antenni
Perustiedot antennimittauksesta
Arvioitu 25 minuuttia lukeaksesi loppuun
Antenninmittauksen perustiedot sisältävät useita näkökohtia, kuten antennin toimintoja, suorituskykyparametreja, mittausmenetelmiä ja testausympäristöjä. Seuraavassa on yksityiskohtainen selostus antennimittauksen perustiedoista:
1ã Antennin toiminta
Antenni on langattomien viestintäjärjestelmien avainkomponentti, ja sen päätoimintoja ovat:
Suuntainen säteily tai radioaaltosignaalien vastaanotto: Lähetystilassa antenni muuntaa suurtaajuisen sähkömagneettisen energian siirtojohdossa sähkömagneettisiksi aalloksi vapaassa tilassa; Vastaanottotilassa vapaassa tilassa olevat sähkömagneettiset aallot muunnetaan suurtaajuiseksi sähkömagneettiseksi energiaksi siirtojohdossa.
Energian muuntaminen: Antennien on muutettava tehokkaasti syöttöjärjestelmän levittämä ohjattu aaltoenergia sähkömagneettiseksi aaltoenergiaksi tai muutettava vastaanotettu sähkömagneettinen aaltoenergia virtasignaaleiksi.
⢠Suuntaisuus: Antennit voivat säteillä tai vastaanottaa sähkömagneettisia aaltoja suunnatulla tavalla ja keskittää ne haluttuun suuntaan mahdollisimman paljon.
Polarisaatio: Antennin pitäisi pystyä lähettämään tai vastaanottamaan määritellyn polarisoinnin omaavia sähkömagneettisia aaltoja.
2ã Antennin suorituskykyparametrit
Antennin suorituskykyparametrit ovat tärkeitä indikaattoreita sen suorituskyvyn mittaamiseksi, mukaan lukien pääasiassa:
Vahvistus: Viittaa antennin kykyyn vahvistaa vastaanotettua signaalia, joka yleensä liittyy läheisesti suuntautumiseen.
Suuntaisuus: Kuvaa antennin säteilytehon intensiteettiä tietyssä suunnassa suhteessa sen ympärisuuntaiseen säteilytilaan.
Tehokkuus: sisältää antennin säteilytehokkuuden ja kokonaishyötysuhteen, jolloin ensimmäinen ottaa huomioon antennin häviöt ja jälkimmäinen kokonaishäviöt, kuten antennin johdin- ja dielektriset häviöt.
Impedanssi: Jännitteen ja virran suhde antennin tuloliittimessä, joka on syöttöjärjestelmän kuorma ja vaatii hyvän impedanssin sovituksen syöttöjärjestelmän kanssa.
Seisovan aallon suhde (VSWR): heijastaa antennin ja syöttöjärjestelmän välistä sovitusastetta.
Polarisaatio: Polarisointimenetelmä, jolla antenni lähettää tai vastaanottaa sähkömagneettisia aaltoja.
Toimintataajuusalue: Taajuusalue, jolla antenni voi toimia normaalisti.
3ã Antennin mittausmenetelmä
Antennin parametrien mittaus suoritetaan yleensä käyttämällä instrumentteja, kuten kentänvoimakkuusmittareita, tehomittareita, impedanssimittareita tai verkkoanalysaattoreita sekä erikoistestauslaitteita, kuten vakioantenneja. Mittausmenetelmiä ovat:
Säteilyn suuntakuvion mittaus: Kiinteän antennin menetelmällä tai pyörivän antennin menetelmällä mittaa antennin säteilyintensiteetti eri suuntiin ja piirrä säteilyn suuntakuvio.
Vahvistuksen mittaus: Vertaile testatun antennin vahvistuksen määrittämiseksi vertailumenetelmällä testattua antennia tavalliseen antenniin, jonka vahvistus tunnetaan.
Impedanssin mittaus: Käytä siltamenetelmää, mittauslinjamenetelmää tai pyyhkäisytaajuusmenetelmää antennin tuloimpedanssin mittaamiseen.
