5G هوائي الشبكة
خطوة واحدة! الهوائي بجميع أنواع خلاصة صيغة الحساب
يقدر بـ 8 دقائق لإنهاء القراءة
بعد تقديم المعلمات المهمة المختلفة للهوائيات ، سنقوم بالدخول إلى منطقة أعمق ، وهي معادلات الحساب المتعلقة بالمعلمات. ستجلب كل صيغة الكثير من الراحة قبل التثبيت وبعده. تم تلخيص هذه الصيغ في هذه المشكلة ، لا يمكنها فقط حل العديد من الأسئلة أثناء الاستخدام ، ولكن أيضًا توفر أفكارًا لتخطيط الهوائي اللاحق.
كسب الهوائي هو معلمة لقياس درجة اتجاهية خريطة اتجاه إشعاع الهوائي. سيعطي الهوائي عالي الكسب الأولوية لاتجاه محدد لإشارة الإشعاع. كسب الهوائي هو ظاهرة سلبية ، فالقدرة لا تزيد عن طريق الهوائي ، ولكن يعاد توزيعها ببساطة لتوفير قدرة مشعة في اتجاه معين أكثر من الهوائيات المتناحرة الأخرى المرسلة.
فيما يلي بعض المعادلات التقريبية لكسب الهوائي.
هوائي عام
G (ديسيبل) = 10 لتر {32000 / (2θ3dB ، E × 2θ3dB ، H)}
في الصيغة ، 2θ3dB و E و 2θ3dB، H هي عرض لوحات الهوائي في المستويين الرئيسيين على التوالي ؛ 32000 هي البيانات الإحصائية التجريبية.
هوائي مكافئ
G (ديسيبل) = 10Lg {4.5 × (D / λ0) 2}
في الصيغة ، D هو قطر المكافئ ؛ λ0 هو الطول الموجي للعمل المركزي ؛ 4.5 هي البيانات الإحصائية التجريبية.
هوائي شامل الاتجاهات تستقيم
G (ديسيبل) = 10 لتر {2 لتر / λ0}
في الصيغة ، L هو طول الهوائي ؛ λ0 هو الطول الموجي للعمل المركزي.
أهم شيء في ضبط الهوائي هو ضبط زاوية ميله لأسفل (والتي يمكن أن تحل مشاكل التغطية الضعيفة للتغطية المتداخلة ، وما إلى ذلك). فيما يلي مقدمة لأكثر طرق حساب زاوية ميل الهوائي الأصلية.
صيغة حساب الهوائي للمنطقة ذات الازدحام الشديد (منطقة حضرية).
زاوية ميل الهوائي = arctag (H / D) + زاوية نصف القدرة العمودية / 2
صيغة هوائي منطقة الخدمة المنخفضة (الريفية ، الضواحي ، إلخ) .
زاوية تراجع الهوائي = arctag (H / D)
وصف المعلمة.
(1) زاوية ميل الهوائي: الزاوية بين الهوائي والاتجاه الرأسي.
(2) H: ارتفاع الهوائي. يمكن قياسه مباشرة.
(3) D: نصف قطر تغطية الخلية. بشكل عام ، يتم تحديد قيمة D عن طريق اختبار الطريق ، من أجل ضمان التغطية ، في التصميم الفعلي ، يجب أن تكون D بشكل عام أكبر لضمان تداخل التغطية بين الخلايا المجاورة.
(4) زاوية نصف القدرة الرأسية: زاوية نصف القدرة الرأسية للهوائي ، بشكل عام 10 درجات.
الرسم البياني الاتجاهي ، تسمى نسبة الحد الأقصى لقيمة اللوح الأمامي والخلفي النسبة الأمامية والخلفية ، المسجلة على أنها F / B. قبل وبعد الإشعاع الأكبر ، يكون الهوائي بعد الإشعاع (أو الاستقبال) أصغر. من السهل جدًا حساب نسبة F / B قبل وبعد:
F / B = 10 Lg {(كثافة القدرة الأمامية) / (كثافة القدرة الخلفية)}
وصف المعلمة: متطلبات نسبة F / B للهوائي ، القيمة النموذجية (18 ~ 30) ديسيبل ، تتطلب الظروف الخاصة ما يصل إلى (35 ~ 40) ديسيبل.
تسمى نسبة جهد الإشارة وتيار الإشارة عند دخل الهوائي بمقاومة دخل الهوائي. مقاومة المدخلات لها عنصر المقاومة Rin ومكون المفاعلة Xin ، أي.
زين = Rin + j Xin
سيؤدي وجود مكون مفاعلة إلى تقليل الهوائي من خط التغذية إلى استخراج قدرة الإشارة ، وبالتالي ، يجب أن يجعل مكون التفاعل قدر الإمكان للصفر ، أي يجب أن تكون مقاومة دخل الهوائي إلى أقصى حد ممكن من أجل المقاومة النقية.
