruikt als een repeater antenne gebruikers, naargelang van de omvang van de rol van ventilatorstreek maat zal de juiste antenne modellen selecteren.
1.7.1a basisstation antenne fundamentele technische indicatoren Voorbeeld
Frequentiebereik 824-960MHz
70MHz bandbreedte
Krijgen 14 ~ 17dBi
Polarisatie Verticaal
Nominale impedantie 50Ohm
VSWR ≤ 1.4
Verhouding voor / achter> 25dB
Kantelen (instelbaar) 3 ~ 8 °
Halfkrachtige bundelbreedte horizontaal 60 ° ~ 120 ° verticaal 16 ° ~ 8 °
Onderdrukking van verticale vlakke zijlob <-12dB
Intermodulatie ≤ 110dBm
1.7.1b vorming van high-gain antenne panel
A. met meerdere halve golf dipool afgesproken in een lineaire reeks verticaal geplaatste
B. In de lineaire array aan de ene kant en een reflector (reflector plaat om twee halve golf dipool verticale opstelling als voorbeeld te brengen)
Gain is G = 11 ~ 14dBi
C. Om de gain panel antenne verbeteren kunnen verder gebruikt worden acht halve golf dipool rijmatrix
Zoals opgemerkt, de vier halve golf dipolen gerangschikt in een lineaire reeks van verticaal geplaatste winst is ongeveer 8dBi; zijde plus een reflector plaat quaternaire lineaire array, namelijk conventioneel paneel antenne, de winst is ongeveer 14 ~ 17dBi .
Positieve kant is er een reflector acht yuan lineaire reeks, dwz langwerpige plaat-achtige antenne, de winst is ongeveer 16 ~ 19dBi. Het spreekt vanzelf, langwerpige plaat-achtige antenne lengte voor conventionele plaat antenne verdubbeld tot rond 2.4m.
1.7.2 High Gain Grid parabolische antenne
Vanuit kosten-effectieve manier, wordt het vaak gebruikt als een raster parabolische antenne repeater donor antenne. Als een goede focus parabolische effect, dus paraboloid set radio capaciteit, 1.5m diameter parabolische antenne van de grid-achtige, in de band 900 megabytes, kan de winst worden bereikt G = 20dBi. Het is bijzonder geschikt voor point-to-point communicatie, zoals het wordt vaak gebruikt als een repeater donorantenne.
Paraboolraster gelijkende ruimte, enerzijds om het gewicht van de antenne te verminderen, de tweede is om de luchtweerstand te verminderen.
Parabolische antenne kan doorgaans worden gegeven voor en na de verhouding van niet minder dan 30dB, dat is de repeater systeem tegen zichzelf opgewonden en maakte de ontvangende antenne moet voldoen aan de technische specificaties.
1.7.3 Yagi richtantenne
Yagi richtantenne met high gain, compacte structuur, gemakkelijk te installeren, goedkoop, etc.. Daarom is het bijzonder geschikt voor point-to-point communicatie, bijvoorbeeld binnen distributiesysteem dat buiten het gewenste type antenne ontvangantenne.
Yagi antenne, hoe meer het aantal cellen, hoe hoger de winst, meestal 6-12 eenheid directionele Yagi antenne, de winst van maximaal 10-15dBi.
1.7.4 binnen plafond Antenna
Indoor plafond-antenne moet een compacte structuur, mooie verschijning, eenvoudige installatie.
Gezien op de markt van vandaag indoor plafond-antenne, vorm vele kleuren, maar het aandeel van de binnenste kern vrijwel allemaal hetzelfde. De interne structuur van dit maximum antenne, hoewel klein is, maar omdat het is gebaseerd op de theorie breedbandantenne, het gebruik van computer-aided design, en het gebruik van een netwerk analysator voor debuggen, kan het werk in een voldoen zeer ruime frequentieband VSWR-vereisten, in overeenstemming met nationale normen, werkend in een breedbandantenne-index van de staande golfverhouding VSWR ≤ 2. Natuurlijk, om een ​​betere VSWR ≤ 1.5 te bereiken. Overigens, indoor plafond-antenne is een low-gain antenne, meestal G = 2dBi.
1.7.5 Indoor Wall Mount Antenna
Indoor muur antenne moet ook een compacte structuur, mooie verschijning, eenvoudige installatie.
