Ang prinsipyo ng antena

Radyasyon
Ang kapasitor sa antena upang ang radiation antena radiated sa panahon ng proseso ng kapasitor
May wire alternating kasalukuyang daloy, ang electromagnetic radiation ay maaaring mangyari, sa kakayahan ng radiation at ang haba at hugis ng wire. Ipinapakita sa Figure isang, kung ang dalawang wire sa malapit, ang electric patlang sa pagitan ng wire ay nakasalalay sa dalawang, kaya radiation ay napaka-mahina; bukas ang dalawang wire, tulad ng ipinapakita sa b, c, ang electric patlang sa pagkalat sa nakapalibot na espasyo, Radiation. Dapat pansinin na, kapag ang haba ng kawad na L ay mas maliit kaysa sa haba ng haba ng haba ng tubig λ, mahina ang radiation; ang haba ng wire L ay ihinahambing sa haba ng daluyong, ang kawad ay lubos na tataas ang kasalukuyang, at sa gayon ay maaaring bumuo ng isang malakas na radiation.

1.2 dipole
Dipole ay isang klasiko, antena malayo ang pinaka-tinatanggap na ginamit, ang isang solong half-wave dipole site ay maaaring lamang ginamit nag-iisa o ginagamit bilang pakain paparabola antena, kundi pati na rin ay maaaring maging isang mayorya ng half-wave dipole antena array nabuo. Arms katumbas ng haba osileytor tinatawag dipole. Ang bawat braso haba ay isang-kapat wavelength, isang haba ng kalahati ang osileytor wavelength, sinabi ng half-wave dipole, na ipinapakita sa Figure 1.2a. Sa karagdagan, mayroong isang half-wave dipole hugis-, maaaring itinuturing na ang full-wave dipole-convert sa isang mahaba at makipot na hugis-parihaba na kahon, at ang full-wave dipole na nakasalansan ang dalawang dulo ng ito mahaba at makitid na parihaba ay tinatawag na katumbas osileytor, tandaan na ang osileytor haba ay katumbas ng kalahati ng wavelength, ito ay tinatawag na isang half-wave katumbas osileytor, na ipinapakita sa Figure 1.2b.
1.3 Usapan antena directivity
1.3.1 antena ng Direksyon
Isa sa mga pangunahing pag-andar ng pagpapadala ng antena ay upang makuha ang enerhiya mula sa tagapagpakain radiated out sa nakapaligid na espasyo, ang pangunahing pag-andar ng dalawa ay ang karamihan ng mga enerhiya radiated sa ang nais na direksyon. Ang patayong inilagay na half-wave dipole ay mayroong flat ng "donut" na may hugis na three-dimensional na pattern (Larawan 1.3.1a). Kahit na three-dimensional stereoscopic pattern, ngunit mahirap upang gumuhit Figure 1.3.1b at Figure 1.3.1c Ipinapakita nito dalawang punong-guro eroplano pattern, graphic ay nangangahulugan ng ang antena sa direksyon ng isang tinukoy na direksyon eroplano. Figure 1.3.1b maaaring makita sa ng ehe direksyon ng radiation transduser zero, ang maximum na direksyon radiation sa pahalang eroplano; 1.3.1c ay maaaring makita mula sa figure, sa lahat ng mga direksyon sa pahalang eroplano bilang malaking bilang ang radiation.
1.3.2 antena directivity pagpapahusay
Pangkatin ang maraming dipole array, na may kakayahang kontrolin ang radiation, na nagreresulta sa "flat donut", ang signal ay higit na nakatuon sa pahalang na direksyon.
Ang figure ay apat na half-wave dipoles isagawa sa isang vertical pataas at pababa sa kahabaan ng vertical array ng apat na yuan sa pananaw ng view at isang vertical na direksyon ng direksyon pagguhit.
Reflector plate ay maaari ding magamit upang makontrol ang radiation sarilinan direksyon, eroplano reflector plate sa gilid ng array ay bumubuo ng isang sektor antena area coverage. Ang mga sumusunod na figure na nagpapakita ng pahalang na direksyon ng ang epekto ng sumasalamin sa ibabaw ng sumasalamin sa ibabaw ------ sarilinan direksyon ng masasalamin kapangyarihan at mapabuti ang makamit.
Ang paggamit ng paparabola reflector, ito ay nagbibigay-daan sa antena radiation, tulad ng optika, searchlights, pati na ang enerhiya ay puro sa isang maliit na solid na anggulo, na nagreresulta sa isang napakataas na makamit. Ito ay napupunta nang walang sinasabi, ang mga bahagi ng paparabola antena ay binubuo ng dalawang pangunahing mga elemento: paparabola reflector at paparabola focus ilagay sa pinagmulan radiation.

1.3.3 Gain
Gain paraan: ang input kapangyarihan katumbas kondisyon, ang aktwal na at ang perpektong antena radiation element na nabuo sa parehong punto sa espasyo ng signal ratio kapangyarihan density. Ito ay isang nabibilang na paglalarawan ng pag-input kapangyarihan ng isang antena konsentrasyon radiation level. Makakuha ng antena pattern ng malinaw naman ay may malapit na kaugnayan, mas makitid ang direksyon ng pangunahing umbok, gilid umbok ay mas maliit, mas mataas ang nakuha. Maaaring maintindihan bilang ng nakuha ------ pisikal na kahulugan sa isang tiyak na distansya mula sa isang punto sa signal ng isang tiyak na laki, kung ang perpektong pinagmulan punto bilang mga di-itinuro antena ng paghahatid, upang ang pag-input ng kapangyarihan 100W, at may isang pagtaas sa G = 13dB = 20 ng isang itinuro antena bilang isang pagpapadala antena, input kapangyarihan lamang 100 / 20 = 5W. Sa ibang salita, ang isang pagtaas sa ang antena nito sa direksyon ng maximum na radiation ng epekto radiation, at di-perpektong point pinagmulan directivity kumpara paglaki ng mga salik ng pag-input kapangyarihan.
Half-wave dipole na may isang pagtaas sa G = 2.15dBi.
