อัดแน่นไปด้วยข้อมูลที่เป็นประโยชน์อย่างยิ่ง︱บทสรุปของเสาอากาศและส่วนประกอบแบบพาสซีฟที่ใช้กันทั่วไป

1. หลักการทำงานของเสาอากาศ

1.1 นิยามของเสาอากาศ:อุปกรณ์ที่สามารถแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปยังทิศทางเฉพาะในอวกาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ หรือสามารถรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากทิศทางเฉพาะในอวกาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ

1.2 หน้าที่ของเสาอากาศ:การแปลงพลังงาน - การแปลงคลื่นนำทางและคลื่นในพื้นที่ว่างØ การแผ่รังสี (การรับสัญญาณ) แบบมีทิศทาง - มีทิศทางที่แน่นอน

1.3 หลักการแผ่รังสีของเสาอากาศ

1.4 พารามิเตอร์ของเสาอากาศ

พารามิเตอร์การฉายรังสี
Øอัตราส่วนความกว้างลำแสงต่อระยะหน้า-หลังเมื่อกำลังส่งลดลงครึ่งหนึ่ง
Øวิธีการโพลาไรเซชัน อัตราการแยกแยะโพลาไรเซชันไขว้;
Øค่าสัมประสิทธิ์ทิศทาง อัตราขยายของเสาอากาศ;
Øลำแสงหลัก, ลำแสงข้าง, การลดลำแสงข้าง, การเติมจุดศูนย์, การเอียงลำแสงลง...

พารามิเตอร์ uCircuit
Øอัตราส่วนคลื่นนิ่งแรงดันไฟฟ้า VSWR, สัมประสิทธิ์การสะท้อน Γ, การสูญเสียการสะท้อนกลับ RL;
Øอิมพีแดนซ์อินพุต Zin, การสูญเสียการส่งผ่าน TL;
ØIsolation Iso;
ØPassive third-order intermodulation PIM3…uAntenna side lobes

ความกว้างของลำแสงแนวนอน

u อัตราส่วนด้านหน้าต่อด้านหลัง: อัตราส่วนของกำลังส่งไปข้างหน้าของเสาอากาศทิศทางที่กำหนด ต่อกำลังส่งไปด้านหลัง ±30°

ความสัมพันธ์ระหว่างค่าเกน u ขนาดของเสาอากาศ และความกว้างของลำแสงยิ่งทำให้ "ยาง" แบนลงเท่าไหร่ สัญญาณก็จะยิ่งเข้มข้นมากขึ้นเท่านั้น อัตราขยายก็จะยิ่งสูงขึ้น ขนาดเสาอากาศก็จะยิ่งใหญ่ขึ้น และมุมลำแสงก็จะแคบลง

ประเด็นสำคัญหลายประการเกี่ยวกับประโยชน์ที่ได้รับจากเสาอากาศ:
เสาอากาศเป็นอุปกรณ์แบบพาสซีฟและไม่สามารถสร้างพลังงานได้
อัตราขยายของเสาอากาศ คือ ความสามารถในการรวมพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อแผ่หรือรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในทิศทางที่กำหนด

อัตราขยายของเสาอากาศเกิดจากการซ้อนทับกันของสัญญาณออสซิลเลเตอร์
ยิ่งอัตราขยายสูง ความยาวของเสาอากาศก็จะยิ่งมากขึ้น

อัตราขยายเพิ่มขึ้น 3dB และระดับเสียงเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า
ยิ่งอัตราขยายของเสาอากาศสูงเท่าไร ทิศทางการรับสัญญาณก็จะยิ่งดีขึ้น พลังงานก็จะยิ่งเข้มข้นขึ้น และลำแสงก็จะยิ่งแคบลงเท่านั้น

1.5 พารามิเตอร์การแผ่รังสี
uPolarization: หมายถึงวิถีหรือสถานะที่เปลี่ยนแปลงไปของเวกเตอร์สนามไฟฟ้าในอวกาศ

