5g tīkla antena
Antenas pastiprinājuma aprēķins
2021-10-22 www.whwireless.com
Aptuvenais laiks ir 6 minūtes, lai pabeigtu lasīšanu
Antenas pastiprinājums ir ļoti svarīga antenu zināšanu struktūras daļa, protams, arī viens no svarīgiem parametriem antenu izvēlē. Liela nozīme ir arī antenas pastiprināšanai sakaru sistēmas darbības kvalitātei, kopumā pastiprinājums galvenokārt ir atkarīgs no vertikāli orientētā starojuma atloka platuma samazināšanas un horizontālā plaknē, lai saglabātu visvirziena starojuma veiktspēju.
A, antenas pastiprinājuma definīcija.
Antena noteiktā virzienā starojuma jauda plūsmas blīvums un atsauces antena vienā ieejas jaudā, ja maksimālā starojuma jaudas plūsmas blīvuma attiecība.
→ Pievērsiet uzmanību šādiem punktiem.
(1) ja nav īpaši atzīmēts, antenas pastiprinājums attiecas uz maksimālo starojuma virziena pastiprinājumu.
(2) Tādos pašos apstākļos, jo lielāks pastiprinājums, jo labāks virziens, jo tālāk izplatās vilnis, t.i., palielinās nobrauktais attālums. Tomēr viļņu ātruma platums netiks saspiests, jo šaurāks ir viļņu atloks, tādējādi radot sliktu pārklājuma viendabīgumu.
(3) Antenas ir pasīvas ierīces un nerada enerģiju. Antenas pastiprinājums ir tikai spēja efektīvi koncentrēt enerģiju noteiktā starojuma virzienā vai uztvert elektromagnētiskos viļņus.
Otrkārt, antenas pastiprinājuma aprēķināšanas formula
Mēs varam mācīties no antenas pastiprinājuma definīcijas, antenas pastiprinājuma un antenas virziena kartei ir cieša saistība, jo šaurāks ir galvenais atloks, jo mazāks ir sekundārais atloks, jo lielāks pastiprinājums.
(1) Paraboliskajai antenai pastiprinājumu var tuvināt ar šādu vienādojumu.
G(dBi) = 10 Lg{4,5 × (D/λ0)^2}
*Pieraksti to
D: paraboloidālais diametrs
λ0: centrālais darbības viļņa garums
4.5.: Statistiski apstiprināti empīriskie dati
2,4 GHz 13 dBi bipolāri daudzvirzienu MIMO antena - N-veida sieviešu savienotājs
(2) Vertikālai daudzvirzienu antenai var izmantot arī šādu vienādojumu, lai tuvinātu
G(dBi) = 10Lg{2L/λ0}
*Pieraksti to
L: antenas garums
λ0: centrālais darba viļņa garums
Treškārt, iegūstiet un pārraidiet jaudu
RF signāls tiek izvadīts no radio raidītāja caur padevēju (kabeli) uz antenu, ko antena izvada elektromagnētiskā viļņa starojuma veidā. Pēc tam, kad elektromagnētiskais vilnis sasniedz uztveršanas vietu, to uztver antena (tiek uztverta tikai ļoti neliela jaudas daļa) un caur padevēju tiek nosūtīta uz radio uztvērēju. Tāpēc bezvadu tīklu inženierijā ir ļoti svarīgi aprēķināt raidītāja raidīšanas jaudu un antenas starojuma jaudu.
Radioviļņu pārraidītā jauda ir enerģija noteiktā frekvenču joslas diapazonā, un to parasti mēra vai mēra divos veidos.
Jauda (W): lineārs līmenis attiecībā pret 1 vatu (vati).
Iegūt (dBm): proporcionāls līmenis attiecībā pret 1 milivatu (milivatu).
→ Abas izteiksmes var pārvērst savā starpā.
dBm = 10 x log[jauda mW]
mW = 10^[pastiprināt dBm / 10 dBm]
Bezvadu sistēmās antenas izmanto strāvas viļņu pārvēršanai elektromagnētiskajos viļņos, un pārveidošanas procesā tās arī "pastiprina" raidītos un saņemtos signālus. Antenas pastiprinājumu mēra "dBi".
Tā kā elektromagnētisko viļņu enerģija bezvadu sistēmā tiek ģenerēta, pastiprinot raidītās ierīces un antenas pārraides enerģiju, tad pārraides enerģijas mērs ir labākais tas pats mērs - pastiprinājums (dB), piemēram, jauda. raidītāja ierīce ir 100mW vai 20dBm; tad antenas pastiprinājums ir 10 dBi.
Kopējā raidīšanas enerģija = raidīšanas jauda (dBm) + antenas pastiprinājums (dBi)
= 20 dBm + 10 dBi
= 30 dBm
Vai: = 1000mW = 1W
[3dB noteikums].
→ Katrs dB ir svarīgs "mazjaudas" sistēmā, īpaši atcerieties "3 dB noteikumu".
Katrs pieaugums vai samazinājums par 3 dB nozīmē jaudas dubultošanu vai samazināšanu uz pusi: -3 dB = 1/2 jaudas
-3 dB = 1/2 jaudas
-6 dB = 1/4 jaudas
+3 dB = 2x jauda
+6 dB = 4x jauda
Piemēram, 100 mW bezvadu pārraides jauda ir 20 dBm, savukārt 50 mW bezvadu pārraides jauda ir 17 dBm, bet 200 mW – 23 dBm.
