2-21. Узконаправленная антенна ZL | RadioUniverse
Широко распространенная антенна с активным рефлектором изображена на рис. 2-52.
Эта антенная система, известная под названием лучевой антенны ZL, внешне напоминает антенну W8JK, но отличается от нее по принципу работы. Шлейфовый вибратор, служащий в качестве рефлектора, на 5% превосходит длину основного вибратора l. Расстояние между основным вибратором и рефлектором равняется λ/8. Перекрещивание соединительной линии, имеющей длину λ/8, приводит к тому, что рефлектор питается со сдвигом фазы, равным 135°, по отношению к основному вибратору. Направление главного максимума излучения перпендикулярно к плоскости вибратора в сторону от рефлектора. Коэффициент усиления в прямом направлении — 5,5 дб, а обратное ослабление — 40 дб. Антенна не требует дополнительных регулировок, так как шлейфовый вибратор имеет достаточно широкую полосу пропускания. Входное сопротивление антенны 90 ом, и поэтому питание антенны может осуществляться или с помощью коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 70 ом, или с помощью симметричной экранированной двухпроводной линии (симметричный коаксиальный кабель) с волновым сопротивлением 120 ом; при этом коэффициент стоячей волны в линии имеет вполне приемлемые значения.
При повороте вокруг оси такой антенны, подвешенной горизонтально, становится возможным изменить направление основного излучения на 180°, однако эта операция трудно выполнима по механическим соображениям, так как в этом случае невозможно непосредственное подключение коаксиального кабеля к антенне. При вертикальном расположении антенны эта трудность отпадает и, вращая антенну, можно получить максимальное усиление во всех направлениях.
При горизонтальном расположении антенны высота подвеса должна равняться по меньшей мере λ/2.
Ширина основного лепестка в горизонтальной плоскости равняется приблизительно 60° при вертикальном угле излучения около 30°. Оба шлейфа антенны изготовляются из обычного антенного канатика, и в коротковолновом диапазоне расстояние D равняется приблизительно 20 см. Если допустимо незначительное уменьшение излучаемой мощности, то антенну можно сконструировать из обычного ленточного кабеля УКВ, учитывая при этом, что все указанные размеры следует умножать на 0,82 — среднее значение коэффициента укорочения ленточного кабеля. Так как при этом длина соединительной линии также уменьшается на 20%, то расстояние между вибраторами становится равным λ/10. При этом также уменьшается входное сопротивление антенны (60 ом) и питание по 60-омному коаксиальному кабелю осуществляется без отражений. При описании простых шлейфовых вибраторов из ленточного кабеля УКВ уже указывались особенности их конструкции. В табл. 2-9 приведены необходимые размеры для двух элементных направленных антенн. В скобках указаны значения для антенн, изготовленных из ленточного кабеля, причем для вибратора и рефлектора эти значения указывают место включения замыкающих мостиков, как показано на рис.
| Диапазон, м | Длина вибратора l, м | Длина рефлектора R, м | Расстояние А, м |
|---|---|---|---|
| 10 | 5,09 | 5,39 | 1,29 |
| (4,17) | (4,42) | (1,06) | |
| 15 | 6,85 | 7,24 | 1,72 |
| (5,62) | (5,94) | (1,41) | |
| 20 | 10,30 | 10,85 | 2,58 |
| (8,45) | (8,90) | (2,12) | |
| 40 | 20,57 | 21,70 | 5,16 |
| (16,87) | (17,80) | (4,23) |
Справочник по антеннам для радаров / Хабр
Статья на перевод предложена alessandro893. Материал взят с обширного справочного сайта, описывающего, в частности, принципы работы и устройство радаров.
Антенна – это электрическое устройство, преобразующее электроэнергию в радиоволны и наоборот. Антенна используется не только в радарах, но и в глушилках, системах предупреждения об облучении и в системах коммуникаций. При передаче антенна концентрирует энергию передатчика радара и формирует луч, направляемый в нужную сторону. При приёме антенна собирает возвращающуюся энергию радара, содержащуюся в отражённых сигналах, и передаёт их на приёмник. Антенны часто различаются по форме луча и эффективности.
Слева – изотропная антенна, справа – направленная
Дипольная антенна, или диполь – самый простой и популярный класс антенн. Состоит из двух одинаковых проводников, проводов или стержней, обычно с двусторонней симметрией. У передающих устройств к ней подаётся ток, а у принимающих – принимается сигнал между двумя половинами антенны. Обе стороны фидера у передатчика или приёмника соединены с одним из проводников. Диполи – резонирующие антенны, то есть их элементы служат резонаторами, в которых стоячие волны переходят от одного конца к другому.
Так что длина элементов диполя определяется длиной радиоволны.
Диаграмма направленности
Диполи – это ненаправленные антенны. В связи с этим их часто используют в системах связи.
Несимметричная антенна представляет собой половину дипольной, и монтируется перпендикулярно проводящей поверхности, горизонтальному отражающему элементу. Коэффициент направленного действия монопольной антенны вдвое больше, чем у дипольной антенны удвоенной длины, поскольку под горизонтальным отражающим элементом нет никакого излучения. В связи с этим КНД такой антенны в два раза выше, и она способна передавать волны дальше, используя ту же самую мощность передачи.
Диаграмма направленности
Антенна Яги – направленная антенна, состоящая из нескольких параллельных элементов, расположенных на одной линии. Часто состоят из одного элемента-облучателя, обычно диполя или петлевого вибратора. Только этот элемент испытывает возбуждение. Остальные элементы паразитные – они отражают или помогают передавать энергию в нужном направлении.
Диаграмма направленности
Тип антенны, часто используемой на УКВ и УВЧ-передатчиках. Состоит из облучателя (это может быть диполь или массив Яги), укреплённого перед двумя плоскими прямоугольными отражающими экранами, соединёнными под углом, обычно в 90°.
Диаграмма направленности
Вибраторная логопериодическая (логарифмическая периодическая) антенна, или логопериодическая решетка из симметричных вибраторов
Логопериодическая антенна (ЛПА) состоит из нескольких полуволновых дипольных излучателей постепенно увеличивающейся длины. Каждый состоит из пары металлических стержней. Диполи крепятся близко, один за другим, и подключаются к фидеру параллельно, с противоположными фазами. По виду такая антенна похожа на антенну Яги, но работает она по-другому. Добавление элементов к антенне Яги увеличивает её направленность (усиление), а добавление элементов к ЛПА увеличивает её полосу частот. Её главное преимущество перед другими антеннами – чрезвычайно широкий диапазон рабочих частот. Длины элементов антенны относятся друг к другу по логарифмическому закону.
Диаграмма направленности
Спиральная антенна состоит из проводника, закрученного в виде спирали. Обычно они монтируются над горизонтальным отражающим элементом. Фидер соединяется с нижней частью спирали и горизонтальной плоскостью. Они могут работать в двух режимах – нормальном и осевом.
Нормальный (поперечный) режим: размеры спирали (диаметр и наклон) малы по сравнению с длиной волны передаваемой частоты. Антенна работает так же, как закороченный диполь или монополь, с такой же схемой излучения. Излучение линейно поляризуется параллельно оси спирали. Такой режим используется в компактных антеннах у портативных и мобильных раций.
Осевой режим: размеры спирали сравнимы с длиной волны. Антенна работает как направленная, передавая луч с конца спирали вдоль её оси. Излучает радиоволны круговой поляризации.
Часто используется для спутниковой связи.
Диаграмма направленности
Ромбическая антенна – широкополосная направленная антенна, состоящего из одного-трёх параллельных проводов, закреплённых над землёй в виде ромба, поддерживаемого в каждой вершине вышками или столбами, к которым провода крепятся при помощи изоляторов. Все четыре стороны антенны одинаковой длины, обычно не менее одной длины волны, или длиннее. Часто используются для связи и работы в диапазоне декаметровых волн.
Диаграмма направленности
Двумерная антенная решётка
Многоэлементный массив диполей, используемых в КВ диапазонах (1,6 – 30 МГц), состоящий из рядов и столбцов диполей. Количество рядов может быть 1, 2, 3, 4 или 6. Количество столбцов – 2 или 4. Диполи горизонтально поляризованы, а отражающий экран располагается за массивом диполей для обеспечения усиленного луча. Количество столбцов диполей определяет ширину азимутального луча. Для 2 столбцов ширина диаграммы направленности составляет около 50°, для 4 столбцов — 30°.
Главный луч можно отклонять на 15° или 30° для получения максимального охвата в 90°.
Количество рядов и высота самого нижнего элемента над землёй определяет угол возвышения и размер обслуживаемой территории. Массив из двух рядов обладает углом в 20°, а из четырёх – в 10°. Излучение двумерной решётки обычно подходит к ионосфере под небольшим углом, и из-за низкой частоты часто отражается обратно к поверхности земли. Поскольку излучение может многократно отражаться между ионосферой и землёй, действие антенны не ограничено горизонтом. В результате такая антенна часто используется для связи на дальние расстояния.