Apat na half-wave dipole patayo isagawa sa kahabaan ng vertical, na bumubuo ng isang vertical array ng apat na yuan, at nito ay makamit ang tungkol sa G = 8.15dBi (dBi bagay na ito ay ipinahayag sa mga yunit ng relatibong pare-parehong perpekto radiation pinagmulan isotropic point).
Kung ang half-wave dipole para sa paghahambing bagay, ang pagtaas sa mga unit ay dBd.
Half-wave dipole na may isang pagtaas sa G = 0dBd (dahil ito ay may kanilang sariling mga ratio, ang ratio ay 1, paglalaan ng logarithm ng zero na halaga.) Vertical apat yuan array, nito makamit ay tungkol sa G = 8.15-2.15 = 6dBd.
1.3.4 Beamwidth
Pattern ay karaniwang may maraming mga lobe, kung saan ang maximum intensity radiation umbok na tinatawag na ang pangunahing umbok, ang natitirang bahagi ng gilid umbok o lobe tinatawag sidelobes. Tingnan ang Figure 1.3.4a, sa magkabilang panig ng pangunahing direksyon umbok ng maximum na radiation, radiation ang intensity Bumababa 3dB (kalahati kapangyarihan density) ng mga anggulo sa pagitan ng dalawang mga punto ay tinukoy bilang ang half-kapangyarihan beamwidth (kilala rin bilang ang beam lapad o kalahating lapad ng pangunahing umbok o kapangyarihan anggulo o 3dB-beam lapad, half-kapangyarihan beamwidth, tinutukoy HPBW). Ang mas makitid beamwidth, directivity mas mahusay na papel na higit na malayo ang layo, ang mas malakas na anti-panghihimasok kakayahan. Mayroon ding beam lapad, ie 10dB beam lapad, ay nagmumungkahi na ito ay ang radiation pattern intensity binabawasan 10dB (pababa sa 1/10 ng density kapangyarihan) ng mga anggulo sa pagitan ng dalawang mga punto.
1.3.5 sa Front-back Ratio
Direksyon ng figure, ang ratio ng maximum harap at likuran ng flap na tinatawag na bumalik ratio, naitala sa pamamagitan ng F / B. Mas mataas sa dati, ang antena radiation paatras (o reception) ay mas maliit. Bumalik ratio F / B pagkalkula ay napaka-simple ------
F / B = 10Lg {(bago ang kapangyarihan density) / (paatras kapangyarihan density)}
Front at hulihan ng antena ratio F / B kapag hiniling, ang karaniwang halaga (18 ~ 30) DB, pambihirang pangyayari ay nangangailangan ng hanggang sa (35 ~ 40) db.
1.3.6 antena makakuha ng ilang tinatayang formula
1), ang mas makitid ang lapad ng pangunahing umbok ng antena, mas mataas ang nakuha. Para sa pangkalahatang antena, nito makamit ang maaaring tinatantya sa pamamagitan ng mga sumusunod na formula:
G (dBi) = 10Lg {32000 / (2θ3dB, E × 2θ3dB, H)}
Kung saan, 2θ3dB, E at 2θ3dB, H ayon sa pagkakabanggit sa dalawang pangunahing lapad ng antenna ng beam ng eroplano;
32000 ay wala na sa mga karanasan ng mga statistical data.
2) Para sa isang paparabola antena, ay maaaring tinatayang sa pamamagitan ng pagkalkula ng mga pakinabang:
G (dBi) = 10Lg {4.5 × (D / λ0) 2}
Kung saan, D ay ang diameter ng paraboloyd;
λ0 para sa haba ng daluyong ng sentro;
4.5 out sa empirical statistical data.
3) para sa vertical omnidirectional antena, na may humigit-kumulang na formula
G (dBi) = 10Lg {2L / λ0}
Saan, L ay ang antena haba;
λ0 para sa haba ng daluyong ng sentro;
antena

1.3.7 Upper sidelobe pagsawata
Para sa mga antena base station, madalas nangangailangan nito vertical (ie ang elevation eroplano) direksyon ng figure, sa tuktok ng unang bahagi umbok umbok bilang weaker. Ito ay tinatawag na sa itaas na bahagi umbok pagpigil. Base istasyon ay nagsisilbi sa mga gumagamit ng mobile phone sa lupa, na nagtuturo sa radiation kalangitan ay walang kahulugan.
1.3.8 antena downtilt
Upang gumawa ng sa pangunahing umbok na nakaturo sa lupa, ang paglalagay ng antena ay nangangailangan ng katamtaman pagbaba.
1.4.1 dual-polarized antena
Ipinapakita ng sumusunod na pigura ang iba pang dalawang unipolar na sitwasyon: +45 ° polariseysyon at -45 ° polariseysyon, ginagamit lamang sila sa mga espesyal na okasyon. Kaya, sa kabuuan ay apat unipolar, tingnan sa ibaba. Ang patayo at pahalang na polarisasyon na antena na magkakasama sa dalawang polariseysyon, o ang +45 ° polariseysyon at -45 ° polariseysyon ng dalawang polariseyasyong antena na pinagsama, bumubuo ng isang bagong antena --- Dual-polarized antennas.
Ang sumusunod na diagram ay nagpapakita ng dalawang unipolar antena ay ikinabit nang magkasama upang bumuo ng isang pares ng dual-polarized antena, tandaan na mayroong dalawang dual-polarized antena connector.
Dual-polarized antena (o pagtanggap) spatially dalawang kapwa orthogonal polariseysyon (vertical) wave.
1.4.2 polariseysyon pagkawala
Gumamit ng isang patayo polarized antena wave sa vertical polariseysyon katangian upang makatanggap ng, gamitin ang mga pahalang polarized antena wave sa pahalang polariseysyon katangian upang tumanggap. Gumamit ng isang kanang circularly polarized antena wave karapatan pabilog polariseysyon katangian upang makatanggap ng, at upang gamitin ang isang kaliwete circularly polarized wave katangian LHCP antena reception.
