kanuni ya antenna

Mionzi
capacitor na antenna na mionzi antenna kuipelekea wakati wa mchakato wa capacitor
Kuna waya alternating mtiririko wa sasa, mionzi ya umeme unaweza kutokea, uwezo wa mionzi na urefu na sura ya waya. Iliyoonyeshwa katika kielelezo, kama nyaya mbili katika ukaribu wa karibu, shamba ya umeme kati ya nyaya limefungwa mbili, hivyo mionzi ni dhaifu sana; wazi nyaya mbili, kama inavyoonekana katika b, c, shamba umeme juu ya kuenea katika jirani nafasi, Mionzi. Ikumbukwe kwamba, wakati urefu wa waya L ni mdogo sana kuliko urefu wa λ, mionzi ni dhaifu; urefu wa waya L ikilinganishwa na urefu wa wimbi, waya itaongeza sana sasa, na kwa hivyo inaweza kuunda mionzi yenye nguvu.

1.2 dipole
Dipole ni classic, antenna mbali zaidi sana kutumika, moja ya nusu-wimbi tovuti dipole inaweza tu kutumika peke yake au kutumika kama kulisha antenna kimfano, lakini pia unaweza kuwa na wingi wa safu nusu-wimbi dipole antenna sumu. Mikono ya oscillator sawa urefu kuitwa dipole. Kila urefu wa mkono ni wavelength robo, nusu ya urefu wa oscillator wavelength, alisema nusu-wimbi dipole, inavyoonekana katika Kielelezo 1.2a. Aidha, kuna nusu-wimbi dipole-umbo, unaweza kuonekana kama dipole full-wimbi waongofu katika sanduku ndefu na nyembamba pembenne, na full-wimbi dipole Stacked ncha mbili za mstatili hii ndefu na nyembamba inaitwa sawa oscillator, kumbuka kwamba urefu oscillator ni sawa na nusu ya wavelength, ni kuitwa nusu-wimbi sawa oscillator, inavyoonekana katika Kielelezo 1.2b.
1.3 Majadiliano antenna Directivity
1.3.1 Directional Antenna
Moja ya kazi ya msingi ya antenna kupeleka ni kupata nishati kutoka feeder kuipelekea nje na nafasi ya jirani, kazi ya msingi ya mbili ni zaidi ya nishati kuipelekea katika mwelekeo wa taka. Dipole ya nusu-wimbi iliyowekwa wima ina gorofa ya muundo wa "donut" -mbo la pande tatu (Kielelezo 1.3.1a). Ingawa tatu-dimensional Stereoscopic muundo, lakini vigumu kuteka Kielelezo 1.3.1b na Kielelezo 1.3.1c inaonyesha mkuu wake wawili ndege muundo, graphic inaonyesha antenna katika mwelekeo wa mwelekeo maalum ndege. 1.3.1b takwimu zinaweza kuonekana katika mwelekeo axial ya mionzi transducer sifuri, upeo mionzi mwelekeo katika ndege usawa; 1.3.1c inaweza kuonekana kwa takwimu, katika pande zote katika ndege usawa kubwa kama mionzi.
1.3.2 antenna Directivity kukuza
Panga safu kadhaa za dipole, zinazoweza kudhibiti mionzi, na kusababisha "donut gorofa", ishara imejikita zaidi katika mwelekeo usawa.
takwimu ni nne nusu-wimbi dipoles kupangwa katika hadi wima na chini pamoja safu wima ya nne mtazamo Yuan mtazamo na mwelekeo wima ya mwelekeo kuchora.
Sahani reflector pia inaweza kutumika kudhibiti mionzi moja moja mwelekeo, ndege reflector sahani upande wa safu hufanya eneo sekta ya chanjo antenna. takwimu ifuatayo inaonyesha mwelekeo usawa wa athari ya uso kuonyesha ya uso wa nchi moja moja kuonyesha ------ mwelekeo wa nguvu yalijitokeza na kuboresha faida.
matumizi ya reflector kimfano, ni kumuwezesha mionzi antenna, kama vile optics searchlights,, kama nishati ni kujilimbikizia katika pembe ndogo imara, na kusababisha kupata faida ya juu sana. Huenda bila kusema, muundo wa antenna kimfano lina vipengele mawili ya msingi: kimfano reflector na lengo kimfano kuwekwa kwenye chanzo mionzi.

1.3.3 Gain
Faida na maana ya nguvu ya pembejeo sawa hali, halisi na bora antenna kipengele mionzi yanayotokana katika hatua hiyo katika nafasi ya uwiano ishara nguvu wiani. Ni maelezo ya upimaji wa nguvu ya pembejeo ya mkusanyiko antenna mionzi ngazi. Kupata antenna chati ni wazi kuwa na uhusiano wa karibu, mwembamba zaidi mwelekeo wa tundu kuu, upande wa tundu ni ndogo, juu ya faida. Inaweza kueleweka kama faida ------ kimwili maana katika umbali fulani kutoka kwa uhakika juu ya ishara ya ukubwa fulani, kama hatua bora chanzo kama antenna si-directional kupeleka, kwa nguvu ya pembejeo ya 100W, na na faida ya G = 13dB = 20 ya antenna directional kama antenna kupeleka, nguvu pembejeo tu 100 / = 20 5W. Kwa maneno mengine, faida ya antenna juu ya mwelekeo wake wa mionzi ya upeo wa madhara ya mionzi, na mashirika yasiyo bora kumweka Directivity chanzo ikilinganishwa amplification ya sababu nguvu ya pembejeo.
Nusu-wimbi dipole na faida ya G = 2.15dBi.
