Польская решетка антенна: Польская решетка для дальнего приема цифрового телевидения

Польская антенна. Усовершенствование для Т2. Спутниковое ТВ

 

   Прием сигнала для цифрового телевидения Т2 осуществляется в дециметровом диапазоне. Для приема этого сигнала Вы можете использовать уже имеющиеся у Вас антенны. В частности, наиболее распространенную это «польская» антенна.

   «Польскую» антенну можно использовать полностью с усилителем без модернизации. Очень часто не приходится ни чего переделывать все и так хорошо работает. Достаточно просто заменить усилитель на плату согласования или просто соединить на прямую.

Плата согласования

   Но как показывает практика некоторые частоты в дециметровом диапазоне имеют слабый уровень сигнала.

   В неуверенных зонах приема все же необходим более тщательный подход к приему на эту антенну. Для усиления сигнала в «польской» антенне используется стандартный усилитель SWA и стандартный блок питания на 12В. В таком случай причиной плохого приема сигнала зачастую бывает пере усиление сигнала, принимаемого антенной.  

   Для того что бы понизить мощность усилителя, необходимо понизить напряжение питания усилителя. Это можно сделать несколькими способами. Если есть возможность, то можно заменить блок питания на регулируемый, хорошо если вы его уже используете. Простым поворотом регулятора против часовой стрелки Вы уменьшите напряжения на выходе блока питания. Регулятор меняет напряжение приблизительно от 2В до 12В. При это следите за шкалой уровня сигнала на экране телевизора и добейтесь максимального уровня.

Если для просмотра цифрового ТВ Вы используете приставу, то есть способ запитать усилитель от антенного входа приставки. Для этого необходимо на прямую подключить антенный штекер к кабелю и подсоединить к приставке. А в меню приставки подключить питание к антенному выходу, там используется 5В.

Если у Вас телевизор с приемом цифрового DVB-T2 сигнала, то можно запитать усилитель от USB выхода телевизора. Используя специальный адаптер для подключения усилителя через разъем USB.

   Однако для приема цифрового сигнала нужен не весь диапазон, который может принимать «польская» антенна. Есть смысл ее немного усовершенствовать, тем самым улучшить качество принимаемого сигнала. Немного модернизировав «польскую» антенну мы тем самым откажемся от использования усилителя, который к тому же не долговечен.

   Верхние вибраторы метрового диапазона (самые длинные), необходимо будет убрать. Вместо них изготавливаем и ставим два ромба. Ромбы можно согнуть и из этих же усов. Длина стороны ромба колеблется в пределах 11-15 см. Подбирается опытным путем или берется из расчета половине средней длине слабого частотного канала.

Решетку сзади ромбов (рефлектор) необходимо убрать. Но для лучшего эффекта можно решетку оставить, отогнув крепление на 10 см., вставив втулки.

   Ещё один вариант переделки польской антенны. Необходимо подогнуть вибраторы как показано на рисунке ниже и закрепит из между собой кусками проволоки или каким-то другим способом. Лучше вибраторы укоротить до 11-15 см. и рефлектор отодвинуть на 10 см. от всей конструкции.

   Можно полностью вибраторы заменить на биквадрат Харченко (см. рис. ниже) оставить только рефлектор, усилитель по необходимости.

Биквадрат Харченко

Пассивные вибраторы детекторы можно убрать за ненадобностью.

Желаем успехов в модернизировании и настройке антенн.

 

 2,461 просмотров всего,  7 просмотров сегодня

Читайте также:

Поделитесь в соц. сетях

Блок питания на польскую антенну характеристики. Антенные усилители SWA от польской антенны. Схема, описание

SWA-9999 Eurosky

Широкополосный антенный усилитель SWA-9999 Eurosky устанавливается в наружных антеннах, решетках, сетках или как еще говорят (польских антеннах), для усиления ТВ сигнала. В зависимости от расстояния до телецентра, применяются различные модели, имеющие разный коэффициент усиления и позволяющие принимать телепрограммы на расстоянии от 0 до 150 км от телецентра. Широкополосные антенные усилители

SWA имеют входное сопротивление, определяемое конструкцией антенны 300 Ом, выходное сопротивление 75 Ом, используют напряжение питания от 9 В до 15 В и предназначены для усиления диапазона частот 49 Мгц – 790 Мгц. Подача напряжения к широкополосным усилителям осуществляется адаптерами, различающимися лишь исполнением корпуса, напряжением на выходе 12В. Широкополосные антенные усилители SWA предназначены для повышения уровня сигнала и компенсации потерь в линиях передач. Такие усилители выпускаются по технологии SMD с использованием самых современных малошумящих транзисторов, которые изготавливаются ведущими зарубежными фирмами – ITT, Siemens, Philips и др. Они могут использоваться в различных конструкциях широкополосных антенн. Благодаря полностью автоматизированному многократному контролю широкополосные усилители имеют хорошую надежность, а благодаря защитному покрытию, обладают стойкостью к воздействию атмосферных явлений.

В настоящее время наибольший ассортимент составляют широкополосные антенные усилители SWA, WS, РА, РАЕ, GPS и др. Они имеют различные схемные решения, что позволяет путем простейшего подбора добиться требуемых результатов в районах с различным уровнем принимаемого сигнала. В районах с относительно хорошим уровнем принимаемого сигнала обычно используют усилители с одним каскадом усиления (одноступенчатые) SWA-1, SWA-1 /LUX, PA-2, S&A-110. В районах с недостаточным уровнем принимаемого сигнала используют двухкаскадные (двухступенчатые) усилители WS-2, SWA-3, SWA-4/LUX, SWA-5 (SWA-6), SWA-7, SWA-8, SWA-9, PA-5, S&A-130, PA-9, S&A-140, PA-10, S&A-120, РАЕ-14, РАЕ-42, РАЕ-43, РАЕ-44, РАЕ-45, РАЕ-65, PAE-65TS, WA-031, WA-032, WA-041, WA-042, WA501S-1.