Kapag ang mga papasok na alon polariseysyon direksyon ng polariseysyon direksyon ng pagtanggap ng pagtutugma antena, ang natanggap na signal ay magiging maliit, iyon ay, ang paglitaw ng mga pagkalugi polariseysyon. Halimbawa: Kapag ang isang +45 ° polarized antena ay tumatanggap ng patayong polariseysyon o pahalang na polariseyt, o, kapag ang patayo na polarisey na antena na polariseysyon o -45 ° +45 ° polarised na alon, atbp. Upang makabuo ng mga pagkalugi polariseysyon. Ang isang pabilog-polariseysyon antena upang makatanggap ng isang linearly polarized wave eroplano, o linear polariseysyon antena na may alinman sa circularly polarized waves, kaya ang sitwasyon, ito rin ay walang mintis pagkawala ng polariseysyon maaaring makatanggap ng mga papasok na waves ------ kalahati ng enerhiya.
Kapag ang polariseysyon direksyon ng pagtanggap ng antena sa direksyon ng polariseysyon ng wave ay ganap na orthogonal, halimbawa, pagtanggap ng antena pahalang polarized patayo upang polarized waves, o i-right-kamay circularly polarized pagtanggap ng antena LHCP Ang mga papasok na alon, ang antena ay hindi maaaring ganap na natanggap wave enerhiya, kung saan ang maximum na pagkawala ng polariseysyon, sinabi polariseysyon ganap ihiwalay.
1.4.3 polariseysyon paghihiwalay
Tamang-tama polariseysyon ay hindi ganap na ihiwalay. Fed sa antena sa isa polariseysyon signal kung magkano ang palaging may isang maliit na bit sa isa pang polarized antena ay lilitaw. Halimbawa, ang dalawahan polarized antena ipinakita, ang set-input vertical kapangyarihan polariseysyon antena ay 10W, ang mga resulta sa isang pahalang antena polariseysyon nasusukat sa output ng output ng kapangyarihan ng 10mW.
1.5 antena input impedance Zin
Definition: antena input signal boltahe signal at kasalukuyang ratio, na kilala bilang ang antena impedance input. Rin ay may resistive bahagi ng input impedance at riektens Xin bahagi, lalo Zin = Rin + jXin. Riektens bahagi ng antena ay bawasan ang pagkakaroon ng mga signal ng kapangyarihan mula sa tagapagpakain sa pagkuha, kaya bilang upang gawin ang riektens bahagi ay zero, iyon ay, bilang malayo hangga't maaari sa antena impedance input ay pulos resistive. Sa katunayan, kahit na ang disenyo, pag-debug napakagandang antena, ang input impedance Kasama rin sa isang maliit na kabuuang halaga riektens.
Input impedance ng antena kaayusan, ang laki at ang operating wavelength, half-wave dipole antena ay ang pinakamahalagang basic, ang input impedance Zin = 73.1 + j42.5 (Europa). Kapag ang haba ay pinaikling (3-5)%, ito ay maaaring eliminated kung saan ang riektens bahagi ng antena impedance input ay pulos resistive, pagkatapos ay ang input impedance ng Zin = 73.1 (Europa), (sa panggalan lamang 75 ohms). Tandaan na mahigpit na nagsasalita, pulos resistive input impedance ng antena ay lamang karapatan sa mga tuntunin ng dalas ng mga puntos.
Nagkataon, ang half-alon osileytor katumbas input impedance ng isang half-wave dipole apat na beses, ie Zin = 280 (Europa), (nominal 300 ohms).
Nang kawili-wili, para sa anumang antena, ang antena impedance ng mga taong laging pag-debug, ang mga kinakailangang mga operating dalas na hanay, ang haka-haka bahagi ng input impedance bahagi ng tunay maliit at napakalapit na 50 Ohms, upang ang antena input impedance = Zin Rin = 50 Ohms ------ antena sa tagapagpakain ay nasa isang magandang impedance matching kinakailangan.
1.6 antena operating dalas ng saklaw (bandwidth)
Ang parehong mga transmiter antena o reception antena, na kung saan ay palaging sa isang tiyak na hanay ng frequency (bandwidth) ng trabaho, ang bandwidth ng antena, may dalawang magkaibang kahulugan ------
Ang isa ay nangangahulugang: SWR ≤ 1.5 kondisyon ng VSWR, ang lapad ng antenna operating frequency band;
Ang isa ay ang mga paraan: down na 3 db antena sa loob ng nakuha ang lapad band.
Sa mga mobile na mga sistema ng komunikasyon, kadalasan ito ay tinukoy sa pamamagitan ng ang dating, partikular, ang bandwidth ng antena SWR SWR ay hindi higit sa 1.5, ang antena operating frequency range.
Sa pangkalahatan, ang operating lapad band ng bawat punto dalas, mayroong isang pagkakaiba sa pagganap ng antena, ngunit ang pagganap marawal na kalagayan sanhi ng mga pagkakaiba na ito ay katanggap-tanggap.
1.7 mobile komunikasyon base station antennas ginamit, repeater antena at panloob na antena
1.7.1 Panel antena
Ang parehong GSM at CDMA, Panel antena ay isa sa mga pinaka-karaniwang ginagamit na klase ng lubos na mahalaga antena base station. Bentahe ito antena ni ay: mataas na makamit, pattern pie hiwa ay mabuti, pagkatapos balbula ay maliit, madaling upang kontrolin vertical pattern depresyon, maaasahan sealing pagganap at mahaba ang serbisyo buhay.
Panel antena ay din madalas na ginagamit bilang isang gumagamit ng repeater antena, ayon sa saklaw ng papel na ginagampanan ng fan zone laki dapat piliin ang naaangkop na mga modelo ng antena.
