알아야 할 안테나에 대한 모든 지식 – 안테나의 원리

무선 장치를 전송하거나 전자기 컴포넌트를 수신하기위한 안테나. 무선 통신, 라디오, 텔레비전, 레이더, 내비게이션, 전자 대책, 원격 감지, 무선 천문학 및 기타 엔지니어링 시스템, 전자기파를 사용하여 정보를 전송하고 안테나를 사용하여 작동합니다.

또한, 전자파 전송에 의한 에너지의 관점에서, 신호 에너지 방사선은 또한 필요하지 않은 안테나이다. 안테나는 일반적으로 가역적입니다. 즉, 두 안테나와 동일합니다. 송신 안테나를 수신 안테나로 사용할 수 있습니다. 기본 특성 파라미터와 동일한 안테나를 송수신하는 것은 동일합니다.

이것은 안테나 상호 정리 정리입니다. \ n 네트워크 어휘, 안테나는 일부 시험에서 의미하고, 일부는 관련이 있으며, 백도어 바로 가기를 수행 할 수있는 사람들이 있습니다. 특히 일부 특수 관계를 나타냅니다.


개요 안테나
1 정의 : 장치의 공간 (정보)으로부터 안테나 또는 전자기 방사선을 수신합니다.
방사선 또는 무선 장치가 전파를 수신합니다. 무선 통신 장비, 레이더, 전자전 장비 및 무선 항법 장비, 중요한 부분입니다. 안테나는 일반적으로 금속 와이어 (로드)로 만들어 지거나 전자로 만들어진 금속 표면을 안테나라고하는 와이어 안테나라고합니다.

상기 송신 안테나로 송신되는 전파를 전파하기위한 안테나로서, 상기 전송기 에너지는 교류 전자기 에너지 공간으로 변환된다. 획득 된 공간으로부터의 전자기 에너지가 수신기에 의해 교류 에너지로 변환되는, 전파를 수신하기위한 안테나.

일반적으로 단일 안테나가 전송 안테나로 사용될 수 있으며, 수신 안테나는 안테나 듀플렉서와 동시에 사용하여 공유를 공유 할 수 있습니다. 그러나 일부 안테나는 수신 안테나에만 적합합니다.

안테나 주요 전기 매개 변수의 패턴, 게인 계수, 입력 임피던스 및 대역 폭 효율의 전기적 특성을 설명합니다. 안테나 패턴은 전계 강도 차원 그래픽의 공간 분포상의 구형 (파장보다 훨씬 큰 반경) 인 안테나에 대한 구형의 중심입니다.

일반적으로 두 개의 서로 수직 인 평면 방향 그래프의 최대 방사 방향을 포함합니다. 전자기파를 방사 또는 수신하는 특정 방향, 상기 안테나 지향성 안테나,도 1에 도시 된 방향에 집중하기 위해, 장치는 유효 거리를 증가시켜 노이즈 내성을 향상시킬 수있다.

찾기, 탐색 및 방향성 통신 및 기타 작업과 같은 안테나 패턴의 특정 기능을 사용할 수 있습니다. 때때로 안테나의 지향성을 더욱 향상시키기 위해 특정 규칙에 따라 동일한 유형의 안테나 배열을 여러 개 배치하여 안테나 배열을 형성 할 수 있습니다.

안테나 이득 계수는 다음과 같습니다. 안테나가 원하는 비 방향성 안테나, 최대 전계 강도의 원래 방향으로 안테나를 교체하는 경우, 동일한 거리는 여전히 동일한 전계 강도 조건을 생성합니다. 실제 안테나 전력비에 대한 입력.

현재 최대 약 10의 큰 마이크로파 안테나 이득 계수. 안테나 구조 및 작동 파장 비가 더 큰 지향성을 강하게하면, 이득 계수도 더 높다. 입력 임피던스는 안테나 임피던스의 입력에 제공되며 일반적으로 두 부분의 저항과 리액턴스를 포함합니다.

수신 된 값, 트랜스미터 및 피더 일치에 영향을 미칩니다. 효율성은 안테나 방사 전력 및 입력 전력 비율입니다. 에너지 변환의 효과를 완성하는 것이 안테나의 역할입니다. 대역폭은 주파수 범위 작동시 요구 사항을 충족하기위한 안테나 주요 성능 표시기를 나타냅니다.

전기적 파라미터를 송신 또는 수신하기위한 수동 안테나는 동일하며, 이는 안테나 상호성이다. 군용 안테나는 가볍고 유연하며 설치가 쉽고 무적 능력 및 기타 특수 요구 사항을 숨기기에 좋습니다.


안테나
용도에 따라 안테나의 많은 모양, 주파수, 구조 분류. 종종 T 자형의 역 L 자형 우산 안테나를 사용하는 길고 중간 대역; 일반적으로 사용되는 단파장은 바이폴라, 케이지, 다이아몬드, 로그주기, 피쉬 본 안테나; FM 리드 안테나 세그먼트가 일반적으로 사용됩니다 (Yagi 안테나), 나선형 안테나, 코너 반사기 안테나; 혼 안테나, 포물선 반사기 안테나 등과 같은 일반적으로 사용되는 마이크로파 안테나; 이동국은 종종 휩 안테나와 같은 비 방향성 안테나에 수평면을 사용합니다.

그림 2에 나와있는 안테나의 모양 능동 장치는 능동 안테나가있는 안테나라고하며, 이득을 높이고 소형화를 달성 할 수있는 것은 수신 안테나만을위한 것입니다.

적응 형 안테나는 안테나 배열 및 적응 형 프로세서 시스템으로, 각 배열 요소의 적응 형 출력으로 처리되므로 통신, 레이더 및 기타 장비 내성을 향상시키기 위해 출력 신호가 가장 유용한 최대 신호 출력이되도록합니다. 거기에 마이크로 스트립 안테나가 동일한 형태의 항공기 표면, 작은 크기, 가벼운 무게, 빠른 항공기에 적합한 금속 지상층의 한쪽면 및 다른 쪽면의 유전체 기판 금속 방사 소자에 부착된다. 