Диаграмма направленности
Рупорная антенна состоит из расширяющегося металлического волновода в форме рупора, собирающего радиоволны в луч. У рупорных антенн очень широкий диапазон рабочих частот, они могут работать с 20-кратным разрывом его границ – к примеру, от 1 до 20 ГГц. Усиление варьируется от 10 до 25 дБ, и часто они используются в качестве облучателей более крупных антенн.
Диаграмма направленности
Одна из самых популярных антенн для радаров – параболический отражатель. Облучатель располагается в фокусе параболы, и энергия радара направляется на поверхность отражателя. Чаще всего в качестве облучателя используется рупорная антенна, но можно использовать и дипольную, и спиральную.
Поскольку точечный источник энергии находится в фокусе, он преобразуется в волновой фронт постоянной фазы, что делает параболу хорошо приспособленной для использования в радарах. Изменяя размер и форму отражающей поверхности, можно создавать лучи и схемы излучения различной формы. Направленность параболических антенн гораздо лучше, чем у Яги или дипольной, усиление может достигать 30-35 дБ. Главный их недостаток – неприспособленность к низким частотам из-за размера. Ещё один – облучатель может блокировать часть сигнала.
Диаграмма направленности
Антенна Кассегрена очень похожа на обычную параболическую, но использует систему из двух отражателей для создания и фокусировки луча радара.
Основной отражатель параболический, а вспомогательный – гиперболический. Облучатель находится в одном из двух фокусов гиперболы. Энергия радара из передатчика отражается от вспомогательного отражателя на основной и фокусируется. Возвращающаяся от цели энергия собирается основным отражателем и отражается в виде сходящегося в одной точке луча на вспомогательный. Затем она отражается вспомогательным отражателем и собирается в точке, где расположен облучатель. Чем больше вспомогательный отражатель, тем ближе он может быть к основному. Такая конструкция уменьшает осевые размеры радара, но увеличивает затенение раскрыва. Небольшой вспомогательный отражатель, наоборот, уменьшает затенение раскрыва, но его нужно располагать подальше от основного. Преимущества по сравнению с параболической антенной: компактность (несмотря на наличие второго отражателя, общее расстояние между двумя отражателями меньше, чем расстояние от облучателя до рефлектора параболической антенны), уменьшение потерь (приёмник можно разместить близко от рупорного излучателя), уменьшение интерференции по боковому лепестку для наземных радаров.
Основные недостатки: сильнее блокируется луч (размер вспомогательного отражателя и облучателя больше, чем размер облучателя обычной параболической антенны), плохо работает с широким диапазоном волн.
Диаграмма направленности
Слева – антенна Грегори, справа — Кассегрена
Параболическая антенна Грегори очень похожа по структуре на антенну Кассегрена. Отличие в том, что вспомогательный отражатель искривлён в противоположную сторону. Конструкция Грегори может использовать меньший по размерам вспомогательный отражатель по сравнению с антенной Кассегрена, в результате чего перекрывается меньшая часть луча.
Как следует из названия, излучатель и вспомогательный отражатель (если это антенна Грегори) у офсетной антенны смещены от центра основного отражателя, чтобы не блокировать луч. Такая схема часто используется на параболических антеннах и антеннах Грегори для увеличения эффективности.
Антенна Кассегрена с плоской фазовой пластиной
Ещё одна схема, предназначенная для борьбы с блокированием луча вспомогательным отражателем,- это антенна Кассегрена с плоской пластиной.
Она работает с учётом поляризации волн. У электромагнитной волны есть 2 компоненты, магнитная и электрическая, всегда находящиеся перпендикулярно друг другу и направлению движения. Поляризация волны определяется ориентацией электрического поля, она бывает линейной (вертикальной/горизонтальной) или круговой (круговой или эллиптической, закрученной по или против часовой стрелки). Самое интересное в поляризации – это поляризатор, или процесс фильтрации волн, оставляющий только волны, поляризованные в одном направлении или в одной плоскости. Обычно поляризатор изготавливают из материала с параллельным расположением атомов, или это может быть решётка из параллельных проводов, расстояние между которыми меньше, чем длина волны. Часто принимается, что расстояние должно быть примерно в половину длины волны.
Распространённое заблуждение состоит в том, что электромагнитная волна и поляризатор работают схожим образом с колеблющимся тросом и дощатым забором – то есть, к примеру, горизонтально поляризованная волна должна блокироваться экраном с вертикальными щелями.
На самом деле, электромагнитные волны ведут себя не так, как механические. Решётка из параллельных горизонтальных проводов полностью блокирует и отражает горизонтально поляризованную радиоволну и пропускает вертикально поляризованную – и на оборот. Причина следующая: когда электрическое поле, или волна, параллельны проводу, они возбуждают электроны по длина провода, и поскольку длина провода многократно превышает его толщину, электроны могут легко двигаться и поглощают большую часть энергии волны. Движение электронов приведёт к появлению тока, а ток создаст свои волны. Эти волны погасят волны передачи и будут вести себя как отражённые. С другой стороны, когда электрическое поле волны перпендикулярно проводам, оно будет возбуждать электроны по ширине провода. Поскольку электроны не смогут активно двигаться таким образом, отражаться будет очень малая часть энергии.
Важно отметить, что, хотя на большинстве иллюстраций у радиоволн всего 1 магнитное и 1 электрическое поле, это не значит, что они осциллируют строго в одной плоскости.
На самом деле можно представлять, что электрические и магнитные поля состоят из нескольких подполей, складывающихся векторно. К примеру, у вертикально поляризованной волны из двух подполей результат сложения их векторов вертикальный. Когда два подполя совпадают по фазе, результирующее электрическое поле всегда будет стационарным в одной плоскости. Но если одно из подполей медленнее другого, тогда результирующее поле начнёт вращаться вокруг направления движения волны (это часто называют эллиптической поляризацией). Если одно подполе медленнее других ровно на четверть длины волны (фаза отличается на 90 градусов), то мы получим круговую поляризацию:
Для преобразования линейной поляризации волны в круговую поляризацию и обратно необходимо замедлить одно из подполей относительно других ровно на четверть длины волны. Для этого чаще всего используется решётка (четвертьволновая фазовая пластина) из параллельных проводов с расстоянием между ними в 1/4 длины волны, расположенных под углом в 45 градусов к горизонтали.
У проходящей через устройство волны линейная поляризация превращается в круговую, а круговая – в линейную.
Работающая по этому принципу антенна Кассегрена с плоской фазовой пластиной состоит из двух отражателей равного размера. Вспомогательный отражает только волны с горизонтальной поляризацией и пропускает волны с вертикальной поляризацией. Основной отражает все волны. Пластина вспомогательного отражателя располагается перед основным. Он состоит из двух частей – это пластина со щелями, идущими под углом в 45°, и пластина с горизонтальными щелями шириной менее 1/4 длины волны.
Допустим, облучатель передаёт волну с круговой поляризацией против часовой стрелки. Волна проходит через четвертьволновую пластину и превращается в волну с горизонтальной поляризацией. Она отражается от горизонтальных проводов. Она опять проходит через четвертьволновую пластину, уже с другой стороны, и для неё провода пластины ориентированы уже зеркально, то есть, будто бы повёрнуты на 90°.
Предыдущее изменение поляризации отменяется, так что волна снова приобретает круговую поляризацию против часовой стрелки и идёт обратно к основному отражателю. Отражатель меняет поляризацию с идущей против часовой стрелки на идущую по часовой. Она проходит через горизонтальные щели вспомогательного отражателя без сопротивления и уходит в направлении целей вертикально поляризованной. В режиме приёма всё происходит наоборот.
Хотя у описанных антенн довольно большое усиление по отношению к размеру апертуры, у всех них есть общие недостатки: большая восприимчивость по боковым лепесткам (подверженность мешающим отражениям от земной поверхности и чувствительность к целям с низкой эффективной площадью рассеяния), уменьшение эффективности из-за блокирования луча (проблема с блокированием есть у малых радаров, которые можно использовать на летающих аппаратах; большие радары, где проблема с блокированием меньше, нельзя использовать в воздухе). В результате была придумана новая схема антенны – щелевая.
Она выполнена в виде металлической поверхности, обычно плоской, в котором прорезаны отверстия или щели. Когда её облучают на нужной частоте, электромагнитные волны испускаются из каждого слота – то есть, слоты выступают в роли отдельных антенн и формируют массив. Поскольку луч, идущий из каждого слота, слабый, их боковые лепестки также очень малы. Щелевые антенны характеризуются высоким усилением, малыми боковыми лепестками и малым весом. В них могут отсутствовать выступающие части, что в ряде случаев является их важным преимуществом (например, при установке на летательных аппаратах).
Диаграмма направленности
Пассивная фазированная антенная решётка (ПФАР) [passive electronically scanned array, PESA]
Радар с МИГ-31
С ранних времён создания радаров разработчиков преследовала одна проблема: баланс между точностью, дальностью и временем сканирования радара. Она возникает оттого, что у радаров с более узкой шириной пучка повышается точность (увеличивается разрешение) и дальность при той же мощности (концентрация мощности).
