Справочник по антеннам для радаров / Хабр
Статья на перевод предложена alessandro893. Материал взят с обширного справочного сайта, описывающего, в частности, принципы работы и устройство радаров.Антенна – это электрическое устройство, преобразующее электроэнергию в радиоволны и наоборот. Антенна используется не только в радарах, но и в глушилках, системах предупреждения об облучении и в системах коммуникаций. При передаче антенна концентрирует энергию передатчика радара и формирует луч, направляемый в нужную сторону. При приёме антенна собирает возвращающуюся энергию радара, содержащуюся в отражённых сигналах, и передаёт их на приёмник. Антенны часто различаются по форме луча и эффективности.
Слева – изотропная антенна, справа – направленная
Дипольная антенна, или диполь – самый простой и популярный класс антенн. Состоит из двух одинаковых проводников, проводов или стержней, обычно с двусторонней симметрией. У передающих устройств к ней подаётся ток, а у принимающих – принимается сигнал между двумя половинами антенны.
Диаграмма направленности
Диполи – это ненаправленные антенны. В связи с этим их часто используют в системах связи.
Несимметричная антенна представляет собой половину дипольной, и монтируется перпендикулярно проводящей поверхности, горизонтальному отражающему элементу. Коэффициент направленного действия монопольной антенны вдвое больше, чем у дипольной антенны удвоенной длины, поскольку под горизонтальным отражающим элементом нет никакого излучения. В связи с этим КНД такой антенны в два раза выше, и она способна передавать волны дальше, используя ту же самую мощность передачи.
Диаграмма направленности
Антенна Яги – направленная антенна, состоящая из нескольких параллельных элементов, расположенных на одной линии.
Часто состоят из одного элемента-облучателя, обычно диполя или петлевого вибратора. Только этот элемент испытывает возбуждение. Остальные элементы паразитные – они отражают или помогают передавать энергию в нужном направлении. Облучатель (активный вибратор) обычно находится вторым с конца, как на картинке ниже. Её размер подбирается с целью достижения резонанса при наличии паразитных элементов (для диполя это обычно 0,45 – 0,48 от длины волны). Элемент слева от облучателя – отражатель (рефлектор). Он обычно длиннее облучателя. Отражатель обычно один, поскольку добавление дополнительных отражателей мало влияет на эффективность. Он влияет на отношение мощностей сигналов антенны, излучаемых в направлениях назад/вперед (усиление в максимальном направлении по отношению к противоположному). Справа от облучателя находятся элементы-директоры, которые обычно короче облучателя. У антенны Яги очень узкий диапазон рабочих частот, а максимальное усиление составляет примерно 17 дБ.
Диаграмма направленности
Тип антенны, часто используемой на УКВ и УВЧ-передатчиках.
Состоит из облучателя (это может быть диполь или массив Яги), укреплённого перед двумя плоскими прямоугольными отражающими экранами, соединёнными под углом, обычно в 90°. В качестве отражателя может выступать лист металла или решётка (для низкочастотных радаров), уменьшающая вес и уменьшающая сопротивление ветру. У уголковых антенн широкий диапазон, а усиление составляет порядка 10-15 дБ.
Диаграмма направленности
Вибраторная логопериодическая (логарифмическая периодическая) антенна, или логопериодическая решетка из симметричных вибраторов
Логопериодическая антенна (ЛПА) состоит из нескольких полуволновых дипольных излучателей постепенно увеличивающейся длины. Каждый состоит из пары металлических стержней. Диполи крепятся близко, один за другим, и подключаются к фидеру параллельно, с противоположными фазами. По виду такая антенна похожа на антенну Яги, но работает она по-другому. Добавление элементов к антенне Яги увеличивает её направленность (усиление), а добавление элементов к ЛПА увеличивает её полосу частот.
Её главное преимущество перед другими антеннами – чрезвычайно широкий диапазон рабочих частот. Длины элементов антенны относятся друг к другу по логарифмическому закону. Длина самого длинного из элементов составляет 1/2 от длины волны самой низкой из частот, а самого короткого – 1/2 от длины волны самой высокой частоты.
Диаграмма направленности
Спиральная антенна состоит из проводника, закрученного в виде спирали. Обычно они монтируются над горизонтальным отражающим элементом. Фидер соединяется с нижней частью спирали и горизонтальной плоскостью. Они могут работать в двух режимах – нормальном и осевом.
Нормальный (поперечный) режим: размеры спирали (диаметр и наклон) малы по сравнению с длиной волны передаваемой частоты. Антенна работает так же, как закороченный диполь или монополь, с такой же схемой излучения. Излучение линейно поляризуется параллельно оси спирали. Такой режим используется в компактных антеннах у портативных и мобильных раций.
Осевой режим: размеры спирали сравнимы с длиной волны.
Антенна работает как направленная, передавая луч с конца спирали вдоль её оси. Излучает радиоволны круговой поляризации. Часто используется для спутниковой связи.
Диаграмма направленности
Ромбическая антенна – широкополосная направленная антенна, состоящего из одного-трёх параллельных проводов, закреплённых над землёй в виде ромба, поддерживаемого в каждой вершине вышками или столбами, к которым провода крепятся при помощи изоляторов. Все четыре стороны антенны одинаковой длины, обычно не менее одной длины волны, или длиннее. Часто используются для связи и работы в диапазоне декаметровых волн.
Диаграмма направленности
Двумерная антенная решётка
Многоэлементный массив диполей, используемых в КВ диапазонах (1,6 – 30 МГц), состоящий из рядов и столбцов диполей. Количество рядов может быть 1, 2, 3, 4 или 6. Количество столбцов – 2 или 4. Диполи горизонтально поляризованы, а отражающий экран располагается за массивом диполей для обеспечения усиленного луча.
Количество столбцов диполей определяет ширину азимутального луча. Для 2 столбцов ширина диаграммы направленности составляет около 50°, для 4 столбцов — 30°. Главный луч можно отклонять на 15° или 30° для получения максимального охвата в 90°.
Количество рядов и высота самого нижнего элемента над землёй определяет угол возвышения и размер обслуживаемой территории. Массив из двух рядов обладает углом в 20°, а из четырёх – в 10°. Излучение двумерной решётки обычно подходит к ионосфере под небольшим углом, и из-за низкой частоты часто отражается обратно к поверхности земли. Поскольку излучение может многократно отражаться между ионосферой и землёй, действие антенны не ограничено горизонтом. В результате такая антенна часто используется для связи на дальние расстояния.
Диаграмма направленности
Введение в основы антенн
Добавлено 28 января 2017 в 18:30
Сохранить или поделиться
Основы антенн
Антенны используются для передачи и приема информации через изменения электромагнитных полей, которые окружают их.
Данная статья представляет собой введение в теорию антенн для начинающих. В ней кратко рассматривается само понятие волны, падающая, отраженная и стоячая волны, КСВ, модуляция, дипольная антенна.
Краткая история электромагнетизма
Более 2600 лет назад (и, вероятно, еще раньше) древние греки обнаружили, что кусок янтаря, натёртый об мех, притягивает легкие предметы, например, перья. Примерно в то же время древние люди обнаружили магнитную руду, которая представляет собой куски намагниченной горной породы.
Потребовалось несколько сотен лет, чтобы определить, что существует два различных вида притяжения и отталкивания (магнитное и электрическое): одинаковые отталкиваются, а противоположные притягиваются. Затем прошло еще 2000 лет перед тем, как ученые впервые обнаружили, что эти два совершенно разных явления природы были неразрывно связаны между собой.
