All kunskap om antenn måste du känna - principen om antennen

En antenn för sändning av radioapparaten eller mottagande av elektromagnetiska komponenter. Radiokommunikation, radio, tv, radar, navigering, elektroniska motåtgärder, fjärravkänning, radioastronomi och andra tekniska system, all användning av elektromagnetiska vågor för att överföra information och förlita sig på att antenner fungerar.

När det gäller energi med hjälp av elektromagnetisk vågöverföring är signalens energistrålning inte heller nödvändig antenn. Antenner är i allmänhet reversibla, det vill säga samma som båda antenner som sänder antenner kan användas som mottagande antenn. Sändning eller mottagning av samma antenn som den grundläggande karakteristiska parametern är densamma.

Detta är antennåterkallelsestoremet. \ n nätverksordförråd, antenn betyder i vissa tentor, somear relaterade, det finns människor som kan gå till genvägar på bakdörren, särskilt hänvisar till vissa specialrelationer.


Skissera antennen
1 Definition: antenn eller mottagande av elektromagnetisk strålning från rymden (information) på enheten.
Strålning eller radioenhet tar emot radiovågor. Det är radiokommunikationsutrustning, radar, elektronisk krigsutrustning och radionavigeringsutrustning, en viktig del. Antenner är vanligtvis gjorda av metalltråd (stav) eller metallytor gjorda av den förstnämnda kallas trådantenn, som är känd antenn.

En antenn för utstrålning av radiovågor, nämnda sändande antenn, den sänds till sändarenergin omvandlas till ett växelström elektromagnetiskt energirum. En antenn för mottagning av radiovågor, nämnda mottagande antenn, vilken den elektromagnetiska energin från det erhållna utrymmet omvandlas till en givande mottagare med växelströmsenergi.

Vanligtvis kan en enda antenn användas som den sändande antennen, mottagande antenn kan också användas som med theantenna duplexer kan skicka och ta emot samtidigt delning. Men vissa antenner passar endast för att ta emot antennen.

Beskriver de elektriska egenskaperna för antennens huvudelektriska parametrar: mönster, förstärkningskoefficient, ingångsimpedans och bandbreddeffektivitet. Antennmönster är ett centrum för sfären till antennen antingen en sfär (radie som är mycket större än våglängden) på den rumsliga fördelningen av den elektriska fältintensitetsdimensionella grafiken.

Innehåller vanligtvis en maximal strålningsriktning för de två ömsesidig vinkelräta plana riktningsgrafen. För att koncentrera sig i vissa riktningar för utstrålning eller mottagning av elektromagnetiska vågor, nämnda antennriktningsantenn, den riktning som visas i figur 1, kan anordningen öka effektivt avstånd för att förbättra brusimmunitet.

Använd vissa funktioner i antennmönstret kan göras, till exempel att hitta, navigera och riktningskommunikation och andra uppgifter. Ibland för att ytterligare förbättra antennens direktivitet kan du sätta ihop ett antal av samma typ av antennarrangemang enligt vissa regler för att bilda en antenngrupp.

Antennförstärkningsfaktor är: Om antennen ersätts med den önskade icke-riktade antennen, antennen i den ursprungliga riktningen för maximal fältstyrka, samma avstånd ger fortfarande samma fältstyrkningsförhållanden, ingångseffekten till den icke-riktade antennen med ingången till det faktiska antenneffektförhållandet.

För närvarande en stor mikrovågsantennförstärkningsfaktor på upp till cirka 10. Antenngeometri och driftvåglängdsförhållande, större direktivitet starkare, förstärkningskoefficient är också högre. Ingångsimpedans presenteras vid ingången till antennimpedansen, inkluderar vanligtvis två delar motstånd och reaktans.

Påverkar dess mottagna värde, sändaren och mataren matchar. Effektivitet är: antennstrålningseffekt och dess ingående effektförhållande. Det är en antenns roll att fullborda effektiviteten i energiomvandlingen. Bandbredd refererar till antennens huvudprestandaindikatorer för att uppfylla kraven vid frekvensområde.

En passiv antenn för överföring eller mottagning av de elektriska parametrarna är densamma, vilket är antennens ömsesidighet. Militära antenner har också lätta och flexibla, enkla att installera, bra för att dölja oövervakbarhet och andra speciella krav.


Antenn
Många form av antennen, enligt användning, frekvens, struktur klassificering. Långt, medium band som ofta använder den T-formade, inverterade L-formade paraplyantennen; ofta använda korta våglängder är bipolär, bur, diamant, log periodisk, fiskbenantenn; FM-antennssegment används vanligtvis (Yagi-antenn), spiralantenn, hörnreflektorantenner; Mikrovågsantenner som vanligt förekommande antenner används, såsom hornantenner, parabolisk antenn, etc. mobilstationer använder ofta det horisontella planet för icke-riktade antenner, till exempel piskantenner.

Formen på antennen som visas i figur 2. Aktiv enhet kallas en antenn med en aktiv antenn, som kan öka förstärkningen och för att uppnå miniatyrisering, är enbart för den mottagande antennen.

Adaptiv antenn är en antenngrupp och ett adaptivt processorsystem, den hanteras av adaptiv utgång för varje matriselement, så att utsignalen är den minsta maximala användbara signalutgången för att förbättra kommunikation, radar och annan utrustnings immunitet. En mikrostripantenn är ansluten till det dielektriska underlagsmetallstrålningselementet på ena sidan och på den andra sidan av metall bottenvåningen bestående av flygplanytor med samma form, med liten storlek, lätt vikt, lämpliga för snabba flygplan 

Antenn

Klassificering
1. Tryck på arten av arbetet kan delas upp i sändande och mottagande antenner.
2. kan delas upp efter kommunikationsantenn, radioantenn, TV-antenn, radarantenner.
3. Tryck på driftvåglängden kan delas upp i långvågantenn, långvågantenn, AM-antenn, kortvågantenn, FM-antenn, mikrovågsantenner.
4. Tryck på strukturen och arbetsprincipen kan delas upp i trådantenner och antenner och så vidare. Beskriv en karakteristisk parameter för antennmönstret, direktivitet, förstärkning, ingångsimpedans, strålningseffektivitet, polarisering och frekvens.


