Ricco di informazioni utili. Un riepilogo delle antenne e dei componenti passivi più comuni.

1. Principio dell'antenna

1.1 Definizione di antenna:Un dispositivo in grado di irradiare efficacemente onde elettromagnetiche in una direzione specifica nello spazio o di ricevere efficacemente onde elettromagnetiche da una direzione specifica nello spazio.

1.2 Funzioni dell'antenna:Conversione di energia: conversione di onde guidate e onde nello spazio libero;Ø La radiazione direzionale (ricezione) ha una certa direzionalità.

1.3 Principio di radiazione dell'antenna

1.4 Parametri dell'antenna

parametri di irradiazione
ØAmpiezza del fascio a metà potenza, rapporto fronte-retro;
Metodo di polarizzazione, tasso di discriminazione della polarizzazione incrociata;
Coefficiente di direttività, guadagno dell'antenna;
ØLobo principale, lobo laterale, soppressione del lobo laterale, riempimento del punto zero, inclinazione del fascio verso il basso...

Parametri del circuito uCircuit
Rapporto di onda stazionaria di tensione VSWR, coefficiente di riflessione Γ, perdita di ritorno RL;
ØImpedenza di ingresso Zin, perdita di trasmissione TL;
ØIsolation Iso;
ØPassive third-order intermodulation PIM3…lobi laterali dell'uAntenna

Larghezza del fascio orizzontale

u Rapporto fronte-retro: il rapporto tra la potenza irradiata in avanti dell'antenna direzionale specificata e la potenza irradiata all'indietro ±30°.

La relazione tra guadagno u, dimensione dell'antenna e larghezza del fascioPiù si appiattisce il "pneumatico", più il segnale è concentrato, maggiore è il guadagno, più grande è la dimensione dell'antenna e più stretto è l'ampiezza del fascio;

Alcuni punti chiave relativi al guadagno dell'antenna u:
ØL'antenna è un dispositivo passivo e non può generare energia.
Il guadagno di un'antenna è semplicemente la capacità di concentrare efficacemente l'energia per irradiare o ricevere onde elettromagnetiche in una direzione specifica.

ØIl guadagno dell'antenna è generato dalla sovrapposizione degli oscillatori.
Maggiore è il guadagno, maggiore è la lunghezza dell'antenna.

Il guadagno aumenta di 3 dB e il volume raddoppia.
ØMaggiore è il guadagno dell'antenna, migliore è la direttività, più concentrata è l'energia e più stretto è il lobo.

1.5 Parametri di radiazione
uPolarizzazione: si riferisce alla traiettoria o allo stato mutevole del vettore del campo elettrico nello spazio.

1.6 Parametri del circuitoperdita di ritorno uReturn

In questo esempio, la perdita di ritorno è 10log(10/0.5) = 13 dB  Il VSWR (Standing Wave Ratio) è un'altra misura di questo fenomeno.

 

   uIsolamento: è la proporzione di un segnale di polarizzazione ricevuto da un altro segnale di polarizzazione  

u Intermodulazione passiva (PIM):Quando all'antenna vengono immesse due frequenze f1 e f2, a causa di effetti non lineari, i segnali irradiati dall'antenna includono altre frequenze, come 2f1-f2 e 2f2-f1 (di terzo ordine), oltre alle frequenze f1 e f2.

2. Prodotti per antenne

2.1 Metodo di denominazione delle antenne

Categoria dell'antenna:
ODP (antenna a piastra direzionale per esterni), OOA (antenna omnidirezionale per esterni), LCD (antenna a soffitto per interni), OCS (antenna bidirezionale per esterni), OCA (antenna a grappolo per esterni), OYI (antenna Yagi per esterni), ORA (antenna parabolica per esterni), IWH (antenna a parete per interni), ecc.

Metà angolo di potenza:032,065,090,105,360 (antenna della stazione base)020, 030, 040, 050, 060, 075, 090, 120, 160, 360 (antenna ripetitrice)

Metodo di polarizzazione:R (doppia polarizzazione), V (unipolarizzazione)

Guadagno:Secondo gli indicatori attuali, il massimo attuale è di 21 dBi

Tipo di connettore:D (Din head), N (N-type head), S (SMA head), T (TNC head), etc.