1.7.1a Base Station antena pangunahing teknikal na tagapagpahiwatig Halimbawa
Dalas ng hanay 824-960MHz
70MHz bandwidth
Makakuha ng 14 ~ 17dBi
Vertical polariseysyon
Nominal impedance 50Ohm
VSWR ≤ 1.4
Front to Back Ratio> 25dB
Ikiling (madaling iakma) 3 ~ 8 °
Half-power beamwidth pahalang 60 ° ~ 120 ° patayo 16 ° ~ 8 °
Vertical plane sidelobe suppression <-12dB
Pakikipagkapwa ≤ 110dBm
1.7.1b pagbuo ng high-makamit ang panel antena
A. may maramihang mga half-wave dipole isagawa sa isang linear array inilagay patayo
B. Sa linear array sa isang gilid plus isang reflector (reflector plate upang dalhin sa dalawang half-wave dipole vertical array bilang isang halimbawa)
Gain ay G = 11 ~ 14dBi
C. Upang mapabuti ang makamit ang panel antena ay maaaring gamitin sa karagdagang walong half-wave dipole array hilera
Tulad ng nabanggit, ang apat na half-wave dipoles isagawa sa isang linear na hanay ng mga patayo inilagay makamit ay tungkol 8dBi; side plus isang reflector plate quaternary linear array, lalo maginoo panel antena, makamit ay tungkol sa 14 ~ 17dBi .
Plus side doon ay isang reflector walong yuan linear array, yan ay pahabang plate-tulad ng antena, makamit ay tungkol sa 16 ~ 19dBi. Ito ay napupunta nang walang sinasabi, pahabang plate-tulad ng antena sa haba para sa maginoo plate antena Dinoble sa paligid 2.4m.
1.7.2 Mataas na Gain Grid paparabola antena
Mula sa cost-effective na paraan, madalas itong gamitin bilang isang Grid paparabola antena antena repeater donor. Tulad ng isang mahusay na epekto focus paparabola, kaya paraboloyd hanay ng mga radio kapasidad, 1.5m diameter paparabola antena ng grid-tulad ng, sa megabytes banda 900, makamit ang Mapupuntahan G = 20dBi. Ito ay partikular na angkop para sa punto sa punto ng komunikasyon, tulad ng mga madalas na ito ay ginagamit bilang isang antena repeater donor.
Paparabola grid-tulad ng istraktura na ginamit, una, upang mabawasan ang bigat ng antena, ang pangalawa ay upang mabawasan ang hangin pagtutol.
Paparabola antena ay maaaring karaniwan ay bibigyan ng bago at pagkatapos ng ratio ng hindi kukulangin sa 30dB, kung saan ay ang repeater sistema laban sa self-tuwang-tuwa at ginawa ang pagtanggap ng antena ay dapat matugunan ang mga teknikal na mga pagtutukoy.
1.7.3 Yagi itinuro antena
Yagi itinuro antena na may mataas na makamit, compact istraktura, madaling i-set up, murang, atbp. Samakatuwid, ito ay partikular na angkop para sa punto sa punto ng komunikasyon, halimbawa, panloob na pamamahagi ng sistema na kung saan ay sa labas ng ninanais na uri ng antena pagtanggap ng antena.
Yagi antena, mas ang bilang ng mga cell, mas mataas ang makamit, kadalasang 6-12 unit itinuro Yagi antena, ang makamit ng hanggang sa 10-15dBi.
1.7.4 Indoor antena kisame
Panloob na kisame antena ay dapat may isang compact istraktura, magandang hitsura, madaling pag-install.
Nakikita sa merkado ngayon panloob na kisame antena, hugis maraming kulay, ngunit nito ibahagi ng mga panloob na core ginawa halos lahat ang parehong. Ang panloob na istraktura ng ito antena kisame, bagaman ang laki ay maliit, ngunit dahil ito ay batay sa antena teorya broadband, ang paggamit ng mga computer na-aided disenyo, at ang paggamit ng isang analisador network para sa pag-debug, maaari itong bigyang-kasiyahan sa trabaho sa isang napaka lapad frequency band VSWR kinakailangan, alinsunod sa pambansang pamantayan, nagtatrabaho sa isang malawak na band antena index ng nakatayo alon ratio VSWR ≤ 2. Siyempre, upang makamit ang mas mahusay na VSWR ≤ 1.5. Nagkataon, panloob na kisame antena ay isang mababang makamit ang antena, kadalasang G = 2dBi.
1.7.5 Indoor Wall Mount antena
Panloob na dingding antena ay dapat ding magkaroon ng isang compact na istraktura, magandang hitsura, madaling pag-install.
Nakikita sa merkado ngayon panloob na dingding antena, hugis kulay ng maraming, ngunit ito ginawa ang panloob na core ng ibahagi ay halos pareho. Ang panloob na istraktura ng pader ng antena, ay naka dielectric uri microstrip antena. Bilang resulta ng pagpapalawak ng bandwidth ang pandiwang pantulong antena istraktura, ang paggamit ng mga computer na-aided disenyo, at ang paggamit ng isang network analisador para sa pag-debug, ang mga ito ay magagawang upang mas mahusay na matugunan ang mga kinakailangan sa trabaho ng broadband. Nagkataon, panloob na dingding antena ay may isang tiyak na makamit ng tungkol sa G = 7dBi.
2 ilang pangunahing mga konsepto ng alon paghahayupan
Sa kasalukuyan GSM at CDMA mobile na komunikasyon na banda na ginamit ay:
GSM: 890-960MHz, 1710-1880MHz
CDMA: 806-896MHz
806-960MHz dalas na hanay ng isang FM na hanay; 1710 ~ saklaw 1880MHz dalas ay ang microwave saklaw.
Waves ng iba't ibang mga frequency, o iba't ibang mga wavelength, pagkalat nito katangian ay hindi magkapareho, o kahit ibang-iba.
2.1 libre-espasyo komunikasyon distansya equation
Hayaan ang magpadala kapangyarihan PT, pagpapadala ng antena makamit ang GT, operating dalas f. Natanggap na kapangyarihan PR, pagtanggap ng antena makamit ang GR, pagpapadala at pagtanggap ng antena ay distansya R, pagkatapos ang radio kapaligiran sa kawalan ng pagkagambala, ang radio wave pagpapalaganap pagkawala en ruta L0 ay may mga sumusunod na expression:
L0 (DB) = 10Lg (PT / PR)
= 32.45 + 20 Lgf (MHz) + 20 LgR (km)-GT (DB)-GR (DB)
[Halimbawa] Hayaan: PT = 10W = 40dBmw; GR = GT = 7 (dBi); f = 1910MHz
Q: R = 500m oras, PR =?
