Prinsippet for antennen

Stråling
Kondensatoren til antennen til antennen stråling utstrålt under prosessen med kondensatoren
Det ledning vekselstrøm flyter, kan den elektromagnetiske stråling forekommer, evnen av stråling og lengden og formen av tråden. Vist i figur A, hvis de to ledningene i umiddelbar nærhet, er det elektriske felt mellom ledningene bundet i to, slik at strålingen meget svak; åpne de to ledningene, som vist i B, C, det elektriske feltet på spredningen i omkringliggende plass, Stråling. Må bemerkes at når ledningslengden L er mye mindre enn bølgelengden λ, er strålingen svak; ledningslengde L som skal sammenlignes med bølgelengden, vil ledningen øke strømmen sterkt, og kan dermed danne en sterk stråling.

1.2 dipol
Dipol er en klassisk, antenne langt den mest brukte, kan en enkelt halvbølge dipol området være ganske enkelt brukes alene eller brukt som mate parabolske antenne, men også kan være et antall halvbølge dipol antenneoppstilling dannet. Armer av lik lengde oscillator kalles dipol. Hver arm lengde er en kvart bølgelengde, en lengde på en halv bølgelengde oscillator, nevnte halvbølge dipol, vist i figur 1.2a. I tillegg er det en halvbølge dipol-formet, kan betraktes som den helbølge-dipol omdannet til en lang og smal rektangulær boks, og de hel bølge dipol stablede to endene av denne langstrakte rektangel kalles tilsvarende oscillator, oppmerksom på at oscillator lengden tilsvarer halvparten av bølgelengden, kalles det en halv bølge tilsvarende oscillator, vist i figur 1.2b.
1.3 Diskusjon antenne directivity
1.3.1 retningsbestemt antenne
En av de grunnleggende funksjonene til sende-antennen, er å få energien fra materen utstrålt ut til det omgivende rom, er de grunnleggende funksjonene til de to til det meste av energien utstrålt i den ønskede retning. Vertikalt plassert halvbølgedipol har en flat av det "doughnut" -formede tredimensjonale mønsteret (figur 1.3.1a). Selv om tredimensjonal stereoskopisk mønster, men vanskelig å trekke Figur 1.3.1b og fig 1.3.1c viser dens to prinsipielle plan mønster, avbilder grafisk antennen i retning av en angitt retning plan. Figur 1.3.1b kan sees i den aksielle retning av svingeren null stråling er maksimal stråling retning i horisontalplanet, 1.3.1c kan ses fra figuren, i alle retninger i horisontalplanet så stor som den stråling.
1.3.2 antenne directivity ekstrautstyr
Gruppere flere dipol matriser, i stand til å kontrollere stråling, noe som resulterer i "flat smultring", er signalet ytterligere konsentrert i horisontal retning.
Figuren er fire halv-bølge-dipoler som er ordnet i en vertikal opp og ned langs den vertikale rekke av kvartære er et perspektivriss og en vertikal retning av tegningen retning.
Reflektor plate kan også brukes til å styre strålingen ensidig retning, plan reflektor plate på den side av matrisen utgjør en sektor arealdekning antenne. Den følgende figur viser den horisontale retning av effekten av den reflekterende overflate av den reflekterende overflaten ------ unilateral retning av reflektert effekt og forbedre forsterkningen.
Bruk av parabolske reflektor, også når den er antennen stråling, slik som optikk, lyskastere, da energien er konsentrert i et lite fast vinkel, som resulterer i en meget høy forsterkning. Det sier seg selv, består sammensetningen av parabolantennen av to grunnleggende elementer: parabolsk reflektor og parabolske fokus plassert på strålekilde.

1.3.3 Gain
Gain betyr: input strøm like betingelser, den faktiske og den ideelle antenne stråling element generert på samme tidspunkt i løpet av signal strømtetthet ratio. Det er en kvantitativ beskrivelse av inngangseffekten av en antenne strålingsnivå konsentrasjon. Antennen mønstre åpenbart har et nært forhold, jo snevrere retning av hoved lapp, er sidelobenivået mindre, jo høyere gevinst. Kan forstås som forsterkningen ------ fysisk mening i en viss avstand fra et punkt på signal av en viss størrelse, hvis den ideelle punktkilde som den ikke-retningsbestemt senderantenne, til den inngangseffekt på 100W, og med en gevinst på G = 13dB = 20 av en retningsbestemt antenne som sender antenne, inngangseffekt bare 100 / 20 = 5W. Med andre ord, en gevinst på antennen på dens retning av maksimal stråling av strålingen effekt, og ikke-ideell punktkilde retningsvirkning sammenlignet amplifikasjon av inngangseffekten faktor.
Half-bølge dipol med en gevinst på G = 2.15dBi.
