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天线馈电网络纹波小信号

发布时间: 2022-09-02 03:16:12

Ⅰ 求助天线馈电电感问题

带状线是一根带线和上下两片地板组成的。使用HFSS仿真,一般建议使用wave port端口。带状线需要注意,设置wave port端口时,一定要画积分线,而且要从带线到一侧的地板(或者反方向也行),以防止出现从上地板到下地板或其它情况成为主模,而使带线上的能量不正确的错误。

Ⅱ 基站天线性能参数

天线工作频率

无论天线还是其他通信产品,总是在一定的频率范围(频带宽度)内工作,其取决于指标的要求。通常情况下,满足指标要求的频率范围即可为天线的工作频率。

天线

一般来说,在工作频带宽度内的各个频率点上,天线性能是有差异的。因此,在相同的指标要求下,工作频带越宽,天线设计难度越大。

辐射参数

主瓣;

副瓣;

半功率波束宽度;

增益;

波束下倾角;

前后比;

交叉极化鉴别率;

上旁瓣抑制;

下零点填充;

根据天线辐射参数对网络性能影响程度,可分类如下:

半功率波束宽度

在方向图主瓣范围内,相对最大辐射方向功率密度下降至一半时的角域宽度,也叫3dB波束宽度。

水平面的半功率波束宽度叫水平面波束宽度;垂直面的半功率波束宽度叫垂直波束宽度。

天线增益与波束宽度的关系:

水平面波束宽度

每个扇区的天线在最大辐射方向偏离±60º时到达覆盖边缘,需要切换到相邻扇区工作。在±60º的切换角域,方向图电平应该有一个合理的下降。电平下降太多时,在切换角域附近容易引起覆盖盲区掉话;电平下降太少时,在切换角域附近覆盖产生重叠,导致相邻扇区干扰增加。

理论仿真和实际应用结果表明:在密集建筑的城区,由于多径反射严重,为了减小相邻扇区之间的相互干扰,在±60º的电平下降至-10dB左右为好,反推半功率宽度约为65º;而在空旷的郊区,由于多径反射少,为了确保覆盖良好,在±60º的电平下降至-6dB 左右为好,反推半功率宽度约为90º。

水平面波束宽度、波束偏斜及方向图一致性决定了覆盖区方位向的性能好坏。

多径反射传播:

P ~~ 1/R^n

n = 2~4

±60º电平设计:

------------------

市区 n=3~3.5

9~10.5dB 下降

郊野:n=2

6 dB 下降

垂直面波束宽度及电下倾角精度

决定了网络覆盖区中距离向性能的好坏。

观察下图的垂直面方向图。波束应该适当下倾,下倾角度最好使得最大辐射指向图 中目标服务区的边缘。如果下倾太多(黄色),服务区远端的覆盖电平会急剧下降;如果下倾太少,覆盖在服务区外,且产生同频干扰问题。

电下倾角度

最大辐射指向与天线法线的夹角。

前后比

抑制同频干扰或导频污染的重要指标.

通常仅需考察水平面方向图的前后比,并特指后向±30°范围内的最差值。

前后比指标越差,后向辐射就越大,对该天 线后面的覆盖小区造成干扰的可能性就越大。

特殊应用中才会考察垂直面方向图的前后比,比如基站背向区域有超高层建筑物。

天线增益

系指天线在某一规定方向上的辐射功率通量密度与参考天线(通常采用理想点源)在相同输入功率时最大辐射功率通量密度的比值。

天线增益、方向图和天线尺寸之关系

天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力,它是选择基站天线重要的参数之一。

天线增益越高,方向性越好,能量越集中,波瓣越窄。

增益越高,天线长度越长。

天线增益的几个要点:

1)天线是无源器件,不能产生能量。天线增益只是将能量有效集中向某特定方向辐射或接受电磁波的能力。

2)天线的增益由振子叠加而产生。增益越高,天线长度越长。

3)天线增益越高,方向性越好,能量越集中,波瓣越窄。

增益影响覆盖距离指标 ,合理选择增益!!!

