A.H. Systems TDS-535调谐偶极子天线

A.H. Systems TDS-535调谐偶极子天线是精确测量电磁干扰的理想解决方案。

Frequency Range: 25 MHz – 1 GHz
Impedance: 50 Ω

特征

 总频率范围为25 MHz–1 GHz

 接收和发送

 单独校准(包括3米和10米校准,水平极化)

 FCC、MIL-STD、VDE和现场衰减测试

 坚固的结构

TDS-535型调谐偶极子装置为精确的电磁干扰和现场衰减提供了准确的标准测量(根据OET-55和ANSI C63.5)。我们的半波偶极子装置是根据FCC巴伦制造的设计并根据ANSI C63.5在3米和10米处单独校准。这个调谐偶极子组应该被认为是1000兆赫以下频率的标准参考。所有的装置都装在一个坚固的,轻巧的储物箱,包括四个平衡轮、元件延伸杆、伸缩元件、10米电缆,卷尺和三脚架安装夹具。

型号 频率范围 描述
FCC-1 25 MHz – 70 MHz 调谐偶极子天线
FCC-2 65 MHz – 180 MHz 调谐偶极子天线
FCC-3 170 MHz – 340 MHz 调谐偶极子天线
FCC-4 325 MHz – 1000 MHz 调谐偶极子天线
SAC-213-10 10米N(m)至N(m)电缆
TSC-535 储物箱
扩展元素
伸缩元件
安装夹
卷尺测量仪

更多产品,请查询:

http://www.bihec.com/ahsystems/

在几乎所有的应用中,了解关键的天线参数对于选择和使用天线是至关重要的。这些应用包括天线测试、电磁兼容性(EMC)、FCC/IEC符合性测试、电信、物联网(物联网)等。描述天线参数的标准化方法有多种,本文旨在对关键天线参数和相关背景进行综述。

公共天线参数

天线应用于从物联网设备到微波和毫米波成像系统的所有无线系统,如射电望远镜。天线是无线系统中的关键部件,它以一种精心设计的对称方式将电子流转换为电磁辐射。天线的精确特性与其结构中导体和电介质的几何形状有关,有各种各样的天线来满足不同的应用要求。

天线的行为主要有两类:辐射参数和网络参数。这些参数通常只给出天线带宽内的频率。天线的带宽仅仅是制造商指定的频率范围。天线通常表现出可能超出天线带宽的宽带行为。

辐射参数描述天线的功能,因为它将电磁能量转换成电子,反之亦然。网络参数描述天线的互连和连接到发射机、接收器、互连和测量设备的端口的行为。

辐射参数

当具有足够高频分量的时变信号产生的电子通过不受屏蔽的导体时,其结果是产生电磁波或天线辐射。与天线相距一定的距离,天线的电磁辐射方向图的电场和磁场是完全正交的,称为天线的远场。天线的参数通常是在远场测量的。天线的辐射特性由几个关键参数描述,下文将对这些参数进行讨论。

辐射图样

天线的辐射方向图由天线远场辐射的三维形状决定。天线的安装是辐射参数的一个重要方面,因此,为了更好地理解天线的辐射方向,必须对天线的预定方向给予一定的指导。给定x和y构成方位平面,z是仰角平面的坐标系,天线的方向图由三维空间中的辐射强度决定。Antenna Gain dBi

天线有三种不同的辐射方式:各向同性、全方位和方向性。各向同性天线方向图在各个方向上平均辐射功率,只是一个理论上的天线方向图,作为比较和测量实际天线方向图的工具。在方位角平面上,全向天线方向图大致是恒定的,但在仰角平面上,如偶极子或小环天线,方向性天线的功率会发生变化。另一方面,方向天线在一个或多个方向上主要辐射能量。

前后比

前向后比(F/B)是一种测量从主(前)瓣辐射的功率和在主瓣相反方向(以dB为单位)辐射180°的功率。作为典型的定向天线,主瓣是唯一想要的瓣,任何其他功率辐射在其他瓣是非理想的。F/B比可用于根据天线产生的后向辐射量来比较天线。

天线极化

天线极化是对波前电场(E场)或磁场(H场)振荡方式的描述。如果场线在单轴内振荡,它们被称为线性极化。线性极化天线可以是水平的(0°)、垂直的(90°)或交叉极化(如果在0°或90°以外的角度)。椭圆极化是指波前轨道在原点附近的场振荡,或者沿顺时针方向运动(右手椭圆极化),或者逆时针方向(左手椭圆极化)。作为椭圆极化的特例,E场线可以完全绕原点旋转,形成一个圆,称为圆极化。

重要的是要有与之匹配的接收和发射天线,否则由于极化失配,信号的某些功率会丢失。这就是所谓的偏振损耗因子(PLF),它可以用方程来描述:power loss factor equation其中,是天线极化与波前极化的角度偏移。

