裂痕式平板天线与高频头一体化
平板天线与高频头一体化是年夜势所趋,无论是振子式的平板天线仍是缝障隙式的平板天线,此刻的产物年夜部门都将高频头做在平板天线琅缦沔,这样的措置,会呈现一些新情形:
1、高频头和平板天线做在一路,使调节身分全数落到天线上,无需调节高频头。
2、因为极化调节转为调天线,是以高频头只需单一极化。
3、原本的高频头年夜部门使用在反射式抛闻缦沔天线上,所以高频头和馈源一体化的多。今朝用在天板天线上,顺领受体例改变,一体化高频头便没有使用的需要,所以在平板天线中的高频头是没有馈源的。
裂痕式平板天线最年夜的特点是经由过程波导来馈电或传输旌旗灯号,也就是平板天线的输出是经由过程波导传送到高频湾塾违,那 么高频头与波导若何联接呢?其实很简单,只要二者之间加一变形波导就可以了。因为现代手艺上早就实现了方变矩、圆变矩等等变形波导的出产。不外尽管这样,仍要注重阻抗是否达到真正的匹配。
疑隙式平板天线的手艺指标
与反射式抛面天线一样,以海域牌这面小平板天线为例,我们也来看看裂痕式平板天线的手艺指标。
1、合用的频率规模。也就是这面天线可以领受的卫星旌旗灯号的频率规模,有两种:一种是内置单本 振高频头的本振频率为10.7GHz的, 合用领受的卫星旌旗灯号频率规模是11.7~12.75GHz,宽带为1.05GHz。
虽然看起来后者的带宽比前者宽一倍,适合领受的频宽带得多,良多10和10GHz的旌旗灯号能领受。可是,恰是因为后者的频带做的很宽,;是以它的幅频特征就难以做好,它的带内不服地坦度有可能年夜于前者,结不美观是有些频点不必然好用。是以建议,没有非凡要求,最浩揭捉?购前者。
2、天线的增益。经由实测,这款海域牌360mm×196mm×85mm的小裂痕平板天线的平均增益是30dBi。
3、驻波比。巨匠对驻波比可能斗劲目生,它表述的是电旌旗灯号在传输中是否全数传输达到终点的一个指标。我们知道,电波在传输中,但愿将入射电波全数传输到输出口。但现实上,传输中处处都可能有否决,有否决就会有反射,因为传输中,任何处所阻抗不匹配或传输导体的粗拙和不滑腻,城市造成电波的反射。是以驻波比是纺暌钩电波情形的一具物理量。驻波比用(1+P)/(1-P)表征,P为反射系数=E-/E+
,其中E-为反射波电场值,E+为入射波电场值。
当反射波E-越小,意味着反射系数P越小,驻波比便趋向于1。因为我们可以看出,驻波比越小越好,是以它暗示没有反射,暗示领受的旌旗灯号更多的传输到终端。虽然驻波比越小,越趋向于1越好,但不会等于1,这声名这个天线好,能将天线所领受到的旌旗灯号全数或接近全数传输到下一级上去。
这款海域牌裂痕式平板天线的驻波比为1.5。
4、噪声。天线的噪声是一个很复杂的问题,凡是在无源天线中我们只谈判天线固有的热噪声和惹人的天电噪声(仰角噪声),而这里这二种噪声均因这款天线的面积很小可忽略不计。可是因为今朝的平板天线又多为天线+高频头而组成一体化平板天线,所以高频头的噪声在此时就成为一体化天线的噪声了。今朝这款海域牌平板天线的噪声是0.7~0.8dB。
5、标的目的性。为了提高天线使用的有用性,将有限的功率集中辐射到有用的处所,凡是天线都设计有较强的标的目的性。一般用天线的标的目的性系数和标的目的性图来表征天线的标的目的性。标的目的性系数D=3.2n,n为裂痕数。天线的标的目的性图有两类:一时直角坐标系的标的目的图,一是圆座标系标的目的性图。这两张图根基上纺暌钩了这款小型经裂痕平板天线的辐射标的目的特征。年夜中我们看出,它有较强的辐射标的目的性。
