Das Prinzip der Antennen

Strahlung
Der Kondensator zur Antenne zur Antenne abgestrahlten Strahlung während des Kondensators
Es Draht Wechselstrom fließt, kann die elektromagnetische Strahlung auftreten, die Fähigkeit der Strahlung und die Länge und die Form des Drahtes. In Bild A, wenn die beiden Drähte in unmittelbarer Nähe, das elektrische Feld zwischen den Drähten in zwei gebunden ist, so Strahlung sehr schwach; die beiden Drähte offen, wie in b, c gezeigt ist, das elektrische Feld auf die Ausbreitung in der umgebenden Raum, Radiation. Es ist zu beachten, dass die Strahlung schwach ist, wenn die Drahtlänge L viel kleiner als die Wellenlänge λ ist; Wenn die Drahtlänge L mit der Wellenlänge verglichen werden soll, erhöht der Draht den Strom stark und kann somit eine starke Strahlung bilden.

1.2 Dipol
Dipol ist ein klassisches, Antenne weitem am häufigsten verwendet wird, eine einzelne Halbwellendipol Website kann einfach alleine oder als Futtermittel Parabolantenne, sondern kann auch eine Vielzahl von Halbwellendipol Antennen-Array gebildet wird. Arme gleich lang Oszillator genannt Dipol. Jeder Arm Länge ein Viertel der Wellenlänge, eine Länge von der Hälfte der Wellenlänge Oszillator, wobei die Halbwellen-Dipol in 1.2a gezeigt. Darüber hinaus gibt es eine Halbwellendipol-förmigen, als der Vollweg-Dipol in einer langen und schmalen rechteckigen Kasten umgewandelt betrachtet werden, und die Zweiweg-Dipol gestapelten beiden Enden des langen und schmalen Rechtecks ​​wird als Äquivalent Oszillator, beachten Sie, dass der Oszillator Länge entspricht der halben Wellenlänge ist, ist es eine Halbwelle entspricht Oszillator genannt, gezeigt in Abbildung 1.2b.
1.3 Diskussion Antennenrichtwirkung
1.3.1 Richtantenne
Eine der grundlegenden Funktionen der Sendeantenne ist, die Energie von der Zuführeinrichtung abgestrahlt, um den Raum zu erhalten, ist die Grundfunktionen der beiden den größten Teil der abgestrahlten Energie in die gewünschte Richtung. Vertikal angeordneter Halbwellendipol weist eine Abflachung des "Donut" -förmigen dreidimensionalen Musters auf (Abbildung 1.3.1a). Obwohl dreidimensionalen stereoskopischen Muster, aber schwer zu Abbildung 1.3.1b und Fig. 1.3.1c zeichnen zeigt seine beiden Hauptebene Muster zeigt Grafik die Antenne in die Richtung einer bestimmten Ebene liegenden Richtung. Abbildung 1.3.1b in axialer Richtung des Wandlers Null-Strahlung, die maximale Strahlungsrichtung in der horizontalen Ebene betrachtet werden; 1.3.1c aus der Figur zu sehen ist, in allen Richtungen in der horizontalen Ebene so groß wie die Strahlung.
1.3.2 Antennenrichtwirkung Verbesserung
Gruppieren Sie mehrere Dipolarrays, die in der Lage sind, die Strahlung zu steuern, was zu einem "flachen Donut" führt. Das Signal wird weiter in horizontaler Richtung konzentriert.
Die Figur ist vier Halbwellendipolen in einer vertikalen und nach unten entlang der vertikalen Anordnung von vier Yuan einer perspektivischen Ansicht und einer vertikalen Richtung der Zeichnung angeordnet.
Reflektorplatte kann auch verwendet werden, um die Strahlung einseitigen Richtung, plane Reflektorplatte auf der Seite des Arrays zu steuern bildet einen Sektor Flächendeckung Antenne. Die folgende Abbildung zeigt die horizontale Richtung des Effekts der reflektierenden Oberfläche des reflektierenden Oberfläche ------ einseitige Richtung reflektierte Leistung und die Verbesserung der Gewinn.
Die Verwendung von parabolischen Reflektor, ermöglicht es der Antenne Strahlung, wie Optik, Scheinwerfer, da die Energie in einem kleinen Raumwinkel konzentriert ist, was eine sehr hohe Verstärkung. Selbstverständlich besteht die Zusammensetzung der Parabolantenne aus zwei Grundelementen: Parabolreflektor und parabolischer Fokus der Strahlungsquelle platziert.

1.3.3 Verstärkung
Verstärkungseinrichtung: die Eingangsleistung gleichen Bedingungen dem tatsächlichen und dem idealen Antennenstrahlungselement am selben Punkt im Raum des Signals Leistungsdichteverhältnis erzeugt. Es ist eine quantitative Beschreibung der Eingangsleistung von einer Antenne Dosisleistung Konzentration. Gewinnen Antennenmustern haben offensichtlich eine enge Beziehung, desto schmaler die Richtung der Hauptkeule ist Seitenkeule kleiner, desto höher ist der Gewinn. Kann als Verstärkung ------ physikalische Bedeutung in einem bestimmten Abstand von einem Punkt auf dem Signal von einer bestimmten Größe verstanden werden, wenn die ideale Quelle als ungerichtete Sendeantenne zu der Eingangsleistung des 100W und mit einem Gewinn von G = 13dB = 20 einer Richtantenne als Sendeantenne, Leistungsaufnahme nur 100 / 20 = 5W. In anderen Worten, eine Verstärkung der Antenne auf die Richtung der maximalen Strahlung der Strahlungsquelle Wirkung und nicht-idealen Punktquelle Richtwirkung Verstärkung des Eingangs-Leistungsfaktor verglichen.
Halbwellendipol mit einer Verstärkung von G = 2.15dBi.