Antenn enligt måttpunkter kan delas in i två typer:
Endimensionell och tvådimensionell antennantenn.

Endimensionell trådantenn består av många komponenter, t.ex. kablar eller används på telefonlinjen, eller någon smart form, som en kabel på TV: n innan du använder gamla kaninöron. Monopolantenn och tvåstegs två grundläggande endimensionell antenn.

Dimensionell antenn mångfaldig, ett plåt (en fyrkantig metall), matril-liknande (tvådimensionell modell av ett gäng bra vävnadsskiva), såväl som trumpetformad skål.


Antenn enligt tillämpningar kan delas in i:
Handhållna stationantenner, bilantenner, basantenn tre kategorier.

Handhållna enheter för personlig användning handhållen walkie-talkie-antenn är en antenn, en vanlig rubberantenna och piska antenn i två kategorier.

Den ursprungliga bilantennen är monterad på bilkommunikationsantennen, den vanligaste är den vanligaste antennen. Fordonets antennstruktur har också en förkortad kvartvåg, en känsla av den centrala tilläggstypen, fem åttondelars våglängd, dubbel halvvåglängdantenn.

Basstationsantenner i hela kommunikationssystemet har en mycket kritisk roll, särskilt som kommunikationsnav för kommunikationsstationer. Vanligt förekommande glasfiberbasstationsantenn med höghastighetsantenn, Victoria-arrayantenn (åtta ringantennantenner), riktningsantenn.



Strålning
Kondensatorn till antennen till antennstrålningen strålade under processen med kondensator.

Det tråd växelström flyter, kan den elektromagnetiska strålningen inträffa, förmågan av strålning och längden och formen av tråden.

I figur a visas, om de två trådarna i närheten, är det elektriska fältet mellan trådarna bundet i två, så strålningen är mycket svag; öppna de två ledningarna, som visas i b, c, det elektriska fältet på spridningen i det omgivande rymden, Strålning. Måste noteras att när trådlängden L är mycket mindre än våglängden λ är strålningen svag; trådlängd L som ska jämföras med våglängden, kommer tråden att öka strömmen kraftigt och kan således bilda en stark strålning.


1.2 Dipole-antenn
Dipole är en klassisk, antenn som är den mest använda, en enda halvvågs dipolplats kan helt enkelt användas ensam eller användas som matarparabolantenn, men kan också vara ett flertal halvvågs dipolantennuppsättning. Armar med oscillator med samma längd som kallas dipol. Varje armlängd är en kvart våglängd, en längd på halva våglängdsoscillatorn, nämnda halvvågsdipol, visad i figur 1.2a.

Dessutom finns det en halvvågs dipolformad, kan betraktas som helvågsdipolen omvandlad till en lång och smal rektangulär låda, och fullvågsdipolen staplade två ändar av denna långa och smala rektangel kallas ekvivalent oscillator , notera att oscillatorlängden motsvarar halva våglängden, den kallas en halvvågsekvivalent oscillator, som visas i figur 1.2b.


1.3 Diskussion antenndirektivitet
1.3.1 Directional Antenna
En av de grundläggande funktionerna hos den sändande antennen är att få energin från mataren utstrålad ut till det omgivande rymden, de två grundläggande funktionerna är att de flesta av den energi som strålas ut i önskad riktning. Vertikalt placerad halvvågsdipol har en lägenhet av den "munk" -formade tredimensionella mönstret (figur 1.3.1a).

Även tredimensionella stereoskopisk mönster, men svårt att dra Figur 1.3.1b och Figur 1.3.1c visar dess två huvudplan mönster, skildrar grafiskt antennen i riktningen för en specificerad plan riktning.

Figur 1.3.1b kan ses i den axiella riktningen hos omvandlaren noll strålning, den maximala strålningen riktning i horisontalplanet, 1.3.1c kan ses från figuren, i alla riktningar i horisontalplanet så stor som strålning.


1.3.2 antenndirektivitet förbättring
Gruppera flera dipoluppsättningar, som kan kontrollera strålning, vilket resulterar i "platt munk", och signalen koncentreras ytterligare i horisontell riktning.

Siffran är fyra halvvågsplattor dipoler anordnade i en vertikalt uppåt och nedåt längs den vertikala matris med fyra yuan en perspektiwy och en vertikal riktning av ritningen riktning.

Reflektorplatta kan också användas för att kontrollera strålningens ensidiga riktning, planreflektorplattan på sidan av matrisen utgör en täckningsantenn för sektorområdet. Följande figur visar den horisontella riktningen för effekten av den reflekterande ytan på den reflekterande ytan ------ ensidig reflekterad effekt och förbättrar förstärkningen.

Användningen av parabolisk reflektor, den möjliggör antennstrålning, såsom optik, strålkastare, eftersom energin koncentreras till en liten fast vinkel, vilket resulterar i en mycket hög förstärkning. Det säger sig självt, sammansättningen av parabolantennen består av två grundelement: parabolisk reflektor och parabolsk fokus placerad på strålningskällan.

1.3.3 Antennförstärkning
Förstärkning betyder: ingångseffekten lika villkor, det faktiska och det ideala antennstrålningselementet som genereras vid samma punkt i utrymmet för signaleffektdensitetsförhållandet. Det är en kvantitativ beskrivning av ingångseffekten för en antennstrålningsnivåkoncentration. Vinstantennmönster har uppenbarligen en nära relation, desto smalare riktning för huvudloben, sidoloben är mindre, desto högre är förstärkningen.