Fire halv bølge dipol arrangert vertikalt langs den vertikale, danner en vertikal rekke på fire yuan, og dens gevinst er om G = 8.15dBi (dBi dette objektet er uttrykt i enheter av relativt ensartet stråling ideelle isotropic punktkilde).
Dersom halvbølge dipol for sammenligning objekt, blir forsterkningen i enheten DBD.
Half-bølge dipol med en gevinst på G = 0dBd (fordi det er med sitt eget forhold, er forholdet 1, ta logaritmen av null verdier.) Vertikal fire yuan array, er dens gevinst om G = 8.15-2.15 = 6dBd.
1.3.4 Strålebredde
Mønster vanligvis har flere fliker, hvor maksimal strålingsintensitet lobe kalt hoved lobe, kalles resten av sidelobenivået eller fliker sidelober. Se figur 1.3.4a, på begge sider av hoved lobe retning av maksimal stråling, avtar strålingsintensitet 3dB (halv strømtetthet) av vinkelen mellom to punkter er definert som den halve strøm strålebredde (også kjent som strålebredden eller halv Bredden av de viktigste lapp eller makt vinkel eller-3dB strålebredde, halv-power strålebredde, referert HPBW). Den smalere strålebredde, directivity bedre rolle lenger unna, jo sterkere anti-forstyrrelser evne. Det er også en strålebredde, dvs. 10dB strålebredde, tyder på at det er den strålingsintensitet mønster reduserer 10dB (ned til en tiendedel av den strømtetthet) av vinkelen mellom de to punktene.
1.3.5 Første til Ratio
Retningen av figuren, kalles forholdet mellom den maksimale fremre og bakre klaff tilbake-forhold, betegnet med F / B. Større enn før, er antennen bakover stråling (eller mottak) mindre. Tilbake ratio F / B beregningen er veldig enkelt ------
F / B = 10Lg {(før effekttetthet) / (bakover strømtetthet)}
Foran og bak på antennen ratio F / B når forespurt, den typiske verdien (18 ~ 30) dB, unntaksvis kreve opptil (35 ~ 40) dB.
1.3.6 antenne få visse tilnærmet formel
1), den smalere bredden av de viktigste flik av antennen, jo høyere gevinst. For generell antenne, kan dens forsterkning estimeres ved følgende formel:
G (dBi) = 10Lg {32000 / (2θ3dB, E × 2θ3dB, H)}
Hvor henholdsvis 2θ3dB, E og 2θ3dB, H i to hovedplan antennestrålebredde;
32000 er ut av opplevelsen av statistiske data.
2) For en parabolantenne, kan tilnærmes ved beregning av gevinst:
G (dBi) = 10Lg {4.5 × (D / λ0) 2}
Hvori D er diameteren til paraboloid;
λ0 for midtbølgelengden;
4.5 av empiriske statistiske data.
3) for vertikal rundstrålende antenne, med tilnærmet formel
G (dBi) = 10Lg {2L / λ0}
Hvor, L er lengden av antennen;
λ0 for midtbølgelengden;
Antenne

1.3.7 Øvre sidelobe undertrykkelse
For basen antenne, krever ofte sin vertikale (dvs. høyde planet) retning av figuren, viser toppen av den første sidelobenivået lapp som svakere. Dette kalles den øvre sidelobenivået undertrykkelse. Tjener basestasjonen mobilbrukere på bakken, pekende mot himmelen stråling er meningsløst.
1.3.8 Antenne downtilt
For å gjøre den viktigste lapp peker mot bakken, plassere antennen krever moderat avbud.
1.4.1 dual-polarisert antenne
Følgende figur viser de to andre unipolare situasjonene: +45 ° polarisering og -45 ° polarisering, de brukes bare ved spesielle anledninger. Dermed totalt fire unipolar, se nedenfor. Den vertikale og horisontale polarisasjonsantennen sammen to polarisasjoner, eller +45 ° polarisering og -45 ° polarisering av de to polarisasjonsantennene kombinert sammen, utgjør en ny antenne --- Dual-polariserte antenner.
Diagrammet nedenfor viser to unipolar antenne er montert sammen for å danne et par dual-polarisert antenne, oppmerksom på at det er to dual-polarisert antenne.
Dual-polarisert antenne (eller mottar) to romlig gjensidig ortogonale polarisering (vertikal) bølge.
1.4.2 Polarisering tap
Bruk en vertikalt polarisert bølge antenne med vertikal polarisasjon egenskaper til å motta, bruke den horisontale polarisert bølge antenne med horisontal polarisering karakteristisk å motta. Bruk en høyre sirkulært polarisert bølge antenne rett sirkulær polarisering egenskaper til å motta, og å bruke en venstrehendt sirkulært polarisert bølge karakteristisk LHCP antenne mottak.