Vier Halbwellendipols angeordnet vertikal entlang der vertikalen, daß eine vertikale Anordnung von vier Yuan, und seine Verstärkung ist über G = 8.15dBi (dBi Diese Aufgabe wird in Einheiten von relativ gleichmäßiger Strahlung ideale isotrope Punktquelle ausgedrückt).
Wenn der Halbwellendipol zum Vergleich Objekt wird der Verstärkungsfaktor der Einheit dBd.
Halbwellendipol mit einer Verstärkung von G = 0dBd (weil es mit ihrem eigenen Verhältnis, das Verhältnis 1 ist unter den Logarithmus von Null-Werte.) Vertical Array vier Yuan, ist sein Gewinn über G = 8.15-2.15 = 6dBd.
1.3.4 Strahlenbreite
Pattern hat in der Regel mehrere Lappen, wobei die maximale Strahlungsintensität Lappen genannt Hauptkeule als der Rest der Nebenkeule oder Lappen Nebenkeulen. Siehe Abbildung 1.3.4a, an beiden Seiten der Hauptkeule Richtung der maximalen Strahlung, nimmt die Strahlungsintensität 3dB (halbe Leistungsdichte) der Winkel zwischen zwei Punkten als die Halbwertsbreite (auch als die Strahlbreite oder halb bekannt definiert Breite der Hauptkeule oder Leistung Winkel oder-3dB Öffnungswinkel, Halbwertsbreite, bezeichnet HPBW). Je schmaler Öffnungswinkel, Richtwirkung bessere Rolle weiter entfernt, desto stärker Entstörungsfähigkeit. Es gibt auch eine Strahlbreite, dh 10dB Strahlbreite, legt nahe, dass die Strahlungsintensität Muster reduziert 10dB (bis zu einem Zehntel der Leistungsdichte) des Winkels zwischen den beiden Punkten ist.
1.3.5 Rückdämpfung
Reihenfolge der Figur bezeichnet das Verhältnis der maximalen vorderen und hinteren Klappe Rück-Verhältnis, gekennzeichnet durch F / B. Länger als zuvor, ist die Antenne hinten Strahlung (oder Empfang) kleiner. Zurück Verhältnis F / B Berechnung ist sehr einfach ------
F / B = 10Lg {(vor der Leistungsdichte) / (rückwärts Leistungsdichte)}
Vorder-und Rückseite der Antenne Verhältnis F / B, wenn gewünscht, der typische Wert (18 ~ 30) dB, außergewöhnliche Umstände erfordern bis zu (35 ~ 40) dB.
1.3.6 Antennengewinn bestimmte Näherungsformel
1), je schmaler die Breite der Hauptkeule der Antenne, desto höher ist die Verstärkung. Für allgemeine Antenne kann die Verstärkung durch folgende Formel bestimmt werden:
G (dBi) = 10Lg {32000 / (2θ3dB, E × 2θ3dB, H)}
Wobei 2 & thgr; 3 dB, E und 2 & thgr; 3 dB, H jeweils in einer Antennenstrahlbreite von zwei Hauptebenen;
32000 ist aus der Erfahrung von statistischen Daten.
2) für eine Parabolantenne, kann durch Berechnen der Verstärkung approximiert werden:
G (dBi) = {10Lg 4.5 × (D / λ0) 2}
Wobei D der Durchmesser des Paraboloids;
λ0 für die Mittenwellenlänge;
4.5 aus empirischen statistischen Daten.
3) zur vertikalen Rundstrahlantenne mit der ungefähren Formel
G (dBi) = 10Lg {2L / λ0}
Wo ist, L die Länge Antenne;
λ0 für die Mittenwellenlänge;
Antenne

1.3.7 Obere Nebenkeulenunterdrückung
Für die Antenne der Basisstation, erfordert oft die vertikale (dh die Erhebung Ebene) Richtung der Figur, die oben auf der ersten Seite lobe Lappen als schwächer. Dies ist die obere Nebenkeulenunterdrückung genannt. Die Basisstation dient den Handy-Nutzer auf dem Boden, auf den Himmel Strahlung ist bedeutungslos.
1.3.8 Antenna downtilt
Um die Hauptkeule zeigt auf den Boden, indem die Antenne erfordert moderate Deklination.
1.4.1 Dualpolarisierte
Die folgende Abbildung zeigt die beiden anderen unipolaren Situationen: +45 ° Polarisation und -45 ° Polarisation, sie werden nur zu besonderen Anlässen verwendet. Somit sind insgesamt vier unipolaren, siehe unten. Die vertikale und horizontale Polarisationsantenne bilden zusammen zwei Polarisationen oder die +45 ° -Polarisation und -45 ° -Polarisation der zwei Polarisationsantennen zusammen bilden eine neue Antenne --- Dual polarisierte Antennen.
Das folgende Diagramm zeigt zwei unipolare Antenne zusammen, um ein Paar von Dual-polarisierte Antenne bilden, beachten Sie, dass es zwei dual-polarisierte Antenne Stecker montiert.
Dualpolarisierte (oder empfangen) zwei räumlich zueinander orthogonale Polarisation (vertikal) Welle.
1.4.2 Polarisation Verlust
Verwenden Sie eine vertikal polarisierte Welle Antenne mit vertikaler Polarisation Eigenschaften zu erhalten, verwenden Sie die horizontale polarisierte Welle Antenne mit horizontaler Polarisation charakteristisch zu erhalten. Verwenden Sie einen rechten zirkular polarisierte Welle Antenne rechts zirkular polarisiert Eigenschaften zu erhalten, und einen links-zirkular polarisierte Welle charakteristische LHCP Antennenempfang nutzen.