4ã Testiympäristö
Antennin suorituskykyparametrien tarkan mittaamisen kannalta on välttämätöntä tarjota ihanteellinen testausympäristö, joka yleensä vaatii:
⢠Tasainen ja avoin maa: Ei metalliesteitä tai heijastimia, jotka vähentäisivät vaikutusta sähkömagneettisen aallon etenemiseen.
⢠Riittävä testausetäisyys: Testattavan antennin ja apuantennin välisen etäisyyden tulee olla suurempi kuin antennin vähimmäistestausetäisyys, jotta voidaan vähentää testattavan antennin aukkoon kohdistuvien sähkömagneettisten aaltojen vaihe-eroista aiheutuvia mittausvirheitä. ⢠Ei heijastava kammio (mikroaaltokaiuton kammio): huoneen vuori on valmistettu terävistä hampaan muotoisista absorboivista materiaaleista, jotka voivat absorboida suurimman osan huoneen kuudelle seinälle osuvasta sähkömagneettisesta energiasta ja simuloida vapaan tilan testausolosuhteet hyvin.
Antennin periaate
Antennin periaate koskee pääasiassa sähkömagneettisten aaltojen säteilyä ja vastaanottoa sekä energian muuntamista ohjattujen aaltojen ja vapaan tilan aaltojen välillä. Seuraavassa on yksityiskohtainen selitys antenniperiaatteesta:
1ã Määritelmä ja toiminto
Määritelmä: Antenni on laite, joka voi tehokkaasti säteillä sähkömagneettisia aaltoja tiettyyn suuntaan avaruudessa tai vastaanottaa tehokkaasti sähkömagneettisia aaltoja tietystä suunnasta avaruudessa.
Toiminta: Antennit ovat keskeisessä asemassa langattomissa viestintäjärjestelmissä, ja ne vastaavat suurtaajuisten virtojen (tai ohjattujen aaltojen) muuntamisesta sähkömagneettisiksi aalloksi ja niiden säteilemisestä avaruuteen tai avaruudessa olevien sähkömagneettisten aaltojen vastaanottamisesta ja muuntamisesta suurtaajuisiksi virroiksi.
2ã Toimintaperiaate
1. Sähkömagneettinen induktio ja sähkömagneettinen säteily:
Antennin toimintaperiaate perustuu pääasiassa sähkömagneettisen induktion ja sähkömagneettisen säteilyn periaatteisiin. Kun korkeataajuinen virta kulkee antennin läpi, se synnyttää sen ympärille vaihtelevia sähkö- ja magneettikenttiä. Maxwellin sähkömagneettisen kentän teorian mukaan "muuttuva sähkökenttä synnyttää magneettikentän ja muuttuva magneettikenttä sähkökentän". Sitä jatkuvasti jännittämällä saavutetaan langaton signaalin eteneminen.
Antenni muuntaa lähetyspäässä suurtaajuisen virran sähkömagneettisiksi aalloksi ja säteilee niitä avaruuteen; Vastaanottopäässä antenni vangitsee sähkömagneettisia aaltoja avaruudessa ja muuntaa ne suurtaajuisiksi virroiksi.
2. Energian muunto:
Antenni toimii energian muuntajana, joka suorittaa energian muuntamisen ohjattujen aaltojen (tai suurtaajuisten virtojen) ja vapaan tilan aaltojen välillä. Lähetysantenni muuntaa ohjatut aallot vapaan tilan aalloksi, kun taas vastaanottoantenni muuntaa vapaan tilan aallot ohjatuiksi aalloksi.
3. Suuntaus ja polarisaatio:
Antenneilla on tietty suuntaus ja ne voivat säteillä tai vastaanottaa sähkömagneettisia aaltoja suunnatulla tavalla. Tämä tarkoittaa, että antennilla on vahvempi säteily- tai vastaanottokyky tiettyihin suuntiin, kun taas muihin suuntiin heikommat.
Antennin polarisaatiotila on myös yksi sen tärkeistä ominaisuuksista, joka määrittää antennin polarisaatiotilan lähetettäessä tai vastaanotettaessa sähkömagneettisia aaltoja.
