Notícia
Conhecimento básico de medição de antena
Estimativa de 25 minutos para terminar a leitura
O conhecimento básico de medição de antenas envolve vários aspectos, incluindo funções de antena, parâmetros de desempenho, métodos de medição e ambientes de teste. A seguir está um detalhado explicação do conhecimento básico de medição de antena:
1ã A função de a antena
A antena é um componente chave da sem fio sistemas de comunicação, e suas principais funções incluem:
Radiação direcional ou recepção de rádio sinais de onda: No estado de transmissão, a antena converte alta frequência energia eletromagnética na linha de transmissão em ondas eletromagnéticas em espaço livre; No estado receptor, as ondas eletromagnéticas no espaço livre são convertido em energia eletromagnética de alta frequência na linha de transmissão.
Conversão de Energia: As antenas precisam converter eficientemente a energia das ondas guiadas propagadas pelo sistema alimentador em energia das ondas eletromagnéticas ou converter a onda eletromagnética recebida energia em sinais atuais.
⢠Direcionalidade: As antenas podem irradiar ou receber ondas eletromagnéticas de maneira direcional, concentrando-as em a direção desejada tanto quanto possível.
Polarização: A antena deve ser capaz de emitir ou receber ondas eletromagnéticas da polarização especificada.
2ã Desempenho parâmetros da antena
Os parâmetros de desempenho de uma antena são indicadores importantes para medir seu desempenho, incluindo principalmente:
Ganho: Refere-se à capacidade de uma antena para amplificar o sinal recebido, geralmente intimamente relacionado à direcionalidade.
Direcionalidade: Descreve a radiação intensidade de potência de uma antena em uma direção específica em relação ao seu estado de radiação omnidirecional.
Eficiência: inclui radiação da antena eficiência e eficiência geral, com a primeira considerando perdas de antena e o último considerando perdas globais, como condutores e dielétricos perdas da antena.
Impedância: A relação entre tensão e corrente no terminal de entrada da antena, que é a carga do sistema alimentador e requer uma boa correspondência de impedância com o sistema de alimentação.
Relação de ondas estacionárias (VSWR): reflete a grau de correspondência entre a antena e o sistema alimentador.
Polarização: O método de polarização por qual uma antena emite ou recebe ondas eletromagnéticas.
Banda de frequência operacional: A frequência faixa dentro da qual uma antena pode operar normalmente.
3ã Antena método de medição
A medição dos parâmetros da antena é geralmente realizado usando instrumentos como medidores de intensidade de campo, medidores de potência medidores, medidores de impedância ou analisadores de rede, bem como testes especializados equipamentos como antenas padrão. Os métodos de medição incluem:
Medição do padrão direcional de radiação: Usando o método de antena fixa ou o método de antena rotativa, meça a radiação intensidade da antena em diferentes direções e desenhar a radiação padrão direcional.
Medição de ganho: usando a comparação método, compare a antena testada com uma antena padrão com ganho conhecido para determine o ganho da antena testada.
Medição de impedância: use o método de ponte, método de linha de medição ou método de frequência de varredura para medir a entrada impedância da antena.
4ã Ambiente de teste
Para medir com precisão o parâmetros de desempenho de uma antena, é necessário fornecer um ideal ambiente de teste, que geralmente requer:
⢠Terreno plano e aberto: Sem barreiras metálicas ou refletores para reduzir o impacto na propagação das ondas eletromagnéticas.
â¢Distância de teste suficiente: A distância entre a antena testada e a antena auxiliar deve ser maior que o distância mínima de teste da antena para reduzir erros de medição causados por diferenças de fase das ondas eletromagnéticas incidentes na abertura do antena testada. ⢠Câmara não reflexiva (microondas câmara anecóica): O revestimento da sala é feito de dentes afiados em forma materiais absorventes, que podem absorver a maior parte da energia eletromagnética incidente nas seis paredes da sala e simular condições de teste em espaço livre bem.
Princípio da antena
O princípio da antena envolve principalmente o radiação e recepção de ondas eletromagnéticas, bem como a conversão de energia entre ondas guiadas e ondas de espaço livre. A seguir está um detalhado explicação do princípio da antena:
1ã Definição e Função
Definição: Uma antena é um dispositivo que pode irradiar efetivamente ondas eletromagnéticas em uma direção específica no espaço ou receber efetivamente ondas eletromagnéticas de uma direção específica no espaço.
Função: As antenas desempenham um papel fundamental na sistemas de comunicação sem fio, responsáveis pela conversão de alta frequência correntes (ou ondas guiadas) em ondas eletromagnéticas e irradiando-as em espaço, ou receber e converter ondas eletromagnéticas no espaço em correntes de alta frequência.
