کاملاً پر از اطلاعات مفید︱خلاصه‌ای از آنتن‌ها و اجزای غیرفعال پرکاربرد

۱. اصل آنتن

۱.۱ تعریف آنتن:دستگاهی که می‌تواند امواج الکترومغناطیسی را به طور مؤثر به جهت خاصی در فضا تابش کند یا می‌تواند امواج الکترومغناطیسی را از جهت خاصی در فضا دریافت کند.

۱.۲ عملکردهای آنتن:تبدیل انرژی - تبدیل امواج هدایت‌شده و امواج فضای آزاد؛Ø تابش جهت‌دار (دریافت) - جهت‌گیری خاصی دارد.

۱.۳ اصل تابش آنتن

۱.۴ پارامترهای آنتن

پارامترهای تابش
پهنای پرتو نیم‌توان، نسبت جلو به عقب؛
روش قطبش، نرخ تمایز قطبش متقاطع؛
ضریب هدایت، بهره آنتن؛
Ø لوب اصلی، لوب جانبی، سرکوب لوب جانبی، پر کردن نقطه صفر، شیب پرتو به سمت پایین...

پارامترهای مدار
نسبت موج ایستاده ولتاژ VSWR، ضریب بازتاب Γ، تلفات بازگشتی RL؛
امپدانس ورودی زین، تلفات انتقال TL؛
ØIsolation Iso;
ØPassive third-order intermodulation PIM3…لوب‌های جانبی آنتن

عرض پرتو افقی

نسبت جلو به عقب: نسبت توان تابشی رو به جلوی آنتن جهت‌دار مشخص‌شده به توان تابشی رو به عقب ±30 درجه

رابطه بین بهره u، اندازه آنتن و پهنای پرتو«لاستیک» را صاف کنید، هرچه سیگنال متمرکزتر باشد، بهره بالاتر، اندازه آنتن بزرگتر و پهنای پرتو باریک‌تر است؛

چندین نکته کلیدی در مورد افزایش آنتن:
آنتن یک دستگاه غیرفعال است و نمی‌تواند انرژی تولید کند.
بهره آنتن به زبان ساده، توانایی متمرکز کردن مؤثر انرژی برای تابش یا دریافت امواج الکترومغناطیسی در یک جهت خاص است.

بهره آنتن توسط برهم‌نهی نوسان‌سازها ایجاد می‌شود.
هر چه بهره بیشتر باشد، طول آنتن بیشتر است.

بهره صدا ۳ دسی‌بل افزایش می‌یابد و حجم صدا دو برابر می‌شود.
هرچه بهره آنتن بیشتر باشد، جهت‌گیری بهتر، انرژی متمرکزتر و لوب باریک‌تر است.

۱.۵ پارامترهای تابش
قطبش u: به مسیر یا تغییر حالت بردار میدان الکتریکی در فضا اشاره دارد.

۱.۶ پارامترهای مدارزیان بازگشتی

در این مثال، تلفات بازگشتی برابر است با 10log(10/0.5) = 13dB  VSWR (نسبت موج ایستاده) معیار دیگری برای این پدیده است.

 

   ایزولاسیون: نسبتی از یک سیگنال قطبش که توسط سیگنال قطبش دیگر دریافت می‌شود.  

مدولاسیون داخلی غیرفعال (PIM):وقتی دو فرکانس f1 و f2 به آنتن وارد می‌شوند، به دلیل اثرات غیرخطی، سیگنال‌های تابش‌شده توسط آنتن علاوه بر فرکانس‌های f1 و f2، شامل فرکانس‌های دیگری مانند 2f1-f2 و 2f2-f1 (مرتبه سوم) نیز می‌شوند.

۲. محصولات آنتن

۲.۱ روش نامگذاری آنتن

دسته بندی آنتن:
ODP (آنتن صفحه‌ای جهت‌دار بیرونی)، OOA (آنتن همه‌جهته بیرونی)، LCD (آنتن سقفی داخلی)، OCS (آنتن دوجهته بیرونی)، OCA (آنتن خوشه‌ای بیرونی)، OYI (آنتن یاگی بیرونی)، ORA (آنتن بشقابی بیرونی)، IWH (آنتن دیواری داخلی) و غیره

زاویه نیم توان:۰۳۲،۰۶۵،۰۹۰،۱۰۵،۳۶۰ (آنتن ایستگاه پایه)020، 030، 040، 050، 060، 075، 090، 120، 160، 360 (آنتن تکرارکننده)

روش قطبش:R (قطبش دوگانه)، V (تک‌قطبش)

کسب کردن:طبق شاخص‌های واقعی، حداکثر فعلی ۲۱dbi است.

نوع اتصال دهنده:D (Din head), N (N-type head), S (SMA head), T (TNC head), etc.

