Antenne réseau 5G
Un pas! Antenne toutes sortes de résumé de formule de calcul
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Après avoir présenté les différents paramètres importants des antennes , nous allons entrer dans un domaine plus profond, qui est celui des formules de calcul liées aux paramètres. Chaque formule apportera beaucoup de confort avant et après la pose. Ces formules sont résumées dans ce numéro, non seulement peuvent résoudre diverses questions lors de l'utilisation, mais également fournir des idées pour la disposition ultérieure de l' antenne .
Le gain d'antenne est un paramètre permettant de mesurer le degré de directivité de la carte de direction du rayonnement d'antenne. L'antenne à gain élevé donnera la priorité à une direction spécifique du signal de rayonnement. Le gain d'antenne est un phénomène passif, la puissance n'est pas augmentée par l'antenne, mais simplement redistribuée de manière à fournir plus de puissance rayonnée dans une certaine direction que les autres antennes isotropes n'émettent.
↓ Voici quelques équations approximatives pour le gain d'antenne.
Antenne générale
G(dBi) = 10 Lg { 32000 / (2θ3dB,E × 2θ3dB,H)}
Dans la formule, 2θ3dB,E et 2θ3dB,H sont respectivement la largeur des volets d'antenne dans les deux plans principaux ; 32000 sont les données empiriques statistiques.
Antenne parabolique
G (dBi) = 10Lg{4,5×(D/λ0)2}
Dans la formule, D est le diamètre du paraboloïde ; λ0 est la longueur d'onde centrale de travail ; 4.5 sont les données empiriques statistiques.
Antenne omnidirectionnelle verticale
G(dBi) = 10 Lg { 2 L / λ0 }
Dans la formule, L est la longueur de l'antenne ; λ0 est la longueur d'onde centrale de travail.
La chose la plus importante à propos du réglage de l' antenne est d'affiner son angle d'inclinaison vers le bas (ce qui peut résoudre les problèmes de couverture faible qui se chevauchent, etc.). Ce qui suit est une introduction à sa méthode de calcul d'angle d'inclinaison d'antenne la plus originale.
La formule de calcul de l'antenne pour une zone à fort trafic (zone urbaine).
Angle d'inclinaison de l'antenne = arctag(H/D) + angle vertical à mi-puissance / 2
Formule d'antenne à faible zone de service (zones rurales, suburbaines, etc.) .
Angle d'inclinaison de l'antenne = arctag(H/D)
Description du paramètre.
(1) angle d'inclinaison de l'antenne : l'angle entre l'antenne et la direction verticale.
(2) H : hauteur d'antenne. Il peut être mesuré directement.
(3) D : rayon de couverture cellulaire. Généralement, la valeur D est déterminée par un essai routier, afin d'assurer la couverture, dans la conception réelle, généralement D doit être plus grand pour assurer le chevauchement de la couverture entre les cellules voisines.
(4) Angle vertical à mi-puissance : l'angle vertical à mi-puissance de l'antenne, généralement de 10 degrés.
Diagramme directionnel, le rapport de la valeur maximale des volets avant et arrière est appelé rapport avant et arrière, enregistré en tant que F / B . Avant et après que la plus grande, l'antenne après le rayonnement (ou la réception) est plus petite. Avant et après le rapport F/B est très simple à calculer :
F / B = 10 Lg {(densité de puissance vers l'avant) / (densité de puissance vers l'arrière)}
Description des paramètres: les exigences F / B du rapport avant-arrière de l'antenne, sa valeur typique est de (18 ~ 30) dB, des circonstances particulières nécessitent jusqu'à (35 ~ 40) dB.
Le rapport entre la tension du signal et le courant du signal à l'entrée de l'antenne est appelé l'impédance d'entrée de l'antenne. L'impédance d'entrée a une composante de résistance Rin et une composante de réactance Xin, c'est-à-dire.
Zin = Rin + j Xin
L'existence d'une composante de réactance réduira l'antenne de la ligne d'alimentation à l'extraction de puissance du signal, par conséquent, doit rendre la composante de réactance aussi loin que possible pour zéro, c'est-à-dire que l'impédance d'entrée de l'antenne doit être aussi loin que possible pour une résistance pure.