안테나

분류
1. 방송의 특성상 송수신 안테나로 나눌 수 있습니다.
2. 목적 통신 안테나, 라디오 안테나, TV 안테나, 레이더 안테나에 따라 나눌 수 있습니다.
3. 작동 파장을 누르면 장파 안테나, 장파 안테나, AM 안테나, 단파 안테나, FM 안테나, 마이크로파 안테나로 나눌 수 있습니다.
4. 구조를 누르면 작동 원리를 와이어 안테나와 안테나 등으로 나눌 수 있습니다. 안테나 패턴, 지향성, 이득, 입력 임피던스, 방사 효율, 편파 및 주파수의 특성 매개 변수를 설명하십시오.


치수 점에 따른 안테나는 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
XNUMX 차원 및 XNUMX 차원 안테나 안테나.

XNUMX 차원 와이어 안테나는 유선 또는 전화선에 사용되는 많은 구성 요소 또는 오래된 토끼 귀를 사용하기 전에 TV의 케이블과 같은 영리한 모양으로 구성됩니다. 모노폴 안테나 및 XNUMX 단계 XNUMX 차 기본 XNUMX 차원 안테나.

다양한 치수의 안테나, 시트 (사각형 금속), 어레이 형 (좋은 티슈 슬라이스 무리의 XNUMX 차원 모델) 및 트럼펫 모양의 접시.


용도에 따른 안테나는 다음과 같이 나눌 수 있습니다.
핸드 헬드 스테이션 안테나, 자동차 안테나,베이스 안테나 XNUMX 가지 범주.

개인용 핸드 헬드 핸드 헬드 워키 토키 안테나는 안테나, 일반적인 고무 안테나 및 휩 안테나를 두 가지 범주로 나눕니다.

원래 디자인의 자동차 안테나는 차량 통신 안테나에 장착되어 있으며, 가장 일반적인 것은 가장 널리 사용되는 빨판 안테나입니다. 차량 안테나 구조는 또한 단축 된 XNUMX/XNUMX 파장, 중앙 추가 유형의 감각, XNUMX/XNUMX 파장, 이중 반 파장 안테나 형태를 갖는다.

전체 통신 시스템에서 기지국 안테나는 특히 통신 스테이션의 통신 허브로서 매우 중요한 역할을합니다. 일반적으로 사용되는 유리 섬유 기지국 안테나에는 고 이득 안테나, 빅토리아 배열 안테나 (XNUMX 개의 링 배열 안테나), 지향성 안테나가 있습니다.



방사
커패시터의 프로세스 동안 방사 된 안테나 방사에 대한 안테나 방사에 대한 커패시터.

와이어가 전류 흐름을 교번 전자기 방사선은, 방사선의 능력과 와이어의 길이 및 형상을 발생할 수있다.

그림 a에서 볼 수 있듯이 두 전선이 서로 가까이 있으면 전선 사이의 전계가 두 개로 묶여있어 방사선이 매우 약합니다. b, c, 주변 공간에 펼쳐진 전계, 방사선에 표시된 두 와이어를 엽니 다. 와이어 길이 (L)가 파장 (λ)보다 훨씬 더 작을 때, 방사선은 약하다; 와이어 길이 (L)는 파장과 비교 될 때, 와이어는 전류를 크게 증가시킬 것이고, 따라서 강한 방사선을 형성 할 수있다.


1.2 쌍극자 안테나
다이폴은 가장 널리 사용되는 클래식 한 안테나로, 단일 반 파장 다이폴 사이트는 단독으로 사용되거나 피드 포물선 안테나로 사용될 수 있지만, 복수의 반 파장 다이폴 안테나 어레이가 될 수도 있습니다. 길이가 같은 발진기의 팔은 쌍극자라고합니다. 각각의 아암 길이는 1.2/XNUMX 파장, 파장 발진기의 절반 길이이며, 반 파장 다이폴은 그림 XNUMXa에 나와 있습니다.

또한 반 파장 쌍극자 모양이 있으며, 길고 좁은 직사각형 상자로 변환 된 전파 쌍극자로 간주 될 수 있으며,이 길고 좁은 직사각형의 두 끝이 쌓인 전파 쌍극자는 등가 발진기라고합니다. 발진기 길이는 파장의 절반에 해당하며, 그림 1.2b에 표시된 반파 등가 발진기라고합니다.


1.3 토론 안테나 지향성
1.3.1 지향성 안테나
송신 안테나의 기본 기능 중 하나는 피더의 에너지를 주변 공간으로 방출하는 것입니다. 두 기능의 기본 기능은 원하는 방향으로 방출되는 에너지의 대부분입니다. 수직으로 배치 된 반 파장 다이폴은 "도넛 형"모양의 1.3.1 차원 패턴의 평면을가집니다 (그림 XNUMXa).

삼차원 입체 패턴,하지만 그림 1.3.1b과 그림 1.3.1c을 그릴 어려운 그 두 가지 주요 평면 패턴을 보여 주지만, 그래픽은 지정된 평면 방향의 방향으로 안테나를 보여줍니다.

그림 1.3.1b는 트랜스 듀서 제로 방사선, 수평면의 최대 방사 방향의 축 방향에서 볼 수 있습니다; 1.3.1c는 복사와 같은 크기의 수평 평면에서 모든 방향으로, 그림에서 볼 수 있습니다.


1.3.2 안테나 지향성 인핸스
방사선을 제어 할 수있는 몇 개의 쌍극자 배열을 그룹화하여 "평평한 도넛"을 생성하면 신호가 수평 방향으로 더 집중됩니다.

도면은 상하 사위안 사시도 및 인출 방향의 수직 방향으로의 수직 배열을 따라 수직으로 배열 된 네 개의 반 파장 다이폴 안테나이다.

반사판은 또한 방사선 일방적 인 방향을 제어하는데 사용될 수 있고, 어레이 측면의 평면 반사판은 섹터 영역 커버리지 안테나를 구성한다. 다음 그림은 반사 표면의 반사 표면 효과의 수평 방향 ------ 반사 전력의 일방적 인 방향을 보여주고 이득을 향상시킵니다.