Nne nusu-wimbi dipole mpangilio wima wima pamoja, na kutengeneza safu wima ya nne Yuan, na faida yake ni juu ya G = 8.15dBi (DBI kitu hicho ni walionyesha katika vitengo ya kiasi sare chanzo mionzi bora isotropic uhakika).
Kama nusu-wimbi dipole kwa ajili ya kitu kulinganisha, faida ya kitengo ni dBd.
Nusu-wimbi dipole na faida ya G = 0dBd (kwa sababu ni kwa uwiano wao wenyewe, uwiano ni 1, kuchukua logi wa maadili ya sifuri.) Wima nne Yuan safu, faida yake ni juu ya G = 8.15-2.15 = 6dBd.
1.3.4 Beamwidth
Muundo kawaida ina maskio nyingi, ambapo kiwango cha mionzi kiwango tundu kuitwa tundu kuu, mapumziko ya tundu ya upande au maskio kuitwa sidelobes. Angalia Kielelezo 1.3.4a, katika pande zote za mwelekeo kuu tundu ya mionzi ya kiwango cha juu, itapungua ukubwa mionzi 3dB (nusu nguvu wiani) ya pembeni kati ya pointi mbili inaelezwa kama beamwidth nusu-nguvu (pia inajulikana kama upana boriti au nusu- upana wa tundu kuu au nguvu pembeni au-3dB upana boriti, nusu-nguvu beamwidth, inajulikana HPBW). beamwidth nyembamba, Directivity bora jukumu mbali zaidi, nguvu kupambana na kuingiliwa uwezo. Pia kuna upana boriti, yaani 10dB boriti upana, unaonyesha kwamba ni kiwango mionzi muundo inapunguza 10dB (chini ya moja ya kumi ya wiani nguvu) ya pembeni kati ya pointi mbili.
1.3.5 Front Back uwiano
Mwelekeo wa takwimu, uwiano wa mbele upeo na flap nyuma kuitwa nyuma uwiano, ulionyehsa kwa F / B. Mkubwa zaidi kuliko kabla, antenna nyuma mionzi (au mapokezi) ni ndogo. Nyuma uwiano F / B hesabu ni rahisi sana ------
F / B = 10Lg {(kabla ya wiani nguvu) / (nyuma nguvu wiani)}
Mbele na nyuma ya uwiano antenna F / B wakati ombi, thamani ya kawaida (18 ~ 30) dB, hali ya kipekee zinahitaji hadi (35 ~ 40) dB.
1.3.6 antenna kupata baadhi ya takriban formula
1), nyembamba upana wa tundu kuu ya antenna, juu ya faida. Kwa ajili ya antenna ujumla, faida yake inaweza inakadiriwa na formula zifuatazo:
G (dBi) = 10Lg {32000 / (2θ3dB, E × 2θ3dB, H)}
Ambapo, 2θ3dB, E na 2θ3dB, H mtiririko katika ndege antenna boriti upana kuu mbili;
32000 ni nje ya uzoefu wa takwimu.
2) Kwa antenna kimfano, inaweza approximated na kuhesabu faida
G (dBi) = 10Lg {4.5 × (D / λ0) 2}
Ambamo, D ni mduara wa paraboloid;
λ0 kwa kituo wavelength,
4.5 nje ya data zilizopo takwimu.
3) kwa ajili ya antenna wima omnidirectional, na fomula takriban
G (dBi) = 10Lg {2L / λ0}
Ambapo, L ni urefu antenna;
λ0 kwa kituo wavelength,
antenna

1.3.7 Upper sidelobe kukandamiza
Kwa antenna kituo cha msingi, mara nyingi inahitaji (yaani ndege mwinuko) yake wima mwelekeo wa takwimu, juu ya tundu ya kwanza upande wa tundu kama kuwa. Hii inaitwa ya juu upande wa tundu ukandamizaji. Kituo cha msingi ni kuwahudumia watumiaji wa simu ya mkononi juu ya ardhi, akizungumzia mionzi anga ni maana.
1.3.8 Antenna downtilt
Kufanya tundu kuu akizungumzia ardhi, kuweka antenna inahitaji declination wastani.
1.4.1 dual-polarized antenna
Takwimu ifuatayo inaonyesha hali nyingine mbili za unipolar: +45 ° ubaguzi na -45 ° ubaguzi, hutumiwa tu katika hafla maalum. Hivyo, jumla ya nne unipolar, angalia chini. Wima na usawa usawa upatanishi pamoja polarizations mbili, au +45 ° ubaguzi na -45 ° ubaguzi wa mbili ubaguzi antenna pamoja, hufanya antenna mpya --- Dual-polarized Antena.
mchoro ifuatayo inaonyesha mbili antenna unipolar ni vyema pamoja na kuunda jozi ya antenna dual-polarized, kumbuka kwamba kuna mbili mbili-polarized antenna kontakt.
Dual-polarized antenna (au kupokea) mbili spatially pande orthogonal ubaguzi (wima) wimbi.
1.4.2 ubaguzi hasara
Kutumia wima polarized wimbi antenna na sifa wima ubaguzi kupokea, matumizi ya usawa polarized wimbi antenna na tabia usawa ubaguzi kupokea. Kutumia mkono wa kulia circularly polarized wimbi antenna haki mviringo ubaguzi sifa ya kupokea, na kutumia shoto circularly polarized wimbi tabia LHCP antenna mapokezi.
