Антенны инженерийн гарын авлага: 5 далд VSWR урхи ба хурдан засвар

Антенны инженерийн хувьд та хүчдэлийн тогтмол долгионы харьцаа (VSWR) -ийн ач холбогдлыг мэддэг: энэ нь түвшинг хэмждэг чухал хэмжүүр юм . эсэргүүцлийн тохирох антен болон түүний тэжээлийн шугамын хоорондох VSWR нь хамгийн тохиромжтой 1:1- тэй ойролцоо байвал энэ нь RF-ийн ихэнх хүчийг антеннаас үр дүнтэй цацдаг гэсэн үг юм. Энэ нь дээшлэх үед цахилгаан дамжуулагч руу буцаж тусч, үр ашгийг бууруулж, цахилгаан өсгөгчийг гэмтээж болзошгүйг илтгэнэ.

Гэсэн хэдий ч та ийм бэрхшээлтэй тулгарсан уу: та эсэргүүцэл тохируулах сүлжээг маш нарийн зохион бүтээсэн бөгөөд VSWR нь лабораторийн хэмжилтээр төгс харагдаж байсан ч бодит бүтээгдэхүүнийг нэгтгэх эсвэл хээрийн туршилтаар үнэ цэнэ нь нууцлаг байдлаар мууддаг.?

Энэ нь бодит инженерийн төслүүд нь далд 'хавх'-аар дүүрэн байдагтай холбоотой юм. Эдгээр урхи нь таны тохирох загварт гарсан алдаанаас бус харин хүрээлэн буй орчин, материал, туршилтын явцын нарийн хазайлтаас үүдэлтэй юм . Эдгээр бэрхшээлүүд нь таны RF-ийн хүчийг чимээгүйхэн залгиж, таны бүтээгдэхүүний гүйцэтгэлд ноцтой хохирол учруулдаг.

Энэ нийтлэл нь илчлэх 5 -ийн эвдрэлийн эх үүсвэрүүдийг буюу VSWR зөвхөн туршлагатай антенны инженерүүдийн мэддэг далд 'хавх'-ыг бөгөөд танд яаралтай, шийдвэрлэх боломжтой алдааг олж засварлах, шийдвэрлэх арга замыг өгөх болно.

Үндсэн илчлэлт: 5 далд VSWR урхи ба тэдгээрийн эсрэг арга хэмжээ

Нэгдүгээр урхи: Кабель/холбогчийн 'Үл үзэгдэх' хөгшрөлт эсвэл бохирдол

Та бүх эрч хүчээ антенны элемент болон тохирох хэлхээнд төвлөрүүлж болно, ихэвчлэн тэжээлийн шугамын системийг үл тоомсорлодог бөгөөд энэ нь эсэргүүцлийн тасалдлыг нэвтрүүлэхэд хамгийн өртөмтгий хэсэг юм.

Асуудлын шинжилгээ: Эсэргүүцлийн удаан шилжилт

1. Холбогчийн бохирдол: жижиг хэсгүүд нь шимэгчийн металл тоос, тос, шороон дотоод металл контактууд дээр (SMA, N-төрөл гэх мэт) Холбогчийн багтаамж эсвэл индукцийг нэвтрүүлж болно . Энэ нь орон нутгийн шинж чанарын эсэргүүцлийг өөрчилдөг бөгөөд нэмэгдсэн хэлбэрээр илэрдэг . VSWR хэмжилтийн явцад

2. Чийг ба зэврэлт: Гадна эсвэл өндөр чийгшилтэй хэрэглээний хувьд ус орох нь кабелийн хүрэм эсвэл холбогч руу диэлектрик тогтмолыг ихээхэн өөрчилдөг . Усны диэлектрик тогтмол нь (ойролцоогоор 80) кабелийн тусгаарлагчаас (ихэвчлэн 2-4) хамаагүй өндөр байдаг тул бага хэмжээний ус ч гэсэн кабелийн өвөрмөц эсэргүүцэлийг хүргэдэг. урьдчилан таамаглах аргагүй нүүлгэн шилжүүлэхэд .