포물면 반사기를 사용하면 에너지가 작은 고체 각도로 집중되어 매우 높은 이득을 얻을 수 있으므로 광학, 서치 등의 안테나 방사가 가능합니다. 포물선 안테나의 구성은 두 가지 기본 요소로 구성됩니다.

1.3.3 안테나 이득
이득 수단 : 입력 전력과 동일한 조건, 신호 전력 밀도 비율의 공간에서 동일한 지점에서 생성 된 실제 및 이상적인 안테나 방사 요소. 안테나 방사 레벨 농도의 입력 전력에 대한 정량적 설명입니다. 게인 안테나 패턴은 분명히 밀접한 관계가 있으며, 메인 로브의 방향이 좁을수록 사이드 로브가 작을수록 게인이 높아집니다.

비 지향성 송신 안테나로서 이상적인 포인트 소스 인 경우 100W의 입력 전력에 이르기까지 특정 크기의 신호에서 특정 거리의 특정 거리에서의 이득 ------ 물리적 의미로 이해 될 수 있으며, 송신 안테나로서 지향성 안테나의 G = 13dB = 20의 이득을 갖는 입력 전력 100/20 = 5W.

즉, 방열 효과의 최대 방사하고, 입력 역률의 비 이상적인 점 광원의 지향성에 비해 증폭의 방향에서 안테나의 이득.

G = 2.15dBi의 이득 반 파장 다이폴.

네 개의 반 파장 다이폴 네 위안 수직 배열을 형성하는 수직을 따라 수직으로 배열하고, 그것의 이득 G = 8.15dBi (DBI는이 개체가 비교적 균일 한 방사선 이상적인 등방성 포인트 소스의 단위로 표현)에 관한 것입니다.

비교 개체에 대한 반 파장 다이폴 경우, 장치의 게인 DBD 있습니다.

G = 0dBd의 이득 쌍극자 반 파장 (그것은 그들의 자신의 비율이기 때문에, 비율은 0 값의 로그를 복용 1 수 있습니다.) 수직 사위안 배열의 이득 G에 대해 = 8.15-2.15 = 6dBd입니다.


1.3.4 빔 폭
패턴에는 일반적으로 다중 로브가 있으며, 여기서 최대 방사선 강도 로브는 메인 로브, 사이드 로브의 나머지 또는 사이드 로브라고하는 로브입니다. 최대 복사의 주 로브 방향의 양쪽에서 그림 1.3.4a를 참조하십시오. 두 지점 사이의 각도에서 복사 강도가 3dB (반 출력 밀도) 감소합니다. 반 파장 빔 폭 (빔 폭 또는 빔 폭이라고도 함) 메인 로브의 절반 너비 또는 파워 각도 또는 -3dB 빔 너비, 절반 파워 빔 너비 (HPBW 참조). 빔 폭이 좁을수록 지향성이 멀어 질수록 간섭 방지 능력이 강해집니다. 또한 빔 폭, 즉 10dB 빔 폭이 존재하는데, 이는 방사선 강도 패턴이 두 점 사이의 각도의 10dB (전력 밀도의 XNUMX 분의 XNUMX까지)를 감소 시킨다는 것을 시사한다.


위로 비율에 1.3.5 전면
그림의 방향, 최대 전후방 플랩의 비율은 F / B로 표시됩니다. 이전보다 클수록 안테나 후방 방사 (또는 수신)는 더 작습니다. 역률 F / B 계산은 매우 간단합니다 ------

F / B = 10Lg {(전력 밀도로 이전) / (역방향 전력 밀도)}

요청시 안테나 비율 F / B의 전면 및 후면은 전형적인 값은 (18 ~ 30) dB는 예외적 인 상황은 (35 ~ 40) dB까지이 필요합니다.


1.3.6 안테나는 특정 대략적인 공식을 얻을 수
1), 안테나의 메인 로브의 폭이 좁을수록 이득이 더 높다. 일반적인 안테나의 경우 이득은 다음 공식으로 계산할 수 있습니다.

G(dBi) = 10Lg {32000 / (2θ3dB, E × 2θ3dB, H)}

여기서 2θ3dB, E 및 2θ3dB, H는 XNUMX 개의 주 평면 안테나 빔 폭에서 각각;

32000은 통계 자료의 경험 부족합니다.

포물선 안테나의 경우 게인을 계산하여 근사화 할 수 있습니다.
G (dBi) = 10Lg {4.5 × (D / λ0) 2}
상기 D는 포물면의 직경이고;
중심 파장의 경우 λ0;
경험적 통계 자료 중 4.5.

수직 전 방향 안테나의 경우 근사 공식
G (dBi) = 10Lg {2L / λ0}
여기서, L은 안테나의 길이이고;
중심 파장의 경우 λ0;
안테나

1.3.7 어퍼 사이드 로브 억제
기지국 안테나의 경우, 종종 그림의 수직 (즉, 입면) 방향이 필요하며, 첫 번째 측면 로브 상단은 약합니다. 이를 상측 엽 억제라고합니다. 기지국은 지상에서 휴대 전화 사용자에게 서비스를 제공하고 있으며 하늘 복사를 가리키는 것은 의미가 없습니다.


1.3.8 안테나 다운 틸트
주 로브는 안테나를 배치, 지상에 가리키는 확인하려면 적당한 편차가 필요합니다.


1.4.1 이중 편파 안테나
다음 그림은 다른 두 가지 단극 상황을 보여줍니다. +45 ° 분극 및 -45 ° 분극은 특별한 경우에만 사용됩니다. 따라서 총 XNUMX 개의 단극이 있습니다 (아래 참조).

수직 및 수평 편파 안테나는 두 개의 편파 또는 두 편파 안테나의 +45 ° 편파 및 -45 ° 편파가 함께 결합되어 새로운 안테나 인 이중 편파 안테나를 구성합니다.

다음 다이어그램은 두 개의 유니 폴라 안테나가 두 개의 이중 편파 안테나 커넥터가 있습니다, 이중 편파 안테나의 쌍을 형성하기 위해 함께 장착되어 표시됩니다.

이중 편파 안테나 (또는​​ 수신)이 공간적으로 서로 직교하는 편광 (세로) 파.


