Anten
Anten ölçümüne ilişkin temel bilgiler
Okumayı bitirmek için tahmini 25 dakika
Anten ölçümüne ilişkin temel bilgi, anten işlevleri, performans parametreleri, ölçüm yöntemleri ve test ortamları dahil olmak üzere birçok hususu içerir. Aşağıda anten ölçümüne ilişkin temel bilgilerin ayrıntılı bir açıklaması bulunmaktadır:
1〈 Antenin işlevi
Anten, kablosuz iletişim sistemlerinin önemli bir bileşenidir ve ana işlevleri şunları içerir:
Radyo dalgası sinyallerinin yönlü radyasyonu veya alımı: İletim durumunda, anten iletim hattındaki yüksek frekanslı elektromanyetik enerjiyi boş uzaydaki elektromanyetik dalgalara dönüştürür; Alıcı durumda, boş uzaydaki elektromanyetik dalgalar iletim hattında yüksek frekanslı elektromanyetik enerjiye dönüştürülür.
Enerji Dönüşümü: Antenlerin, besleyici sistem tarafından yayılan yönlendirilmiş dalga enerjisini verimli bir şekilde elektromanyetik dalga enerjisine dönüştürmesi veya alınan elektromanyetik dalga enerjisini akım sinyallerine dönüştürmesi gerekir.
⢠Yönlülük: Antenler, elektromanyetik dalgaları mümkün olduğunca istenen yönde yoğunlaştırarak yönlü bir şekilde yayabilir veya alabilir.
Polarizasyon: Anten, belirtilen polarizasyonda elektromanyetik dalgalar yayabilmeli veya alabilmelidir.
2》、 Antenin performans parametreleri
Bir antenin performans parametreleri, performansını ölçmek için önemli göstergelerdir; başlıca aşağıdakileri içerir:
Kazanç: Bir antenin alınan sinyali yükseltme yeteneğini ifade eder ve genellikle yönsellikle yakından ilişkilidir.
Yönlülük: Bir antenin çok yönlü radyasyon durumuna göre belirli bir yöndeki radyasyon gücü yoğunluğunu açıklar.
Verimlilik: anten radyasyon verimliliğini ve genel verimliliği içerir; birincisi anten kayıplarını dikkate alır, ikincisi ise antenin iletken ve dielektrik kayıpları gibi genel kayıpları dikkate alır.
Empedans: Besleyici sistemin yükü olan ve besleyici sistemiyle iyi bir empedans eşleşmesi gerektiren anten giriş terminalindeki voltajın akıma oranı.
Duran dalga oranı (VSWR): anten ile besleyici sistem arasındaki eşleşme derecesini yansıtır.
Polarizasyon: Bir antenin elektromanyetik dalgalar yaydığı veya aldığı polarizasyon yöntemi.
Çalışma Frekans Bandı: Bir antenin normal şekilde çalışabileceği frekans aralığı.
3」 Anten ölçüm yöntemi
Anten parametrelerinin ölçümü genellikle alan gücü ölçerler, güç ölçerler, empedans ölçerler veya ağ analizörleri gibi aletlerin yanı sıra standart antenler gibi özel test ekipmanları kullanılarak gerçekleştirilir. Ölçüm yöntemleri şunları içerir:
Radyasyon yön modeli ölçümü: Sabit anten yöntemini veya dönen anten yöntemini kullanarak, antenin farklı yönlerdeki radyasyon yoğunluğunu ölçün ve radyasyon yön modelini çizin.
Kazanç ölçümü: Karşılaştırma yöntemini kullanarak, test edilen antenin kazancını belirlemek için test edilen anteni bilinen kazancı olan standart bir antenle karşılaştırın.
Empedans ölçümü: Antenin giriş empedansını ölçmek için köprü yöntemini, ölçüm hattı yöntemini veya tarama frekansı yöntemini kullanın.
