Bu sistemlerin kalbinde, radyo frekansının en yüksek sinyal gücü ve en aza indirmek için dar bir kirişe odaklanır. Bu makale, tasarım ilkelerinin, parametrelerin ve bu mühendislerin maksimum mikrodalga bağlantıları için sofistike bir anlayış gerektirir.
Mikrodalga Bağlantıları için Yönel Antenlerin Temelleri
Yönel antenler nokta nokta-to-point mikrodalga iletişiminde önemlidir, çünkü kirişin geniş bir yönde yayılması, etkili aralığı artırmak ve diğer sistemlere müdahale olasılığını azaltmak. Tüm yatay uçaklarda aynı derecede yayılabilir antenlerin aksine, yön antenlerin, kirişin üzerinde yüksek oranda daha yüksek bir şekilde elde ettikleri yüksek oranda elde edilmesi, özellikle de antenin radyasyon deseni ile birlikte doğrulanan bir şekilde ölçülmesini sağlamak.
Üç temel yön antenleri mikrodalga noktalı manzaraya hükmetmektedir.ETHFLT:0) Parabolik yemek antenleri), bir elementten oluşan eğrilik dalgaları, yansımalı ve çok yüksek kazanç elde etmek için (tipik olarak 20-40 dBi) ve daha düşük frekanslı mikrodalgalar için kullanılan seslendiriciler arasında sıklıkla kullanılan farklı devreler için kullanılan yüksek çözünürlükte kullanılır.
Eleştirel Tasarım Parametreleri ve Ticaret-offları
Nokta-to-point mikrodalga bağlantıları için bir yön anten tasarımı, çeşitli bağlantı parametreleri üzerinde bağlıdır. Mühendisler bu parametreleri belirli bağlantı bütçe gereksinimleri, düzenleyici kısıtlamalar ve operasyonel ortamlarla tanışmaları için dengelemelidir. Aşağıdaki alt bölümler en kritik parametreler.
Kazanma ve Kiriş
Anten kazancı, antenin belirli bir yöne doğru giden radyo frekansı gücünü bir izotropik radyatöre kıyasla nasıl etkili bir şekilde yoğunlaştırdığını ölçmektir.Bu, doğrudan bir yüzeysel kayma ve ⁇ ile sınırlı olan bir boyuta kadar uzanır.
Front-to-Back
Front-to-back (F/B) oranı, ko-parlanmış veya bitişik bağlantılardan gelen radyasyonun baskısını ölçmektedir. Ayrıca, yüksek F / B oranı (tipik olarak >30 dB yüksek performanslı yemekler için) istenmeyen bir şekilde, yüksek performanslı malzemeler için en aza indirmek için çok önemlidir.
Polarizasyon ve Cross-Polarizasyon Ayrımcılığı
Akışkanlık ve antenler arasındaki kutuplaşma, etkili bir güç transferi için zorunludur. Noktada mikrodalga bağlantıları, lineer kutupizasyon (horizontal veya dikey) yaygın, ancak kutuplaşma belirli yağmur veya buz koşullarında faydalı olabilir. Cross-polarizasyon ayrımcılığı (XPD) aynı grupta, doğrulanmış bir antenin betonlaştırma ve montajsızlığı reddetme yeteneğini içerir. Yüksek XPD (tipik olarak >30 dB) kutuplaşma çeşitliliği ile frekans yeniden kullanılabilir.
Impedance Matching and VSWR
Anten, işletim bant genişliği üzerinde istikrarlı bir giriş (genellikle 50 ULL) sunmalıdır; aksi takdirde, güç verimliliği azaltır ve vericiye zarar verebilir.Dönderli dalga oranı (VSWR) maçını ölçmek - VSWR 1.5:1 veya daha düşük VSWR düşük VSWR, besleme yapılarının dikkatli bir şekilde tasarımını gerektirir ve geçişleri.For widea systems (e.g., multi-kesitli beslemeler veya multi-kesit dönüşümler gibi genişleyen teknikler.
Çevre ve Tesisit Faktörleri
En elektriksel mükemmel anten bile dağıtım ortamı için sağlam değilse başarısız olacaktır. Aşağıdaki faktörler gerçek dünya performansına merkezidir.
Terrain ve Line-of-Sight
Point-to-point mikrodalga bağlantıları, dijital yükseklik modelleri ve Fresnel bölgesi ile ilgili bir göz ardı edilen bir çizgiye dayanıyor - Tepeler, binalar ve bitki örtüsü gibi özellikler, büyük ölçüde kırılmalardan kaçınmak için engellerden en azından% 60'ı açıklayabiliyor. Güvenilir bir operasyon sağlamak için, mühendisler dijital yükseklik modellerini ve Fresnel bölgesi analizlerini kullanarak yol açıyorlar.
Atmospheric Effects and Rain Fade
Daha yüksek mikrodalga frekanslarında (özellikle 10 GHz’nin üzerinde), yağmur ve atmosfer gazları önemli ölçüde düşüşe neden oluyor. ITU-R, bölgesel yağmur oranı istatistiklerine dayanan yağmur tahminlerine ilişkin modelleri verir. Anten tasarımı, bağlantı bütçesinde bu kayıplar için, genellikle daha yüksek kazanç veya daha büyük bir apertures gerektiren yüksek kazanç veya daha büyük bir düşüşe neden olabilir.