Wakati zinazoingia wimbi ubaguzi mwelekeo wa mwelekeo ubaguzi wa mechi ya kupokea antenna, ishara ya kupokea itakuwa ndogo, ni kwamba, tukio la hasara ubaguzi. Kwa mfano: Wakati antenna +45 ° inapobanduliwa inapokea ubaguzi wa wima au ubaguzi wa usawa, au, wakati ubaguzi wa antena uliogawanyika kwa wima au -45 ° +45 ° wimbi lililobanduliwa, n.k kesi, Kuzalisha hasara ubaguzi. antenna mviringo-ubaguzi kupokea linearly polarized ndege wimbi, au antenna linear ubaguzi na mawimbi ama circularly polarized, hivyo hali hiyo, pia ni kuepukika hasara ya ubaguzi anaweza kupokea mawimbi zinazoingia ------ nishati ya nusu.
Wakati mwelekeo ubaguzi wa antenna kupokea na mwelekeo wa ubaguzi wa wimbi kabisa orthogonal, kwa mfano, kupokea antenna usawa polarized kwa mawimbi ya wima polarized, au haki mitupu circularly polarized kupokea antenna LHCP wimbi zinazoingia, antenna haiwezi kabisa kupokea wimbi nishati, katika kesi ambayo hasara ya upeo wa ubaguzi, alisema ubaguzi kabisa pekee.
1.4.3 ubaguzi Kutengwa
Ubaguzi bora ni kabisa pekee. Kulishwa kwa antenna moja ishara ya ubaguzi kiasi gani siku zote kutakuwa na kidogo katika mwingine antenna polarized inaonekana. Kwa mfano, dual polarized antenna inavyoonekana, pembejeo kuweka wima ubaguzi antenna nguvu ni 10W, matokeo katika antenna usawa ubaguzi kipimo katika pato la nguvu pato la 10mW.
1.5 Antenna pembejeo Impedans Sini
Ufafanuzi: antenna pembejeo signal voltage na ishara ya sasa uwiano, unaojulikana kama Impedans antenna pembejeo. Rin ina sehemu resistive ya Impedans pembejeo na sehemu reactance Xin, yaani Sini = rin + jXin. Reactance sehemu ya antenna kupunguza uwepo wa nguvu ishara kutoka barabara ya uchimbaji, ili kufanya sehemu reactance ni sifuri, ni kwamba, mbali kama inawezekana Impedans antenna pembejeo ni rena resistive. Kwa kweli, hata kubuni, debugging nzuri sana antenna, Impedans pembejeo pia ni pamoja na ndogo maadili reactance jumla.
Pembejeo Impedans ya muundo wa antenna, ukubwa na wavelength uendeshaji, nusu-wimbi antenna dipole ni muhimu zaidi ya msingi, pembejeo Impedans Sini = 73.1 + j42.5 (Ulaya). Wakati urefu ni mfupi (3-5)%, inaweza kuondolewa ambapo sehemu ya reactance Impedans antenna pembejeo ni rena resistive, basi Impedans pembejeo ya Sini = 73.1 (Ulaya), (husemwa 75 ohms). Kumbuka kuwa madhubuti kusema, rena resistive pembejeo Impedans ya antenna ni haki tu katika suala la pointi mzunguko.
Kwa bahati mbaya, nusu-wimbi oscillator sawa pembejeo Impedans ya mara nusu-wimbi dipole nne, yaani Sini = 280 (Ulaya), (majina 300 ohms).
Jambo la kushangaza, kwa antenna yoyote, Impedans antenna na watu daima debugging, required uendeshaji frequency mbalimbali, sehemu ya kufikirika ya sehemu ya pembejeo Impedans halisi ya wadogo na karibu sana na Ohms 50, ili antenna pembejeo Sini Impedans = Rin = 50 Ohms ------ antenna feeder ni katika Impedans nzuri vinavyolingana muhimu.
1.6 antenna uendeshaji frequency mbalimbali (Bandwidth)
Wote antenna transmitter au antenna mapokezi, ambayo ni daima katika mbalimbali fulani frequency (Bandwidth) ya kazi, Bandwidth ya antenna, kuna mambo mawili tofauti ufafanuzi ------
Moja ni njia: SWR ≤ 1.5 VSWR hali, antenna kazi frequency bendi upana;
Moja ni maana ya chini 3 db antenna faida ndani ya upana bendi.
Katika mifumo ya mawasiliano ya simu, ni kawaida hufafanuliwa kwa zamani, hasa, Bandwidth ya antenna SWR SWR si zaidi 1.5, antenna uendeshaji wa masafa.
Ujumla, bendi ya uendeshaji upana wa hatua kila mzunguko, kuna tofauti katika utendaji antenna, lakini uharibifu wa utendaji unasababishwa na tofauti hii ni kukubalika.
1.7 simu ya mawasiliano ya msingi kituo Antena kutumika, antenna repeater na antenna ya ndani
1.7.1 Jopo Antenna
Wote GSM na CDMA, Jopo Antenna ni mmoja wa darasa kawaida hutumiwa ya antenna muhimu sana wigo wa kituo. Hii antenna ya faida ni: faida ya juu, pai kipande muundo nzuri, baada ya valve ni ndogo, rahisi kudhibiti wima mfano unyogovu, utendaji kuaminika kuziba na maisha ya muda mrefu huduma.
Antenna jopo pia mara nyingi hutumika kama watumiaji antenna repeater, kulingana na upeo wa majukumu ya shabiki ukubwa ukanda lazima kuchagua mifano antenna sahihi.