4、 Test ortamı
Bir antenin performans parametrelerini doğru bir şekilde ölçmek için ideal bir test ortamı sağlamak gerekir; bu genellikle aşağıdakileri gerektirir:
⢠Düz ve açık zemin: Elektromanyetik dalga yayılımı üzerindeki etkiyi azaltacak metal bariyer veya reflektör yoktur.
⢠Yeterli test mesafesi: Test edilen anten ile yardımcı anten arasındaki mesafe, test edilen antenin açıklığına gelen elektromanyetik dalgaların faz farklılıklarından kaynaklanan ölçüm hatalarını azaltmak için antenin minimum test mesafesinden daha büyük olmalıdır. ⢠Yansıtıcı olmayan oda (mikrodalga yankısız oda): Odanın kaplaması, odanın altı duvarına gelen elektromanyetik enerjinin çoğunu emebilen ve simüle edebilen keskin diş şeklindeki emici malzemelerden yapılmıştır. boş alan test koşulları iyi.
Anten prensibi
Anten prensibi temel olarak elektromanyetik dalgaların radyasyonunu ve alımını ve ayrıca yönlendirilmiş dalgalar ve serbest uzay dalgaları arasında enerjinin dönüşümünü içerir. Aşağıda anten ilkesinin ayrıntılı bir açıklaması bulunmaktadır:
1》 Tanım ve İşlev
Tanım: Anten, elektromanyetik dalgaları uzayda belirli bir yöne etkili bir şekilde yayan veya uzayda belirli bir yönden elektromanyetik dalgaları etkili bir şekilde alabilen bir cihazdır.
Fonksiyon: Antenler, kablosuz iletişim sistemlerinde temel bir rol oynar; yüksek frekanslı akımları (veya yönlendirilmiş dalgaları) elektromanyetik dalgalara dönüştürmekten ve bunları uzaya yaymaktan veya uzaydaki elektromanyetik dalgaları alıp yüksek frekanslı akımlara dönüştürmekten sorumludur.
2、 Çalışma prensibi
1. Elektromanyetik indüksiyon ve elektromanyetik radyasyon:
Antenin çalışma prensibi temel olarak elektromanyetik indüksiyon ve elektromanyetik radyasyon prensiplerine dayanmaktadır. Yüksek frekanslı akım bir antenden geçtiğinde etrafında değişen elektrik ve manyetik alanlar oluşturur. Maxwell'in elektromanyetik alan teorisine göre, "Değişen bir elektrik alanı, bir manyetik alan oluşturur ve değişen bir manyetik alan, bir elektrik alanı üretir." Sürekli olarak uyarılmasıyla kablosuz sinyal yayılımı sağlanır.
Verici uçta, anten yüksek frekanslı akımı elektromanyetik dalgalara dönüştürür ve bunları uzaya yayar; Alıcı tarafta anten, uzaydaki elektromanyetik dalgaları yakalar ve bunları yüksek frekanslı akımlara dönüştürür.
2. Enerji Dönüşümü:
Anten, yönlendirilmiş dalgalar (veya yüksek frekanslı akımlar) ile boş uzay dalgaları arasındaki enerji dönüşümünü tamamlayan bir enerji dönüştürücü olarak görev yapar. Verici anten, yönlendirilmiş dalgaları serbest uzay dalgalarına dönüştürürken, alıcı anten, serbest uzay dalgalarını yönlendirilmiş dalgalara dönüştürür.
3. Yönlülük ve kutuplaşma:
Antenlerin belirli bir yönlülüğü vardır ve elektromanyetik dalgaları belirli bir yönde yayabilir veya alabilir. Bu, antenin belirli yönlerde daha güçlü radyasyon veya alım kapasitesine sahip olduğu, diğer yönlerde ise daha zayıf yeteneklere sahip olduğu anlamına gelir.
Antenin polarizasyon modu da onun önemli özelliklerinden biridir ve elektromanyetik dalgalar gönderirken veya alırken antenin polarizasyon durumunu belirler.