Antenas galveno parametru indikatori
Antenas priekšpuses un aizmugures attiecība ir jaudas plūsmas blīvuma attiecība galvenā atloka maksimālā starojuma virzienā (norādīts kā 0°) pret maksimālo jaudas plūsmas blīvumu pretējā virzienā (norādīts 180°±30°) F /B=10log(uz priekšu/atpakaļ).
Elektriskais slīpuma leņķis ir maksimālais starojums, kas vērsts uz sakaru antenas vertikālo starojuma virsmu un antenas normālais leņķis.
Sakaru antena ir sadalīta fiksētā uz leju noliecamā antenā un elektriskā slīpuma antenā atkarībā no tā, vai tā atbalsta elektrisko lejupvērsta slīpuma regulēšanu: fiksēta lejup noliecama antena attiecas uz fiksētu uz leju slīpa leņķa antenu, ko ģenerē antenas starojuma bloka masīva amplitūda un fāzes piešķiršana atbilstoši bezvadu pārklājuma pieprasījums; un elektriskā slīpuma antena attiecas uz dažādu starojuma vienību fāzu atšķirību masīvā, izmantojot fāzes nobīdes ierīci, lai radītu atšķirīgu starojuma galveno atloku uz leju slīpuma stāvokli, parasti elektriskās slīpuma antenas lejupvērsto slīpuma stāvokli tikai noteiktā regulējama leņķa diapazonā.
Diagrammas virzienā parasti ir divi vai vairāki atloki, kas ir lielākais atloks, ko sauc par galveno atloku, bet pārējo atloku sauc par sekundāro atloku. Leņķis starp diviem galvenā atloka pusjaudas punktiem ir definēts kā atloka (staru kūļa) platums antenas virziena diagrammā. To sauc par pusi jaudas (leņķa) atloka platumu. Jo šaurāks galvenā atloka atloka platums, jo labāks virziens, jo spēcīgāka ir prettraucējumu spēja. Vispārīgi runājot, jo šaurāks ir antenas galvenā atloka stara platums, jo lielāks antenas pastiprinājums.
Antenas pastiprinājums un antenas izmērs un staru kūļa platums.
Jo plakanāka ir "riepa", jo koncentrētāks signāls, jo lielāks pastiprinājums, jo lielāks antenas izmērs, jo šaurāks ir stara platums.
→ 3 svarīgi punkti, kam jāpievērš īpaša uzmanība
1. Antenas ir pasīvas ierīces un nerada enerģiju. Antenas pastiprinājums ir tikai spēja efektīvi fokusēt enerģiju noteiktā virzienā, lai izstarotu vai uztvertu elektromagnētiskos viļņus.
2, antenas pastiprinājumu rada oscilatoru superpozīcija. Jo lielāks pastiprinājums, jo garāks antenas garums. Iegūt palielināt 3 dB, dubultot skaļumu.
3, jo lielāks antenas pastiprinājums, jo labāks virziens, jo koncentrētāka enerģija, jo šaurāks ir viļņu atloks.
Antenas sprieguma stāvviļņu (VSWR) attiecība ir antena kā nepatērējoša pārvades līnijas slodze, pārvades līnijā gar sprieguma stāvviļņu, kas ģenerēts grafikā, tās maksimālās vērtības attiecība pret minimālo vērtību.
VSWR koeficients tiek ģenerēts, ir saistīts ar krītošā viļņa enerģijas pārraidi uz antenas ieejas galu ne viss tiek absorbēts (starojums), ko rada atstarotā viļņa iterācija un veidojas. jo lielāks ir VSWR, jo lielāks atspulgs, jo sliktāka sakritība. Mobilo sakaru sistēmā VSWR vispārējās prasības ir mazākas par 1,5.
Antenas ieejas signāla sprieguma un signāla strāvas attiecība, kas pazīstama kā antenas ieejas pretestība. Ģenerālis mobilo sakaru antena ieejas pretestība 50Ω.
Ieejas pretestība un antenas struktūra, izmērs un viļņa garums vajadzīgajā darba frekvenču diapazonā, lai iedomātās daļas ieejas pretestība būtu ļoti maza un reālā daļa būtu diezgan tuvu 50Ω, kas ir antena un barošanas līnija labā pretestībā mačam jābūt.
Intermodulācijas parādība ir ar frekvenču joslu ārpus divām vai vairākām nesējfrekvencēm, kas sajauktas joslā pēc jaunās frekvences komponentiem, kā rezultātā sistēmas veiktspējas pasliktināšanās parādība. Lielāka jauda pārraidīt signālus parasti tiek sajaukti, lai radītu starpmodulācijas signālus, kas nonāk uztveršanas joslā, kur bāzes stacijas antenas uztvertais signāls parasti ir ar mazāku jaudu. Ja starpmodulācijas signālam ir līdzīga vai lielāka jauda nekā faktiski saņemtajam signālam, sistēma var sajaukt starpmodulācijas signālu ar reālo signālu.
Izolācija ir signāla proporcija, kas tiek padots uz vienu portu (viena polarizācija) duālās polarizācijas antenai, kas parādās otrā portā (otra polarizācija).
www.whwireless.com