Gezien op de markt van vandaag indoor wand-antenne, vorm kleur veel, maar het maakte de binnenste kern van het aandeel is bijna hetzelfde. De binnenwand structuur van de antenne, zijn voorzien diëlektrische Type microstrip antenne. Als gevolg van een verruiming van de bandbreedte hulpantenne structuur, het gebruik van computer-aided design en het gebruik van een netwerk analyzer voor het debuggen, zijn ze in staat om beter te voldoen aan het werk eisen van breedband. Overigens, indoor wand-antenne heeft een zekere winst van ongeveer G = 7dBi.
2 Enkele basisbegrippen van golfvoortplanting
Momenteel GSM-en CDMA mobiele communicatie bands gebruikt zijn:
GSM: 890-960MHz, 1710-1880MHz
CDMA: 806-896MHz
806-960MHz frequentiebereik van een FM-bereik; 1710 ~ 1880MHz frequentiebereik is de magnetron bereik.
Golven van verschillende frequenties, of verschillende golflengten, de verspreiding kenmerken niet identiek zijn, of zelfs zeer verschillend.
2.1 free-space communicatie afstandsvergelijking
Laat zendvermogen PT, zendantenne gain GT, operationele frequentie f. Ontvangen vermogen PR, ontvangstantenne gain GR, verzenden en ontvangstantenne afstand R en vervolgens de radio-omgeving in afwezigheid van interferentie, de radiogolven voortplantingsverlies onderweg L0 heeft de volgende uitdrukking:
L0 (dB) = 10Lg (PT / PR)
= 32.45 + 20 LGF (MHz) + 20 LGR (km)-GT (dB)-GR (dB)
[Voorbeeld] Laat: PT = 10W = 40dBmw; GR = GT = 7 (dBi); f = 1910MHz
Q: R = 500m tijd, PR =?
Antwoord: (1) L0 (dB) wordt berekend
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 (mμW)
Overigens 1.9GHz radio in de penetratie laag van baksteen, over het verlies (10 ~ 15) dB
2.2 VHF en microgolftransmissie zichtlijn
2.2.1 De ultieme blik in de verte
FM bijzonder magnetron, hoge frequentie, de golflengte kort is, zijn grond wave verval snel, dus vertrouw niet op grond golfvoortplanting over lange afstanden. FM bijzonder magnetron, voornamelijk door de ruimtelijke golfvoortplanting. In het kort, de ruimtelijke golfgebied in de ruimtelijke richting van een golf voortplanten langs een rechte lijn. Uiteraard, als gevolg van de kromming van de ruimte golfvoortplanting van de Aarde bestaat een limiet staren in de verte Rmax. Kijk naar de verste afstand van het gebied, van oudsher bekend als verlichting zone; extreme afstand Rmax kijken buiten het gebied toen bekend als het gearceerde gebied. Vanzelf dat de taal, het gebruik van ultrakorte golf, communicatie magnetron, zendantenne ontvangen punt moet binnen de grenzen van optische bereik Rmax vallen. Door de kromtestraal van de aarde, vanaf de kijklimiet Rmax en zendantenne en ontvangstantenne hoogte HT, de relatie tussen HR: Rmax = 3.57 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
Rekening houdend met de rol van atmosferische refractie op de radio, moet de limiet worden herzien om te kijken in de verte
Rmax = 4.12 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
Antenne

Omdat de frequentie van de elektromagnetische golf is veel lager dan de frequentie van lichtgolven, golfvoortplanting effectieve staren in de verte van Re Rmax kijk rond de grens van 70%, dat wil zeggen, Re = 0.7Rmax.
Bijvoorbeeld, HT en HR respectievelijk 49m en 1.7m, de effectieve optische bereik van Re = 24km.
2.3 golfvoortplanting kenmerken in het vliegtuig op de grond
Direct bestraald door de zendantenne radio punt wordt de directe golf, zendantenne van de radiogolven die naar de grond door de grond gereflecteerde golf bereikt het ontvangstplaats wordt de gereflecteerde golf. Duidelijk, moet het ontvangstsignaal punt van de directe golf en de gereflecteerde golf synthese. Synthese van golf niet zoals 1 + 1 = 2 als eenvoudige algebraïsche som van de resultaten met synthetische directe golf en de gereflecteerde golf pad verschil tussen golven verschillen. Golfpad verschil is een oneven veelvoud van een halve golflengte, de directe golf en de gereflecteerde golf signaal, de maximale synthetiseren; golfpad verschil is een veelvoud van de golflengte, de directe golf en de gereflecteerde golf signaal aftrekken, wordt synthese geminimaliseerd. Gezien de aanwezigheid van grondbezinning, waardoor de ruimtelijke verdeling van de signaalintensiteit wordt vrij complex.