Но чем меньше ширина пучка, тем дольше радар сканирует всё поле зрения. Более того, радару с большим усилением потребуются антенны большего размера, что неудобно для быстрого сканирования. Для достижения практичной точности на низких частотах радару потребовались бы настолько громадные антенны, что их было бы затруднительно поворачивать с механической точки зрения. Для решения этой проблемы была создана пассивная фазированная антенная решётка. Она полагается не на механику, а на интерференцию волн для управления лучом. Если две или более волн одного типа осциллируют и встречаются в одной точке пространства, суммарная амплитуда волн складывается примерно так же, как складываются волны на воде. В зависимости от фаз этих волн интерференция может усиливать или ослаблять их.
Луч можно формировать и управлять им электронным способом, контролируя разность фаз группы передающих элементов – таким образом можно контролировать, в каких местах происходит усиливающая или ослабляющая интерференция.
Из этого следует, что в радаре самолёта для управления лучом из стороны в сторону должно быть не менее двух передающих элементов.
Обычно радар с ПФАР состоит из 1 облучателя, одного МШУ (малошумящего усилителя), одного распределителя мощности, 1000-2000 передающих элементов и равного количества фазовращателей.
Передающими элементами могут быть изотропные или направленные антенны. Некоторые типичные виды передающих элементов:
На первых поколениях истребителей чаще всего использовались патч-антенны (полосковые антенны), поскольку их проще всего разрабатывать.
Современные массивы с активной фазой используют желобковые излучатели из-за их широкополосных возможностей и улучшенного усиления:
Вне зависимости от типа используемой антенны увеличение количества излучающих элементов улучшает характеристики направленности радара.
Как мы знаем, при одинаковой частоте радара увеличение апертуры приводит к уменьшению ширины пучка, что увеличивает дальность и точность.
Но у фазированных решёток не стоит увеличивать расстояние между излучающими элементами в попытке увеличения апертуры и уменьшения стоимости радара. Поскольку если расстояние между элементами больше, чем рабочая частота, могут появляться побочные лепестки, заметно ухудшающие эффективность радара.
Самая важная и дорогая часть ПФАР – фазовращатели. Без них невозможно управлять фазой сигнала и направлением луча.
Они бывают разных видов, но в целом их можно разделить на четыре типа.
Фазовращатели с временной задержкой
Простейший тип фазовращателей. Сигналу на прохождение линии передачи нужно время. Эта задержка, равная фазовому сдвигу сигнала, зависит от длины линии передачи, частоты сигнала и фазовой скорости сигнала в передающем материале. Переключая сигнал между двумя или более линиями передач заданной длины, можно управлять фазовым сдвигом. Переключающие элементы – это механические реле, pin-диоды, полевые транзисторы или микроэлектромеханические системы.
pin-диоды часто используются из-за высокой скорости, низких потерь и простых цепей смещения, обеспечивающих изменение сопротивления от 10 кОм до 1 Ом.
Задержка, сек = фазовый сдвиг ° / (360 * частота, Гц)
Их недостаток в увеличении фазовой ошибки с увеличением частоты и увеличении размера с уменьшением частоты. Также изменение фазы изменяется в зависимости от частоты, поэтому для слишком малых и больших частот они неприменимы.
Отражательный/квадратурный фазовращатель
Обычно это квадратурное устройство связи, разделяющее входной сигнал на два сигнала, различающихся по фазе на 90°, которые затем отражаются. Затем они комбинируются по фазе на выходе. Эта схема работает благодаря тому, что отражение сигнала от проводящих линий могут быть смещены по фазе по отношению к падавшему сигналу. Сдвиг по фазе изменяется от 0° (открытая цепь, нулевая ёмкость варактора) до -180° (цепь закорочена, ёмкость варактора бесконечна). Такие фазовращателя обладают широким диапазоном работы.
Однако физические ограничения варакторов приводят к тому, что на практике сдвиг по фазе может достигать только 160°. Но для большего сдвига возможно комбинировать несколько таких цепей.
Векторный IQ-модулятор
Так же, как и у отражательного фазовращателя, здесь сигнал разделяется на два выхода с 90-градусным смещением фазы. Входящая фаза без смещения называется I-каналом, а квадратура с 90-градусным смещением называется Q-каналом. Затем каждый сигнал проходит через двухфазный модулятор, способный сдвигать фазу сигнала. Каждый сигнал подвергается сдвигу фазы на 0° или 180°, что позволяет выбрать любую пару квадратурных векторов. Затем два сигнала рекомбинируются. Поскольку затухание обоих сигналов можно контролировать, у выходящего сигнала контролируется не только фаза, но и амплитуда.
Фазовращатель на фильтрах верхних/нижних частот
Был изготовлен для решения проблемы фазовращателей с временной задержкой, не способных работать на большом диапазоне частот.
Работает путём переключения пути сигнала между фильтрами верхних и нижних частот. Похож на фазовращатель с временной задержкой, только вместо линий передачи используются фильтры. Фильтр верхних частот состоит из последовательности индукторов и конденсаторов, обеспечивающих опережение по фазе. Такой фазовращатель обеспечивает постоянный сдвиг фазы в диапазоне рабочих частот. Также его размер гораздо меньше, чем у предыдущих перечисленных фазовращателей, поэтому он чаще всего используется в радарах.
Если подытожить, то по сравнению с обычной отражающей антенной, основными преимуществами ПФАР будут: высокая скорость сканирования (увеличение количества отслеживаемых целей, уменьшение вероятности обнаружения станцией предупреждения об облучении), оптимизация времени нахождения на цели, высокое усиление и малые боковые лепестки (тяжелее заглушить и обнаружить), случайная последовательность сканирования (сложнее заглушить), возможность использовать особые техники модуляции и обнаружения для извлечения сигнала из шума.
Основные недостатки – высокая стоимость, невозможность сканирования шире 60 градусов в ширину (поле зрения стационарного фазового массива – 120 градусов, механический радар может расширить его до 360).
Активная фазированная антенная решётка [Active Electronically Scanned Array, AESA]
Снаружи АФАР (AESA) и ПФАР (PESA) отличить сложно, но внутри они кардинально различаются. ПФАР использует один или два высокомощных усилителя, передающего один сигнал, который затем делится на тысячи путей для тысяч фазовращателей и элементов. Радар с АФАР состоит из тысячи модулей приёма/передачи. Поскольку передатчики находятся непосредственно в самих элементах, у него нет отдельных приёмника и передатчика. Различия в архитектуре представлены на картинке.
У АФАР большинство компонентов, таких, как усилитель слабых сигналов, усилитель большой мощности, дуплексор, фазовращатель уменьшены и собраны в одном корпусе под названием модуля приёма/передачи. Каждый из модулей представляет собой небольшой радар.
Архитектура их следующая:
Хотя АФАР (AESA) и ПФАР (PESA) используют интерференцию волн для формирования и отклонения луча, уникальный дизайн АФАР даёт много преимуществ по сравнению с ПФАР. К примеру, усилитель слабого сигнала находится рядом с приёмником, до компонентов, где теряется часть сигнала, поэтому у него отношение сигнал/шум лучше, чем у ПФАР.
Во-вторых, у обычного радара возможность уменьшения паразитной интерференции ограничена ошибками нестабильности аппаратуры. Больше всего в эти ошибки вносят вклад аналого-цифровой преобразователь, преобразователь с понижением частоты, усилителей высокой мощности, усилители слабых сигналов и генератор волн. У АФАР с распределённой группой усилителей высокой мощности и усилителей слабых сигналов такие ошибки можно уменьшать. В результате у АФАР повышается чувствительность в шумных условиях.
Более того, при равных возможностях обнаружения у АФАР меньше рабочий цикл и пиковая мощность. Также, поскольку отдельные модули АФАР не полагаются на один усилитель, они могут одновременно передавать сигналы с разными частотами.
В результате АФАР может создавать несколько отдельных лучей, разделяя массив на подмассивы. Возможность работать на нескольких частотах приносит многозадачность и способность развёртывать системы радиоэлектронного подавления в любом месте по отношению к радару. Но формирование слишком большого количества одновременных лучей уменьшает дальность действия радара.
Два главных недостатка АФАР – высокая стоимость и ограниченность поля зрения 60 градусами.
Гибридные электронно-механические фазированная антенные решётки
Очень высокая скорость сканирования ФАР сочетается с ограничением поля зрения. Для решения этой проблемы на современных радарах ФАР располагаются на подвижном диске, что увеличивает поле зрения. Не стоит путать поле зрения с шириной пучка. Ширина пучка относится к лучу радара, а поле зрения – общий размер сканируемого пространства. Узкие пучки часто нужны для улучшения точности и дальности действия, а узкое поле зрения обычно не нужно.
Wi-Fi антенны :: Узконаправленные
Купить узконаправленные Wi-Fi антенны – мощный стабильный сигнал на дальние расстояния
Усиление Wi-Fi сигнала
осуществляется посредством установки специальных антенн с различной
направленностью.
Перед тем, как купить такое
устройство, необходимо точно определить вид задачи, которую требуется решить с
его помощью.
Узконаправленные Wi-Fi антенны предназначены для стабильной передачи сигнала на дальние расстояния и создания соединений по принципу «точка-точка» или «точка-несколько точек». Такие устройства дают возможность обеспечить бесперебойной, качественной и надежной связью клиента, находящегося в нескольких десятках километров от точки доступа.