Wenn die ankommende Welle Polarisationsrichtung der Polarisationsrichtung der Empfangsantenne Spiel, das empfangene Signal wird klein, das heißt, das Auftreten von Polarisationsverluste. Zum Beispiel: Wenn eine +45 ° polarisierte Antenne die vertikale Polarisation oder horizontale Polarisation empfängt oder wenn die vertikal polarisierte Antennenpolarisation oder -45 ° +45 ° polarisierte Welle usw. ein Fall ist, Um Polarisation Verluste zu generieren. A Zirkularpolarisationsantenne einen linear polarisierten ebenen Welle oder lineare Polarisation Antenne mit entweder zirkular polarisierte Wellen zu empfangen, so dass die Situation, ist es auch unvermeidlichen Polarisation ankommende Wellen ------ die Hälfte der Energie.
Wenn die Polarisationsrichtung der Empfangsantenne zu der Richtung der Polarisation der Welle vollständig orthogonal zum Beispiel Empfangsantenne horizontal polarisiert, um vertikal polarisierte Wellen oder rechtshändig zirkular polarisierte Empfangsantenne LHCP Die ankommenden Welle, kann die Antenne nicht vollständig empfangen werden Wellenenergie, in diesem Fall den maximalen Verlust von Polarisation, die Polarisation völlig isoliert.
1.4.3 Polarisation Isolation
Ideal Polarisation nicht völlig isoliert. Zugeführt, um die Antenne zu einer Polarisation Signal, wie viel wird es immer ein bisschen in eine andere polarisierte Antenne erscheint sein. Zum Beispiel kann die dual polarisierte Antenne gezeigt ist, ist der Setzeingang vertikale Polarisation Antennenleistung 10W, die Ergebnisse in einer horizontalen Polarisation Antenne am Ausgang der Ausgangsleistung 10mW gemessen.
1.5 Antenneneingang Zin
Definition: Antenneneingangssignal Spannungs-und Strom-Verhältnis Signal, wie die Antenne Eingangsimpedanz bekannt. Rin eine resistive Komponente der Eingangsimpedanz und Reaktanzkomponente Xin, nämlich Zin = Rin + jXin. Reaktanzkomponente der Antenne wird das Vorhandensein von Signalleistung aus dem Einzug in die Extraktion zu reduzieren, um so um die Reaktanz-Komponente Null ist, das heißt, so weit wie möglich an den Antenneneingang Impedanz rein resistive. In der Tat, auch das Design, Debugging sehr gute Antenne, die Eingangsimpedanz auch eine kleine Summe Reaktanzwerte.
Eingangsimpedanz der Antenne Struktur, der Größe und dem Betriebssystem Wellenlänge ist Halbwellendipol Antenne die wichtigsten Grundfunktionen, die Eingangsimpedanz Zin = 73.1 + j42.5 (Europa). Wenn die Länge (3-5)% verkürzt wird, kann entfallen, falls die Reaktanzkomponente der Antenneneingangsimpedanz rein ohmsch ist, so ist das Eingangsimpedanz Zin = 73.1 (Europa), (nominell 75 Ohm). Beachten Sie, dass streng genommen, rein resistive Eingangsimpedanz der Antenne genau richtig in Bezug auf die Häufigkeit Punkte.
Übrigens, die Halbwelle Oszillator entspricht Eingangsimpedanz eines Halbwellendipol viermal, dh Zin = 280 (Europa), (nominal 300 Ohm).
Interessanterweise für jede Antenne, die Antennenimpedanz von Menschen immer Debuggen der erforderliche Betriebsfrequenzbereich, der Imaginärteil der Eingangsimpedanz Realteil klein und sehr nahe 50 Ohm, so dass die Antenne Eingangsimpedanz Zin = Rin = 50 Ohms ------ Antenne an die Anleger ist in einer guten Impedanzanpassung erforderlich.
1.6 Antenne Betriebsfrequenz (Bandbreite)
Sowohl die Sendeantenne oder Empfangsantenne, die immer in einem bestimmten Frequenzbereich (Bandbreite) der Arbeit, die Bandbreite der Antenne gibt es zwei verschiedene Definitionen ------
Eines ist Mittel: SWR ≤ 1.5 VSWR-Bedingungen, die Antennenbetriebsfrequenzbandbreite;
Eine davon ist die Einrichtung: down 3 db Antennengewinn innerhalb der Bandbreite.
In mobilen Kommunikationssystemen, es in der Regel von der ehemaligen definiert, und zwar ist die Bandbreite der Antenne SWR SWR nicht mehr als 1.5 die Antenne Betriebsfrequenzbereich.
Im allgemeinen wird das Betriebsband Breite jeder Frequenzpunkt, gibt es einen Unterschied in Antennenleistung, aber die Leistung Abbau durch diesen Unterschied verursacht ist akzeptabel.
1.7 mobile Kommunikation Basisstation verwendeten Antennen, Repeater Antenne und Indoor-Antenne
1.7.1 Panel Antenne
Sowohl GSM und CDMA, Panel Antenne ist eine der am häufigsten verwendete Klasse von extrem wichtig Basisstationsantenne. Diese Antenne Die Vorteile sind: hohe Verstärkung ist Tortescheibe Muster gut, nachdem das Ventil ist klein, leicht, vertikale Muster Depression, zuverlässige Abdichtung Leistung und lange Lebensdauer zu steuern.
Panel Antenne wird oft auch als Repeater Antenne Benutzern verwendet, je nach Umfang der Rolle der Fanzone Größe sollte wählen Sie die entsprechenden Antenne Modelle.
