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Conocimientos básicos de medición de antenas
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El conocimiento básico de la medición de antenas. Implica múltiples aspectos, incluidas las funciones de la antena, los parámetros de rendimiento, métodos de medición y entornos de prueba. A continuación se detalla explicación de los conocimientos básicos de medición de antenas:
1ã La función de la antena
La antena es un componente clave de la conexión inalámbrica. sistemas de comunicación, y sus funciones principales incluyen:
Radiación direccional o recepción de radio. señales de onda: en el estado de transmisión, la antena convierte las señales de alta frecuencia energía electromagnética en la línea de transmisión en ondas electromagnéticas en espacio libre; En el estado de recepción, las ondas electromagnéticas en el espacio libre son convertida en energía electromagnética de alta frecuencia en la línea de transmisión.
Conversión de energía: las antenas deben convertir eficientemente la energía de las ondas guiadas propagada por el sistema alimentador en energía de onda electromagnética, o convertir la onda electromagnética recibida energía en señales actuales.
⢠Direccionalidad: Las antenas pueden irradiar o recibir ondas electromagnéticas de manera direccional, concentrándolas en la dirección deseada tanto como sea posible.
Polarización: La antena debe poder emitir o recibir ondas electromagnéticas de la polarización especificada.
2ã Rendimiento parámetros de la antena
Los parámetros de rendimiento de una antena. son indicadores importantes para medir su desempeño, que incluyen principalmente:
Ganancia: Se refiere a la capacidad de una antena para amplificar la señal recibida, generalmente estrechamente relacionado con la direccionalidad.
Direccionalidad: Describe la radiación intensidad de potencia de una antena en una dirección específica relativa a su estado de radiación omnidireccional.
Eficiencia: incluye radiación de antena eficiencia y eficiencia general, y la primera considera las pérdidas de la antena y este último considerando pérdidas generales como conductoras y dieléctricas. pérdidas de la antena.
Impedancia: La relación entre voltaje y corriente. en el terminal de entrada de la antena, que es la carga del sistema alimentador y requiere una buena adaptación de impedancia con el sistema alimentador.
Relación de onda estacionaria (VSWR): refleja la grado de coincidencia entre la antena y el sistema alimentador.
Polarización: El método de polarización por que una antena emite o recibe ondas electromagnéticas.
Banda de frecuencia operativa: La frecuencia rango dentro del cual una antena puede funcionar normalmente.
3ã Antena método de medición
La medición de los parámetros de la antena es Generalmente se lleva a cabo utilizando instrumentos como medidores de intensidad de campo, medidores de potencia. medidores, medidores de impedancia o analizadores de red, así como pruebas especializadas equipos como antenas estándar. Los métodos de medición incluyen:
Medición del patrón direccional de radiación: Utilizando el método de antena fija o el método de antena giratoria, mida la radiación intensidad de la antena en diferentes direcciones y atraer la radiación patrón direccional.
Medición de ganancia: uso de la comparación método, compare la antena probada con una antena estándar con ganancia conocida para determine la ganancia de la antena probada.
Medición de impedancia: utilice el método puente, método de línea de medición o método de frecuencia de barrido para medir la entrada impedancia de la antena.
4ãEntorno de prueba
Para medir con precisión la parámetros de rendimiento de una antena, es necesario proporcionar un ideal entorno de prueba, que normalmente requiere:
⢠Terreno plano y abierto: sin barreras metálicas o reflectores para reducir el impacto en la propagación de ondas electromagnéticas.
â¢Distancia de prueba suficiente: la distancia entre la antena probada y la antena auxiliar debe ser mayor que el distancia mínima de prueba de la antena para reducir los errores de medición causados por diferencias de fase de las ondas electromagnéticas que inciden en la apertura del antena probada. ⢠Cámara no reflectante (microondas cámara anecoica): El revestimiento de la habitación está hecho de dientes afilados Materiales absorbentes, que pueden absorber la mayor parte de la energía electromagnética. incidente en las seis paredes de la habitación y simular condiciones de prueba en espacio libre bien.
Principio de antena
El principio de la antena implica principalmente la radiación y recepción de ondas electromagnéticas, así como la conversión de energía entre ondas guiadas y ondas del espacio libre. A continuación se detalla explicación del principio de la antena:
1ã Definición y Función
Definición: Una antena es un dispositivo que puede irradiar efectivamente ondas electromagnéticas en una dirección específica en el espacio o recibir eficazmente ondas electromagnéticas desde una dirección específica en el espacio.
Función: Las antenas desempeñan un papel fundamental en sistemas de comunicación inalámbrica, responsables de convertir la alta frecuencia corrientes (u ondas guiadas) en ondas electromagnéticas y radiándolas en espacio, o recibir y convertir ondas electromagnéticas en el espacio en corrientes de alta frecuencia.