3. Кабель гулзайлгах ба хөгшрөлт: Кабелийн хэт их буюу огцом гулзайлтын улмаас дотоод дамжуулагч ба тусгаарлагч давхаргууд хоорондоо харьцангуйгаар шилжиж, геометрийн бүтцэд нөлөөлж , улмаар шинж чанарын эсэргүүцлийг өөрчилдөг бөгөөд энэ нь нэмэгдүүлдэг . VSWR-ийг .

Шуурхай засварууд: TDR шалгалт ба өндөр стандартын битүүмжлэл

1. TDR (Time-Domain Reflectometer) шалгалт: Энэ бол хамгийн үр дүнтэй хэрэгсэл юм. ашиглана уу . TDR байвал тэжээлийн шугамын дагуу хэмжихийн тулд VSWR муу TDR нь эсэргүүцлийн тасалдлыг нарийн тогтоодог. Долгионы хэлбэр дээрх тодорхой өргөлт эсвэл уналт нь залгуур эсвэл кабелийн төгсгөлийг засахад зориулагдсан болно.

2. Өндөр стандартын битүүмжлэл: Ямар ч гадаа холбогчдод гурван давхар битүүмжлэх протокол заавал байх ёстой: Тусгаарлагч тууз (PVC гэх мэт), өөрөө нэгтгэдэг тууз (ус үл нэвтрэх саадыг хангадаг), гадна давхарга (механик болон хэт ягаан туяанаас хамгаалах зориулалттай).

3. Инженерийн зөвлөгөө: Антенны олон эвдрэл нь антеннаасаа биш, харин холбогч интерфейсээс үүсдэг . Талбайн засвар үйлчилгээнд хэрэв VSWR хэвийн бус байвал 90% -ийг шийдэж болно. холбогчийг сайтар цэвэрлэж, чангалж, битүүмжлэх замаар асуудлын

 Хоёрдугаар урхи: Өндөр давтамжтай газрын 'Өлсгөлөн' онгоц

Олон монополь антеннуудын хувьд ( гэх мэт ПХБ антен, , ташуур антен ) газрын хавтгай нь антенны цацраг болон гүйдлийн замын чухал хэсэг юм. Өндөр давтамжтай газрын онгоцны загвар нь нийтлэг бэрхшээл юм.

Асуудлын шинжилгээ: Эмх цэгцгүй цацрагийн гүйдэл

1. Газрын гадаргуугийн хэмжээ хангалтгүй: Ашиглалтын давтамж нэмэгдэж, төхөөрөмжүүд багасах тусам цахилгааны хэмжээ хамгийн бага болно. Энэ нь газрын хавтгайн долгионы урттай харьцуулахад болж үр дүнтэй ажиллахаас сэргийлдэг одоогийн буцах зам . Энэ нь эмх замбараагүй цацрагийн урсгалд хүргэж, VSWR-ийг эрс муудаж, бууруулдаг. цацрагийн үр ашгийг .

2. Газрын хавтгай дээрх хагарал/цоорхой: Цахилгааны хуваагдлын шугамууд, эд ангиудын хэт том зай эсвэл газрын хавтгай дээрх холбогч таслууд нь тасралтгүй гүйдлийн буцах замыг тасалдуулж, гэнэтийн эсэргүүцлийн үл нийцэл үүсгэдэг..

Шуурхай засварууд: Газрын гадаргуугийн оновчлол ба хиймэл газардуулга

• Цахилгааны хэмжээг оновчтой болгох: хамгийн их болгож Газрын гадаргуугийн талбайг , түүний хэмжээг дөрөвний нэг долгионы урттай ( $lambda/4$ ) үржүүлэхэд тохиромжтой. Олон давхаргат ПХБ-д дотоод давхаргыг ашиглана өргөтгөхийн тулд виртуал газрын хавтгайг .

• Гүүрний цоорхой: Хөрсний онгоцыг янз бүрийн давхаргад, ялангуяа тэжээлийн цэгийн ойролцоо холбохын тулд нягт шугамыг ашиглан одоогийн буцах зам нь хамгийн богино бөгөөд шууд байх болно.