باند فرکانس:کد مشخصات:حروف رومی نشان دهنده نسل محصول هستند. حروف و اعداد زیر زاویه پایین آمدن ESC، شکل‌دهی، ESC و سایر اطلاعات را نشان می‌دهند. شکل‌دهی F؛ ESC V؛ ESC ریموت RV

۲.۲ آنتن ایستگاه پایه

آنتن تمام جهته

آنتن دو بانده

آنتن سه بانده

۲.۳ آنتن سیستم توزیع‌شده

آنتن سقفی از نوع دتکتور دود

آنتن سقفی از نوع لامپی

آنتن دیواری

آنتن yagi را

آنتن بازتابنده گوشه ای

آنتن سهموی

 

   آنتن کاربر  

۳. بررسی اجمالی اجزای غیرفعال۳.۱ مروری بر اجزای غیرفعال مایکروویو
Øدستگاه‌های غیرفعال به دستگاه‌های خطی و دستگاه‌های غیرخطی تقسیم می‌شوند.
اجزای غیرفعال خطی به دو دسته متقابل و غیر متقابل تقسیم می‌شوند.
اجزای متقابل خطی فقط سیگنال‌های مایکروویو را بدون تغییر ویژگی‌های فرکانسی به صورت خطی تبدیل می‌کنند و اصل متقابل را برآورده می‌کنند.
معمولاً چیزی که ما آن را اجزای غیرفعال می‌نامیم، به اجزای خطی متقابل اشاره دارد.

۳.۲ نمودار درختی مؤلفه‌های معکوس خطی

۳.۳ تقسیم‌کننده توان
تقسیم‌کننده توان وسیله‌ای است که انرژی یک سیگنال خروجی را به دو یا چند خروجی تقسیم می‌کند.
اساساً یک ترانسفورماتور امپدانس.
آیا می‌توان از یک تقسیم‌کننده توان به صورت معکوس برای جایگزینی یک کمباینِر استفاده کرد؟
وقتی به عنوان سینتی‌سایزر استفاده می‌شود، نه تنها به ایزولاسیون بالا و نسبت موج ایستاده پایین نیاز دارد، بلکه بر نیاز به تحمل توان بالا نیز تمرکز دارد.

• با توجه به اینکه پورت‌های خروجی تقسیم‌کننده‌های توان حفره‌ای رایج، ناهماهنگ هستند و امواج ایستاده بزرگی دارند؛ تقسیم‌کننده‌های توان میکرواستریپ می‌توانند در حالت معکوس، توان کم را تحمل کنند، استفاده از تقسیم‌کننده‌های توان در حالت معکوس را برای جایگزینی کمباینرها توصیه نمی‌کنیم.
  

۳.۴ طبقه‌بندی تقسیم‌کننده‌های توان

۳.۵ مقایسه طبقه‌بندی‌های تقسیم‌کننده توان

۳.۶ ویژگی‌های تقسیم‌کننده توان حفره‌ای
Øتقسیم کننده قدرت حفره از آلیاژ با کیفیت بالا به عنوان هادی استفاده می کند و محیط پر کننده هوا است.
Ø می‌تواند توان نسبتاً زیادی، تا 200 وات، را تحمل کند؛ در حالی که تلفات دی‌الکتریک و تلفات هادی اساساً ناچیز است و تلفات الحاقی کوچک است که می‌تواند کمتر از 0.1 دسی‌بل باشد.
با این حال، از آنجا که هیچ مقاومت ایزولاسیونی وجود ندارد، ایزولاسیون پورت خروجی بسیار کوچک است، بنابراین تقسیم‌کننده توان حفره‌ای نمی‌تواند به عنوان یک ترکیب‌کننده توان استفاده شود.

۳.۷ نمودار شماتیک شاخص‌های تست تقسیم‌کننده توان
همانطور که در شکل نشان داده شده است، نسبت موج ایستاده را می‌توان در پورت ۱ اندازه‌گیری کرد؛ افت عبوری را می‌توان در پورت‌های ۲ و ۳ اندازه‌گیری کرد. با این حال، به دلیل ویژگی‌های دستگاه خودِ تقسیم‌کننده توان حفره، موج ایستاده در پورت خروجی و ایزولاسیون پورت خروجی به عنوان مقادیر اعلام شده پیشنهاد نمی‌شوند.

۴. مقدمه‌ای بر کوپلرها4.1 کوپلر
Øکوپلر قطعه‌ای است که بخشی از انرژی سیگنال ورودی را از طریق کوپلینگ میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی توزیع می‌کند تا به خروجی انتهای کوپلینگ تبدیل شود و بخش باقیمانده به خروجی انتهای خروجی تبدیل می‌شود تا توزیع توان کامل شود.
Ø توزیع توان کوپلر نابرابر است.
همچنین نمونه بردار توان نامیده می شود.

۴.۲ نمودار اصلی کوپلر شبکه چهار پورت

۴.۳ طبقه‌بندی کوپلر

۴.۴ کوپلر جهت‌دار
Ø کوپلر های جهت دار معمولاً برای نمونه برداری از سیگنال های مایکروویو در جهت های جریان مشخص استفاده می شوند. هدف اصلی جداسازی و ایزوله کردن سیگنال ها یا برعکس مخلوط کردن سیگنال های مختلف است. هنگامی که بار داخلی وجود ندارد، کوپلر های جهت دار اغلب یک شبکه چهار پورتی هستند.
کوپلرهای جهت‌دار اغلب به دو روش پیاده‌سازی می‌شوند:

کوپلر حفره‌ای ۴.۵

امکانات:حمل توان بالا و نشان دادن تلفات کم.