В таблице приведены технические параметры и характеристики антенных усилителей SWA и их аналогов pa, gps, pae. Коэффициент шума и коэффициент усиления приведены в дБ, рекомендуемое расстояние до телецентра приведено в км.


Цену широкополосного антенного усилителя SWA-9999 Eurosky

Расположение передатчиков T2 в Украине.

В таблице приведена информация:

  • места расположения передатчиков Т2.
  • средний радиус покрытия сигналом.
  • номера телевизионных каналов цифровых пакетов (мультиплексов).

Место расположения передатчика

Средний
радиус
покрытия,

км

Цифровые пакеты

Название
населенного пункта

Адрес
размещения

номера телевизионных каналов

АР Крым
Алупка ул. Ленина, 64
Алушта ул. Сергеева-Ценского, 13
Белогорск ул. Нижнегорская, 33а
Чапаевка Советский р-н
Джанкой ул. Крайняя, 20
Евпатория Раздольненское шоссе, 17
Феодосия шоссе Симферопольское, 45а
Севастополь мыс Сарыч (смт. Форос)
Анновка Белогорский р-н
Керчь ул. Орджоникидзе,144
Кировское Черноморский р-н
Красноперекопск ул. Таврическая, 105
Партенит ул. Партенитская, 16а
Севастополь пр-т. Победы, 96 (Воронцова гора)
Заводское Ленинский р-н
Судак шоссе Восточное, 33
Симферополь ул. Студенческая, 14
Ялта Южнобережное шоссе, 55
Винницкая область

Переделка антенны «польской сетки» для приема Т2

Прием Т2 теле сигнала осуществляется в дециметровом диапазоне и зачастую для этого достаточно тех антенн которые уже есть. Наиболее распространенная это “польская антенна” – сетка.

 

польская антена

 

Вот и ее будем модернизировать для приема Т2.

Очень часто ничего не надо делать а все итак хорошо работает – достаточно подключить, заменить платный усилитель или вообще его выбросить, а соединить кабель напрямую или через соглассователь антенный, который позволяет перейти сигналу через сопротивление антенны 300 ом к кабелю 75 ом. и таким образом увеличивает силу принимаемого сигнала.

 

Согласователь антенный

Хотя и без этого можно обойтись а сделать петлю согласования с телевизионного кабеля.

 

В неуверенных зонах приема нужен более щепетильный подход к антеннам для приема телевизионного сигнала. И для польской антенны используется плата усиления.

 

плата усиления антенны

 

Но для приема Т2 нужен не весь принимаемый диапазон который предусмотрен для польской антенны. По этому лучше ее немного модернизировать и тем самым увеличить силу принимаемого сигнала.

Как известно такие платы усиления сигнала недолговечны, а с модернизированной польской антенной иногда можно отказаться от слабого звена (платы усиления). И таким образом сделав раз – забыть на долгое время.

 

Варианты переделки полькой сетки для приема Т2

Верхние вибраторы метрового диапазона убираем и вместо них ставим два ромба или сгибаем эти усы так что бы сторона ромба были 11 – 15 см (подбирается опытным путем и зависит от конкретной частоты приема).

Рефлектор – сетку сзади отодвигаем на 10 см вместо штатной или вовсе убираем ту часть как на рис ниже (лучше с сеткой) .


Польская-антенна-переделка Т2

 

Второй вариант переделки польской антенны для приема Т2.

Подгибаем вибраторы как на рис ниже и соединяем их кусками алюминивой проволоки. Если вибраторы выполнены из трубочек то проволоку можно вставить в них и края обжать пассатижами. Для лучшего еффекта вибраторы можно укоротить до 11-15см.

И  конечно же сетку лучше отодвинуть на 10см.

 

 

 

Польская антенна переделка

 

Как вариант вообще заместить всю антенну биквадратным вариантом харченко со сторонами ромба 11-15 см ка на рисунке ниже. А оставить только рефлектор ну и усилитель по надобности.

 

модернизация польской антены

 

Наличие пассивных директоров не обязательно и особого результата от них нет.

Свои варианты переделки и модернизации польской антенны можете писать в комментариях.

 

Вы можете пропустить чтение записи и оставить комментарий. Размещение ссылок запрещено.

Антенна для цифрового телевидения

С появлением цифрового наземного телевидения возникает много вопросов относительно условий его приёма. Прекрасное качество телевещания нового формата DVB-T2 может создать впечатление, что к антеннам для приёма цифрового сигнала теперь предъявляются более низкие требования. В удачном месте стойкий приём «цифры» обеспечит даже комнатная антенна для цифрового ТВ. Однако вдали от передатчика, или когда в направлении приёма находятся препятствия в виде деревьев, зданий и возвышений, нужно инвестировать в хорошую модель.

антенна для цифрового телевиденияантенна для цифрового телевидения

Универсального рецепта для выбора идеальной антенны не придумано. Но есть общие рекомендации, которые помогут подобрать правильную модель волнового приёмника для цифрового телевидения. Вот они:

  • для просмотра цифрового телевидения необходима антенна ДМВ диапазона;
  • все препятствия на местности, расположенные между передатчиком и приёмником, оказывают влияние на качество сигнала. Антенная установка должна учитывать местные условия приёма;
  • с увеличением расстояния от объекта вещания требования к волновым приёмникам возрастают;
  • отражения сигнала в стандарте DVB-T2 от препятствий могут улучшать приём;
  • высота размещения антенны очень важна, чем она больше, тем лучше.
  • технические параметры и особенности местности являются определяющими в выборе волнового приёмника Т2. Ценовые, цветовые и маркетинговые характеристики – второстепенны.