1.7.1a Base Station Antenna za msingi kiufundi Ufundi Mfano
Frequency mbalimbali 824-960MHz
70MHz Bandwidth
Kupata 14 ~ 17dBi
Ubaguzi Wima
Majina Impedans 50Ohm
VSWR ≤ 1.4
Mbele ya kurudi kwa Ratio> 25dB
Teke (kubadilika) 3 ~ 8 °
Nusu-nguvu beamwidth usawa 60 ° ~ 120 ° wima 16 ° ~ 8 °
Ukandamizaji wa ndege wa wima <-12dB
Kuingiliana kwa ≤ 110dBm
1.7.1b malezi ya juu faida ya antena jopo
A. nyingi na mpangilio nusu-wimbi dipole katika safu linear kuwekwa wima
B. Katika safu linear upande mmoja pamoja na kioo (kioo sahani kuleta mbili nusu-wimbi dipole wima safu kama mfano)
Faida ni G = 11 ~ 14dBi
C. Ili kuboresha jopo faida ya antena inaweza kuwa zaidi kutumika nane nusu-wimbi dipole safu safu
Kama ilivyoelezwa, nne nusu-wimbi dipoles hupangwa katika safu linear ya kupata faida ya wima kuwekwa ni kuhusu 8dBi; upande wa pamoja sahani reflector Quaternary linear safu, yaani kawaida jopo antena, faida ni kuhusu 14 ~ 17dBi .
Plus upande kuna reflector nane Yuan linear safu, yaani vidogo sahani-kama antena, faida ni kuhusu 16 ~ 19dBi. Huenda bila kusema, vidogo sahani-kama antenna urefu kwa ajili ya antenna sahani ya kawaida mara mbili kwa karibu 2.4m.
1.7.2 High Gain Gridi ya kimfano Antenna
Kutoka njia ya gharama nafuu, ni mara nyingi hutumika kama Gridi ya kimfano antenna Antenna repeater wafadhili. Kama nzuri lengo athari kimfano, hivyo paraboloid seti ya uwezo redio, 1.5m kipenyo kimfano antenna ya gridi ya taifa-kama, katika megabaiti 900 bendi, faida unaweza kufikiwa G = 20dBi. Ni hasa zinazofaa kwa hatua kwa uhakika mawasiliano, kama vile ni mara nyingi hutumika kama antenna wafadhili repeater.
Kimfano gridi ya taifa-kama muundo kutumika, kwanza, ili kupunguza uzito wa antenna, ya pili ni kupunguza upepo upinzani.
Antenna kimfano unaweza kawaida kutolewa kabla na baada ya uwiano wa si chini ya 30dB, ambayo ni mfumo repeater dhidi ya ubinafsi-msisimko na alifanya antenna kupokea lazima kukutana na ufundi maalum.
1.7.3 Yagi antenna directional
Yagi directional antenna na faida juu, muundo kompakt, rahisi kuanzisha, nafuu, nk. Kwa hiyo, ni hasa zinazofaa kwa uhakika na mawasiliano ya uhakika, kwa mfano, mfumo wa usambazaji wa ndani ambayo ni nje ya aina preferred ya antenna antenna kupokea.
Yagi antenna, zaidi ya idadi ya seli, juu ya faida, kwa kawaida 6-directional 12 kitengo Yagi antena, faida ya hadi 10-15dBi.
1.7.4 Indoor kiwango Antenna
Ndani ya dari antenna lazima kuwa na muundo kompakt, sura nzuri, rahisi ufungaji.
Kuonekana kwenye antenna soko leo ndani ya dari, sura ya rangi nyingi, lakini sehemu yake ya msingi ndani alifanya karibu kila moja. muundo wa ndani ya antenna hii dari, ingawa kawaida ni ndogo, lakini kwa vile ni msingi antenna nadharia broadband, matumizi ya kompyuta-wasaidiwe kubuni, na matumizi ya analyzer mtandao kwa debugging, inaweza kukidhi kazi katika pana sana mahitaji ya bendi ya masafa ya VSWR, kulingana na viwango vya kitaifa, inafanya kazi katika faharasa ya bandari pana ya uwiano wa wimbi la VSWR ≤ 2. Kwa kweli, kufikia VSWR bora ≤ 1.5. Kwa bahati mbaya, ya ndani dari antenna ni antenna za faida, kwa kawaida G = 2dBi.
1.7.5 Indoor Wall Mlima Antenna
Ndani ya ukuta antenna lazima pia kuwa na muundo kompakt, sura nzuri, rahisi ufungaji.
Kuonekana kwenye soko leo ndani ya ukuta antenna, sura rangi mengi, lakini alifanya msingi ndani ya kushiriki ni karibu sawa. ndani ya ukuta muundo wa antenna, ni hewa ya aina dielectric microstrip antenna. Kama matokeo ya kupanua Bandwidth msaidizi antenna ya muundo, matumizi ya kompyuta-wasaidiwe kubuni, na matumizi ya analyzer mtandao kwa debugging, wao ni uwezo bora kukidhi mahitaji ya kazi ya broadband. Kwa bahati mbaya, ndani ya ukuta antenna ina faida fulani ya juu G = 7dBi.
2 Baadhi ya dhana ya msingi ya uenezi wimbi
Sasa GSM na CDMA bendi ya mawasiliano ya simu kutumika ni:
GSM: 890-960MHz, 1710-1880MHz
CDMA: 806-896MHz
806-960MHz masafa ya FM mbalimbali; 1710 ~ 1880MHz frequency mbalimbali ni mbalimbali microwave.
Mawimbi ya masafa tofauti, au wavelengths tofauti, kuenea sifa yake si kufanana, au hata tofauti sana.