Når den innkommende bølge polarisasjonsretningen av polarisasjonsretningen av mottakerantennen overens, vil det mottatte signal være liten, er at forekomsten av polarisering tap. For eksempel: Når en +45 ° polarisert antenne mottar vertikal polarisering eller horisontal polarisering, eller, når den vertikalt polariserte antennepolarisasjonen eller -45 ° +45 ° polariserte bølge, etc. tilfelle, For å generere polarisering tap. En sirkulær polarisering-antenne for å motta et lineært polarisert planbølge, eller lineære polarisering antenne med enten sirkulært polariserte bølger, slik situasjonen er det også uunngåelig tap av polarisasjon kan motta innkommende bølger ------ halvparten av energien.
Når polarisasjonsretningen av mottakerantennen til retningen av polarisasjonen av bølgen er fullstendig ortogonale, for eksempel, mottakerantennen horisontalt polarisert vertikalt polariserte bølger, eller høyrehendt sirkulært polarisert mottakerantennen LHCP Den innkommende bølge, kan antennen ikke bli fullstendig mottatt bølge energi, i hvilket tilfelle den maksimale tap av polarisasjon, nevnte polarisasjon fullstendig isolert.
1.4.3 Polarisering Isolation
Ideell polarisering er ikke helt isolert. Matet til antennen til en polarisering signal hvor mye det vil alltid være litt i en annen polarisert antenne vises. For eksempel, den doble polarisert antenne som vises, er den innstilte inngang vertikal polarisasjon antenneeffekt 10W, resultatene i en horisontal polarisasjon antenne målt på utgangen av utgangseffekten av 10mW.
1.5 antenne inngangsimpedans Zin
Definisjon: antenneinngang signal spenning og signal likviditetsgrad, kjent som antenne inngangsimpedans. Rin har en resistiv komponent av input impedans og reaktans komponent Xin, nemlig Zin = Rin + jXin. Reaktans komponent av antennen vil redusere forekomsten av signaleffekt fra materen til ekstraksjonen, slik som å gjøre det reaktans komponent er lik null, det vil si så langt som mulig til antennen inngangsimpedans er rent resistiv. Faktisk, selv utforming, feilsøking meget god antenne omfatter inngangsimpedansen også en liten totale reaktans-verdier.
Inngangsimpedans av antennen strukturen, størrelsen og drifts-bølgelengde, er halvbølge dipol antenne den viktigste grunnleggende, inngangsimpedansen Zin = 73.1 + j42.5 (Europe). Når lengden forkortes (3-5)%, kan den elimineres hvor reaktansen komponent av antennen inngangsimpedans er rent resistiv, da inngangsimpedansen Zin = 73.1 (Europe), (nominelt 75 ohm). Vær oppmerksom på at strengt tatt rent resistive inngangsimpedans av antennen er akkurat i form av frekvens poeng.
Forresten, den halve bølge oscillator tilsvarende inngangsimpedans av en halv bølge dipol fire ganger, dvs. Zin = 280 (Europe), (nominelle 300 ohm).
Interessant, for noen antenne, antenne impedans av folk alltid debugging, den nødvendige drifts frekvensområdet, den imaginære delen av inngangsimpedans reell del av små og svært nær 50 Ohms, slik at antennen inngangsimpedansen Zin = Rin = 50 Ohms ------ antenne til materen er i en god impedanstilpasning nødvendig.
1.6 antenne opererer frekvensområdet (båndbredde)
Både senderen antenne eller mottak antenne, som alltid er i en bestemt frekvensområde (båndbredde) av arbeidet, båndbredden til antennen, er det to forskjellige definisjoner ------
Det ene er midler: SWR ≤ 1.5 VSWR-forhold, antennens frekvensbåndbredde;
Den ene er den betyr: ned 3 db antenne gevinst i bandet bredde.
I mobile kommunikasjonssystemer, er det vanligvis definert av det tidligere, spesielt, er båndbredden til antennen SWR SWR ikke mer enn 1.5, antennen opererer frekvensområdet.
Vanligvis operativbåndet bredden på hver frekvens punkt, det er en forskjell i antenne ytelse, men den forringelse av ytelsen som følge av denne forskjell er akseptabelt.
1.7 mobil kommunikasjon basestasjon antenner brukt, repeater antenne og innendørs antenne
1.7.1 Panel Antenne
Både GSM og CDMA, er Panel Antenna en av de mest brukte klasse av svært viktig basestasjon antenne. Denne antennen er fordeler er: høy gain, er pai skive mønster bra, etter at ventilen er liten, lett å kontrollere vertikalt mønster depresjon, pålitelig forsegling ytelse og lang levetid.
Panel Antenna er også ofte brukt som en repeater antenne brukere, i henhold til omfanget av den rollen fan zone størrelse bør velge de riktige antennekablene modeller.
