激励多模和利用分层结构实现双频工作是双频工作的重要途径。
一、谐振分枝法 分枝法是传统中应用最广泛、最容易理解的多频实现方法GSM/DCS/PCS和双频WIFI广泛应用于天线设计。最简单的理解方法是天线的一个分支对应于一个工作频段,每个分支相互独立。该方法在分频调谐方面具有明显的优势。由于分支的相对独立性,在调整一个频段时不会对其他频段产生很大影响。现在我们可以简单地看几组物理照片,如下:
参考:参考
当无线电波在空间中传播时,其电场方向根据一定的规律而变化,称为无线电波的极化。无线电波的电场方向称为电波的极化方向。如果电波的电场方向垂直于地面,我们称之为垂直极化波。如果电波的电场方向与地面平行,则称为水平极化波 输入阻抗天线 天线与馈线的连接端,即馈电点两端感应的信号,称为天线的输入阻抗。输入阻抗有电阻分量和电抗分量。输入阻抗的电抗分量会减少从天线进入馈线的有效信号功率。因此,必须使电抗分量尽可能为零,使天线的输入阻抗为纯电阻。 输入阻抗与天线的结构和工作波长有关,基本半波振子,即中间对称馈电的半波长导线,输入阻抗为(73.1+j42.5)欧姆。 2.3 天线的方向性 天线的方向性是指天线向一定方向辐射电磁波的能力。对于接收天线,方向性表示天线接收不同方向的电波。天线的方向性特征曲线通常用方向图表示. 方向图可以用来说明天线在空间的各个方向上发射或接收电磁波的能力。 天线功能: 控制辐射能量的去向
在地平面上,为了将信号集中在所需的地方,需要面包圈 压成。 使用反射板可以将辐射控制集中在一个方向上 反射面放置在阵列的一侧,形成扇形覆盖天线 在我们的扇形覆盖天线中,反射面将功率聚焦到一个方向,进一步提高增益 这里, “扇形覆盖天线” 与单个对称振子相比,增益为10log(8mW/1mW) = 9dBd 在方向图中,前后瓣的最大电平比称为前后比 天线增益与方向图的关系 一般来说,天线主瓣波束宽度越窄,天线增益G越高。当侧瓣电平和前后比正常时,可以用下面的近似表示 其中,Ga为天线增益(为倍数,计算时应转换为dB值) ?水平半功率角为垂直半功率角。
天线增益与方向图半功率波瓣宽度关系曲线 板状天线增加和水平波瓣宽度 使波束指向地面 演示天线波束下倾 波束下倾 用于 :控制覆盖,减少交调 两种方法:机械下倾、电下倾 产生电下倾 天线与馈线的连接端,即馈电点两端感应的信号电压与信号电流信号电压与信号电流之比。 分为机械下倾和电下倾两种情况 增益是指在输入功率相等的情况下,实际天线与空间同一点理想辐射单元产生的场强平方比,即功率比。 与对称振子相比,天线的增益是dBd表示。与各向同性辐射器相比,天线的增益dBi例如: 3dBd = 5.17dB
连接天线和发射(或接收)机输出(或输入)端的导线称为传输线或馈线。传输线的主要任务是有效地传输信号能量。因此,它应该能够将天线接收到的信号以最小的损耗传输到接收器输入端,或者将发射器发出的信号以最小的损耗传输到发射天线的输入端,而不应该拾取或产生分散的干扰信号。这样,传输线就必须被屏蔽或平衡。 当传输线的几何长度等于或大于传输信号的波长时,称为长传输线。 传输线的类型 通常有两种超短波段传输线:平行线传输线和同轴电缆传输线(微波传输线有波导线和微带等)。 平行线传输线通常由两条平行线组成。它是一条对称或平衡的传输线。这种馈线损耗大,不能用于UHF频段。 同轴电缆传输线的两条导线为芯线和屏蔽铜网。由于铜网接地,两个导体对地不对称,称为不对称或不平衡传输线。 什么是匹配?我们可以简单地认为,馈线终端连接的负载阻抗Z等于馈线特性阻抗Z。当称为馈线终端时,称为匹配连接。 在实际工作中,天线的输入阻抗也会受到周围物体的存在和杂散电容的影响。为了严格匹配馈线和天线,还需要测量天线的结构,或安装匹配装置。 反射损耗 当馈线和天线匹配时,高频能量全部被负载吸收,馈线上只有入射波,没有反射波。馈线上传输的是行波,馈线上各处的电压幅度相等,馈线上任意一点的阻抗都等于它的特性阻抗.而当天线和馈线不匹配时,也就是天线阻抗不等于馈线特性阻抗时,负载就不能全部将馈线上传输的高频能量吸收,而只能吸收部分能量。入射波的一部分能量反射回来形成反射波。 6 馈线和天线的电压驻波比 在不匹配的情况下,馈线上同时存在入射波和反射波。 反射波和入射波幅度之比叫作反射系数。 驻波比、反射损耗和反射系数 电源、负载和传输线,根据它们对地的关系,都可以分成平衡和不平衡两类。若 与此相似,若负载两端或传输线两导体与地之间阻抗相同,则称为平衡负载或平衡(馈线)传输线,否则为不平衡负载或不平衡(馈线)传输线。
又称“U”形平衡变换器,它用于不平衡馈线与平衡负载连接时的平衡变换,并有阻抗变换作用。
四分之一波长平衡-不平衡变换器 利用四分之一波长短路传输线终端为高频开路的性质实现天线平衡输入端口与同轴馈线不平衡输出端口之间的平衡不平衡变换. 我们可简单地认为,馈线终端所接负载阻抗Z等于馈线特性阻抗Z。时,称为馈线终端是匹配连接的。 当传输线的几何长度等于或大于所传送信号的波长时就叫做长传输线,简称长线。 ,它用于不平衡馈线与平衡负载连接时的平衡变换,并有阻抗变换作用。 无限长传输线上各点电压与电流的比值等于特性阻抗,用符号Z。表示。同轴电缆的特性阻抗Z=〔138/εr 1/2 〕×log(D/d)欧姆。通常Z。=50欧姆/或75欧姆(在公式中:D为同轴电缆外导体铜网内径; d为其芯线外径; εr为导体间绝缘介质的相对介电常数。) 由上式不难看出,馈线特性阻抗与导体直径、导体间距和导体间介质的介电常数有关,与馈线长短、工作频率以及馈线终端所接负载阻抗大小无关。
CDMA基站天馈系统 1天线调节支架 用于调整天线的俯仰角度,一般调节范围为:0°~15 °; 2 室外跳线 用于天线与7/8〞主馈线之间的连接。常用的跳线采用1/2 〞馈线,长度一般为3米。 3 接头密封件 用于室外跳线两端接头(与天线和主馈线相接)的密封。常用的材料有绝缘防水胶带(3M2228)和PVC绝缘胶带3M33+)。 4 接地装置(7/8〞馈线接地件 ) 主要是用来防雷和泄流,安装时与主馈线的外导体直接连接在一起。一般每根馈线装三套,分别装在馈线的上、中、下部位,接地点方向必须顺着电流方向。
5 7/8〞馈线卡子 用于固定主馈线,在垂直方向,每间隔1。5米装一个,水平方向每间隔1米安装一个(在室内的主馈线部分,不需要安装卡子,一般用尼龙白扎带捆扎固定)。常用的7/8〞卡子有两种;双联和三联。7/8〞双联卡子可固定两根馈线;三联卡子可固定三根馈线。 6 走线架 用于布放主馈线、传输线、电源线及安装馈线卡子。 7 馈线过窗器 主要用来穿过各类线缆,并可用来防止雨水、鸟类、鼠类及灰尘的进入。 8 防雷保护器(避雷器) 主要用来防雷和泄流,装在主馈线与室内超柔跳线之间,其接地线穿过过线窗引出室外,与塔体相连或直接接入地网。 9 室内超柔跳线 用于主馈线(经避雷器)与基站主设备之间的连接,常用的跳线采用1/2〞超柔馈线,长度一般为2~3米。由于各公司基站主设备的接口及接口位置有所不同,因此室内超柔跳线与主设备连接的接头规格亦有所不同,常用的接头有7/16DIN型、有N型。有直头、亦有弯头。 10 尼龙黑扎带,主要有两个作用: (1)安装主馈线时,临时捆扎固定主馈线,待馈线卡子装好后, 再将尼龙扎带剪断去掉。 (2)在主馈线的拐弯处,由于不便使用馈线卡子,故用尼龙扎带 固定。室外跳线亦用尼龙黑扎带捆扎固定。 11 尼龙白扎带:用于捆扎固定室内部分的主馈线及室内超柔跳线。
7/8馈线卡子的安装方法? 避雷器的作用和安装方法是什么? 用于固定主馈线,在垂直方向,每间隔1。5米装一个,水平方向每间隔1米安装一个(在室内的主馈线部分,不需要安装卡子,一般用尼龙白扎带捆扎固定)。 主要用来防雷和泄流,装在主馈线与室内超柔跳线之间,其接地线穿过过线窗引出室外,与塔体相连或直接接入地网。