3ã Antennin tyyppi ja ominaisuudet
Antennit voidaan luokitella erilaisten luokituskriteerien mukaan, mukaan lukien toiminta, tarkoitus, antennin ominaisuudet, virran jakautuminen, taajuuskaista, kantoaalto ja muoto.
Yleisiä antennityyppejä ovat mobiilitukiasemien antennit, lähetysantennit, tutka-antennit, WIFI-antennit, matkapuhelinten antennit jne. Jokaisella antennilla on omat sovelluksensa ja suorituskykynsä.
4ã Antennisuunnittelu ja optimointi
Antennin muoto, koko, materiaali ja muut tekijät voivat vaikuttaa sen suorituskykyyn. Siksi antennien suunnittelussa on otettava kattavasti huomioon useita tekijöitä, mukaan lukien toimintataajuus, säteilyn suunta, polarisaatiotila, vahvistusvaatimukset jne.
Suunnitteluprosessissa simulointiohjelmistoa käytetään yleensä simulointiin ja optimointiin sen varmistamiseksi, että antenni voi täyttää suunnitteluvaatimukset.
Mikä on antenni?
Antenni on elektroninen laite, jota käytetään tehokkaasti säteilemään tai vastaanottamaan sähkömagneettisia aaltoja langattomassa tiedonsiirrossa. Se on välttämätön komponentti langattomissa järjestelmissä, joka vastaa ohjattujen aaltojen (kuten virran kulku siirtolinjoissa) muuntamisesta radioaalloksi (vapaassa tilassa etenevät sähkömagneettiset aallot) tai radioaaltojen muuntamisesta ohjatuiksi aalloksi. .
Antennin erityistoimintoja ovat:
1. Säteily ja vastaanotto: Lähetyspäässä antenni muuntaa elektronisten laitteiden suurtaajuiset virrat radioaalloksi ja säteilee nämä aallot ympäröivään tilaan. Vastaanottopäässä antenni vangitsee radioaallot avaruudessa ja muuntaa ne suurtaajuisiksi virroiksi elektronisten laitteiden jatkokäsittelyä varten.
2. Energian muuntaminen: Antennit ovat energian muuntoväline, joka voi muuntaa elektronisten laitteiden sähköenergian radioaaltojen energiaksi tai muuntaa radioaaltojen energian sähköenergiaksi.
3. Suuntaus: Monet antennit on suunniteltu tietyllä suunnalla, mikä tarkoittaa, että ne voivat säteillä tai vastaanottaa radioaaltoja tehokkaammin tiettyihin suuntiin. Suunta-antennit voivat auttaa parantamaan viestinnän tehokkuutta, vähentämään häiriöitä ja pidentämään viestintäetäisyyttä.
4. Polarisaatio: Antennin polarisaatio viittaa sähkömagneettisen kentän suuntaan, jossa se säteilee tai vastaanottaa radioaaltoja. Yleisiä polarisaatiomenetelmiä ovat vaakapolarisaatio, pystypolarisaatio, ympyräpolarisaatio ja elliptinen polarisaatio. Eri polarisaatiomenetelmillä voi olla erilaisia etuja ja rajoituksia viestinnässä.
5. Impedanssisovitus: Jotta radioaaltoja voidaan lähettää ja vastaanottaa tehokkaasti, antennit on sovitettava impedanssiin siirtolinjojen (kuten syöttölaitteiden) kanssa. Tämä tarkoittaa, että antennin tuloimpedanssin tulee vastata siirtolinjan ominaisimpedanssia energian heijastuksen ja häviön vähentämiseksi lähetyksen aikana.
Anteneja on monenlaisia, mukaan lukien, mutta niihin rajoittumatta, dipoliantennit, silmukkaantennit, paraboliset antennit, spiraaliantennit, ryhmäantennit jne. Jokaisella antennilla on erityiset sovellusskenaariot ja suorituskykyominaisuudet, kuten vahvistus, suuntaus, taajuus. vaste, polarisaatiotila jne.