1.7.1a basestasjon antenne grunnleggende tekniske indikatorer Eksempel
Frekvensområdet 824-960MHz
70MHz båndbredde
Få 14 ~ 17dBi
Polarisering Vertikal
Nominell impedans 50Ohm
VSWR ≤ 1.4
Front / Back Ratio> 25dB
Vipp (justerbar) 3 ~ 8 °
Halvkraft bjelkevidde horisontalt 60 ° ~ 120 ° vertikalt 16 ° ~ 8 °
Vertikal plan undertrykkelse av sidelob <-12dB
Intermodulasjon ≤ 110dBm
1.7.1b dannelse av high-gain panel antenne
A. med flere halvbølge dipol anordnet i en lineær oppstilling som er lagt vertikalt
B. I den lineær rekke på den ene side samt en reflektor (reflektor-plate for å bringe to halvbølge dipol vertikalt over hverandre, som et eksempel)
Gevinsten er G = 11 ~ 14dBi
C. For å forbedre forsterkningen panelantenne kan videre brukes åtte halvbølge dipol rad matrise
Som nevnt, er de fire halv-bølge dipoler arrangert i en lineær rekke vertikalt plassert gevinst om 8dBi; side pluss en reflektor plate kvarternært lineær array, nemlig konvensjonelle panel antenne, er gevinsten om 14 ~ 17dBi .
Pluss side er det en reflektor åtte yuan lineær array, dvs. langstrakt plate-lignende antenne, er gevinsten om 16 ~ 19dBi. Det sier seg selv, doblet langstrakt plate-lignende antenne lengde for konvensjonell plate antenne til rundt 2.4m.
1.7.2 høy gain Grid Parabolic Antenna
Fra kostnadseffektiv måte, er det ofte brukt som et Grid Parabolic Antenna repeater donor antenne. Som en god fokus parabolsk effekt, så paraboloid sett med radio kapasitet, 1.5m diameter parabolantennen av grid-aktig, i bandet 900 megabyte, kan gevinsten bli nådd G = 20dBi. Den er spesielt egnet for punkt til punkt kommunikasjon, slik som det ofte brukes som repeater donor antenne.
Parabolsk grid-lignende struktur som brukes for det første for å redusere vekten av antennen, er det andre å redusere luftmotstanden.
Parabolantenne kan vanligvis gis før og etter forholdet mellom ikke mindre enn 30dB, som er repeater system mot selv spent og gjort mottakerantennen må oppfylle de tekniske spesifikasjonene.
1.7.3 Yagi retningsbestemt antenne
Yagi retningsbestemt antenne med høy gain, kompakt struktur, enkel å sette opp, billig, etc.. Derfor, er den spesielt egnet for punkt til punkt kommunikasjon, for eksempel innendørs distribusjonssystem som ligger utenfor den foretrukne type av antenne mottakerantennen.
Yagi-antenne, jo mer antall celler, jo høyere forsterkning, vanligvis 6-12 enhet retningsbestemt Yagi-antenne, en gevinst på opptil 10-15dBi.
1.7.4 Indoor Ceiling Antenne
Innendørs tak antenne må ha en kompakt struktur, vakre utseende, enkel installasjon.
Sett på markedet i dag innendørs tak antenne, forme mange farger, men dens andel av den indre kjernen gjort nesten alt det samme. Den indre struktur av dette tak antennen, selv om størrelsen er liten, men ettersom det er basert på den teori bredbåndsantenne, bruk av maskin-konstruksjon, og bruken av en nettverksanalysator for feilsøking, kan det tilfredsstille den danner en svært bredt frekvensbånd VSWR-krav, i samsvar med nasjonale standarder, som arbeider i en bredbåndsantenneindeks av stående bølgeforhold VSWR ≤ 2. Selvfølgelig, for å oppnå bedre VSWR ≤ 1.5. Forresten, er innendørs tak antenne en low-gain antenne, vanligvis G = 2dBi.
1.7.5 Innendørs Wall Mount Antenna
Innendørs vegg antenne må også ha en kompakt struktur, vakre utseende, enkel installasjon.
Sett på markedet i dag innendørs vegg antenne, form farge mye, men det gjorde den indre kjernen i aksjen er nesten det samme. Den indre veggen strukturen av antennen, er luft dielektriske typen microstrip antenne. Som et resultat av å utvide båndbredden tilleggsantennen struktur, bruk av dataassistert design, og bruk av et nettverk analysator for debugging, er de i stand til bedre å møte arbeidskrav av bredbånd. Forresten, har innendørs vegg antenne en viss gevinst på om G = 7dBi.
2 Noen grunnleggende begrepene bølgeutbredelse
Foreløpig GSM og CDMA kommunikasjonsløsninger band som brukes er:
GSM: 890-960MHz, 1710-1880MHz
CDMA: 806-896MHz
806-960MHz frekvensområdet av en FM-serien; 1710 ~ 1880MHz frekvensområdet er mikrobølgeovnen serien.