1.7.1a Feststationsantenne grundlegenden technischen Indikatoren Beispiel
Frequenzbereich 824-960MHz
70MHz Bandbreite
Gewinnen 14 ~ 17dBi
Polarisation Vertikal
Nennimpedanz 50Ohm
VSWR ≤ 1.4
Verhältnis von vorne zu hinten> 25 dB
Neigung (einstellbar) 3 ~ 8 °
Strahlbreite mit halber Leistung horizontal 60 ° ~ 120 ° vertikal 16 ° ~ 8 °
Unterdrückung von Nebenkeulen in der vertikalen Ebene <-12 dB
Intermodulation ≤ 110 dBm
1.7.1b Bildung von High-Gain-Richtantenne
A. mit mehreren Halbwellendipols die in einer linearen Anordnung angeordnet vertikal
B. In der linearen Anordnung auf einer Seite sowie ein Reflektor (Reflektorplatte zwei Halbwellendipols vertikalen Anordnung als ein Beispiel zu bringen)
Verstärkung ist G = 11 ~ 14dBi
C. Um die Verstärkung Richtantenne verbessern kann ferner verwendet werden, acht Halbwellendipols Reihenanordnung
Wie bereits erwähnt, sind die vier Halbwellendipolen in einer linearen Anordnung von vertikal angeordneten Verstärkung angeordnet über 8dBi ist; Seite plus eine Reflektorplatte quaternären linearen Anordnung, nämlich herkömmliche Richtantenne ist die Verstärkung über 14 ~ 17dBi .
Anzumerken es einen Reflektor acht Yuan lineare Anordnung ist, also längliche plattenförmige Antenne ist die Verstärkung über 16 ~ 19dBi. Es versteht sich von selbst, verdoppelt längliche Platte-wie Antennenlänge für konventionelle Platte Antenne um 2.4m.
1.7.2 High Gain Grid Parabolantenne
Von kostengünstigen Weg, wird es oft als Grid Parabolantenne Repeater Spender Antenne verwendet. Wie ein guter Fokus Parabol-Effekt, so paraboloid Reihe von Radio-Kapazität, 1.5m Durchmesser Parabolantenne des Grid-like, in der Band 900 Megabyte, kann die Verstärkung G = 20dBi erreicht werden. Es eignet sich besonders für den Punkt-zu-Punkt Kommunikation, wie es oft als Repeater Spender Antenne verwendet.
Parabolspiegel gitterartige Struktur verwendet, erstens, um das Gewicht der Antenne zu reduzieren, ist der zweite, um den Luftwiderstand zu verringern.
Parabolantenne können in der Regel vor und nach dem Verhältnis von nicht weniger als 30dB, die den Repeater-System gegen self-excited und machte die Empfangsantenne müssen die technischen Spezifikationen erfüllen gegeben werden.
1.7.3 Yagi Richtantenne
Yagi Richtantenne mit hohem Gewinn, kompakte Struktur, einfach einzurichten, billig, etc.. Daher ist es besonders geeignet für Punkt-zu-Punkt Kommunikation, z. B. Innen-Verteilungssystem, die außerhalb der bevorzugten Art von Antenne Empfangsantenne.
Yagi-Antenne, je mehr die Zahl der Zellen, desto höher der Gewinn, in der Regel 6-12 Einheit direktionale Yagi-Antenne, die Verstärkung von bis zu 10-15dBi.
1.7.4 Indoor Ceiling Antenna
Indoor Decke Antenne muss eine kompakte Struktur, schönes Aussehen, einfache Installation.
Gesehen auf dem heutigen Markt Innen Decke Antenne, prägen viele Farben, aber seinen Anteil an dem inneren Kern aus fast alle das gleiche. Die interne Struktur dieser Decke Antenne, obwohl die Größe ist klein, aber da es auf der Theorie, Breitband-Antenne, die Nutzung von Computer-Aided Design, und die Verwendung eines Netzwerk-Analysator für die Fehlersuche basiert, kann es genügen, die Arbeit in einem sehr breit Frequenzband-VSWR-Anforderungen gemäß nationalen Standards, die in einem Breitbandantennenindex des Stehwellenverhältnisses VSWR ≤ 2 arbeiten. Natürlich, um ein besseres VSWR ≤ 1.5 zu erreichen. Übrigens ist Innendecke Antenne ein Low-Gain-Antenne, in der Regel G = 2dBi.
1.7.5 Indoor Wall Mount Antenna
Indoor Antenne Wand muss auch eine kompakte Struktur, schönes Aussehen, einfache Installation.
Gesehen auf dem heutigen Markt Indoor-Wand-Antenne, Form Farbe eine Menge, aber es machte den inneren Kern der Aktie ist fast das gleiche. Die Innenwand Struktur der Antenne sind Luft dielektrisch Mikrostreifenantenne. Als Folge der Erweiterung der Bandbreite Hilfsantenne Struktur, die Verwendung von Computer-Aided Design und die Verwendung eines Netzwerk-Analysator für Debugging, sind sie in der Lage, besser auf die Anforderungen der Arbeit von Breitband. Übrigens hat Indoor-Wand-Antenne eine gewisse Verstärkung von etwa G = 7dBi.
2 Einige Grundbegriffe der Wellenausbreitung
Aktuelle GSM-und CDMA-Mobilfunk-Bands sind:
GSM: 890-960MHz, 1710-1880MHz
CDMA: 806-896MHz
806-960MHz Frequenzbereich eines UKW-Bereich; 1710 ~ 1880MHz Frequenzbereich ist die Mikrowellen-Bereich.
Wellen mit unterschiedlichen Frequenzen oder unterschiedlichen Wellenlängen, seine Ausbreitung Eigenschaften nicht identisch sind, oder auch ganz anders.