Banda di frequenza:Codice specifica:Le lettere romane indicano la generazione del prodotto. Le seguenti lettere e numeri indicano l'angolo di discesa dell'ESC, la forma, l'ESC e altre informazioni. Forma F; ESC V; ESC remoto RV

2.2 Antenna della stazione base

antenna omnidirezionale

Antenna a doppia banda

Antenna tribanda

2.3 Antenna di sistema distribuita

antenna a soffitto tipo rilevatore di fumo

Antenna a soffitto tipo lampada

antenna montata a parete

Antenna Yagi

antenna a riflettore angolare

antenna parabolica

 

   Antenna utente  

3. Panoramica dei componenti passivi3.1 Panoramica dei componenti passivi a microonde
I dispositivi passivi si dividono in dispositivi lineari e dispositivi non lineari.
ØI componenti passivi lineari si dividono in reciproci e non reciproci.
ØI componenti di reciprocità lineare trasformano i segnali a microonde in modo lineare, senza modificarne le caratteristiche di frequenza, e soddisfano il principio di reciprocità.
Solitamente, ciò che chiamiamo componenti passivi si riferisce a componenti reciproci lineari.

3.2 Diagramma ad albero dei componenti reciproci lineari

3.3 Splitter di potenza
Uno splitter di potenza è un dispositivo che divide l'energia di un segnale di uscita in due o più uscite.
In sostanza, un trasformatore di impedenza.
È possibile utilizzare un divisore di potenza al contrario per sostituire un combinatore?
ØQuando viene utilizzato come sintetizzatore, non solo richiede un elevato isolamento e un basso rapporto di onda stazionaria, ma si concentra anche sul requisito di resistere ad alta potenza.

• Considerando che le porte di uscita dei divisori di potenza a cavità comunemente utilizzati non sono adattate e presentano grandi onde stazionarie, mentre i divisori di potenza a microstriscia possono sopportare basse potenze in senso inverso, non consigliamo di utilizzare i divisori di potenza in senso inverso per sostituire i combinatori.
  

3.4 Classificazione dei divisori di potenza

3.5 Confronto delle classificazioni dei divisori di potenza

3.6 Caratteristiche del divisore di potenza a cavità
Il divisore di potenza a cavità utilizza una lega di alta qualità come conduttore e il mezzo di riempimento è l'aria;
Ø Può sopportare una potenza relativamente elevata, fino a 200 W; mentre le perdite dielettriche e le perdite del conduttore sono sostanzialmente trascurabili e la perdita di inserzione è bassa, inferiore a 0.1 dB.
Tuttavia, poiché non è presente una resistenza di isolamento, l'isolamento della porta di uscita è molto ridotto, pertanto il divisore di potenza a cavità non può essere utilizzato come combinatore di potenza.

3.7 Schema degli indicatori di prova del divisore di potenza
Come illustrato in figura, il rapporto di onda stazionaria può essere misurato alla porta 1; la perdita di inserzione può essere misurata alle porte 2 e 3. Tuttavia, a causa delle caratteristiche del dispositivo stesso del divisore di potenza a cavità, l'onda stazionaria alla porta di uscita e l'isolamento della porta di uscita non sono proposti come valori dichiarati.

4. Introduzione ai raccordi4.1 Accoppiatore
Un accoppiatore ØA è un componente che distribuisce una parte dell'energia del segnale di ingresso attraverso l'accoppiamento di campo elettrico e campo magnetico, trasformandola in un'uscita di accoppiamento, mentre la parte restante diventa l'uscita di uscita per completare la distribuzione della potenza.
Ø La distribuzione di potenza dell'accoppiatore è disuguale.
Chiamato anche campionatore di potenza.