Bølger av forskjellige frekvenser, eller forskjellige bølgelengder, dets spredte karakteristikker ikke er identiske, eller til og med meget forskjellige.
2.1 free-plass kommunikasjon avstand ligning
La overføre makt PT, sender antenne gain GT, drift frekvens f. Mottatte strøm PR, mottakerantennen gain GR, sende-og mottakerantennen avstand er R og den radio-miljø i fravær av forstyrrelser, den radiobølgeutbredelse tap underveis L0 har følgende uttrykk:
L0 (dB) = 10Lg (PT / PR)
= 32.45 + 20 LGF (MHz) + 20 LGR (km)-GT (dB)-GR (dB)
[Eksempel] Let: PT = 10W = 40dBmw; GR = GT = 7 (dBi), f = 1910MHz
Q: R = 500m tid, PR =?
Svar: (1) L0 (dB) beregnes
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 Beregning
PR = PT / (107.807) = 10 (W) / (107.807) = 1 (μW) / (100.807)
= 1 (μW) / 6.412 = 0.156 (μW) = 156 (mW)
Forresten, 1.9GHz radio i penetrasjon lag av murstein, om tap (10 ~ 15) dB
2.2 VHF og mikrobølgeovn overføring siktlinje
2.2.1 Den ultimate utseende i det fjerne
FM bestemt mikrobølgeovn, høy frekvens, er bølgelengden kort, sin bakken bølge forfallet raskt, så ikke stole på bakken bølgeutbredelse over lange avstander. FM bestemt mikrobølgeovn, hovedsakelig av den romlige bølgeutbredelse. Kort fortalt den romlige bølgelengde i den romlige retning av en bølge som forplanter seg langs en rett linje. Selvfølgelig finnes på grunn av jordens krumning av plass bølgeutbredelse en grense stirre inn avstanden Rmax. Se på lengst avstand fra området, tradisjonelt kjent som belysning sone, ekstrem avstand Rmax se utenfor området da kjent som det skraverte området. Uten å si at språk, bruk av ultrakort bølge, mikrobølgeovn kommunikasjon, bør senderantenne mottar punkt faller innenfor grensene for optisk utvalg Rmax. Ved jordens krumningsradius, fra utseendegrensen Rmax og overførende antenne og mottakende antennehøyde HT, er forholdet mellom HR: Rmax = 3.57 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
Tatt i betraktning den rollen atmosfærisk brytning på radioen, bør grensen revideres for å se nærmere på avstand
Rmax = 4.12 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
Antenne

Siden frekvensen av den elektromagnetiske bølgen er mye lavere enn frekvensen av lysbølger, bølgeutbredelse effektiv stirre inn avstanden fra Re Rmax se deg rundt grensen på 70%, dvs. Re = 0.7Rmax.
For eksempel, HT og HR henholdsvis 49m og 1.7m, den effektive optiske spekter av Re = 24km.
2.3 bølgeutbredelse egenskaper i planet på bakken
Direkte bestrålt av den sendende antenne radiomottaket punkt kalles den direkte bølge; senderantenne av radiobølger som peker mot bakken, ved bakken reflekterte bølgen når den mottakende punkt kalles den reflekterte bølgen. Åpenbart bør det mottatte signalpunkt være den direkte bølge og den reflekterte bølge syntese. Syntese av bølgen ikke som 1 + 1 = 2 så enkelt algebraisk sum av resultater med syntetisk direkte bølge og reflektert bølge banen forskjellen mellom bølger forskjellig. Bølge baneforskjellen er et odde multippel av en halv bølgelengde, den direkte bølge og den reflekterte bølge-signal, for å syntetisere den maksimale; bølge baneforskjellen er et multiplum av bølgelengden, den direkte bølge og den reflekterte bølge signal subtraksjon, blir syntesen minimeres. Sees, tilstedeværelse av bakken refleksjon, slik at den romlige fordelingen av signalintensiteten blir ganske komplisert.
Faktiske målte punkt: Ri av en viss distanse, vil signalstyrken med økende avstand eller antennehøyde være undulation; Ri i en viss avstand, avstanden øker med graden av reduksjon eller antenne, vil signalstyrken. Reduserer monotont. Teoretisk beregning gir Ri og antenne høyde HT, HR forhold:
Ri = (4HTHR) / l, L er bølgelengden.
Det sier seg selv, må Ri være mindre enn grensen stirre inn avstanden Rmax.
2.4 multipath forplantning av radiobølger
I FM, vil mikrobølgeovnen band, radio i formidling prosessen møte hindringer (f.eks bygninger, høye bygninger eller bakker, osv.) har en refleksjon på radioen. Derfor er det mange å komme mottakerantennen reflekterte bølgen (stort sett, bakken reflekterte bølgen bør også tas med), er dette fenomenet kalles multipath forplantning.