2.1 bure-nafasi ya mawasiliano ya umbali equation
Hebu kusambaza nguvu PT, kupeleka antenna faida GT, uendeshaji frequency f. Kupokea nguvu PR, kupokea antenna faida GR, kutuma na kupokea antenna umbali ni R, basi mazingira redio kwa kukosekana kuingiliwa, wimbi redio uenezi hasara sw njia L0 ina kujieleza yafuatayo:
L0 (dB) = 10Lg (PT / PR)
= 32.45 + 20 LGF (MHz) + 20 LgR (km)-GT (dB)-GR (dB)
[Mfano] Hebu: PT = 10W = 40dBmw; GR = GT = 7 (DBI); f = 1910MHz
Swali: A = 500m muda, PR =?
Jibu: (1) L0 (dB) ni mahesabu
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 Hesabu
PR = PT / (107.807) = 10 (W) / (107.807) = 1 (μW) / (100.807)
= 1 (μW) / 6.412 = 0.156 (μW) = 156 (mμW)
Kwa bahati mbaya, 1.9GHz redio katika safu ya kupenya ya matofali, kuhusu hasara (10 ~ 15) dB
2.2 VHF na microwave line maambukizi ya mbele
2.2.1 kuangalia mwisho katika umbali
FM hasa microwave, high frequency, wavelength ni mfupi, ardhi yake wimbi kuoza haraka, hivyo si kutegemea uenezi ardhi wimbi juu ya umbali mrefu. FM hasa microwave, hasa na uenezi wa anga wimbi. Kwa ufupi, vidudu wimbi mbalimbali katika mwelekeo wa anga wa wimbi kueneza pamoja line moja kwa moja. Ni wazi, kutokana na curvature wa dunia wa nafasi ya uenezi wimbi lipo staré kikomo katika RMAX umbali. Angalia katika umbali mbali kutoka eneo, jadi unaojulikana kama taa eneo; uliokithiri umbali RMAX kuangalia nje ya eneo kisha inayojulikana kama eneo kivuli. Bila kusema kwamba lugha, matumizi ya ultrashort wimbi, microwave mawasiliano, kupeleka antenna kupokea hatua lazima kuanguka ndani ya mipaka ya RMAX macho mbalimbali. Kwa eneo la kupunguka kwa ardhi, kutoka kwa kikomo cha kutazama Rmax na kupitisha antenna na kupokea urefu wa antenna HT, uhusiano kati ya HR: Rmax = 3.57 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
Kuzingatia jukumu la refraction anga kwenye redio, kikomo lazima upya ili kuangalia ndani ya umbali
Rmax = 4.12 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
antenna

Tangu mzunguko wa wimbi electromagnetic ni ndogo sana kuliko frequency ya mawimbi ya mwanga, wimbi uenezi ufanisi staré katika umbali kutoka Re RMAX kuangalia kote kikomo ya 70%, yaani, Re = 0.7Rmax.
Kwa mfano, HT na HR mtiririko 49m na 1.7m, ufanisi macho mbalimbali ya Re = 24km.
2.3 wimbi uenezi sifa katika ndege ya juu ya ardhi
Moja kwa moja na kupeleka irradiated antenna redio hatua mapokezi inaitwa wimbi moja kwa moja; kupeleka antenna ya mawimbi ya redio lilio akizungumzia ardhi, na ardhi yalijitokeza wimbi kufikia hatua ya kupokea inaitwa wimbi yalijitokeza. Wazi, ishara ya mapokezi hatua lazima wimbi moja kwa moja na yalijitokeza awali wimbi. Awali ya wimbi si kama 1 + 1 = 2 kama rahisi kimahesabu Jumla ya matokeo na wimbi yalijengwa moja kwa moja na yalijitokeza wimbi tofauti kati ya mawimbi njia tofauti. Wimbi njia tofauti ni nyingi isiyo ya kawaida ya wavelength nusu, wimbi moja kwa moja na yalijitokeza ishara wimbi, kwa kuunganisha upeo; wimbi njia tofauti ni nyingi ya wavelength, wimbi moja kwa moja na yalijitokeza wimbi ishara ya kutoa, awali ni minimized. Kuonekana, uwepo wa tafakari ya ardhi, hivyo kwamba usambazaji wa nafasi ya kiwango ishara inakuwa ngumu kabisa.
Halisi kipimo kumweka: Ri ya umbali fulani, ishara ya nguvu na umbali kuongeza au urefu antenna itakuwa undulation; Ri katika umbali fulani, ongezeko umbali na shahada ya kupunguza au antenna, ishara ya nguvu itakuwa. Itapungua monotonically. Hesabu ya kinadharia anatoa Ri na antenna HT urefu, Utumishi uhusiano:
Ri = (4HTHR) / l, l ni wavelength.
Huenda bila kusema, Ri lazima kuwa chini ya staré kikomo katika RMAX umbali.
2.4 multipath uenezi wa mawimbi ya redio
Katika FM, bendi ya microwave, redio katika mchakato wa usambazaji kukutana vikwazo (km majengo, mrefu majengo au milima, nk) na kutafakari juu ya redio. Kwa hiyo, kuna mengi ya kufikia kupokea antenna yalijitokeza wimbi (upana akizungumza, ardhi yalijitokeza wimbi lazima pia pamoja), hali hii inaitwa multipath uenezi.