提高天线增益,覆盖的距离增大,但同时会压窄波束宽度,导致覆盖的均匀性变差。天线增益的选取应以波束和目标区相配为前提,为了提高增益而过分压窄垂直面波束宽度是不可取的,只有通过优化方案,实现服务区外电平快速下降、压低旁瓣和后瓣,降低交叉极化电平,采用低损耗、无表面波寄生辐射、低VSWR的馈电网络等途径来提高天线增益才是正确的

交叉极化比

极化分集效果优劣的指标

为了获得良好的上行分集增益,要求双极化天线应该具有良好的正交极化特性,即在±60º的扇形服务区内,交叉极化方向图电平应该比相应角度上的主极化电平有明显的降低,其差别(交叉极化比)在最大辐射方向应大15dB,在±60º内应大于10dB,最低门槛也应该大于7dB,如图所示。如此,才可以认为两个极化接收到的信号互不相关。

副瓣抑制

抑制同频干扰或导频污染的辅助指标

对于城区建筑物密集的应用场景,一方面因通信容量大要求缩小蜂窝,另一方面因楼房遮挡和多径反射,难以实现大距离覆盖。通常采用增益13~15dBi的低增益天线,大下倾角做微蜂窝覆盖,从而,主波束的上侧第一、二旁瓣指向前方同频小区的可能性很大,这就要求在设计天线时,设法对上旁瓣进行抑制,从而降低干扰。

下零点填充

在某些特殊场景有限减少盲点的辅助指标

在天线设计时,对下零点进行适当填充,就可能减少掉话率。但零点填充要适可而止,当对零点填充要求较高时,增益损失较大,得不偿失。对于低增益天线,由于波瓣较宽,应用时通常下倾角较大,下旁瓣不参与覆盖,不需要进行零点填充。

多径的影响,导致近距离零点效应不明显或者消失。

方向图圆度

评估全向天线均匀覆盖效果的指标

仅需考察水平面方向图的圆度。评估举例:指标为±1dB,所有频点都需要优于该指标。

电压驻波比

电压驻波比(VSWR):为传输线上的电压最大值与电压最小值之比。

当天线端口没有反射时,就是理想匹配,驻波比为1;当天线端口全反射时,驻波比为无穷大。

电压驻波比是天线高效率辐射的基本指标要求。

在全频段内考察VSWR,取最大值为指标。

评估举例:指标为1.5,所有频点都需要优于该指标。

隔离度

是指某一极化接收到的另一极化信号的比例。

一般指双极化天线中两个极化直接的隔离。

三阶交调

确保天线发射的交调干扰不影响接收机的灵敏度

在全频段内考察PIM3,取最大值为指标。

可通过交调指标反映供应商天线产品的综合水平,特别是物料生产及装配过程的质量控制能力。

互调干扰的必要条件:足够强的互调信号电平+能够落入到系统接收频带

天线主要参数计量单位

计量单位说明

1) dB

相对值,表征两个量的相对大小关系,如A的功率比B的功率大或小

多少个dB时,可按10log(A功率值/B功率值)计算。

举例:A功率值为2W,B功率值为1W,即A相比B多了一倍,换算成dB单位为:

10log(2W/1W) ≈3dB

2) dBm

表征功率绝对值的量,也可认为是以1mw功率为基准的一个比值,计算为:10log(功率值/1mw)。

举例:功率值为10w,换算成dBm为10log(10w/1mw)=40dBm。

3) dBi及dBd

均表征天线增益的量,也是一个相对值,与dB类似,只是dBi及dBd有固定的参考基准:dBi的参考基准为全方向性理想点源,dBd的参考基准为半波振子。

举例:0dBd=2.15dBi

天线技术未来

高性能天线

面临不断增长的流量需求,提升网络容量,天线技术是关键。由于容量大小受限于SINR,通过天线技术来提升SINR,就必须最小化扇区间干扰,最大化集中化天线辐射能量。

射频部分和天线融合

总之,天线是任何一个无线电通信系统都不可缺少的重要组成部分。合理慎重地选用天线,可以取得较远的通信距离和良好的通信效果。

如何给单极子天线馈电

对于单极子来说,由于中、长波单极子天线由于其电尺寸较小,一般采用外加阻抗匹配网络来进行阻抗匹配和馈电的。匹配网络可以采用有电阻、电感和电容组成的串馈、并馈或其混合匹配网络的方式。