Sagot: (1) L0 (DB) ay kinakalkula
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 Pagkalkula
PR = PT / (107.807) = 10 (W) / (107.807) = 1 (μW) / (100.807)
= 1 (μW) / 6.412 = 0.156 (μW) = 156 (mμW)
Nagkataon, 1.9GHz radyo sa pagtagos layer ng brick, tungkol sa pagkawala (10 ~ 15) db
2.2 VHF at microwave transmisyon linya ng paningin
2.2.1 Ang ultimate hitsura sa malayo
FM partikular microwave, mataas na frequency, ang wavelength ay maikli, nito pagkabulok ground wave mabilis, kaya huwag umasa sa ground wave pagpapalaganap sa paglipas ng mahabang distansya. FM partikular microwave, higit sa lahat sa pamamagitan ng mga spatial pagpapalaganap wave. Sa madaling sabi, ang spatial na hanay ng wave sa spatial direksyon ng isang wave propagating sa kahabaan ng isang tuwid na linya. Malinaw, dahil sa kurbada ng Daigdig ng puwang wave pagpapalaganap Umiiral na ang isang limitasyon tumitig sa Rmax distansya. Tumingin sa pinakamalayo distansya mula sa lugar, ayon sa kaugalian na kilala bilang pag-iilaw zone; pinakamalayong distansya Rmax tumingin sa labas ng lugar pagkatapos ay kilala bilang ang kulay na lugar. Nang walang sinasabi na wika, ang paggamit ng ultrashort wave, microwave komunikasyon, pagpapadala antena pagtanggap ng punto ay dapat mahulog sa loob ng mga limitasyon ng optical range Rmax. Sa pamamagitan ng radius ng kurbada ng lupa, mula sa hangganan ng hitsura Rmax at paghahatid ng antena at pagtanggap ng taas ng antena HT, ang relasyon sa pagitan ng HR: Rmax = 3.57 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
Nang isinasaalang-alang ang papel na ginagampanan ng atmospheric repraksyon sa radyo, na limitasyon ang dapat revise upang tumingin sa malayo
Rmax = 4.12 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
antena

Dahil ang dalas ng electromagnetic wave ay mas mababa kaysa sa dalas ng liwanag wave, wave pagpapalaganap epektibong tumitig sa malayo mula Re Rmax tumingin sa paligid ang limitasyon ng 70%, ie, Muling = 0.7Rmax.
Halimbawa, HT at HR ayon sa pagkakabanggit 49m at 1.7m, ang epektibong mga optical na hanay ng mga Re = 24km.
2.3 wave pagpapalaganap katangian sa eroplano sa lupa
Direktang irradiated sa pamamagitan ng pagpapadala ng antena radyo reception punto ay tinatawag na direct wave; pagpapadala ng antena ng radio waves napalabas na nakaturo sa lupa, sa pamamagitan ng lupa masasalamin wave umabot sa pagtanggap ng punto ay tinatawag na masasalamin wave. Malinaw, ang reception punto signal ay dapat na ang mga direktang wave at ang masasalamin synthesis wave. Synthesis ng wave hindi tulad 1 + 1 = 2 na simple algebraic kabuuan ng mga resulta na may gawa ng tao direct wave at ang masasalamin wave landas pagkakaiba sa pagitan ng waves maiba. Pagkakaiba Wave path ay isang kakaiba maramihang ng kalahating wavelength, ang direktang pag-alon at ang masasalamin signal wave, upang synthesize ang maximum; pagkakaiba wave path ay isang maramihang ng wavelength, ang direct wave at masasalamin ang wave signal palabawasan, synthesis ay naka-minimize. Nakita, ang presensya ng lupa pagmuni-muni, sa gayon ang mga spatial pamamahagi ng intensity signal ay nagiging medyo kumplikado.
Aktwal na pagsukat punto: Ri ng isang tiyak na distansya, ang lakas ng signal ng pagtaas distansya o antena taas ay magiging pag-aalun-alon; Ri sa isang tiyak na distansya, ang mga pagtaas ng distansya sa antas ng pagbabawas o antena, ang lakas ng signal ay magiging. Bumababa monotonically. Manilay-nilay pagkalkula ay nagbibigay sa mga Ri at antena taas HT, HR pakikipag-ugnayan:
Ri = (4HTHR) / l, l ay ang wavelength.
Ito ay napupunta nang walang sinasabi, Ri ay dapat mas mababa sa limitasyon tumitig sa Rmax distansya.
2.4 multipath pagpapalaganap ng radio waves
Sa FM, ang microwave banda, radyo sa proseso ng pagpapakalat ay nakatagpo obstacles (eg mga gusali, matangkad gusali o burol, atbp) ay may isang pagsasalamin sa radyo. Samakatuwid, mayroong maraming upang maabot ang pagtanggap ng antena masasalamin wave (malawak pagsasalita, lupa ang masasalamin wave dapat din isasama), hindi pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na multipath paghahayupan.
Dahil sa multipath transmisyon, ang paggawa ng spatial pamamahagi ng lakas ng signal patlang ay nagiging medyo kumplikado, pabagu-bago ng isip, pinahusay na lakas ng signal sa ilang mga lugar, ang ilang mga lokal na lakas ng signal weakened; din dahil sa ang epekto ng multipath transmisyon, ngunit din upang gumawa ng mga wave ang polariseysyon direksyon pagbabago. Bilang karagdagan, ang iba't ibang mga obstacles sa pagmuni-muni radio wave na may iba't-ibang capacities. Halimbawa: reinforced kongkreto gusali sa FM, microwave kaya ng pagpapaliwanag mas malakas kaysa sa isang pader ladrilyo. Dapat naming subukan upang mapaglabanan ang mga negatibong epekto ng multipath paghahayupan epekto, na kung saan ay sa komunikasyon na nangangailangan ng mataas na kalidad na mga network ng komunikasyon, ang mga taong madalas na ginagamit ng spatial na pagkakaiba-iba o polariseysyon pagkakaiba-iba diskarte dahilan.