方向性

Antenna Beamwidth Coverage Calculations天线的方向性是测量在一个方向上辐射功率的最高量除以在所有方向上辐射的天线的平均功率。因此,高方向性天线将有一个在单个方向上非常强的波束方向图,其中具有较低方向性的天线将在主瓣外具有更大的波束能量。天线的包络也可以用半功率波束宽度来描述,也称为3dB波束宽度。3dB波束宽度是峰值光束下方3dB处辐射方向图的角宽度。

天线增益(DBI/数值)效率

天线增益是描述相对于同向辐射源在天线的主方向上发射的功率量的相对参数。例如,具有6dB天线增益的天线比处于相同位置的各向同性天线的功率高6dB。天线增益也可以用DBI表示,DBI相对于各向同性天线而言是dB,但也可以给出DBD,即相对于偶极子天线(2.15DBI)的dB。

这不应与天线效率混为一谈,即天线的功率输入与天线辐射功率的比率。效率通常是一个百分比,一个十进制或分贝,但只是一个值介于0和1之间的比率。天线效率也不应与天线电压驻波比(VSWR)或反射系数相混淆,后者与天线端口与互连和/或源的阻抗匹配有关。天线可以用总效率来测量,这仅仅是天线辐射效率和阻抗失配损失的乘积。

天线校正因子

天线因子或天线校正因子是入射电磁场与来自天线和输出连接器的输出电压的比值。天线系数是频率的函数,天线端口电压与天线辐射场强的关系对射频干扰和电磁干扰(RFI/EMI)和天线特性具有重要意义。

近场与远场

前面讨论的天线参数都是关于天线远场的。然而,在天线的几个波长内,天线周围的电磁辐射的行为是完全不同的。近场由非辐射区(反应区)和辐射区(菲涅耳区)组成。反应区、电场和磁场强度随距离呈倒立方律减小,而辐射区随距离减小为逆平方律。因此,近场下降的速度比远场快得多,并且仅适用于天线系统中靠近天线的物体。

近场动力学知识很重要,因为近场辐射的吸收改变了发射和接收硬件所看到的天线行为。此外,天线与近场中的其他物体之间的相互作用会导致远场辐射的畸变和不良影响。

网络参数

天线的网络参数用于确定将天线连接到发射机/接收机所需的适当匹配网络和互连。对于更复杂的天线类型,天线的网络参数也被用来设计用于驱动天线的算法和射频电路。

输入阻抗

天线的输入阻抗是天线端口处复杂的输入(源)电压和电流的比值。在许多天线设计中,原始天线阻抗与一般传输线阻抗不匹配,例如50欧姆或75欧姆同轴传输线或波导互连。因此,匹配网络用于将天线的固有阻抗转换为传输线、波导的阻抗,或直接转换到发射机/接收机前端。将天线阻抗与所需端口阻抗匹配的情况作为VSWR和反射系数的测量给出。

反射系数

反射系数是一种测量从端口反射的前向信号的功率与信号的总功率减去作为辐射损失的功率的比率。根据特性阻抗与负载阻抗的关系,反射系数是用以下公式数学确定的:VSWR equation for reflection coefficient当为反射系数时,ZL为负载阻抗,Z0为传输线或波导的特性阻抗。对于最大能量转移,最好有一个反射系数尽可能接近于零。VSWR是由反射系数数学推导而来的。

驻波比

驻波比(SWR)又称驻波比(SWR),是天线端口处产生的驻波最大电压和最小电压的比值。对于最有效的发送和接收,理想的天线具有1:1的驻波比。天线设计或天线端口/馈电中的任何缺陷都会导致阻抗失配,从而导致衰减的VSWR,其中一些RF能量从天线端口和发射机/接收机端口反射出来。VSWR equation当为反射系数时,VZ为驻波电压。虽然VSWR作为传递/失败质量控制的最小指标是有用的,但它并不考虑天线对提供给它的功率的辐射有多好。因此,进一步的辐射测试是必要的,以确定天线是否运行正常。然而,VSWR测试可以提供证据,证明天线可能没有被正确地调谐,或者天线互连的某些方面是错误的。

天线单元耦合与隔离

在天线阵列、多模天线或多极化天线中,天线或端口之间会存在一定的电磁耦合。元素之间的隔离是对给定单元中的信号强度和耦合到另一个单元中的信号强度的度量。隔离通常被认为是最坏的情况,但为了实现多输入多输出(MIMO)或波束形成算法,通常必须对其进行描述。

网络特征

天线也可以用网络特征参数来描述,如Z-参数、S-参数或ABCD-参数.这通常是在天线特征化过程中完成的,天线数据表可能包含一些网络特征参数,因为它们是使用矢量网络分析器测量具有频率相关特性的组件的典型方法。


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