Kutokana na maambukizi multipath, na kufanya usambazaji wa nafasi ya nguvu shamba ishara inakuwa ngumu kabisa, tete, kuimarishwa ishara ya nguvu katika baadhi ya maeneo, baadhi ya mitaa ishara ya nguvu dhaifu; pia kwa sababu ya athari ya maambukizi multipath, lakini pia kufanya mawimbi mwelekeo ubaguzi mabadiliko. Aidha, vikwazo mbalimbali juu ya tafakari wimbi redio na uwezo tofauti tofauti. Kwa mfano: kraftigare halisi ya majengo juu ya FM, microwave reflectivity nguvu zaidi kuliko ukuta tofali. Tunapaswa kujaribu kushinda madhara ya madhara multipath uenezi, ambayo ni katika mawasiliano ya mitandao wanaohitaji high quality mawasiliano, mara nyingi watu kutumia utofauti wa anga au ubaguzi utofauti mbinu sababu.
2.5 diffracted wimbi uenezi
Yaliyojitokeza katika maambukizi ya vikwazo kubwa, mawimbi itakuwa kueneza kuzunguka vikwazo mbele, jambo kuitwa mawimbi diffraction. FM, urefu wa wimbi la mawimbi ya microwave, utengamano dhaifu, nguvu ya ishara nyuma ya jengo refu ni ndogo, malezi ya kile kinachoitwa "kivuli." shahada ya ubora wa signal ni walioathirika, si tu kuhusiana na urefu na jengo, na antenna kupokea na umbali kati ya jengo lakini pia mzunguko, na. Kwa mfano kuna jengo na urefu wa mita 10, jengo nyuma ya umbali wa mita 200, kupokea ishara ya ubora ni karibu unaffected, lakini katika mita 100, kupokea ishara ya shamba nguvu zaidi ya kwamba bila ya majengo ilipungua kwa kiasi kikubwa. Kumbuka kwamba, kama hapo juu alisema, kiwango kudhoofika pia na frequency ishara, kwa 216 kwa 223 MHz RF ishara, kupokea signal shamba nguvu zaidi ya kwamba bila 16dB majengo ya chini, kwa 670 MHz RF signal, kupokea ishara ya shamba Hakuna majengo chini kiwango uwiano 20dB. Kama urefu wa mita 50 jengo, basi katika umbali wa mita chini ya 1000 ya majengo, nguvu uwanja wa ishara ya kupokea itakuwa walioathirika na dhaifu. Hiyo ni ya juu frequency, juu ya jengo, antenna zaidi kupokea karibu na jengo, ishara ya nguvu na zaidi ya shahada ya ubora wa mawasiliano walioathirika; Kinyume chake, chini frequency, majengo zaidi ya chini, kujenga mbali kupokea antenna , Athari ni ndogo.
Kwa hiyo, kuchagua kituo cha msingi tovuti na kuanzisha antenna, kuwa na uhakika na kuzingatia diffraction madhara uenezi mbaya inawezekana, alibainisha uenezi diffraction kutoka kwa aina ya ushawishi sababu.
Tatu maambukizi mistari chache za msingi dhana
Kuungana antenna na pato transmitter (au pembejeo receiver) cable kuitwa line maambukizi au barabara. Kazi kuu ya line maambukizi ni kwa ufanisi kusambaza ishara ya nishati, kwa hiyo, ni lazima kuwa na uwezo wa kupeleka ishara transmitter nguvu na hasara ndogo ya pembejeo ya antenna kupeleka, au antenna kupokea signal zinaa na hasara ndogo na receiver pembejeo, na ni lazima yenyewe kupotea kuingiliwa ishara ilichukua au hivyo, inahitaji mistari maambukizi lazima shielded.
Kwa bahati mbaya, wakati urefu wa kimwili wa line maambukizi ni sawa na au zaidi ya wavelength ya ishara ya zinaa, line maambukizi pia ni kuitwa kwa muda mrefu.
3.1 aina ya line maambukizi
FM maambukizi line makundi kwa ujumla ni aina mbili: sambamba waya maambukizi mistari na line Koaxial maambukizi; microwave bendi ya maambukizi mistari ni Koaxial cable line maambukizi, waveguide na microstrip. Sambamba waya line maambukizi inayoundwa na nyaya mbili sambamba ambayo ni chaguzi au uwiano line maambukizi, hii hasara feeder, haiwezi kutumika kwa ajili ya bendi bandet. Koaxial line maambukizi ya nyaya mbili walikuwa mnalindwa msingi waya wenye matundu na shaba, shaba mesh ardhi kwa sababu, wawili makondakta na nchi asymmetry, hivyo kuitwa asymmetrical au mistari unbalanced maambukizi. Coax uendeshaji frequency mbalimbali, hasara ya chini, pamoja na athari fulani umemetuamo shielding, lakini kuingiliwa ya shamba magnetic ni halina nguvu. Kuepuka kutumia na mikondo ya nguvu sambamba na mstari, mstari hawezi kuwa karibu na ishara chini-frequency.
3.2 Impedans tabia ya line maambukizi
Kuzunguka mstari kubwa kwa muda mrefu maambukizi uwiano voltage na sasa inaelezwa kama Impedans maambukizi line tabia, Z0 inawakilisha. Impedans tabia ya cable Koaxial ni mahesabu kama
Z. = [60 / √ εr] × Ingia (D / d) [Euro].
Ambamo, D ni kipenyo ndani ya Koaxial cable nje mtandao kondakta shaba; d ya kipenyo waya waya;
εr ni dielectric ya jamaa kati ya idhini ya conductors.
Kawaida Z0 = 50 Ohms, kuna Z0 = 75 ohm.
Ni dhahiri kutoka kwa hesabu ya hapo juu, tabia ya kuingizwa kwa wasafishaji wa feeder tu na kipenyo D na d, na dielectric ya kawaida kati ya wasafishaji, lakini sio na urefu wa mzunguko, mzunguko wa mara kwa mara na kituo cha feeder bila kujali kuingiliana kwa mzigo.
