5G verkkoantenni
antennin vahvistuksen laskeminen
22.10.2021 www.whwireless.com
arviolta 6 minuuttia lukemisen loppuun
antennin vahvistus on erittäin tärkeä osa antennitietorakennetta, tietysti, on myös yksi tärkeimmistä parametreista antennien valinnassa. antennivahvistuksella on myös suuri merkitys viestintäjärjestelmän toiminnan laadulle. rooli, yleensä, vahvistus riippuu pääasiassa pystysuuntaisen säteilyläpän leveyden pienentämisestä, ja vaakatasossa monisuuntaisen säteilyn suorituskyvyn ylläpitämiseksi.
a, antennin vahvistuksen määritelmä.
antenni tiettyyn suuntaan säteilyteho vuotiheys ja vertailuantenni samassa syöttötehossa, kun suurin säteilytehon vuotiheyssuhde.
→ sinun on kiinnitettävä huomiota seuraaviin kohtiin.
(1) jos ei ole erityisesti merkitty, antennin vahvistukseksi viitataan maksimisäteilyn suunnan vahvistukseksi.
(2) samoissa olosuhteissa, mitä suurempi vahvistus,, sitä parempi suuntaus,, mitä pidemmälle aalto etenee, eli.e. kuljettu matka kasvaa., mutta, aallon nopeuden leveyttä ei tiivistetä, mitä kapeampi on aallon läppä,, mikä johtaa huonoon peiton tasaisuuteen.
(3) antennit ovat passiivisia laitteita, eivätkä ne tuota energiaa. antennin vahvistus tarkoittaa vain kykyä keskittää tehokkaasti energiaa tiettyyn säteilysuuntaan tai vastaanottaa sähkömagneettisia aaltoja.
toinen, kaava antennin vahvistuksen laskemiseksi
voimme oppia antennivahvistuksen määritelmästä, antennin vahvistus ja antennin suuntakartalla on läheinen yhteys, mitä kapeampi pääläppä, mitä pienempi toisioläppä,, sitä suurempi vahvistus.
(1) parabolisen antennin, vahvistus voidaan arvioida seuraavalla yhtälöllä.
g(dbi) u003d 10lg{4.5×(d/λ0)^2}
*ota huomioon, että
d: paraboloidaalinen halkaisija
λ0: keskustoimintaaallonpituus
4.5: tilastollisesti vahvistettu empiirinen tieto
2.4 GHz 13 dbi bipolaarinen monisuuntainen mimo antenni - n-tyypin naarasliitin
(2) pystysuoralle monisuuntaiselle antennille, seuraavaa yhtälöä voidaan käyttää myös approksimoimaan
g(dbi) u003d 10lg{2l/λ0}
*ota huomioon, että
l: antennin pituus
λ0: Keskityöaallonpituus
kolmas, vahvistus ja lähetysteho
RF-signaali, joka lähetetään radiolähettimestä, syöttölaitteen (kaapelin) kautta antenniin, antennin kautta sähkömagneettisen aallon muodossa ulos. sen jälkeen, kun sähkömagneettinen aalto saavuttaa vastaanottopaikan,, antennin vastaanottama (vain hyvin pieni osa tehosta vastaanotetaan) ja lähetetään radiovastaanottimeen syöttölaitteen kautta. langattomien verkkojen suunnittelussa on siksi erittäin tärkeää laskea lähettimen lähetysteho ja säteily antennin kapasiteetti.
radioaallon lähetysteho on tietyn taajuusalueen energia, ja se mitataan tai mitataan yleensä kahdella tavalla.
teho (W): lineaarinen taso suhteessa 1 wattiin (wattia).
saada (dbm): suhteellinen taso suhteessa 1 milliwattiin (milliwattiin).
→ kaksi lauseketta voidaan muuntaa toisiinsa.
dbm u003d 10 x log[teho mw
mw u003d 10^[vahvistus dbm / 10 dbm
langattomissa järjestelmissä, antenneja käytetään muuttamaan virta-aallot sähkömagneettisiksi aalloksi, ja muunnosprosessissa ne myös "vahvistavat" lähetettyjä ja vastaanotettuja signaaleja. antennin vahvistusta mitataan " dbi".
koska langattoman järjestelmän sähkömagneettinen aaltoenergia syntyy lähettävän laitteen ja antennin lähetysenergian vahvistuksesta päällekkäin,, joten lähetysenergian mitta, paras sama mitta - vahvistus (db), esimerkiksi, lähettävän laitteen teho on 100mw, tai 20dbm; antennin vahvistus on 10dbi, sitten.
kokonaislähetysenergia u003d lähetysteho (dbm) + antennin vahvistus (dbi)
u003d 20 dbm + 10 dbi
u003d 30 dbm
tai: u003d 1000mw u003d 1w
[3db sääntö.