4.2 Schema di principio di un accoppiatore di rete a quattro porte

4.3 Classificazione degli accoppiatori

4.4 Accoppiatore direzionale
Gli accoppiatori direzionali sono comunemente utilizzati per campionare segnali a microonde in direzioni di flusso specifiche. Lo scopo principale è quello di separare e isolare i segnali, o al contrario di miscelare segnali diversi. In assenza di carico interno, gli accoppiatori direzionali sono spesso costituiti da una rete a quattro porte.
Ø Gli accoppiatori direzionali vengono spesso implementati in due modi:

Accoppiatore a cavità 4.5

Caratteristiche:Trasporta un'elevata potenza e presenta basse perdite.

ragionare:
1. Il mezzo di riempimento all'interno della cavità è aria. Durante il processo di trasmissione, la dissipazione del mezzo causata dall'aria è molto inferiore.2. La striscia della linea di accoppiamento è generalmente realizzata con conduttori ad alta conduttività (come la superficie in rame argentato) e la perdita di conduttore è sostanzialmente trascurabile.3. La cavità è di grandi dimensioni e dissipa rapidamente il calore. Può sopportare potenze elevate.

4.6 Schema del test dell'indice dell'accoppiatore

Come mostrato in figura, dove la direttività = isolamento - accoppiamento, i dati non possono essere letti direttamente.

5. Introduzione al ponte 3dB

ponte da 5.13 dB
L'accoppiatore a ponte da 3 dB è un tipo di accoppiatore direzionale.Quando utilizzato come combinatore di potenza, i due segnali di ingresso sono collegati a porte mutuamente isolate, mentre le porte di uscita accoppiate e di uscita diretta sono reciproche. Se utilizzato come due uscite, indipendentemente dalle perdite, la somma della potenza del segnale di ingresso viene suddivisa tra le due porte di uscita.Quando utilizzata come uscita a porta singola, l'altra uscita deve essere collegata a un carico di potenza corrispondente per assorbire la potenza di uscita della porta. In caso contrario, le caratteristiche di trasmissione del sistema saranno seriamente compromesse. Allo stesso tempo, si verificherà anche una perdita aggiuntiva di 3 dB, che avrà un impatto sui costi e sull'affidabilità della parte attiva dell'applicazione del sistema.

5.2 Principali applicazioni ingegneristiche
Utilizzato principalmente per combinare applicazioni tra portanti diverse nella stessa banda di frequenza.
A causa della natura discreta del circuito e del gruppo di elaborazione, l'isolamento della porta di ingresso dell'accoppiatore a ponte è relativamente basso e non è consigliabile utilizzarlo in applicazioni di combinazione tra bande di frequenza diverse.

In sintesi, quando si applica la combinazione multifrequenza, fatta eccezione per le frequenze portanti adiacenti nella stessa banda di frequenza (come le frequenze portanti adiacenti nella banda di downlink GSM) che possono utilizzare solo ponti a 3 dB e non sono adatte ai combinatori duplex/multiplex, si raccomanda di dare priorità ai combinatori duplex/multiplex al fine di migliorare gli indicatori di prestazione del sistema e aumentarne l'affidabilità.

5.3 Divisore di potenza vs. accoppiatore

6. Introduzione al combinatore6.1 Combinatore

ØFunction:
Combina più segnali in un unico segnale di uscita.

ØCategory:
Classificazione in base alle bande di frequenza combinate effettive

6.2 Combinatore vs ponte vs divisore di potenza

7. Introduzione all'attenuatore7.1 Attenuatore

ØL'attenuatore è un componente reciproco a due porte
ØL'attenuatore più comunemente utilizzato è l'attenuatore assorbente.
Gli attenuatori coassiali sono comunemente utilizzati in ingegneria e sono costituiti da reti di attenuazione di tipo "π" o "T".
Gli attenuatori coassiali sono generalmente di due tipi: ad attenuazione fissa e ad attenuazione variabile.
Gli attenuatori sono utilizzati principalmente nei sistemi di rilevamento per controllare l'energia di trasmissione del segnale a microonde e dissipare l'energia in eccesso, estendendo così la gamma dinamica di misurazione del segnale, come ad esempio nei misuratori di potenza, negli analizzatori di spettro, negli amplificatori, nei ricevitori, ecc.

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