På grunn av flerveis transmisjon, slik at den romlige fordelingen av signalet feltstyrke blir ganske komplisert, flyktige, forbedret signalstyrke på enkelte steder, noe lokal signalstyrke svekket, også på grunn av virkningen av flerbane-overføring, men også for å lage bølger polarisasjonsretningen endringer. I tillegg forskjellige hindringer på radio bølge refleksjon har forskjellige kapasiteter. For eksempel: armert betong bygninger på FM, mikrobølgeovn refleksjon sterkere enn en murvegg. Vi bør prøve å overvinne de negative virkningene av multipath forplantning effekter, som er i kommunikasjon som krever høy kvalitet kommunikasjonsnett, folk ofte bruker romlig mangfold eller polarisering mangfold teknikker grunn.
2.5 diffracted bølgeutbredelse
Støtt i overføring av store hindringer, vil bølgene forplanter seg fremover rundt hindringer, som kalles et fenomen diffraksjon bølger. FM, mikrobølgeovn høyfrekvent bølgelengde, svak diffraksjon, signalstyrken på baksiden av en høy bygning er liten, dannelsen av såkalt "skygge". Graden av signalkvalitet påvirkes, ikke bare relatert til høyden og bygningen, og mottakerantennen på avstanden mellom bygningen, men også, og frekvens. For eksempel er det en bygning med en høyde på 10 meter, bygningen bak avstand på 200 meter, er det mottatte signal kvalitet nesten upåvirket, men i 100 meter, signalet feltstyrke enn at uten bygninger sunket betraktelig. Legg merke til at, som ovenfor sagt, svekkelse grad også med signalet frekvens, for 216 til 223 MHz RF signal, signalet feltstyrke enn at uten bygninger lav 16dB, for 670 MHz RF signal, signalet feltet Ingen bygninger lav intensitet ratio 20dB. Hvis bygningens høyde til 50 meter, deretter i en avstand på mindre enn 1000 meter av bygninger, vil felt-styrken av det mottatte signal bli påvirket og svekket. Det vil si, jo høyere frekvensen er, jo høyere bygningen, mer mottakerantennen i nærheten av bygningen, signalstyrken, og jo større graden av kommunikasjon kvalitet påvirket; omvendt, jo lavere frekvens, jo mer lave bygninger, bygg lenger mottakerantennen , Effekten er mindre.
Derfor velger en basestasjon og sette opp en antenne, må du huske å ta hensyn til diffraksjon forplantning mulige bivirkninger, bemerket diffraksjon forplantning fra en rekke faktorer innflytelse.
Tre overføringslinjer noen grunnleggende begreper
Koble til antennen og senderen utgang (eller mottaker inngang) kabel som kalles overføring linje eller mater. Hovedoppgaven for overføringslinjen er å effektivt overføre signal energi, og derfor bør det være i stand til å sende ut sendersignaler strøm med et minimalt tap til inngangen på den senderantennen, eller antennen mottatte signal som overføres med minimalt tap til mottakeren innganger, og det bør ikke selv bortkommen forstyrrelser signaler plukket opp eller så, krever overføringslinjer må være skjermet.
Dessuten, når den fysiske lengden av overføringslinjen er lik eller større enn bølgelengden til det utsendte signal, blir transmisjonslinjen også kalt lang.
3.1 type overføring linje
FM-overføring linje segmenter er vanligvis to typer: parallelle ledninger overføringslinjer og koaksial overføring linje; mikrobølgeovn bandet overføringslinjer er koaksialkabel overføring linje, waveguide og microstrip. Parallell ledning transmisjonslinje som dannes av to parallelle tråder som er symmetrisk eller balansert overføringslinje, mater denne tap, kan ikke brukes for UHF-båndet. Koaksial overføring linje to ledninger ble skjermet kjerne wire og kobber mesh, kobber mesh bakken fordi, to ledere og jord asymmetri, såkalt asymmetrisk eller ubalanserte overføringslinjer. Coax drift frekvensområdet, lave tap, kombinert med en viss elektrostatisk skjerming effekt, men forstyrrelser av det magnetiske feltet er maktesløs. Unngå bruk med sterke strømmer som er parallelle med linjen, kan linen ikke være i nærheten av de lavfrekvente signal.
3.2 Den karakteristiske impedans av den transmisjonslinje
Rundt en uendelig lang overføring linje spenning og strøm er definert som overføring linje karakteristisk impedans, representerer Z0 en. Den karakteristiske impedans av koaksialkabelen er beregnet som
Z. = [60 / √ εr] × Logg (D / d) [Euro].
Hvori D er den indre diameter av den koaksiale kabel ytre leder kobbernett, d av kabelen tråddiameter;
εr er den relative dielektrikken mellom ledernes permittivitet.
Vanligvis Z0 = 50 Ohms, det Z0 = 75 ohm.
