Bir adım! Anten her türlü hesaplama formülü özeti

https://www.whwireless.com/

Okumayı bitirmek için tahmini 8 dakika

Antenlerin çeşitli önemli parametrelerini tanıttıktan sonra , parametrelerle ilgili hesaplama formülleri olan daha derin bir alana gireceğiz. Her formül, kurulumdan önce ve sonra birçok kolaylık getirecektir. Bu formüller bu sayıda özetlenmiştir, sadece kullanım sırasında çeşitli soruları çözmekle kalmaz, aynı zamanda sonraki anten yerleşimi için de fikir verir.

Anten kazancı, anten radyasyonu yön haritasının yönlülük derecesini ölçmek için bir parametredir. Yüksek kazançlı anten, belirli bir radyasyon sinyali yönüne öncelik verecektir. Anten kazancı pasif bir olgudur, güç anten tarafından arttırılmaz, ancak belirli bir yönde diğer izotropik antenlerin ilettiğinden daha fazla yayılan güç sağlamak için basitçe yeniden dağıtılır.

↓ Aşağıdakiler, anten kazancı için bazı yaklaşık denklemlerdir.

Genel anten

G(dBi) = 10 Lg { 32000 / (2θ3dB,E × 2θ3dB,H)}

Formülde 2θ3dB,E ve 2θ3dB,H sırasıyla iki ana düzlemdeki anten kanatlarının genişliğidir; 32000 istatistiksel ampirik verilerdir.

parabolik anten

G (dBi) = 10Lg{4,5×(D/λ0)2}

Formülde D, paraboloidin çapıdır; λ0 merkezi çalışma dalga boyudur; 4.5 istatistiksel ampirik verilerdir.

Dikey çok yönlü anten

G(dBi) = 10 Lg { 2 L / λ0 }

Formülde L, antenin uzunluğudur; λ0 merkezi çalışma dalga boyudur.

Anten ayarıyla ilgili en önemli şey , aşağı eğim açısına ince ayar yapmaktır (bu, kapsama alanı örtüşmesi gibi zayıf kapsama sorunlarını çözebilir). Aşağıdaki, en orijinal anten eğim açısı hesaplama yöntemine bir giriştir.

Yoğun trafik alanı (kentsel alan) için anten hesaplama formülü.

Anten eğim açısı = ark etiketi (H/D) + dikey yarım güç açısı / 2

Düşük hizmet alanı (kırsal, banliyö alanları vb.) anten formülü.

Anten eğim açısı = ark etiketi(H/D)

Parametre açıklaması.

(1) anten eğim açısı: anten ile dikey yön arasındaki açı.

(2) H: anten yüksekliği. Doğrudan ölçülebilir.

(3) D: hücre kapsama yarıçapı. Genellikle D değeri yol testi ile belirlenir, kapsamayı sağlamak için, gerçek tasarımda, komşu hücreler arasındaki kapsama örtüşmesini sağlamak için genellikle D daha büyük olmalıdır.

(4) Dikey yarım güç açısı: antenin dikey yarım güç açısı, genellikle 10 derece.

Yön diyagramı, ön ve arka kanadın maksimum değerinin oranına ön ve arka oran denir, F/B olarak kaydedilir. Daha büyük olandan önce ve sonra, radyasyondan (veya alımdan) sonraki anten daha küçüktür. F / B oranının öncesi ve sonrası hesaplanması çok basittir:

F / B = 10 Lg {(ileri güç yoğunluğu) / (geri güç yoğunluğu)}

Parametre açıklaması: anten ön-arka oranı F / B gereksinimleri, tipik değeri (18 ~ 30) dB'dir, özel durumlar (35 ~ 40) dB'ye kadar gerektirir.

Antenin girişindeki sinyal voltajının ve sinyal akımının oranına antenin giriş empedansı denir. Giriş empedansının bir direnç bileşeni Rin ve reaktans bileşeni Xin vardır, yani.

Zin = Rin + j Xin

Reaktans bileşeninin varlığı, anteni besleme hattından sinyal güç çıkışına indirecektir, bu nedenle, reaktans bileşenini sıfır için mümkün olduğunca yapmalıdır, yani anten giriş empedansı, saf direnç için mümkün olduğunca uzak olmalıdır.

Aslında, anten iyi tasarlanmış ve devreye alınmış olsa bile, giriş empedansı her zaman küçük bir reaktans bileşen değeri içerir. Giriş empedansı ve anten yapısı, boyutu ve dalga boyu, yarım dalga simetrik osilatör en önemli temel antendir.

Giriş empedansı Zin = 73.1 + j42.5 (ohm) şeklindedir.

Uzunluk %3-5) kısaltıldığında, reaktans bileşeni ortadan kaldırılabilir, böylece antenin giriş empedansı saf direnç olur, daha sonra giriş empedansı Zin = 73.1 ohm (nominal 75 ohm) olur. Kesin olarak söylemek gerekirse, tamamen dirençli anten giriş empedansı yalnızca nokta frekansı içindir. Bu arada, yarım dalga katlanmış osilatörün giriş empedansı, yarım dalga simetrik osilatörün dört katıdır, yani Zin = 280 ohm (nominal 300 ohm).

Sonsuz uzunluktaki bir iletim hattındaki çeşitli konumlarda gerilimin akıma oranı, iletim hattının karakteristik empedansı olarak tanımlanır ve Z ile gösterilir. Bir koaksiyel kablonun karakteristik empedansını hesaplama formülü şu şekildedir:

Z. = [60/√εr] × Günlük ( D/d ) [ohm

Formülde D, koaksiyel kablonun dış iletkeninin bakır ağının iç çapıdır; d, koaksiyel kablo çekirdeğinin dış çapıdır; εr, iletkenler arasındaki yalıtım ortamının bağıl dielektrik sabitidir. Not: Genellikle Z. = 50 ohm, Z. = 75 ohm da vardır.

Yukarıdaki formülden, besleme hattı karakteristik empedansının sadece iletken çapı D ve d ve iletkenler arasındaki dielektrik sabiti εr ile ilgili olduğunu, ancak besleme hattı uzunluğu, çalışma frekansı ve bağlı yük empedansı ile ilgili olmadığını görmek kolaydır. besleme hattı terminaline.

Besleyicideki sinyal iletimi , iletkenin direnç kaybına ek olarak, yalıtım malzemesinin dielektrik kaybı vardır. Bu iki kayıp, fider uzunluğunun ve çalışma frekansının artmasıyla artar. Bu nedenle, besleyicinin uzunluğunu kısaltmak için makul bir yerleşim mümkün olduğunca kısa olmalıdır.

Birim uzunluk başına kaybın boyutu, birimi dB / m (desibel / metre) olan zayıflama katsayısı β ile gösterilir, en çok kullanılan kablonun teknik özelliklerindeki birim dB / 100m (desibel / yüz metre).

Besleyiciye güç girişi P1 olsun, L(m) fiderinin uzunluğundan güç çıkışı P2 olsun, iletim kaybı TL aşağıdaki gibi ifade edilebilir.

TL = 10 × Lg ( P1 /P2 ) ( dB )

Zayıflama katsayısı: β = TL / L ( dB / m )

Uyumsuzluk durumunda, besleme hattında hem gelen hem de yansıyan dalgalar bulunur. Gelen ve yansıyan dalgaların aynı fazda olduğu yerde, voltaj genlikleri bir dalga ağı oluşturarak maksimum voltaj genliğine Vmax eklenir; gelen ve yansıyan dalgaların zıt fazda olduğu yerde, voltaj genlikleri minimum voltaj genliğine Vmin düşerek bir dalga düğümü oluşturur. Diğer noktaların genlik değerleri dalga göbeği ile dalga düğümü arasındadır. Bu sentetik dalgaya duran dalga denir.

A, yansıyan dalga voltajının ve gelen dalga voltajının genliğinin oranı, R olarak not edilen yansıma katsayısı olarak adlandırılır.

R = yansıyan dalga genliği / gelen dalga genliği = (ZL - Z0) / (ZL ​​+ Z0 )

İkincisi, dalga göbek voltajının dalga bölümünün voltaj genliğine oranı, duran dalga katsayısı olarak da bilinir, aynı zamanda voltaj duran dalga oranı olarak da bilinir ve VSWR : VSWR = dalga göbek voltaj genliği olarak not edilir.

VSWR = Vmax / Vmin = (1 + R) / (1-R)

Terminal yük empedansı ZL ve karakteristik empedans Z0 ne kadar yakınsa, R yansıma katsayısı o kadar küçük, VSWR 1'e o kadar yakındır ve eşleşme o kadar iyidir.

https://www.whwireless.com/