Файл: Понятие антенна. Обобщенная конструкция антенны. Основные уравнения эмп. Классификация антенн в зависимости от длины волны.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.11.2023
Просмотров: 99
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
32. Принципы размещения АС на подвижных объектах. Разновидности АС СПР.
Сотовая связь, сеть подвижной связи — один из видов мобильной радиосвязи, в основе которого лежит сотовая сеть. Ключевая особенность заключается в том, что общая зона покрытия делится на ячейки (соты), определяющиеся зонами покрытия отдельных базовых станций. Основные составляющие сотовой сети — это сотовые телефоны и базовые станции, которые обычно располагают на крышах зданий и вышках. Сеть составляют разнесённые в пространстве приёмопередатчики, работающие в одном и том же частотном диапазоне, и коммутирующее оборудование, позволяющее определять текущее местоположение подвижных абонентов и обеспечивать непрерывность связи при перемещении абонента из зоны действия одного приёмопередатчика в зону действия другого. Сотовые сети могут состоять из базовых станций разного стандарта, что позволяет оптимизировать работу сети и улучшить её покрытие.
33. Принципы размещения АС базовых станций сотовой связи. Анализ мешающих воздействий.
Сотовая связь, сеть подвижной связи — один из видов мобильной радиосвязи, в основе которого лежит сотовая сеть. Ключевая особенность заключается в том, что общая зона покрытия делится на ячейки (соты), определяющиеся зонами покрытия отдельных базовых станций. Основные составляющие сотовой сети — это сотовые телефоны и базовые станции, которые обычно располагают на крышах зданий и вышках. Сеть составляют разнесённые в пространстве приёмопередатчики, работающие в одном и том же частотном диапазоне, и коммутирующее оборудование, позволяющее определять текущее местоположение подвижных абонентов и обеспечивать непрерывность связи при перемещении абонента из зоны действия одного приёмопередатчика в зону действия другого. Сотовые сети могут состоять из базовых станций разного стандарта, что позволяет оптимизировать работу сети и улучшить её покрытие.
Анализ мешающих воздействий
На радиоприем в какой-то мере влияет практически все: железобетонные конструкции и экранирующие (отражающие либо не пропускающие сигнал) поверхности. Одна из распространенных причин «ухудшения» связи —собственная рука. Если антенна в телефоне встроенная, ее иногда зажимают рукой, вспышки на Солнце и даже —северное сияние.
34. Антенны абонентских терминалов сотовой связи.
Сотовая связь, сеть подвижной связи — один из видов мобильной радиосвязи, в основе которого лежит сотовая сеть. Ключевая особенность заключается в том, что общая зона покрытия делится на ячейки (соты), определяющиеся зонами покрытия отдельных базовых станций (БС). Соты частично перекрываются и вместе образуют сеть. Сеть составляют разнесённые в пространстве приёмопередатчики, работающие в одном и том же частотном диапазоне, и коммутирующее оборудование, позволяющее определять текущее местоположение подвижных абонентов и обеспечивать непрерывность связи при перемещении абонента из зоны действия одного приёмопередатчика в зону действия другого. Основные составляющие сотовой сети — это сотовые телефоны и базовые станции, которые обычно располагают на крышах зданий и вышках. Базовая станция в радиосвязи— системный комплекс приёмопередающей аппаратуры, осуществляющей централизованное обслуживание группы оконечных абонентских устройств.
Всенаправленные и секторные антенны- запитываемые полуволновых вибраторов внутри корпуса, имеющего вид трубки
Плоские панельные антенны
Логопериодические антенны- применяются в качестве донорных антенн, они могут принимать сигналы сразу нескольких частотных диапазонов
Интеллектуальные антенны- необходимость подобных работ обусловлена высокой плотностью числа абонентов в современных мегаполисах, увеличением трафика неравномерностью распределения абонентов и трафика в течение дня, недели или в связи с проведением каких-либо массовых мероприятий.
35. Формы представления ДН. Типичные ДН, применяемые в радиосвязи и радиотехнике.
Диаграмма направленности (антенны) — графическое представление зависимости коэффициента усиления антенны или коэффициента направленного действия антенны от направления антенны в заданной плоскости.
Форма диаграммы направленности изменяется в зависимости от длины волны.
При наличии четко выраженной направленности излучения в диаграмме различают главный, задний и боковые лепестки. Главным лепестком диаграммы направленности является тот, в пределах которого излучение антенны максимально. Лепесток диаграммы направленности, направление которого образует по отношению к направлению главного лепестка угол равный или близкий 180° , называется задним. Боковым лепестком диаграммы направленности является любой лепесток кроме главного и заднего. Задний лепесток и боковые лепестки характеризуются своими уровнями. Под уровнем лепестка понимают отношение его максимума к максимуму главного лепестка. Численно уровень любого лепестка равен значению нормированной характеристики направленности в точке, соответствующей направлению его максимума. В некоторых случаях говорят о кривой, которая огибает все боковые лепестки. Эта кривая так и называется – «огибающая уровней боковых лепестков»
Типичные ДН, применяемые в радиосвязи и радиотехнике.
ДН типичной направленной антенны (азимутальная). 
ДН по углу места.36. Антенны СДВ- и ДВ-диапазонов.