Узконаправленные антенны дают возможность многократно усиливать сигнала в одном направлении. Они компактны, просты в установке и часто используются для решения таких задач, как соединение серверов, расположенных в разных помещениях, связь сетей двух отдельных офисов или частных домов.
Известные на международном
рынке производители оборудования для беспроводных сетей Mikrotik, Ubiquiti изготавливают различные типы направленных Wi-Fi
антенн для решения задач любой сложности.
Мощные устройства с легкостью
передают сигнал сквозь стены и на дальние расстояния, обеспечивая
круглосуточный доступ в сеть Интернет. Оборудование для наружного применения
защищено от непогоды и внешних воздействий.
Узконаправленные Wi-Fi антенны от компании Buy Wifi – качество, эффективность, доступность
Купить высокопроизводительные направленные Wi-Fi антенны от передовых производителей Mikrotik, Ubiquiti предлагает компания Buy Wifi. В каталоге нашего интернет-магазина вы найдете широкий ассортимент моделей в разных ценовых категориях с доставкой по России.
Мы реализуем исключительно
надежную, проверенную продукцию по доступной стоимости. Для уточнения любых
нюансов и ответов на имеющиеся вопросы вы всегда можете связаться с нами любым
удобным для вас способом. Профессиональные менеджеры компании с удовольствием
ответят на все вопросы о товарах и помогут выбрать антенну, полностью соответствующую
вашим запросам.
Каждая модель, представленная в каталоге, отличается
максимальным усилением сигнала и обеспечивает бесперебойный доступ к сети,
высокое качество связи.
Приобретение узконаправленной Wi-Fi антенны позволит вам с легкостью создать беспроводное соединение со стабильной, высокой скоростью передачи без сложных настроек и дорогостоящего оборудования.
| Основные характеристики | - |
| Производитель | Ubiquiti |
| Модель | AF-5G23-S45 |
| Тип оборудования | Антенна для беспроводного оборудования |
| Прочие характеристики | - |
| Логистика | - |
| Сайт производителя |
http://www. ubnt.com/
|
| Описание | Антенна AF-5G23-S45 от Ubiquiti |
| Коннектор | 2х RP-SMA Female |
| Особенности корпуса | - |
| Беспроводной сигнал и приемопередатчики | - |
| Цвета, использованные в оформлении | Белый |
| Размеры ширина x высота x глубина | 378 x 378 x 290 мм |
| Материал корпуса | Металл, пластик |
| Усиление антенны | 23 дБи |
| Частота беспроводной связи ГГц | 5 |
| Размер | 431 × 431 × 431 мм |
| Партномер | AF-5G23-S45 |
| Производитель | Ubiquiti |
| Вес |
5. 3 кг
|
Антенны ДМВ DVB-T2 Di@na – Фагор Электроника
| Di@na | Di@na Xtrem |
Телевизионная антенна DVB-T2
Дальнобойные пассивные антенны «волновой канал»/Yagi-Uda: полностью подготовленные для быстрой инсталляции, прямо из коробки — на крыше. Конструкция рефлектора и диполя обеспечивает повышенный коэффициент защитного действия (отношение Front to Back), что помогает бороться с ухудшающим прием отраженным сигналом: двоение картинки (аналоговое тв) или снижение качества/порога уверенного приема сигнала цифрового тв.
С любого положения!Пассивная телевизионная антенна ДМВ Di@na, подготовлена для приема телевизионного сигнала с горизонтальной или вертикальной поляризацией (водонепроницаемость в любой позиции).
Антенна имеет универсальный крепеж: на мачту или крюк.
Нужен максимальный MER?
Узконаправленные антенны DVB-T2 Di@na применяются для решений дальнего и сверхдальнего приема, а также в решениях распределения, в локальной кабельной сети, телевизионного сигнала высокого качества. Испанские антенны DVB-T2 Di@na, c высокими приемными характеристиками, благодаря легкости в монтаже и высокому качеству исполнения, отлично зарекомендовали себя среди профессиональных инсталляторов. Позволяют добиться максимального качества сигнала.
Телевизионная антенна для приема слабых сигналов
И не только. Ведь запас беды не чинит! Данные антенны рекомендованы профессиональных инсталляторам коллективных антенн и продвинутым пользователям, обращающим особое внимание на качество сигнала — на выходе с антенны, для обеспечения уверенного запаса качества, снижаемого дальнейшим усилением сигнала, усилителями сети коллективной антенны.
Для избирательного приема сигнала с заданного направления
Узконаправленная Di@na X-trem рекомендована для избирательного приема сигнала с высоким Ку, с заданного направления/ретранслятора, за счет узкой диаграммы направленности (ДН): коэффициент усиления антенны прямо пропорционален углу раскрытия луча.
Эта же характеристика будет фактором успеха в зонах приема слабого по уровню телевизионного сигнала. При установке, нужно иметь в виду, что антенна Di@na X-trem требует более тонкой настройки (ориентации) при установке, за счет более узкого «луча» ДН.
Сделана в Стране Басков(Испания).
И заодно проверена на практике, в сложных условиях: приема в гористой местности, практически постоянно дождливой погоды и натиска штормового соленого ветра Бискайского залива.
Долговечность и дизайн
Сделана с применением самых качественных материалов, для обеспечения долгой службы в самых неблагоприятных условиях окружающей среды. Минимальный вносимый визуальный эффект инсталляции, при высоких характеристиках приема сигнала.
Сборка в секунды
Антенна может устанавливаться как на мачту, так и на стеновое крепление (крюк). Подключение кабеля снижения через F-коннектор. Быстрый монтаж фабрично собранных компонентов экономит дорогостоящее время квалифицированного установщика.
Надежное гальваническое соединение элементов антенны и исключительная стабильность контактов, при резких температурных колебаниях.
Антенны серии Di@na могут комплектоваться предварительным малошумящим мачтовым усилителем (активным диполем) @ktive, который позволяет избежать дополнительных соединений кабеля (и соответствующих потерь) на антенном спуске, при экстремально слабом уровне сигнала. Как альтернатива, для желающих иметь полностью пассивный «верх», для компенсации/предусиления сигнала, рекомендован мачтовый усилитель AML 210 с низким уровнем шума, 3-мя настраиваемыми режекторными фильтрами-пробками и 4G/LTE фильтром. И к нему-блок питания FA 152(154). Грозозащита антенного тракта SAF E 100 не будет лишней, для защиты дорогостоящего приемного оборудования.
Технические параметры
| Модель | Di@na | Di@na X-trem | |
| Артикул | 84375 | 34388 | |
| Каналы | 21…69 | ||
| Коэффициент усиления, дБ | 16,5 | 18,5 (34 с активным диполем) | |
| Импеданс, Ом | 75 | ||
| Коэффициент возвратных потерь, дБ | 15 | ||
| Угол горизонтального раскрытия (-3 дБ), град.  | 33 | 22 | |
| Длина антенны в сборе, мм* | 1128 | 1190 | |
| Ветровая нагрузка, N: — 130 км/ч — 160 км/ч | 71 98 | 122 153 | |
| Габариты упаковки, мм | 740х330х180 | 1000х480х180 | |
| Масса, кг | 2 | 2,5 | |
* Рефлектор антенны в сборе, размер стороны квадрата: : 600/838 мм для Di@na/Di@na X-trem.
Графики коэффициента усиления
Диаграммы направленности
| Di@na | Diana X-trem |
| Дополнительный материал |
| Паспорт антенн серии Di@na | |
| Паспорт антенн серии Di@na X-trem | |
Как выбрать антенну для репитера
Как выбрать антенну для репитера?
Любая система усиления связи на основе репитера подразумевает установку двух антенн: внешней (донорной) и внутренней (сервисной).
Первая «улавливает» сигнал от базовой станции оператора и направляет его на репитер, вторая получает усиленный сигнал от репитера и «раздает» его в помещении.
Правильный выбор антенн не менее важен для корректной работы системы усиления, чем выбор самого репитера. И наоборот: стоит ошибиться с антеннами, и система усиления окажется неэффективной.
На рынке представлено множество радиооборудования, и у вас может возникнуть справедливый вопрос: какую антенну для репитера выбрать? Давайте рассмотрим разные типы антенн и попытаемся определить, в какой ситуации какую антенну следует приобрести!
Внешние и внутренние антенны
Все антенны делятся на два основных типа: для наружного и внутреннего применения. Первые устанавливаются на улице и, как правило, имеют защищенный корпус и крепление на кронштейн или столб. Такие антенны монтируются на максимальной высоте: на крыше дома или специальной выносной мачте. Внешним антеннам не страшны дождь, снег или палящее солнце.
Они являются всепогодными и имеют широкий диапазон рабочей температуры. Наши инженеры рекомендуют использовать антенны проверенных производителей, такие как BS-700/2700-7/9 OD и PicoCell AL-900-14.