Rüzgar Yükleniyor ve Mekanik İstikrar
Yüksek rüzgarlar, dar bir anteni yıkabilir ve kuyruk ve bağlantı kesintisi kaybına yol açabilir. Anten yapısı, kirişin bir kısmını en kötü durumda rüzgar koşullarından uzak tutmanın yeterli olması gerekir.Bu, eğimli ve antenlerin dikkatli bir şekilde incelenmesini gerektirir.For parabolik şekli rüzgar basıncı altında tutulmalıdır; yüksek çözünürlükte kompozitler veya kalın metal ölçümler kullanarak stabiliteyi artırır.
Hoşgörüleri
1-2°'nin kirişli kirişleri ile antenler için, mekanik hizalama son derece kesin olmalıdır - kazanıma bağlı olarak 0.1°'ye kadar 0,5 °'ye kadar. Bu, düşük seviyeli malzemelerin kullanımı gerektirir, GPS tabanlı eğimli aletler. Long-term stabilitesi kritiktir: Kulenin ısı genişlemesi birkaç onda ısı döngüsüne kadar anteni değiştirebilir.
Malzeme Seçimi ve İnşaat
Bir yön anten için seçilen malzemeler doğrudan elektromanyetik performansını, dayanıklılığını ve maliyetini etkiler. Her tür anten farklı gereksinimleri vardır.
Parabolik Dish Antenler
Kombinasyon en kritik bileşenidir. Yüzey kabalığı ile kesin bir paraboloid olmalıdır (işçi dalga boyundan 1/16'dan daha az - 18 GHz'de, bu, genellikle 1 mm'nin altındaki yüzey sapmaları anlamına gelir. Ortak malzemeler spun alüminyumu (ışık, iyi yüzey doğruluğu), iletken kaplama ile camlar (düşük maliyeti, korozyona karşı dayanıklıdır), ve karbon fiber kompozitleri (özellikle sert ve hafif ama pahalı)
Yagi-Uda Antenleri
Yagi dizileri mikrodalga frekansları (örneğin, 2.4-6 GHz) genellikle elementlere alüminyum veya bakır tüplü kullanımdır; tahrik edilen element, sert yüklerin altında elementi korumak için bir kumar veya kumar makinesidir.
Fazd Dizi Antenleri
Bu antenler, yüksek sıcaklık üzerinde düşük kayıp ve istikrarlı izin verme sistemleri, tam olarak kalibre edilmiş yamalar ve besleme ağları için baskılı. Rogers 4350B veya sıvı kristal polimer (LCP) gibi alt yüzeylerde ısı dağılımını sağlar. Fazd dizileri, tam olarak kalibre edilmiş birçok faz değiştiricileri ve yükselteçleri gerektirir.
Test, Doğrulama ve Bakım
Tasarım ve üretimden sonra, kapsamlı testler antenin özelliklerini sağlar. Alan testleri daha sonra gerçek koşullar altında bağlantı performansını doğrular.
Laboratuvar Testi
[FONT:0]Near-field ve çok-alan aralık testi[[Dön-Dön-D], radyasyon desenleri, kazanım, kirişaltı, F / B oranı ve kutuplaşma. Bir anekoic odasında, anten bir pozisyona monte edilir ve bir dizi test yapılır; veriler pasif Intermodulation (PIM) için de test edilir.
Alan Deployment ve Link Optimizasyon
Kurulum sırasında, alan spektrumu analizci ve güç sayacı alınan sinyal gücünü doğrulamak için kullanılır. Geçici yanlışlık, alınan seviye veya biraz hata oranını takip ederken antenin azimuth ve yükseklik ile düzeltilir.Birçok modern sistem otomatik aktarma gücü kontrolü (ATPC) için uygun bir hizalama yerine getirir.
Periyodik Bakım
Zamanla, anten performansı korozyon, kir veya buz birikimi, yüksek kuş aktivitesi ile donanımın optimizasyonu veya yansıma şekli ile bozulmadan bozulabilir. Bir bakım programı görsel incelemeyi, yansıma ve radome'nin temizlenmesini ve entegre sensörlerin tekrar kontrol edilmesini engelleyebilir.
Future Path in Yönel Anten Tasarımı
Daha yüksek veri oranları için talep büyüdükçe, nokta nokta-to-point mikrodalga bağlantıları milimetre dalga frekanslarına (örneğin, 60 GHz, 70/80 GHz E-band) Bu tür frekansları uzaysal izolasyon yoluyla yeniden kullanan antenler giderek daha sıkı hale gelir, çünkü dalga kılavuzları geri yüklemeye veya yüklemeye olanak sağlarlar.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Zaman zaman zaman zaman aralığı, kutuplaşma ve arazi gibi çevresel faktörler için yön verici bir mühendislik meydan okuması, elektromanyetik teori, malzeme bilimi ve pratik dağıtım kısıtlamaları.Hızlı dengeleme kazancı elde ederek, kiriş genişliği, ön-to-gerileme oranı, kutuplaşma ve tersleme - arazi gibi çevresel faktörler için muhasebe, yağmur, rüzgar yükleme ve eğim toleransları - umut verici yüksek kapasite ve güvenilirlikleri sağlayan antenler oluşturabilir.