Daadwerkelijke meetpunt: Ri van een bepaalde afstand, zal de signaalsterkte met toenemende afstand of antennehoogte te golving; Ri op een bepaalde afstand, de afstand neemt toe met de mate van vermindering of antenne, zal de signaalsterkte zijn. Monotoon af. Theoretische berekening geeft de Ri en antennehoogte HT, HR relatie:
Ri = (4HTHR) / l, l is de golflengte.
Vanzelfsprekend moet Ri minder dan de limiet staren in de verte Rmax zijn.
2.4 multipath propagatie van radiogolven
In FM, zal de microgolf band, radio in het proces van verspreiding tegenkomen obstakels (bv. gebouwen, hoge gebouwen of heuvels, etc.) hebben een reflectie op de radio. Daarom is er veel aan de ontvangende antenne gereflecteerde golf (in grote lijnen de grond gereflecteerde golf moet ook worden opgenomen) te bereiken, wordt dit fenomeen genoemd Meerwegontvangst.
Door multipath transmissie, waardoor de ruimtelijke verdeling van het signaal veldsterkte vrij complex, vluchtige, verbeterde signaalsterkte in sommige plaatsen, wat lokale signaalsterkte verzwakt, ook vanwege het effect van multipad overdracht, maar ook golven de polarisatierichting verandert. Bovendien hebben verschillende obstakels op de radiogolven reflectie hebben verschillende capaciteiten. Bijvoorbeeld: gewapend beton gebouwen op FM, magnetron reflectiviteit sterker dan een bakstenen muur. We moeten proberen om de negatieve effecten van multipath propagatie-effecten, die in verbinding staat die een hoge kwaliteit van communicatie netwerken te overwinnen, mensen gebruiken vaak de ruimtelijke diversiteit of polarisatiediversiteit technieken reden.
2.5 afgebogen golfvoortplanting
Ondervonden bij de overdracht van grote obstakels, zal de golven zich voortplanten rond obstakels vooruit, een fenomeen genaamd diffractie golven. FM, microgolf hoogfrequente golflengte, diffractie zwak, de signaalsterkte in de achterkant van een hoog gebouw is klein, de vorming van de zogenaamde "schaduw". De mate van signaalkwaliteit wordt beïnvloed, niet alleen met betrekking tot de hoogte en het gebouw, en de antenne van de afstand tussen het gebouw, maar ook en frequentie. Zo is er een gebouw met een hoogte van 10 meter, het gebouw achter de afstand van 200 meter, het ontvangen signaal kwaliteit is bijna onaangetast, maar in de 100 meters, het ontvangen signaal veldsterkte dan die zonder gebouwen aanzienlijk gedaald. Merk op dat, zoals hierboven gezegd, de verzwakking mate ook met het signaal frequentie, voor 216 om 223 MHz RF-signaal, het ontvangen signaal veldsterkte dan die zonder gebouwen lage 16dB, voor 670 MHz RF-signaal, het ontvangen signaal veld Geen gebouwen lage intensiteit verhouding 20dB. Als de bouwhoogte te 50 meters, dan op een afstand minder dan 1000 meter van gebouwen, de veldsterkte van het ontvangen signaal wordt beïnvloed en verzwakt. Dat is, hoe hoger de frequentie, des te hoger het gebouw, de meer ontvangstantenne bij het gebouw, de signaalsterkte en de groter de communicatiekwaliteit wordt beïnvloed; Omgekeerd hoe lager de frequentie, des te lage gebouwen, gebouw verder ontvangstantenne , Het effect kleiner.
Daarom is het selecteren van een basisstation locatie en het opzetten van een antenne, dient u rekening te houden met diffractie propagatie mogelijke nadelige gevolgen, merkte de diffractie vermeerdering van een aantal factoren invloed.