1.4.2 편광 손실
수신하려면 수직 편파 특성이있는 수직 편파 안테나를 사용하고 수신하려면 수평 편파 특성이있는 수평 편파 안테나를 사용하십시오. 오른쪽 원 편파 안테나 오른쪽 원 편파 특성을 사용하여 수신하고 왼손 원 편파 특성 LHCP 안테나 수신을 사용하십시오.

수신 안테나의 편광 방향의 수신 파 편광 방향이 일치하면, 수신 된 신호는 작아 질 것, 즉 편광 손실의 발생 일 것이다. 예를 들면 다음과 같습니다.

+45 ° 편파 안테나가 수직 편파 또는 수평 편파를 수신 할 때, 또는 수직 편파 안테나 편파 또는 -45 ° +45 ° 편파 등의 경우, 편파 손실을 생성합니다.

선형 편파 평면파를 수신하기위한 원형 편파 안테나, 또는 원형 편파가있는 선형 편파 안테나, 따라서 상황의 편광 손실은 들어오는 파동을 에너지의 절반으로받을 수 있습니다.

수신 안테나의 전파 방향과 전파의 편광 방향이 완전히 직교하는 경우, 예를 들어 수평으로 수직 편파로 편파 된 수신 안테나 또는 오른손 원형 편파 수신 안테나 LHCP 들어오는 파동, 안테나는 완전 수신 된 파동 에너지,이 경우 최대 편광 손실, 상기 편광은 완전히 분리됨.


1.4.3 편광 분리
이상적인 분극은 완전히 분리되지 않습니다. 하나의 편파 신호로 안테나로 공급되어 다른 편파 안테나에 항상 약간의 신호가 나타납니다. 예를 들어, 도시 된 이중 편파 안테나는, 설정된 입력 수직 편파 안테나 전력이 10W이고, 그 결과 수평 편파 안테나는 10mW의 출력 전력의 출력에서 ​​측정된다.


1.5 안테나 입력 임피던스 Zin은
정의 : 안테나 입력 신호 전압 및 신호 전류 비율 (안테나 입력 임피던스라고도 함). Rin은 입력 임피던스 및 리액턴스 성분 Xin의 저항 성분, 즉 Zin = Rin + jXin을 갖는다.

안테나의 리액턴스 성분은 피더로부터 추출로의 신호 전력의 존재를 감소시켜 리액턴스 성분이 XNUMX이되도록, 즉 가능한 한 안테나 입력 임피던스에 대한 순전히 저항성이되도록한다. 실제로, 설계, 매우 우수한 안테나 디버깅, 입력 임피던스에는 작은 총 리액턴스 값도 포함됩니다.

안테나 구조의 입력 임피던스, 크기 및 작동 파장, 반 파장 다이폴 안테나는 가장 중요한 기본 입력 임피던스 Zin = 73.1 + j42.5 (유럽)입니다. 길이가 (3-5) % 단축되면, 안테나 입력 임피던스의 리액턴스 성분이 순전히 저항 인 경우 제거 할 수 있으며, Zin = 73.1 (유럽)의 입력 임피던스 (공칭 75 옴)입니다. 엄밀히 말하면, 안테나의 순수한 저항 입력 임피던스는 주파수 포인트 측면에서 옳습니다.

덧붙여, 반 파장 다이폴 네 번의 반 파장 발진기 등가 입력 임피던스, 즉 ZIN = 280 (유럽), (명목 300 옴).

흥미롭게도, 모든 안테나의 경우, 사람들에 의한 안테나 임피던스는 항상 필요한 작동 주파수 범위, 입력 임피던스의 가상 부분이 작고 매우 50 Ohms에 가까운 가상 임피던스이므로 안테나 입력 임피던스 Zin = Rin = 50 Ohms ------ 피더와의 안테나가 임피던스를 잘 일치시켜야합니다.


1.6 안테나 동작 주파수 대역 (대역폭)
두 작업의 특정 주파수 대역 (대역폭)에 항상 송신 안테나 또는 수신 안테나, 안테나의 대역폭은 두 가지 정의가있다 ------
하나는 수단이다 : SWR ≤ 1.5 VSWR 조건, 안테나 동작 주파수 대역 폭;
밴드 폭 내에서 아래 3 DB 안테나 이득 : 하나의 수단입니다.

이동 통신 시스템에서, 일반적으로는 전자에 의해 정의되며, 구체적으로는, 안테나의 SWR SWR의 대역폭 1.5, 안테나 동작 주파수 범위 이하이다.

일반적으로, 각 주파수 포인트의 동작 대역 폭은, 안테나 성능에 차이가 있지만,이 차이에 의한 성능 열화가 좋다.


사용 1.7 이동 통신 기지국 안테나, 중계기 안테나 실내 안테나
1.7.1 패널 안테나
GSM 및 CDMA 패널 안테나는 가장 일반적으로 사용되는 매우 중요한 기지국 안테나 중 하나입니다. 이 안테나의 장점은 다음과 같습니다. 밸브가 작고 수직 패턴 디프레션을 제어하기 쉽고 안정적인 실링 성능과 긴 서비스 수명을 달성 한 후 높은 이득, 파이 슬라이스 패턴이 좋습니다.

패널 안테나는 종종 적절한 안테나 모델을 선택해야 팬 영역 크기의 역할 범위에 따른 중계 안테나의 사용자로서 사용된다.


1.7.1a 기지국 안테나 기본 기술 지표의 예
주파수 범위 824 - 960MHz
70MHz 대역폭
게인 14 ~ 17dBi
분극 수직
공칭 임피던스 50Ohm
VSWR ≤ 1.4
전후 비율> 25dB
기울기 (조절 가능) 3 ~ 8 °
반 출력 빔폭 수평 60 ° ~ 120 ° 수직 16 ° ~ 8 °
수직 평면 사이드 로브 억제 <-12dB
상호 변조 ≤ 110dBm


고 이득 안테나 패널 1.7.1b 형성
선형 어레이에 여러 개의 반 파장 다이폴 배열 된와 A. 수직으로 배치
일측 플러스 반사기의 선형 어레이에 B. (반사판은 예로서 두 개의 반 파장 다이폴 수직 배열을 가지고)
게인 G = 11 ~ 14dBi입니다
C. 이득 패널 안테나를 개선하기 위해 더욱 여덟 반 파장 다이폴 행 배열을 사용할 수 있습니다

언급 된 바와 같이, 수직으로 배치 된 이득의 선형 어레이로 배열 된 8 개의 반파 쌍극자는 약 14dBi이고; 사이드 플러스 리플렉터 플레이트 17 차 선형 어레이, 즉 종래의 패널 안테나, 이득은 약 XNUMX ~ XNUMXdBi이다.