天线的标的目的性较强弱可用半功率角来暗示,它是天线标的目的性图中主瓣上功率下降一半时所对应的角度。或者年夜座标幅度为1处下降至0.707幅度制瘫,所对应的角度值。年夜实测情形来看,这款平板天线的半功率角为2.5o摆布,年夜这个数值来看,天线的标的目的性是很强的。是以它的效率会是 很高的。
年夜这款小平板天线的半功率角看出,发烧友的“一锅多星”也可以实现,不外要求双星的轨位最多只能相差2.5o,跨越2.5o的两颗卫星无法兼收的。由此也可以揣度,反射式抛闻缦沔天线凡是能实现一锅多星的,其半功率角都很年夜,声名这种天线的增益和标的目的性与效率以及聚焦都不是很好。
6、效率。这是平板天线的一个很主要的手艺指标,鉴于天线厂家没有供给具体数据,我们也只能估量?字析了。反射式抛闻缦沔天线中,一次反射式抛面天线最高质量的天线效率也只有0.7摆布,而一般合适国标的天线的效率也只有0.6摆布,而凡是低价钱非正规厂家的天线生怕只有0.4~0.5,如斯的低效,只能年夜价钱上找原因了。
平板天线的效率具体是若干好多,厂家没有供给。但年夜我们剖析上看,有个很是主要的身分抉择了它的效率,那就是平板天线的辐射元的馈电。在振子式平板天线上,它们的馈电采用微带传输线。在裂痕式平板天线上,它们的馈电是波导。无论是振子式平板天线,仍是裂痕式平板天线,它们的馈电如不美观达到完全的同相馈电(做到这一点,年夜手艺上和工艺上来讲是相当不轻易的),它们的效率就会很高, 凡是要跨越反射式抛闻缦沔天线。
7、前后向比。一付天线的主辐射标的目的是平板天线垂直的前方,而在它的后背后方有没有辐射?严酷的讲也是有一些辐射的,这恰是我们要采纳法子加以提防的。好比,在平板天线的最低层应是一层金属板,起着反射和防后面辐射的浸染。此外,也可以年夜平板天线的振子式或裂痕的长短上,距离距离和数目上加以考虑,使天线的标的目的性更强,或设法使天线副辐射瓣减小或数目削减,也可以提高前后向比。前后方比既纺暌钩了平板天线的辐射能力,也纺暌钩了平板天线的抗干扰能力。此质ё俳年夜越好。
8、辐频特征。即辐度(或增益)一频率特征,或简称频率特征。这是一个很是主要的手艺指标,专业人员在剖析问题是地经常用到这个特征,而在卫视发烧友中,年夜部门人不清嚣张,就更谈不到它的用处了。其实良多若干好多发烧友碰着的思疑,用辐频特征来诠释马上就年夜白了。
辐频特征,现实上是一个电路或一个器件自身具有的特征,我们用一条辐度的巨细与工作频率的关系曲线来进行描述。是以常称为辐频特征曲线或频率特征曲线。这在电子电路中,出格是高频率的电子电路中是必需考虑的。因为低频工作时,频率高点低点所产的效不美观——旌旗灯号的巨细是没有多年夜转变的。然而工作在高破瘫,出格是在旌旗灯号在MHz以上时,频率的转变所激发的旌旗灯号辐度巨细的转变就斗劲较着了。
一个理想电路的辐频特征曲线,它是一条较平展的曲线,在工作规模f1~f2内,它的辐度是没有转变的。
可是一个现实的电路或器件是很难做到这一步的,因为频率越高损耗越年夜,放年夜越坚苦。所以在有源电路中常加以辅助器件把曲线补直。