2.5 diffracted wave pagpapalahi
Nakatagpo sa pagsalin ng malaking obstacles, ang waves ay palaganapin sa paligid obstacles maaga, isang hindi pangkaraniwang bagay na tinatawag na mga wave pagdidiprakt. Ang FM, microwave taas ng dalas ng dalas ng dalas, mahina ang diffraction, ang lakas ng signal sa likod ng isang matangkad na gusali ay maliit, ang pagbuo ng tinatawag na "anino." Ang antas ng signal kalidad ay apektado, hindi lamang na may kaugnayan sa ang taas at ng gusali, at ang pagtanggap ng antena sa ang distansya sa pagitan ng mga gusali ngunit din, at dalas. Halimbawa doon ay isang gusali na may taas na 10 metro, ang gusali sa likod ng mga distansya ng 200 metro, ang natanggap na kalidad ng signal ay halos hindi apektado, ngunit sa 100 metro, ang natanggap na signal patlang ng lakas kaysa sa na walang gusali nabawasan nang malaki-laki. Tandaan na, tulad ng nasa itaas sinabi, ang pagpapahina lawak din sa dalas ng signal, para sa 216 223 MHz RF signal, ang natanggap na signal patlang ng lakas kaysa sa na walang gusali mababang 16dB, para 670 MHz RF signal, ang patlang na natanggap signal Walang mga gusali mababa ang intensity ratio 20dB. Kung ang gusali ng taas sa 50 metro, pagkatapos sa layo na mas mababa sa 1000 metro ng mga gusali, ang patlang na lakas ng signal na natanggap maaapektuhan at weakened. Iyon ay, ang mas mataas ang frequency, mas mataas ang building, mas pagtanggap ng antena malapit sa gusali, ang lakas ng signal at mas malaki ang antas ng komunikasyon kalidad apektado; Sa kabaligtaran, mas mababa ang frequency, mas mababang mga gusali, pagbuo ng higit na malayo pagtanggap ng antena , Ang epekto ay mas maliit.
Samakatuwid, ang pagpili ng site base station at set up ng isang antena, siguraduhin na isinasaalang-alang ng pagdidiprakt pagpapalaganap posibleng malalang epekto, nabanggit ang pagdidiprakt pagtatanim ng halaman mula sa isang iba't ibang mga kadahilanan impluwensiya.
Tatlong transmisyon mga linya ng ilang pangunahing mga konsepto
Ikonekta ang antena at transmiter output (o receiver input) cable na tinatawag na transmisyon linya o tagapagpakain. Ang pangunahing gawain ng linya transmisyon ay upang mahusay magpadala signal enerhiya, samakatuwid, ito ay kailangang maging magagawang magpadala out ang kapangyarihan transmiter signal na may minimal na pagkawala sa input ng pagpapadala ng antena, o antena ang natanggap signal transmitted na may minimal na pagkawala sa receiver input, at hindi ito dapat mismo kalat-kalat pagkagambala signal kinuha o kaya, ay nangangailangan ng transmisyon mga linya ay dapat na shielded.
Nagkataon, kapag ang pisikal na haba ng line transmisyon ay katumbas ng o mas mataas kaysa sa wavelength ng transmitted signal, ang transmisyon linya ay tinatawag ding mahaba.
3.1 uri ng transmisyon linya
FM na transmisyon linya segment sa pangkalahatan ay dalawang uri: parallel wire transmisyon mga linya at may panlahat na ehe transmission line; microwave band transmisyon linya ay may panlahat na ehe cable transmisyon linya, weyb gayd at microstrip. Parallel wire transmisyon linya na nabuo sa pamamagitan ng dalawang parallel na wire na simetriko o balanced transmisyon linya, ito tagapagpakain pagkawala, hindi maaaring gamitin para sa mga banda UHF. May panlahat na ehe transmisyon linya dalawang wire ay shielded wire core at tanso mesh, tanso mesh lupa dahil, dalawang conductors at lupa kawalaan ng simetrya, kaya tinatawag asymmetrical o hindi balanseng transmisyon linya. Sumamo operating dalas saklaw, mababa pagkawala, isinama sa isang tiyak na electrostatic shielding epekto, ngunit ang pagkagambala ng magnetic field ay walang kapangyarihan. Iwasang gamitin sa malakas na alon kahilera sa linya, ang linya ay hindi maaaring maging malapit sa mababang dalas ng signal.
3.2 Ang katangi-impedance ng linya transmisyon
Paikot isang walang hanggan mahaba ang linya transmisyon boltahe at kasalukuyang ratio ay tinukoy bilang ang transmisyon linya impedance katangian, Z0 ay kumakatawan sa isang. Ang katangi-impedance ng may panlahat na ehe cable ay kinakalkula bilang
Z. = [60 / √ εr] × Mag-log (D / d) [Euro].
Kung saan, D ay ang inner diameter ng may panlahat na ehe cable network panlabas na konduktor tanso; d ng diameter cable wire;
Ang isr ay ang kamag-anak na dielectric sa pagitan ng mga nagpapahintulot sa mga conductor.
Karaniwan Z0 = 50 Ohms, mayroong Z0 = 75 oum.
Malinaw mula sa equation sa itaas, ang katangian na impedance ng mga conductors ng feeder lamang na may diameter D at d, at ang dielectric na palaging betweenr sa pagitan ng mga conductor, ngunit hindi sa haba ng feeder, frequency at feeder terminal anuman ang konektado na impedance ng pag-load.
3.3 tagapagpakain pagpapalambing koepisyent
Tagapagpakain sa transmission signal, bilang karagdagan sa resistive pagkalugi sa konduktor, ang dielectric pagkawala ng insulating materyal doon. Ang parehong pagkawala sa mga pagtaas ng linya haba at ang operating frequency ay tataas. Samakatuwid, dapat naming subukan upang paikliin ang may talino pamamahagi tagapagpakain haba.