Kan förstås som förstärkningen ------ fysisk betydelse på ett visst avstånd från en punkt på signalen av en viss storlek, om den ideala punktkällan som den icke-riktningsöverförande antennen, till ingångseffekten på 100W, och med en förstärkning av G = 13dB = 20 för en riktningsantenn som sändande antenn, ingångseffekt endast 100/20 = 5W.

Med andra ord, en förstärkning av antennen på sin riktning maximal strålning av strålningen effekt, och icke-ideal punktkälla riktverkan jämfört förstärkning av ineffekt faktorn.

Halvvågsdipol med en vinst på G = 2.15dBi.

Fyra halvvågsdipol vertikalt längs den vertikala, som bildar ett lodrätt system av fyra yuan, och dess förstärkning är om G = 8.15dBi (dBi detta föremål uttrycks i enheter av relativt jämn strålning perfekt isotropa punktkälla).

Om halvvågsdipol för jämförelse objekt, är förstärkningen av enheten DBD.

Halvvågsdipol med en vinst på G = 0dBd (eftersom det är med deras egna förhållandet är förhållandet 1, ta logaritmen av nollvärden.) Vertikal fyra yuan array, är dess vinst om G = 8.15-2.15 = 6dBd.


1.3.4 Lobvinkel
Mönstret har vanligtvis flera lobar, där den maximala strålningsintensitetsloben kallas huvudloben, resten av sidloben eller lobar som kallas sidobelon. Se figur 1.3.4a, på båda sidor av huvudlovens riktning för maximal strålning, minskar strålningsintensiteten 3dB (halv effektdensitet) för vinkeln mellan två punkter definieras som halvkraftstrålbredden (även känd som strålbredden eller halvbredden på huvudloben eller effektvinkeln eller -BB-balkbredden, halveffekten balkbredd, refererad HPBW). Ju smalare strålbredd, direktivitet bättre roll längre bort, desto starkare anti-störningsförmåga. Det finns också en balkbredd, dvs 3dB balkbredd, antyder att det är strålningsintensitetsmönstret som minskar 10dB (ner till en tiondel av effektdensiteten) för vinkeln mellan de två punkterna.


1.3.5 Första sidan Ratio
Riktningen på figuren, förhållandet mellan den maximala främre och bakre klaffen som kallas bakåtförhållande, betecknad med F / B. Större än tidigare är antennen bakåtstrålning (eller mottagning) mindre. Ryggförhållande F / B-beräkning är mycket enkel ------

F / B = 10Lg {(före effekttäthet) / (bakåt effekttäthet)}

Fram-och baksida av antennen förhållandet F / B när så begärs, det typiska värdet (18 ~ 30) dB, exceptionella omständigheter kräver upp till (35 ~ 40) dB.


1.3.6 antennförstärkningen vissa ungefärliga formeln
1), desto smalare bredd på antennens huvudlob, desto högre förstärkning. För allmän antenn kan dess förstärkning uppskattas med följande formel:

G (dBi) = 10Lg {32000 / (2θ3dB, E × 2θ3dB, H)}

Där 2θ3dB, E respektive 2θ3dB, H i två antennstrålebredd för huvudplan;

32000 är ur upplevelsen av statistiska uppgifter.

För en parabolantenn kan den ungefärliga beräknas genom att beräkna förstärkningen:
G (dBi) = 10Lg {4.5 × (D / X 0) 2}
Vari, D är diametern hos den paraboloid;
λ0 för centrumvåglängden;
4.5 av empiriska statistiska uppgifter.

för vertikal omnidirectional antenn, med ungefärlig formel
G (dBi) = 10Lg {2L / X0}
Om, L är antennens längd;
λ0 för centrumvåglängden;
Antenn

1.3.7 Övre sidolob undertryckande
För basstationsantennen kräver ofta dess vertikala (dvs höjdplan) riktning för figuren, toppen av den första sidoplanen som svagare. Detta kallas den övre sidolobdämpningen. Basstationen betjänar mobiltelefonanvändarna på marken, och att peka på himmelstrålningen är meningslös.


1.3.8 Antenn nedåtlutning
För att göra huvudloben pekar på marken, placera antennen kräver måttlig deklination.


1.4.1 dubbel-polariserad antenn
Följande bild visar de andra två unipolära situationen: +45 ° polarisering och -45 ° polarisering, de används endast vid speciella tillfällen. Således, totalt fyra unipolära, se nedan.

Den vertikala och horisontella polarisationsantennen tillsammans två polariseringar, eller +45 ° polarisering och -45 ° polarisering av de två polarisationsantennen tillsammans, utgör en ny antenn - dubbelpolariserade antenner.

Följande diagram visar två unipolär antenn monteras samman för att bilda ett par med dubbla polariserad antenn, notera att det finns två dubbla polariserad antenn kontakt.

Dual-polariserad antenn (eller emot) två rumsligt ömsesidigt rätvinkliga polarisation (vertikal) våg.


1.4.2 Polarisering förlust
Använd en vertikalt polariserad vågantenn med vertikala polarisationsegenskaper för att ta emot, använd den horisontella polariserade vågantennen med horisontell polarisationskarakteristik för att ta emot. Använd en högercirkulärpolariserad vågantenn höger cirkulär polarisationsegenskaper för att ta emot, och använd en vänsterhänt cirkulärpolariserad vågkaraktäristisk LHCP-antennmottagning.

