zprávy
Základní znalosti anténního měření
Odhadem 25 minut do konce čtení
Základní znalosti anténního měření zahrnuje více aspektů, včetně funkcí antény, výkonnostních parametrů, metody měření a testovací prostředí. Následuje podrobný popis vysvětlení základních znalostí anténního měření:
1ã Funkce anténa
Anténa je klíčovou součástí bezdrát komunikační systémy a mezi jeho hlavní funkce patří:
Směrové vyzařování nebo příjem rádia vlnové signály: Ve stavu vysílání anténa převádí vysokofrekvenční elektromagnetická energie v přenosovém vedení na elektromagnetické vlny v volný prostor; V přijímacím stavu jsou elektromagnetické vlny ve volném prostoru přeměněna na vysokofrekvenční elektromagnetickou energii v přenosovém vedení.
Přeměna energie: Antény potřebují účinně přeměňovat energii řízené vlny šířenou napájecím systémem na energii elektromagnetických vln, nebo převést přijatou elektromagnetickou vlnu energie do proudových signálů.
⢠Směrovost: Antény mohou vyzařovat nebo přijímat elektromagnetické vlny směrovým způsobem a koncentrovat je dovnitř požadovaný směr co nejvíce.
Polarizace: Anténa by měla být schopna vysílat nebo přijímat elektromagnetické vlny určené polarizace.
2ã Výkon parametry antény
Výkonové parametry antény jsou důležité ukazatele pro měření jeho výkonnosti, zejména včetně:
Zisk: Týká se schopnosti antény k zesílení přijímaného signálu, obvykle úzce souvisejícího se směrovostí.
Směrovost: Popisuje záření intenzita výkonu antény v určitém směru vzhledem k jejímu stav všesměrového záření.
Účinnost: zahrnuje vyzařování antény účinnost a celková účinnost, přičemž první z nich uvažují ztráty antény a druhé s ohledem na celkové ztráty, jako jsou ztráty ve vodiči a dielektriku ztráty antény.
Impedance: Poměr napětí k proudu na vstupní svorce antény, která je zátěží napájecího systému a vyžaduje dobré impedanční přizpůsobení systému podavače.
Poměr stojatých vln (VSWR): odráží stupeň shody mezi anténou a napájecím systémem.
Polarizace: Metoda polarizace podle které anténa vysílá nebo přijímá elektromagnetické vlny.
Provozní frekvenční pásmo: Frekvence rozsah, ve kterém může anténa normálně fungovat.
3ã Anténa metoda měření
Měření parametrů antény je obvykle se provádí pomocí nástrojů, jako jsou měřiče intenzity pole, výkon měřiče, měřiče impedance nebo síťové analyzátory, stejně jako specializované testování zařízení, jako jsou standardní antény. Mezi metody měření patří:
Měření směrového vzoru záření: Pomocí metody pevné antény nebo metody rotující antény změřte záření intenzitu antény v různých směrech a kreslit záření směrový vzor.
Měření zisku: Použití porovnání porovnejte testovanou anténu se standardní anténou se známým ziskem do určit zisk testované antény.
Měření impedance: Použijte můstkovou metodu, metoda měřící čáry nebo metoda rozmítané frekvence pro měření vstupu impedance antény.
4ã Testovací prostředí
Aby bylo možné přesně měřit výkonové parametry antény, je nutné zajistit ideální testovací prostředí, které obvykle vyžaduje:
⢠Plochá a otevřená půda: Žádné kovové bariéry nebo reflektory pro snížení dopadu na šíření elektromagnetických vln.
â¢Dostatečná zkušební vzdálenost: Vzdálenost mezi testovanou anténou a pomocnou anténou musí být větší než minimální zkušební vzdálenost antény pro snížení chyb měření způsobených fázové rozdíly elektromagnetických vln dopadajících na aperturu testovaná anténa. ⢠Nereflexní komora (mikrovlnná trouba anechoická komora): Obložení místnosti je vyrobeno z ostrých zubů absorbující materiály, které mohou absorbovat většinu elektromagnetické energie dopadající na šest stěn místnosti a simulovat podmínky testování volného prostoru dobře.
Princip antény
Princip antény se týká především vyzařování a přijímání elektromagnetických vln, jakož i přeměnu energie mezi řízenými vlnami a vlnami volného prostoru. Následuje podrobný popis vysvětlení principu antény:
1ã Definice a Funkce
Definice: Anténa je zařízení, které může účinně vyzařovat elektromagnetické vlny v určitém směru v prostoru popř efektivně přijímat elektromagnetické vlny z určitého směru v prostoru.
Funkce: Antény hrají klíčovou roli bezdrátové komunikační systémy, zodpovědné za konverzi vysokofrekvenčních signálů proudů (nebo řízených vln) do elektromagnetických vln a jejich vyzařování do prostoru, nebo přijímání a převádění elektromagnetických vln v prostoru na vysokofrekvenční proudy.