Ang haba ng yunit ng laki ng pagkawala na nabuo ng koepisyent ng pagpapalambing β na ipinahayag sa mga yunit ng dB / m (dB / m), ang teknolohiya ng cable na karamihan sa mga tagubilin sa yunit na may dB / 100m (db / isang daang metro).
Hayaan ang kapangyarihan input sa P1 tagapagpakain, mula sa haba ng L (m) ang kapangyarihan output ng tagapagpakain ay P2, ang transmisyon pagkawala tl maaaring ipinahayag bilang:
TL = 10 × Lg (P1 / P2) (dB)
Pagpapalambing koepisyent
β = TL / L (dB / m)
Halimbawa, ang NOKIA7 / 8 英寸 mababang cable, 900MHz pagpapalambing ng koepisyent β = 4.1dB / 100m, ay maaaring maisulat bilang β = 3dB / 73m, iyon ay, ang lakas ng signal sa 900MHz, bawat isa sa haba ng cable na ito na 73m , Ang kapangyarihan sa mas mababa sa kalahati.
Ang ordinaryong hindi mababang kable, halimbawa, SYV-9-50-1, 900MHz coefficient ng pagpapalambing β = 20.1dB / 100m, ay maaaring maisulat bilang β = 3dB / 15m, iyon ay, dalas ng 900MHz signal power, Pagkatapos ng bawat 15m mahaba ang cable, ang kapangyarihan ay halved!
3.4 Pagtutugma Konsepto
Ano ang tugma ang? Maglagay lamang, ang tagapagpakain terminal konektado sa ZL load impedance ay katumbas ng katangi-tagapagpakain impedance Z0, ang tagapagpakain terminal ay tinatawag na isang pagtutugma ng koneksyon. Itugma, mayroon lamang ipinadala sa tagapagpakain insidente terminal ng pag-load, at walang pag-load ay nabuo sa pamamagitan ng mga terminal ng masasalamin wave, samakatuwid, ang antena ng pagkarga bilang isang terminal, upang matiyak na ang antena pagtutugma upang makuha ang lahat ng mga signal ng kapangyarihan. Tulad ng ipinapakita sa ibaba, ang parehong araw kapag ang mga linya impedance ng 50 Ohms, na may mga cable 50 oum tinutugma, at ang mga araw kapag ang linya impedance ng 80 Ohms, na may mga cable 50 oum Hindi magkatugma.
Kung mas makapal diameter antena elemento, ang antena impedance input kumpara sa dalas ay maliit, madaling upang mapanatili tugma at tagapagpakain, pagkatapos ay ang antena sa isang malawak na hanay ng mga operating frequency. Sa kabilang banda, ito ay mas makitid.
Sa pagsasagawa, ang input impedance ng antena ay apektado sa pamamagitan ng mga nakapalibot na mga bagay. Upang gumawa ng isang mahusay na tugma sa ang tagapagpakain antena, ito rin ay kinakailangan sa paninigas ng antena sa pamamagitan ng pagsukat, naaangkop na pagsasaayos sa lokal na kaayusan ng antena, o magdagdag ng pagtutugma ng aparato.
3.5 Return Pagkawala
Tulad ng nabanggit, kapag ang tagapagpakain at antena pagtutugma, tagapagpakain ay hindi masasalamin waves, tanging ang mga pangyayari, na kung saan ay ipinadala sa tagapagpakain naglalakbay wave antena. Sa oras na ito, ang tagapagpakain malawak boltahe sa buong kasalukuyang malawak ay pantay-pantay, ang impedance ng tagapagpakain sa anumang punto ay katumbas ng katangian nito impedance.
At ang mga antena at tagapagpakain ay hindi tumutugma, ang antena impedance ay hindi katumbas ng mga katangian impedance ng tagapagpakain, ang tagapagpakain pagkarga ay maaari lamang makuha ang mataas na dalas ng enerhiya sa bahagi ng transmisyon, at hindi maaaring makuha ang lahat ng bahaging iyon ng enerhiya ay hindi hinihigop masasalamin pabalik upang bumuo ng masasalamin wave.
Halimbawa, sa figure, dahil ang impedance ng uri ng antena at tagapagpakain, isang 75-oum, isang impedance 50 oum Maling pagtutugma, ang mga resulta ay
3.6 VSWR
Sa kaso ng mga hindi pagtutugma, ang sabay-sabay tagapagpakain insidente at masasalamin waves. Phase ng pangyayari at masasalamin waves sa parehong lugar, ang boltahe ng malawak ang maximum na boltahe malawak sum Vmax, nagbubuo ng antinodes; insidente at masasalamin wave sa tapat ng bahaging may kaugnayan sa mga lokal na malawak boltahe ay nabawasan sa minimum na boltahe malawak Vmin, ang pagbuo ng mga node. Iba pang mga malawak na halaga ng bawat punto ay sa pagitan ng antinodes at ang node sa pagitan. Ito gawa ng tao wave na tinatawag na hilera standing.
Masasalamin wave boltahe at ang ratio ay tinatawag na ang insidente boltahe malawak pagmuni-muni koepisyent, naitala sa pamamagitan ng R
Masasalamin wave malawak (ZL-Z0)
R = ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─
Insidente wave malawak (ZL + Z0)
Antinode malawak boltahe node boltahe standing-wave ratio bilang ratio, na tinatawag din na boltahe standing wave ratio, naitala VSWR
Boltahe malawak antinode Vmax (1 + R)
VSWR = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─
Ang antas ng tagpo node boltahe Vmin (1-R)
Pagwawakas ng pag-load impedance ZL at ang katangi-Z0 impedance mas malapit, ang pagmuni-muni koepisyent R ay mas maliit, VSWR ay mas malapit sa 1, ang mas mahusay na tugma.
3.7 pagbabalanse aparato
Ang pinagmulan o ang pag-load o transmisyon linya, batay sa kanilang mga kaugnayan sa lupa, ay maaaring nahahati sa dalawang uri ng mga balanced at hindi balanseng.