När den inkommande vågpolarisationsriktningen för polariseringsriktningen för den mottagande antennen matchar, kommer den mottagna signalen att vara liten, det vill säga förekomsten av polarisationsförluster. Till exempel:

När en +45 ° polariserad antenn mottar den vertikala polarisationen eller horisontella polarisationen, eller, när den vertikalt polariserade antennpolarisationen eller -45 ° +45 ° polariserad våg, etc. fall, för att generera polarisationsförluster.

En cirkulär polarisationsantenn för att ta emot en linjärt polariserad plan våg, eller linjär polarisationsantenn med antingen cirkulärt polariserade vågor, så situationen, det är också oundviklig polarisationsförlust kan ta emot inkommande vågor ------ halva energin.

När polariseringsriktningen för den mottagande antennen till polarisationsriktningen för vågen är helt ortogonal, till exempel, mottagande antenn horisontellt polariserad till vertikalt polariserade vågor, eller högerhänt cirkulärt polariserad mottagande antenn LHCP Den inkommande vågen kan antennen inte vara fullständigt mottagen vågenergi, i vilket fall den maximala förlusten av polarisering, nämnda polarisering fullständigt isolerad.


1.4.3 Polarisering Isolering
Idealisk polarisering är inte helt isolerad. Matas till antennen till en polarisationssignal hur mycket det alltid kommer att finnas lite i en annan polariserad antenn visas. Exempelvis är den dubbla polariserade antennen som visas, den inställda ingående vertikala polarisationsantennens effekt 10W, resultatet blir en horisontell polarisationsantenn mätt vid utgången från utgångseffekten på 10 mW.


1.5 antenningång Zin
Definition: antennsignalspänning och signalströmförhållande, känd som antenningångsimpedans. Rin har en resistiv komponent av ingångsimpedansen och reaktanskomponenten Xin, nämligen Zin = Rin + jXin.

Reaktanskomponenten hos antennen kommer att minska närvaron av signaleffekt från mataren till extraktionen, så att reaktanskomponenten blir noll, det vill säga så långt som möjligt till antennens ingångsimpedans är rent resistiv. I själva verket, till och med konstruktionen, felsöker mycket bra antenn, inkluderar ingångsimpedansen också en liten total reaktionsvärde.

Ingångsimpedansen för antennstrukturen, storleken och driftvåglängden, halvvågsdipolantennen är den viktigaste basen, ingångsimpedansen Zin = 73.1 + j42.5 (Europa). När längden är förkortad (3-5)%, kan den elimineras där reaktanskomponenten för antennens ingångsimpedans är rent resistiv, då ingångsimpedansen för Zin = 73.1 (Europa), (nominellt 75 ohm). Observera att strikt sett, rent resistiv ingångsimpedans för antennen är helt rätt när det gäller frekvenspunkter.

Förresten, den halv-våg oscillator motsvarande ingångsimpedans en halvvågsdipol fyra gånger, dvs Zin = 280 (Europe), (nominella 300 ohm).

Intressant nog, för alla antenner, antennimpedansen av människor som alltid felsöker, det erforderliga driftsfrekvensområdet, den imaginära delen av ingångsimpedansen verklig del av liten och mycket nära 50 Ohm, så att antennens ingångsimpedans Zin = Rin = 50 Ohms ------ antennen till mataren är i god impedansmatchning nödvändig.


1.6 antenn som arbetar frekvensområde (bandbredd)
Både sändarens antenn eller mottagning antenn, som alltid i ett visst frekvensområde (bandbredd) för det arbete, den antennens bandbredd, det finns två olika definitioner ------
Ett är medel: SWR ≤ 1.5 VSWR-förhållanden, antennens frekvensbandbredd;
En är medel: ned 3 db antennförstärkningen inom bandbredden.

I mobila kommunikationssystem är det vanligtvis definieras av den förra, specifikt är antennens bandbredd SWR SWR högst 1.5, den antenn som arbetar frekvensområdet.

Generellt den operativa bandbredden för varje frekvens punkt, det finns en skillnad i antennens prestanda, men prestanda nedbrytning orsakad av denna skillnad är acceptabelt.


1.7 mobil kommunikation basstationer används antenner, repeater antenn och inomhus antenn
1.7.1 panelantenn
Både GSM och CDMA, Panel Antenna är en av de mest använda klassen av extremt viktig basstationsantenn. Denna antenns fördelar är: hög förstärkning, kakskivmönster är bra, efter att ventilen är liten, lätt att kontrollera vertikalt mönsterdepression, tillförlitlig tätningsprestanda och lång livslängd.

Panel Antenna är också ofta används som en användare repeater antenn, beroende på omfattningen av den roll Fan Zone storlek ska välja lämpliga antennmodeller.


1.7.1a basstationsantenn grundläggande tekniska indikatorer Exempel
Frekvensområde 824-960MHz
70MHz bandbredd
Gain 14 ~ 17dBi
Polarisering Vertikal
Nominell impedans 50Ohm
VSWR ≤ 1.4
Front / Back Ratio> 25dB
Tilt (justerbar) 3 ~ 8 °
Halveffekt balkbredd horisontell 60 ° ~ 120 ° vertikal 16 ° ~ 8 °
Vertikal plan undertryckning av sidoben <-12dB
Intermodulation ≤ 110dBm


1.7.1b bildning av höga gain panelantenn
A. med flera halvvågsdipol anordnade i en linjär uppsättning placeras vertikalt
B. I den linjära uppsättningen på ena sidan samt en reflektor (reflektor plattan för att föra två halvvågsdipol vertikal uppsättning som exempel)
Gain är G = 11 ~ 14dBi
C. För att förbättra antennförstärkningen Panelen kan vidare användas åtta halvvågsdipol rad array

Som noterats är de fyra halvvågsdipolerna arrangerade i en linjär matris med vertikalt placerad förstärkning cirka 8dBi; sidan plus en reflektorplatta kvartär linjär matris, nämligen konventionell panelantenn, är förstärkningen ungefär 14 ~ 17dBi.

