卫星通讯课程A - 天线基础
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卫星通信设备基础知识---天线篇天线:将交变的电路电能与空间的电磁波能进行能量形式转变,可以按所需的工作频率、极化和方向发射或接收信号,可以将发射或接收功率等效地进行放大。
天线和跟踪系统一起对来自卫星的信号进行捕获和跟踪。
从馈源输出的接收信号通过低噪声放大后送地面通信设备进行解调处理。
功分器送出一路信号至跟踪接收机,跟踪接收机接收卫星信号,输出一个比例于射频信号电平强弱的直流电压,天线控制单元ACU根据接收机送来的直流信号控制方位俯仰电动机控制器,直到直流信号为最大值,以达到地面站稳定接收卫星信号的目的。
馈源:是在抛物面天线的焦点处设置一个收集卫星信号的喇叭,称为馈源,又称波纹喇叭。
主要功能有俩个:一是将天线接收的电磁波信号收集起来,变换成信号电压,供给高频头。
二是对接收的电磁波进行极化。
低噪音放大器LNB:LNB亦称降频器,是将馈源送来的卫星信号进行降频和信号放大然后传送至卫星接收机。
一般可分为C波段频率LNB(3.7GHz-4.2GHz、18-21V)和Ku波段频率LNB(10.7GHz-12.75GHz、12-14V)。
LNB的工作流程就是先将卫星高频讯号放大至数十万倍后再利用本地振荡电路将高频讯号转换至中频950MHz-2050MHz,以利于同轴电缆的传输及卫星接收机的解调和工作。
在高频头部位上都会有频率范围标识。
波导充气机:间隔一定周期对馈源波导系统充入干燥的空气,以保障波导馈源干燥、洁净。
波导:由引导电磁波的一组物质边界或构件制成的传输线。
注:最普通的波导形式是一根金属管子。
其他形式有(电)介质棒或由导电材料和介质材料组成的混合构件。
是一种用来约束或引导电磁波的结构。
通常,波导专指各种形状的空心金属波导管和表面波波导,前者将被传输的电磁波完全限制在金属管内,又称封闭波导;后者将引导的电磁波约束在波导结构的周围,又称开波导。
当无线电波频率提高到3000兆赫至300吉赫的厘米波波段和毫米波波段时,同轴线的使用受到限制而采用金属波导管或其他导波装置。
天线培训资料一、天线的基本概念天线,简单来说,就是一种用于发射和接收无线电波的装置。
无论是我们日常使用的手机、无线网络,还是广播电视、卫星通信等,都离不开天线的作用。
天线的主要功能是将传输线上传播的导行波,变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波,或者进行相反的变换。
也就是说,它在发射时能将电信号转换成电磁波辐射出去,在接收时能将电磁波转换成电信号。
二、天线的分类天线的种类繁多,常见的分类方式有以下几种:1、按工作频段划分短波天线:工作在 3MHz 到 30MHz 频段。
超短波天线:工作在 30MHz 到 3000MHz 频段,例如我们常见的移动通信基站天线。
微波天线:工作在 3000MHz 以上频段,常用于卫星通信、雷达等领域。
2、按方向性划分全向天线:在水平方向上均匀辐射,例如室内的无线路由器天线。
定向天线:具有较强的方向性,将能量集中在特定方向上辐射,比如卫星电视接收天线。
3、按极化方式划分线极化天线:又分为水平极化和垂直极化,手机天线通常是线极化天线。
圆极化天线:分为左旋圆极化和右旋圆极化,在卫星通信中应用较多。
4、按用途划分通信天线:用于各种通信系统,如手机基站天线、卫星通信天线等。
广播天线:用于广播电视发射。
雷达天线:用于雷达系统,探测目标的位置和速度等信息。
三、天线的参数了解天线的性能,需要关注以下几个重要参数:1、频率范围这是天线能够有效工作的频段。
不同的应用需要不同频段的天线,例如 5G 通信需要特定频段的天线来支持高速数据传输。
2、增益天线增益表示天线在特定方向上辐射或接收电磁波的能力。
增益越高,信号在该方向上的传播距离越远,但覆盖范围可能会变窄。
3、方向性描述天线辐射或接收电磁波的方向性特性。
方向性好的天线可以减少干扰,提高通信质量。
4、输入阻抗天线与传输线之间的匹配程度由输入阻抗决定。
如果阻抗不匹配,会导致信号反射,降低传输效率。
5、驻波比用来衡量天线与传输线之间的匹配程度。
移动通信天线基础知识移动通信天线基础知识1. 简介2. 天线分类2.1 按形式分类- 线性极化天线:根据振子的形式可以分为直立式天线(如全向天线)和倾斜式天线。
- 圆极化天线:包括左旋圆极化天线和右旋圆极化天线。
- 方波天线:常见的方波天线有方略天线和叶片天线。
2.2 按频率分类- 宽带天线:适用于多频段通信系统,如移动通信中的多频段天线。
- 窄带天线:适用于单频段通信系统,如无线电通信。
2.3 按功能分类- 发射天线:将射频信号转化为电磁波进行发射。
- 接收天线:将接收到的电磁波转化为射频信号进行接收。
3. 天线工作原理天线的工作原理基于电磁波的传播和辐射,其主要过程分为辐射和辐射场。
3.1 辐射过程天线通过电流或电压激励,产生电场和磁场,并将电磁能量转化为电磁波进行辐射。
辐射过程受到天线的结构、材料、频率等因素的影响。
3.2 辐射场辐射场是指电磁波在空间中的传播情况,包括辐射方向性、辐射功率等参数。
天线的辐射场性能直接影响通信质量和覆盖范围。
4. 天线性能参数4.1 增益天线增益是天线发射或接收信号强度的比较值,一般以dBi(dB与基准天线相比)或dBd(dB与标准偶极子天线相比)为单位。
4.2 方向性天线方向性是指天线在空间中辐射电磁波的方向特性,可以分为全向性和定向性天线。
全向性天线在水平方向上具有均匀的辐射特性,而定向性天线在特定方向上具有较高的辐射能力。
4.3 驻波比天线驻波比是指天线系统中传输线的阻抗与输入阻抗之比,用于评估天线系统的匹配性能,影响信号传输的效率和质量。
4.4 带宽天线带宽是指天线在有效工作状态下的频率范围,对于宽带通信系统而言,带宽越宽,支持的频段越多。
5. 天线安装要点5.1 安装高度天线的安装高度对于信号传输和接收具有重要影响,一般需考虑建筑物高度、障碍物遮挡、传输距离等因素。
5.2 天线方位角天线方位角是指天线指向的水平方向角度,与基站或通信目标的相对方向有关,需要根据具体需求进行调整。