2ã Trabalhando princípio
1. Indução eletromagnética e radiação eletromagnética:
O princípio de funcionamento da antena é baseado principalmente nos princípios de indução eletromagnética e eletromagnética radiação. Quando uma corrente de alta frequência passa por uma antena, ela gera campos elétricos e magnéticos variados ao seu redor. De acordo com Maxwell teoria do campo eletromagnético, "um campo elétrico variável gera um campo magnético, e um campo magnético variável gera um campo elétrico campo." Ao excita-lo continuamente, a propagação do sinal sem fio é alcançado.
Na extremidade da transmissão, a antena converte corrente de alta frequência em ondas eletromagnéticas e as irradia para o espaço; Na extremidade receptora, a antena captura ondas eletromagnéticas em espaço e os converte em correntes de alta frequência.
2. Conversão de Energia:
A antena serve como conversor de energia, completando a conversão de energia entre ondas guiadas (ou ondas de alta frequência correntes) e ondas de espaço livre. A antena transmissora converte ondas guiadas em ondas de espaço livre, enquanto a antena receptora converte ondas de espaço livre em ondas guiadas.
3. Direcionalidade e polarização:
As antenas têm uma certa direcionalidade e pode irradiar ou receber ondas eletromagnéticas de maneira direcional. Esse significa que a antena tem capacidade de radiação ou recepção mais forte em direções específicas, enquanto capacidades mais fracas em outras direções.
O modo de polarização da antena é também uma de suas características importantes, que determina a polarização estado da antena ao emitir ou receber ondas eletromagnéticas.
3ã Tipo de antena e características
As antenas podem ser classificadas de acordo com diferentes critérios de classificação, incluindo natureza de trabalho, finalidade, antena características, distribuição de corrente, banda de frequência, portadora e formato.
Os tipos de antenas comuns incluem base móvel antenas de estação, antenas de transmissão, antenas de radar, antenas WIFI, móveis antenas de telefone, etc. Cada antena tem seus cenários de aplicação específicos e características de desempenho.
4ã Projeto da Antena e Otimização
A forma, tamanho, material e outros fatores de uma antena podem afetar seu desempenho. Portanto, o projeto de antenas precisam considerar de forma abrangente vários fatores, incluindo frequência operacional, direção da radiação, modo de polarização, requisitos de ganho, etc.
No processo de design, software de simulação geralmente é usado para simulação e otimização para garantir que a antena possa atender aos requisitos de design.
O que é uma antena?
Uma antena é um dispositivo eletrônico usado para irradiar ou receber efetivamente ondas eletromagnéticas em comunicação sem fio. É um componente indispensável em sistemas sem fio, responsável por conversão de ondas guiadas (como o fluxo de corrente em linhas de transmissão) em ondas de rádio (ondas eletromagnéticas que se propagam no espaço livre), ou convertendo ondas de rádio em ondas guiadas.
As funções específicas de uma antena incluem:
1. Radiação e recepção: No extremidade de transmissão, a antena converte correntes de alta frequência em eletrônica dispositivos em ondas de rádio e irradia essas ondas para o espaço circundante. Na extremidade receptora, a antena captura ondas de rádio no espaço e converte transformá-los em correntes de alta frequência para processamento posterior por dispositivos eletrônicos.
2. Conversão de Energia: As antenas são o meio para conversão de energia, que pode converter a energia elétrica de dispositivos eletrônicos em energia de ondas de rádio ou converter a energia de ondas de rádio em energia elétrica.
3. Direcionalidade: Muitas antenas são projetados com direcionalidade específica, o que significa que podem ser mais eficazes irradiar ou receber ondas de rádio em direções específicas. As antenas direcionais podem ajudar a melhorar a eficiência da comunicação, reduzir a interferência e aumentar distância de comunicação.
4. Polarização: A polarização de um antena refere-se à direção do campo eletromagnético em que ela irradia ou recebe ondas de rádio. Os métodos comuns de polarização incluem polarização horizontal, polarização vertical, polarização circular e polarização elíptica. Diferentes métodos de polarização podem ter diferentes vantagens e limitações na comunicação.
5. Correspondência de impedância: Para transmitir e receber efetivamente ondas de rádio, as antenas precisam ter impedância combinado com linhas de transmissão (como alimentadores). Isto significa que a entrada impedância da antena deve corresponder à impedância característica do linha de transmissão para reduzir a reflexão e perda de energia durante a transmissão.
Existem vários tipos de antenas, incluindo, mas não limitado a, antenas dipolo, antenas de quadro, antenas parabólicas antenas, antenas espirais, antenas de conjunto, etc. Cada antena tem seu específico cenários de aplicação e características de desempenho, como ganho, direcionalidade, resposta de frequência, modo de polarização, etc.