3.3 feeder attenuation mgawo
Feeder katika maambukizi ishara, pamoja na hasara resistive katika kondakta, hasara dielectric ya vifaa kuhami huko. Wote hasara na kuongezeka kwa urefu line na ongezeko uendeshaji frequency. Kwa hiyo, tunapaswa kujaribu kufupisha mantiki usambazaji feeder urefu.
Urefu wa kipenyo cha saizi ya upotezaji unaotokana na mgawo wa attenuation β iliyoonyeshwa katika vitengo vya dB / m (dB / m), teknolojia ya cable zaidi ya maagizo kwenye kitengo hicho na dB / 100m (db / mita mia moja).
Hebu pembejeo nguvu kwa P1 feeder, kutoka urefu wa L (m) pato nguvu ya feeder ni P2, maambukizi TL hasara inaweza kuwa walionyesha kama:
TL = 10 × Lg (P1 / P2) (dB)
Attenuation mgawo
T = TL / L (dB / m)
Kwa mfano, kebo ya chini ya NOKIA7 / 8,, mgawo wa kupunguza uzito wa 900MHz 4.1 = 100dB / 3m, inaweza kuandikwa kama 73d = 900dB / 73m, ambayo ni nguvu ya ishara kwa XNUMXMHz, kila moja kupitia urefu huu wa cable XNUMXm , Uwezo wa chini ya nusu.
Cable ya kawaida isiyo ya chini, kwa mfano, SYV-9-50-1, 900MHz mgawo wa kupunguza β = 20.1dB / 100m, inaweza kuandikwa kama β = 3dB / 15m, ambayo ni, mzunguko wa nguvu ya ishara ya 900MHz, Baada ya cable kila 15m muda mrefu hii, nguvu itakuwa nusu!
3.4 Matching Dhana
Je, ni mechi? Kuweka tu, terminal feeder kushikamana na ZL Impedans mzigo ni sawa na feeder tabia Impedans Z0, terminal feeder inaitwa uhusiano vinavyolingana. Mechi, kuna tu zinaa na tukio feeder terminal mzigo, na mzigo hakuna ni yanayotokana na terminal ya wimbi yalijitokeza, kwa hiyo, mzigo kama antenna terminal, ili kuhakikisha kwamba antenna vinavyolingana kupata nguvu zote signal. Kama inavyoonekana hapa chini, siku hiyo hiyo wakati Impedans mstari wa Ohms 50, na nyaya 50 ohm ni kuendana, na siku wakati Impedans mstari wa Ohms 80, na nyaya 50 ohm ni mismatched.
Kama mazito kipenyo antenna kipengele, antenna pembejeo Impedans dhidi ya mzunguko ni ndogo, rahisi kudumisha mechi na feeder, basi antenna juu ya aina mbalimbali ya masafa ya uendeshaji. Kinyume chake, ni nyembamba.
Katika mazoezi, Impedans pembejeo ya antenna itakuwa walioathirika na vitu jirani. Ili kufanya mechi nzuri na feeder antenna, pia inatakiwa katika Erection ya antenna kwa kupima marekebisho, sahihi kwa muundo wa ndani ya antenna, au kuongeza vinavyolingana kifaa.
3.5 Kurudi kupoteza
Kama ilivyoelezwa, wakati feeder na vinavyolingana antenna, barabara si yalijitokeza mawimbi, tu tukio, ambayo ni kupitishwa kwa feeder kusafiri wimbi antenna. Kwa wakati huu, voltage feeder amplitude katika amplitude sasa ni sawa, Impedans ya barabara katika hatua yoyote ni sawa na Impedans tabia yake.
Na antenna na feeder si mechi, Impedans antenna si sawa na Impedans tabia ya barabara, mzigo feeder inaweza tu kunyonya nishati ya juu-frequency juu ya sehemu ya maambukizi, na hawezi kunyonya yote ya kuwa sehemu ya nishati ni kufyonzwa si itakuwa yalijitokeza nyuma na kuunda yalijitokeza wimbi.
Kwa mfano, katika takwimu, tangu Impedans ya aina antenna na barabara, 75-ohm, ohm 50 Impedans kutokutembea, matokeo yake ni
3.6 VSWR
Katika kesi ya kutokutembea, barabara wakati huo huo tukio hilo na mawimbi yalijitokeza. Awamu ya tukio hilo na yalijitokeza mawimbi sehemu moja, amplitude voltage ya upeo voltage amplitude Jumla Vmax, na kutengeneza antinodes; tukio hilo na mawimbi yalijitokeza katika awamu ya pili ya jamaa na amplitude mitaa voltage ni kupunguzwa kwa kiwango cha chini voltage amplitude Vmin, malezi ya nodi. Nyingine amplitude thamani ya kila hatua ni kati ya antinodes na node kati. Wimbi hili yalijengwa kuitwa amesimama mfululizo.
Yalijitokeza voltage wimbi na uwiano inaitwa voltage tukio amplitude tafakari mgawo, ulionyehsa kwa R
Yalijitokeza wimbi amplitude (ZL-Z0)
R = ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─
Tukio wimbi amplitude (ZL + Z0)
Antinode amplitude voltage nodi voltage amesimama-wimbi uwiano kama uwiano, pia hujulikana voltage amesimama wimbi uwiano, ulionyehsa VSWR
Voltage amplitude antinode Vmax (1 + R)
VSWR = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─
shahada ya muunganiko nodi voltage Vmin (1-R)
Kuahirisha mzigo Impedans ZL na tabia Z0 Impedans karibu, mgawo tafakari R ni ndogo, VSWR ni karibu na 1, mechi bora.