Что такое антенна для цифрового телевидения

К счастью, антенны, которые подходят для получения пакетов цифрового ТВ (мультиплексов) – это обычные волновые приёмники, которые до этого принимали аналоговый сигнал. Хотя практика показала и исключения. Наиболее эти различия сказались на работе, так называемой, «польской» антенны. Её универсальность, актуальная для аналогового сигнала – приём в метровом и дециметровом диапазоне – в случае с «цифрой» проявилась в добавочных искажениях в амплитуде и фазе улавливаемого сигнала. Конструкции, подобные «польской» (она же «сетка») не обладают узкой диаграммой направленности, а ловят радиоволны в обширном диапазоне направлений, захватывая другие мощные сигналы, перекрывающие приём Т2.

Многим нашим читателям покажется странным напоминание о том, что спутниковые тарелки не подходят для приёма цифрового ТВ, но, в действительности, некоторые пользователи все ещё пытаются получать эфирные станции, путая спутниковое и цифровое ТВ.

Конечно, если вы устанавливаете новый волновой приёмник, то лучше купить модель, адаптированную к «цифре». Что собой являет простая антенна для цифрового телевидения? Формулировка этого понятия сводится к следующему – это остронаправленный приёмник волн дециметрового диапазона, с пониженной чувствительностью к фазовым искажениям. Других решающих отличий между волновыми приёмниками для приёма аналогового ТВ и цифрового в диапазоне ДМВ нет.

Иногда под маркой «цифровая антенна» предлагается устройство, в конструкцию которого встроены заградительные фильтры для подавления сигналов с вышек мобильной связи, усугубляющих цифровой приём. Это решение часто применяется в панельных моделях с усилителями. Что до последних, то «цифровые» волновые улавливатели оснащаются усиливающими микросхемами повышенного качества, которые имеют сниженный уровень фазового шума.

Какие антенны существуют

При большом удалении от вещательной вышки уровень радиоволн слабеет и для нормального приёма уже требуются улавливатели с более высоким коэффициентом усиления. Это достигается за счёт усложнения их конструкции и укрупнения. В продажу такие устройства поступают в разобранном состоянии, и их монтаж предполагает определённые навыки.

комнатная, польская сетка (APS), направленнаякомнатная, польская сетка (APS), направленная

Антенны – комнатная, польская сетка (APS), направленная

Какую антенну выбрать для цифрового ТВ? В магазинах есть три основных типа антенн для приёма цифрового телевидения: комнатные улавливатели, конструкции типа «решётка» и направленные. Первые гарантируют хороший приём, если расстояние от передатчика не превышает 10 км. «Решётки» хорошо работают на расстояниях до 25 км, направленные улавливатели используются, когда передатчик находится в пределах 35 км. Если расстояние больше, то необходима модель с высоким коэффициентом усиления, как правило, антенна с усилителем.

  • Комнатные улавливатели. Самый удобный тип, но малоэффективный. Комнатные приёмники хороши только для тех, кто живёт «под боком» у передатчика. Обычно они имеют довольно примитивную конструкцию и низкий коэффициент усиления, который не под силу компенсировать даже мощному усилителю.
  • «Польская» антенна («решётка») может работать на умеренных расстояниях от телевышки. Она несколько эффективнее, чем пластиковые комнатные улавливатели. Часто оснащена сильным усилителем, который, помимо полезного сигнала, усиливает искажения. Не особо рекомендуется для цифрового телевидения, поэтому лучше использовать направленную модель.
  • Направленная модель – это конструкция, которая улавливает волновые колебания в одном направлении. Она должна быть сориентирована строго в направлении передатчика, но эффективность принимаемого ею сигнала намного лучше, чем в случае «польской» или любой из комнатных моделей. Её эффективность (собственный коэффициент усиления) зависит от конструкции: чем больше в ней поперечных элементов, тем она сильнее. В черте города, рядом с передатчиком, в её структуру должно входить не более 4–7 элементов, но при удалении от него на 30-50 км нужно устанавливать 11–19-элементные антенны. Для людей, живущих далее 50 километров от передатчика активная направленная модель – это единственное спасение. В таких случаях стоит купить 26-элементные конструкции или больше. Главное преимущество направленной конструкции – устойчивость к помехам и возможность приёма только от одного передатчика.

Комнатный вариант улавливателя, конечно, самый удобный, поскольку не требует никакой установки, достаточно подключения его к ресиверу. Тем не менее, любая наружная антенна всегда будет «ловить» лучше. Радиоволны, посредством которых передаётся телесигнал, неминуемо претерпевают затухание, проходя через стены и встречая на своём пути иные препятствия.

Большое влияние на качество приёма цифрового сигнала также имеет высота установки волнового приёмника. Установленная просто на кровле одноэтажного дома, она может не оправдать ваших расходов. Даже усилитель не позволит получать телесигнал, если антенна вообще не «видит» его.

Понадобится ли вашей антенне дополнительное усиление, можно выяснить на этапе настройки ресивера и сканирования каналов, когда приставка выдаёт оценку уровня принимаемого сигнала. Эти данные помогут определиться с местом монтажа антенны, углом её поворота и необходимостью дополнительного усиления. Модели современных усилителей настолько рациональны, что ими может быть в любой момент без особых сложностей оснащена любая пассивная антенна (например, в разрез коаксиального кабеля с электропитанием от тюнера).