平板天线是个无源器件,是以很难加抵偿,它现实上曲线可能是虚线状。为了改善高频头衰减过年夜现象,在天线设计时,可将辐射单元,这可所以振子,也可所以裂痕的巨细进行调整,使其巨细更合用于高几回率工作。是以我们说,选用窄些宽带的平板天线,其辐频特征相对好一些。或者选用平板天线的最佳工作频点作为我们现实领受频率会更好。
我们常用不服坦度来暗示辐频特征曲线口角。海域牌平板天线的不服坦度为2dB,还不错。
平板天线的手艺关头
因为在出产平板天线时,采用了分歧于反射式抛闻缦沔天线的手艺,使得出产手艺和工艺均不不异,平板天线要达到预期的电气机能也并非易事,关头在于损耗和匹配问题。
1、馈线的传输损耗。前面我们已经知道了,在振子式平板天线中采用的是微带传输线,而在裂痕式平板天线中采用的是传输波导。尽管这两种传输前言都能较好的在平板天线中起到传输浸染,可是工作在Ku波段的12GHz频率状况下,设计上和制造时稍有不妥,便会有较年夜的损耗。
2、联接损耗。无论是振子式平板天线,仍是裂痕式平板天线,在天线面上都有许良多多的振子式或裂痕组成的辐射单元天线阵,这些辐射单元要与传输线(微带或波导)联接,它们往往是两两并联再与传输线联接。我们知道,电路每并联一次,阻抗就会改变一次,就有可能增添损耗、联接越多,损耗就越年夜。辐射单元越多,就越欠好联接。是以我们说,在平板天线中,至少有一百多或数百个辐射单元,把它们一一联接起来,而且都达到匹配,这是件很是不轻易做到的事。辐射单元越多,越难匹配。不匹配联接,势必增添损耗。
3、在振子式平板天线里,微整传输线是印刷在电路板上的,在传输中不仅有损耗,而且还会发生辐同射,这种辐射不仅发生损耗,而且干扰了平板天线原本设计的整体标的目的性。
4、在裂痕式平板天线里,波导的尺寸设计要很切确,波导腔体的加工工艺要求很高,否则城市增添损耗。
所以,在平板天线中削减损耗和处处匹配联接是手艺关头。
若何选择平板天线
今朝我国尚未没有有关平板天线的手艺尺度,市场上平板天线也不太多,若何遴选平板天线很难说得切确,我们也只能年夜适用角度上谈几个观点。
1、遴选平板天线的合用频段。因为平板天线是为卫星电视而使用的天线,而平板天线又有工作频段,是以遴选的平板天线要能领受你所筹备领受的卫星电视的频段。平板天线的工作频段虽然有全频段的,如10.7~12.75GHz的,但它不如单一频段如12.2~12.75GHz或11.7~12.75GHz的各项指标好。平板天线具有较着的谐振特征,跨越工作频段,就会失踪谐、增益下降,效不美观欠好。就像人们买衣服,中号衣服虽然年夜个子和小个子都迁就穿,但效不美观不如识趣而作的好。
2、遴选平板天线的幅度一频率特征。经由过程平板天线的工作事理,我们知道了辐射单元的尺寸是由工作频率所抉择的。是以我们自然会想到当频率或波长改变时,阿谁固定尺寸的辐射单元还能时半波振子吗?如不美观不再是半波振子,就不再是谐振状况,就会损耗加年夜,辐射减小,这意味着增益变小。由此我们感应,工作频率规模越宽,不谐振的可能性也就越年夜,损耗就会加年夜,增益减小典型围也就越年夜,增益一频率特征就越差。
经由剖析,我们应该年夜白平板天线的增益(dB)数据是在什么工作频率下给出的,在其它频率规模内,增益还会是这个数据吗?所以我们遴选平板天线的增益应在整个工作频率规模内转变不年夜或根基不变的平板天线。可以必定地讲,工作频率规模越年夜,增益越难连结不变。