Использование для радиосвязи земной волны предопределяет применение в ДВ и СДВ диапазоне антенн с вертикальной поляризацией, поскольку для этого диапазона замена реальной земли идеально проводящей еще более оправдана, чем в случае KB диапазона. Для расширения зоны уверенного приема следует использовать антенны, мало излучающие под углами Δ > 40...50°. Такие антенны носят название антифединговых. К недостаткам ДВ и СДВ диапазонов относятся высокий уровень атмосферных и промышленных помех, невозможность реализовать антенны с высокими КНД и КПД и необходимость весьма мощных передатчиков с вытекающей проблемой увеличения вмещаемой антенной мощности. Из-за особенностей распространения СДВ, ДВ максимум излучения антенн этих диапазонов должен быть направлен вдоль поверхности земли. Обычная высота опор для антенн ДВ и СДВ диапазонов составляет 150...200 м., сопротивление излучения мало. Основными задачами при разработке ДВ и СДВ антенн являются: увеличение мощности, излучаемой антенной; уменьшение напряжений в антенне; расширение полосы пропускаемых антенной частот; увеличение КПД антенны. Эти задачи можно решить, увеличивая сопротивление излучения, уменьшая сопротивление потерь и реактивное сопротивление антенны.
В ДВ и СДВ передатчиках большой мощности иногда применяют сложные заземления, с помощью которых удается даже на СДВ получить КПД антенны близкий к 90%. Горизонтальное полотно антенны имеет длину до 250 м и служит для того, чтобы сделать распределение тока на вертикальной части более равномерным и тем самым увеличить действующую высоту антенны и ее сопротивление излучения. Токи, распределенные на горизонтальной части, практически не излучают, так как их действие компенсируется противофазным зеркальным изображением. Излучение вертикальной части антенны за счет влияния земли усиливается. Диаграммы направленности в горизонтальной плоскости оказываются равномерными, а в вертикальной - как у вертикального диполя Герца.
Для увеличения сопротивления излучения в СДВ диапазоне используются более сложные антенны, являющиеся комбинациями нескольких Г- или Т- образных антенн, прилегающих друг к другу и имеющих синфазно возбужденные вертикальные части
37. Антенны СВ-диапазона.
Использование для радиосвязи земной волны предопределяет применение в СВ диапазоне антенн с вертикальной поляризацией, поскольку для этого диапазона замена реальной земли идеально проводящей еще более оправдана, чем в случае KB диапазона. Для расширения зоны уверенного приема следует использовать антенны, мало излучающие под углами Δ > 40...50°. Такие антенны носят название антифединговых. Из-за особенностей распространения СВ максимум излучения антенн должен быть направлен вдоль поверхности земли. В случае СВ антенн необходимость борьбы с замираниями вынуждает использовать вибраторы высотой до 350 м и выше.
СВ антенны имеют сравнительно большую относительную длину и их сопротивление излучения составляет десятки Ом. Однако здесь возникает дополнительная задача, связанная с обеспечением антифединговых свойств антенны, чтобы антифединговая антенна сохраняла свои свойства в широком диапазоне волн.
СВ вещательные антенны выполняют в виде антенн – мачт. Основание антенны-башни крепится к земле с помощью изоляторов; оттяжки для крепления этой антенны не требуются. Антенны-мачты поддерживаются в вертикальном положении небольшим числом оттяжек. Высота антенн-башен обычно составляет 60...200 м, а антенн-мачт 60...350 м. Положительными свойствами этих антенн по сравнению с проволочными являются: наличие только одной мачты или башни (в случае проволочных антенн требуются минимум две мачты), что экономит площадь антенного поля; меньшее искажение ДН в связи с отсутствием большого числа оттяжек, подъемных тросов и т.д.
38. Антенны КВ-диапазона
Входное сопротивление антенны в KB диапазонах составляет примерно 300 Ом, что позволяет использовать в качестве фидера и одиночный провод, и двухпроводную линию с соответствующим волновым сопротивлением, и, наконец, коаксиальный кабель, подключаемый через согласующий трансформатор.
В диапазоне КВ земная поверхность не является хорошим проводником, поэтому для радиосвязи можно применять кроме вертикально поляризованных и горизонтально поляризованные волны. Ухудшение проводящих свойств земли означает и ухудшение отражающих свойств, но благодаря тому, что отражение КВ происходит от высокого слоя F, дальность связи на КВ даже при малых углах отражения и сравнительно малых мощностях радиостанций, больше чем на ДВ и СВ.
Преимуществом связи на КВ, является возможность строить антенны, размеры которых в несколько раз больше λ благодаря чему, формируется диаграмма направленности максимума излучения в заданном направлении, т.е. усиление.
Если на КВ применяют вертикальные антенны, то для обеспечения принципа зеркальности желательно улучшить проводящие свойства Земли, например, увлажнить почву в радиусе l/4, закапывать листы металла, либо устанавливать так называемый «противовес» в виде веера проводников. В противном случае искажается диаграмма направленности антенны и уменьшается ее эффективность.
39. Матрица рассеяния. Основные свойства.
Расчет СВЧ цепей, состоящих из отрезков линий передачи, разветвлений и неоднородностей, может быть существенно упрощен при использовании волновых матриц рассеяния [S]. Элементами матрицы [S] являются комплексные коэффициенты отражения и передачи волн напряжения между соответствующими зажимами многополюсника
Матрица рассеяния [S] определяет соотношения между отраженными и падающими нормированными волнами. При последовательном соединении элементов в цепи удобно применять матрицу сопротивлений, при параллельном соединении – матрицу проводимостей. При каскадном соединении, которое почти всегда применяется в СВЧ цепях более удобно использовать матрицу рассеяния.
Основные свойства элементов матрицы рассеяния четырехполюсника:
1. Свойство взаимности: если для данного узла справедлива теорема взаимности, то четырехполюсник, характеризующий данный узел, является взаимным, а его матрица рассеяния [