3.7 kusawazisha kifaa
chanzo au line mzigo au maambukizi, kwa misingi ya uhusiano wao na ardhi, inaweza kugawanywa katika aina mbili ya uwiano na unbalanced.
Kama chanzo signal na voltage ya ardhi kati ya ncha mbili ya polarity sawa kinyume, inaitwa uwiano signal chanzo, inayojulikana kama chanzo unbalanced ishara, kama voltage mzigo kati ya ncha mbili ya ardhi sawa na kinyume polarity, inaitwa mzigo kusawazisha, inayojulikana kama mzigo unbalanced; ikiwa line maambukizi Impedans kati ya makondakta mbili na ardhi hiyo, ni wito uwiano line maambukizi, vinginevyo unbalanced line maambukizi.
Katika usawa unbalanced mzigo kati ya chanzo signal na cable Koaxial inapaswa kutumika katika uwiano kati ya chanzo signal na kusawazisha mzigo inapaswa kutumika kuunganisha mistari sambamba maambukizi waya, ili ufanisi kusambaza ishara ya nguvu, vinginevyo hawana usawa au usawa wataangamizwa na hawawezi kufanya kazi vizuri. Ikiwa tunataka kusawazisha laini isiyo na usawa ya usafirishaji na iliyounganishwa, njia ya kawaida ni kusanikisha kati ya vifaa vya uongofu vya "usawa - visivyo na usawa" vya nafaka, balun inayojulikana sana.
3.7.1 wavelength Baluns nusu
Pia inajulikana kama bomba la umbo la "U", ambalo hutumiwa kusawazisha kebo isiyo na usawa feeder coaxial cable na uhusiano wa nusu-wimbi dipole kati. "U" mrija kuna 1: 4 athari ya mabadiliko ya impedance ya balun. Mawasiliano ya simu mfumo wa kutumia cable Koaxial tabia Impedans ni kawaida 50 katika Ulaya, hivyo katika YAGI antenna, kwa kutumia nusu-wimbi dipole sawa na marekebisho Impedans kwa Euro 200 au hivyo, kufikia mwisho na kuu feeder Impedans 50 ohm Koaxial cable .
3.7.2 robo ya wavelength uwiano - unbalanced kifaa
Kutumia robo-wavelength maambukizi line kusitisha mzunguko wazi asili ya antenna high-frequency kufikia uwiano pembejeo bandari na bandari ya pato la usawa kati ya Koaxial feeder unbalanced - unbalanced uongofu.

Feature

A) ubaguzi: antenna hutoa mawimbi sumakuumeme inaweza kutumika kwa ajili ya ubaguzi wa wima au ubaguzi usawa. Wakati antenna kuingiliwa (au kupeleka antenna) na antenna nyeti vifaa (au kupokea antenna) huo ubaguzi sifa, mionzi-nyeti vifaa katika voltage ikiwa yanayotokana katika pembejeo nguvu.
2) Directivity: nafasi katika pande zote kuelekea chanzo cha kuingiliwa kuipelekea electromagnetic kuingiliwa au vifaa nyeti inayopata kutoka kila electromagnetic maelekezo uwezo kuingiliwa ni tofauti. Kuelezea vigezo mionzi au mapokezi ya sifa alisema directional.
3) Polar njama: Antenna kipengele muhimu zaidi ni mionzi yake muundo au mchoro Polar. Antenna mchoro Polar kuipelekea kutoka pande tofauti pembe ya mchoro nguvu au shamba nguvu sumu
4) Antenna faida antenna Directivity antenna nguvu faida G kujieleza. G katika mwelekeo ama hasara ya antenna, antenna mionzi nguvu ni kidogo chini ya nguvu ya pembejeo
5) Usawa: kupokea antenna mchoro Polar ni sawa na mchoro kupeleka antenna Polar. Kwa hiyo, kusambaza na kupokea Antena hakuna tofauti ya msingi, lakini wakati mwingine si kubadilishana.
6) Kufuata: uzingatiaji antenna masafa, bendi katika kubuni wake wanaweza kufanya kazi kwa ufanisi katika nje ya mzunguko huu ni ufanisi. Maumbo tofauti na miundo ya mzunguko wa wimbi electromagnetic kupokelewa na antenna ni tofauti.
Antenna ni kutumika sana katika biashara ya redio. Utangamano electromagnetic, antenna ni hasa hutumika kama kipimo cha sensorer sumakuumeme mionzi, shamba umeme ni waongofu na voltage mchanganyiko. Basi na electromagnetic maadili ya nguvu shamba kupatikana antenna sababu. Kwa hiyo, EMC kipimo katika Antena, antenna sababu required juu usahihi, vigezo nzuri ya utulivu, lakini antenna pana bendi.
3, sababu antenna
Ni kipimo shamba nguvu maadili antenna kipimo na antenna receiver uwiano pato bandari voltage. Electromagnetic utangamano na usemi wake ni: AF = E / V
Logarithmic uwakilishi: dBAF = DBE-dBV
AF (dB / m) = E (dBμv / m) -V (dBμv)
E (dBμv / m) = V (dBμv) AF (dB / m)
Wapi: E - nguvu ya shamba ya antenna, katika vitengo vya dBμv / m
V - voltage kwenye bandari ya antenna, sehemu ni dBμv
AF-antenna sababu, katika vitengo ya dB / m
Antenna AF sababu itolewe wakati kiwanda antenna na mara kwa mara sanifu. Angani antenna sababu kutolewa katika mwongozo, kwa ujumla katika mbali-shamba, mashirika yasiyo ya kutafakari, na mzigo 50 ohm kipimo chini.