antena
Pamatzināšanas par antenas mērīšanu
Aptuvenais 25 minūtes, lai pabeigtu lasīšanu
Pamatzināšanas par antenas mērījumiem ietver vairākus aspektus, tostarp antenas funkcijas, veiktspējas parametrus, mērīšanas metodes un testēšanas vidi. Tālāk sniegts detalizēts skaidrojums par antenas mērīšanas pamatzināšanām:
1ã Antenas funkcija
Antena ir bezvadu sakaru sistēmu galvenā sastāvdaļa, un tās galvenās funkcijas ir:
Virziena starojums vai radioviļņu signālu uztveršana: raidīšanas stāvoklī antena pārveido pārvades līnijā esošo augstfrekvences elektromagnētisko enerģiju elektromagnētiskos viļņos brīvā telpā; Uztvērējā stāvoklī elektromagnētiskie viļņi brīvā telpā pārvades līnijā tiek pārvērsti augstfrekvences elektromagnētiskajā enerģijā.
Enerģijas pārveidošana: antenām ir efektīvi jāpārvērš padeves sistēmas izplatītā vadītā viļņa enerģija elektromagnētisko viļņu enerģijā vai jāpārvērš saņemtā elektromagnētiskā viļņa enerģija strāvas signālos.
⢠Virziens: antenas var izstarot vai uztvert elektromagnētiskos viļņus virziena veidā, pēc iespējas vairāk koncentrējot tos vēlamajā virzienā.
Polarizācija: antenai jāspēj izstarot vai uztvert noteiktās polarizācijas elektromagnētiskos viļņus.
2ã Antenas veiktspējas parametri
Antenas veiktspējas parametri ir svarīgi rādītāji tās veiktspējas mērīšanai, galvenokārt ietverot:
Pastiprinājums: attiecas uz antenas spēju pastiprināt saņemto signālu, kas parasti ir cieši saistīts ar virzienu.
Virziens: apraksta antenas starojuma jaudas intensitāti noteiktā virzienā attiecībā pret tās visvirziena starojuma stāvokli.
Efektivitāte: ietver antenas starojuma efektivitāti un kopējo efektivitāti, kur pirmais ņem vērā antenas zaudējumus, bet otrais – kopējos zudumus, piemēram, antenas vadītāju un dielektriskos zudumus.
Pretestība: sprieguma un strāvas attiecība antenas ievades spailē, kas ir padeves sistēmas slodze un kam nepieciešama laba pretestības atbilstība padeves sistēmai.
Stāvviļņu attiecība (VSWR): atspoguļo antenas un barošanas sistēmas atbilstības pakāpi.
Polarizācija: polarizācijas metode, ar kuras palīdzību antena izstaro vai uztver elektromagnētiskos viļņus.
Darbības frekvenču josla: frekvenču diapazons, kurā antena var darboties normāli.
3ã Antenas mērīšanas metode
Antenas parametru mērīšanu parasti veic, izmantojot tādus instrumentus kā lauka intensitātes mērītāji, jaudas mērītāji, pretestības mērītāji vai tīkla analizatori, kā arī specializētas testēšanas iekārtas, piemēram, standarta antenas. Mērīšanas metodes ietver:
Radiācijas virziena modeļa mērīšana: izmantojot fiksētās antenas metodi vai rotējošās antenas metodi, izmēra antenas starojuma intensitāti dažādos virzienos un uzzīmē radiācijas virziena modeli.
Pastiprinājuma mērīšana: izmantojot salīdzināšanas metodi, salīdziniet pārbaudīto antenu ar standarta antenu ar zināmu pastiprinājumu, lai noteiktu pārbaudītās antenas pastiprinājumu.
Pretestības mērīšana: antenas ieejas pretestības mērīšanai izmantojiet tilta metodi, mērīšanas līnijas metodi vai slaucīšanas frekvences metodi.
4ã Pārbaudes vide
Lai precīzi izmērītu antenas veiktspējas parametrus, ir jānodrošina ideāla testēšanas vide, kas parasti prasa:
⢠Līdzena un atklāta zeme: nav metāla barjeru vai atstarotāju, lai samazinātu ietekmi uz elektromagnētisko viļņu izplatīšanos.
⢠Pietiekams testēšanas attālums: attālumam starp pārbaudīto antenu un papildu antenu jābūt lielākam par antenas minimālo pārbaudes attālumu, lai samazinātu mērījumu kļūdas, ko izraisa elektromagnētisko viļņu fāzes atšķirības, kas krīt uz pārbaudītās antenas apertūras. ⢠Neatstarojoša kamera (mikroviļņu bezatbalss kamera): telpas oderējums ir izgatavots no asiem zoba formas absorbējošiem materiāliem, kas var absorbēt lielāko daļu elektromagnētiskās enerģijas, kas krīt uz telpas sešām sienām, un simulēt. brīvas vietas testēšanas apstākļi labi.
Antenas princips
Antenas princips galvenokārt ietver elektromagnētisko viļņu starojumu un uztveršanu, kā arī enerģijas pārveidošanu starp vadītajiem viļņiem un brīvās telpas viļņiem. Tālāk sniegts detalizēts antenas principa skaidrojums:
1ã Definīcija un funkcija
Definīcija: antena ir ierīce, kas var efektīvi izstarot elektromagnētiskos viļņus noteiktā kosmosa virzienā vai efektīvi uztvert elektromagnētiskos viļņus no noteikta kosmosa virziena.
Funkcija: antenām ir galvenā loma bezvadu sakaru sistēmās, jo tās ir atbildīgas par augstfrekvences strāvu (vai vadīto viļņu) pārveidošanu elektromagnētiskos viļņos un izstarošanu kosmosā vai par elektromagnētisko viļņu uztveršanu un pārveidošanu kosmosā augstfrekvences strāvās.