دلیل:
۱. ماده پرکننده داخل حفره هوا است. در طول فرآیند انتقال، اتلاف ماده ناشی از هوا بسیار کمتر است.2. نوار خط اتصال معمولاً از رساناهایی با رسانایی خوب (مانند سطح مس اندود شده با نقره) ساخته شده است و تلفات رسانا اساساً ناچیز است.۳. حفره از نظر اندازه بزرگ است و گرما را به سرعت دفع می‌کند. می‌تواند قدرت بالایی را تحمل کند.

۴.۶ نمودار شماتیک آزمایش شاخص کوپلر

همانطور که در شکل نشان داده شده است، که در آن جهت‌گیری = ایزولاسیون - اتصال، داده‌ها را نمی‌توان مستقیماً خواند.

۵. مقدمه‌ای بر پل ۳dB

پل ۵.۱۳ دسی‌بل
کوپلر پل 3dB نوعی کوپلر جهت‌دار است.وقتی به عنوان ترکیب‌کننده توان استفاده می‌شود، دو سیگنال ورودی به پورت‌های ایزوله متقابل متصل می‌شوند و پورت‌های خروجی کوپل شده و خروجی مستقیم متقابل هستند. اگر به عنوان دو خروجی استفاده شود، صرف نظر از تلفات، مجموع توان سیگنال ورودی به دو پورت خروجی تقسیم می‌شود.وقتی به عنوان خروجی تک پورت استفاده می‌شود، خروجی دیگر باید به یک بار توان منطبق متصل شود تا توان خروجی پورت را جذب کند. در غیر این صورت، ویژگی‌های انتقال سیستم به طور جدی تحت تأثیر قرار خواهد گرفت. در عین حال، تلفات اضافی ۳ دسی‌بل نیز به همراه خواهد داشت که بر هزینه و قابلیت اطمینان بخش فعال کاربرد سیستم تأثیر خواهد گذاشت.

۵.۲ کاربردهای اصلی مهندسی
عمدتاً در ترکیب برنامه‌ها بین حامل‌های مختلف در یک باند فرکانسی مشابه استفاده می‌شود.
با توجه به ماهیت گسسته مدار و مجموعه پردازش، ایزولاسیون پورت ورودی کوپلر پل نسبتاً کم است و استفاده از آن در کاربردهای ترکیبی بین باندهای فرکانسی مختلف توصیه نمی‌شود.

به طور خلاصه، هنگام اعمال ترکیب چند فرکانسی، به جز اینکه فرکانس‌های حامل مجاور در یک باند فرکانسی مشابه (مانند فرکانس‌های حامل مجاور در باند downlink GSM) فقط می‌توانند از پل‌های 3dB استفاده کنند و برای ترکیب‌کننده‌های دوطرفه/چندطرفه مناسب نیستند، توصیه می‌شود به منظور بهبود شاخص‌های عملکرد سیستم و افزایش قابلیت اطمینان، اولویت را به ترکیب‌کننده‌های دوطرفه/چندطرفه بدهید.

۵.۳ تقسیم‌کننده توان در مقابل کوپلر

۶. مقدمه‌ای بر ترکیب‌کننده۶.۱ ترکیب‌کننده

ØFunction:
چندین سیگنال را در یک خروجی سیگنال ترکیب کنید

ØCategory:
طبقه‌بندی بر اساس باندهای فرکانسی ترکیبی واقعی

۶.۲ ترکیب‌کننده در مقابل پل در مقابل تقسیم‌کننده توان

۷. مقدمه‌ای بر تضعیف‌کننده۷.۱ تضعیف‌کننده

Ø تضعیف‌کننده یک جزء متقابل دو پورتی است
رایج‌ترین تضعیف‌کننده مورد استفاده، تضعیف‌کننده جذبی است.
تضعیف‌کننده‌های کواکسیال معمولاً در مهندسی استفاده می‌شوند و از شبکه‌های تضعیف نوع "π" یا "T" تشکیل شده‌اند.
تضعیف‌کننده‌های کواکسیال معمولاً دو نوع دارند: تضعیف ثابت و تضعیف متغیر.
تضعیف‌کننده‌ها عمدتاً در سیستم‌های تشخیص برای کنترل انرژی انتقال سیگنال مایکروویو و مصرف انرژی اضافی استفاده می‌شوند، بنابراین محدوده دینامیکی اندازه‌گیری سیگنال را گسترش می‌دهند، مانند توان‌سنج‌ها، آنالایزرهای طیف، تقویت‌کننده‌ها، گیرنده‌ها و غیره.

این مقاله از "" کپی شده است. ittbank«برای حمایت از حقوق مالکیت معنوی، لطفاً هنگام چاپ مجدد، منبع اصلی و نویسنده را ذکر کنید. در صورت وجود هرگونه نقض، لطفاً برای حذف آن با ما تماس بگیرید.»