في الواقع ، حتى لو تم تصميم الهوائي وتشغيله بشكل جيد ، فإن مقاومة الإدخال تحتوي دائمًا على قيمة مكون مفاعلة صغيرة. تعتبر معاوقة المدخلات وهيكل الهوائي والحجم والطول الموجي والمذبذب المتماثل نصف الموجة أهم هوائي أساسي.
مقاومة المدخلات هي Zin = 73.1 + j42.5 (أوم).
عندما يتم تقصير الطول (3-5)٪ ، يمكن التخلص من مكون المفاعلة ، بحيث تكون مقاومة الدخل للهوائي مقاومة نقية ، ثم تكون مقاومة الدخل هي Zin = 73.1 أوم (الاسمي 75 أوم). بالمعنى الدقيق للكلمة ، فإن مقاومة دخل الهوائي البحتة هي فقط لتردد النقطة. بالمناسبة ، مقاومة الدخل للمذبذب المطوي نصف الموجة هي أربعة أضعاف المذبذب المتماثل نصف الموجة ، أي Zin = 280 أوم (الاسمي 300 أوم).
تُعرَّف نسبة الجهد إلى التيار في مواقع مختلفة على خط نقل طويل بلا حدود على أنها الممانعة المميزة لخط النقل ويُشار إليها بالرمز Z. والصيغة لحساب الممانعة المميزة للكابل متحد المحور هي
Z. = [60 / √εr] × السجل (D / d) [ohm
في الصيغة ، D هو القطر الداخلي للشبكة النحاسية للموصل الخارجي للكابل المحوري ؛ d هو القطر الخارجي لنواة الكابل المحوري ؛ εr هو ثابت العزل النسبي لوسط العزل بين الموصلات. ملحوظة: عادة Z. = 50 أوم ، وهناك أيضًا Z. = 75 أوم.
من الصيغة أعلاه ، من السهل أن نرى أن الممانعة المميزة لخط التغذية مرتبطة فقط بقطر الموصل D و d وثابت العزل εr بين الموصلات ، ولكن ليس بطول خط التغذية وتردد التشغيل ومقاومة الحمل المتصلة إلى محطة خط التغذية.
انتقال الإشارة في وحدة التغذية ، بالإضافة إلى الفقد المقاوم للموصل ، هناك فقدان عازل لمواد العزل. يزداد هذان الخسارة مع زيادة طول وحدة التغذية وتكرار التشغيل. لذلك ، يجب أن يكون التصميم المعقول قصيرًا قدر الإمكان لتقصير طول وحدة التغذية.
يشار إلى حجم الخسارة لكل وحدة طول من خلال معامل التوهين β ، الذي تكون وحدته ديسيبل / م (ديسيبل / متر) ، الوحدة على المواصفات الفنية للكابل تستخدم في الغالب ديسيبل / 100 متر (ديسيبل / مائة متر).
دع إدخال الطاقة إلى وحدة التغذية هو P1 ، وخرج الطاقة من طول وحدة التغذية L (m) هو P2 ، ويمكن التعبير عن فقدان النقل TL على النحو التالي.
TL = 10 × Lg (P1 / P2) (ديسيبل)
معامل التوهين هو: β = TL / L (ديسيبل / م)
في حالة عدم التطابق ، توجد كل من الموجات الحادثة والموجات المنعكسة على خط التغذية. في المكان الذي يكون فيه الحادث والموجات المنعكسة في نفس المرحلة ، تضيف سعات الجهد إلى أقصى سعة للجهد Vmax ، مما يشكل شبكة موجة ؛ بينما في المكان الذي يكون فيه الحادث والموجات المنعكسة في الطور المعاكس ، تطرح سعات الجهد إلى الحد الأدنى من سعة الجهد Vmin ، مما يشكل عقدة موجة. تكون قيم اتساع النقاط الأخرى بين بطن الموجة وعقدة الموجة. تسمى هذه الموجة الاصطناعية بالموجة الواقفة.
أ ، نسبة جهد الموجة المنعكسة وسعة جهد الموجة العارضة تسمى معامل الانعكاس ، ويُشار إليه بالرمز R.
R = سعة الموجة المنعكسة / سعة الموجة العارضة = (ZL - Z0) / (ZL + Z0)
ثانيًا ، تسمى نسبة جهد بطن الموجة إلى سعة الجهد لقسم الموجة بمعامل الموجة الدائمة ، والمعروف أيضًا باسم نسبة الموجة الدائمة للجهد ، والتي يشار إليها باسم VSWR : VSWR = سعة جهد البطن الموجي.
VSWR = Vmax / Vmin = (1 + R) / (1-R)
كلما اقتربت مقاومة الحمل النهائي ZL والمقاومة المميزة Z0 ، كلما كان معامل الانعكاس R أصغر ، وكلما اقترب VSWR من 1 ، وكلما كان التطابق أفضل.