В начале девятнадцатого века Ханс Кристиан Эрстед помести провод перпендикулярно стрелке компаса и ничего не увидел.
Но когда он повернул провод параллельно стрелке компаса и пропустил через него ток, стрелка отклонилась в одном направлении. Когда он пропустил ток через провод в противоположном направлении, стрелка компаса также отклонилась в противоположном направлении.
Этот провод был первой передающей антенной, а компас был первым приемником. Ученые в то время просто не знали об этом.
Пока не очень элегантно, этот эксперимент дал подсказку о том, как работает вселенная – что заряды, двигающиеся через провод, создают магнитное поле, которое перпендекулярно проводу. (Ученые вскоре узнали, что это поле, окружающее проводник, имеет круглую форму, а не форму прямой, перпендикулярной проводнику.
)
С помощью этой информации ученые смогли описать способы, с которыми электрические и магнитные поля взаимодействуют с электрическими зарядами, и сформировать основы понимания электромагнетизма.
Видео выше показывает, как нить лампы накаливания, работающей от переменного тока, изгибается между точками крепления при воздействии сильного магнитного поля.Вскоре Никола Тесла в своей лаборатории без проводов зажег лампы, продемонстрировал первую игрушечную лодку с дистанционным управлением и создал систему переменного тока, которую сегодня мы используем по всему миру для передачи электрической энергии.
Менее чем через столетие после эксперимента Эрстеда, Гульельмо Маркони изобрел способ передачи первых беспроводных телеграфных сигналов через Атлантику.
И вот теперь, через два столетия после первого эксперимента с компасом, мы можем делать фотографии далеких планет и отправлять их через необъятный космос на устройства, которые мы можем держать в руках – и всё благодаря антеннам.
Составные блоки
В нашей Вселенной действуют определенные правила. Люди обнаружили это тысячи лет назад, когда стали различать силу тяжести и способность одних объектов притягивать или отталкивать другие объекты. Затем люди обнаружили еще один набор правил притяжения и отталкивания, которые были полностью отделены от первого.
Люди разделили объекты по категориям и с помощью экспериментов определили, что положительный и отрицательный являются противоположными проявлениями свойства под названием «заряд», как и северный и южный полюса являются противоположными проявлениями чего-то под названием магнетизм, как и левая и правая руки являются двумя типами рук.
Изображение, показывающее зеркальную симметрию между электрическими зарядами, магнитными полюсами и рукамиЧто-то происходило в проводе Эрстеда независимо от того, была ли под ним стрелка компаса или нет. Это приводит к идее о неосязаемых электромагнитных полях, которые пронизывают Вселенную – и самые плотные материи, и вакуум.
Каждый из наших объектов, отнесенных к категориям (+/-/N/S), влияет на пространство вокруг него и подвергается влиянию, если изменяется окружающее его поле.
Наложение волн (принцип суперпозиции)
Волны переносят энергию из одного места в другое.
Оставаясь нетронутым в течение длительного периода времени, поверхность воды в бассейне будет казаться плоской и неподвижной. Если побеспокоить воду в одном месте, молекулы воды побеспокоят соседние молекулы воды, которые побеспокоят соседние молекулы воды и так далее, пока волнение не дойдет до края бассейна.
Молекулы, которые начали цепь событий, остаются на месте, близкому их начальному расположению, но волнение достигнет края бассейна за секунды. Волны передают энергию без переноса вещества.
Одиночная волна в бассейнеВолны, как мы их описываем, это движение возмущения через среду. Одиночное начальное возмущение или миллион таких возмущений, к распространению возмущения приводит цепная реакция столкновений молекул в бассейне.
Когда две волны возмущают одну и ту же область пространства, их амплитуды будут складываться или вычитаться, создавая либо конструктивную, либо разрушающую интерференцию. Эта практика временного сложения или вычитания называется принципом суперпозиции.
График конструктивной интерференции волнПосле того, как волны интерферируют в определенном месте, они продолжают движение в том же направлении и с той же скоростью, с какими они начали движение, так долго, пока они остаются в той же среде. Скорость и направление могут измениться, когда волна войдет в новую среду. Звуковые волны проходят через воздух, водные волны проходят через жидкости – вещества, через которые проходят волны, называются «средой».
Электромагнитные волны могут проходить через такие среды, как воздух и вода, или через пустоту космоса – они не требуют среды для распространения энергии из одного места в другое.
Отражение волны
При переходе волн из одной среды в другую часть их энергии передается, часть энергии отражается, а часть энергии рассеивается в окружающую среду.
Свойства материалов этих двух сред определяют соотношения передачи к отражению и рассеиванию. А также свойства материалов определяют, будет ли волна инвертироваться при отражении.
Передача и отражение энергии одиночного волнового импульсаНепрерывная падающая волна (оранжевый) попадает на границу сред, где часть энергии отражается (светло-оранжевый), а часть энергии передается (темно-оранжевый)Отражение и инверсия
Когда волны распространяются из одной среды в другую, часть падающей энергии отражается. В зависимости от свойств материалов сред волны могут инвертироваться при отражении.
Представьте себе длинную пружину, привязанную к столбу. Если вы слегка ударите пружину слева, возмущение распространится по всей длине пружины, пока оно не ударит столб; и в этот момент оно изменит направление и начнет распространяться назад к вам с другой стороны, справа. Это и есть инверсия.
Инверсия волны при отраженииВозьмите ту же самую пружину и привяжите ее к веревке, одетой петлей на столб.
Если вы слегка ударите пружину слева, возмущение распространится по всей длине пружины, пока оно не ударит веревку; в этот момент оно изменит направление и начнет распространяться назад к вам с той же стороны, слева.
Понимание отражения колебаний пружины поможет нам понять, что происходит внутри антенны.
Вот четыре ситуации, которые помогут проиллюстрировать понятия отражения и инверсии.
Инвертируется или нет волна при отражении, это определяется свойствами сред по обе стороны границы раздела.
Если волна инвертируется при отражении, и мы хотим получить конструктивную интерференцию в веревке, у нас должна быть веревка длиной, равной половине длины волны, полной длине волны или полутора длин волны и так далее:\(L = n {\lambda \over 2}\), где n – целое положительное число.
Антенный резонанс основан на тех же принципах отражения и интерференции: выбирайте длину провода так, чтобы отраженная энергия могла интерферировать конструктивно, создавая больший сигнал, а, не уменьшая его.
Стоячие волны
Когда две волны одинаковой длины распространяются в одной среде, но в противоположных направлениях (изображены синим и оранжевым цветами в примерах ниже), они могут взаимодействовать и образовывать стоячую волну (изображена зеленым цветом в примерах ниже). Стоячие волны называются так потому, что в то время, как синие волны движутся влево, а оранжевые волны движутся вправо, зеленые стоячие волны не обладают никаким видимым движением в какую-либо сторону.
Падающая волна (оранжевая) и отраженная волна (синяя) объединяются, формируя стоячую волну (зеленая)Стоячая волна возникает только при определенных условиях в среде, которые определяются режимом отражения и длиной падающей волны.
Коэффициент стоячей волны (КСВ, SWR)
Стоячие волны максимальной амплитуды возникают при очень точной комбинации частоты (или длины волны) и длины антенны.
К сожалению, нецелесообразно и фактически невозможно иметь антенны, которые обладают точной длиной, необходимой для формирования идеальной стоячей волны в требуемом диапазоне частот.
К счастью, в этом нет необходимости. Антенна с одной фиксированной длиной может работать в небольшом диапазоне частот с небольшим, приемлемым уровнем расстройки.