Det er åpenbart fra liknelsen ovenfor, den karakteristiske impedansen til matelederne bare med diameteren D og d, og den dielektriske konstanten e mellom lederne, men ikke med matelengden, frekvensen og materterminalen uavhengig av den tilkoblede belastningsimpedansen.
3.3 mater svekkingskoeffisienten
Mating under signaloverføring, i tillegg til de resistive tapene i lederen, den dielektriske tap av isolerende materiale der. Både tap med linjelengde øker og opererer frekvens øker. Derfor bør vi prøve å forkorte rasjonell distribusjon mater lengde.
Enhetens lengde på størrelsen på tapet generert av dempningskoeffisienten ß uttrykt i enheter på dB / m (dB / m), kabelteknologi de fleste instruksjonene på enheten med dB / 100m (db / hundre meter).
La kraften innspill til materen P1, fra lengden på L (m) vil strømforbruket materen er P2, kan overføring tap TL uttrykkes slik:
TL = 10 × Lg (P1 / P2) (dB)
svekkingskoeffisienten
β = TL / L (dB / m)
For eksempel kan NOKIA7 / 8 英寸 lav kabel, 900MHz dempningskoeffisient β = 4.1dB / 100m, skrives som β = 3dB / 73m, det vil si signaleffekten ved 900MHz, hver gjennom denne kabellengden 73m , Makt til mindre enn halvparten.
Den vanlige ikke-lave kabelen, for eksempel SYV-9-50-1, 900MHz dempningskoeffisient β = 20.1dB / 100m, kan skrives som β = 3dB / 15m, det vil si en frekvens på 900MHz signaleffekt, Etter hvert 15m lang denne kabelen, vil strømmen bli halvert!
3.4 Matching Concept
Hva er kampen? Enkelt sagt, materen terminal forbundet til den impedans ZL er lik den karakteristiske impedans Z0 mater, er materen terminal kalt en tilsvarende forbindelse. Stemmer overens, er det bare overføres til materen terminal lasten hendelsen, og ingen belastning er generert av terminalen av den reflekterte bølge, derfor, til antennen lasten som en terminal, sikrer at antennen matching for å oppnå all den signaleffekt. Som vist nedenfor, samme dag når linjen impedans på 50 Ohms, med en 50 ohm kabler er matchet, og dagen når linjen impedans på 80 Ohms, med en 50 ohm kabler er feilaktige.
Hvis tykkere diameter antenneelement, den antenne inngangsimpedans versus frekvens er liten, lett å vedlikeholde match og materen, kan antennen på et bredt spekter av driftsforhold frekvenser. Tvert imot, er det smalere.
I praksis vil inngangsimpedansen av antennen bli påvirket av de omgivende gjenstander. For å gjøre en god match med antennen materen, vil også være nødvendig i reisningen av antennen ved å måle, passende justeringer av den lokale struktur av antennen, eller legge samsvarende enhet.
3.5 Return Loss
Som nevnt, når materen og samsvarende antennen er materen ikke reflekterte bølger, kun den innfallende, som overføres til materen gående bølge-antenne. På denne tiden, i materen spenningsamplitude i hele amplituden er like, er impedansen av materen på ethvert punkt er lik dets karakteristiske impedans.
Og antennen og materen ikke er like, de antenneimpedansen ikke er lik den karakteristiske impedans av materen, kan den mater belastningen bare absorbere høyfrekvent energi på en del av overføringen, og kan ikke absorbere alt av den del av energien absorberes ikke vil bli reflektert tilbake til å danne reflektert bølge.
For eksempel, i figuren, siden impedansen i antennen og materen type, en 75-ohm, en 50 ohm impedans mismatch, er resultatet
3.6 VSWR
Ved mismatch, materen samtidig hendelsen og reflekterte bølger. Fase av hendelsen og reflekterte bølger på samme sted, spenningsamplituden av den maksimale spenningsamplitude sum Umaks, danner antinodes; hendelse og reflekterte bølger i motsatt fase i forhold til den lokale spennings amplitude er redusert til et minimum spenningsamplitude Vmin, dannelse av noden. Andre amplitudeverdi for hvert punkt er mellom antinodes og noden mellom. Dette syntetisk bølgen kalles en rad stående.
Reflektert bølge spenning og forholdet kalles hendelsen spenningsamplitude refleksjonskoeffisient, betegnet med R
Reflektert bølge amplitude (ZL-Z0)
R = ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─
Incident wave amplitude (ZL + Z0)
Antinode amplitude spenning node spenning stående bølge forhold som forholdet, også kalt spenningen stående bølge ratio, betegnet VSWR
Spenningsamplituden antinode Vmax (1 + R)
VSWR = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─
Graden av konvergens node spenning Vmin (1-R)
Avslutte impedans ZL og den karakteristiske impedans Z0 nærmere, er refleksjon koeffisient R mindre, er VSWR nærmere 1, jo bedre match.