Kung ang signal ng pinagmulan at ang lupa boltahe sa pagitan ng parehong mga dulo ng katumbas tapat polarity, ay tinatawag na balanced pinagmulan signal, kung hindi, na kilala bilang ang pinagmulan hindi balanseng signal; kung ang pag-load boltahe sa pagitan ng parehong mga dulo ng lupa pantay at kabaligtaran polarity, ay tinatawag na pag-load pagbabalanse, kung hindi man ay kilala bilang hindi balanseng pag-load; kung ang impedance transmisyon linya sa pagitan ng dalawang conductors at lupa ang parehong, ito ay tinatawag na balanced transmisyon linya, kung hindi man ay kulang-kulang ang isip transmisyon linya.
Sa kawalan ng timbang hindi balanseng pag-load sa pagitan ng mga signal ng pinagmulan at may panlahat na ehe cable ay dapat na gamitin sa balanse sa pagitan ng mga signal ng pinagmulan at ang pag-load pagbabalanse dapat gamitin upang kumonekta parallel na linya ng wire transmission, kaya bilang mahusay na ihatid ang signal ng kapangyarihan, kung hindi man ay wala silang balansehin o balanse ay nasira at hindi maaaring gumana nang maayos. Kung nais naming balansehin ang pagkarga ng hindi balanseng linya ng paghahatid at konektado, ang karaniwang diskarte ay ang pag-install sa pagitan ng butil na "balanseng - hindi timbang" na aparato ng conversion, na karaniwang tinutukoy na balun.
3.7.1 wavelength Baluns kalahati
Kilala rin bilang "U" na hugis na tube balun, na ginagamit upang balansehin ang pagkarga ng hindi balanseng feeder coaxial cable na may koneksyon na half-wave dipole sa pagitan. Ang "U" na hugis na tubo ay mayroong 1: 4 na epekto ng pagbabago ng impedance na balun. Mobile komunikasyon sistema ng paggamit ng may panlahat na ehe cable katangian impedance ay karaniwang 50 sa Europa, kaya sa YAGI antena, gamit ang isang half-wave dipole katumbas ng impedance pagsasaayos upang 200 Euro o kaya, upang makamit ang tunay at pangunahing tagapagpakain impedance 50 oum may panlahat na ehe cable .
3.7.2 quarter wavelength balanced - hindi balanseng aparato
Gamit ang isang-kapat-wavelength transmisyon linya pagwawakas circuit open likas na katangian ng mataas na dalas ng antena upang makamit ang balanced input port at ang output port ng may panlahat na ehe balanse sa pagitan ng tagapagpakain hindi balanseng - hindi balanseng conversion.

tampok

A) polariseysyon: antena emits electromagnetic waves ay maaaring gamitin para sa vertical polariseysyon o pahalang polariseysyon. Kapag ang panghihimasok antena (o pagpapadala antena) at sensitibong kagamitan antena (o pagtanggap ng antena) ang parehong polariseysyon katangian, radiation-sensitive na mga aparato sa sapilitan boltahe na binuo sa input pinakamatibay.
2) Directivity: puwang sa lahat ng mga direksyon patungo sa pinagmulan ng panghihimasok radiated electromagnetic pagkagambala o sensitibong kagamitan na natatanggap mula sa lahat ng direksyon kakayahan electromagnetic panghihimasok ay naiiba. Ilarawan ang mga parameter ng radiation o reception ng sinabi itinuro na mga katangian.
3) polar isang lagay ng lupa: antena Ang pinaka-mahalagang tampok ay ang radiation pattern o polar diagram. Antena polar diagram ay radiated mula sa ibang anggulo ng mga direksyon ng diagram kapangyarihan o lakas patlang nabuo
4) antena makamit: antena directivity antena kapangyarihan ng nakuha G expression. G sa alinmang direksyon ang pagkawala ng antena, ang antena kapangyarihan radiation ay bahagyang mas mababa kaysa sa kapangyarihan ng pag-input
5) katumbasan: ang pagtanggap ng antena polar diagram ay katulad ng pagpapadala diagram antena polar. Samakatuwid, ang magpadala at tumanggap ng mga antennas walang mga pangunahing pagkakaiba, pero minsan ay hindi gantihan.
6) Compliance: malasakit frequency sa antena, ang band sa kanyang disenyo ay maaaring gumana nang epektibo sa labas ng ang dalas ay hindi mabisa. Iba't ibang mga hugis at mga istraktura ng ang dalas ng electromagnetic wave natanggap ng antena ay magkaiba.
Antena ay malawakang ginagamit sa radyo negosyo. Electromagnetic compatibility, ang antena ay higit sa lahat na ginamit bilang sukatan ng electromagnetic radiation sensor, electromagnetic patlang ay nai-convert sa isang alternating boltahe. Pagkatapos ay may mga electromagnetic mga halaga ng patlang ng lakas nakuha antena factor. Samakatuwid, EMC pagsukat sa antennas, antena factor na kailangan mas mataas na katumpakan, pagiging matatag magandang parameter, ngunit mas malawak na band antena.
3, ang antena factor
Ay sinusukat ang patlang lakas halaga antena sinusukat sa receiver antena output port ratio boltahe. Electromagnetic compatibility at pagpapahayag nito ay: AF = E / V
Logarithmic pagkatawan: dBAF = dBE-dBV
AF (dB / m) = E (dBμv / m) -V (dBμv)
E (dBμv / m) = V (dBμv) AF (dB / m)
Kung saan: E - lakas ng patlang ng antena, sa mga yunit ng dBμv / m
V - ang boltahe sa port ng antena, ang yunit ay dBμv
AF-factor antena, sa mga unit ng db / m
Antena factor AF ay dapat na ibinigay kapag ang antena factory at regular na naka-calibrate. Aerial antena factor ibinigay sa manu-manong, sa pangkalahatan ay sa dulong patlang, di-mapanimdim, at load 50 oum sinukat sa ilalim.