2ã Darba princips
1. Elektromagnētiskā indukcija un elektromagnētiskais starojums:
Antenas darbības princips galvenokārt balstās uz elektromagnētiskās indukcijas un elektromagnētiskā starojuma principiem. Kad augstfrekvences strāva iet caur antenu, tā ap to rada dažādus elektriskos un magnētiskos laukus. Saskaņā ar Maksvela elektromagnētiskā lauka teoriju, "mainīgs elektriskais lauks rada magnētisko lauku, un mainīgs magnētiskais lauks rada elektrisko lauku". To nepārtraukti ierosinot, tiek panākta bezvadu signāla izplatīšanās.
Raidīšanas galā antena pārvērš augstfrekvences strāvu elektromagnētiskos viļņos un izstaro tos kosmosā; Uztvērēja galā antena uztver elektromagnētiskos viļņus kosmosā un pārvērš tos augstfrekvences strāvās.
2. Enerģijas pārveide:
Antena kalpo kā enerģijas pārveidotājs, pabeidzot enerģijas pārveidi starp vadītajiem viļņiem (vai augstfrekvences strāvām) un brīvās telpas viļņiem. Raidošā antena pārvērš vadītos viļņus brīvās telpas viļņos, savukārt uztverošā antena pārvērš brīvās telpas viļņus vadītos viļņos.
3. Virziens un polarizācija:
Antenām ir noteikts virziens, un tās var izstarot vai uztvert elektromagnētiskos viļņus virziena veidā. Tas nozīmē, ka antenai ir spēcīgāka starojuma vai uztveršanas spēja noteiktos virzienos, bet vājāka citos virzienos.
Antenas polarizācijas režīms ir arī viens no tās svarīgajiem raksturlielumiem, kas nosaka antenas polarizācijas stāvokli, izstarojot vai uztverot elektromagnētiskos viļņus.
3ã Antenas veids un raksturlielumi
Antenas var klasificēt pēc dažādiem klasifikācijas kritērijiem, tostarp darba veida, mērķa, antenas raksturlielumiem, strāvas sadalījuma, frekvenču joslas, nesēja un formas.
Izplatītākie antenu veidi ir mobilo bāzes staciju antenas, apraides antenas, radara antenas, WIFI antenas, mobilo tālruņu antenas utt. Katrai antenai ir savs specifisks lietojuma scenārijs un veiktspējas raksturlielumi.
4ã Antenas dizains un optimizācija
Antenas forma, izmērs, materiāls un citi faktori var ietekmēt tās veiktspēju. Tāpēc antenu projektēšanā ir vispusīgi jāņem vērā vairāki faktori, tostarp darbības frekvence, starojuma virziens, polarizācijas režīms, pastiprinājuma prasības utt.
Projektēšanas procesā simulācijas programmatūra parasti tiek izmantota simulācijai un optimizācijai, lai nodrošinātu, ka antena atbilst projektēšanas prasībām.
Kas ir antena?
Antena ir elektroniska ierīce, ko izmanto, lai efektīvi izstarotu vai uztvertu elektromagnētiskos viļņus bezvadu sakaros. Tas ir neaizstājams komponents bezvadu sistēmās, kas ir atbildīgs par vadīto viļņu (piemēram, strāvas plūsmu pārvades līnijās) pārvēršanu radioviļņos (elektromagnētiskajos viļņos, kas izplatās brīvā telpā) vai radioviļņu pārvēršanu vadītos viļņos. .
Antenas īpašās funkcijas ietver:
1. Radiācija un uztveršana: raidīšanas galā antena pārvērš augstfrekvences strāvas elektroniskajās ierīcēs radioviļņos un izstaro šos viļņus apkārtējā telpā. Uztvērēja galā antena uztver radioviļņus kosmosā un pārvērš tos augstfrekvences strāvās tālākai apstrādei ar elektroniskām ierīcēm.
2. Enerģijas pārveidošana: antenas ir enerģijas pārveidošanas līdzeklis, kas var pārvērst elektronisko ierīču elektrisko enerģiju radioviļņu enerģijā vai pārveidot radioviļņu enerģiju elektroenerģijā.
3. Virziens: daudzas antenas ir izstrādātas ar noteiktu virzienu, kas nozīmē, ka tās var efektīvāk izstarot vai uztvert radioviļņus noteiktos virzienos. Virziena antenas var palīdzēt uzlabot sakaru efektivitāti, samazināt traucējumus un palielināt sakaru attālumu.
4. Polarizācija: antenas polarizācija attiecas uz elektromagnētiskā lauka virzienu, kurā tā izstaro vai uztver radioviļņus. Parastās polarizācijas metodes ietver horizontālo polarizāciju, vertikālo polarizāciju, cirkulāro polarizāciju un eliptisku polarizāciju. Dažādām polarizācijas metodēm saziņā var būt dažādas priekšrocības un ierobežojumi.
5. Pretestības saskaņošana: lai efektīvi pārraidītu un uztvertu radioviļņus, antenas ir jāsaskaņo ar pretestību ar pārvades līnijām (piemēram, padevējiem). Tas nozīmē, ka antenas ieejas pretestībai ir jāatbilst pārvades līnijas raksturīgajai pretestībai, lai samazinātu enerģijas atstarošanu un zudumus pārraides laikā.
Ir dažādi antenu veidi, tostarp, bet ne tikai, dipola antenas, cilpas antenas, paraboliskās antenas, spirālveida antenas, bloku antenas utt. Katrai antenai ir savi īpašie pielietojuma scenāriji un veiktspējas raksturlielumi, piemēram, pastiprinājums, virziens, frekvence. reakcija, polarizācijas režīms utt.