Plus sidan finns det en reflektor åtta yuan linjär matris, dvs långsträckt plattliknande antenn, förstärkningen är ungefär 16 ~ 19dBi. Det är självklart långsträckt plattliknande antennlängd för konventionell plattantenn fördubblats till cirka 2.4 meter.


1.7.2 High Gain Grid parabolantenn
Från kostnadseffektivt sätt används det ofta som en gitterparabolisk antennrepeaterdonatorantenn. Som en bra parabolisk effekt, så paraboloiduppsättning av radiokapacitet, parabolantenn med 1.5 m diameter i nätet, i bandet 900 megabyte, kan vinsten nås G = 20dBi. Den är särskilt lämplig för punkt-till-punkt-kommunikation, till exempel att den ofta används som en repeaterdonatorantenn.

Parabolisk gallerliknande struktur som används, först, för att reducera vikten av antennen, den andra för att minska luftmotståndet.

Parabolisk antenn kan vanligtvis ges före och efter förhållandet av minst 30dB, som är den repeater system mot självexciterade och gjorde den mottagande antennen måste uppfylla de tekniska specifikationerna.


1.7.3 Yagi riktantenn
Yagi-riktningsantenn med hög förstärkning, kompakt struktur, enkel att installera, billig osv ... Därför är den särskilt lämplig för punkt till punktkommunikation, till exempel inomhusdistributionssystem som ligger utanför den föredragna typen av antennmottagande antenn.

Yagiantenn, ju mer antalet celler, ju högre förstärkning, vanligtvis 6-12 enhet riktad Yagiantenn, förstärkningen hos upp till 10-15dBi.


1.7.4 Indoor Tak Antenn
Inomhus tak antennen måste ha en kompakt struktur, vackert utseende, enkel installation.
Sett på marknaden idag inomhus tak antenn, forma många färger, men dess andel av den inre kärnan gjorde nästan alla samma.

Den inre strukturen för denna takantenn, även om storleken är liten, men eftersom den är baserad på teorin bredbandsantennen, användningen av datorstödd design och användningen av en nätverksanalysator för felsökning, kan den tillfredsställa arbetet i en mycket brett frekvensband VSWR krav, i enlighet med nationella standarder, arbetar i ett bredband antenn index för stående vågförhållandet VSWR ≤ 2. Naturligtvis för att uppnå bättre VSWR ≤ 1.5. Förresten, är inomhustakantennen en antenn med låg vinst, vanligtvis G = 2dBi.


1.7.5 Inomhus Wall Mount Antenna
Inomhus vägg antennen måste också ha en kompakt struktur, vackert utseende, enkel installation.
Sett på marknaden idag inomhus vägg antenn, form färg en hel del, men det gjorde den inre kärnan av aktien är nästan samma.

Den inre väggstrukturen hos antennen är en antenn av dielektrisk luft av typen microstrip. Som ett resultat av breddning av bandbreddens hjälpantennstruktur, användningen av datorstödd design och användningen av en nätverksanalysator för felsökning kan de bättre uppfylla arbetskraven för bredband.

Förresten, har inomhus vägg antenn en viss vinst på ca G = 7dBi.

2 Några grundläggande begrepp inom vågutbredning


För närvarande GSM och CDMA mobil kommunikation som används band är: 

GSM: 890-960MHz, 1710-1880MHz
CDMA: 806-896MHz
806-960MHz frekvensområdet för en FM-intervall, 1710 ~ 1880MHz frekvensområde är mikrovågsområdet.
Vågor av olika frekvenser, eller olika våglängder, dess flamspridning inte är identiska, eller ens väldigt annorlunda.


2.1 free-space Communication avstånd ekvation
Låt sändningseffekt PT, sändande antenn förstärka GT, driftsfrekvens f. Mottagen effekt PR, mottagande av antennförstärkning GR, sändning och mottagande av antennavstånd är R, sedan är radiomiljön i frånvaro av störningar, radiovågens utbredningsförlust på väg L0 har följande uttryck:

L0 (dB) = 10Lg (PT / PR)
= 32.45 + 20 LGF (MHz) + 20 LGR (km)-GT (dB)-GR (dB)
[Exempel] Låt: PT = 10W = 40dBmw, GR = GT = 7 (dBi), f = 1910MHz

Q: R = 500m tid, PR =?
Svar: (1) (dB) L0 beräknas
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 Beräkning
PR = PT / (107.807) = 10 (W) / (107.807) = 1 (μW) / (100.807)
= 1 (μW) / 6.412 = 0.156 (μW) = 156 (μW)

Förresten, 1.9GHz radio i penetration lagret av tegel, om förlust (10 ~ 15) dB


2.2 VHF och mikrovågsöverföring siktlinje
2.2.1 Den ultimata look i fjärran
FM speciell mikrovågsugn, hög frekvens, våglängden är kort, dess markvåg sönderfaller snabbt, så lita inte på markvågutbredning över långa avstånd. FM speciell mikrovågsugn, främst genom den rumsliga vågutbredningen.

I korthet sträcker sig det rumsliga vågområdet i den rumsliga riktningen för en våg som utbreder sig längs en rak linje. Uppenbarligen, på grund av jordens krökning av utrymme vågutbredning existerar en gräns stirra in i avståndet Rmax.

Titta på det längsta avståndet från området, traditionellt känt som belysningszon; extremt avstånd Rmax ser utanför området då kallat det skuggade området. Utan att säga det språket bör användningen av ultrashortvåg, mikrovågskommunikation, sändande antennmottagningspunkt falla inom gränserna för det optiska området Rmax.