1.6 พารามิเตอร์ของวงจรการสูญเสียผลตอบแทน

ในตัวอย่างนี้ ค่าการสูญเสียการสะท้อนกลับคือ 10log(10/0.5) = 13dB  VSWR (อัตราส่วนคลื่นนิ่ง) เป็นอีกมาตรวัดหนึ่งของปรากฏการณ์นี้

 

   การแยกสัญญาณ: คือสัดส่วนของสัญญาณโพลาไรเซชันหนึ่งที่ได้รับจากสัญญาณโพลาไรเซชันอื่น  

u การผสมสัญญาณแบบพาสซีฟ (PIM):เมื่อป้อนความถี่สองความถี่ f1 และ f2 เข้าสู่เสาอากาศ เนื่องจากผลกระทบแบบไม่เชิงเส้น สัญญาณที่แผ่ออกมาจากเสาอากาศจึงรวมถึงความถี่อื่นๆ เช่น 2f1-f2 และ 2f2-f1 (อันดับที่ 3) นอกเหนือจากความถี่ f1 และ f2

2. ผลิตภัณฑ์เสาอากาศ

2.1 วิธีการตั้งชื่อเสาอากาศ

ประเภทเสาอากาศ:
ODP (เสาอากาศแผ่นรับส่งทิศทางภายนอกอาคาร), OOA (เสาอากาศรับส่งรอบทิศทางภายนอกอาคาร), LCD (เสาอากาศติดเพดานภายในอาคาร), OCS (เสาอากาศรับส่งสองทิศทางภายนอกอาคาร), OCA (เสาอากาศแบบคลัสเตอร์ภายนอกอาคาร), OYI (เสาอากาศยากิภายนอกอาคาร), ORA (เสาอากาศจานรับสัญญาณภายนอกอาคาร), IWH (เสาอากาศติดผนังภายในอาคาร) เป็นต้น

มุมกำลังครึ่งหนึ่ง:032,065,090,105,360 (เสาอากาศสถานีฐาน)020, 030, 040, 050, 060, 075, 090, 120, 160, 360 (เสาอากาศทวนสัญญาณ)

วิธีการโพลาไรเซชัน:R (โพลาไรเซชันคู่), V (โพลาไรเซชันเดียว)

ได้รับ:จากข้อมูลจริง ค่าสูงสุดในปัจจุบันคือ 21 dbi

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

ย่านความถี่:รหัสข้อมูลจำเพาะ:ตัวอักษรโรมันบ่งบอกถึงรุ่นของผลิตภัณฑ์ ตัวอักษรและตัวเลขต่อไปนี้บ่งบอกถึงมุมการลดลงของ ESC รูปทรง ESC และข้อมูลอื่นๆ F คือรูปทรง; V คือ ESC; RV คือ ESC ระยะไกล

2.2 เสาอากาศสถานีฐาน

เสาอากาศรอบทิศทาง

เสาอากาศแบบดูอัลแบนด์

เสาอากาศไตรแบนด์

2.3 เสาอากาศระบบกระจาย

เสาอากาศติดเพดานสำหรับเครื่องตรวจจับควัน

เสาอากาศติดเพดานแบบโคมไฟ

เสาอากาศติดผนัง

เสาอากาศยากิ

เสาอากาศสะท้อนมุม

เสาอากาศพาราโบลา

 

   เสาอากาศผู้ใช้  

3. ภาพรวมของส่วนประกอบแบบพาสซีฟ3.1 ภาพรวมของส่วนประกอบพาสซีฟสำหรับไมโครเวฟ
อุปกรณ์แบบพาสซีฟแบ่งออกเป็นอุปกรณ์เชิงเส้นและอุปกรณ์ไม่เชิงเส้น
Øส่วนประกอบเชิงเส้นแบบพาสซีฟแบ่งออกเป็นแบบสมมาตรและแบบไม่สมมาตร
Øส่วนประกอบแบบผกผันเชิงเส้นจะแปลงสัญญาณไมโครเวฟแบบเชิงเส้นเท่านั้น โดยไม่เปลี่ยนแปลงลักษณะความถี่ และเป็นไปตามหลักการผกผัน
โดยทั่วไป สิ่งที่เราเรียกว่าส่วนประกอบแบบพาสซีฟนั้น หมายถึงส่วนประกอบเชิงเส้นแบบผกผัน

