Антенна с высоким коэффициентом усиления
Научно-популярная антенна — рабочая полоса пропускания
Примерно 15 минут, чтобы закончить чтение
И. Определение и классификация
1. Определение: Пропускная способность антенны обычно относится к диапазону частот, соответствующему тому, когда определенный параметр антенны (например, усиление, коэффициент стоячей волны по напряжению и т. д.) соответствует конкретным требованиям.
2. Классификация
Абсолютная полоса пропускания: это фактический диапазон частот, в котором может работать антенна. Формула расчета: Îf = fmax - fmin, где fmax — самая высокая частота, на которой может работать антенна, а fmin — самая низкая частота, на которой антенна может работать.
Относительная полоса пропускания**: выражается как отношение разницы между верхней и нижней предельной частотой к центральной частоте. Формула расчета: относительная полоса пропускания = (f_high - f_low) / f_center.
II. Факторы влияния и методы представления
1. Влияющие факторы. На полосу пропускания антенны влияют различные факторы, включая физический размер, форму, материал антенны и цели проектирования. Например, такие методы, как использование более толстых металлических проводов, металлических «проволочных клеток» для имитации еще более толстых металлических проводов и интеграция нескольких антенн в один компонент, могут увеличить полосу пропускания антенны.
2. Методы представления:
Условие коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН): При условии, что коэффициент стоячей волны по напряжению КСВН = 1,5, ширина рабочей полосы частот антенны называется полосой пропускания антенны. Это широко используемое определение в системах мобильной связи.
Условие падения усиления: Ширина полосы частот, в пределах которой усиление антенны падает на 3 децибела, также называется полосой пропускания антенны. Этот метод представления фокусируется на характеристике усиления антенны, изменяющейся с частотой.
III. Практическое применение и значение
1. Практическое применение. В системах связи выбор полосы пропускания антенны имеет решающее значение для производительности системы. Если полоса пропускания антенны слишком узкая, она может не охватить требуемый диапазон частот связи, что приведет к ухудшению качества связи или невозможности установить соединение. Поэтому при выборе антенны следует всесторонне учитывать такие факторы, как диапазон частот связи, требования к полосе пропускания и антеннапроизводительность системы.
2. Значение: Полоса пропускания антенны является одним из важных показателей для измерения характеристик антенны. Он определяет возможности излучения и приема антенны на разных частотах и имеет большое значение для обеспечения стабильности и надежности системы связи.
Типы полосы пропускания антенны
И. Абсолютная пропускная способность
1. Определение: Абсолютная полоса пропускания относится к фактическому диапазону частот, в котором может работать антенна, то есть к разнице между самой высокой и самой низкой частотой, когда показатели производительности антенны (такие как коэффициент стоячей волны по напряжению, коэффициент усиления и т. д.) отвечать конкретным требованиям. Формула расчета: B = fh - fl, где fh — самая высокая частота в полосе пропускания, а fl — самая низкая частота в полосе пропускания.
2. Характеристики: Абсолютная полоса пропускания напрямую отражает размер диапазона частот, который может охватить антенна, и представляет собой интуитивно понятный способ представления полосы пропускания антенны.
II. Относительная пропускная способность
1. Определение: Относительная полоса пропускания выражается как отношение разницы между самой высокой и самой низкой частотой, на которой может работать антенна, к центральной частоте. Формула расчета: Br = (fh - fl) / f0 х 100%, где fh — самая высокая частота в полосе пропускания, fl — самая низкая частота в полосе пропускания, а f0 — центральная частота.
2. Характеристики:
- Поскольку относительная полоса пропускания учитывает центральную частоту работы антенны, она может более точно отражать изменения характеристик антенны на разных частотах.
- В зависимости от размера относительной полосы пропускания антенны можно разделить на узкополосные антенны, широкополосные антенны и сверхширокополосные антенны. Обычно антенны с относительной полосой пропускания менее 10% называются узкополосными, а антенны с относительной полосой пропускания более 20% — широкополосными. Широкополосные антенны также могут быть непосредственно представлены отношением fh к fl. Антенны с соотношением fh/fl более 2:1 называются широкополосными. Если соотношение fh/fl больше 3:1, их можно назвать очень широкополосными антеннами. Если соотношение fh/fl превышает 10:1, их обычно называют сверхширокополосными антеннами. Существует также поговорка, что относительная полоса пропускания узкополосных антенн составляет менее 1 %, широкополосных антенн – от 1 % до 25 %, а у ультра- широкополосных антенн более 25 %. .
III. Другие методы представления
В дополнение к абсолютной полосе пропускания и относительной полосе пропускания, полоса пропускания антенны также может быть представлена соотношением полосы пропускания, то есть отношением верхнего и нижнего предельных частот (fh:fl). Однако этот метод представления используется реже, чем абсолютная и относительная пропускная способность.