Drie transmissielijnen enkele basisbegrippen
Sluit de antenne en zender uitgang (of receiver-ingang) kabel genoemd transmissielijn of feeder. De belangrijkste taak van de transmissielijn is om efficiënt te zenden signaal energie, daarom moet het in staat zijn om het verzenden van de zender het signaal kracht met een minimaal verlies aan de ingang van de zendantenne, of de antenne ontvangen signaal met een minimaal verlies aan de ontvanger ingangen, en het moet zich niet afdwalen stoorsignalen opgepikt of zo, vereist transmissielijnen moet worden afgeschermd.
Overigens, wanneer de fysieke lengte van de transmissielijn gelijk aan of groter dan de golflengte van het uitgezonden signaal, de transmissielijn wordt ook wel lang.
3.1 type transmissielijn
FM-transmissie lijnstukken zijn over het algemeen twee soorten: parallelle draad transmissielijnen en coaxiale transmissielijn; microgolf band transmissielijnen zijn coaxiale kabel transmissielijn, golfgeleider en microstrip. Parallel wire transmissielijn gevormd door twee evenwijdige draden die symmetrisch of gebalanceerde transmissielijn, dit voeder verlies kan niet worden gebruikt voor de UHF-band. Coaxiale transmissielijn twee draden werden afgeschermd kerndraad en koper gaas, kopergaas grond, omdat, twee geleiders en aarde asymmetrie, de zogenaamde asymmetrische of onevenwichtige transmissielijnen. Coax operationele frequentiebereik, lage verlies, in combinatie met een bepaalde elektrostatische afscherming effect, maar de inmenging van het magnetisch veld is machteloos. Vermijd het gebruik van sterke stromingen parallel aan de lijn, kan de lijn niet te dicht bij het laagfrequente signaal.
3.2 De karakteristieke impedantie van de transmissielijn
Rond een oneindig lange transmissielijn voltage en current ratio wordt gedefinieerd als de transmissielijn karakteristieke impedantie, Z0 vertegenwoordigt een. De karakteristieke impedantie van de coaxiale kabel wordt berekend als
Z. = [60 / √ εr] × log (D / d) [euro].
Waarbij D de binnendiameter van de buitengeleider coaxiale kabel kopernetwerk, d van de kabel draaddiameter;
Er is het relatieve diëlektricum tussen de permittiviteit van de geleiders.
Typisch Z0 = 50 Ohms, er Z0 = 75 ohm.
Het is duidelijk uit de bovenstaande vergelijking, de karakteristieke impedantie van de voedingsgeleiders alleen met de diameter D en d, en de diëlektrische constante er tussen geleiders, maar niet met de voedingslengte, frequentie en voedingsaansluiting ongeacht de aangesloten belastingimpedantie.
3.3 feeder verzwakkingscoëfficiënt
Feeder in het signaal, naast de ohmse verliezen in de geleider, het diëlektrische verlies van het isolatiemateriaal zijn. Beide verlies met lijn lengte toeneemt en de operationele frequentie stijgt. Daarom moeten we proberen om de rationele verdeling feeder lengte verkorten.
Eenheidslengte van de grootte van het verlies dat wordt gegenereerd door de verzwakkingscoëfficiënt β uitgedrukt in eenheden van dB / m (dB / m), kabeltechnologie de meeste instructies op de eenheid met dB / 100m (db / honderd meter).
Laat het vermogen om de feeder P1, uit de lengte van de L (m) het vermogen van de feeder is P2, kan de transmissie verlies TL worden uitgedrukt als:
TL = 10 × Lg (P1 / P2) (dB)
Verzwakkingscoëfficiënt
β = TL / L (dB / m)
NOKIA7 / 8 英寸 lage kabel, 900 MHz dempingscoëfficiënt β = 4.1 dB / 100 m, kan bijvoorbeeld worden geschreven als β = 3dB / 73 m, dat wil zeggen het signaalvermogen bij 900 MHz, elk via deze kabellengte 73 m , Het vermogen om minder dan de helft.
De gewone niet-lage kabel, bijvoorbeeld SYV-9-50-1, 900 MHz verzwakkingscoëfficiënt β = 20.1 dB / 100 m, kan worden geschreven als β = 3dB / 15 m, dat wil zeggen een frequentie van 900 MHz signaalvermogen, Na elke 15m lang deze kabel, zal de kracht worden gehalveerd!