3.2 แผนภาพต้นไม้ส่วนประกอบผกผันเชิงเส้น

3.3 ตัวแยกไฟ
ตัวแยกกำลัง (Power splitter) คืออุปกรณ์ที่แบ่งพลังงานจากสัญญาณเอาต์พุตหนึ่งไปยังสัญญาณเอาต์พุตสองสัญญาณขึ้นไป
โดยพื้นฐานแล้วมันคือหม้อแปลงอิมพีแดนซ์
เป็นไปได้หรือไม่ที่จะใช้ตัวแบ่งกำลังไฟฟ้าแบบย้อนกลับเพื่อแทนที่ตัวรวมกำลังไฟฟ้า?
เมื่อใช้เป็นเครื่องสังเคราะห์เสียง ไม่เพียงแต่ต้องการการแยกสัญญาณสูงและอัตราส่วนคลื่นนิ่งต่ำเท่านั้น แต่ยังต้องคำนึงถึงความสามารถในการทนต่อกำลังไฟฟ้าสูงด้วย

• เนื่องจากพอร์ตเอาต์พุตของตัวแบ่งกำลังแบบโพรงที่ใช้กันทั่วไปนั้นไม่ตรงกันและมีคลื่นนิ่งขนาดใหญ่ ในขณะที่ตัวแบ่งกำลังแบบไมโครสตริปสามารถทนต่อกำลังไฟฟ้าต่ำในทิศทางย้อนกลับได้ เราจึงไม่แนะนำให้ใช้ตัวแบ่งกำลังในทิศทางย้อนกลับเพื่อทดแทนตัวรวมกำลัง
  

3.4 การจำแนกประเภทของตัวแบ่งกำลังไฟฟ้า

3.5 การเปรียบเทียบการจำแนกประเภทของตัวแบ่งกำลังไฟฟ้า

3.6 คุณลักษณะของตัวแยกกำลังแบบโพรง
ตัวแยกกำลังแบบโพรงใช้โลหะผสมคุณภาพสูงเป็นตัวนำ และมีอากาศเป็นตัวกลางในการบรรจุ
Ø สามารถทนต่อกำลังไฟฟ้าสูงได้มากถึง 200 วัตต์ ในขณะที่การสูญเสียทางไดอิเล็กทริกและการสูญเสียในตัวนำนั้นแทบจะไม่มีเลย และการสูญเสียจากการแทรกสัญญาณก็เล็กน้อย ซึ่งอาจน้อยกว่า 0.1 เดซิเบล
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากไม่มีตัวต้านทานแยกส่วน การแยกส่วนของพอร์ตเอาต์พุตจึงน้อยมาก ดังนั้นตัวแบ่งกำลังแบบโพรงจึงไม่สามารถใช้เป็นตัวรวมกำลังได้

3.7 แผนภาพแสดงวงจรทดสอบตัวแยกกำลังไฟฟ้า
ดังแสดงในรูป อัตราส่วนคลื่นนิ่งสามารถวัดได้ที่พอร์ต 1 และสามารถวัดการสูญเสียการแทรกได้ที่พอร์ต 2 และ 3 อย่างไรก็ตาม เนื่องจากคุณลักษณะของอุปกรณ์แยกกำลังแบบโพรงเอง ค่าคลื่นนิ่งที่พอร์ตเอาต์พุตและการแยกของพอร์ตเอาต์พุตจึงไม่ได้ถูกเสนอเป็นค่าที่ระบุ

4. ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับข้อต่อ4.1 ข้อต่อ
ตัวเชื่อมต่อ (coupler) คือส่วนประกอบที่กระจายพลังงานส่วนหนึ่งของสัญญาณอินพุตผ่านการเชื่อมต่อสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กไปยังปลายด้านตัวเชื่อมต่อ และส่วนที่เหลือจะกลายเป็นปลายด้านเอาต์พุตเพื่อการกระจายพลังงานให้สมบูรณ์
Ø การกระจายกำลังของตัวเชื่อมต่อไม่เท่ากัน
เรียกอีกอย่างว่า เครื่องสุ่มตัวอย่างกำลังไฟฟ้า (power sampler)

4.2 แผนภาพหลักการทำงานของตัวเชื่อมต่อเครือข่ายสี่พอร์ต

4.3 การจำแนกประเภทตัวเชื่อมต่อ

4.4 ตัวเชื่อมต่อทิศทาง
Ø ตัวเชื่อมต่อทิศทาง (Directional coupler) มักใช้ในการสุ่มตัวอย่างสัญญาณไมโครเวฟในทิศทางการไหลที่กำหนด จุดประสงค์หลักคือการแยกและแยกสัญญาณ หรือในทางกลับกัน การผสมสัญญาณที่แตกต่างกัน เมื่อไม่มีโหลดภายใน ตัวเชื่อมต่อทิศทางมักจะเป็นเครือข่ายสี่พอร์ต
โดยทั่วไปแล้ว ตัวเชื่อมต่อแบบกำหนดทิศทางมักถูกนำไปใช้ในสองวิธี:

4.5 ตัวเชื่อมต่อโพรง

สิ่งอำนวยความสะดวก:มีกำลังสูงแต่สูญเสียน้อย

เหตุผล:
1. สารที่บรรจุอยู่ภายในโพรงคืออากาศ ในระหว่างกระบวนการส่งผ่าน การสูญเสียพลังงานเนื่องจากอากาศนั้นต่ำกว่ามาก2. โดยทั่วไปแล้ว แถบตัวนำไฟฟ้าจะทำจากตัวนำที่มีค่าการนำไฟฟ้าดี (เช่น ผิวทองแดงชุบเงิน) และการสูญเสียในตัวนำนั้นแทบจะไม่มีเลย3. ช่องว่างมีขนาดใหญ่และระบายความร้อนได้อย่างรวดเร็ว สามารถทนต่อกำลังไฟสูงได้

4.6 แผนภาพแสดงการทดสอบดัชนีตัวเชื่อมต่อ

ดังแสดงในรูป เมื่อทิศทางการอ่านเท่ากับค่าการแยกส่วนลบด้วยค่าการเชื่อมต่อ ข้อมูลจะไม่สามารถอ่านได้โดยตรง

5. บทนำเกี่ยวกับบริดจ์ 3dB

บริดจ์ 5.13dB
ตัวเชื่อมต่อแบบบริดจ์ 3dB เป็นตัวเชื่อมต่อแบบทิศทางชนิดหนึ่งเมื่อใช้เป็นตัวรวมกำลังไฟฟ้า สัญญาณอินพุตทั้งสองจะเชื่อมต่อกับพอร์ตที่แยกจากกัน และพอร์ตเอาต์พุตแบบคู่และแบบตรงจะสลับกัน หากใช้เป็นเอาต์พุตสองตัว ไม่ว่าจะมีการสูญเสียหรือไม่ก็ตาม ผลรวมของกำลังไฟฟ้าของสัญญาณอินพุตจะถูกแบ่งไปยังพอร์ตเอาต์พุตทั้งสองเมื่อใช้เป็นเอาต์พุตแบบพอร์ตเดียว เอาต์พุตอีกด้านจะต้องเชื่อมต่อกับโหลดกำลังไฟฟ้าที่เหมาะสมเพื่อรองรับกำลังไฟฟ้าขาออกของพอร์ต มิเช่นนั้น คุณลักษณะการส่งสัญญาณของระบบจะได้รับผลกระทบอย่างรุนแรง และยังจะทำให้เกิดการสูญเสียเพิ่มเติมอีก 3dB ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อต้นทุนและความน่าเชื่อถือของส่วนประกอบแอคทีฟในระบบอีกด้วย

5.2 การประยุกต์ใช้งานหลักทางวิศวกรรม
โดยส่วนใหญ่ใช้ในการรวมแอปพลิเคชันระหว่างผู้ให้บริการคลื่นความถี่ต่าง ๆ ในย่านความถี่เดียวกัน
เนื่องจากลักษณะเฉพาะของวงจรและการประกอบชิ้นส่วนที่เป็นแบบแยกส่วน การแยกสัญญาณที่พอร์ตอินพุตของตัวเชื่อมต่อแบบบริดจ์จึงค่อนข้างต่ำ และไม่แนะนำให้ใช้ในการรวมสัญญาณระหว่างย่านความถี่ที่แตกต่างกัน

โดยสรุปแล้ว เมื่อนำการรวมความถี่หลายความถี่มาใช้ ยกเว้นความถี่พาหะที่อยู่ติดกันในย่านความถี่เดียวกัน (เช่น ความถี่พาหะที่อยู่ติดกันในย่านความถี่ดาวน์ลิงก์ GSM) ซึ่งสามารถใช้ได้เฉพาะบริดจ์ 3dB เท่านั้น และไม่เหมาะสำหรับตัวรวมสัญญาณแบบดูเพล็กซ์/มัลติเพล็กซ์ ขอแนะนำให้ให้ความสำคัญกับตัวรวมสัญญาณแบบดูเพล็กซ์/มัลติเพล็กซ์ เพื่อปรับปรุงตัวชี้วัดประสิทธิภาพของระบบและเพิ่มความน่าเชื่อถือ

5.3 ตัวแยกกำลังไฟฟ้าเทียบกับตัวเชื่อมต่อกำลังไฟฟ้า

6. บทนำเกี่ยวกับคอมไบเนอร์6.1 คอมไบเนอร์

ØFunction:
รวมสัญญาณหลายสัญญาณเข้าเป็นสัญญาณเอาต์พุตเดียว

ØCategory:
การจำแนกประเภทตามแถบความถี่รวมจริง

6.2 ตัวรวมสัญญาณ เทียบกับ สะพานเชื่อม เทียบกับ ตัวแบ่งกำลัง

7. บทนำเกี่ยวกับตัวลดทอนสัญญาณ7.1 ตัวลดทอนสัญญาณ

ตัวลดทอนสัญญาณเป็นส่วนประกอบแบบสองพอร์ตที่ทำงานร่วมกัน
ตัวลดทอนสัญญาณที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดคือตัวลดทอนสัญญาณแบบดูดซับ
โดยทั่วไปแล้ว ตัวลดทอนสัญญาณแบบโคแอกเซียลจะใช้ในงานวิศวกรรม ซึ่งประกอบด้วยวงจรลดทอนสัญญาณแบบ "π" หรือ "T"
โดยทั่วไปแล้ว ตัวลดทอนสัญญาณแบบโคแอกเซียลมีสองประเภท ได้แก่ แบบลดทอนคงที่และแบบลดทอนแปรผัน
ตัวลดทอนสัญญาณส่วนใหญ่ใช้ในระบบตรวจจับเพื่อควบคุมพลังงานการส่งสัญญาณไมโครเวฟและกำจัดพลังงานส่วนเกิน จึงช่วยขยายช่วงไดนามิกของการวัดสัญญาณ เช่น เครื่องวัดกำลังไฟฟ้า เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม เครื่องขยายสัญญาณ เครื่องรับสัญญาณ เป็นต้น

บทความนี้คัดลอกมาจาก " อิทแบงก์เพื่อสนับสนุนการคุ้มครองสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญา โปรดระบุแหล่งที่มาและผู้เขียนต้นฉบับเมื่อนำไปพิมพ์ซ้ำ หากพบการละเมิดลิขสิทธิ์ โปรดติดต่อเราเพื่อลบออก