Антенна представляет собой устройство, которое передает и / или получения электромагнитных волн. Электромагнитные волны часто называют радиоволнами. Большинство антенн резонансного устройства , которые работают эффективно в течение сравнительно узкой полосе частот. Антенна должна быть настроена на ту же полосу частот , что радио- системы, к которой он подключен работает , в противном случае приема и / или передачи будет нарушено.

Длина волны

Мы часто называем размер антенны по отношению к длине волны. Например: полуволновой диполь , что составляет примерно половину длины волны . Длина волны расстояние радиоволн поедет в течение одного цикла .

Примечание: длина диполя полуволны несколько меньше, чем половина длины волны , который должен закончиться в силу. Скорость распространения в коаксиальный кабель идет медленнее , чем в воздухе , так что длина волны в кабеле короче. скорость распространения электромагнитных волн в коаксиальных обычно дается как процент свободного пространства скоростей , а также различна для разных типов коаксиальных .

Согласования с сопротивлением

Для эффективной передачи энергии, сопротивление радио, антенны, линии электропередачи, соединяющей радио антенна должна быть одинаковой. Радио как правило, рассчитан на 50 Ома и коаксиальных кабелей ( линий ), используемых в них также 50 Ом сопротивления. Эффективное конфигурации антенны часто имеют сопротивление , чем другие 50 Ом , какое-то сопротивление согласующей цепи является то , необходимые для преобразования с антенной до 50 Ом. Радиальные / Ларсен антенн поставляются с необходимыми импеданса схемы в качестве части антенны. Мы используем низкие потери компонентов в согласующих цепей для обеспечения максимальной передачи энергии между линией передачи и антенны.

КСВ и отраженной мощности

Коэффициент стоячей волны по напряжению ( КСВ ) является показателем того, как хорошее сопротивление матч . КСВ часто сокращенно СВР. высокий КСВ является свидетельством того, что сигнал отражается до того, как излучаемая антенной . КСВ и отраженной мощности различные способы измерения и выразить то же самое.

КСВН 2.0:1 или меньше считается хорошим. Большинство коммерческих антенн , однако, задаются быть 1,5:1 или менее по некоторым пропускной способности. На основании 100 Вт радио, КСВ 1,5:1 приравнивает к подводимой мощности в 96 ватт и отраженной мощности в 4 Вт, или отраженная мощность составляет 4,2 % от подводимой мощности .

Пропускная способность

Пропускная способность может быть определена в терминах диаграмм или КСВ / отраженной мощности . определение, используемое в этой книге на основе КСВ . Пропускная способность часто выражается в терминах процентов пропускной способности , так как процент пропускной способности по сравнению с постоянной частотой. Если пропускная способность выражается в абсолютных единицах частоты, например МГц, ширина полосы пропускания , то другой в зависимости от того частот в которых идет речь, около 150 , 450 или 825 МГц.

Calculation 2

Направленность и усиления

Направленность является способность антенны сосредоточить энергию в определенном направлении, во время передачи или получения энергии из лучшего в определенном направлении при получении . отношения между прибыль и направленность: Прибыль = эффективность/Направленность. Мы считаем, что феномен усиливающейся направленности при сравнении лампочку в фаре. 100 Вт внимание будет предоставлять больше света в определенном направлении , чем лампочка 100 ватт, и меньше света в других направлениях. Мы могли бы сказать больше внимания " направленности ", чем лампочка. В центре внимания сравнима с антенной с повышенным направленности. антенна с увеличенным направленности , как мы надеемся осуществляться эффективно, низкая потеря , и поэтому экспонаты как увеличить направленности и усиления.

Усиление дается по отношению к стандартной антенны. Два наиболее распространенных антенн ведения изотропной антенны и резонансного дипольного полуволновой антенны. изотропной антенна излучает одинаково хорошо работает на "все "направлениях. Real изотропной антенны нет, но они дают полезный и простой теоретической модели антенны с которой можно сравнивать реальные антенны. коэффициент усиления антенны по 2 (3 дБ ) по сравнению с изотропной антенной бы быть представлена в виде 3 дБ. резонансного дипольного полуволны может быть полезным стандарт по сравнению с другими антеннами на одной частоте или в очень узкой полосе частот. Для сравнения диполь с антенной в диапазоне частот требует регулируемые дипольными или число диполей разной длины. коэффициент усиления антенны от 1 (0 дБ ) по сравнению с диполь бы быть представлена в виде 0 дБд .

Усиление измерения

Один из методов измерения коэффициента усиления по сравнению антенны под испытаний от известных стандартных антенны. Это технически известный как метод передачи выгоды. На более низких частотах , это удобно для использования 1/2-wave диполь в качестве стандарта. На более высоких частотах , обычно использовать калиброванную получить рога , как получить стандарт, с усилением обычно выражается в дБ.

Еще один метод для измерения коэффициента усиления антенны 3 метода. Передано и получил власть на антенну терминалов измеряется между 3 произвольных антенн на известных фиксированном расстоянии. Фриис передачи формуле используется для разработки три уравнения и три неизвестных. уравнения решаются найти усиления выражается в дБ всех трех антенн.

Radiall / Ларсен использует как методы для измерения усиления. Метод выбирается в зависимости от типа антенны , частоты, и заказчика.

Используйте следующий коэффициент преобразования между дБд и DBI: 0 = 2,15 дБд дБ.

Размещение антенн

Правильное размещение антенна имеет решающее значение для выполнения антенны. антенна на крыше будет работать лучше, чем той же антенны , установленной на капот или багажник автомобиля . Знание транспортного средства может быть важным фактором в определении , какой тип антенны для использования. Вы же не хотите , чтобы установить стекло крепление антенны на заднее стекло автомобиля , в которых металл был использован для оттенок стекла. Тонировка металла будет работать, как щит и не дать сигналы проходят через стекло.