2.1 Freiraumkommunikation Abstand Gleichung
Lassen Sendeleistung PT, Sendeantenne Verstärkung GT, Betriebsfrequenz f. Empfangsleistung PR, Empfangsantenne Verstärkung GR, Sende-und Empfangsantenne Abstand R ist, dann ist die Funkumgebung in der Abwesenheit von Störungen, die Funkwellenausbreitungsverluste unterwegs L0 hat den folgenden Ausdruck:
L0 (dB) = 10Lg (PT / PR)
= 32.45 + 20 Lgf (MHz) + 20 LgR (km)-GT (dB)-GR (dB)
[Beispiel] Lassen: PT = 10W = 40dBmw; GR = GT = 7 (dBi), f = 1910MHz
Q: R = 500m Zeit, PR =?
Antwort: (1) L0 (dB) berechnet
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 Berechnung
PR = PT / (107.807) = 10 (W) / (107.807) = 1 (μW) / (100.807)
= 1 (μW) / 6.412 = 0.156 (μW) = 156 (mμW)
Übrigens 1.9GHz Radio im Durchdringungsschicht aus Backstein, über den Verlust (10 ~ 15) dB
2.2 VHF-und Mikrowellen-Übertragung Sichtlinie
2.2.1 Die ultimative Blick in die Ferne
FM insbesondere Mikrowellen, Hochfrequenz, ist die Wellenlänge kurz, seine Bodenwelle Zerfall schnell, also nicht auf dem Boden Wellenausbreitung über lange Strecken verlassen. FM insbesondere Mikrowelle, vor allem durch die räumliche Wellenausbreitung. Kurz gesagt, die räumliche Wellenbereich in der räumlichen Richtung einer Welle, die sich entlang einer geraden Linie. Offensichtlich existiert aufgrund der Erdkrümmung von Raum Wellenausbreitung eine Grenze stare in die Ferne Rmax. Sehen Sie in der weitesten Entfernung aus der Gegend, die traditionell als Beleuchtung Zone bekannt; extreme Entfernung Rmax außerhalb des Bereichs dann als schraffierte Fläche bekannt aussehen. Selbstverständlich, dass Sprache, die Verwendung von ultrakurzen, Mikrowellen-Kommunikation sollten Sendeantenne Aufnahmestelle innerhalb der Grenzen der optischen Bereich Rmax fallen. Durch den Krümmungsradius der Erde ergibt sich aus der Blickgrenze Rmax und der Sendeantenne und der Empfangsantennenhöhe HT die Beziehung zwischen HR: Rmax = 3.57 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
Unter Berücksichtigung der Rolle der atmosphärischen Brechung im Radio, sollte die Grenze überarbeitet, um in die Ferne zu suchen
Rmax = 4.12 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
Antenne

Da die Frequenz der elektromagnetischen Welle ist viel niedriger als die Frequenz von Lichtwellen, Wellenausbreitung effektive stare in die Ferne von Re Rmax um die Grenze von 70%, dh Re = 0.7Rmax aussehen.
Zum Beispiel, HT und HR bzw. 49m und 1.7m, die effektive optische Bereich von Re = 24km.
2.3 Wellenausbreitung Eigenschaften in der Ebene auf dem Boden
Direkt bestrahlt von der Sendeantenne Funkempfang Punkt wird als die direkte Welle; Sendeantenne der Funkwellen ausgesendet, die auf dem Boden durch den Boden reflektierte Welle erreicht die Aufnahmestelle als die reflektierte Welle. Natürlich sollte das Empfangssignal Punkt die direkte Welle und die reflektierte Welle Synthese. Synthese von wave nicht wie 1 + 1 = 2 so einfach algebraische Summe der Ergebnisse mit synthetischen direkten Welle und der reflektierten Welle Gangunterschied zwischen den Wellen unterscheiden. Welle Wegdifferenz ein ungerades Vielfaches einer halben Wellenlänge, die direkte Welle und die reflektierte Wellensignal, um die maximale synthetisieren; Welle Wegdifferenz ein Vielfaches der Wellenlänge der direkten Welle und der reflektierten Welle Signalsubtraktion wird die Synthese minimiert. Gesehen, die Anwesenheit von Boden Reflexion, so dass die räumliche Verteilung der Signalintensität sehr komplex wird.
Die tatsächlichen Messpunkt: Ri von einem bestimmten Abstand, wird die Signalstärke mit dem Abstand oder Antennenhöhe Wellung sein; Ri in einem bestimmten Abstand, der mit zunehmendem Abstand mit dem Grad der Reduzierung oder Antenne, die Signalstärke wird. Monoton. Theoretische Berechnung gibt die Ri und Antennenhöhe HT, HR Beziehung:
Ri = (4HTHR) / l, l die Wellenlänge.
Selbstverständlich muss Ri kleiner sein als die Grenze in die Ferne starren Rmax.
2.4 Mehrwegeausbreitung der Funkwellen
In FM, wird die Band Mikrowelle, Radio in der Verbreitung Prozess auf Hindernisse stoßen (z. B. Gebäude, hohe Gebäude oder Berge, etc.) haben eine Reflexion über das Radio. Daher gibt es viele, um die Empfangsantenne reflektierte Welle (grob gesagt, der Boden reflektierte Welle auch einbezogen werden sollten) zu erreichen, wird dieses Phänomen genannt Mehrwegeausbreitung.
Durch Mehrwegeausbreitung, so dass die räumliche Verteilung der Signalfeldstärke ziemlich komplex, flüchtige, verbesserte Signalstärke in einigen Orten geschwächt einige lokale Signalstärke auch, weil die Auswirkungen von Mehrwege-Übertragung, sondern auch Wellen machen Die Polarisationsrichtung ändert. Darüber hinaus haben verschiedene Hindernisse auf dem Funkwellenreflexionskoeffizient unterschiedlichen Kapazitäten. Zum Beispiel: Stahlbeton Gebäude auf FM, Mikrowelle Reflektivität stärker als eine Mauer. Wir sollten versuchen, die negativen Auswirkungen der Mehrwegeausbreitung Effekte, die in der Kommunikation, die eine hohe Qualität Kommunikationsnetzen ist zu überwinden, die Menschen oft verwenden räumliche Vielfalt oder Polarisations-Diversity-Techniken Grund.