Уличная панельная антенна BS-700/2700-7/9 OD
В свою очередь, внутренние (раздающие) антенны имеют крепление на стену или потолок и предназначены для распространения ВЧ-сигнала в помещении. Потолочные антенны (например, BS-700/2700-4 или BS-700/2700-3F) удобно использовать в комнатах с подвесными потолками. В остальных случаях можно применить классическую панельную антенну, которая устанавливается на одной из стен (BS-700/2700-7/9 ID или аналогичную).
Потолочная комнатная антенна BS-700/2700-4
Круговые и узконаправленные антенны
По конструкции антенны делятся на всенаправленные и направленные. Всенаправленные антенны имеют широкую (360°) диаграмму направленности, то есть распространяют сигнал вокруг себя.
Направленные антенны имеют узкую диаграмму направленности и «бьют» более концентрированным лучом (иногда вплоть до нескольких градусов!).
Желательно, чтобы внешняя антенна была направленной: так она сможет принять сигнал большей мощности. Круговые антенны на улице можно использовать только при очень сильном исходном сигнале или в ситуации, когда необходимо «собрать» сигнал с нескольких базовых станций, находящихся в разных направлениях.
Тип антенны (диаграмма направленности) напрямую зависит от ее конструкции. Круговые антенны обычно выглядят как штыри или палочки (например, BS-700/2700-3 N-female или KORVET). В свою очередь, панельные антенны (BS-700/2700-7/9 OD) и волновые каналы («ёлочки») — это направленные антенны.
Волновой канал PicoCell AL-900-14 — узконаправленная уличная антенна
Коэффициент усиления антенны
Коэффициент усиления показывает, насколько эффективно антенна принимает сигнал от базовой станции.
Этот показатель напрямую зависит от диаграммы направленности: чем выше КУ, тем уже диаграмма направленности, и наоборот. Коэффициент усиления антенн измеряется в изотропных децибелах (дБи).
Круговые антенны (в том числе потолочные) имеют относительно низкий коэффициент усиления (2–6 дБи), в то время как КУ направленных антенн может достигать 15–17 дБи (AGATA) и более. Используйте антенны с высоким коэффициентом усиления в зонах, удаленных от базовых станций сотовых операторов, чтобы «поймать» сигнал максимального качества!
Мощная панельная антенна AGATA с коэффициентом усиления 15–17 дБи
Поддерживаемый частотный диапазон
Еще одна важная характеристика антенны — частотный диапазон, в котором работает антенна. Одни антенны являются широкополосными и поддерживают весь набор стандартов сотовой связи (700–2700 МГц). Другие являются однодиапазонными и предназначены для приема и передачи сигнала лишь определенных коммуникационных технологий (900 МГц для GSM, 2100 МГц для 3G и т.
д.).
Волновые каналы (антенны-ёлочки) всегда являются однодиапазонными, в то время как панельные антенны (синфазные решетки) поддерживают широкий частотный диапазон. При выборе антенн всегда сверяйтесь с частотными характеристиками репитера: по поддерживаемым частотам внутренняя и внешняя антенны всегда должны «перекрывать» репитер!
Какую антенну выбрать для репитера?
Итак, какая антенна для репитера лучше? Все зависит от ситуации!
Для городской квартиры оптимальной будет внешняя панельная антенна со средним коэффициентом усиления: например, BS-700/2700-7/9 OD. В отдельных случаях, если у вас нет возможности закрепить панельную антенну снаружи помещения или на улице наблюдается очень сильный сигнал оператора, для небольшой площади может «сработать» и всенаправленная антенна (BS-700/2700-3 N-female, KORVET или аналогичная).
В качестве внутренней (раздающей) антенны используйте потолочную антенну или панельную BS-700/2700-7/9 ID.
Для офиса действуют те же правила, что и для квартиры, за тем исключением, что потолочные антенны здесь являются предпочтительными. Как правило, офис имеет большую площадь, и вам может потребоваться установить несколько раздающих антенн, подключенных к одному репитеру! Рекомендуем обратить внимание на BS-700/2700-4 и аналогичные.
Для загородного дома или дачи, где сигнал оператора слаб даже на улице, лучше присмотреться к внешним направленным антеннам с высоким коэффициентом усиления: PicoCell AL-900-14 (для частотного диапазона 900 МГц) или AGATA (для 3G/4G-связи). В качестве внутренней антенны BS-700/2700-7/9 ID снова окажется оптимальным вариантом.
Если у вас остались вопросы, наши менеджеры будут рады проконсультировать вас по всем нюансам усиления сотовой связи. Чтобы подобрать оптимальное оборудование и антенну для репитера, позвоните нам по телефону 8 (800) 777-51-40!
всенаправленные, направленные, параболические, штыревые, рупорные, секторные антенны Ubiquiti.
Настройка, установка, инструкция, отзывы, ценаWiFi Антенны
Как и любое радиооборудование WiFi точки доступа не могут работать без WiFi антенн – или излучателей, как их часто называют инженеры. Преимущества
даже самой качественной беспроводной точки доступа, с лучшей радиочастью и поддержкой всех современных стандартов связи могут быть
полностью обесценены плохой, либо не подходящей к конкретному типу применения WiFi антенной. Конечно, есть точки доступа которые уже имеют
интегрированные WiFi антенны, – к примеру NanoStasion, потому может возникнуть закономерный вопрос – зачем же все усложнять и изготавливать
устройства не имеющие встроенных, хорошо просчитанных производителем WiFi антенн? Ответ довольно прост. Дело в том, что оснащение оборудования
сменными WiFi антеннами позволяет достичь максимальной универсальности.
Меняя тип WiFi антенны можно легко перепрофилировать точку доступа с
решения одних задач, – к примеру, работы в режиме базовой станции на совершенно другой тип использования, вплоть до создания радиомостов или эксплуатации в качестве клиентского оборудования.
Какую WiFi антенну лучше выбрать?
Именно поэтому точки доступа ориентированные на использование внешних излучателей остаются сегодня популярны и востребованы на рынке беспроводного оборудования. И естественно перед пользователями встает вопрос – какую WiFi антенну для какой ситуации лучше выбрать? В этом обзоре мы постараемся ответить на это, познакомив вас с основными типами антенн, выпускаемых Ubiquiti Networks и расскажем об их особенностях и специфике применения. Итак, начнемСекторные WiFi антенны
Пожалуй, самая известная серия секторных WiFi антенн среди многообразия линеек излучателей выпускаемых Ubiquiti это AirMax Sector.
Что такое
секторные WiFi антенны? Это WiFi антенны, имеющие суженую диаграмму направленности в горизонтальной плоскости, которая отличается в
зависимости от конкретной модели. WiFi антенны данного типа прекрасно подходят для развертывания базовых станций, в том числе состоящих из
нескольких точек доступа, для чего необходимая зона охвата разбивается на несколько участков, с каждым из которых работает отдельная WiFi антенна в
пределах своей зоны покрытия.WiFi антенны AirMax Sector
В серию AirMax Sector входят WiFi антенны с диаграммой направленности 60,90 и 120 градусов, способные работать в частотных диапазонах 900 мгц, 2.4 Ггц, 3Ггц, 5 Ггц. Ориентироваться в многообразии различных вариантов антенн достаточно просто – все основные характеристики указаны в названии. К примеру, мы видим WiFi антенну «AirMax Sector 2G16-90».
Разберемся в ее спецификациях. Итак – 2G указывает на то, что WiFi антенна предназначена для
частотного диапазона 2.4 Ггц. Цифра 16 , следующая за обозначением 2G говорит о коэффициенте усиления, который составляет в нашем случае 16
dbi. И последние две цифры – 90 дают информацию о диаграмме направленности WiFi антенны, ширина которой равна 90 градусам. Все довольно
просто и понятно. В случае приобретения следует помнить, что WiFi антенны AirMax Sector идеально совместимы с фирменными точками доступа Rocket.
В конструкцию WiFi антенн специально включили платформу, на которую производится установка точки доступа при помощи оригинального штатного крепления.WiFi антенны для создания
радиомостов Для создания радиомостов используются WiFi антенны несколько иного типа. Поскольку радиомост является соединением типа точка-точка и не предполагает большого количества клиентов, подключающихся к базовой станции с разных направлений, то для максимальной эффективности используются узконаправленные антенны с параболическим отражателем – хорошо знакомые всем «тарелки». Данные WiFi антенны обладают максимальным коэффициентом усиления, и концентрируя сигнал в узкий радиолуч способны «пробить» расстояния в десятки километров. Правда
есть необходимое условие – прямая видимость, что впрочем, относится вообще ко всей связи в СВЧ диапазоне, поскольку радиоволны на этих частотах по специфике распространения очень близки к видимому свету и не способны огибать препятствия. Вне прямой видимости работа возможна лишь благодаря отраженному сигналу.WiFi антенны RocketDish
К подобным антеннам в арсенале Ubiquiti Networks относится серия RocketDish.