3》 Anten türü ve özellikleri
Antenler, çalışma doğası, amacı, anten özellikleri, akım dağılımı, frekans bandı, taşıyıcı ve şekli dahil olmak üzere farklı sınıflandırma kriterlerine göre sınıflandırılabilir.
Yaygın anten türleri arasında mobil baz istasyonu antenleri, yayın antenleri, radar antenleri, WIFI antenleri, cep telefonu antenleri vb. yer alır. Her antenin kendine özel uygulama senaryoları ve performans özellikleri vardır.
4〈 Anten Tasarımı ve Optimizasyonu
Bir antenin şekli, boyutu, malzemesi ve diğer faktörlerin tümü onun performansını etkileyebilir. Bu nedenle anten tasarımında, çalışma frekansı, radyasyon yönü, polarizasyon modu, kazanç gereksinimleri vb. dahil olmak üzere birçok faktörün kapsamlı bir şekilde dikkate alınması gerekir.
Tasarım sürecinde, antenin tasarım gereksinimlerini karşılayabilmesini sağlamak amacıyla simülasyon ve optimizasyon için genellikle simülasyon yazılımı kullanılır.
Anten nedir?
Anten, kablosuz iletişimde elektromanyetik dalgaları etkili bir şekilde yaymak veya almak için kullanılan elektronik bir cihazdır. Kılavuzlu dalgaları (iletim hatlarındaki akım akışı gibi) radyo dalgalarına (boş alanda yayılan elektromanyetik dalgalar) veya radyo dalgalarını yönlendirilmiş dalgalara dönüştürmekten sorumlu, kablosuz sistemlerde vazgeçilmez bir bileşendir. .
Bir antenin belirli işlevleri şunları içerir:
1. Radyasyon ve alım: Verici uçta anten, elektronik cihazlardaki yüksek frekanslı akımları radyo dalgalarına dönüştürür ve bu dalgaları çevredeki alana yayar. Alıcı uçta anten, uzaydaki radyo dalgalarını yakalar ve bunları elektronik cihazlar tarafından daha fazla işlenmek üzere yüksek frekanslı akımlara dönüştürür.
2. Enerji Dönüşümü: Antenler, elektronik cihazların elektrik enerjisini radyo dalgalarının enerjisine dönüştürebilen veya radyo dalgalarının enerjisini elektrik enerjisine dönüştürebilen enerji dönüşüm aracıdır.
3. Yönlülük: Birçok anten belirli yönlülükle tasarlanmıştır; bu, belirli yönlerde radyo dalgalarını daha etkili bir şekilde yayabilecekleri veya alabilecekleri anlamına gelir. Yönlü antenler iletişim verimliliğini artırmaya, paraziti azaltmaya ve iletişim mesafesini artırmaya yardımcı olabilir.
4. Polarizasyon: Bir antenin polarizasyonu, radyo dalgalarını yaydığı veya aldığı elektromanyetik alanın yönünü ifade eder. Yaygın polarizasyon yöntemleri arasında yatay polarizasyon, dikey polarizasyon, dairesel polarizasyon ve eliptik polarizasyon bulunur. Farklı kutuplaştırma yöntemlerinin iletişimde farklı avantajları ve sınırlamaları olabilir.
5. Empedans uyumu: Radyo dalgalarını etkili bir şekilde iletmek ve almak için, antenlerin iletim hatlarıyla (besleyiciler gibi) empedans uyumlu hale getirilmesi gerekir. Bu, iletim sırasında enerji yansımasını ve kaybını azaltmak için antenin giriş empedansının iletim hattının karakteristik empedansıyla eşleşmesi gerektiği anlamına gelir.
Çift kutuplu antenler, döngü antenleri, parabolik antenler, spiral antenler, dizi antenler vb. dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere çeşitli anten türleri vardır. Her antenin kendine özgü uygulama senaryoları ve kazanç, yönlülük, frekans gibi performans özellikleri vardır. yanıt, polarizasyon modu vb.