2.5 gebeugten Wellenausbreitung
Fand in der Übertragung von großen Hindernisse, die Wellen um Hindernisse vor propagieren, eine so genannte Phänomen Beugungswellen. FM, Mikrowellen-Hochfrequenzwellenlänge, Beugung schwach, die Signalstärke im hinteren Teil eines hohen Gebäudes ist gering, die Bildung eines sogenannten "Schattens". Der Grad der Signalqualität betroffen ist, nicht nur auf die Höhe und den Aufbau bezogen, und die Empfangsantenne von dem Abstand zwischen dem Gebäude, aber auch und Frequenz. Zum Beispiel gibt es ein Gebäude mit einer Höhe von 10 Meter, die Gebäude hinter dem Abstand von 200 Metern ist die Qualität des empfangenen Signals fast unberührt, aber in den 100 Meter sank das empfangene Signal Feldstärke als ohne Gebäude deutlich. Beachten Sie, dass, wie oben gesagt, die Schwächung Umfang auch mit der Signalfrequenz für 216 zu 223 MHz HF-Signals, wobei das empfangene Signal Feldstärke als ohne Gebäude niedriger 16dB für 670 MHz HF-Signals, wobei das empfangene Signal Gebiet Kein Gebäude niedriger Intensität Verhältnis 20dB. Wenn das Gebäude Höhe 50 m, dann in einem Abstand von weniger als 1000 Meter von Gebäuden, wird die Feldstärke des empfangenen Signals beeinträchtigt und geschwächt werden. Das heißt, je höher die Frequenz, desto höher das Gebäude, desto mehr Empfangsantenne der Nähe des Gebäudes, die Signalstärke und je größer der Grad der Qualität der Kommunikation beeinflusst, und umgekehrt, je niedriger die Frequenz, desto mehr Low Gebäuden, weiter Empfangsantenne Die Auswirkungen kleiner ist.
Daher Auswählen einer Basisstation vor Ort und richten eine Antenne, sollten Sie berücksichtigen Beugung Ausbreitung mögliche Nebenwirkungen zu nehmen, stellte der Beugung Ausbreitung von einer Vielzahl von Faktoren beeinflusst.
Drei Übertragungsleitungen ein paar grundlegende Konzepte
Schließen Sie die Antenne und Sender-Ausgang (oder Receiver-Eingang) Kabel genannt Übertragungsleitung oder Feeder. Die Hauptaufgabe der Übertragungsleitung ist, um wirksam zu übertragen Signalenergie, daher sollte es in der Lage zu senden, die Sendersignalleistung mit minimalem Verlust an den Eingang der Sendeantenne oder die Antenne empfangene Signal mit einem minimalen Verlust an den Empfänger Eingänge, und es nicht selbst sollten streunende Störsignale abgeholt oder so, erfordert Übertragungsleitungen abgeschirmt werden müssen.
Nebenbei bemerkt, wenn die physikalische Länge der Übertragungsleitung gleich oder größer als die Wellenlänge des ausgesendeten Signals ist, wird die Übertragungsleitung auch als lang.
3.1 Art der Übertragungsleitung
FM Übertragungsleitung Segmente sind in der Regel zwei Arten: parallel Draht Übertragungsleitungen und Koaxialübertragungsleitung, Mikrowelle Band Übertragungsleitungen sind Koaxialkabel Übertragungsleitung, Wellenleiter und Mikrostreifenleitung. Parallel Drahtübertragungsleitung durch zwei parallele Leitungen, die symmetrisch oder symmetrischen Übertragungsleitung, diese Kabeldämpfung, gebildet nicht für das UHF-Band verwendet werden. Koaxialleitung zwei Drähte wurden Kern Draht-und Kupfernetz, Kupfergeflecht Boden abgeschirmt, weil zwei Leitern und Erde Asymmetrie, so genannte asymmetrische oder unsymmetrischen Übertragungsleitungen. Koax für den Frequenzbereich, geringe Verluste, gekoppelt mit einer gewissen elektrostatische Abschirmung Wirkung, aber die Störung des Magnetfeldes ist machtlos. Nicht anwenden mit starker Strömung parallel zu der Linie, kann die Leitung nicht in der Nähe des niederfrequenten Signals sein.
3.2 Die charakteristische Impedanz der Übertragungsleitung
Um eine unendlich lange Leitung Spannungs-und Strom-Verhältnis als der Übertragungsleitung charakteristische Impedanz definiert ist, darstellt Z0 ein. Die charakteristische Impedanz des Koaxialkabels ist, berechnet
Z. = [60 / √ εr] × Log (D / d) [Euro].
Wobei D der Innendurchmesser des Koaxialkabels Außenleiter Cu Netzwerk; d des Kabels Drahtdurchmesser;
εr ist das relative Dielektrikum zwischen den Permittivitäten der Leiter.
Typischerweise Z0 = 50 Ohms gibt Z0 = 75 Ohm.
Aus der obigen Gleichung ist ersichtlich, dass die charakteristische Impedanz der Speiseleiter nur mit dem Durchmesser D und d und der Dielektrizitätskonstante εr zwischen den Leitern, jedoch nicht mit der Speiselänge, der Frequenz und dem Speiseanschluss unabhängig von der angeschlossenen Lastimpedanz.
3.3 Feeder Schwächungskoeffizienten
Feeder in der Signalübertragung, zusätzlich zu den die Verluste in dem Leiter, der dielektrische Verlust des isolierenden Materials gibt. Sowohl mit Verlust Leitungslänge zunimmt und die Betriebsfrequenz erhöht. Deshalb sollten wir versuchen, die rationale Verteilung Feeder Länge verkürzen.