Пассивные с платой согласования

Хорошая антенна цифрового ТВ – это та, которая идеально принимает именно в ваших конкретных условиях и местности. Здесь все индивидуально, но, не смотря на это, все виды улавливателей делятся на активные и пассивные. В активных конструкциях применён усилитель, а в пассивных – нет. Если вы проживаете в регионе сильным вещательным уровнем, а также кабель, который соединяет вашу антенну с телевизором, небольшой протяжённости, то мощная антенна с усилителем вам ни к чему, будет достаточно пассивного улавливателя. Усилитель в этом случае может негативно повлиять на качество принимаемых программ.

Плата согласования для антенныПлата согласования для антенны

Плата согласования

Просмотрев различные предложения антенн цифрового ТВ, зачастую можно найти модели с платой согласования – симметризатором. Для чего она используется и является ли стоящей покупкой? Симметризатор – это небольшая печатная плата, спрятанная в защитном корпусе на антенне. Это стандартный и необходимый элемент волновых улавливателей без встроенного усилителя. Только некоторые типы антенн (например, логопериодическая) не требуют такого элемента. Он не только позволяет подключать коаксиальный кабель к улавливателю, но и согласует с ним его сопротивление. Другими словами, если вы не планируете покупать усилитель, то необходимо позаботиться о том, чтобы ваша модель имела плату согласования.

Активные с платой усиления

Вариант с усилителем – активный улавливатель – следует использовать при подключении к нему большого количества телевизионных приёмников или при приёме слабых сигналов с удалённых объектов вещания. Плата усиления, которую являет собой усилитель, должна иметь низкий коэффициент шума, т.е. быть «малошумящей». Блок питания для антенн служит для подачи электричества на усиливающее устройство. Питание на антенну можно подавать как от общей электрической сети, так и по кабелю от цифрового тюнера.

Плата усиления для антенн сеткаПлата усиления для антенн сетка

Плата усиления для антенн

Вопреки расхожему мнению, активные волновые приёмники вовсе не должны обеспечивать более высокое качество принимаемого сигнала. В этом вопросе по сей день наблюдается путаница между двумя понятиями: собственным коэффициентом усиления антенны, которому она обязана своей конструкцией, и усилением полученного сигнала усиливающей платой. Когда говорят об активных моделях волновых приёмников, то имеют в виду именно второй случай, когда нужно компенсировать затухание сигнала в избыточно длинном кабеле и делителе.

Если вы используете антенну пассивного типа, но планируете её дооснастить усилителем, то знайте, что его выбор непрост в силу нескольких моментов:

  • совместимость с устройствами, для которых вы его используете вплоть до совместимости брендов и моделей;
  • его мощность;
  • ценовой фактор.

Комнатная антенна для цифрового ТВ

Применение комнатных антенн для приёма цифрового ТВ ограничивается местностью с высоким уровнем сигнала, на небольшом расстоянии от объекта вещания. Эту разновидность волновых приёмников отличает низкий собственный коэффициент усиления, и, к сожалению, очень частое применение мощных усилителей. Это приводит к тому, что, несмотря на привлекательный внешний вид и немалую стоимость, такого устройства может оказаться недостаточно. Даже если удастся поймать сигнал, приём будет подвержен локальным помехам (ходьба по квартире, включение электроприборов, проезжающие за окном машины), проявляющимся паузами в эфире, замиранием изображения или характерными квадратиками на экране.

Вывод

Цифровое телевидение уже сейчас дарит возможность просмотра телепрограмм в высокой чёткости с минимальными хлопотами и капитальными затратами. Но однозначно ответить на вопрос «Какая домашняя антенна для цифрового ТВ лучше?» – невозможно. 100% успеха можно ожидать, только если нанять профессионального установщика, который с помощью собственного опыта и измерительных приборов подберёт комплект антенны, подходящий для вашего местоположения. Перед принятием решения и покупкой волнового приёмника также стоит посмотреть на крыши окружающих зданий и воспользоваться опытом жителей, которые уже принимают «цифру».

Похожие статьи

фото химического травления прецизионных антенных решеток

Описание продукта

фото химического травления прецизионных антенных решеток, алюминиевых антенных решеток, медных антенных решеток, латунных антенных решеток с превосходным качеством

БЕСПЛАТНЫЕ ОБРАЗЦЫ на складе могут быть отправлены по запросу. Позвоните мне, давайте поговорим больше!

Casignals производит антенные системы на различных подложках для микроволновых, аэрокосмических, военных и коммерческих потребителей. Производимые типы антенн включают в себя: конус, рупор, спираль, спираль, пластырь, гибридные травленые антенные решетки, фазовую решетку, фрактальные, микро, лопастные, миниатюрные параболические, жесткие, гибкие и гибкие / жесткие антенны для печатных плат и другие, использующие прецизионную фотохимическую обработку. , фототравление и микрохимические процессы измельчения.Свяжитесь с нами сегодня, чтобы точно изготовить ваши антенные элементы!

Наши услуги

Благодаря нашему многолетнему опыту изготовления изделий, мы знакомы с новыми и современными технологиями изготовления и отделки листового металла, такими как литье, гидравлическое прессование, штамповка, литье под давлением, Фототравление , Покрытие и покраска. Кроме того, мы обладаем передовой технологией фотохимического травления, которая позволяет нам постоянно находить новый и недорогой способ удовлетворения особых запросов клиентов.

Информация о компании

Мы можем изготовить фотохимического травления прецизионных деталей, лазерной резки, компонентов с ЧПУ. Наши технологии могут удовлетворить различные требования клиентов и сэкономить их время и стоимость покупки.

Наша цель — покупка металлопродукции на одной станции.

Наша основная продукция, в том числе заводская табличка с фототравлением, точные сетчатые фильтры, прокладки и прокладки, пружины, клеммы, экранирование от электромагнитных и радиочастотных помех, металлические украшения и т. Д.