→ jokainen db on tärkeä "pienitehoisessa" järjestelmässä, erityisesti muista "3db sääntö".
jokainen 3 db:n lisäys tai vähennys tarkoittaa tehon kaksinkertaistamista tai puolittamista: -3 db u003d 1/2 tehoa
-3 db u003d 1/2 tehoa
-6 db u003d 1/4 tehoa
+3 db u003d 2x teho
+6 db u003d 4x teho
esimerkkinä, 100 mw:n langaton lähetysteho on 20 dbm,, kun taas 50 mw:n langattoman lähetysteho on 17 dbm ja 200 mw:n lähetysteho on 23 dbm.
antennin pääparametrien ilmaisimet
antenni's etu-takasuhde on tehovuon tiheyden suhde pääläpän suurimmassa säteilysuunnassa (määritetty 0°) maksimitehovuon tiheyteen lähellä vastakkaista suuntaa (määritetty 180°±30°:n sisällä) f/bu003d10log(eteenpäin) teho/taaksepäin teho).
sähköinen kallistuskulma on suurin säteily, joka osoittaa viestintäantennin pystysuoralle säteilypinnalle ja antennin normaalikulma.
viestintäantenni on jaettu kiinteään alas kallistettavaan antenniin ja sähköiseen kallistusantenniin sen mukaan, tukeeko se sähköistä alaskallistuksen säätöä: kiinteä alas kallistusantenni tarkoittaa kiinteää alas kallistuskulma-antennia, joka on muodostettu antennin säteilyyksikköryhmän amplitudin ja vaihemäärityksen avulla. langattoman kattavuuden kysyntä; ja sähköinen kallistusantenni viittaa ryhmän eri säteilyyksiköiden vaihe-eroon vaiheensiirtoyksikön kautta eri säteilyn tuottamiseksi pääläppä alas kallistustila, yleensä sähköisen kallistusantennin alas kallistustila vain tietyllä säädettävällä kulma-alueella.
kaavion suunnassa on yleensä kaksi tai useampia läppä,, joka on suurin läppä nimeltään pääläppä, loput läpästä kutsutaan toissijaiseksi läpäksi. kulma kahden puolitehopisteen välillä pääläppä määritellään antennin suuntakaavion . läpän (keilan) leveydeksi, jota kutsutaan puolitehoksi (kulmaksi) läpän leveydeksi. mitä kapeampi pääläpän läpän leveys,, sitä parempi suunta, mitä vahvempi häiriönestokyky. yleisesti ottaen, mitä kapeampi on antennin pääläpän säteen leveys,, sitä suurempi on antennin vahvistus.
antennin vahvistus ja antennin koko ja keilan leveys suhteessa.
mitä litteämpi "rengas",, sitä keskittyneempi signaali,, sitä suurempi vahvistus,, mitä suurempi antennin koko,, sitä kapeampi säteen leveys.
→ 3 tärkeää seikkaa, joihin on kiinnitettävä erityistä huomiota
1. antennit ovat passiivisia laitteita eivätkä tuota energiaa. antennin vahvistus on vain kyky kohdistaa energia tehokkaasti tiettyyn suuntaan sähkömagneettisten aaltojen säteilemiseksi tai vastaanottamiseksi.
2, antennin vahvistus syntyy oskillaattorien superpositiosta., mitä suurempi vahvistus,, mitä pidempi antenni on. saada lisää 3 db, kaksinkertaista äänenvoimakkuutta.
3, mitä suurempi antennin vahvistus,, sitä parempi suuntaus,, mitä keskittyneempi energia,, sitä kapeampi aaltoläppä.
antennin's jännitteen seisova aaltosuhde (VSWR) on antenni ei-kuluttavana siirtolinjan kuormana, siirtojohdossa pitkin kaaviossa generoitua jännitteen seisonta-aaltoa , sen maksimiarvon suhde vähimmäisarvo.
vswr-suhde syntyy, johtuu siitä, että tulevan aallon energian lähetys antennin tulopäähän ei ole kaikkea absorboitunutta (säteilyä), joka syntyy heijastuneen aallon iteraatiosta ja muodostuu. mitä suurempi on VSWR,, sitä suurempi heijastus, 3 mitä huonompi vastaavuus. matkaviestinjärjestelmässä,, VSWR:n yleiset vaatimukset ovat pienempiä kuin 1.5.
antennin tulosignaalin jännite ja signaalin virran suhde,, joka tunnetaan antennin tuloimpedanssina. yleisesti matkaviestintäantenni tuloimpedanssi 50Ω.
tuloimpedanssi ja antennin rakenne, koko ja aallonpituus, vaaditulla toimintataajuusalueella, siten, että imaginaariosan tuloimpedanssi on hyvin pieni ja reaaliosa melko lähellä 50Ω,, mikä on antennin ja syöttöjohdon tulee olla hyvässä impedanssissa .
keskinäismodulaatioilmiö johtuu siitä, että taajuuskaista on kahden tai useamman kantoaaltotaajuuden ulkopuolella sekoitettuna kaistalla uusien taajuuskomponenttien jälkeen,, mikä johtaa järjestelmän suorituskyvyn heikkenemisilmiöön. suurempaan tehoon lähettää signaaleja sekoitetaan yleensä tuottaakseen keskinäismodulaatiosignaaleja, jotka päätyvät vastaanottokaistalle,, jossa tukiaseman antennin vastaanottama signaali on yleensä pienempitehoinen., jos keskinäismodulaatiosignaalilla on samanlainen tai suurempi teho kuin todellisella vastaanotetulla signaalilla, 3 järjestelmä voi sekoittaa intermodulaatiosignaalin todelliseen signaaliin.
eristys edustaa kaksoispolarisaatioantennin yhteen porttiin syötetyn signaalin osuutta (toinen polarisaatio), joka näkyy toisessa portissa (toinen polarisaatio).
www.whwireless.com