Einheitslänge der Größe des Verlusts, der durch den Dämpfungskoeffizienten β erzeugt wird, ausgedrückt in Einheiten von dB / m (dB / m), Kabeltechnologie die meisten Anweisungen auf dem Gerät mit dB / 100 m (db / einhundert Meter).
Lassen Sie die Leistungsaufnahme der Zuführung P1, von der Länge L (m) die Leistung des Förderers ist P2 kann der Übertragungsverlust TL ausgedrückt werden als:
TL = 10 × Lg (P1 / P2) (dB)
Dämpfungskoeffizient
β = TL/L (dB/m)
Zum Beispiel kann NOKIA7 / 8 英寸 niedriges Kabel, 900 MHz Dämpfungskoeffizient β = 4.1 dB / 100 m, als β = 3dB / 73 m geschrieben werden, dh die Signalleistung bei 900 MHz, jeweils über diese Kabellänge 73 m , Die Leistung auf weniger als die Hälfte.
Das gewöhnliche nicht niedrige Kabel, zum Beispiel SYV-9-50-1, 900 MHz Dämpfungskoeffizient β = 20.1 dB / 100 m, kann geschrieben werden als β = 3dB / 15 m, dh eine Frequenz von 900 MHz Signalleistung, Nach jeder langen 15m diesem Kabel wird der Strom halbiert werden!
3.4 Matching-Konzept
Was ist das Spiel? Einfach gesagt, die Einspeiseklemme verbunden an die Lastimpedanz ZL gleich der charakteristischen Impedanz Z0 Zuführung wird die Einspeiseklemme genannt passenden Verbindung. Spiel gibt es nur auf die Einspeiseklemme Last einfallenden übertragen, und keine Last durch das Endgerät der reflektierten Welle erzeugt daher die Antenne Last als Terminal, dass die Antenne, um alle Signalstärke erhalten passend. Wie unten gezeigt, am selben Tag, wenn die Leitung Impedanz 50 Ohm, mit einem 50 Ohm Kabel abgestimmt sind, und den Tag, wenn die Leitung Impedanz 80 Ohm, mit einem 50 Ohm Kabel nicht übereinstimmen.
Wenn dickere Durchmesser Antenne Element, die Antenne Eingangsimpedanz über der Frequenz ist klein, leicht zu Spiel und Feeder halten, dann ist die Antenne auf einer breiten Palette von Betriebssystemen Frequenzen. Im Gegenteil, es ist schmaler.
In der Praxis wird die Eingangsimpedanz der Antenne durch den umgebenden Objekten beeinflusst werden. Um eine gute Übereinstimmung mit dem Antennenkabel zu machen, wird auch in der Montage der Antenne durch Messung geeignete Anpassungen an die lokale Struktur der Antenne erforderlich ist, oder fügen Anpassungseinrichtung.
3.5 Rückflussdämpfung
Wie bereits erwähnt, wenn die Zuführung und die Anpassung der Antenne, der Einzug nicht Wellen nur das Ereignis, das der Zuführung Wanderwelle Antenne übertragen wird reflektiert. Zu diesem Zeitpunkt wird die Zuführung Spannungsamplitude im laufenden Amplitude gleich sind, ist die Impedanz der Zuführung an jedem Punkt gleich ihrer charakteristischen Impedanz ist.
Und die Antenne und Zuführung nicht übereinstimmen, die Antennenimpedanz nicht gleich der charakteristischen Impedanz des Förderers kann die Zuführung nur absorbieren die Hochfrequenz-Energie auf den Teil der Übertragung, und nicht aufnehmen kann all dieses Teils die Energie nicht absorbiert wird zurück reflektiert werden, um zu bilden, reflektierte Welle.
Zum Beispiel in der Abbildung, da die Impedanz der Antenne und Feeder-Typ, ein 75 Ohm, eine 50 Ohm Impedanz-Fehlanpassung, ist das Ergebnis
3.6 VSWR
Bei Nichtübereinstimmung der Anleger gleichzeitig einfallenden und reflektierten Wellen. Phase der einfallenden und reflektierten Wellen der gleichen Stelle, die Spannungsamplitude der maximalen Spannung Vmax Amplitudensumme bildet Bäuchen; einfallenden und reflektierten Wellen mit entgegengesetzter Phase relativ zu den lokalen Spannungsamplitude auf die minimale Spannung Amplitude Vmin, die Bildung von reduziertem der Knoten. Andere Amplitudenwert von jedem Punkt zwischen Bäuche und Knoten zwischen. Dieses synthetische Welle genannt eine Zeile stehen.
Reflektierte Welle Spannung und das Verhältnis wird als das einfallende Spannungsamplitude Reflexionskoeffizienten bezeichnet durch R
Reflektierte Wellenamplitude (ZL-Z0)
R = ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─
Incident-Wellenamplitude (ZL + Z0)
Antinode Amplitudenspannung Knoten Spannung stehenden Welle als das Verhältnis, auch genannt das Stehwellenverhältnis, bezeichnet VSWR
Spannungsamplitude antinode Vmax (1 + R)
VSWR = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─
Der Grad der Konvergenz Knoten Vmin (1-R)
Beenden Lastimpedanz ZL und die charakteristische Impedanz Z0 näher, der Reflexionskoeffizient R kleiner ist, ist VSWR näher 1, desto besser übereinstimmen.
3.7 Wuchtvorrichtung
Die Quelle oder der Last oder Übertragungsleitung auf der Grundlage ihrer Beziehung zu dem Boden, können in zwei Typen unterteilt werden symmetrisch und unsymmetrisch.