WiFi антенны имеют довольно внушительные размеры –
параболические отражатели начинаются от диаметра 648 мм и у самых мощных моделей достигают 1050 мм. Однако, не в последней мере
благодаря крупным отражателям старшие модели обеспечивают коэффициент усиления до 34 dbi (RocketDish 5G-34), позволяя устанавливать
соединение на удалении до 50 км и более! Кстати, о характеристиках WiFi антенн, так же как и в серии AirMax Sector можно судить по названию модели. WiFi антенны имеют прочную конструкцию и могут использоваться вне помещений в любую погоду. Для уменьшения парусности и дополнительной
защиты WiFi антенн рекомендуется использовать фирменные защитные колпаки Ubiquiti Radome.WiFi антенны «штыревого» типа
И наконец, самые привычные всем по своему характерному внешнему виду WiFi антенны «штыревого» типа хорошо подойдут для создания небольших и
средних по мощности базовых станций.
Такие WiFi антенны не является направленными, и имеют круговую диаграмму, обеспечивая покрытие на
360 градусов. Правда, коэффициент усиления у них ниже, по сравнению с секторными, или тем более всенаправленными WiFi антеннами.
К подобному типу относятся серия AirMax Omni. В зависимости от модели WiFi антенны обеспечивают коэффициент усиления от 10 и до 13 dbi, работая в
диапазонах 2.4Ггц, 3Ггц, и 5 Ггц. Излучатель WiFi антенны закрыт пластиковым кожухом, который имеет высокую механическую прочность, и обеспечивает длительный срок эксплуатации даже в самых суровых климатических условиях. WiFi антенны обладают очень низкой парусностью, и потому могут использоваться даже в горах, где ураганные ветра обычное явление. Дальность соединения составляет приблизительно 3-7 км и зависит от
конкретных условия местности и характеристик клиентского оборудования.
Все вышеперечисленные серии WiFi антенн поддерживают двухканальную передачу данных MIMO 2X2 и имеют два ВЧ разъема для подключения точек доступа. Несколько особняком в ассортименте нашего магазина стоят WiFi антенны Omni AO, которые работают в одноканальном режиме, и предназначены для совместного использования с точками доступа Bullet, которые за счет своей компактности и малого веса просто вкручиваются в ВЧ разъем WiFi антенны N типа, без использования фидерного кабеля.
При выборе
WiFi антенн Таким образом, при выборе WiFi антенн следует ориентироваться, прежде всего, на то, как вы собираетесь использовать точку доступа. Если вам необходима наиболее производительная базовая станция – то следует приобрести несколько секторных WiFi антенн и использовать многокомпонентную схему на основе устройств семейства Rocket и WiFi антенн AirMax Sector. При развертывании небольшой или средней по размерам беспроводной сети подойдут всенаправленные WiFi антенны AirMax Omni. Для соединения типа «мост» следует использовать узконаправленные WiFi антенны Rocket Dish. И наконец, если необходима небольшая по производительности, но высокомощная базовая станция, то ваш выбор Bullet + Omni AO.Антенна с более высоким коэффициентом усиления, более узкая ширина луча
Один из компромиссов с антеннами с высоким коэффициентом усиления заключается в том, что чем выше коэффициент усиления, тем уже луч покрытия. Обычно это хорошо, но не всегда.
Например, CP Beam имеет усиление 9 дБд, создавая ширину луча 43 °. Такая узкая ширина луча – именно то, что вам нужно, если антенна расположена на разумном расстоянии от микрофонов или поясных ремней на сцене (скажем, на FOH или в кулисах в мире мониторов).Он обеспечивает увеличенный диапазон и прием, фокусируя большую часть радиочастотной энергии в этой области. Он также ослабляет сигналы, которые выходят за пределы луча, позволяя вам стратегически размещать спиральные и другие антенны с высоким коэффициентом усиления и направлять их в сторону от источников помех, таких как светодиодные стены, в сторону интересующего сигнала.
Однако, если антенна с высоким коэффициентом усиления расположена в непосредственной близости от таланта, использующего или носящего беспроводной микрофон или поясной рюкзак, талант может выйти за пределы зоны покрытия антенны, что приведет к отключению.
CP Beam, на самом деле, не , а направленный, если вы включите все поле конструкции антенны, и полярный график выше показывает, что он все равно будет получать энергию на 360 ° вокруг элемента, но в разных количествах. Перед элементом CP Beam будет увеличивать кажущуюся силу сигнала сигнала, по бокам он будет умеренно ослаблять сигнал.
Существуют конструкции антенн, которые имеют гораздо более резкое – почти полное – подавление внеосевых сигналов, но мы очень редко видим такие типы антенн в профессиональном аудио.Следующие полярные диаграммы показывают крайнее отклонение различных типов антенн с “конечной решеткой”.
Диаграммы направленности антенных решеток с торцевым огнем, изображение которых загадочным образом появляется на WikiMedia без указания автора. Крайняя левая точка каждого из этих паттернов (где вы видите небольшой букет меньших долей) будет расположена в центре полярных диаграмм выше. Теперь ЭТО отказ. *
Дело в том, что диаграммы покрытия антенны и (если указано) ширина луча должны учитываться при настройке системы, чтобы гарантировать, что антенна обеспечивает достаточное покрытие для передвижения талантов в данном пространстве, особенно при плохом соотношении сигнал / шум. коэффициент, который, если бы талант отклоняться от главной оси антенны, такой как CP Beam, увеличивал шансы выпадения.
Невозможно построить всенаправленную антенну с высоким коэффициентом усиления
Многие люди хотят съесть свой торт и тоже его съесть. Вот почему мы пишем этот пост, чтобы прояснить недоразумение; Многим нужна антенна, которая будет одинаково фокусировать радиочастотную энергию во всех направлениях, т.е. всенаправленная антенна с высоким коэффициентом усиления, которая обеспечит более высокое усиление и большую дальность действия во всех направлениях.
Это просто невозможно.
То, что антенны с большим усилением имеют меньшую ширину луча, является функцией физических законов.Инженеры смогли придумать некоторые впечатляющие и акробатические конструкции для антенн, которые невероятным образом формируют радиоволны, но до сих пор им не удалось обмануть простую реальность: если антенна фокусирует радиочастоты сильнее в одном направлении, она будет меньше сильный в другом.
На рынке представлен ряд всенаправленных антенн, которые утверждают, что улучшают прием, обеспечивая при этом всенаправленную диаграмму покрытия. То есть они обещают, что одна антенна увеличит мощность сигнала и, следовательно, увеличит дальность одинаково во всех направлениях.Эти антенны обычно представляют собой дипольные антенны, установленные в корпусе, допускающем удаленное размещение, но в остальном они ничем не отличаются от стандартных диполей, которые поставляются с приемниками.
Иногда эти антенны комбинируются со встроенными усилителями и продаются как «всенаправленные антенны с высоким коэффициентом усиления». Такой язык вводит в заблуждение, потому что, как мы узнали, всенаправленные антенны должны, если вы используете правильное математическое определение усиления антенны, иметь низкое направленное усиление.
У вас может быть исключительно хорошо сконструированная и электрически эффективная антенна с всенаправленной диаграммой направленности, которая может очень хорошо увеличить дальность, но она увеличивает дальность не за счет направленного усиления, а, скорее, благодаря своей способности собирать больший процент доступной радиочастотной энергии из окружающей среды. .Например, полуволновой диполь, вероятно, будет собирать больше энергии, чем четвертьволновая штыревая (монопольная) антенна, которую можно использовать в качестве недорогой стандартной антенны на некоторых приемниках.
У вас также может быть антенна с высоким коэффициентом усиления, которая излучает сильнее в одной горизонтальной или вертикальной плоскости в градусах одной оси (углы возвышения), но не других.
Пример диаграммы направленности горизонтально ненаправленной антенны
, но все же не истинно (сферически) всенаправленной.
Иногда их называют «всенаправленными антеннами с высоким коэффициентом усиления», и здесь использование этого термина более уместно, но не , на самом деле всенаправленные; зона покрытия похожа на горизонтальный блин или колесо, а не на всенаправленную сферу. (которого, кстати, не существует. Даже у наиболее равномерно излучающей дипольной антенны по-прежнему есть два нуля, расположенные вверху и внизу элемента.)
Тем не менее, многие люди хотят получить лучшее из обоих миров. Им нужна антенна, которая увеличит дальность действия, позволяя их талантам бродить где угодно.Отчасти поэтому была разработана и сейчас популярна антенна с разнесенными ребрами, хотя и не одна антенна. Он может эффективно обеспечивать как направленное, так и всенаправленное покрытие, комбинируя два антенных элемента на одной плате, а приемник разнесенного приема голосует, какая антенна имеет лучший сигнал.
Изображение предоставлено Сетом Сойерсом.
Узконаправленные антенны помогают с секторизацией
АнтенныLTE становятся ключевым фактором для операторов мобильной связи, которые ищут способы максимально эффективно использовать свои сети 4G.Антенны для сетей LTE похожи на шины на дорогом автомобиле в том смысле, что они могут улучшить или ухудшить конечную производительность.
«Антенны – это место, где резина встречается с дорогой в любой беспроводной системе», – сказал Джим Невелл, генеральный директор Kathrein, ведущего мирового производителя антенн LTE. «Операторам необходимо использовать множество подходов, чтобы максимально использовать свой дорогой спектр».