• Хиймэл газрын зураг төсөл: Сансрын хязгаарлагдмал нөхцөлд илүү том идэвхгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг (индуктор эсвэл конденсатор) ашиглах дуурайхын тулд тэжээлийн цэгийн ойролцоо цахилгаан газардуулгын хавтгайг эсвэл Coplanar Waveguide (CPW) загварыг ашиглана уу. оновчтой газардуулга хийхийн тулд

 Гуравдугаар урхи: Ойролцоох талбайн холболтоос үүдэлтэй шимэгчийн резонанс

Антенн нь тусдаа байдаггүй. Орчин үеийн авсаархан төхөөрөмжүүдийн хувьд хоорондын харилцан үйлчлэл нь антенн болон хүрээлэн буй металл байгууламжуудын гол шалтгаан болдог VSWR-ийн доройтлын .

Асуудлын шинжилгээ: Урьдчилан тооцоолоогүй 'Хөршийн нөлөө'

1. Холболтын нөлөө: Антенны ойрын талбайн энерги нь ойролцоох металл объектуудтай (жишээ нь: зай, хамгаалалтын сав, хамгаалалтын эрэг, чанга яригч соронз) хослодог. Эдгээр металл хэсгүүд нь шиг сэтгэл хөдөлж , гэнэтийн хоёрдогч антен өндөр давтамжийн шимэгчийн резонансуудыг нэвтрүүлдэг..

2. Резонансын цэгийн шилжилт: Энэ холболт нь антенны системийн нийт оролтын эсэргүүцлийг өөрчилснөөр антенны резонансын цэгийг зорилтот давтамжаас холдуулж, VSWR шаардлагатай зурваст огцом өсөхөд хүргэдэг.

Түргэн засварууд: Тусгаарлах, шингээх, салгах

• Тусгаарлах зайг нэмэгдүүлэх: Анхны дизайны үе шатанд тусгаарлах зайг дээд зэргээр нэмэгдүүлэх. антенны ирмэг ба эргэн тойрны металл хэсгүүдийн хоорондох Хэд хэдэн миллиметр ч гэсэн өндөр давтамжтай үед мэдэгдэхүйц сайжруулалтыг авчирдаг.

• Салгах эмчилгээ: ашиглана уу . феррит ирмэгийг тулд салгаж , тэдгээрийн болзошгүй Антенны ойролцоох мэдрэмтгий дохионы шугамыг (дэлгэцийн кабель, цахилгааны шугам гэх мэт) антенны нөлөөллийг саармагжуулахын .

• Цахилгаан соронзон симуляци: ашиглана . Цахилгаан соронзон (EM) симуляцийн програм хангамжийг Холболтын үр нөлөөг урьдчилан таамаглах, оновчтой болгохын тулд дизайны үе шатанд иж бүрэн бүтээгдэхүүнийг (бүрхүүл, зай, ПХБ) загварчлахын тулд

Дөрөвдүгээр занга: Туршилт ба үйл ажиллагааны орчны хоорондох асар их зөрүү

Төгс лабораторийн VSWR нь бодит хэрэглээнд амжилтанд хүрэх баталгаа болохгүй. Энэ нь антенны цацрагийн орчин өөрчлөгдсөнтэй холбоотой юм.

Асуудлын шинжилгээ: Лаборатори 'Хуурмаг'

1. Хүний биеийг ачаалах нөлөө: Гар утас, зүүдэг төхөөрөмж зэрэг төхөөрөмжийг ашигладаг хүний ​​биед ойрхон . Хүний эд эсүүд тодорхой диэлектрик тогтмол ба алдагдал нь антенны энергийг шингээж, антенны оролтын эсэргүүцлийг ихээхэн өөрчилдөг тул VSWR бодит ашиглалтын явцад огцом өсдөг.

2. Хүрээлэн буй орчны тусгал ба тархалт: Лабораторийн анекоген камер нь хамгийн тохиромжтой, тусгалгүй орчинг бүрдүүлдэг. Бодит нөхцөл байдал (дотоод хана, металл тавилга, тээврийн хэрэгсэл) нь олон талт тусгалуудыг нэвтрүүлдэг. антенны оролтын эсэргүүцлийг өөрчилдөг .