3、遴选平板天线极化。在常用的抛面物天线上,不存在极化问题,因为那些遴选高频头时应注重的问题。但在平板天线上,就存在是领受什么极化电波的问题了,是线极化仍是圆极化。
4、遴选平板天线的工作温度规模。在使用抛闻缦沔天线时,不存在工作温度规模,非论南方的盛暑仍是北方的严寒,都对天线无所谓,。然而在振子式平板天线里,它的辐射单元的馈线都使用微带手艺, 印刷电路板是由金属薄板组成,在盛暑和严寒时都有冷缩执胀问题,结不美观就会使辐射单元和微带馈线的尺寸发生转变,年夜而影响了特征。是以北方和南方的使用者,在遴选振子式平板天线时应年夜现实情形
来考虑这一问题。
5、遴选平板天线的噪声。首先要声名今朝的平板天线是与高频头做在一路的一体化天线,是以选择平板天线的噪声就是选择内置高频头的噪声。因为工作在Ku波段,是以要选择噪声系数小一些的。
6、选择平板天线安装、调节便利的为好。在调节平板天线时,不仅需要像反射式抛闻缦沔天线那样调节方位角和仰角,还要增添一项:调节极化角。是以在选择平板天线时,要注重三者的调节互不影响,要能够调节到位,调节后应能便利固定。
海域牌裂痕式平板天线的使用与调节
1、组装。组装完毕后会有二种状况,为用户供给分袂在墙面和地面固定的模式。
2、固定。用冲击钻在天线的固定处按照平板天线支撑底部三个膨胀螺栓位置打出Φ8mm三个孔,然后用三个Φ8mm膨胀螺栓将天线固定住。
3、调节。海域平板天线的天线面与支撑杆之间年夜上到下有三组调节环, 第一组调节环是调天线极化角的,第二组(中心)调节环是调节天线仰角的,第三组调节环是调节天线方位角的。
需要声名的是:
1、海域牌裂痕式平板天线有两种规格,一是单本振一是双本振,无非凡标识的均为单本振的(10.75GHz)。
2、海域牌裂痕式平板天线为单极化天线,领受机里设置为水平18V或垂直13V均可以工作。
那么若何调节使用这副海域牌裂痕式平板天线来领受卫星电视旌旗灯号呢?
首先要把天线指向正南,如不美观你的正南方标的目的有卫星电视旌旗灯号的话,就可以先领受正南标的目的那颗卫星的旌旗灯号。
其次要明晰,你筹备领受的卫星电视旌旗灯号是水平极化的,仍是垂直极化的。如不美观领受的是垂直极化的旌旗灯号,那么就请你将平板天线面按18(A)的位置设置,并设置到位。反之若领受的是水平极化旌旗灯号,那就就请你将平板天线按18(B)的位置设置。
然后起头调节天线的方位角,可经由过程调节平板天线面与支撑杆之间的第三个调节环调节到位。如不美观领受的卫星轨位高于你所对应的正南标的目的卫星的轨位的话,那就就将平板天线向东转,反之如不美观领受的卫星;轨位低于你的正南标的目的的卫星轨位的话,那就将平板天线向西转。
方位角年夜体调节后,即起头调节仰角,调节平板天线面与支撑杆之间的中心调节环便可完成仰角调节。
年夜体调节方位角、仰角后,再返回调节极化角。在反射式抛闻缦沔天线中是调节高频头的极化角,而此刻调节的是平板天线的面的极化角,虽然两者的调节部位纷歧样,但两者调节的体例是相似的。你只要把平板天线的面算作高频头内的天线振子(俗称探针)调节就行了。
一再调节三个角,要慢慢调,最终总会把卫星旌旗灯号调出来的。
海域平板天线最合用于线极化的卫星旌旗灯号。如不美观要领受圆极化卫星旌旗灯号,只要卫星旌旗灯号足够强,这款平板天线仍能领受获得,只是增添了3dB的衰减。 |