FAQ

1. Ваши возможности производства и отделки — можете ли вы производить эти изделия от начала до конца?
Да, мы можем помочь выполнить отделку, как показано ниже: кисть
, цвет краски, цвет PVD, зеркальная полировка
Античное серебро или Античное золото, покрытые лаком и запечатанные.
Блестящее серебро или золото, покрытое лаком

2. Ваша цена за единицу / стиль?
Цена будет отличаться в зависимости от материала, размера и отделки.

3. Время возврата?

5-7 дней для времени выполнения образца, обычно 14-18days для кол-во под 10000pcs. Точное время будет зависеть от вашего количества и требований отделки.

4. Как вы упаковываете украшения и ремесло?
детали будут надежно упакованы в бумагу во избежание появления царапин.

5. Что мне делать в первую очередь, если я хочу изготовить нестандартные украшения и поделки?
Во-первых, пожалуйста, пришлите нам свои работы, чтобы они посмотрели, и сообщите, какая отделка вам нужна.Будет хорошо рисовать САПР в формате .dxf или .dwg, художественные работы AI также будут приемлемы.

Контакт

Если у вас есть какие-либо металлические изделия, пожалуйста, свяжитесь с нами сегодня, мы ответим вам в течение 24 часов. Мы ваш эксперт по металлообработке и хороший выбор одной станции!

.
A Широкополосная двухполяризованная антенная коммутационная матрица с высоким коэффициентом усиления для приложений WiMAX в диапазоне частот 5,8 ГГц

Недорогая, простая в изготовлении, широкополосная и с высоким коэффициентом усиления двухполюсная антенная решетка, использующая инновационный антенный элемент с микрополосковыми пазами разработан и изготовлен. Конструктивные параметры антенны оптимизируются с использованием коммерческих программных продуктов (Microwave Office и Zeland IE3D), чтобы получить подходящие параметры и диаграммы направленности. Наконец, результаты моделирования сравниваются с экспериментальными и демонстрируется хорошее согласие.Антенна имеет приблизительно ширину полосы 14% (5,15–5,9 ГГц), что покрывает всемирный совместимый микроволновый доступ (WiMAX) /5,8. Он также имеет пиковое усиление 26 дБи для обеих поляризаций и высокую изоляцию между двумя портами в широкой полосе пропускания.

1. Введение

В последнее время микрополосковые патч-антенны являются одним из наиболее часто используемых типов антенн из-за многих преимуществ, таких как малый вес, низкие затраты на изготовление, планарная конфигурация и возможность интеграции с интегральными микросхемами СВЧ.Таким образом, патч-антенны очень подходят для различных применений, таких как системы беспроводной связи, сотовые телефоны, системы спутниковой связи и радиолокационные системы [1–6]. Благодаря присущим им характеристикам они признаны привлекательными для применения в широкополосных сетях. WiMAX — это стандартная беспроводная технология для широкополосных сетей, обеспечивающая связь с высокой скоростью передачи данных с использованием недорогого оборудования. Точки доступа в этой сети обычно строятся с большим физическим интервалом. Следовательно, антенна с высоким коэффициентом усиления необходима для передачи на большие расстояния с меньшей мощностью.WiMAX имеет три выделенные полосы частот, называемые нижней полосой (от 2,5 ГГц до 2,8 ГГц), средней полосой (от 3,2 ГГц до 3,8 ГГц) и высокой полосой (от 5,2 ГГц до 5,8 ГГц). В этой работе недорогая антенная решетка с микрополосковыми гнездами () спроектирована, смоделирована и изготовлена ​​для работы в полосе частот от 5,15 до 5,9 ГГц. В каждом антенном элементе два прямоугольных паза используются для соединения микрополосковых линий питания с излучающей пластинкой. Эта антенна имеет высокую изоляцию между двумя портами в широкой полосе пропускания более 14%.Кроме того, эта антенная решетка с высоким усилением (25,5 дБи) имеет двойную поляризацию с минимальной шириной луча половинной мощности (HPBW) (по вертикали: 7 °; по горизонтали: 6 °). Характеристики импеданса, диаграмма направленности, обратные потери и изоляция между двумя портами для проектируемого массива анализируются, моделируются и оптимизируются с использованием программ Microwave Office и Zeland IE3D. Также

.
Микроволновые печи101 | Фазированная антенная решетка

Новое в сентябре 2018: вот страница о цилиндрических фазированных решетках

Новое в декабре 2017 года: — вот подсказка о поэтапной решетке от Колина!

Нажмите здесь, чтобы перейти на нашу страницу на AESAs

Нажмите здесь, чтобы перейти на нашу страницу на PESAs

Нажмите здесь, чтобы перейти на нашу страницу о модулях T / R

Нажмите здесь, чтобы перейти на страницу, посвященную единицам задержки (TDU)

Нажмите здесь, чтобы перейти на нашу страницу по решеткам

Нажмите здесь, чтобы перейти на нашу страницу по вычислениям ошибок RMS

Нажмите здесь, чтобы перейти на нашу главную страницу по антеннам

Нажмите здесь, чтобы перейти на нашу главную страницу о фазовращателях

Нажмите здесь, чтобы перейти на нашу страницу о сегнетоэлектрических фазовращателей

Перейдите на нашу страницу загрузки и получите таблицу фазового массива!

Ознакомьтесь с эмпирическим правилом усиления апертуры внизу этой страницы!

Фазированные массивы являются противоположностью микроволновым убийцам карьеры.Большую часть материала на этой странице предоставил Арне Люкер, друг Microwaves101! Для двух отличных учебников по поэтапным массивам перейдите на страницу нашей книги и возьмите книгу Стимсона или Сколника.