또한 측면에는 반사판 16 위안 선형 배열, 즉 길쭉한 판형 안테나가 있으며 이득은 약 19 ~ 2.4dBi입니다. 말할 것도없이, 종래의 판 안테나에 대한 길쭉한 판형 안테나 길이는 약 XNUMXm로 두 배가되었다.


1.7.2 하이 게인 그리드 포물선 안테나
비용 효율적인 방식으로 종종 그리드 포물선 안테나 리피터 도너 안테나로 사용됩니다. 좋은 초점 포물선 효과로, 1.5 메가 바이트의 대역에서 그리드와 같은 900m 직경의 포물선 안테나, 무선 용량의 포물면 세트로 이득은 G = 20dBi에 도달 할 수 있습니다. 리피터 도너 안테나로 자주 사용되는 것과 같이 점대 점 통신에 특히 적합합니다.

포물선 격자 형 구조는 제 바람의 저항을 줄이기 위해, 안테나의 무게를 줄이기 위해, 우선 사용된다.

파라볼 릭 안테나는 일반적으로 자기 흥분 수신 안테나 기술 사양을 충족해야했다에 대한 리피터 시스템 30dB,보다하지의 비율 전후에 부여 할 수 있습니다.


1.7.3 야기 지향성 안테나
고 이득, 콤팩트 한 구조, 설치가 쉽고 저렴한 Yagi 지향성 안테나… 따라서 포인트 투 포인트 통신 (예 : 선호되는 유형의 안테나 수신 안테나 외부에있는 실내 분배 시스템)에 특히 적합합니다.

야기 안테나, 셀의 수, 더 높은 이득, 보통 6-12 단위 지향성 야기 안테나, 10 - 15dBi 최대의 이득.


1.7.4 실내 천장 안테나
실내 천장 안테나는 조밀 한 구조, 아름다운 외관, 쉬운 설치되어 있어야합니다.
시장 오늘 실내 천장 안테나 볼, 많은 색상을 형성하지만, 내부 코어의 점유율은 거의 모두 동일했다.

이 천장 안테나의 내부 구조는 크기는 작지만 이론 광대역 안테나, 컴퓨터 보조 설계 및 디버깅을위한 네트워크 분석기 사용을 기반으로하기 때문에 국가 표준에 따라 정재파 비 VSWR ≤ 2의 광대역 안테나 인덱스에서 작동하는 매우 넓은 주파수 대역 VSWR 요구 사항. 물론, 더 나은 VSWR ≤ 1.5를 달성합니다. 또한, 실내 천장 안테나는 일반적으로 G = 2dBi 인 저 이득 안테나입니다.


1.7.5 실내 벽 마운트 안테나
실내 벽 안테나는 조밀 한 구조, 아름다운 외관, 쉬운 설치되어 있어야합니다.
오늘날 시장 실내 벽 안테나, 모양 색상 많은에서 볼 수 있지만 공유의 내부 코어는 거의 동일했다.

안테나의 내벽 구조는 공기 유전 체형 마이크로 스트립 안테나이다. 대역폭 보조 안테나 구조의 확장, 컴퓨터 지원 설계 및 디버깅을위한 네트워크 분석기 사용으로 인해 광대역의 작업 요구 사항을보다 잘 충족시킬 수 있습니다.

덧붙여, 실내 벽 안테나에 대한 G = 7dBi의 특정 이득이있다.

전파의 2 일부 기본 개념


현재 GSM 및 사용 CDMA 이동 통신 대역은 다음과 같습니다 : 

GSM : 890-960MHz, 1710-1880MHz
CDMA : 806-896MHz
FM 범위 806 - 960MHz 주파수 범위, 1710 ~ 1880MHz 주파수 범위는 마이크로파 범위입니다.
다른 주파수 또는 다른 파장의 파도가, 그 확산의 특성도 매우 다른 동일하지 않습니다, 또는.


2.1 자유 공간 통신 거리 방정식
송신 전력 PT, 송신 안테나 이득 GT, 동작 주파수 f. 수신 전력 PR, 수신 안테나 이득 GR, 송신 및 수신 안테나 거리는 R이고, 간섭이없는 무선 환경, 경로 L0에서의 전파 전파 손실은 다음과 같은 표현을 갖는다 :

L0 (dB) = 10Lg (PT / PR)
= 32.45 + 20 LGF (MHz 이상) + 20 LGR (km) GT (DB) GR (dB)
[예]하자 PT = 10W = 40dBmw, GR = GT = 7 (DBI) F = 1910MHz

Q : R = 500m 시간, PR =?
답 : (1) L0 (dB)을 계산한다
L0 (dB) = 32.45 + 20 Lg1910 (MHz 이상) + 20 Lg0.5 (km) GR (DB) GT (dB)
= 32.45 + 65.62-6-7-7 = 78.07 (dB)

(2) PR 계산
PR = PT / (107.807) = 10(W) / (107.807) = 1(μW) / (100.807)
= 1(μW) / 6.412 = 0.156(μW) = 156(mμW)

손실에 대한 벽돌의 침투 층에 덧붙여, 1.9GHz 라디오 (10 ~ 15) dB


시력의 2.2은 VHF 및 마이크로 웨이브 전송 라인
2.2.1 궁극적 인 거리로 보면
FM 특정 마이크로파, 고주파, 파장이 짧고지면 파가 빠르게 소멸되므로 장거리에 걸친지면 파 전파에 의존하지 마십시오. 주로 공간파 전파에 의한 FM 특정 마이크로파.

간단히, 직선을 따라 전파되는 파의 공간 방향에서의 공간 파동 범위. 분명히, 지구의 우주 파 전파 곡률로 인해 거리 Rmax에 한계가 있습니다.

전통적으로 조명 영역으로 알려진이 지역에서 가장 먼 거리를보십시오. 극한의 거리 Rmax는 음영 영역으로 알려진 영역 외부를 봅니다. 언어를 말할 필요도없이, 초단파, 마이크로파 통신, 송신 안테나 수신 지점의 사용은 광학 범위 Rmax의 한계 내에 있어야합니다.

지구의 곡률 반경에 따라, 시야 제한 Rmax 및 송신 안테나 및 수신 안테나 높이 HT로부터 HR 사이의 관계 : Rmax = 3.57 {√ HT (m) + √ HR (m)} (km)
계정에 라디오에서 대기 굴절의 역할을 고려하여 제한이 거리로 찾아 수정해야한다

Rmax = 4.12 {√ HT(m) + √ HR(m)}(km)
안테나

전자기파의 주파수가 광파의 주파수보다 낮기 때문에, 재 Rmax로의 거리로 전파 효과 응시 즉 70 %로 제한, 다시 = 0.7Rmax 주위 본다.

예를 들어, HT 및 HR 각각 49m 및 1.7m, 재 = 24km의 효과적인 광 범위.


지상에 평면 2.3 전파 특성
송신 안테나 라디오 수신 지점을 직접 파라고 직접 조사, 땅으로, 땅을 가리키는 방출되는 전파의 송신 안테나는 전파가 수신 지점이 반사파이라고 도달 반영됩니다.

수신 신호 포인트는 직접 파와 반사파 합성이어야합니다. 합성 직접 파와 파동 사이의 반사파 경로 차이가 다른 간단한 대수 결과의 합으로 1 +1 = 2가 아닌 파동의 합성.

전파 경로 차이가 반 파장의 홀수 다중, 직접 파 및 최대 값을 합성하는 반사파 신호이며 파 경로 차이는 파장, 직접 파와 반사파 신호 뺄셈의 배수, 합성이 최소화됩니다.

신호 강도의 공간적 분포가 매우 복잡해질 수 있도록 접지 반사의 존재 보았다.

실제 측정 포인트 : 일정한 거리의 RI는 증가 거리 또는 안테나 높이와 신호 강도가 파동 것이다; 특정 거리에서 리는 감소 또는 안테나의 정도와 거리 증가, 신호 강도가있을 것입니다.

단조로 감소합니다. 이론적 계산은 Ri와 안테나 높이 HT, HR 관계를 제공합니다.
리 = (4HTHR) / 난, 난 파장이다.

그것은 말할 필요도없이, RI는 거리 RMAX에 제한을 응시보다 작아야합니다.


전파 2.4의 다중 경로
FM에서 전파 과정의 전자 레인지, 라디오는 장애물 (예 : 건물, 고층 건물 또는 언덕 등)에 전파가 반사됩니다. 따라서 수신 안테나 반사파에 도달하기에는 많은 것이 있으며 (광범위하게, 접지 반사파도 포함되어야 함), 이러한 현상을 다중 경로 전파라고합니다.

다중 경로 전송으로 인해, 신호 장 세기의 공간 분포가 일부 장소에서 상당히 복잡하고, 휘발성이며, 강화 된 신호 강도가되고, 일부 로컬 신호 강도는 약화된다. 또한 다중 경로 전송의 영향으로 인해 편광 방향을 변경합니다.

또한 전파 반사의 장애물마다 용량이 다릅니다. 예를 들어, FM의 철근 콘크리트 건물, 벽돌 벽보다 강한 마이크로파 반사율.

우리는 고품질의 통신 네트워크를 필요로하는 통신에 다중 경로 전파 효과의 부정적인 영향을 극복하려고한다, 사람들은 종종 공간 다이버 또는 편파 다이버 시티 기법 이유를 사용합니다.


2.5 회절 전파
큰 장애물이 전달 될 때 파동이 장애물 주변으로 전파되어 회절 파라고하는 현상이 발생합니다. FM, 마이크로파 고주파 파장, 회절 약, 고층 빌딩 뒤의 신호 강도는 작으며 소위 "그림자"가 형성됩니다.

신호 품질의 정도는 높이와 건물뿐만 아니라 건물 사이의 거리와 수신 주파수와 관련된 수신 안테나와 관련이 있습니다. 예를 들어, 높이가 10 미터 인 건물이 200 미터 거리 뒤에있는 건물이 있으며 수신 신호 품질에 거의 영향을받지 않지만 100 미터에서는 건물이없는 것보다 수신 신호 장 강도가 크게 감소했습니다.

위에서 말한 것처럼, 약 216 ~ 223 MHz RF 신호의 경우 신호 주파수에서도 약화 범위가 16dB 건물이없는 경우보다 수신 신호 필드 강도가 낮고, 670 MHz RF 신호의 경우 수신 신호 필드가 건물 저 강도가 아닙니다. 비율 20dB. 건물 높이가 50 미터에 도달하면 1000 미터 미만의 거리에서 수신 신호의 전계 강도에 영향을 미치고 약화됩니다.

즉, 주파수가 높을수록 건물이 높을수록 건물 근처에서 더 많은 수신 안테나, 신호 강도 및 영향을받는 통신 품질이 커집니다.

반대로, 주파수가 낮을수록 수신 안테나가 더 멀리 건물이 많을수록 영향이 줄어 듭니다.

따라서, 안테나 기지국 사이트를 선택하고 설정, 계정 회절 전파 가능한 부작용을 고려하십시오 요인 영향의 다양한에서 회절 전파를 지적했다.


세 가지 전송 라인 몇 가지 기본 개념
전송 라인 또는 피더라는 안테나 및 송신기 출력 (또는 수신기 입력) 케이블을 연결합니다. 전송 라인의 주요 임무는 신호 에너지를 효율적으로 전송하는 것이므로 전송 안테나의 입력에 최소한의 손실로 송신기 신호 전력을 보내거나 수신기에 최소한의 손실로 전송되는 안테나 수신 신호를 보낼 수 있어야합니다 입력, 그리고 그 자체가 포착 된 간섭 신호를 흩 뜨려서는 안되며, 전송선을 차폐해야합니다.

덧붙여, 전송 라인의 물리적 길이가 같거나 전송 신호의 파장보다 큰 경우, 전송 라인은 긴라고합니다.


전송 라인의 3.1 유형
FM 전송 라인 세그먼트는 일반적으로 두 가지 유형이 있습니다 : 병렬 와이어 전송 라인과 동축 전송 라인, 마이크로파 전송선은 동축 케이블 전송 라인, 도파관 및 마이크로 스트립입니다.

대칭 또는 평형 전송 라인 인이 XNUMX 개의 병렬 와이어에 의해 형성된 병렬 와이어 전송 라인,이 피더 손실은 UHF 대역에 사용될 수 없다. 동축 전송 라인 XNUMX 와이어는 코어 와이어 및 구리 메쉬, 구리 메쉬 접지, XNUMX 개의 도체 및 접지 비대칭, 소위 비대칭 또는 불균형 전송 라인으로 인해 차폐되었습니다.

동축 작동 주파수 범위, 낮은 손실, 특정 정전기 차폐 효과와 결합되었지만 자기장의 간섭은 무력합니다. 라인에 평행 한 강한 전류를 사용하지 마십시오. 라인은 저주파 신호에 근접 할 수 없습니다.


전송 선로의 특성 임피던스 3.2
전송 라인 특성 임피던스로 무한히 긴 전송 라인 전압 및 전류 비율이 정의되며 Z0은 a를 나타냅니다. 동축 케이블의 특성 임피던스는 다음과 같이 계산됩니다.

Z. = [60 / √ εr] × 로그 (D / d) [유로].
D 케이블 와이어 직경, 상기, D는 동축 케이블 외부 도체의 구리 네트워크의 내부 직경;

εr은 도체 유전율 사이의 상대 유전체입니다.
일반적으로 Z0 = 50의 옴,이 Z0 = 75 옴.

위의 방정식에서 지름 D와 d 만있는 피더 도체의 특성 임피던스와 도체 사이의 유전 상수 εr을 알 수 있지만 연결된 부하 임피던스에 관계없이 피더 길이, 주파수 및 피더 단자는 아닙니다.


3.3 공급 감쇠 계수
신호 전송의 피더는 도체의 저항 손실 외에도 절연 재료의 유전 손실입니다. 라인 길이에 따른 손실이 증가하고 작동 주파수가 증가합니다. 따라서 합리적인 분포 피더 길이를 줄이려고 노력해야합니다.

감쇠 계수 β에 의해 ​​생성 된 손실 크기의 단위 길이는 dB / m (dB / m) 단위로 표현되며 케이블 기술은 dB / 100m (db / XNUMX 미터) 단위의 케이블 기술입니다.

L (m) 공급기의 출력은 P1 인 길이에서 급전 P2 전원 입력을 보자 투과 손실 (TL)는 다음과 같이 표현 될 수있다 :

TL = 10 × Lg (P1 / P2) (dB)
감쇠 계수
β = TL/L(dB/m)

예를 들어, NOKIA7 / 8 英寸 로우 케이블, 900MHz 감쇠 계수 β = 4.1dB / 100m은 β = 3dB / 73m, 즉 900MHz에서의 신호 전력,이 케이블 길이 73m을 통해 각각 반 이상.

일반 비저 케이블, 예를 들어 SYV-9-50-1, 900MHz 감쇠 계수 β = 20.1dB / 100m은 β = 3dB / 15m, 즉 900MHz 신호 전력의 주파수로 기록 할 수 있습니다. 이 케이블의 길이가 15m이면 전원이 절반으로 떨어집니다!


3.4 매칭 개념
일치하는 것은 무엇입니까? 간단히 말해서, 부하 임피던스 ZL에 연결된 피더 단자는 특성 임피던스 Z0 피더와 동일하며, 피더 단자를 정합 연결이라고합니다.

일치가 만 공급 장치 단자 부하 사건에 전달하고, 무부하 반사파의 단말에서 생성되지 않으므로 터미널로 안테나로드, 안테나가 모든 신호 전력을 얻기 위해 일치하는지 확인합니다.

아래에 도시 된 바와 같이, 동일한 날 50 옴 케이블 50 옴의 선로 임피던스 정합 및 80 옴 케이블 50 옴의 선로의 임피던스가 일치하지 않는 날 때.

두꺼운 직경 안테나 소자 경우, 주파수에 대한 안테나의 입력 임피던스는 작고 매치 피더, 동작 주파수의 넓은 범위에서 그 안테나를 유지하기 쉽다.

오히려, 그것은 좁다.
실제로 안테나의 입력 임피던스는 주변 물체의 영향을받습니다. 안테나 피더와 잘 일치시키기 위해서는 안테나의 국부 구조에 대한 적절한 조정 또는 측정을 통해 안테나의 발기시 안테나가 필요합니다.


3.5 반사 손실
언급 한 바와 같이, 피더와 안테나 정합시, 피더는 반사파가 아니라, 입사 만 피더 진행파 안테나로 전송된다. 이때, 전류 진폭에 걸친 피더 전압 진폭은 동일하고, 임의의 지점에서 피더의 임피던스는 특성 임피던스와 동일하다.

그리고 안테나와 피더가 일치하지 않습니다. 안테나 임피던스는 피더의 특성 임피던스와 같지 않습니다. 피더 부하는 전송 부분의 고주파 에너지 만 흡수 할 수 있으며 그 부분을 모두 흡수 할 수는 없습니다. 흡수되지 않은 에너지는 반사파를 형성하기 위해 다시 반사 될 것이다.

예를 들어, 그림에서 안테나와 피더 형의 임피던스 때문에 75 옴, 50 옴 임피던스 불일치, 결과는


3.6의 VSWR
불일치의 경우, 피더는 동시에 입사 파와 반사파를냅니다. 입사 및 반사파의 동일한 위치, 최대 전압 진폭 합 Vmax의 전압 진폭, 안티 노드 형성; 국부 전압 진폭에 대한 반대 위상의 입사 및 반사파는 노드의 형성 인 최소 전압 진폭 Vmin으로 감소된다.

각 포인트의 다른 진폭 값은 안티 노드와 노드 사이에 있습니다. 이 합성 파는 행 스탠딩이라고 불렀습니다.

반사파 전압 및 비율은 R로 표시, 사고 전압 진폭 반사 계수라고

반사파의 진폭 (ZL-Z0)
R = ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─
입사 파의 진폭 (ZL + Z0)
비율로 Antinode 진폭 전압 노드 전압 정재파 비는 또한 VSWR을 나타낸다, 전압 정재파 비라고
전압 진폭 파복 VMAX (1 + R)
VSWR = ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ = ─ ─ ─ ─

수렴 노드 전압 Vmin에 (1-R)의 정도
부하 임피던스 ZL과 가까운 특성 임피던스 Z0 종료된다 반사 계수 R이 작고, VSWR은 1수록 매치에 가깝다.


3.7 균형 장치
그라운드와의 관계에 기초하여 소스 또는 부하 또는 전송 라인, 평형 및 불평형의 두 종류로 나눌 수있다.

신호 원과 동일한 반대 극성의 양단 사이의 접지 전압을 평형 신호 원이라고하며, 그렇지 않으면 불균형 신호 원이라고합니다. 접지의 양단 사이의 부하 전압이 같고 반대 극성 인 경우,로드 밸런싱이라고하며, 그렇지 않으면 언밸런스로드라고합니다. 두 도체 사이의 전송 선로 임피던스와 접지가 동일하면 평형 전송 선로, 그렇지 않으면 불균형 전송 선로라고합니다.

신호 소스와 동축 케이블 사이의 불균형 부하 불균형은 신호 소스와 균형 사이의 균형에 사용되어야하고, 부하 밸런싱은 신호 전송을 효율적으로 전송하기 위해 병렬 와이어 전송 라인을 연결하는 데 사용되어야합니다. 저울이 파손되어 제대로 작동하지 않습니다.

부하 불균형 전송 라인의 균형을 유지하고 연결하려는 경우 일반적인 접근 방식은 일반적으로 발룬 (balun)이라고하는 곡물 "균형-불균형"변환 장치 사이에 설치하는 것입니다.


3.7.1 파장 발룬의 절반
"U"자형 튜브 발룬이라고도하며, 부하 불균형 피더 동축 케이블의 반 파장 다이폴 연결을 균형있게 조정하는 데 사용됩니다. "U"형 튜브는 1 : 4 발룬 임피던스 변환 효과가 있습니다. 동축 케이블 특성 임피던스를 사용하는 이동 통신 시스템은 유럽에서 일반적으로 50이므로 YAGI 안테나에서는 200 유로 정도의 임피던스 조정에 해당하는 반 파장 쌍극자를 사용하여 궁극적이고 주요 피더 임피던스 50ohm 동축 케이블을 달성합니다.


균형 3.7.2의 4 분의 1 파장 - 언밸런스 장치
언밸런스 변환 - 밸런스 입력 포트와 불균형 사이의 동축 피더 균형의 출력 포트를 달성하기 위해 높은 주파수 안테나의 분기 파장 전송선로 종단 회로 개방성 사용.

특색
A) 편파 : 안테나 방출 전자기파는 수직 편파 또는 수평 편파에 사용될 수 있습니다. 간섭 안테나 (또는 ​​송신 안테나)와 민감한 장비 안테나 (또는 ​​수신 안테나)가 동일한 편파 특성을 갖는 경우, 유도 전압에서 방사선 감응 장치는 입력에서 가장 강하게 생성된다.

지향성 : 간섭 방사 전자기 간섭 원을 향한 모든 방향의 공간 또는 민감한 장비는 모든 방향에서 전자기 간섭 기능이 다릅니다. 상기 지향성 특성의 방사선 또는 수신 파라미터를 설명한다.

극좌표 : 안테나 가장 중요한 특징은 방사 패턴 또는 극좌표입니다. 안테나 극 다이어그램은 형성된 전력 또는 전계 강도 다이어그램의 다른 각도 방향에서 방사됩니다.

안테나 이득 : 안테나 지향성 안테나 전력 이득 G 표현. 어느 방향으로나 안테나의 손실, 안테나 방사 전력은 입력 전력보다 약간 적습니다.

상호성 (Reciprocity) : 수신 안테나 극 다이어그램은 송신 안테나 극 다이어그램과 유사합니다. 따라서 송수신 안테나는 근본적인 차이는 없지만 때로는 상호 작용하지는 않습니다.

준수 : 안테나 주파수 준수, 디자인의 대역은이 주파수 외부에서 효과적으로 작동 할 수 있습니다. 안테나에 의해 수신 된 전자기파의 주파수의 상이한 형태 및 구조는 상이하다.

안테나는 무선 사업에 널리 사용됩니다. 전자기 호환성, 안테나는 주로 전자기 방사선 센서의 측정으로 사용되며 전자기장은 교류 전압으로 변환됩니다. 그런 다음 전자기장 강도 값으로 안테나 계수를 얻습니다. 따라서 안테나에서의 EMC 측정, 안테나 계수에는 더 높은 정밀도, 우수한 안정성 매개 변수가 필요하지만 광대역 안테나가 필요했습니다.


안테나 계수
측정 된 전계 강도 값 안테나는 수신기 안테나 출력 포트 전압 비율로 측정됩니다.

전자기 호환성 및 그 표현은 다음과 같습니다 AF는 = E / V
대수 표현 : dBAF = DBE-dBV로
AF (dB / m) = E (dBμv / m) -V (dBμv)
E(dBμv/m) = V(dBμv) AF(dB/m)
어디서 : E-안테나 전계 강도, dBμv / m 단위
V-안테나 포트의 전압, 단위는 dBμv
AF 안테나 인자 dB 단위 / m

안테나 팩토리 AF는 안테나 공장에서 정기적으로 교정 할 때 제공해야합니다. 매뉴얼에 제공된 안테나 안테나 계수는 일반적으로 측정 된 원거리, 비 반사 및 50ohm 부하입니다.

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