GPS接收天線的作用,是將衛(wèi)星來的無線電信號的電磁波能量變換成接收機電子器件可攝取應(yīng)用的電流。天線的大小和形狀十分重要,因為這些特征決定了天線能獲取微弱的GPS信號的能力。根據(jù)需要,天線可設(shè)計成可以工作在單一的L1頻率上,也可以工作在L1和L2兩個頻率上。由于GPS信號是圓極化波,所以所有的接收天線都是圓極化工作方式。盡管有多種多樣的條件限制,仍然有許多不同的天線類型存在,如單極的,雙極的,螺旋的,四臂螺旋的,以及微帶天線。天線的天線噪聲溫度是指其引入系統(tǒng)的噪聲水平。深圳BEIDOU天線
極化是描述電磁波場強矢量空間指向的一個輻射特性,當(dāng)沒有特別說明時通常以電場矢量的空間指向作為電磁波的極化方向,而且是指在該天線的比較大輻射方向上的電場矢量來說的。電場矢量在空間的取向在任何時間都保持不變的電磁波叫直線極化波,有時以地面作參考,將電場矢量方向與地面平行的波叫水平極化波,與地面垂直的波叫垂直極化波。由于水平極化波和入射面垂直,故又稱正交極化波;重直極化波的電場矢量與入射平面平行,稱之平行極化波。電場矢量和傳播方向構(gòu)成平面叫極化平面。電場矢量在空間的取向有的時候并不固定,電場失量端點描繪的軌跡是圓,稱圓極化波:若軌跡是橢圓,稱之為橢圓極化波,橢圓極化波和圓極化波都有旋相性。不論圓極化波或橢圓極化波,都可由兩個互相垂直線性極化波合成。若大小相等合成圓極化波,不相等則合成橢圓極化波。天線可能會在非預(yù)定的極化上輻射不需要的能量。這種不需要的能量稱為交叉極化輻射分量。對線極化天線而言,交叉極化和預(yù)定的極化方向垂直。對于圓極化天線,交叉極化與預(yù)訂極化的旋向相反。所以交叉極化稱正交極化。 寶安接收天線時鐘天線的天線極化可以是垂直極化、水平極化或圓極化等。
基站被廣泛應(yīng)用于GSM數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)、ETS無線接入系統(tǒng)等陸地通信領(lǐng)域,不同領(lǐng)域使用不同類型的天線,其設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)也不同。移動通信中的基站是相對于移動臺而言的。一般來說基站是固定的,但也有半固定和車載基站。所謂半固定基站是指基站位置常常變動,但并不需要在運動中通信。車載基站通無水印常用于車隊的車輛調(diào)度中心,它本身需要在運動中通信。本文所涉及的*指固定的基站天線。設(shè)計基站天線要考慮的重要事項。雖然狹義的天線設(shè)計是電設(shè)計,但實際上,它包括了很多領(lǐng)域,而重要的是由系統(tǒng)設(shè)計要求得出天線硬件技術(shù)條件。為了確定硬件技術(shù)條件,就必需比較電氣和機械性能以及折中處理性能和本錢。有時候性能和本錢考慮是***位的,而其次位才確定電氣的機械設(shè)計。
天線接收信號的原理是基于電磁感應(yīng)的原理。當(dāng)電磁波經(jīng)過天線時,其中的電場和磁場會產(chǎn)生變化,從而誘導(dǎo)出一個微弱的電流。這個電流被稱為感應(yīng)電流。天線的設(shè)計和結(jié)構(gòu)會影響其對不同頻率的電磁波的接收效果,一般來說,天線的長度應(yīng)該與要接收的電磁波的波長相當(dāng)。這是因為當(dāng)天線的長度為波長的一半時,電磁波的電場和磁場在天線上的變化就會比較大化,從而產(chǎn)生比較大的感應(yīng)電流。這種長度被稱為共振長度接收到的感應(yīng)電流會被放大,然后經(jīng)過處理電路轉(zhuǎn)換成可用的信號。這個信號可以是音頻信號、視頻信號或其他形式的信號取決于所使用的設(shè)備和接收臺的用途。總之,天線通過感應(yīng)電流來接收電磁波信號。天線的設(shè)計和結(jié)構(gòu)決定了其接收特定頻率電磁波的能力,而后續(xù)的處理電路則將感應(yīng)電流轉(zhuǎn)化為可用的信號。 天線可以是單頻段的,也可以是多頻段的。
在移動無線電環(huán)境中信號衰落會產(chǎn)生嚴(yán)重問題。隨著移動臺的移動,瑞利衰落隨信號瞬時值快速變動,而對數(shù)正態(tài)衰落隨信號平均值(中值)變動。這兩者是構(gòu)成移動通信接收信號不穩(wěn)定的主要因素,它使接收信號**地惡化了。雖然通過增加發(fā)信功率、天線尺寸和高度等方法能取得改善,但采用這些方法在移動通信中比較昂貴,有時也顯得不切實際:而采用分集方法即在若干個支路上接收相互間相關(guān)性很小的載有同一消息的信號,然后通過合并技術(shù)再將各個支路信號合并輸出,那么便可在接收終端上**降低深衰落的概率。通常在接收站址使用分集技術(shù),因為接收設(shè)備是無源設(shè)備,所以不會產(chǎn)生任何干擾。分集的形式可分為兩類,一是顯分集,二是隱分集。下面*討論顯分集,它又可以分為基站顯分集與一般顯分集兩類。 天線的天線極化應(yīng)與信號源的極化匹配。上海天線廠家
天線的天線增益可以通過增加天線長度或使用增益天線來提高。深圳BEIDOU天線
空間分集是利用場強隨空間的隨機變化實現(xiàn)的。在移動通信中,空間略有變動就可能出現(xiàn)較大的場強變動??臻g的間距越大,多徑傳播的差異就越大,所收場強的相關(guān)性就越小,在這種情況下,由于深衰落難得同時發(fā)生,分集便能把衰落效應(yīng)降到**小。為此必須確定必要的空間間隔。通常根據(jù)參數(shù)設(shè)計分集天線,與實際天線高度h和天線間距D的關(guān)系為:對于水平間隔放置的天線,的取值一般為10。例如天線高度為30米,則當(dāng)天線間隔約3米時,可得到較好的分集增益。另外,垂直天線間隔大于水平天線間隔。目前工程中常見的空間分集天線由兩副(收/發(fā),收)或者三副(收,發(fā),收)組成。深圳BEIDOU天線