3.4 Matching Concept
Wat is de wedstrijd? Simpel gezegd, de feeder terminal die op de belastingsimpedantie ZL is gelijk aan de karakteristieke impedantie Z0 feeder, wordt de feeder terminal een overeenkomende verbinding genoemd. Pas er alleen verzonden aan de feeder terminal lading incident en nullast wordt gegenereerd door de terminal van de gereflecteerde golf, dus de antenne lading als een terminal, zodat de antenne aanpassing aan alle signaalvermogen verkrijgen. Zoals hieronder wordt weergegeven, op dezelfde dag als de lijn impedantie van 50 Ohm, met een 50 ohm kabels zijn op elkaar afgestemd, en de dag waarop de lijn impedantie van 80 Ohm, met een 50 ohm kabels komen niet overeen.
Als dikkere diameter antenne-element, de antenne-ingang impedantie versus frequentie is klein, eenvoudig te match en feeder de antenne op een breed scala van operationele frequenties te handhaven, dan. Integendeel, is smaller.
In de praktijk zal de ingangsimpedantie van de antenne worden beïnvloed door de omringende objecten. Om een ​​goede match te maken met de antenne feeder, ook vereist in de montage van de antenne door het meten passende aanpassingen aan de lokale structuur van de antenne of voeg aanpassingsinrichting.
3.5 Return Loss
Zoals opgemerkt, wanneer het toevoersysteem en antenne matching wordt het voeder niet gereflecteerde golven, maar het incident, die wordt doorgegeven aan de feeder lopende golf antenne. Op dit moment, de feeder piekspanning gedurende de amplitude gelijk zijn, de impedantie van de invoer op enig punt gelijk is aan de karakteristieke impedantie.
En de antenne en feeder niet overeenkomen, de antenne-impedantie is niet gelijk aan de karakteristieke impedantie van het voeder, kan de feeder lading alleen de hoogfrequente energie te absorberen van de kant van de transmissie, en kan niet al het deel van absorberen de energie wordt niet geabsorbeerd wordt teruggekaatst naar vormen gereflecteerde golf.
Bijvoorbeeld, in de figuur, omdat de impedantie van de antenne en feeder type, een 75-ohm, een 50 ohm impedantie mismatch, het resultaat
3.6 VSWR
In geval van een mismatch, de feeder tegelijkertijd invallende en gereflecteerde golven. Fase van het incident en gereflecteerde golven op dezelfde plaats, de piekspanning van de maximale spanning amplitude som Vmax, vormen buiken; invallende en gereflecteerde golven in tegenfase ten opzichte van de lokale spanningsamplitude is teruggebracht tot het minimum voltage amplitude Vmin, de vorming van het knooppunt. Andere amplitude waarde van elk punt is tussen buiken en het knooppunt tussen. Deze synthetische golf heet een rij staan.
Gereflecteerde golf spanning en de verhouding heet het incident spanningsamplitude reflectie coëfficiënt, aangeduid met R
Gereflecteerde golf amplitude (ZL-Z0)
R = ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─
Invallende golf amplitude (ZL + Z0)
Antinode amplitude spanning knooppunt spanning staande-golf verhouding als de ratio, ook wel de spanning staande golf verhouding, aangeduid VSWR
Spanningsamplitude antinode Vmax (1 + R)
VSWR = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─
De mate van convergentie knooppuntspanning Vmin (1-R)
Terminating impedantie ZL en de karakteristieke impedantie Z0 dichterbij, de reflectiecoëfficiënt R kleiner is, VSWR is dichter bij 1, de betere match.
3.7 balanceerinrichting
De bron of de belasting of transmissielijn, gebaseerd op hun relatie aan de grond, kunnen worden onderverdeeld in twee soorten gebalanceerde en ongebalanceerde.
Wanneer de signaalbron en de aardspanning tussen beide uiteinden van gelijke tegengestelde polariteit, wordt de gebalanceerde bron, ook wel bekend als de ongebalanceerde signaalbron, indien de lasspanning tussen beide einden van de bodem gelijke en tegengestelde polariteit, heet load balancing, ook wel bekend als asymmetrische belasting, als de transmissielijn impedantie tussen de twee geleiders en de grond hetzelfde, het heet gebalanceerde transmissielijn, anders onevenwichtig transmissielijn.
In de ongebalanceerde belasting onbalans tussen de signaalbron en coaxiale kabel moet worden toegepast in de balans tussen de signaalbron en de load balancing worden gebruikt om parallelle draden transmissielijnen verbinden, teneinde efficiënt overbrengen signaalvermogen, omdat ze anders niet in evenwicht of het saldo zal worden vernietigd en kan niet goed werken. Als we de ongebalanceerde transmissielijn willen balanceren en aansluiten, is de gebruikelijke benadering het installeren tussen graan "gebalanceerd - ongebalanceerd" conversieapparaat, gewoonlijk balun genoemd.
3.7.1 Golflengte Baluns helft
Ook bekend als de "U" -vormige buisbalun, die wordt gebruikt om de ongebalanceerde coaxiale voedingskabel te balanceren met een halve golf dipoolverbinding ertussen. "U" -vormige buis is er een 1: 4 balun impedantie transformatie-effect. Mobiele communicatiesysteem via een coaxkabel karakteristieke impedantie is typisch 50 in Europa, dus in YAGI antenne, met behulp van een halve golf dipool gelijk aan de impedantie aanpassing aan 200 euro of zo, om de ultieme en belangrijkste feeder impedantie 50 ohm coaxkabel bereiken .
3.7.2 kwart golflengte gebalanceerd - ongebalanceerd apparaat
Met behulp van de kwart-golflengte transmissielijn beëindiging circuit open karakter van de hoogfrequente antenne aan gebalanceerde ingang en de uitgang van de coaxiale feeder balans tussen ongebalanceerde bereiken - onevenwichtige conversie.

Kenmerk

A) Polarisatie: antenne zendt elektromagnetische golven kan worden gebruikt voor verticale of horizontale polarisatie polarisatie. Wanneer de storing antenne (of zendantenne) en gevoelige apparatuur antenne (of antenne) dezelfde polarisatie eigenschappen stralingsgevoelige inrichtingen in de geïnduceerde spanning gegenereerd bij de ingang sterkst.
2) Richtingskarakteristiek: ruimte in alle richtingen naar de bron van de storing uitgestraalde elektromagnetische interferentie of gevoelige apparatuur ontvangt uit alle richtingen elektromagnetische interferentie vermogen is anders. Beschrijf straling of receptie parameters van genoemde richtingseigenschappen.
3) polaire plot: Antenne Het belangrijkste kenmerk is de straling patroon of polair diagram. Antenne polair diagram wordt uitgestraald vanuit een andere hoek richtingen van de macht of veldsterkte diagram gevormd
4) Antenne gain: antenne directiviteit antenne vermogenversterking G expressie. G in beide richtingen het verlies van de antenne, de antenne stralingsvermogen is iets minder dan de voedingsspanning
5) Wederkerigheid: de ontvangstantenne polair diagram is vergelijkbaar met de zendantenne polair diagram. Daarom is het verzenden en ontvangen van antennes geen fundamenteel verschil, maar soms ook niet wederkerig.
6) Compliance: therapietrouw antenne frequenties, kan de band in zijn ontwerp effectief werken in de buitenkant van deze frequentie is inefficiënt. Verschillende vormen en structuren van de frequentie van elektromagnetische golven door de antenne verschillend zijn.
Antenne wordt veel gebruikt in radio bedrijfsleven. Elektromagnetische compatibiliteit, de antenne wordt hoofdzakelijk gebruikt als meting van de elektromagnetische straling sensoren wordt elektromagnetisch veld omgezet in een wisselspanning. Daarna met elektromagnetische veldsterkte waarden verkregen antenne factor. Daarom EMC metingen in antennes, antenne factor vereist een hogere precisie, goede stabiliteit parameters, maar bredere band antenne.
3, de antenne factor
Is de gemeten veldsterkte waarden antenne gemeten met de ontvangantenne uitgang spanningsverhouding. Elektromagnetische compatibiliteit en de uitdrukking is: AF = E / V
Logaritmische representatie: DBAF = DBE-dBV
AF (dB / m) = E (dBμv / m) -V (dBμv)
E (dBμv / m) = V (dBμv) AF (dB / m)
Waar: E - antenneveldsterkte, in eenheden van dBμv / m
V - de spanning op de antennepoort, de eenheid is dBμv
AF-antenne factor, in eenheden van dB / m
Antenne factor AF dient te worden gegeven wanneer de antenne fabriek en regelmatig gekalibreerd. Antenne factor in de handleiding, zijn over het algemeen in het verre veld, niet-reflecterend, en 50 ohm belasting gemeten onder.