Применение фазированных решеток

Антенны с фазированной решеткой могут быть электрически управляемыми, что означает, что физическая антенна может быть стационарной. Эта концепция может устранить все головные боли подвеса в радиолокационной системе. Он может держать антенну заблокированной на спутнике, когда антенна установлена ​​на движущейся платформе.Это то, что позволяет спутнику направлять свой луч вокруг вашего континента, не сталкиваясь с «небольшой проблемой», связанной с попыткой нацелить вещи в пространство, где каждое движение потребует равной и противоположной массы для перемещения, чтобы сохранить стабильность спутника. , Приемник с фазированной решеткой может быть установлен заподлицо на верхней части фюзеляжа коммерческого самолета, чтобы все счастливые пассажиры могли получать спутниковое телевидение!

Возможно, вы удивитесь, узнав, что изобретателем фазированной решетки был Карл Фердинанд Браун, примерно в 1905 году, для радиосвязи на большие расстояния Маркони и Брауна.Вот пример ранней тестовой матрицы L-диапазона, разработанной Sperry Rand и оцененной MIT Lincoln Laboratory в начале 1960-х годов. Движение вперед во времени, фотография рядом с ней — известная антенна с фазированной решеткой для ракеты Патриот. Что означает аббревиатура «Патриот»? Поэтапный массив, отслеживание до перехвата цели. Он заменил «Самонаводящуюся убийцу» или ракету «Ястреб». Есть некоторые мелочи, которые вы не узнаете в Википедии !!!

LbandArray Phased Array Antennas
Радар Patriot, изображение из Википедии.ком

До сих пор существует не так много потребительских приложений с фазированными массивами, за исключением недавних исключений из некоторых новых WiFi-маршрутизаторов. Это связано с тем, что они могут быть довольно дорогими из-за необходимости использования многих микроволновых фазовращателей и их управляющих сигналов. Помимо стоимости фазовращателя, для фазированных решеток обычно требуется малошумящий усилитель на каждом элементе для операции приема и усилитель мощности на каждом элементе для передаваемого сигнала. Один потребительский рынок, который развивается для фазовых массивов, — это спутниковое телевидение для транспортных средств, таких как внедорожники.За пару тысяч долларов ваши дети теперь могут смотреть восемь каналов Диснея, пока вы путешествуете по разрисованной пустыне в вашем Виннебаго. Жизнь хороша, особенно если она появляется на маленьком экране! Конечно, основная движущая сила всех разработок в области потребительской технологии является порнографией, в этом случае, теперь вы и ваша дата можете смотреть с оплатой за просмотр щелчков на канале Playboy, не выходя из вашего отдыха автомобиля!

Физика, лежащая в основе фазированных решеток, такова, что антенна является двунаправленной, то есть они будут иметь одинаковую направленность при передаче и приеме.Во многих приложениях необходимы как передающая, так и приемная системы; Решение этой проблемы известно как модуль приема / передачи (модуль T / R), который будет предметом для другого дня.

Свойства антенны с фазированной решеткой

Принцип фазированной решетки заключается в синтезе определенного электрического поля (фазы и амплитуды) через апертуру. Полученный луч аппроксимирует преобразование Фурье распределения E-поля. Отдельные антенны часто располагаются на расстоянии около половины длины волны.Разреженные массивы, конечно, используют намного больший интервал между элементами, но их поведение и полезность, вероятно, выходят за рамки того, что вы хотите изучить здесь.

Добавление фазового сдвига к сигналу, принимаемому или передаваемому каждой антенной в массиве антенн, позволяет коллективному сигналу этих отдельных антенн действовать как сигнал одной антенны с характеристиками, значительно отличающимися от характеристик отдельных антенн в решетке. Вот список, иллюстрирующий некоторые результаты размещения множества антенн.

  1. Мощность: Собранный сигнал является объединенным сигналом всех отдельных антенн и поэтому является более сильным.
  2. Формирование луча: диаграмма направленности комбинированных антенн может быть значительно уже любой отдельной антенны.
  3. Управление лучом: Направление коллективной антенны с максимальной чувствительностью можно изменить без механического позиционирования отдельных антенн. Для матрицы с электронно-переменными фазовращателями вы можете переключать положение луча так же быстро, как вы можете переключать фазовые сдвиги.Большие антенны движутся довольно медленно.
  4. Надежность:
  5. . Для одной антенны, если система позиционирования выходит из строя, вы не можете указывать ни на что, кроме как на линии прямой видимости антенны. Для антенной решетки, если одна антенна выходит из строя, все остальные продолжают функционировать, и общая схема слегка изменяется (так называемое постепенное ухудшение).
  6. Вес: для бортовых применений вес фазированной решетки меньше, чем у сопоставимой быстроуправляемой односкатной одиночной антенны.
  7. Стоимость: очень большая механически управляемая антенна может быть заменена набором менее дорогих меньших антенн без потери разрешения (хотя один криогенный приемник может стоить меньше, чем набор криогенных приемников), но сравнение затрат затруднительно, если не рассматривать подробные Системные Требования.
  8. Multiple Beam: Используя широкий диапазон управления, обеспечиваемый фазовращателями, вы можете синтезировать несколько откликов лучей, если хотите.
  9. Digital или микшер Опция: Вы можете обойтись без аналоговых фазовращателей, преобразовав с понижением частоты в основной диапазон, а затем отфильтровав и сдвинув сигнал в цифровом виде.С другой стороны, вы можете сместить фазу сигнала ПЧ или ПУ вместо сигнала РЧ. В цифровом режиме или режиме IF / LO, сложность и стоимость отдельных приемников возрастают, так как вам приходится распределять сигнал LO на каждую антенну. Для больших массивов я не уверен, что это того стоит, но некоторые автомобильные радары сканируют по частоте.

Но, как обычно, вы не получаете что-то даром.