2ã Trabajando principio
1. Inducción electromagnética y radiación electromagnética:
El principio de funcionamiento de la antena es Basado principalmente en los principios de inducción electromagnética y electromagnética. radiación. Cuando una corriente de alta frecuencia pasa a través de una antena, genera campos eléctricos y magnéticos variables a su alrededor. Según Maxwell teoría del campo electromagnético, "un campo eléctrico cambiante genera una campo magnético, y un campo magnético cambiante genera una energía eléctrica. campo." Al excitarlo continuamente, la propagación de la señal inalámbrica es logrado.
En el extremo transmisor, la antena convierte la corriente de alta frecuencia en ondas electromagnéticas y las irradia al espacio; En el extremo receptor, la antena capta ondas electromagnéticas en espacio y los convierte en corrientes de alta frecuencia.
2. Conversión de energía:
La antena sirve como convertidor de energía, completar la conversión de energía entre ondas guiadas (o ondas de alta frecuencia) corrientes) y ondas del espacio libre. La antena transmisora convierte ondas guiadas en ondas espaciales libres, mientras que la antena receptora convierte ondas espaciales libres en ondas guiadas.
3. Direccionalidad y polarización:
Las antenas tienen una cierta direccionalidad y Puede irradiar o recibir ondas electromagnéticas de manera direccional. Este significa que la antena tiene capacidades de radiación o recepción más fuertes en direcciones específicas, mientras que capacidades más débiles en otras direcciones.
El modo de polarización de la antena es también una de sus características importantes, que determina la polarización Estado de la antena al emitir o recibir ondas electromagnéticas.
3ã Tipo de antena y características
Las antenas se pueden clasificar según diferentes criterios de clasificación, incluida la naturaleza del trabajo, el propósito, la antena características, distribución de corriente, banda de frecuencia, portadora y forma.
Los tipos de antena comunes incluyen base móvil antenas de estaciones, antenas de transmisión, antenas de radar, antenas WIFI, antenas móviles antenas de teléfono, etc. Cada antena tiene sus escenarios de aplicación específicos y características de rendimiento.
4ã Diseño de antena y optimización
La forma, tamaño, material y otros Todos los factores de una antena pueden afectar su rendimiento. Por lo tanto, el diseño de Las antenas deben considerar de manera integral múltiples factores, incluyendo frecuencia de funcionamiento, dirección de la radiación, modo de polarización, requisitos de ganancia, etc.
En el proceso de diseño, software de simulación. Se utiliza generalmente para simulación y optimización para garantizar que la antena pueda cumplir con los requisitos de diseño.
¿Qué es una antena?
Una antena es un dispositivo electrónico utilizado para irradiar o recibir ondas electromagnéticas de manera efectiva en comunicación inalámbrica. Es un componente indispensable en los sistemas inalámbricos, responsable de convertir ondas guiadas (como el flujo de corriente en líneas de transmisión) en ondas de radio (ondas electromagnéticas que se propagan en el espacio libre), o convertir ondas de radio en ondas guiadas.
Las funciones específicas de una antena incluir:
1. Radiación y recepción: En el En el extremo transmisor, la antena convierte las corrientes de alta frecuencia en electrónica. dispositivos en ondas de radio y las irradia al espacio circundante. En el extremo receptor, la antena captura ondas de radio en el espacio y las convierte convertirlos en corrientes de alta frecuencia para su posterior procesamiento mediante dispositivos electrónicos.
2. Conversión de energía: las antenas son el medio para la conversión de energía, que puede convertir la energía eléctrica de dispositivos electrónicos en energía de ondas de radio, o convertir la energía de ondas de radio en energía eléctrica.
3. Direccionalidad: Muchas antenas son diseñados con direccionalidad específica, lo que significa que pueden ser más efectivos irradiar o recibir ondas de radio en direcciones específicas. Las antenas direccionales pueden ayudar a mejorar la eficiencia de la comunicación, reducir la interferencia y aumentar distancia de comunicación.
4. Polarización: La polarización de un antena se refiere a la dirección del campo electromagnético en el que se encuentra. irradia o recibe ondas de radio. Los métodos de polarización comunes incluyen polarización horizontal, polarización vertical, polarización circular y polarización elíptica. Diferentes métodos de polarización pueden tener diferentes ventajas y limitaciones en la comunicación.
5. Adaptación de impedancia: Para transmitir y recibir ondas de radio de manera efectiva, las antenas deben tener impedancia emparejados con líneas de transmisión (como alimentadores). Esto significa que la entrada La impedancia de la antena debe coincidir con la impedancia característica de la línea de transmisión para reducir la reflexión y pérdida de energía durante la transmisión.
Hay varios tipos de antenas, incluyendo, entre otros, antenas dipolo, antenas de cuadro, antenas parabólicas Antenas, antenas en espiral, antenas de matriz, etc. Cada antena tiene sus características específicas. escenarios de aplicación y características de rendimiento, como ganancia, direccionalidad, respuesta de frecuencia, modo de polarización, etc.