Когда дело доходит до антенн LTE, меньше может быть лучше, потому что операторы могут уменьшить помехи, ориентируясь на узко определенные сектора покрытия.Всенаправленная антенна излучает во всех направлениях или на 360 градусов, но узконаправленная антенна покрывает гораздо меньший сектор. Чем меньше сектор покрытия, тем меньше вероятность того, что сигнал попадет в соседние объекты и вызовет помехи.
«Многие сборки, которые мы наблюдаем сегодня, по сравнению с тем, что было несколько лет назад, имеют более плотные требования к секционированию», – сказал Рэй Хилд, вице-президент по инфраструктуре в Северной Америке в Galtronics. «В этих плотных застройках создание максимального количества секторов поможет оператору достичь большей емкости и, очевидно, поможет конечному пользователю повысить пропускную способность на своих индивидуальных мобильных устройствах.”
Продавцы усердно работают над созданием секторов, которые не перекрываются. Для пользователей мобильных устройств это означает плавную передачу обслуживания, означающую, что пользователь перемещается из одного сектора в другой без каких-либо перебоев в обслуживании. В сетях LTE это может быть труднее, чем в сетях 3G.
«LTE очень чувствителен к помехам из-за модуляции более высокого порядка», – пояснил Рэй Батлер из CommScope, вице-президент по разработке беспроводных сетей. «Способ передачи битов по воздуху стал более сложным и усовершенствованным, и он более чувствителен как к помехам, так и к шуму.«CommScope видит, что операторы обращаются к узконаправленным антеннам для секторизации. Производитель предлагает одну антенну с шириной луча всего 24 градуса.
Секторизация также помогает операторам обеспечивать покрытие и пропускную способность в районах с высоким трафиком. Если горячая точка обслуживается существующей вышкой, новая ячейка может не понадобиться для решения проблемы. Вместо этого может помочь узконаправленная антенна.
«Операторы мобильной связи максимально приближаются к той части населения, которую они пытаются охватить; это помогает повысить эффективность и улучшить качество обслуживания клиентов », – сказал Энцо Далмаццо, генеральный директор 3Z Telecom.«Дни бумеров ушли в прошлое».
Источник изображения: Kathrein
Похожие сообщения Семейства продуктов– Антенны MARS
- Дом
- Антенные решения
- Семейства продуктов
Направленная Антенны
MARS разрабатывает и производит широкий спектр высококачественных и надежных антенн для базовых станций с множественной поляризацией и различными разъемами.
D Направленная антенна или лучевые антенны помогают улучшить покрытие и пропускную способность сети за счет излучения или приема большей мощности в определенных направлениях, что позволяет повысить производительность и уменьшить помехи.
Направленные антенныMARS с узкой сфокусированной шириной луча радиоволн обеспечивают высокий коэффициент усиления и точное наведение своих сигналов в соответствии со спецификациями наших клиентов.
Абонент-CPE
MARS разрабатывает и производит широкий спектр высококачественных и надежных секторных антенн с узкой, средней или широкой полосой пропускания, многополяризацией и разъемами.
Абонентские антенны (антенны CPE) используются для подключения к направленным антеннам с целью создания сети связи.
Наши плоскопанельные секторные антенны обеспечивают узкий луч, который подходит для создания линий связи на средних расстояниях.
В здании-DAS
Решения для распределенных антенных системMARS, или iDAS, обеспечивают покрытие через сеть пространственно разделенных антенных узлов, подключенных к общему источнику, предоставляющему беспроводные услуги в пределах географической области или структуры.
Антенны MARS DAS эстетичны и компактны. Распределенные антенные решения MARS могут быть развернуты в помещении (iDAS) или на открытом воздухе (oDAS). Наши высокопроизводительные антенны обеспечивают передачу голоса и данных по сотовой связи внутри зданий с превосходным качеством сигнала и покрытием. Антенны MARS разработаны для легкой установки даже в самых сложных ситуациях.
MARS предлагает широкий выбор антенн для зданий, университетских городков, университетов, предприятий и т. Д., Решения для беспроводной передачи данных и передачи голоса для смартфонов, ноутбуков и планшетов, а также для приложений M2M.
OMNI
АнтенныOMNI (или направленные антенны OMNI) передают и принимают РЧ электромагнитные поля во всех горизонтальных направлениях (360 °). Диаграммы направленности антенн OMNI описываются как «пончиковые».
MARS разрабатывает и производит широкий спектр высококачественных и надежных направленных антенн OMNI с одно- и многополяризацией и различными разъемами.
Мобильный
Антенны для мобильных приложенийMARS обладают повышенной прочностью, обладают аэродинамическими характеристиками и идеально подходят для использования в поездах, автобусах, караванах, карьерных машинах, правоохранительных органах и т. Д.
Наши высокопроизводительные и прочные мобильные антенны специально разработаны для мобильных беспроводных приложений, которые могут быть установлены как стационарные или временные с магнитными креплениями.
Параболическая
Параболические антенныMARS имеют несколько вариантов: размер 3–4 фута с двойной поляризацией 5–6 ГГц, 28 ГГц с размером 16 см и 28 ГГц на 1 фут и 60 ГГц.
Параболические антенны, в отличие от плоских антенн, которые используют плоскую поверхность в качестве отражателя, используют изогнутую поверхность в качестве отражателя.
Параболические антенныMARS обеспечивают высокую направленность, экономичность и превосходное качество сигнала.
Продукция РФ
MARS разрабатывает и производит множество дополнительных радиочастотных продуктов, таких как усилители, повторители и разветвители, что позволяет вам спроектировать желаемую коммуникационную сеть.
Принадлежности
MARS предлагает различные аксессуары для антенн, такие как крепления для всех предлагаемых антенн (для тяжелых условий эксплуатации, регулируемые по азимуту / эллипсу и др.), А также водонепроницаемость (IP-67), комплекты корпусов двух размеров для интеграции радиочастотных печатных плат из разных производители.
Беспроводная точка доступа WAN и LAN к многоточечным системам, точка доступа PMP450i 5 ГГц, встроенная широкополосная точка доступа с узконаправленной антенной (RoW), C050045A046B
]>Точка доступа PMP 450i
Ведущая в отрасли платформа Cambium Networks 450 включает в себя все новые радиостанции PMP 450i и PTP 450i. Платформа продукта 450i – это наиболее масштабируемое беспроводное широкополосное решение промышленного уровня.
Основные характеристики:
* Сверхширокополосные радиомодули поддерживают весь диапазон, будь то 5 ГГц или 3 ГГц.Усовершенствованная конструкция радиостанции улучшает мощность передачи и увеличивает чувствительность приема
* Прочный металлический корпус, соответствующий стандартам IP-66 и IP-67, для работы в суровых условиях. Дополнительные модели с сертификатом ATEX / HAXLOC для использования в опасных условиях
* Динамическая фильтрация помех для обеспечения лучшей в отрасли шумоизоляции для повышения производительности
* Обновленная архитектура FPGA и SoC утроила вычислительную мощность по сравнению с PMP 450
* Многофункциональный порт AUX обеспечивает большую гибкость развертывания за счет прямого добавления камеры или другого PoE.
* Опции для интегрированной секторной антенны 90 °, оптимизированной для повторного использования частоты (> 35 дБ F / B), высокого усиления, нулевого заполнения и прогнозируемых характеристик, или интегрированной секторной антенны 10 ° для высоконаправленных секторов
* Теперь поддерживает скорость до 300 Мбит / с на сектор в канале 40 МГц
Информация для заказа
| Деталь # | Рекомендуемое количество | Кол-во на полке Кол-во на заказ на поставку | Прейскурантная цена Ваша цена |
Если вы хотите разместить заказ по телефону, позвоните по номеру 1-888-WINNCOM (946-6266) (или +1 440 498 9510 для международных звонков)
Ширина луча – обзор
4.5.2 Наведение, сбор данных и отслеживание
Из-за небольшой расходимости (узкая ширина луча) передаваемого лазерного луча пространственное обнаружение и наведение являются одними из наиболее важных аспектов работы системы Lasercom. Неточное наведение лазерного луча приводит к сильному затуханию сигнала на принимающей стороне, что серьезно снижает производительность системы. Связи Lasercom с бортовых и космических платформ обычно требуют наведения луча порядка 1/10 ширины луча [109]. Это означает указание на местоположение приемника с точностью от нескольких микрорадиан (мкрад) до уровней субмикрад.
Для решения этой задачи и минимизации потерь сигнала из-за ошибок наведения обычно требуется специальный узел управления наведением. Узел наведения, сбора и слежения должен иметь возможность принимать входящий сигнал радиомаяка в присутствии большой неопределенности положения платформы, а затем точно доставлять (наводить) передающий лазерный луч к намеченной цели.
Требования к наведению на субмкрад дополнительно усугубляются угловыми микровибрациями платформы космического корабля, которые обычно являются основным источником неправильного наведения луча.Помехи, которые могут повлиять на оптический путь, включают действия по наведению и управлению, такие как демпфирование импульса, реактивные колеса, подруливающие устройства и поворот для захвата цели, а также запуски ретракет; и вибрации, вызванные двигателями, температурными градиентами, резким изменением температуры и тепловым скачком. Диапазон частот этих микровибраций составляет от менее 0,1 Гц до сотен Гц, а их амплитуда обычно намного превышает ширину луча передачи. Комбинация пассивного, активного, гибридного пассивного и активного механизмов подавления помех или стабилизированных платформ с инерциальной привязкой часто применяется между полетным терминалом и основной платформой, чтобы в значительной степени предотвратить попадание возмущений платформы в полетный терминал (см., E.грамм. [42,110,111]).
