常用的短波天線主要分為3類,一類是垂直天線(GP),第二類是偶級天線(DP),第三類為八木天線(YAGI)。除此之外,還有框型、鉆石型、碟型等等,這里我們主要討論三類天線,其中重點(diǎn)探討偶級天線及其變形。從使用來看,GP天線主要用于近距離—中距離通訊,尤其是近距離通訊依靠地波傳送,效果非常好。而DP天線的近距離通訊效果慘不忍睹。由于高度的限制,普通愛好者不可能架設(shè)很高的天線,一般來說5-10米高度的GP天線適合自己架設(shè)。但是對于短波波長來說,這樣的高度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,例如180米波,即使1/2波長也有90米高,對于普通愛好者來說這是根本不可能實(shí)現(xiàn)的。因此5-10米高的短波天線如果希望用于短波全段就必須加感,這樣發(fā)射的效率就很低了,通常GP天線用于21-29M頻段較為普遍,再低的頻段就不再使用GP天線了。此外,GP天線的防雷也比較難做,總不可能在天線旁邊樹一根比天線還高的鐵管做避雷針吧?這是一支典型的DP天線的結(jié)構(gòu),其中紅色部分為絕緣子,和兩端的牽引繩隔開。主振子長度為1/2波長。為何要采用1/2波長呢?這是因?yàn)?/2波長中心抽頭后兩端各為1/4波長,這樣天線的阻抗為50歐姆,才能夠和發(fā)射機(jī)相匹配。通信天線的設(shè)計(jì)精良,可適應(yīng)各種環(huán)境和工作條件。北京測試設(shè)備通信天線校準(zhǔn)
【輻射電阻】是一個(gè)等效電阻,如果用它來代替天線,就能消耗天線實(shí)際輻射的功率。因此,采用輻射電阻這個(gè)概念,可以簡化天線的有關(guān)計(jì)算。輻射電阻的大小取決于天線的尺寸、形狀以及饋電電流的波長。因?yàn)榘l(fā)射天線的任務(wù)是輻射電磁波,所以在裝置天線時(shí)總是適當(dāng)?shù)剡x擇其尺寸和形狀,使輻射電阻盡可能大一些?!咎炀€有效高度】小于四分之一波長的垂直天線:假定在一根垂直的天線上有均勻分布的電流。此均勻電流等于實(shí)際天線上的較大電流,且所產(chǎn)生的輻射場強(qiáng)與實(shí)際天線的輻射場強(qiáng)相同,該假設(shè)的垂直天線的長度即為實(shí)際天線.【全向天線】,即在水平方向圖上表現(xiàn)為360°都均勻輻射,也就是平常所說的無方向性,在垂直方向圖上表現(xiàn)為有一定寬度的波束,一般情況下波瓣寬度越小,增益越大?!緦ΨQ振子】是一種經(jīng)典的,迄今為止常用的天線,單個(gè)半波對稱振子可簡單地單獨(dú)地使用或用作為拋物面天線的饋源,也可采用多個(gè)半波對稱振子組成天線陣。兩臂長度相等的振子叫做對稱振子,每臂長度為四分之一波長、全長為二分之一波長的振子,稱半波對稱振子,另外,還有一種異型半波對稱振子,可看成是將全波對稱振子折合成一個(gè)窄長的矩形框,并把全波對稱振子的兩個(gè)端點(diǎn)相疊。北京授時(shí)通信天線時(shí)鐘通信天線的優(yōu)化功耗設(shè)計(jì),延長了電池壽命,為用戶提供更長時(shí)間的通信服務(wù)。
首先根據(jù)所要接收的衛(wèi)星,把衛(wèi)星接收機(jī)所接收的頻道頻率調(diào)準(zhǔn)。有的衛(wèi)星接收機(jī)頻率顯示為衛(wèi)星頻道的下行頻率頻頭的輸出中頻950MHz~1540MH,即是衛(wèi)星接收機(jī)的接收輸入中頻頻率。當(dāng)碰上這情況時(shí),用高頻頭的本震頻率5150MHz減去中頻頻率得出的是衛(wèi)星頻道的衛(wèi)星下頻率。把所有的連接線接收,根據(jù)所要接收信號的極化方式粗調(diào)饋源,按極化要求調(diào)好饋源的波導(dǎo)口方向。把天線反射面轉(zhuǎn)向正南方向,松開仰角調(diào)節(jié)杠,讓反射面上下調(diào)節(jié)靈活方便。然后根據(jù)所要捕捉的衛(wèi)星定點(diǎn)的經(jīng)度和調(diào)式所在地的地理位置,向東或向西一點(diǎn)一點(diǎn)轉(zhuǎn)動天線反射面來改變反射面的方位。每轉(zhuǎn)動一點(diǎn)方位后緩慢上下調(diào)節(jié)重復(fù)如此直至出現(xiàn)信號,確認(rèn)是所要接收的衛(wèi)星節(jié)目,然后保持信號強(qiáng)度暫固定仰角,進(jìn)行下一步方位角微調(diào)。