Длина антенны должна быть настроена для получения стоячей волны как можно более близкой к идеальной в центре рабочего диапазона частот.
Измерители КСВ (коэффициента стоячей волны) измеряют отношение передаваемой энергии к отраженной, и это отношение должно быть как можно ближе к 1:1.
Небольшие подстройки могут быть выполнены путем добавления в схему пассивных компонентов между оконечным каскадом усиления и антенной. Небольшие недостатки в настройке антенны могут вызвать появление разности потенциалов на конечном каскаде усиления, нагревание конечного участка передающей линии. Большой дисбаланс может вызвать подачу большой разности потенциалов обратно на схему передатчика, вызывая пробой диэлектрика, искрение и выход из строя оконечного усилителя.
Передача информации
Вероятно, наиболее известны два способа передачи информации: частотная модуляция (ЧМ, FM) и амплитудная модуляция (АМ, AM).
Частотная модуляция
При частотной модуляции информация передаются с помощью изменения частоты несущего колебания.
Частотная модуляцияАмплитудная модуляция
При амплитудной модуляции частота несущего колебания остается постоянной. Информация передается с помощью изменения амплитуды несущей.
Амплитудная модуляцияДипольная антенна
Простая антенна, которая использует два одинаковых элемента, называется диполем. Самые короткие дипольные антенны работают с колебаниями, для которых длина антенны равна половине длины волны, и которые создают стоячие волны по всей длине антенны.
Стоячие волны в дипольной антеннеИзменяющиеся электрические поля вдоль длины антенны создают радиоволны, которые распространяются в направлениях от антенны.
Антенная, излучающая энергиюАнтенны позволяют передавать и получать информацию, воздействуя и подвергаясь воздействию электромагнитных полей, пронизывающих вселенную.
В следующей статье мы рассмотрим различные типы антенн, и как они работают.
Оригинал статьи:
Теги
AM / АМ (амплитудная модуляция)FM / ЧМ (частотная модуляция)VSWR / КСВН / КСВ (коэффициент стоячей волны по напряжению)АнтеннаДипольИнтерференцияКонструктивная интерференцияМодуляцияПринцип суперпозицииРазрушающая интерференцияСтоячая волнаЭлектромагнитное излучение (ЭМИ) / Electromagnetic radiation (EMR)Сохранить или поделиться
Обзор антенн для устройств GPS
В первую очередь GPS-антенны следует разделить на пассивные и активные. Кроме того, существуют антенны внешние и для монтажа на плату. Эти две классификации антенн для GPS являются основными. Производители предлагают антенны различного типа. Не следует забывать, что антенны являются одной из самых важных составных частей беспроводных систем.
Каким бы замечательным ни было оборудование, но если используется неподходящая антенна, то характеристики такой системы будут весьма далеки от желаемых. Активные антенны представляют собой пассивные антенны со встроенным малошумящим усилителем. Когда же стоит применять активные антенны? Во-первых, если в GPS-приёмнике нет возможности установки внутренней антенны — например, когда выведен разъём для подключения внешней антенны, безсуловно, лучшим вариантом будет использование активной антенны, нежели пассивной. Это позволит не только увеличить чувствительность, но и повысить соотношение «сигнал — шум» и снизить влияние помех (слабый сигнал, идущий по кабелю от пассивной антенны более подвержен воздействию внешнего электромагнитного излучения, чем сигнал от активной антенны гораздо большей амплитуды). В случае отсутствия соединительного кабеля (или в случае крайне малой его длины, которой можно пренебречь), необходимость применения активной антенны диктуется конкретной ситуацией: если разрабатывается новое устройство, то во многих случаях может быть удобнее и дешевле встроить антенный усилитель непосредственно в устройство.
Рассмотрим некоторые модели антенн, предлагаемых различными производителями. Компания Laipac предлагает целый ряд антенн для беспроводных устройств, как внешних, так и внутренних. Накладная серия антенн P1 представляет собой внешнюю активную антенну для устройств GPS (рис. 1).
Рис. 1. Внешний вид антенны Laipac P1
Она имеет небольшие габариты, выполнена в защищённом от внешних воздействий корпусе и поставляется с кабелем с разъёмами MMCX, SMA и MCX. Корпус имеет магнитное основание, что в большинстве случаем существенно упрощает её монтаж на место работы. В антенну встроен высокотехнологичный современный малошумящий усилитель. Имеется большое разнообразие разъёмов (которое может быть расширено поставкой антенн с заказными разъёмами). Антенны выпускаются в двух вариантах: для систем с напряжением питания 3,0 В и для систем с напряжением питания 5,0 В.
Антенна успешно функционирует в диапазоне температур от –40 до +105 ºС.Навинчивающаяся антенна GLP1-RA (рис. 2) предназначена для подключения к GPS-приёмникам с внутренним напряжением питания 3,3 В. Она компактна, выполнена в защищённом корпусе и в основном предназначена для производителей электроники и системных интеграторов. Суммарное усиление антенны составляет 27 дБ. Кабель с разъемом типа SMA выходит из центральной нижней части антенны. Основные технические характеристики этой антенны во многом аналогичны рассмотренной выше Р1, за исключением коэффициента шума – здесь он составляет 1,2 дБ, а потребляемый ток не превышает 20 мА. Рабочий диапазон температур менее широк: от –40 до +85 С. Диаметр антенны составляет 60 мм, а высота — 22 мм.
Рис. 2. Внешний вид антенны Laipac GLP1-RA
Еще одна производимая этой фирмой антенна GLP-P1P (рис. 3) уже относится к классу встраиваемых пассивных антенн без усилителя, поэтому подразумевает использование с модулями, имеющими встроенный МШУ.
Ее технические характеристики аналогичны рассмотренным выше, поэтому отметим только уникальные. Ширина полосы пропускания, в отличие от антенны Р1, составляет 15 МГц. Конструкция антенны требует противовес размером 70×70 мм, при этом её вес не превышает 10 г, а габаритные размеры составляют 25×25×2 мм. Рабочий диапазон температур антенны — от –40 до +85 С, допустимая влажность — 95–100% при отсутствии конденсации. Отметим также, что этот модуль производится и в варианте со встроенным МШУ, при этом толщина увеличивается на 8 мм.
Рис. 3. Фотография антенны Laipac GLP-P1P
Рис. 4. Внешний вид антенны Laipac GLP1-GC
Модель GLP1-GC (рис. 4) более интересна, поскольку представляет собой совмещённую антенну GPS/GSM и выпускается в двух реализациях: в виде накладной антенны с магнитным основанием (рис. 5) и в виде антенны для постоянного монтирования на место работы (рис. 6). Такая комбинированная антенна очень удобна и незаменима при использовании в системах телеметрии и удалённого контроля местоположения объектов, например, в системах слежения за транспортом и логистики.
В последнее время интерес рынка к этой категории приложений существенно возрос, поэтому предлагаемая антенна будет интересна большинству системных интеграторов и производителей беспроводного оборудования для телеметрии. Эргономичный корпус, защищённый от внешних воздействий, удобен при использовании на внешних объектах. Антенна имеет большой коэффициент усиления в диапазоне GPS. Усиление в диапазоне GSM составляет -1 дБи. Активная часть антенны обеспечивает усиление до 27 дБ, при этом потребляемый ток не превышает 22 мА. Антенна комплектуется кабелем длиной 5 м с разъёмом типа SMA. При этом допустимый диапазон питания антенны составляет 3,0–5,0 В. Для приложений GPS антенна имеет полосу пропускания 10 МГц при импедансе 50 Ом и КСВН не более 2,0. Встроенный МШУ обеспечивает усиление 27 дБ (без учёта потерь в кабеле) и коэффициент шума не более 1,5 дБ. Для приложений GSM антенна имеет рабочий диапазон частот 880–960 МГц и импеданс 50 Ом, диаграмма направленности – круговая. Диаметр антенны 100 мм при высоте 39 мм, при этом вес её составляет 320 г.
Антенна комплектуется кабелями (RG-174 для GPS и RG-58 для GSM) с разъёмами типа SMA и TNC на конце.
Рис. 5. Габаритные и присоединительные размеры антенны GLP1-GC в исполнении с магнитным основанием
Рис. 6. Габаритные и присоединительные размеры антенны GLP1-GC в исполнении для монтажа в отверстие
Еще одной комбинированной антенной, предлагаемой компанией Laipac, является модель GLP1-CA (рис. 7). Технические характеристики аналогичны антенне GLP1-GC. Напряжение питания может находиться в диапазоне от 3,0 до 5,0 В, при этом максимальный потребляемый ток равен 22 мА. Антенна имеет круговую диаграмму направленности и габариты 86×60×25 мм в варианте реализации без дипольной антенны, либо 86×60×80 мм. Варианты разъёмов для GPS могут быть BNC, SMA, SMB и SMC, а для GSM – BNC, SMA и TNC.
Рис. 7. Фотография антенны Laipac GLP1-CA
Компания Wi-Sys Communications производит очень широкую номенклатуру антенн для GPS.
Среди них как встраиваемые антенны, так и корпусированные и антенны специального назначения. При этом хочется отметить, что в каждой категории компания предлагает целый ряд оптимизированных по разным критериям решений. В качестве таких решений выступают высокий коэффициент усиления, малое энергопотребление, низкая цена, малые габариты и т. д. Объем статьи не позволяет рассмотреть их все, поэтому приведем лишь наиболее яркие из них. Все модели будут присутствовать в сводной таблице технических характеристик, которая будет дана в заключительной части этой статьи. Сначала рассмотрим встраиваемые антенны этого производителя, затем корпусированные и, наконец, кратко коснёмся антенн для устройств специального назначения.
Встраиваемые антенны
Антенны с высоким коэффициентом усиления требуются для успешной работы систем позиционирования в сложных условиях, где уровень сигнала крайне мал и усиления обычных антенн недостаточно для надёжной работы устройства. К этому классу относятся антенны серии WS3950/60 (рис.
8). Цепи малошумящего усилителя в этих антеннах разработаны на самой современной элементной базе и имеют встроенный ПАВ-фильтр, что позволяет получать надёжный и чистый сигнал даже в крайне сложных условиях. Антенна обладает круговой правой поляризацией, а встроенный малошумящий усилитель обеспечивает коэффициент усиления 28 дБ при напряжении питания 3,0 В и 28,5 дБ при питании напряжением 5,0 В, при этом коэффициент шума не превышает 0,8 дБ. Диапазон рабочих напряжений составляет 2,7-5,0 В, а потребляемый активной частью антенны ток в рабочем режиме составляет 7,5 мА (типовое значение) при напряжении питания 3,3 В. Антенна имеет габариты 28×28×9 мм. Антенна комплектуется кабелем длиной 15 см с разъёмом MMCX. Серия антенн WS3954/WS3964 внешне ничем не отличается от WS3950/60, однако их параметры оптимизированы по критерию энергопотребления. Отличие состоит в потребляемом токе – всего 2 мА при напряжении питания 2,7 В (при этом МШУ обеспечивает коэффициент усиления 18 дБ).
Допустимое напряжение питания для этой серии антенн находится в диапазоне от 2,5 до 3,3 В. Серии антенн WS3957/WS3967, напротив, оптимизированы по стоимости. В них использован двухкаскадный малошумящий усилитель со встроенными фильтрами на ПАВ, в результате при напряжении питания 2,8 В достигается усиление 28 дБ (при этом потребляется ток 9 мА), а при напряжении 5,0 В – 30 дБ, при этом потребляемый ток увеличивается до 15 мА. Допустимый диапазон напряжения питания составляет от 2,7 до 5,0 В. Коэффициент шума сигнала не превышает 1,5 дБ, он немного хуже, чем в серии WS3950/60, но эти антенны дешевле. Имеется также герметизированный вариант WS3967-P, по электрическим характеристикам аналогичный антеннам серий WS3957/WS3967.
Рис. 8. Фотография антенны Wi-Sys WS3950/60
Другим довольно интересным и необычным решением компании Wi-Sys являются антенны серии WS4051/WS4061 со встроенным разъёмом MCX (рис.
9). Производитель позиционирует их как решения для встраиваемых систем. Антенны имеют коэффициент шума сигнала 0,8 дБ и могут функционировать при напряжении питания от 2,7 до 5,0 В. Коэффициент усиления МШУ составляет не менее 28 дБ при напряжении 3,3 В (при этом потребляемый ток составляет 7,5 мА) и 28,5 дБ при питании 5,0 В. В этом семействе антенн также имеются серии, оптимизированные для приложений с минимальным энергопотреблением – это серии WS4055/WS4065. Их конструктивное исполнение аналогично антеннам WS4051/WS4061, отличия же заключаются только в электрических параметрах: их напряжение питания составляет 2,5-3,3 В, при этом потребляемый ток при питании 2,7 В составляет всего 2,0 мА. При напряжении питания 3,3 В обеспечивается коэффициент усиления МШУ не менее 18 дБ, коэффициент шума при этом не превышает 1 дБ.
Рис. 9. Внешний вид антенн Wi-Sys WS4051/WS4061
Для портативных приложений компания Wi-Sys разработала специальные сверхкомпактные антенны с продольными размерами всего 13 и 18 мм.
К первым относится серия антенн WS1357 (рис. 10), которые предназначены для встраиваемых приложений и имеют хорошую защиту от электростатических разрядов. Диапазон допустимого напряжения питания составляет 2,7-5,0 В, коэффициент шума МШУ не превышает 1,5 дБ. При этом МШУ обеспечивает усиление 28 дБ при напряжении питания 3,3 В (при этом ток потребления составляет 9 мА) и 28,5 дБ при напряжении 5,0 В (при этом потребляется ток 15 мА). Антенна WS1857 имеет продольные размеры 18×18 мм, коэффициент усиления встроенного в них усилителя при напряжении питания 5,0 В достигает 30 дБ.
Рис. 10. Внешний вид антенны Wi-Sys WS1357
Как и многие производители GPS-антенн, компания Wi-Sys следует требованиям рынка и предлагает своим потребителям комбинированные антенны. Представитель этой категории – антенна WS3940-ULD (рис. 11). Она имеет ультратонкий профиль, что позволяет с успехом её использовать в миниатюрных и портативных устройствах.
Диапазон напряжения питания этой антенны составляет 2,7-5,5 В, при этом типовое значение потребляемого тока — около 8 мА. Типовой коэффициент усиления малошумящего усилителя подсистемы GPS этой антенны равен 25 дБ, при этом коэффициент шума не превышает 1,6 дБ. Антенна работает в следующих диапазонах: 824–894 МГц (сотовая телефония), 890–960 МГц (GSM), 1710–1880 МГц (Европа) и 1850–1990 МГц (Северная Америка).
Рис. 11. Внешний вид антенны Wi-Sys WS3940-ULD
Корпусированные антенны
Предназначены для внешнего использования или замены/монтажа в уже готовые устройства GPS. Компания Wi-Sys производит ряд антенн этой категории: с магнитным основанием для простого монтажа на металлические поверхности; радиального типа для монтажа на штырь (на самом деле это полая трубка с внешней резьбой, внутри которой проходит коаксиальный кабель) и накладные антенны для монтажа на поверхности. В первой категории предлагается три серии антенн, оптимизированных с точки зрения минимума шумов, малого энергопотребления и небольшой цены.
Антенны отличаются только ценой и техническими характеристиками, внешний же вид этих трёх серий одинаков. Серия антенн WS3910 (рис. 12) представляет специально разработанные антенны на базе керамических элементов, что позволило добиться снижения эффекта расстройки, который вызывается окружающими антенну предметами.
Рис. 12. Внешний вид антенны Wi-Sys WS3910
Антенна обладает отличными параметрами и очень удобна при монтаже: она не только имеет магнитное основание, существенно упрощающее монтаж на место эксплуатации, но и расположенные в нижней части отверстия, которые дают возможность также выполнять крепление винтами. При этом вес антенны — 120 г, а габаритные размеры — всего 45×51×12 мм. Рабочий диапазон температур довольно широк и охватывает допустимые значения в диапазоне от –40 до +80 С. Антенна относится к классу малошумящих, поэтому суммарный коэффициент шума получаемого от антенны сигнала для этой модели не превышает 0,8 дБ. При этом малошумящим усилителем обеспечивается отличное усиление: 28 дБ при напряжении 3,3 В (при этом потребляемый ток не превышает 7,5 мА) и 28,5 дБ при напряжении питания 5,0 В (потребляемый ток 11,5 мА).
Как и все рассмотренные ранее антенны, эта модель имеет импеданс 50 Ом. Производитель рекомендует заказывать антенну, укомплектованную коаксиальным кабелем с разъёмом типа SMA, однако по запросу возможна поставка с разъёмами SMB, SMC, MCX, BNC и TNC. Серия WS3914 (внешний вид показан на рис. 11) оптимизирована для использования в малопотребляющей технике: ток потребления при напряжении питания 2,7 В не превышает 2 мА. При этом достигаются хорошие электрические параметры, определяемые используемым МШУ: он обеспечивает коэффициент усиления 18 дБ и шум не более 1 дБ (при напряжении 3,3 В). Допустимый диапазон питающего напряжения составляет от 2,5 до 3,3 В. Антенна поставляется с теми же типами разъёмов, что и WS3910. Еще один представитель категории антенн с магнитным основанием — модель WS3917, критерий оптимизации которой — цена. Она обладает хорошими электрическими параметрами при небольшой стоимости: напряжение питания 2,7–5,0 В, при этом МШУ обеспечивает усиление 28 дБ и коэффициент шума не более 1,5 дБ.
Потребляемый активной частью антенны ток значительно выше, чем у модели WS3914, но за снижение цены приходится платить большим энергопотреблением: при напряжении питания 3,3 В усилитель антенны потребляет ток 9,0 мА, а при напряжении 5,0 В — 15,0 мА, а диапазон допустимого напряжения питания значительно шире: 2,7–5,0 В. Типы разъемов аналогичны модели WS3914, антенна поставляется с коаксиальным кабелем длиной 3 м, потери в котором составляют 1,3 дБ/м, то есть полное затухание в кабеле достигает 3,9 дБ, однако большой коэффициент усиления МШУ нейтрализует эту проблему.
Рис. 13. Внешний вид антенны Wi-Sys WS3977
Категория антенн для монтажа в отверстие компании Wi-Sys представлена серией WS3977 (рис. 13). Эти антенны отличаются крайне высоким подавлением внеполосных частотных компонент сигнала. В активной части используется современная элементная база с применением фильтров на ПАВ, что обеспечивает ей хорошие электрические параметры. Для удобства монтажа производитель также предлагает специальный кронштейн для крепления на горизонтальные поверхности.
Габаритные и присоединительные размеры антенны WS3977 показаны на рис. 14. Антенна помещена в пыле-влагозащищённый корпус диаметром 66 мм и высотой 44,4 мм, при этом полный вес антенны равен 50 г. Диапазон допустимых напряжений питания расширенный — от 2,7 В до 5,0 В. Коэффициент шума не более 1,5 дБ при усилении 28 дБ (напряжение питания 3,3 В) и 30 дБ (питание 5,0 В). Антенна поставляется с единственным типом разъёма — TNC.
Рис. 14. Габаритные и присоединительные размеры антенны WS3977
Антенны для монтажа на поверхность производства компании Wi-Sys представлены семейством WS3977 (рис. 15). Антенны очень компактны (44,28×13,42 мм) и незаметна при использовании, при этом сохранены отличные технические характеристики, сохраняющиеся при работе от источника питания с выходным напряжением 2,7–5,0 В.
Рис. 15. Внешний вид антенны Wi-Sys WS3977
Способ крепления этой антенны (четырьмя винтами М4×40) легко понять из рис.
16, на котором приведены габаритные и присоединительные размеры, необходимые для её монтажа на место эксплуатации. Энергопотребление антенны относится к среднему классу и составляет 9 мА при нижнем предельном напряжении питания и 15 мА при верхнем, при этом коэффициент усиления для первого режима составляет 28 дБ, а для второго превышает 30 дБ. В отличие от предыдущих моделей, антенна WS3977 не снабжена кабелем, а имеет встроенный разъём типа MCX, что в большинстве случаев является не проблемой, а преимуществом, поскольку этим обеспечивается бульшая гибкость и удобство, чем при использовании антенн со встроенным кабелем.
Рис. 16. Габаритные и присоединительные размеры антенны WS3977
Расширенный диапазон температур (–40… +85 ºС) и герметичная конструкция позволяют без проблем использовать антенну в сложных условиях эксплуатации. Кроме того, на заказ антенна может поставляться в корпусах различного цвета.
Специализированные антенны
Категория специализированных антенн компании Wi-Sys представлена несколькими интересными моделями.
Одной из них является WS3940 — комбинированная активная антенна, к которой можно подключить GPS-приёмник и сотовый модем или телефон. Яркой отличительной особенностью этой модели является то, что она специально предназначена для монтажа на стеклянные поверхности (рис. 17).
Рис. 17. Внешний вид антенны Wi-Sys WS3940
Эта модель очень удобна для применения в телематических приложениях и позволяет достичь отличной точности данных позиционирования, а также чистой надёжной связи центра с мобильным объектом. Антенна универсальна и помимо GPS способна работать в следующих частотных диапазонах: 824–894 МГц (сотовая телефония), 890–960 МГц (GSM), 1710–1880 МГц (европейский) и 1850–1990 МГц (Северная Америка). Диапазон рабочих напряжений питания — 2,7–5,0 В, при этом типовой потребляемый активной частью антенны ток составляет 8 мА. Коэффициент шума МШУ не превышает 1,6 дБ, при этом обеспечивается типовое усиление 25 дБ. Антенна достаточно компактна: её габаритные размеры 140×75×8 мм (рис.
18).
Рис. 18. Габаритные и присоединительные размеры антенны WS3940
Другой специализированной антенной является WS3942 (рис. 19). Как и предыдущая, эта модель предназначена для использования в телематических приложениях, поскольку обеспечивает работу как в диапазоне GPS, так и в диапазонах сотовой телефонии. Антенна состоит из двух объединённых блоков и активной части — малошумящего усилителя. Первый блок представляет собой накладную GPS-антенну, а второй — штыревую сотовую антенну. При этом в нижней части антенны имеется магнитное основание, что облегчает ее установку.