Шуурхай засварууд: Ачаалагдсан туршилт, бат бөх дизайн

• Бодит ертөнцийн туршилт: Та хийх ёстой VSWR болон OTA (Over-The-Air) туршилтыг эцсийн бүтээгдэхүүнээр битүүмжилсэн , хүний ​​хийсвэр загварын ойролцоо эсвэл бодит үйлдлийн орчинд . Энэ бол цорын ганц найдвартай арга юм . бодит гүйцэтгэлийг үнэлэх

• Өргөн зурвасын дизайн: Хүрээлэн буй орчны нөлөөллөөс шалтгаалсан антеннуудыг зохион бүтээх. илүү өргөн зурвасын өргөн , Q хүчин зүйл багатай (жишээлбэл, олон горим эсвэл өргөн зурвасын тохирох техникийг ашиглах) бага мэдрэмтгий болгохын тулд эсэргүүцлийн өөрчлөлтөд .

Тавдугаар урхи: Тохиромжтой сүлжээн дэх хэт өндөр Q хүчин зүйл

Эсэргүүцлийг тохируулах сүлжээ нь антен тааруулах нийтлэг хэрэгсэл боловч хэт их найдах нь ихээхэн бэрхшээл учруулдаг.

Асуудлын шинжилгээ: зурвасын өргөн-алдагдлын солилцоо

1. Өндөр Q хүчин зүйлийн эмзэг байдал: Муу саадгүй антенныг 50 Ом -д хүчээр тааруулахын тулд инженерүүд заримдаа тохирох сүлжээг зохион бүтээдэг . өндөр Q хүчин зүйлтэй (Чанарын хүчин зүйл) ч VSWR нь төвийн давтамж дээр гайхалтай харагддаг зурвасын өргөн нь маш нарийн бөгөөд маш мэдрэмтгий болгодог. давтамжийн шилжилтийн , бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хүлцэл , хүрээлэн буй орчны өөрчлөлтөд .

2. Томруулсан бүрэлдэхүүн хэсгийн хүлцэл: Өндөр Q-тай таарах сүлжээ нь өсгөж , ороомгийн болон конденсаторын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн өчүүхэн хүлцэлийг VSWR-ийн маш муу нийцэлд хүргэдэг. массын үйлдвэрлэлд

Шуурхай засварууд: Антенны элементийг оновчтой болгох, Сүлжээний Q хүчин зүйлийг багасгах

• Антенны элементийг оновчтой болгох: сайжруулж , Антенны элементийн оролтын эсэргүүцлийг -д ойртуулахад анхаарлаа төвлөрүүл 50 Ом . Энэ нь нарийн төвөгтэй тохирох сүлжээнд хамаарах хамаарлыг үндсээр нь бууруулдаг.

• LC Сүлжээг хялбаршуулах: бүхий тохирох сүлжээг сонгосноор Хамгийн цөөн бүрэлдэхүүн хэсэг , дунд зэргийн индукц болон багтаамжийн утгууд тохирох шаардлагыг хангасан хэвээр байгаа бөгөөд ингэснээр нийт Q хүчин зүйлийг бууруулна . Хэрэв антенны эсэргүүцэл нь зорилтот түвшинд ойрхон байвал L хэлбэрийн сүлжээ нь ихэвчлэн хангалттай бөгөөд илүү үр дүнтэй байдаг.

Дүгнэлт ба үйлдэл хийх уриалга: VSWR 'Тайван'-ыг хадгалах нь

оновчтой болгох нь энгийн VSWR-ийг юм системийн инженерчлэлийн хүчин чармайлт давсан тохирох хэлхээний тохируулгаас . Жинхэнэ антенны мэргэжилтэн нь чадвартай байх ёстой хүрээлэн буй орчны хөндлөнгийн оролцоог арилгах, холболтын хавхыг тодорхойлох . Эдгээр сэрэмжтэй байснаар 5 далд урхинаас та антенны системээ лабораторид өө сэвгүй ажиллуулахаас гадна үр ашигтай, найдвартай хэвээр байх болно. бодит хэрэглээний программуудад

Бид дэлхийн хамгийн шилдэг утасгүй туршлагыг өгөхийг зорьж байна. Дараагийн нийтлэлдээ бид цацрагийн үр ашиг ба антенны цацрагийн загварыг оновчтой болгох эцсийн арга техникийг судлах болно нууцыг нээн, харилцан холболтын дахь MIMO массив .