安裝拋物面天線時(shí),一般按廠家提供結(jié)構(gòu)圖安裝。各廠家的天線結(jié)構(gòu)都是大同小異基本相同。天線的結(jié)構(gòu)反射板有整體成形和分瓣兩種(2M以上的反射板基本為分瓣),腳架主要有立柱腳架和三腳架兩種(立柱腳架較為常見),個(gè)別一點(diǎn)八米以下腳架為臥式腳架。以下是基本安裝步驟:臥式腳架裝在已準(zhǔn)備好的基座上,校正水平,然后堅(jiān)固腳架鐵絲及焊接固定(臥式腳架須先調(diào)好方位角后方可固定腳架)。裝上方位托盤和仰角調(diào)節(jié)螺桿。依順序?qū)⒎瓷浒宓募訌?qiáng)支架和反射板裝在反射板托盤上,在反射板與反射板相聯(lián)接時(shí)稍為固定即可暫不緊固,等全部裝上后,調(diào)整板面平整再將全部螺絲堅(jiān)固。這里提起注意的是分瓣反射板有些廠家是無順序的可隨意拼裝,但有些三瓣是有安裝饋源支桿的安裝點(diǎn),這三瓣須三分安裝在里面,否則饋源支架裝上后不對稱饋源與天線的反射焦點(diǎn)不能重合影響信號增益甚至收不到信號。整體成形的反射板裝上托盤架后直接將反射板裝在方位托架上即可。裝上饋源支架,饋源固定盤。饋源、高頻頭的安裝與調(diào)整:把饋源和高頻頭和連接其矩形波導(dǎo)口必須對準(zhǔn)、對齊、波導(dǎo)口內(nèi)則要平整,兩波導(dǎo)口之間加密封圈,擰緊螺絲防止?jié)B水,將連接好的饋源高頻頭裝在饋源固定盤上。高效天線,提升網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。
通信天線有四個(gè)重要參數(shù):增益(Gain)、駐波(VSWR)、噪聲系數(shù)(Noisefigure)、軸比(Axialratio)。其中特別強(qiáng)調(diào)軸比,它是衡量整機(jī)對不同方向的信號增益差異性的重要指標(biāo)。由于衛(wèi)星是隨機(jī)分布在半球天空上,所以確保天線在各個(gè)方向均有附近的敏感度是非常重要的。軸比遭到天線功能、外觀結(jié)構(gòu)、整機(jī)內(nèi)部電路及EMI等影響。1、陶瓷片:現(xiàn)在市面上運(yùn)用較多的為25x25、18x18、15x15、12x12.陶瓷片的面積越大,介電常數(shù)也越大。其共振頻率越高,接受效果越好。
2、銀層:陶瓷表面銀層能夠影響天線共振頻率,理想的GPS陶瓷片頻點(diǎn)應(yīng)該落在,但天線頻點(diǎn)非常容易遭到周邊環(huán)境影響,特別是裝配在整機(jī)內(nèi),經(jīng)過調(diào)整銀面涂層外形,來調(diào)節(jié)頻點(diǎn)從頭保持在。
3、饋點(diǎn):陶瓷天線經(jīng)過饋點(diǎn)收集共振信號并發(fā)送至后端。由于天線阻抗匹配的原因,饋點(diǎn)一般不是在天線的正中,而是在XY方向上做細(xì)小調(diào)整。
4、放大電路:承載陶瓷天線的PCB形狀及面積。由于GPS天線有觸地反彈的特性,當(dāng)背景是7cm×7cm無間斷大地時(shí),patch天線的效能能夠發(fā)揮到。雖然受外觀結(jié)構(gòu)等因素制約,但盡量保持相當(dāng)?shù)拿娣e且形狀均勻。放大電路增益的挑選合作后端LNA增益。Sirf的GSC3F要求信號輸入前總增益不得超越29dB。 穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò),選擇正確的天線。山東定位精度通信天線儀器
網(wǎng)絡(luò)連接,高效天線是必備之選。北京測試設(shè)備通信天線校準(zhǔn)
“阻抗”類似于光學(xué)中的折射率。電波穿行于天線系統(tǒng)不同部分(電臺、饋線、天線、自由空間)是會遇到阻抗差異。在每個(gè)接口處,取決于阻抗匹配,電波的部分能量會反射回源,在饋線上形成一定的駐波。此時(shí)電波大能量與小能量比值可以測出,稱之為駐波比(SWR)。駐波比為1:1是理想情況。。而高達(dá)6:1的駐波比也可出現(xiàn)在相應(yīng)的設(shè)備中。極小化各處接口的阻抗差(阻抗匹配)將減小駐波比并極大化天線系統(tǒng)各部分之間的能量傳輸。天線的復(fù)阻抗涉及該天線工作時(shí)的電長度。通過調(diào)節(jié)饋線的阻抗,即將饋線當(dāng)作阻抗變換器,天線的阻抗可以和饋線和電臺相匹配。更為常見的是使用天線調(diào)諧器、巴倫、阻抗變換器、包含電容和電感的匹配網(wǎng)絡(luò),或者如伽馬匹配的匹配段。輻射方向圖半波雙極子天線輻射方向圖(線性)半波雙極子天線(同上)增益(dBi)輻射方向圖是天線發(fā)射或接受相對場強(qiáng)度的圖形描述。由于天線向三維空間輻射,需要數(shù)個(gè)圖形來描述。如果天線輻射相對某軸對稱(如雙極子天線、螺旋天線和某些拋物面天線),則只需一張方向圖。不同的天線供應(yīng)商/使用者對于方向圖有著不同的標(biāo)準(zhǔn)和制圖格式。 北京測試設(shè)備通信天線校準(zhǔn)