Рис. 19. Внешний вид антенны Wi-Sys WS3942
Она выпускается в двух модификациях — для Северной Америки и Европы, различия которых заключаются в поддерживаемых диапазонах частот (сотовая часть): для первого региона поддерживаются диапазоны сотовой телефонии 824–894 МГц и 1850–1990 МГц, а для второго — 890–960 МГц и 1710–1880 МГц. Встроенный малошумящий усилитель обеспечивает усиление 28 дБ при коэффициенте шума 1,6 дБ.
Диапазон допустимого напряжения питания — от 2,7 В до 5,0 В. Экономичность антенны также на хорошем уровне: при напряжении питания 3,3 В потребляется ток — не более 9 мА. Эта модель за счет использования штыревой антенны имеет меньшие габариты: 45×51×64 мм (рис. 20).
Рис. 20. Габаритные и присоединительные размеры антенны WS3942
Антенна WS3947 (рис. 21) является также комбинированной и помимо работы с GPS обеспечивает возможность работы в диапазонах сотовой телефонии 3G, и, кроме того, одновременно позволяет работать в ISM-диапазоне 2,4 ГГц, что дает возможность использовать её в качестве и антенны для Wi-Fi. Необходимо отметить, что количество аналогов на рынке невелико. Антенна обеспечивает возможность применения в различных географических регионах, поэтому поддерживаются следующие диапазоны частот: 824–894 МГц (сотовая телефония), 890–960 МГц (сотовая телефония GSM), 1710–1880 МГц (Европа), 1850–1990 МГц (Северная Америка), 1885–2200 МГц (Европа и США, диапазон для систем мобильной телефонии 3G), 2400–2500 МГц (ISM-диапазон).
Рис. 21. Внешний вид антенны Wi-Sys WS3947
Характеристики активной части антенны следующие: диапазон напряжений питания 3,0–5,0 В, коэффициент усиления 28 дБ при коэффициенте шума 1,5 дБ; ток потребления при напряжении питания 3,5 В равен 9 мА. При таком сочетании возможностей антенна не только невелика по размерам, но и очень тонка — ее толщина 8,5 мм, а габариты 132,1×58,9 мм (рис. 22).
Рис. 22. Габаритные и присоединительные размеры антенны WS3947
И, наконец, в заключение краткого обзора антенн компании Wi-Sys рассмотрим комбинированную GPS/Wi-Fi активную антенну WS3948. Внешне она очень напоминает антенну WS3942 и имеет такую же конструкцию: накладную основную часть с магнитным основанием, содержащую антенну GPS и объединённую с ней штыревую антенну для приложений Wi-Fi. В нижней части магнитного основания также имеются резьбовые отверстия для обеспечения более надёжного крепления винтами. Диапазон питания активной части антенны здесь немного больше: допустимым является напряжение в диапазоне 2,7–5,5 В.
При напряжении 3,3 В МШУ антенны потребляет ток 9 мА и обеспечивает усиление 28 дБ.
- http://www.laipac.com/
- http://www.wi-sys.com/ /ссылка утрачена/
— документация коптера
В этой статье представлен обзор основных принципов конструкция антенны. Конструкция антенны является важным фактором при использовании БПЛА над расширенный диапазон и места, где есть препятствия для обзора. Пока это не напрямую связано с отслеживанием антенн / автопилотами, это может быть полезно для некоторых читателей.
Основы антенны
Когда мы говорим об антенном излучении, оно также включает обратное: То есть антенна «собирает» излучаемую энергию.
Любой кусок провода будет излучать энергию при подключении к источнику ВЧ ( Ваш передатчик или приемник). Как ХОРОШО излучает то, что применялось энергия зависит только от двух факторов:
Что антенна резонирует на той же частоте, что и радио сигнал подан и
Что точка питания антенны согласована с импедансом прикрепленный источник энергии передатчика.
Подсказка
- Максимальная передача энергии между источником и нагрузкой (антенной)
возникает ТОЛЬКО, когда импеданс нагрузки и источника равен.
Насколько хорошо антенна излучает эту энергию в любом или во всех направлениях, если вышеуказанные условия выполняются, тогда зависит только от антенны дизайн, форма или стиль. Например:
- Простой вертикальный излучатель 1/4 волны будет излучать в форме пончика рисунок во всем направлении компаса, с малой энергией вверх и вниз, в направлении антенного элемента.
- С другой стороны, антенна типа яги (например, ваш VHF или UHF TV антенна) фокусирует энергию в одном направлении, как фонарь.
Антенны без усиления:
- Они фокусируют энергию в большей или меньшей степени в направлении дизайна, но делают это, отбирая энергию у других излучающих направления.
- Фонарь излучает больше света через торец объектива, при этом ничего не выходит за
задняя часть.
- Если снять отражатель сзади лампы фонарика, свет погаснет. излучается во всех направлениях, всенаправленно, но намного слабее любая точка дальше сфокусированного луча.
Излучение антенны поляризованное
То есть излучаемая электромагнитная волна имеет чистую поляризацию самолет.Обычно это линейные или круглые (эллиптические поляризация также обнаружена, но это просто смесь двух других типы)
- Вертикальная антенна 1/4 волны излучает линейно, с вертикальным поляризация. Если положить его на бок, он будет излучать горизонтально. поляризация.
- Спиральная антенна (выглядит как катушка с проволокой, намотанной на винт. мода) намотка по часовой стрелке при взгляде сзади будет излучать круговая поляризация по часовой стрелке и наоборот.
Для приема максимальной энергии передающая и приемная антенны должны быть одинаково поляризованы.
- Значительная потеря сигнала (легко около 30 дБ, хотя
теоретическая потеря бесконечна), если попытаться получить
сигнал с горизонтальной поляризацией и антенной с вертикальной поляризацией.
- Точно так же огромные потери возникают при попытке получить циркулярное сообщение. поляризованный сигнал с антенной противоположного кругового направления.
- Странно то, что между антенной потери составляют всего 3 дБ. с круговой поляризацией и линейной.
Вы должны использовать круговую поляризацию, если:
- Если две рассматриваемые антенны не могут поддерживать одинаковые отношения, такие как один в качки, катящийся самолет, то там были бы неприемлемыми потерями сигнала, поскольку самолет кренится и смолы.
- Таким образом, вы можете использовать вертикаль на самолете, а винтовой или турникет или аналогичный в наземном сегменте.
- Таким образом, вы испытаете только максимальные потери в 3 дБ. ( все при условии хорошей прямой видимости).
- Или вы могли бы вернуть потерю 3 дБ, установив аналогичный круговой поляризованная антенна на самолете, сочетающая лучшее из обоих миров.
- Но на самом деле вы получите больше, если круговая поляризация при
оба конца.
Сначала предположим, что две антенны являются простыми вертикальными монополями, излучение вертикально поляризованных сигналов.
- Когда вы летите, в аэроклубе и т. Д., Вы, вероятно, находитесь рядом некоторые металлоконструкции, «вешалка», автомобили и другие транспортные средства и т. д.
- Все эти структуры отражают ту же энергию, которую вы пытаетесь Получать.
- Кроме того, когда самолет находится низко и далеко, RF передается антенна кондиционера следует по двум путям к вашему приемнику — один напрямую, и один через отражение от земли, где-то посередине между вами и кондиционер.
- Что происходит с отраженной волной, так это то, что поляризация изменились непредсказуемым образом.
- Ваш приемник (и антенна) не знает и не заботится о том, где энергия исходит от, поэтому он также получает эту отраженную энергию.
- Это множество полученных волн конструктивно складываются и
разрушительно с основной принятой волной, вызывая большие короткие
длительность, пропадание сигнала — своего рода «дрожание» сигнала.
Однако, если обе антенны имеют круговую поляризацию, картина будет довольно разные:
- Когда форма волны круговой поляризации отражается, она ПЕРЕМЕНЯЕТ свое поляризация.
- Когда этот обратно поляризованный сигнал достигает вашей приемной антенны он в значительной степени отвергается и сильно ослабляется, поэтому мешает минимально с основным принимаемым сигналом.
Проблемы с резонансом и согласованием
Самые простые линейные антенны имеют монопольную или дипольную форму.
- Одиночный монополь (например, 1/4 волны по вертикали) или одиночный диполь будет излучать только линейную поляризацию.
Любая антенна является резонансной только тогда, когда ее длина точно соответствует AT частота работы.
- (это не относится к классу широкополосных антенн, например спиральная антенна и др.
- Спираль легко покрывает окатку с хорошими характеристиками).
В резонансе антенна покажет свою характеристическую точку питания. импеданс.
- Импеданс точки питания выражается двумя членами, чистым резистивная часть и реактивная (оператор j) часть.
Полное сопротивление оконечных устройств большинства передатчиков и приемников 50 Ом резистивное, или очень близко к этому.
- Разумеется, антенна должна быть резистивной 50 Ом. иметь максимальную передачу энергии.
- Однако ни одна из антенн не так обязательна, поэтому мы должны соответствие некоторой точки питания критериям.
Вертикальный монополь на 1/4 волны над землей имеет резистивную подачу точка около 75 Ом.
- Полуволновой диполь составляет около 72 Ом.
- Как и в случае резисторов, размещение двух диполей параллельно, как в Турникет IBcrazy приведет к сопротивлению точки питания 35 Ом.
Источник 75 Ом, подключенный к коаксиальному кабелю 50 Ом и передатчику, будет иметь КСВ 1,5: 1 (отношение выходной мощности к отраженной).
- КСВ 1,5: 1 означает, что примерно 3% мощности вашего передатчика не излучаемые: (30 милливатт для передатчика мощностью 1 ватт).
- Это не так уж и плохо, и мы можем жить с КСВ 1,5: 1 в большинстве случаи.
Антенна турникета представляет собой пару скрещенных диполей, поданных на 90 градусов из фазы друг с другом, тем самым создавая круговую поляризацию.
- НЕЛЬЗЯ просто подключить диполь параллельно коаксиальному кабелю. точка подачи хотя.
- Помимо уменьшения вдвое импеданса (которое, как мы решили, мы можем с) диаграмма направленности и поляризация антенны будут полностью разрушаться из-за нежелательного излучения коаксиального кабеля.
- Радиочастотная энергия в точке подключения диполя «просачивается» и токи затем текут по внешнему экрану коаксиального кабеля.
- Как упоминалось ранее, любой кусок провода будет излучать радиочастотную энергию, и поэтому коаксиальный кабель излучает эту энергию, и излучение снова добавляет конструктивно и разрушительно с основным излучением антенны, вызывает полное искажение и нулевые сигналы в шаблоне.
- НЕОБХОДИМО предотвратить излучение коаксиального кабеля.
Это делается с помощью трансформатора Balun . — который является аббревиатура от « Bal и Un симметричный трансформатор».
Диполь — это уравновешенное устройство — он электрически равен по каждому элемент наружу от точки питания. Следовательно, требуется, чтобы точка питания должна быть сбалансирована.
- Коаксиальный кабель представляет собой симметричный фидер — экран находится на земле потенциал, а внутреннее ядро несет энергию.
- Это эффективно (немного упрощая) соединяет один половина диполя к «живому» сердечнику, а другая половина к «земле» дисбаланс диполя.
- Это вызывает токи, протекающие по внешнему экрану коаксиального кабеля, и искажение диаграммы направленности диполя.
Балуны могут быть построены из коаксиального кабеля, но точность требуется в длине коаксиального кабеля (обычно они длины кратны 1/4 длины волны) очень критично, особенно в диапазоне ГГц — 0.5мм может иметь большой эффект.
Турникет не новый — ему от 50 до 60 лет, и он хорошо исследованы и опубликованы.
До диапазона VHF и нижнего UHF, коаксиальный балун, со встроенным трансформатор линии передачи согласования импеданса, эти строки:
Для более высоких микроволновых частот версия сантехнического типа больше подходящее.
Балун и подающий фитинг состоят из внешней и внутренней трубки.
- Соотношение диаметров D / d выбрано для получения желаемого сопротивление:
D / d = 1,86 для 75 Ом и 1,5 для 50 Ом.
Обычно длина внешней трубки составляет около 8 мм для использования на частоте 2,4 ГГц.
Чтобы получить круговую поляризацию, я упомянул, что два диполь должен подаваться на 90 градусов друг от друга (фазовая квадратура).
Это можно сделать, как в версии с коаксиальным балуном выше (вставив дополнительная длина 1/4 волны коаксиального кабеля в опоре к одному диполю дает дополнительную длина волны 90 градусов).
Или этого можно добиться, немного удлинив один элемент ( становится более индуктивным) и сокращая другой (становится более емкостный) — это также вводит требуемую разность фаз между элементами.
Это видно на изображениях выше:
Один элемент обычно имеет длину волны 0,21 на половину, а другой — около 0,25 длины волны.
Один короткий и один длинный элемент входят во внешнюю трубу и подключен к внутренней трубке.
В то время как противоположная пара элементов подключается только к внешняя трубка.
Наружная трубка разделена или имеет паз (паз шириной 0,5 мм). Слот составляет примерно 0,23 длины волны.
Отношение длины между двумя диполями имеет решающее значение.
- Обычно это измеряется анализатором цепей и сопротивление подачи каждого элемента установлено, чтобы сказать R + j45 Ом (более длинное диполь), а другой — на R-j45 Ом.
- Это даст правильное фазовое соотношение между элементами.
- Отклонение на половину мм может иметь большой эффект, антенну на посредственную ..
На последнем изображении выше показана тефлоновая трубка.
- Вставляется в трубку снизу и плотно прилегает внутрь внешнюю трубку и над внутренней трубкой.
- Затем его перемещают вверх и вниз, чтобы отрегулировать «R» часть R + -jX, до матча хорошие 50 Ом.
- Это не влияет на диаграмму направленности антенны или характеристики.
- Получение согласования импеданса 50 Ом может быть выполнено путем обрезки длины элементов, в то же время разрушая антенну диаграмма направленности и округлость.
И поэтому дома это сделать не так просто, и поэтому «Хобби» Варианты Кинга и других, продаваемые повсюду, в основном представляют собой мусор.
- С ними вы, вероятно, достигнете дальности в несколько километров.
- Помните, любой старый кусок провода будет излучать.
- Я легко пробегаю 15 км с 500 милливаттами на 2.4GHz с использованием двух балун с разрезной оболочкой, правильно подобранный и обрезанный, перекрещенный диполи ..
- С ними вы, вероятно, достигнете дальности в несколько километров.
Для заинтересованных:
Ссылки — RSGB VHF / UHF Manual — page 8.45
Современный дизайн антенны — страница 255
Вот несколько изображений моего балуна с разрезной оболочкой и скрещенных диполей .
Скрещенные диполи балуна с разъемной оболочкой
Общие сведения о дБ, ваттах и дБм
Ватт (Вт) является стандартным Единица СИ для измерения мощности.
Децибел (дБ) — это
логарифмическое отношение, которое можно использовать для описания нелинейных
различия между значениями мощности сигнала в диапазоне (положительное или
отрицательная разница означает усиление или потерю сигнала). Например,
вы можете использовать отрицательное значение в дБ для описания нелинейной скорости
потеря сигнала при его прохождении через проводящую среду. дБ единица измерения основана на журнале 10 (функция «Журнал» в научном калькуляторе). дБм — это сокращение от
коэффициент мощности в децибелах (дБ) измеренной мощности относительно одной
милливатт (мВт).([отношение в дБм] / 10)) / 1000
Для расчета мощности, выраженной в дБ или дБм, можно использовать простое сложение и вычитание. Например, рассмотрим радиоприемник мощностью 60 мВт, который подключается к антенне с усилением 14 дБи с помощью 7-метрового кабеля (затухание 25 дБ на 100 м). Мы можем рассчитать выходную мощность, как показано:
TX_Power = 60 мВт = 0,06 Вт = 17,78 дБм (с использованием преобразований выше)
Cable_Loss = 25 дБ / 100 м = 0.25 дБ на метр * 7 метров = 1,75 дБ
Усиление антенны = 14 дБи
Output_Power = TX_Power — Cable_Loss + Antenna_Gain
Выходная мощность = 17,78 — 1,75 + 14 = 30,03 дБ = 1 Вт (с использованием приведенных выше преобразований)
Производство антенн для авиации, военной и коммерческой промышленности
- Продукты
- Антенны
- По отраслям или сегментам
- Антенны для авиации общего назначения
- Системы посадки по приборам (ILS)
- УКВ и УВЧ Земля-воздух
- Коллинеарный вертикальный диполь
- Круговая поляризация
- Антенны Discone
- Антенны Яги
- Военные антенны
- КВ антенны
- Фиксированные логопериодические КВ антенны
- Фиксированные всенаправленные КВ антенны
- Многопортовый HF
- Вращающиеся логопериодические КВ антенны
- Корабельные штыревые КВ антенны
- Тактические и портативные КВ антенны
- Антенны VHF и UHF
- Наземный
- Переносные антенны
- Судовые антенны и блоки наклона
- Антенны наблюдения
- Тактический и портативный
- Антенны для транспортных средств
- GSA
- КВ антенны
- Коммерческие антенны
- Антенны и малые ячейки DAS
- Транспортный Wi-Fi — RFID
- Антенны WiFi 900 МГц
- Антенны WiFi ISM
- Антенны PSB (группа общественной безопасности)
- Антенны RFID
- Железнодорожные и железнодорожные антенны
- Транспортные антенны
- Антенны У-НИИ
- Антенны WCS
- Антенны WLL
- Антенны белого пространства
- Антенны для авиации общего назначения
- По частоте
- 700/850 МГц
- HF
- УКВ
- УВЧ
- двухдиапазонный
- Многодиапазонный
- S-диапазон
- Широкополосный
- Широкополосный
- Белое пространство
- По военной номенклатуре
- По NSN
- По сериям
- DAS | Распределенная антенная система
- DPV | Вертикальный диполь VHF / UHF
- LPH | Логопериодический HF
- MAS | Многопортовый HF Spiral
- UHF | Сверхвысокая частота
- VHF | Очень высокая частота
- Подробнее — Посмотреть все серии
- По отраслям или сегментам
- Принадлежности
- Безопасное альпинистское снаряжение
- Башни
- Судовые устройства наклона
- Посмотреть все аксессуары
- Башни
- Просмотреть все продукты
- Антенны
- Услуги
- Производство на заказ
- Машиностроение
- Установка
- Посмотреть все услуги
- О
- Об антенных изделиях
- Новости
- Карьера
- Запросить цену
- Свяжитесь с нами
- Поиск товаров
- Продукты
- Антенны
- По отраслям или сегментам
- Антенны для авиации общего назначения
- Системы посадки по приборам (ILS)
- УКВ и УВЧ Земля-воздух
- Коллинеарный вертикальный диполь
- Круговая поляризация
- Антенны Discone
- Антенны Яги
- Военные антенны
- КВ антенны
- Фиксированные логопериодические КВ антенны
- Фиксированные всенаправленные КВ антенны
- Многопортовый HF
- Поворотные логопериодические КВ антенны
- Корабельные штыревые КВ антенны
- Тактические и портативные КВ антенны
- Антенны VHF и UHF
- Наземный
- Переносные антенны
- Судовые антенны и блоки наклона
- Антенны наблюдения
- Тактический и портативный
- Антенны для транспортных средств
- GSA
- КВ антенны
- Коммерческие антенны
- Антенны и малые ячейки DAS
- Транспортный Wi-Fi — RFID
- Антенны WiFi 900 МГц
- Антенны WiFi ISM
- Антенны PSB (группа общественной безопасности)
- Антенны RFID
- Железнодорожные и железнодорожные антенны
- Транспортные антенны
- Антенны У-НИИ
- Антенны WCS
- Антенны WLL
- Антенны белого пространства
- Антенны для авиации общего назначения
- По отраслям или сегментам
- Антенны
Антенны PulseLarsen | IOT, 2G, 3G, 4G, 5G, LTE, GNSS, антенны WiFi для приложений в IOT или Интернете вещей, антенные продукты DAS, общественная безопасность / LMR, навигационные GPS-устройства, антенны для малых сот, антенны для WLAN, антенные LTE-продукты, Антенны NFC и даже антенны для коммунальных / интеллектуальных сетей
Markets Pulse Larsen Is In
Антенны — это ключ к беспрепятственной связи.Передача и получение данных позволяет миру отслеживать, анализировать, подключать людей и устройства. Чтобы успешно встроить антенну для вашего продукта и / или вашего конкретного приложения, свяжитесь с Pulse Larsen Antennas или нашими партнерами (представителями и дистрибьюторами) в начале проекта, чтобы воспользоваться лучшими знаниями в области машиностроения и электротехники. Pulse Larsen будет работать от вашего файла CAD до полного обзора компоновки вашей печатной платы, чтобы убедиться, что антенна имеет наилучшее соответствие при правильном импедансе.Это можно сделать как с пассивным подходом, так и с активными измерениями. Pulse Larsen может выполнять измерения TRP, TIS, SAR, EIRP для подтверждения полной производительности вашей конструкции.
Хотите ли вы построить умный дом, который знает, как включать свет в 17:00. и контролировать температуру, независимо от того, являетесь ли вы полицейским участком, которому нужен подключенный парк патрульных машин, или просто хотите улучшить покрытие сотовой связи в своем районе, у нас есть продукты, инструменты и технологии, которые вам нужны.Pulse Антенны Larsen превосходны в решениях для интеллектуального учета, информационно-развлекательной и телематики, платежных терминалов, IoT, транспорта, NB-IoT, LTE-M, CAT-M, Sigfox, LoRa, ISM, освещения, медицины, промышленности, умных домов и Умные города, автомобильная промышленность, транспорт, DSRC, V2X, DAS, фемтосоты, малые соты, наземная мобильная радиосвязь (LMR), автомобильные антенны, любительские радиоантенны и наружные антенны.
Pulse Компания Larsen предлагает широкий выбор антенных решений и комбинаций антенн для любого из следующих приложений.Если ваше приложение не указано ниже, свяжитесь с сотрудниками Pulse Larsen .