2ã Funguje princip
1. Elektromagnetická indukce a elektromagnetické záření:
Princip činnosti antény je především na principech elektromagnetické indukce a elektromagnetických záření. Když anténou prochází vysokofrekvenční proud, generuje se měnící se elektrická a magnetická pole kolem něj. Podle Maxwella teorie elektromagnetického pole, „měnící se elektrické pole generuje a magnetické pole a měnící se magnetické pole generuje el pole." Tím, že je neustále budí, dochází k šíření bezdrátového signálu dosaženo.
Na vysílací straně anténa přeměňuje vysokofrekvenční proud na elektromagnetické vlny a vyzařuje je do vesmíru; Na přijímacím konci anténa zachycuje elektromagnetické vlny prostoru a převádí je na vysokofrekvenční proudy.
2. Přeměna energie:
Anténa slouží jako měnič energie, dokončení přeměny energie mezi vedenými vlnami (nebo vysokofrekvenčními proudy) a vlny volného prostoru. Vysílací anténa převádí řízené vlny na vlny volného prostoru, zatímco přijímací anténa převádí vlny volného prostoru do řízených vln.
3. Směrovost a polarizace:
Antény mají určitou směrovost a může vyzařovat nebo přijímat elektromagnetické vlny směrovým způsobem. Tento znamená, že anténa má silnější vyzařování nebo příjem konkrétní směry, zatímco slabší schopnosti v jiných směrech.
Polarizační režim antény je také jedna z jeho důležitých charakteristik, která určuje polarizaci stav antény při vysílání nebo příjmu elektromagnetických vln.
3ã Typ antény a vlastnosti
Antény lze klasifikovat podle různá klasifikační kritéria, včetně pracovní povahy, účelu, antény charakteristiky, rozložení proudu, frekvenční pásmo, nosná vlna a tvar.
Běžné typy antén zahrnují mobilní základnu staniční antény, vysílací antény, radarové antény, WIFI antény, mobil telefonní antény atd. Každá anténa má své specifické scénáře použití a výkonnostní charakteristiky.
4ã Konstrukce antény a optimalizace
Tvar, velikost, materiál a další všechny faktory antény mohou ovlivnit její výkon. Proto návrh antény musí komplexně zvážit více faktorů, včetně pracovní frekvence, směr záření, režim polarizace, požadavky na zisk, atd.
V procesu návrhu, simulační software se obvykle používá pro simulaci a optimalizaci, aby bylo zajištěno, že anténa může splňují požadavky na design.
Co je to anténa?
Anténa je elektronické zařízení používané k efektivně vyzařovat nebo přijímat elektromagnetické vlny v bezdrátové komunikaci. Je to nepostradatelná součást v bezdrátových systémech, za kterou zodpovídá převádění řízených vln (jako je tok proudu v přenosových vedeních) do rádiových vln (elektromagnetické vlny šířící se volným prostorem), popř převádění rádiových vln na řízené vlny.
Specifické funkce antény zahrnují:
1. Vyzařování a příjem: Na k vysílací konec, anténa převádí vysokofrekvenční proudy v elektronice zařízení do rádiových vln a tyto vlny vyzařuje do okolního prostoru. Na přijímacím konci anténa zachycuje rádiové vlny v prostoru a převádí je je na vysokofrekvenční proudy pro další zpracování elektronickými zařízeními.
2. Přeměna energie: Antény jsou médium pro přeměnu energie, které dokáže přeměnit elektrickou energii z elektronických zařízení na energii rádiových vln nebo přeměňovat energii z rádiových vln na elektrickou energii.
3. Směrovost: Mnoho antén je navrženy se specifickou směrovostí, což znamená, že mohou efektivněji vyzařovat nebo přijímat rádiové vlny v určitých směrech. Směrové antény mohou pomoci zlepšit efektivitu komunikace, snížit rušení a zvýšit komunikační vzdálenost.
4. Polarizace: Polarizace an anténa označuje směr elektromagnetického pole, ve kterém se nachází vyzařuje nebo přijímá rádiové vlny. Mezi běžné metody polarizace patří horizontální polarizace, vertikální polarizace, kruhová polarizace a eliptická polarizace. Různé metody polarizace mohou mít různé výhody a omezení v komunikaci.
5. Impedanční přizpůsobení: Aby účinně vysílat a přijímat rádiové vlny, antény musí mít impedanci sladěné s přenosovými vedeními (jako jsou napáječe). To znamená, že vstup impedance antény by měla odpovídat charakteristické impedanci antény přenosové vedení ke snížení odrazů energie a ztrát během přenosu.
Existují různé typy antén, včetně, ale bez omezení na dipólové antény, smyčkové antény, parabolické antény, spirálové antény, maticové antény atd. Každá anténa má svá specifika aplikační scénáře a výkonnostní charakteristiky, jako je zisk, směrovost, frekvenční odezva, režim polarizace atd.