Диаграмм

излучения антенны или шаблон описывает соотношение сил на поле излучения в различных направлениях от антенны, с фиксированной или постоянном расстоянии . излучения картина "прием картины"А , так как она описывает также получать свойства антенны. диаграммы является трехмерной , но это трудно для отображения трехмерной диаграммы направленности в конструктивной , но и времени для определения трехмерной диаграммы направленности. Часто диаграмм измеряются , которые кусок 3 -мерной модели, которая, конечно, 2 -мерной диаграммы , которые можно отобразить легко на экране или бумаге. Эти картины измерений представлены либо в прямоугольной или полярной форме.

Абсолютные и относительные Выкройки

Абсолютная моделей излучения представлены в абсолютных единицах поля или мощности. Относительная диаграммы на которые ссылаются в относительных единицах поля или мощности. Большинство измерений диаграммы относительные измерения узором, а затем метод усиления передачи затем используется для создания абсолютного усиления антенны.

Рядом с полем и дальнего поля Выкройки

диаграмма направленности в области, близкой к антенне , не такой же, как картина на больших расстояниях. Термин ближнего поля относится к области шаблон, который существует рядом с антенной; срок дальнем поле относится к области картина на больших расстояниях. дальнем поле называют полем излучения, а это то, что чаще всего интерес. ближнего поля называется индукции поля ( хотя в то же излучение компонент).

Обычно, это мощность излучения , что представляет интерес, так и антенны модели , как правило, измеряется в дальнем поле региона. Для измерения картины важно выбрать расстояние достаточно велико , чтобы быть в дальнем поле , а из ближнего поля . Минимальное допустимое расстояние зависит от размеров антенны по отношению к длине волны. Принимаем формула это расстояние :

При очень большой мощности излучается (как от некоторых современных радиолокационных антенн ), ближнего поля шаблона необходимо , чтобы определить , какие регионы вблизи антенны , если таковые имеются, опасных для человека.

Ширина пучка

В зависимости от системы радиосвязи , в которых антенны в настоящее время работающих там может быть много определений лепестка . общее определение составляет половину лепестка власти. пик интенсивности излучения , а затем найти точки по обе стороны от пика составляет половину мощности пика интенсивности находятся. угловое расстояние между точками власти половины путешествующих через пик лепестка . Половина власть -3 дБ , так что половину лепестка власти иногда называют 3dB лепестка .

Типы ДН

Антенны всенаправленные

Для мобильных, портативных и некоторых базовых станций приложений типа антенны необходимы, всенаправленная диаграмма направленности . всенаправленная антенна излучает и принимает одинаково хорошо на всех горизонтальных направлениях. Прирост всенаправленной антенной может быть увеличена за счет сужения главного лепестка в вертикальной плоскости или возвышения . Конечный результат сосредоточить энергию антенны к горизонту.

Выбор правильного антенна для применения является предметом анализа и многое расследования. Усиление достигается за счет лепестка : высшее усилением антенны особенность узкой beamwidths то время как обратное тоже верно.

Всенаправленные антенны с различными доходы используются для улучшения приема и передачи в определенных типах местности. 0 дБд антенна излучает больше энергии, больше в вертикальной плоскости, для достижения радиосвязи сайты , которые находятся в более высокие места . Поэтому они более удобны в горных и городских районах с высокими домами. 3 дБд коэффициент усиления антенны какой компромисс в пригородных и общие настройки. 5 дБд антенна излучает больше энергии, к горизонту по сравнению с 0 и 3 дБд антенн для достижения радиосвязи сайты, которые дальше друг от друга и меньше перекрыто. Поэтому они лучше всего использовать в пустыни , равнины, равнины, и на открытых площадках фермы.

Направленные антенны

Направленные антенны фокус энергии в определенном направлении. Направленные антенны используются в некоторых базовых станций приложений, где охват по сектору отдельных антенн лучшего. Точка-точка ссылки также выгоду от направленных антенн . Yagi и панель антенны направленного действия антенны.

Поляризация антенны

Поляризация определяется как ориентация электрического поля электромагнитной волны. Поляризация в общем случае описывается эллипса. Два часто используются особые случаи эллиптической поляризации линейной поляризации и круговой поляризации. начальной поляризации радиоволн определяется антенна , которая запускает волн в пространстве. среду, через которую проходит радиоволн на пути от передающей антенны с антенным получать может привести к изменению поляризации.

При линейной поляризации вектор напряженности электрического поля находится в одной плоскости. В круговой поляризации вектор напряженности электрического поля , как представляется, вращающегося с круговым движением вокруг направления распространения , что делает один полный оборот по каждому циклу РФ. вращения может быть правой или левой рукой.

Выбор поляризации 1 конструкции выбора для дизайнера системы РФ. Например, низкие частоты (< 1 МГц ) вертикально поляризованные радиоволны распространяются гораздо более успешно, у Земли не горизонтально поляризованные радиоволны , так как горизонтально поляризованных волн будет отменен из -за отражений от земли. Мобильные радиосистемы волн обычно вертикально поляризованной . ТВ вещания принял горизонтальной поляризацией в качестве стандарта. Этот выбор был сделан в максимально сигнал- шум. На частотах выше 1 ГГц, существует мало оснований для выбора горизонтального или вертикального поляризации , хотя в конкретных областях применения , могут быть некоторые возможные преимущества в одной или другой стороны. Круговая поляризация также было установлено, что преимущество в некоторых приложениях микроволновый радар , чтобы свести к минимуму " помех " эхо , полученные от капли дождя , в связи с эхом от крупных объектов, таких как самолеты . Круговая поляризация может быть также использована для снижения многолучевости .