Высокочастотные возмущения (колебательные моды), возникающие из-за дрожания платформы, которые влияют на телескоп Lasercom, могут привести к ошибкам визирования (угловые отклонения в выравнивании осей TX и RX телескопа). Параметры джиттера обычно вычисляются из квадрата суммы корня для достижения оценки точности наведения. Помехи с низкой пропускной способностью называются смещением и суммируются линейно. Вклады в общие ошибки наведения включают эквивалентный угол шума оптического датчика слежения, шум инерционного датчика (если применимо), остаточное нескомпенсированное движение платформы, движение по линии прямой видимости между двумя терминалами, ошибки совмещения между двумя терминалами и ошибки в вычисление угла наведения.
Неточное наведение луча приводит к значительному ухудшению запаса канала связи и производительности системы из-за больших замираний сигнала на приемном терминале. Бюджет силовой линии обычно выделяет потерю наведения для учета статистических замираний, вызванных наведением (PIF), и углов неправильного наведения. Общая точность наведения 3 сигм определяется как (3 × джиттер + смещение). Угловая ширина лазерного луча с длиной волны 1000 нм, проходящего через телескоп диаметром 30 см, составляет примерно 3,3 мкрад. В этом примере для распределения потерь наведения 2 дБ с PIF 1% требуется общая (3-сигма) точность наведения 2 мкрад.Выделенные потери наведения затем делятся на ошибки смещения и ошибки неправильного определения джиттера. Часть этих потерь можно уменьшить с помощью кодирования и перемежения (см. Раздел 4.3.4.4), посредством чего перемежитель расширяет PIF по множеству кодовых слов для эффективной доставки сигнала на наземную станцию [112]. Полетный терминал lasercom должен быть способен отслеживать приемную станцию таким образом, чтобы ошибка отслеживания джиттера составляла менее примерно 10% ширины луча передачи (примерно 0,33 мкрад). Такое требование наведения на несколько порядков точнее, чем требования для радиочастотной связи из космоса.Основными факторами, влияющими на общую ошибку наведения приемопередатчика Lasercom для полета, являются ошибки в определении положения, неточности калибровки опорного направления и остаточные ошибки отслеживания, не компенсируемые контуром управления подсистемы наведения (из-за неадекватной компенсации колебаний платформы хоста контуром управления наведением). ).
Как правило, чем выше ширина полосы контура управления, тем выше степень компенсации дрожания платформы и тем ниже остаточная ошибка наведения.Инерциальный навигационный блок, тесно связанный с бортовым приемопередатчиком, для отслеживания места расположения наземного приемника из космоса, снижает потребность в полетной подсистеме, требующей частоты обновления изображения центроида до нескольких кГц. Компенсация низкочастотных помех для поддержания точного наведения луча требует данных от надежного радиомаяка и специальной подсистемы управления наведением. Примеры подходящего радиомаяка включают лазер, исходящий с Земли, изображения Земли, освещенные Солнцем, в видимой или инфракрасной области спектра и точное отслеживание звезд.
Могут потребоваться различные стратегии PAT для успешного выполнения требований по наведению луча на данном канале. Для точного наведения луча обычно требуется сильный сигнал маяка (например, лазерный луч, идущий от приемного терминала), чтобы помочь устранить остаточную вибрацию платформы хоста и поддерживать положение приемника в пределах нескольких мкрад. Для выполнения движений под большим углом может потребоваться механизм грубого наведения (например, подвес). Механизм точного наведения (например, зеркало с быстрым поворотом) выполняет высокочастотные и ускоряющие части направляющих движений, и его основная функция заключается в компенсации и отклонении базового движения и возмущений силы и крутящего момента.
VEGA: очень высокое усиление, очень узкий точечный луч Антенны BTS – Антенны
Как узколучевая антенна VEGA с очень высоким коэффициентом усиления улучшает качество обслуживания восходящего канала намного больше, чем ее более высокое усиление?
Важнейшей задачей, стоящей перед операторами фиксированной или мобильной беспроводной связи 4G LTE и 5G, является рентабельное улучшение обычно более низкой производительности Up-Link.
Нисходящий канал имеет внешнюю антенну и высокую мощность нисходящего канала, но восходящий канал ограничен низкой выходной мощностью и коэффициентом усиления антенны мобильного телефона.
Наружная узколучевая антенна (с фиксированным или многолучевым) по определению «усиление антенны» имеет гораздо более высокое усиление, чем любая обычная панельная антенна. Это определение означает, что «сигнал» в выражении S / (N + I) (или Ec / No, SINR или иначе) выше для антенн с узким лучом. Но это еще не все.
Причина показана на следующей диаграмме:
Слева – диаграмма направленности обычной панельной антенны, а справа – диаграмма направленности узконаправленной антенны VEGA с очень высоким коэффициентом усиления на частоте 900 МГц.
Очевидно, что антенна VEGA действует как пространственный фильтр из-за ее узкого луча, что снижает помехи, идущие с ее сторон. Панельная антенна имеет гораздо более широкую диаграмму направленности, что позволяет аналогичным помехам попадать прямо в приемник с небольшим затуханием, вызывая снижение чувствительности приемника и снижение характеристик восходящего канала.
Суть в том, что с антеннами VEGA с узким лучом сигнал выше (из-за более высокого коэффициента усиления узконаправленных антенн), в то время как помехи ниже, как объяснено.Таким образом, соотношение S / (N + I) улучшается гораздо больше, чем просто разница в усилении и улучшается QOS.
Это соображение важно для общего качества обслуживания широкополосной связи, особенно в сельских и отдаленных сельских районах.
linkedin.comПреодоление слабой производительности восходящего канала в сельской местности RAN
Как узколучевая антенна VEGA с очень высоким коэффициентом усиления улучшает качество обслуживания восходящего канала намного больше, чем ее более высокое усиление? Важнейшей задачей, стоящей перед операторами фиксированной или мобильной беспроводной связи 4G LTE и 5G, является рентабельное улучшение обычно некачественных…
Широкий луч против узкого луча
Четыре спутника Inmarsat, которые предоставляют услуги BGAN, IsatPhone, IsatHub и FleetBroadband во всем мире, являются одними из самых передовых космических аппаратов связи в своем роде. Один из малоизученных фактов об услуге – это то, как эти спутники используют технологии Wide Beam и Narrow Beam.
Как следует из названия, широкие лучи от спутника покрывают большие географические области планеты, в то время как узкие лучи фокусируют частотный диапазон в меньшей области.Преимущество узкого луча заключается в том, что вы можете передавать значительно больший объем информации, используя множество узких лучей, а не меньшее количество широких лучей. Каждый спутник И-4 может генерировать 19 широких лучей и более 200 узких лучей. Эти лучи можно быстро перенастроить и сфокусировать в любом месте на Земле, чтобы обеспечить дополнительную мощность там, где это необходимо.
В спутникахBGAN используется технология точечных лучей, которые перекрываются для обеспечения непрерывного покрытия по всему миру.
Преимущества широкого луча
Одним из преимуществ широкого луча является то, что он более всенаправленный, что означает, что антенну не нужно направлять правильно, чтобы можно было установить соединение.Isatphone Pro – это пример спутникового телефона, использующего только технологию широкого луча.
Терминал Hughes 9502 M2M BGAN, хотя в основном используется для сеансов передачи данных, может использовать широкополосный обмен SMS-сообщениями в качестве бэкдор-канала связи, даже если терминал был смещен из-за ветра. Настоящее преимущество перед спутниковой антенной.
Двухэтапный процесс подключения
Возможно, вы заметили, что после наведения на терминал BGAN выполняются два шага для подключения к Интернету при использовании веб-интерфейса терминала BGAN.Первым шагом является регистрация в сети, которая открывает широколучевое соединение с одним из спутников I-4. После регистрации на терминале BGAN работают телефонные службы и службы обмена SMS-сообщениями. BGAN может совершать или принимать голосовые вызовы или SMS-сообщения кому угодно в мире.
Второй шаг – это открытие сеанса передачи данных, такого как подключение к Интернету (опять же, с использованием веб-интерфейса). Когда это происходит, терминал BGAN подключается к узкому лучу того же спутника I-4.Узконаправленное соединение для широкополосного доступа.
С Ground Control многие наши терминалы, такие как Hughes 9202, настроены на автоматическое подключение к Интернету нажатием одной кнопки, что избавляет от необходимости использовать утилиту BGAN Launchpad, что делает процесс подключения интуитивно понятным и простым. Это идеально подходит для пользователей беспроводных ноутбуков, iPad или смартфонов, которым просто нужна точка доступа Wi-Fi.
.Wide Beam = голосовые службы, SMS-сообщения, услуги факса
Narrow Beam = Интернет (также известный как фоновый IP или стандартный), потоковые службы, ISDN 64 Кбит / с