  1. Угол сканирования: если цель находится на горизонте, механическая антенна наклоняется, и вся апертура собирает сигнал.Когда вы устанавливаете фазированную решетку так, чтобы она указывала в этом направлении, физическая конфигурация диафрагмы (скажем, параллельно земле) не изменяется, но эффективная площадь сбора апертуры уменьшается. Если цель находится на горизонте, массив граничит с целью и перехватывает очень слабый сигнал. С другой стороны, концепция фазированной решетки позволяет расположить элементы антенны на изогнутой поверхности, например куполе, но, как обычно, перед продолжением необходимо оценить компромиссы.
  2. Полоса пропускания: большинство фазовращателей предназначены для обеспечения постоянного фазового сдвига в полосе частот. Противный секрет в том, что мы аппроксимировали задержку сигнала с фазовым сдвигом сигнала. Задержанный сигнал имеет линейный фазовый сдвиг с частотой. Для сигналов с широкой мгновенной полосой пропускания и с фазированной решеткой, настроенной на узкую ширину луча, управляемый сдвиг фазы луча будет изменять направление наведения с частотой (косоглазие). Этого может быть достаточно, чтобы полностью отклонить луч от цели, что приведет к значительному уменьшению собранного сигнала.Это не все плохо. Вы можете использовать это свойство для сканирования луча путем сканирования частоты.

    Сдвиг фазы для выравнивания волн перед объединением составляет 2π (d / λ) sinθ, где d — расстояние между элементами массива, λ — длина волны, а θ — направление угла наведения. Обратите внимание, что он основан на частотно-зависимом параметре — длине волны. Если вместо этого вы используете задержку для наведения луча, необходимая задержка равна (d / c) sinθ, где c — скорость света (распространение). Обратите внимание, что шаблон теперь не зависит от частоты.

  3. Взаимное соединение
  4. . Другое приближение, которое мы использовали, заключается в том, что каждая отдельная антенна работает одинаково, даже когда окружена другими антеннами. К сожалению, это не тот случай. Конструкция должна быть изменена, чтобы уменьшить влияние взаимного сцепления.

Определения и сокращения

Сначала давайте определим несколько терминов и сокращений (которые мы также добавим в словарь сокращений Microwaves101):

ESA: решетка с электронным управлением (в отличие от решетки с механическим управлением или MSA)

AESA: массив с электронным управлением

CPA: цилиндрическая фазированная решетка

PESA: пассивная электронно управляемая решетка

AOA: угол прихода, также известный как угол взгляда

ULA: равномерный линейный массив

УЦА: равномерный круговой массив

UGA: равномерная сетка

TDU: блок задержки времени

Как проектировать системы фазированных решеток

Наши друзья из Keysight Technologies загрузили видео на эту тему на своей странице YouTube.

В этом видео будет рассказано о наиболее важных аспектах проектирования систем с поэтапным массивом, особенно популярных в предлагаемых архитектурах 5G. Он начинается с основ проектирования фазированных решеток, а затем охватывает четыре основных параметра архитектуры фазированных решеток. Затем на примере показано, как шаблон дальнего поля влияет на общую производительность системы, и какие факторы влияют на этот шаблон дальнего поля как часть процесса проектирования.

How to Design a Phased Array System video on YouTube

д-рМурти Упмака из Keysight объясняет, как проектировать системы с фазированной решеткой

Антенны для фазированных решеток

Фазовращатели в основном используются в антеннах с фазированной решеткой (радарных системах), но теперь также в некоторых автомобильных радарах. Стоит немного отступить назад, чтобы ближе рассмотреть аспект антенны.

Антенна должна рассматриваться как согласующая сеть, которая получает энергию от линии передачи (например, сопротивление 50 Ом) и сопоставляет ее с «сопротивлением» в свободном пространстве 377 Ом.Наиболее критическим параметром является изменение VSWR (коэффициент стоячей волны напряжения) с частотой. Шаблон обычно не сильно меняется до начала неприемлемых VSWR (> 2: 1). Для данного геометрического размера физической антенны фактическая диаграмма направленности изменяется с частотой.

Диаграмма направленности антенны, изображенная на рисунке 1, предназначена для диполя. Максимальное усиление нормализовано вне полярного графика, а основные деления соответствуют изменению на 10 дБ. В этом примере длина диполя (в длинах волн) варьируется, но тот же результат может быть получен путем изменения частоты с фиксированной длиной диполя.Из рисунка видно, что боковые лепестки начинают формироваться в 1,25 Phased Array Antennas, и боковые лепестки фактически имеют больший коэффициент усиления, чем основной луч в 1,5 Phased Array Antennas. Поскольку диаграмма направленности меняется с частотой, коэффициент усиления также изменяется.

Phased Array Antennas

Рисунок 1. Частотные эффекты

Массив эффектов

На рисунке 2 показаны эффекты фазы / решетки, которые являются еще одним методом получения различных диаграмм направленности. На рисунке параллельные диполи видны с конца.Можно видеть, что изменение фазы двух передач может привести к изменению направления диаграммы направленности. Это концепция антенн с фазированной решеткой. Вместо того, чтобы иметь систему, механически изменяющую направление антенны в пространстве, фаза излучающих компонентов изменяется электронным способом, создавая движущуюся схему без движущихся частей. Также видно, что увеличение количества элементов дополнительно увеличивает направленность массива. В массиве картина действительно сильно меняется с частотой из-за разнесения элементов (измеренного в длинах волн) и частотной чувствительности фазосдвигающих сетей.