Genom jordens krökningsradie, från utseendegränsen Rmax och sändande antenn och mottagande antennhöjd HT, förhållandet mellan HR: Rmax = 3.57 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
Med hänsyn till den roll av atmosfärisk refraktion på radion, bör gränsen revideras för att titta i fjärran

Rmax = 4.12 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
Antenn

Eftersom frekvensen av elektromagnetiska vågor är mycket lägre än frekvensen av ljusvågor, vågutbredning effektiv stirra in avståndet från Re Rmax titta runt gränsen 70%, dvs, Re = 0.7Rmax.

Till exempel, HT och HR respektive 49m och 1.7m, den effektiva optiska spektrum av Re = 24km.


2.3 vågutbredningsproblem egenskaper i planet på marken
Direkt bestrålas av den sändande antennen radiomottagning punkt kallas den direkta vågen, sändarantenn av radiovågor som avges pekar på marken, genom marken reflekterade vågen når den mottagande punkten kallas den reflekterade vågen.

Uppenbarligen bör mottagningssignalpunkten vara den direkta vågen och den reflekterade vågsyntesen. Syntes av våg som inte är 1 +1 = 2 som enkel algebraisk summa av resultat med syntetisk direktvåg och den reflekterade vågvägsskillnaden mellan vågorna skiljer sig åt.

Wave vägskillnaden är en udda multipel av en halv våglängd, den direkta vågen och den reflekterade vågen signalen, för att syntetisera den maximala, våg vägskillnaden är en multipel av våglängden, den direkta vågen och den reflekterade vågen signalen subtraktion, är syntes minimeras.

Sett, närvaron av marken reflektion, så att den rumsliga fördelningen av signalintensiteten blir ganska komplex.

Faktisk mätpunkten: Ri av en viss sträcka, kommer signalstyrkan med ökande avstånd eller antennhöjd vara vågrörelse, Ri på ett visst avstånd, avståndet ökar med graden av minskning eller antenn, kommer signalstyrkan vara.

Minskar monotoniskt. Teoretisk beräkning ger Ri- och antennhöjden HT, HR-relation:
Ri = (4HTHR) / l, L är våglängden.

Det säger sig självt, måste Ri vara mindre än de gränsvärden stare i fjärran Rmax.


2.4 flervägsutbredning av radiovågor
På FM kommer mikrovågsbandet, radio i spridningsprocessen att stöta på hinder (t.ex. byggnader, höga byggnader eller kullar, etc.) reflekterar radioen. Därför finns det många som når den mottagna antennen reflekterade vågen (i stort sett bör den markreflekterade vågen också inkluderas), detta fenomen kallas flervägsutbredning.

På grund av flervägsöverföring, vilket gör att den rumsliga fördelningen av signalfältstyrkan blir ganska komplex, flyktig, förbättrad signalstyrka på vissa ställen, viss lokal signalstyrka försvagades; även på grund av påverkan av flervägstransmission, men också för att göra vågor förändras polarisationsriktningen.

Dessutom har olika hinder på radiovågreflektionen olika kapaciteter. Till exempel: armerad betongbyggnad på FM, mikrovågsreflektivitet starkare än en tegelvägg.

Vi bör försöka att övervinna de negativa effekterna av flervägsutbredning effekter, vilket är i kommunikation som kräver hög nätverk kvalitet kommunikation, människor använder ofta rumsdiversitet eller polarisering tekniker mångfald skäl.


2.5 diffrakterad vågutbredning
När det gäller överföringen av stora hinder kommer vågorna att spridas runt hinder framåt, ett fenomen som kallas diffraktionsvågor. FM, mikrovågsugn med hög frekvens våglängd, diffraktion svag, signalstyrkan på baksidan av en hög byggnad är liten, bildandet av så kallade "skugga."

Graden av signalkvalitet påverkas, inte bara relaterad till höjd och byggnad, och mottagningsantennen på avståndet mellan byggnaden utan också och frekvens. Till exempel finns det en byggnad med en höjd på 10 meter, byggnaden bakom avståndet 200 meter, den mottagna signalkvaliteten påverkas nästan, men på 100 meter minskade den mottagna signalfältstyrkan än den utan byggnader avsevärt.

Observera att, som ovan nämnts, den försvagande utsträckningen också med signalfrekvensen, för 216 till 223 MHz RF-signal, den mottagna signalfältstyrkan än den utan byggnader låg 16dB, för 670 MHz RF-signal, det mottagna signalfältet Ingen byggnad låg intensitet förhållandet 20dB. Om byggnadens höjd till 50 meter, på ett avstånd av mindre än 1000 meter av byggnader, kommer den mottagna signalens fältstyrka att påverkas och försvagas.

Det vill säga, ju högre frekvens, desto högre byggnad, desto mer mottagande antenn nära byggnaden, signalstyrka och desto högre grad av påverkad kommunikationskvalitet;

Omvänt, ju lägre frekvens, desto mer låga byggnader, bygga längre mottagande antenn, är påverkan mindre.

Därför väljer en plats basstation och inrätta en antenn, se till att ta in förökning konto diffraktionseffekter eventuella negativa effekter, noterade diffraktion förökning från en rad olika faktorer påverkar.


Tre överföringsledningar några grundläggande begrepp
Anslut antenn- och sändarutgången (eller mottagarens ingång) kabel som heter överföringslinje eller matare. Sändningslinjens huvuduppgift är att effektivt överföra signalenergi, därför bör den kunna skicka ut sändarsignaleffekten med minimal förlust till ingången från den sändande antennen, eller den mottagna antennen som sänds med minimal förlust till mottagaren ingångar, och det bör inte själv avvika störningssignaler som tas upp eller så, överföringsledningar måste vara avskärmade.

Förresten, när den fysiska längden hos överföringsledningen är lika med eller större än våglängden för den sända signalen, är transmissionsledningen också kallas långt.


3.1 typ av överföringsledning
FM-överföring linjesegment är i allmänhet två typer: parallelltråd överföringsledningar och koaxialöverföringsledning, mikrovågsbandet kraftledningar är koaxialkabel kraftledningen, vågledare och mikroband.

Parallelltransmissionslinje bildad av två parallella ledningar, som är symmetrisk eller balanserad transmissionslinje, denna matarförlust, kan inte användas för UHF-bandet. Koaxial transmissionslinje två ledningar var skärmad kärntråd och koppar, nät koppar nät eftersom två ledare och jordasymmetri, så kallade asymmetriska eller obalanserade transmissionslinjer.

Koax driftsfrekvensområde, låg förlust, i kombination med en viss elektrostatisk skärmningseffekt, men störningen i magnetfältet är kraftlös. Undvik användning med starka strömmar parallellt med linjen, linjen kan inte vara nära lågfrekvenssignalen.


3.2 Den karakteristiska impedansen för transmissionsledningen
Runt en oändligt lång transmissionsledningsspänning och strömförhållande definieras som transmissionslinjens karakteristiska impedans, representerar Z0 a. Den karakteristiska impedansen för koaxialkabeln beräknas som

Z. = [60 / √r] × Logg (D / d) [Euro].
Vari, är D den inre diametern hos koaxialkabeln yttre ledaren kopparnät, d av kabeln tråddiameter;

εr är den relativa dielektriken mellan ledarnas permittivitet.
Typiskt Z0 = 50 Ohm, där Z0 = 75 ohm.

Det är uppenbart från ovanstående ekvation, den karakteristiska impedansen hos matarledarna endast med diametern D och d, och den dielektriska konstanten e mellan ledarna, men inte med matarlängden, frekvensen och matarterminalen oavsett ansluten belastningsimpedans.


3.3 feeder dämpningskoefficienten
Matare i signalöverföringen, utöver de resistiva förlusterna i ledaren, den dielektriska förlusten av det isolerande materialet där. Båda förlusterna med linjelängden ökar och driftsfrekvensen ökar. Därför bör vi försöka förkorta den rationella distributionsmatarlängden.

Enhetslängd på storleken på förlusten genererad av dämpningskoefficienten ß uttryckt i enheter av dB / m (dB / m), kabelteknologi de flesta av instruktionerna på enheten med dB / 100m (db / hundra meter).

Låt ineffekt till mataren P1, från längden av L (m) uteffekten hos mataren är P2 kan transmissionsförlusten TL uttryckas som:

TL = 10 × Lg (Pl / P1) (dB)
Dämpning koefficient
p = TL / L (dB / m)

Exempelvis kan NOKIA7 / 8 英寸 låg kabel, 900 MHz dämpningskoefficient β = 4.1 dB / 100 m, skrivas som β = 3dB / 73m, det vill säga signaleffekten vid 900 MHz, var och en genom denna kabellängd 73 m, effekten till mindre än hälften.

Den vanliga icke-låga kabeln, till exempel SYV-9-50-1, 900 MHz dämpningskoefficient β = 20.1dB / 100m, kan skrivas som β = 3dB / 15m, det vill säga en frekvens på 900 MHz signaleffekt, efter varje 15 m lång denna kabel, kommer kraften att halveras!


3.4 Matchande Concept
Vad är matchen? Enkelt uttryckt är matarterminalen ansluten till lastimpedansen ZL lika med den karakteristiska impedansen Z0-mataren, matarterminalen kallas en matchande anslutning.

Match, det finns bara överförs till mataren plintbelastning incident, och ingen last alstras av terminalen i den reflekterade vågen, därför, till antennen belastningen som en terminal, se till att antennen matchning för att erhålla all signaleffekt.

Som framgår nedan, samma dag när linjen impedans 50 ohm och med en 50 ohms kablar matchas, och den dag när linjen impedans 80 ohm och med en 50 ohms kablar är inkompatibla.

Om tjockare diameter antennelement, antenningången impedans kontra frekvens är liten, lätt att underhålla match och feeder, sedan antennen på ett brett utbud av operativsystem frekvenser.

Tvärtom är det smalare.
I praktiken påverkas antennens impedans av de omgivande föremålen. För att få en bra matchning med antennmataren kommer det också att krävas vid upprättandet av antennen genom att mäta, lämpliga justeringar av antennens lokala struktur, eller lägga till matchande anordning.


3.5 Return Loss
Som noterats, när mataren och antennen matchar, reflekteras inte mataren vågor, bara händelsen, som överförs till mataren som reser vågantennen. Vid denna tidpunkt är matningsspänningsamplituden genom den nuvarande amplituden lika, matarens impedans vid vilken punkt som helst är lika med dess karakteristiska impedans.

Och antennen och mataren passar inte, antennimpedansen är inte lika med den karakteristiska impedansen hos mataren, matarbelastningen kan bara absorbera högfrekvensenergin på transmissionsdelen och kan inte absorbera hela den delen av energin absorberas inte kommer att reflekteras tillbaka för att bilda reflekterad våg.

Till exempel, i figuren, eftersom impedansen hos antennen och mataren typ, en 75-ohm, en 50 ohm impedans obalans, är resultatet


3.6 VSWR
Om det inte stämmer överens, inträffar mataren samtidigt och reflekterar vågor. Fas av händelsen och reflekterade vågor på samma plats, spänningsamplituden för maximal spänningsamplitud summan Vmax, bildande antinoder; infallande och reflekterade vågor i motsatt fas relativt den lokala spänningsamplituden reduceras till minsta spänningsamplitud Vmin, bildningen av noden.

Andra amplitudvärden för varje punkt är mellan antinoder och nod mellan. Denna syntetiska våg kallade en rad stående.

Reflekterade vågen spänning och förhållandet kallas den infallande spänningsamplituden reflektionskoefficienten, betecknat med R

Reflekterad vågsamplitud (ZL-Z0)
R = ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─
Infallande vågsamplitud (ZL + Z0)
Antinod amplitud spänningsnoden spänning stående våg som förhållandet, även kallad spänningsförhållande stående våg, betecknad VSWR
Spänningsamplituden antinod Vmax (1 + R)
VSWR = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─

Den grad av konvergens nodspänningen Vmin (1-R)
Avslutande ZL lastimpedans och den karakteristiska impedansen Z0 närmare, är reflektionskoefficienten R mindre, är VSWR närmare 1, desto bättre match.


3.7 balansanordning
Källan eller lasten eller kraftledning, baserat på deras förhållande till marken, kan delas in i två typer av balanserad och obalanserad.

Om signalkällan och jordspänningen mellan båda ändarna med lika motsatt polaritet, kallas den balanserade signalkällan, annars känd som den obalanserade signalkällan; om belastningsspänningen mellan båda ändarna av marken är lika med motsatt polaritet, kallas lastbalansering, annars känd som obalanserad last; om transmissionsledningsimpedansen mellan de två ledarna och jordar densamma, kallas den balanserad transmissionslinje, annars obalanserad transmissionslinje.

I den obalanserade lastobalansen mellan signalkällan och koaxialkabeln bör användas i balansen mellan signalkällan och lastbalanseringen bör användas för att ansluta parallella trådtransmissionslinjer för att effektivt överföra signaleffekt, annars balanserar de inte eller balansen kommer att förstöras och kan inte fungera korrekt.

Om vi ​​vill balansera lasten obalanserad överföringslinje och ansluten, är den vanliga metoden att installera mellan "balanserad - obalanserad" omvandlingsenhet, ofta kallad balun.


3.7.1 Våglängd Baluns halv
Även känd som den "U" -formade tubbalunen, som används för att balansera lasten obalanserad matarkoaxialkabel med en halvvågs dipolanslutning mellan. "U" -format rör det finns en 1: 4-balunimpedansomvandlingseffekt. Mobilt kommunikationssystem som använder koaxialkabelkaraktäristisk impedans är vanligtvis 50 i Europa, så i YAGI-antenn, med en halvvågs dipol motsvarande impedansjusteringen till 200 euro eller så, för att uppnå den ultimata och huvudmatningsimpedansen 50 ohm koaxialkabel.


3.7.2 fjärdedels våglängd balanserad - obalanserad apparat
Använda kvartsvåglängd överföringsledning uppsägning krets öppen karaktär högfrekventa antenn för att uppnå en balanserad ingång och utgång av den koaxiala mataren balansen mellan obalanserad - obalanserad omvandling.

Leverans
A) Polarisering: antennen avger elektromagnetiska vågor kan användas för vertikal polarisering eller horisontell polarisering. När störningsantennen (eller sändningsantennen) och antenn med känslig utrustning (eller mottagningsantenn) samma polarisationsegenskaper, strålningskänsliga enheter i den inducerade spänningen som genereras vid ingången starkast.

Direktivitet: utrymme i alla riktningar mot källan till störning utstrålad elektromagnetisk störning eller känslig utrustning får från alla riktningar elektromagnetisk störningsförmåga är olika. Beskriv strålnings- eller mottagningsparametrar för nämnda riktningsegenskaper.

Polar plot: Antenna Den viktigaste funktionen är dess strålningsmönster eller polära diagram. Polardiagram för antenn strålas från en annan vinkelriktning av det bildade effekt- eller fältstyrkemedelsschemat

Antennförstärkning: antenndirektivitet antenneffektförstärkning G-uttryck. G i båda riktningarna förlusten av antennen, antennens strålningseffekt är något mindre än ingångseffekten

Ömsesidighet: Polardiagrammet för mottagande antenn liknar det polardiagrammet som sänder antennen. Därför är sändnings- och mottagarantennerna ingen grundläggande skillnad, men ibland inte ömsesidiga.

Överensstämmelse: Anslutningsantennfrekvenser, bandet i sin design kan effektivt fungera på utsidan av denna frekvens är ineffektivt. Olika former och strukturer för frekvensen av den elektromagnetiska vågen som mottas av antennen är olika.

Antenn används ofta inom radiobranschen. Elektromagnetisk kompatibilitet, antennen används främst som mätning av elektromagnetiska strålningssensorer, elektromagnetiskt fält omvandlas till en växelspänning. Därefter med de elektromagnetiska fältstyrkavärdena erhållna antennfaktor. Därför krävde EMC-mätning i antenner, antennfaktor högre precision, goda stabilitetsparametrar, men bredare bandantenn.


Antennfaktorn
Är den uppmätta antennens mätningsfältvärden uppmätta med mottagarens antenns utgångsspänningsförhållande.

Elektromagnetisk kompatibilitet och dess uttryck är: AF = E / V
Logaritmisk representation: dBAF = DBE-dBV
AF (dB / m) = E (dBμv / m) -V (dBμv)
E (dBμv/m) = V (dBμv) AF (dB/m)
Var: E - antennfältstyrka, i enheter av dBμv / m
V - spänningen vid antennporten, enheten är dBμv
AF-antenn faktor, i enheter om dB / m.

Antennfaktor AF ska ges när antennfabriken och kalibreras regelbundet. Antennfaktor som anges i manualen är vanligtvis i fjärrfältet, icke-reflekterande och 50 ohm belastning uppmätt under.

Lämna ett meddelande 

meddelande~~POS=TRUNC