En fait, même si l'antenne est bien conçue et mise en service, l'impédance d'entrée contient toujours une petite valeur de composante de réactance. Impédance d'entrée et structure d'antenne, taille et longueur d'onde, l'oscillateur symétrique à demi-onde est l'antenne de base la plus importante.
Son impédance d'entrée est Zin = 73,1 + j42,5 (ohm).
Lorsque la longueur est raccourcie (3-5) %, la composante de réactance peut être éliminée, de sorte que l'impédance d'entrée de l'antenne est une résistance pure, puis l'impédance d'entrée est Zin = 73,1 ohms (nominal 75 ohms). Strictement parlant, l'impédance d'entrée de l'antenne purement résistive ne concerne que la fréquence ponctuelle. Soit dit en passant, l'impédance d'entrée de l'oscillateur replié à demi-onde est quatre fois l'oscillateur symétrique à demi-onde, c'est-à-dire Zin = 280 ohms (nominal 300 ohms).
Le rapport tension / courant à divers endroits sur une ligne de transmission infiniment longue est défini comme l'impédance caractéristique de la ligne de transmission et est noté Z. La formule de calcul de l'impédance caractéristique d'un câble coaxial est
Z. = [60/√εr] × Log ( D/d ) [ohm
Dans la formule, D est le diamètre intérieur du réseau de cuivre du conducteur extérieur du câble coaxial ; d est le diamètre extérieur de l'âme du câble coaxial ; εr est la constante diélectrique relative du milieu isolant entre les conducteurs. Remarque : Généralement Z. = 50 ohms, il y a aussi Z. = 75 ohms.
D'après la formule ci-dessus, il est facile de voir que l'impédance caractéristique de la ligne d'alimentation n'est liée qu'au diamètre du conducteur D et d et à la constante diélectrique εr entre les conducteurs, mais pas à la longueur de la ligne d'alimentation, à la fréquence de fonctionnement et à l'impédance de charge connectée au terminal de la ligne d'alimentation.
La transmission du signal dans le départ, en plus de la perte résistive du conducteur, il y a une perte diélectrique du matériau isolant. Ces deux pertes augmentent avec l'augmentation de la longueur du feeder et de la fréquence de fonctionnement. Par conséquent, une disposition raisonnable doit être aussi courte que possible pour raccourcir la longueur du chargeur.
La taille de la perte par unité de longueur est indiquée par le coefficient d'atténuation β, dont l'unité est dB/m (décibel/mètre), l'unité sur les spécifications techniques du câble le plus utilisé dB/100m (décibel/cent mètres).
Si la puissance d'entrée du chargeur est P1, la puissance de sortie de la longueur du chargeur L (m) est P2, la perte de transmission TL peut être exprimée comme suit.
TL = 10 × Lg ( P1 /P2 ) ( dB )
Le coefficient d'atténuation est : β = TL / L ( dB / m )
En cas de désadaptation, des ondes incidentes et réfléchies existent sur la ligne d'alimentation. A l'endroit où les ondes incidente et réfléchie sont dans la même phase, les amplitudes de tension s'additionnent jusqu'à l'amplitude de tension maximale Vmax , formant un voile d'onde ; tandis qu'à l'endroit où les ondes incidente et réfléchie sont en opposition de phase, les amplitudes de tension se soustraient à l'amplitude de tension minimale Vmin, formant un nœud d'onde. Les valeurs d'amplitude des autres points se situent entre le ventre de l'onde et le nœud de l'onde. Cette onde synthétique est appelée onde stationnaire.
A, le rapport entre la tension de l'onde réfléchie et l'amplitude de la tension de l'onde incidente est appelé coefficient de réflexion, noté R.
R = amplitude de l'onde réfléchie / amplitude de l'onde incidente = (ZL - Z0) / (ZL + Z0 )
Deuxièmement, le rapport entre la tension du ventre de l'onde et l'amplitude de la tension de la section d'onde est appelé coefficient d'onde stationnaire, également appelé rapport d'onde stationnaire de la tension, noté VSWR : VSWR = amplitude de la tension du ventre de l'onde.
VSWR = Vmax / Vmin = (1 + R) / (1-R)
Plus l'impédance de charge terminale ZL et l'impédance caractéristique Z0 sont proches, plus le coefficient de réflexion R est petit, plus le VSWR est proche de 1 et meilleure est la correspondance.