1)当机房设置在天线底部,可用底部直接耦合的串联馈电。

2)如果机房和天线相距较远,则要求天线的输入阻抗和馈线的待性阻抗相匹配以保证馈线上载行波,这样便要求在天线底部接入阻抗变换器。

3)在既要求一定的阻抗变换比、又要求给出指定的相位关系的场合,例如广播天线阵可采用T 形或π形网络;在对相位关系没有要求的场合可采用L 型网络。

L、T 或π形网络在阻抗变换匹配网络的设计中被广泛采用。

以下是常用的单极子天线结构

Ⅳ 解释一下 馈线 天线馈电 馈电点,最好有个例子说明一下

馈线 指信号线它的主要任务是有效地传输信号能量,因此,它应能将发射机发出的信号功率以最小的损耗传送到发射天线的输入端,或将天线接收到的信号以最小的损耗传送到接收机输入端,同时它本身不应拾取或产生杂散干扰信号,这样,就要求传输线必须屏蔽。当馈线的物理长度等于或大于所传送信号的波长时,传输线又叫做长线。
馈线是一个统称。
天线馈线指发射机和天线之间的连线 理想的天线是没有考虑馈电点的,但是为了把信号引出来,引出来的点就叫馈电点,也可以说是馈线和单元的连接点。

Ⅳ 电源输出的直流信号有纹波该如何解决

应该是电源本身有问题。建议从如下检查:
1、交流输入电流的滤波电容
2、滤波电容附近有没有并接小的瓷片电容
3、电源的输出端有没有滤波、抗干扰电容。
4、电源的调整电阻有没有并接数十微法容量的电容

Ⅵ 天线馈电网络对带宽的影响

无线通信系统与微波技术的快速发展使得宽带天线系统应用更加广泛。
宽带天线馈电网络的优劣直接影响宽带天线系统的性能。所以宽带天线馈电网络成为学者研究的热点问题,这对于馈电网络中经常用到的功分器、滤波器以及双工器等器件都提出了更高的要求。小型化、宽频带、高性能、低成本正是现代微波器件的发展方向。面向这一实际需求,本文提出一个宽带Wilkinson功分器,通过加载多节阶梯阻抗变换器展宽工作带宽;研究了基于枝节加载谐振器及开口环谐振器的小型化宽上阻带带通滤波器;从低通滤波器原型出发,设计一个低通滤波器和一个高通滤波器,并且将它们的公共端口并联构成一个集总双工器。

Ⅶ 设计小信号放大器时遇到的主要问题是什么

要考虑运放类型的选择,及运放各种参数的选择,电源选择及纹波的处理,干扰的处理等。

Ⅷ 小信号滤波

1、微弱信号的放大一定要采取共模差分输入,切忌采取单端输入放大。共模差分可以有效地消除共模干扰,特别是因为电源工频50Hz及谐波。在选用放大器时要选用高输入阻抗,高共模抑制比的芯片。产生工频及谐波干扰的主要原因在此。 2、电源系统采用整流桥、7805、7905没有问题,就是在输入输出端一定要用3300uf的电容和0.1uf的电容并联滤波。而且要注意电路的负载电流,尽量选用冗余量大一些,这样可以避免负载过大产生电源的电压波动。其实,电源的纹波并不会影响信号放大(更何况只有4mV),主要是电源的工频及谐波的共模干扰。变压器要选用中间抽头的两组输出。初级和次级间一定要求有屏蔽层。街上10元一只的变压是无法达到效果。 3、对于工频及谐波的干扰一般很难消除,因此,在放大电路要采取相应的滤波电路。通常有源滤波电路比较好,如带通、陷波电路,应用电路很多,自由选取。或者采取软件数字滤波,可以考虑一个算法,来消除干扰。 4、电路布线。地线尽量环抱信号线,形成屏蔽,在有外围大电流、数字电路时,还要考虑用紫铜屏蔽罩。如果电路中有数字和模拟两个部分,一定好设计好模拟地和数字地的接触点,最好是单点连接,切忌形成环路。

Ⅸ 开关电源输出纹波一般是多少

输出纹波在200mV至50mV以下,满载不能超过该范围。

纹波能达到的指标取决于电源本身的设计,同时需要考虑电源系统带负载的实际需求,电源每路输出负载的纹波值与该路的电流值有关系,电源在轻载下纹波是不会超标的。

在实际使用中,大部分要求高的数字芯片为5%的纹波要求,小信号的模拟电路,对电源纹波要求非常高,一般要求在50mV甚至更低,此时可能需要考虑采用线性电源。

(9)天线馈电网络纹波小信号扩展阅读

开关电源由于其自身结构必然会产生纹波,在各种应用环境中总是力求纹波无限小。基于电源成本,电路复杂程度,应用场合参数要求不同,各种纹波消除手段均有其优势,抑制方法如下:

1、在成本和体积允许的情况下,采用全波或三相全波整流电路;

2、加大滤波电路中电容容量,条件许可时使用效果更好的LC滤波电路;

3、使用效果好的稳压电路,对纹波抑制要求很高的地方使用模拟稳压电源而不使用开关电源;

4、进行合理的布线。