Wenn die Signalquelle und der Boden zwischen den beiden Enden des gleichen entgegengesetzter Polarität, wird als symmetrisches Signal-Quelle, die auch als unsymmetrischen Signalquelle bekannt, wenn die Last zwischen den beiden Enden des Bodens gleiche und entgegengesetzte Polarität aufweist, heißt Lastverteilung, auch als unsymmetrische Last bekannt, wenn die Impedanz der Übertragungsleitung zwischen den beiden Leitern und Erde die gleiche, spricht man von symmetrischen Übertragungsleitung, ansonsten unsymmetrische Übertragungsleitung.
In dem unsymmetrischen Last Ungleichgewicht zwischen der Signalquelle und Koaxialkabel sollte das Gleichgewicht zwischen der Signalquelle und dem Lastausgleich verwendet werden sollte verwendet werden, um parallel Draht Übertragungsleitungen zu verbinden, um so wirksam zu übertragen Signalleistung, da sie nicht ausgeglichen oder das Gleichgewicht wird zerstört und kann nicht richtig funktionieren. Wenn wir die unausgeglichene und angeschlossene Lastübertragungsleitung ausgleichen möchten, besteht der übliche Ansatz darin, eine Kornumwandlungsvorrichtung "ausgeglichen - unausgeglichen" zu installieren, die üblicherweise als balun bezeichnet wird.
3.7.1 Wellenlänge Baluns Hälfte
Wird auch als "U" -förmiger Rohrbalun bezeichnet, der verwendet wird, um das unausgeglichene Zuleitungskoaxialkabel mit einer Halbwellendipolverbindung zwischen diesen auszugleichen. "U" -förmiges Rohr Es gibt einen 1: 4-Balun-Impedanz-Transformationseffekt. Mobiles Kommunikationssystem mit Koaxialkabel charakteristische Impedanz ist in der Regel 50 in Europa, so in Yagi-Antenne mit einem Halbwellendipol entspricht der Impedanz Anpassung an 200 Euro oder so, um das ultimative und Hauptzufuhrkabel Impedanz 50 Ohm-Koaxialkabel zu erreichen .
3.7.2 viertel Wellenlänge ausgewogen - ungeschütztes Gerät
Verwenden des Viertel-Übertragungsleitung Abschlussschaltung offenen Natur des Hochfrequenzantenne eine ausgewogene Eingangsport und dem Ausgangsport der Koaxialleitung Gleichgewicht zwischen unsymmetrischen erreichen - Unsymmetrisch-Umwandlungsfunktion.

Merkmal

A) Polarisation: Antenne strahlt elektromagnetische Wellen für die vertikale Polarisation oder horizontaler Polarisation verwendet werden. Wenn die Interferenz-Antenne (oder Sendeantenne) und empfindliche Geräte Antenne (oder Empfangsantenne) dieselben Polarisationseigenschaften, strahlungsempfindlichen Vorrichtungen in der induzierten Spannung am Eingang stärksten erzeugt.
2) Richtcharakteristik: Raum in allen Richtungen in Richtung der Störquelle abgestrahlten elektromagnetischen Störungen oder empfindliche Geräte erhält aus allen Richtungen elektromagnetische Störungen Fähigkeit ist anders. Beschreiben Strahlung oder Empfangsparameter der Richtcharakteristik.
3) Polarplot: Antenne Das wichtigste Merkmal ist die Abstrahlcharakteristik oder polaren Diagramm. Antennendiagramm wird aus einem anderen Blickwinkel Richtungen der Macht oder Feldstärke Diagramm gebildet abgestrahlt
4) Antennengewinn: Antennenrichtwirkung Antenne Leistungsverstärkung G Ausdruck. G in beiden Richtungen der Verlust der Antenne, die Antenne Strahlungsleistung geringfügig kleiner als die Eingangsleistung
5) Wechselwirkungen: die Empfangsantenne Polardiagramm ist ähnlich zu der Sendeantenne Polardiagramm. Daher wird die Sende-und Empfangsantennen keinen grundsätzlichen Unterschied, aber manchmal nicht auf Gegenseitigkeit.
6) Konformität: Einhaltung Antenne Frequenzen, die Band in seinem Design kann effektiv in der Außenseite dieser Frequenz arbeiten, ist ineffizient. Verschiedene Formen und Strukturen der Frequenz der elektromagnetischen Welle von der Antenne empfangen sind unterschiedlich.
Antenne ist weit verbreitet in Radio-Geschäft verwendet. Elektromagnetische Verträglichkeit, die Antenne hauptsächlich als Messung elektromagnetischer Strahlung Sensoren verwendet wird elektromagnetische Feld in eine Wechselspannung umgewandelt wird. Dann mit der elektromagnetischen Feldstärken Antennenfaktor erhalten. Daher EMV-Messung in Antennen, Antenne Faktor höhere Präzision, gute Stabilität Parameter, aber breiter Band-Antenne erforderlich.
3, die Antenne Faktor
Ist die gemessene Feldstärke Werte Antenne mit dem Empfänger Antenne Ausgang Spannungs-Verhältnis gemessen. Elektromagnetische Verträglichkeit und deren Ausdruck ist: AF = E / V
Logarithmische Darstellung: DBAF = DBE-dBV
AF (dB / m) = E (dBμv / m) -V (dBμv)
E (dBμv/m) = V (dBμv) AF (dB/m)
Wobei: E - Antennenfeldstärke in Einheiten von dBμv / m
V - Die Spannung am Antennenanschluss des Geräts beträgt dBμv
AF-Antenne Faktor in Einheiten von dB / m
Antennenfaktor AF sollte dann gegeben, wenn die Antenne Fabrik und regelmäßig kalibriert werden. Aerial Antenne Faktor in der Bedienungsanleitung angegeben, sind in der Regel im Fernfeld, entspiegelt und 50 Ohm gemessen unter.