Примечание: у нас было несколько комментариев о явной ошибке на этом рисунке. Вместо того, чтобы исправить фигуру, мы расскажем вам, что с ней не так, по словам Тома:

«Я смотрел на участок под названием« Фазированные антенные решетки »и заметил возможную ошибку со средним рисунком на рисунке 2. Диаграмма излучения, показанная для антенн с разнесением на 1/2 волны, питаемых на 90 градусов от фазы, на самом деле является диаграммой Размещенные на 1/4 волны антенны подаются на 90 градусов в противофазе.

Критической переменной, оставленной вне раздела «Антенны с фазированной антенной решеткой», было влияние расстояния между антеннами на диаграмме массива. Учитывая ULA (равномерную линейную решетку), в режиме широкого хода шаблон всегда симметричен (фигура 8 в форме) для любого расстояния между элементами. Расстояния на четных кратных 1/4 длины волны также симметричны в направлении конечного огня. Интервалы с нечетными интервалами в 1/4 длины волны асимметричны в режиме конечного огня, постепенно переходя в симметричный, так как фазировка элемента поворачивает луч в широкополосный режим. «

От другого парня с антенны Джастин:

« Он прав. Эта цифра неверна:

k * d = pi для расстояния между полуволнами

Чтобы вывести полуволновую матрицу из строя, вам нужен сдвиг на 180 фаз:

необходимый сдвиг фазы = k * d sin (тета) = pi * sin (90) = pi = 180 градусов

Эти ребята из НАСА не знают, как приседать! «

(Оригинальная фигура пришла из НАСА…)

Phased Array Antennas

Рисунок 2. Фазовые / матричные эффекты

Линейный фазированный массив с равноправными элементами проще всего анализировать и составляет основу для большинства конструкций массивов. На рисунке 3 схематично показана линейная матрица корпоративной подачи с шагом элементов d. Это самый простой и до сих пор широко используется. Управляя фазой и амплитудой возбуждения для каждого элемента, как показано, мы можем контролировать направление и форму луча, излучаемого решеткой.Фазовое возбуждение Phased Array Antennas (n) контролирует угол наведения луча Phased Array Antennas 0 в фазированной решетке. Для создания широкого луча Phased Array Antennas 0 = 0 требуется фазовое возбуждение, Phased Array Antennas = 0. Другие углы сканирования требуют возбуждения, Phased Array Antennas (n) = nkd sin (Phased Array Antennas 0), для элемента n -го , где k равно волновое число (2 Phased Array Antennas/Phased Array Antennas). Таким образом, линейная фазированная решетка может излучать луч в любом направлении сканирования, Phased Array Antennas 0, при условии, что шаблон элемента имеет достаточную ширину луча.Амплитудное возбуждение, A n , может использоваться для управления формой луча и уровнями боковых лепестков. Часто амплитудное возбуждение сужается таким же образом, как и для апертурных антенн, чтобы снизить уровни боковых лепестков. Одной из проблем, которые могут возникнуть при использовании фазированной решетки, является недостаточная полоса пропускания, поскольку сдвиг фаз обычно не достигается путем введения дополнительной длины пути. Однако следует отметить, что на широкой стороне корпоративный канал имеет одинаковую длину пути и будет иметь хорошую пропускную способность для этого угла сканирования.

Phased Array Antennas delay

Рисунок 3. Корпоративный Федированный массив

Алмаз против квадратной решетки

Скоро!

Как избежать трения лепестков

Теперь у нас есть отдельная страница с решетками, расположенная здесь. С классными картинками!

Лепесток решетки возникает, когда вы поворачиваете слишком далеко с помощью фазированной решетки, и главный луч снова появляется с другой стороны. Элементы должны быть правильно расположены во избежание образования лепестков.Уравнение для максимального расстояния является функцией длины волны работы и максимального угла обзора:

Phased Array Antennas

Таким образом, для угла обзора 30 градусов dmax составляет (2/3) xlambda, в то время как для угла обзора 60 градусов dmax составляет 0,54 лямбда.

Расчет усиления антенны в фазированной решетке

Усиление в широком диапазоне в фазированной решетке является функцией как усиления отдельных элементов, так и количества элементов. Усиление апертуры рассчитывается по:

Phased Array Antennas

Phased Array Antennas Вот эмпирическое правило Microwaves101, предоставленное Гленном:

Число элементов, необходимых в антенне с фазированной решеткой с электронным сканированием, можно оценить по усилению, которое она должна обеспечить.Массив усиления 30 дБ требует около 1000 элементов, а массив усиления 20 дБ — около 100.

Коэффициент усиления отдельных элементов зависит от того, какой радиатор используется. Это тот случай, когда вы не хотите, чтобы элемент имел слишком большое усиление, потому что вся идея поэтапного массива заключается в том, что вы хотите максимизировать объем сканирования; Вы не хотите, чтобы усиление системы быстро снижалось по мере удаления от широких сторон из-за структуры элемента. На практике большинство излучателей, используемых в фазированных решетках, обеспечивают усиление около шести дБ.

Итак, что же получится, если вы отсканируете бродсайд? Усиление падает как косинус угла. Таким образом, при 60 градусах вы находитесь в 1/2 от усиления на широкой стороне, а когда вы попадаете в состояние конечного огня, усиление снижается до нуля. Это единственная проблема с поэтапными массивами, из-за которой вы можете захотеть пересмотреть односторонний подход. Чтобы получить полное 360-градусное покрытие, обычно требуется четыре фазированных массива, вы можете сделать это с помощью одной вращающейся антенны.

Единицы задержки (TDU)

TDU используются на уровне подмассива в фазовом массиве, чтобы улучшить работу массива по частоте.Задержка по времени требуется для того, чтобы все фазовые центры были приблизительно равны по длине фазы приемнику или возбудителю, в противном случае луч будет искажаться по частоте. Проверьте TDU здесь.

Узнайте, когда использовать TDU в сравнении с фазовращателями, здесь.

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *