2021-02-22 17:44:00
一、天线原理
1.1 天线的界说:
Ø 可以或许有用地向空间某特定偏向辐射电磁波或可以或许有用的吸收空间某特定偏向来的电磁波的装置。
1.2 天线的功效:
Ø 能量转换-导行波和自由空间波的转换;
Ø 定向辐射(吸收)-具有一定的偏向性。
1.3 天线辐射原理
1.4 天线参数
u辐射参数
Ø半功率波束宽度、前后比;
Ø极化方式、交织极化鉴别率;
Ø偏向性系数、天线增益;
Ø主瓣、副瓣、旁瓣抑制、零点添补、波束下倾 …
u电路参数
Ø电压驻波比 VSWR、反射系数Γ、回波损耗RL;
Ø输入阻抗 Zin、传输损耗 TL;
Ø断绝度 Iso;
Ø无源三阶互调 PIM3 …
u天线旁瓣
u水平面波束宽度
u前后比:指定向天线的前向辐射功率和后向±30°内辐射功率之比
u增益和天线尺寸及波束宽度的关系
将“轮胎”压扁,信号就越集中,增益就越高,天线尺寸就越大,波束宽度越窄;
u天线增益的几个要点:
Ø天线是无源器件,不能产生能量。
天线增益只是将能量有用集中向某特定偏向辐射或接受电磁波的能力。
Ø天线的增益由振子叠加而产生。
增益越高,天线长度越长。
增益增长3dB,体积增大一倍。
Ø天线增益越高,偏向性越好,能量越集中,波瓣越窄。
1.5 辐射参数
u极化:指电场矢量在空间运动的轨迹或变化的状态。
1.6 电路参数
u回波损耗
此例中,回波损耗为 10log(10/0.5) = 13dB
VSWR(驻波比) 是对此征象的另一种度量要领
u断绝度 : 是某一极化吸收到的另一极化信号的比例
u无源交调(PIM):
当两个频率f1和f2输入到天线,由于非线性效应,天线辐射的信号除频率f1 和f2 外,还包括有其他频率,如2f1-f2 和2f2-f1 (3阶)等。
二、天线产物
2.1 天线定名方式
天线种别:
ODP(室外定向板状天线),OOA(室外全向天线),IXD(室内吸顶天线),OCS(室外双向天线),OCA(室外集束天线),OYI(室外八木天线),ORA(室外抛面天线),IWH(室内壁挂天线)等等.
半功率角:
032,065,090,105,360(基站天线)
020,030,040,050,060,075,090,120,160,360(直放站天线)
极化方式:
R(双极化),V(单极化)
增益:
根据现实指标,目前最大为21dbi
讨论类型:
D(Din头),N(N型头),S(SMA头),T(TNC头)等等
频段:
规格代码:罗马字母表示第几代产物.后面字母和数字表示电调下倾角、赋形、电调等信息.F赋型;V电调;RV远程电调
2.2基站天线
全向天线
双频天线
三频天线
2.3 漫衍体系天线
烟感器型吸顶天线
灯型吸顶天线
壁挂天线
2.4 室外天线
施主天线: Ø窄波束、偏向性强 Ø高前后比
八木天线
角反射天线
抛物面天线
用户天线
三、无源器件概述
3.1 微波无源器件概述
Ø无源器件分为线性器件与非线性器件。
Ø线形无源器件又有互易与非互易之分。
Ø线形互易元件只对微波信号举行线形变换而不改变频率特性,并满足互易原理。
通常我们所说的无源器件指的都是线性互易元件。
3.2 线性互易元件树状图
3.3 功分器
Ø功分器是一种将一起输出信号能量分成两路或多路输出的器件。
本质上是一个阻抗变换器。
Ø是否可以将功分器逆用以取代合路器呢?
Ø在做为合成器使用时,不仅需要高断绝,低驻波比,更偏重于要求蒙受大功率。
思量到常用的腔体功分器输出端口不匹配,大驻波;微带功分器反向蒙受低功率的特点,我们不发起使用功分器逆用来取代合路器。
3.4 功分器的分类
3.5 功分器分类比力
3.6 腔体功分器特点
Ø腔体功分器,接纳优质合金作为导体,添补介质为空气;
Ø能蒙受比力大的功率,最大可达200W;而介质损耗,导体损耗基本上可忽略不计,插入损耗小,能做到0.1dB以下。
Ø但由于没有断绝电阻,输出端口断绝度很小,因此腔体功分器不能作为功率合成器使用.
3.7 功分器测试指标示意图
如图所示,1口可测得驻波比;2,3口可测得插入损耗,而由于腔体功分器自己的器件特点,输出口驻波以及输出口的断绝不作为声明值提出。
四、耦合器先容
4.1 耦合器
Ø耦合器是一种将输入信号的能量通过电场、磁场耦合分配出来一部门成为耦合端输出,剩余部门成为输出端输出,以完乐成率分配的元件。
Ø 耦合器的功率分配是不平分的。
又称功率取样器。
4.2 四口网络耦合器原理说明图
4.3 耦合器分类
4.4 定向耦合器
Ø定向耦合器常用与对划定流向微波信号举行取样,主要目的是分散及断绝信号,或是相反地混淆差别的信号,在无内负载时,定向耦合器每每是一四端口网络.
Ø定向耦合器常有两种要领实现
4.5 腔体耦合器
特点:承载大功率,体现低损耗。
缘故原由:
1.腔体内部添补介质为空气,在传输历程中,因空气介质缘故原由引起的介质耗散要低得多。
2.其耦合线带一般接纳导电性良好的导体(如铜外貌镀银)制成,导体损耗基本上可忽略不计。
3.腔体体积大,散热快.蒙受高功率。
4.6耦合器指标测试示意简图
如图所示,其中,偏向性=断绝度-耦合度,无法接读取数据。
五、3dB电桥先容
5.1 3dB电桥
3dB电桥耦合器是定向耦合器的一种。
作为功率合成器使用时,两路输入信号接入互为断绝端口,而耦合输出和直通输出端口互易.如作为两路输出,不思量损耗,则输入信号功率之和平分于两输出口。
而看成为单端口输出使用时,另一输出端必须毗连匹配功率负载以吸收该端口的输出功率,否则将严重影响到体系传输特性,而这同时,也带来了附加的3dB损耗,这对于体系应用来说,对其有源部门的成本和可靠性都会有影响.
5.2 主要工程应用
主要应用于同频段内差别载波间的合路应用。
由于电路和加工装配上的离散性,电桥耦合器输入端口的断绝度比力低,不发起应用在差别频段间的合路应用。
综上,在异频合路应用时,除了同频段内相临载频(如GSM下行频段内的相临载频)等只能接纳3dB电桥而不适用双工/多工合路器情况外,发起在使用中优先选用双工/多工合路器,以改善体系的性能指标,增长可靠性.
5.3 功分器VS耦合器
六、合路器先容
6.1 合路器
Ø作用:
将多路信号合成一起信号输出
Ø分类:
按现实合路频段举行分类
6.2 合路器VS电桥VS功分器
七、衰减器先容
7.1衰减器
Ø衰减器是二端口互易元件
Ø衰减器最常用的是吸收式衰减器.
Ø工程中通常使用的是同轴型衰减器,由“π”型或“T”型衰减网络组成。
Ø同轴衰减器通常有固定及可变衰减两种。
Ø衰减器主要用于检测体系中控制微波信号传输能量、消耗超额能量,因而扩展信号丈量的动态范围,诸如功率计,频谱分析仪,放大器,吸收器等。
来源:射频百花潭
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