3.7 balansering enhet
Kilden eller belastningen eller overføringslinje, basert på deres forhold til bakken, kan deles inn i to typer balanserte og ubalanserte.
Hvis signalkilden og bakken spenningen mellom begge ender av lik motsatt polaritet, kalles den balanserte signal kilde, også kjent som den ubalanserte signalkilde, hvis lasten spenningen mellom begge ender av bakken lik og motsatt polaritet, kalles lastbalansering, også kjent som ubalansert belastning, hvis den transmisjonslinje impedans mellom de to lederne, og jorde samme, kalles det balanserte overføringsledning, ellers ubalansert transmisjonslinje.
I den ubalanserte belastningen ubalanse mellom signalkilden og koaksialkabel skal brukes i balansen mellom signalkilden og den lastbalansering bør brukes til å koble parallelle ledning overføringslinjer, slik som å effektivt overføre signaleffekt, ellers vil de ikke balanse eller balansen vil bli ødelagt og kan ikke fungere skikkelig. Hvis vi ønsker å balansere belastningen ubalansert overføringslinje og tilkoblet, er den vanlige tilnærmingen å installere mellom korn "balansert - ubalansert" konverteringsenhet, ofte referert til balun.
3.7.1 Wavelength Baluns halvparten
Også kjent som "U" -formet rørbalun, som brukes til å balansere belastningen ubalansert mater koaksialkabel med en halvbølge dipolforbindelse mellom. "U" -formet rør det er en 1: 4 balun impedans transformasjonseffekt. Mobile kommunikasjonssystem med koaksialkabel karakteristisk impedans er typisk 50 i Europa, så i YAGI antenne, bruker en halv bølge dipol tilsvarer impedans tilpasning til 200 Euro eller så, for å oppnå den ultimate og viktigste mater impedans 50 ohm koaksialkabel .
3.7.2 kvartal bølgelengde balansert - ubalansert enhet
Ved hjelp av kvart-bølgelengde overføring linje oppsigelse krets åpen natur høyfrekvente antenne for å oppnå en balansert inngang porten og utgangen på koaksial mater balanse mellom ubalansert - ubalansert konvertering.

Trekk

A) Polarisasjon: antenne sender ut elektromagnetiske bølger kan brukes for vertikal polarisasjon eller horisontal polarisering. Når forstyrrelsen antenne (eller sender antenne) og sensitivt utstyr antenne (antenne som mottar eller) samme polarisering egenskaper, stråling-sensitive enheter i indusert spenning generert ved inngangen sterkeste.
2) Directivity: plass i alle retninger mot interferenskilden utstrålt elektromagnetisk forstyrrelser eller sensitivt utstyr mottar fra alle retninger elektromagnetiske forstyrrelser evne er annerledes. Beskriv stråling eller mottak parametere av nevnte retningsbestemte egenskaper.
3) polar tomt: Antenne Den viktigste funksjonen er dens stråling mønster eller polardiagram. Antenne polardiagram er utstrålt fra en annen vinkel retninger av strømmen eller feltstyrke diagram dannet
4) Antenne gain: antenne directivity antenneeffekt gevinst G uttrykk. G i begge retninger tapet av antennen, er antennen strålingseffekt litt mindre enn inngangseffekten
5) gjensidighet: mottakerantennen polardiagram ligner på senderantenne polardiagram. Derfor sende og motta antenner ingen fundamental forskjell, men noen ganger ikke gjensidig.
6) Compliance: tilslutning antenne frekvenser, kan bandet i sin utforming effektivt arbeid i utsiden av denne frekvensen er ineffektiv. Forskjellige former og strukturer av hyppigheten av elektromagnetiske bølger som mottas av antennen er forskjellige.
Antennen er mye brukt i radio business. Elektromagnetisk kompatibilitet, antennen er i hovedsak brukt som måling av elektromagnetisk stråling sensorer, er elektromagnetisk felt konvertert til alternerende spenning. Da de elektromagnetiske feltstyrke-verdier erholdt antenne faktor. Derfor, EMC måling i antenner, antenne faktoren som kreves høyere presisjon, god stabilitet parametere, men bredere band antenne.
3, antennen faktor
Er den målte feltstyrken verdier antenne målt med mottaker antenne utgang spenning ratio. Elektromagnetisk kompatibilitet og dens uttrykk er: AF = E / V
Logaritmisk representasjon: dBAF = DBE-dBV
AF (dB / m) = E (dBμv / m) -V (dBμv)
E (dBμv / m) = V (dBμv) AF (dB / m)
Hvor: E - antennefeltstyrke, i enheter på dBμv / m
V - spenningen ved antenneporten, enheten er dBμv
AF-antenne faktor, i enheter av dB / m
Antenne faktor AF bør gis når antennen fabrikken og regelmessig kalibrert. Antenne faktor gitt i manualen, er som regel i langt-feltet, ikke-reflekterende, og 50 ohm målt under.