2023-12-11
Ahora es la era del Internet de las Cosas, como una de las tecnologías clave, la tecnología RFID está promoviendo el desarrollo de todo el Internet de las Cosas,especialmente en los campos del transporte inteligente, almacenamiento logístico, bibliotecas inteligentes, comercio minorista no tripulado, etc., y ha logrado logros relativamente buenos.Hoy en día, desde el principio de la antena, la directividad, la ganancia y otros aspectos de una comprensión integral.
¿Qué es una antena?
Una antena es un convertidor que convierte una onda de viaje que viaja en una línea de transmisión en una onda electromagnética que viaja en un medio ilimitado (generalmente espacio libre), o viceversa.Partes de un dispositivo de radio utilizado para transmitir o recibir ondas electromagnéticas.
Principio de la radiación de la antena onda electromagnética
Cuando el cable lleva corriente alterna, irradia ondas electromagnéticas, y su capacidad de irradiación está relacionada con la longitud y forma del cable.Si la distancia entre los dos cables es muy cercana, el campo eléctrico está ligado entre los dos cables, por lo que la radiación es muy débil; al separar los dos cables, el campo eléctrico se extiende al espacio circundante,aumentando así la radiaciónCuando la longitud del cable es mucho menor que la longitud de onda de la onda electromagnética irradiada, la radiación es muy débil;Cuando la longitud del cable puede compararse con la longitud de onda de la onda electromagnética de la radiación, la corriente en el cable se incrementa enormemente, formando una radiación fuerte.y el oscilador es una simple antena.
Cuanto más larga sea la longitud de onda de la onda electromagnética, mayor será el tamaño de la antena.
Directividad de la antena
La onda electromagnética de radiación de la antena es direccional, en el extremo transmisor de la antena, la directividad se refiere a la capacidad de la antena para irradiar ondas electromagnéticas en una dirección determinada,para el extremo receptor, la capacidad de la antena para recibir ondas electromagnéticas desde diferentes direcciones.
El patrón de la antena es un patrón de función entre las características de radiación de la antena y las coordenadas espaciales,Así que el análisis del patrón de la antena puede analizar las características de radiación de la antena, es decir, la capacidad de la antena para transmitir (o recibir) ondas electromagnéticas en todas las direcciones del espacio.Usualmente se utiliza en el plano vertical y el plano horizontal para representar la radiación (o recibido) la potencia de la onda electromagnética de la curva es la directividad de la antena.
Modelo de la antena
Al hacer cambios correspondientes a la estructura interna de la antena, la directividad de la antena puede cambiarse y se pueden formar diferentes tipos y características de la antena.
Varios conjuntos simétricos de osciladores pueden controlar la radiación y concentrar aún más la señal en la dirección horizontal, produciendo así un patrón similar al "donut plano".
Los reflectores planos colocados en un lado de la matriz pueden formar un sector que cubre la antena.el reflector refleja la potencia en una dirección unilateral, aumentando la ganancia.
Ancho del lóbulo de la antena
el lóbulo
El patrón generalmente tiene dos o más lóbulos, el lóbulo con la mayor intensidad de radiación se llama lóbulo principal, y el resto se llama lóbulo secundario o lóbulo lateral.
El lóbulo de la antena
En ambos lados de la dirección máxima de radiación del lóbulo principal, the Angle between two points where the radiation intensity is reduced by 3dB (the power density is reduced by half) is defined as the lobe width (also known as the beam width or main lobe width or half power Angle).
Cuanto más estrecho es el ancho del lóbulo, mejor es la directividad, más larga es la distancia de operación, más fuerte es la capacidad antiinterferencia.que, como su nombre indica, es el ángulo entre dos puntos en el patrón donde la intensidad de radiación se reduce en 10 dB (la densidad de potencia se reduce a una décima parte).
Aumento de la antena
La ganancia de antena describe cuantitativamente el grado en que una antena concentra la potencia de entrada.cuanto mayor sea la gananciaEn ingeniería, la ganancia de antena se utiliza para medir la capacidad de la antena para enviar y recibir señales en una dirección específica.El aumento de la ganancia puede aumentar el área de cobertura de la red en cierta direcciónEn las mismas condiciones, cuanto mayor sea la ganancia, más lejos viajará la onda.
La ganancia es la relación de la densidad de potencia de la señal generada por la antena real y la unidad de radiación ideal en el mismo punto del espacio bajo la condición de igual potencia de entrada.Describe cuantitativamente el grado en que una antena concentra la potencia de entradaLa ganancia está obviamente estrechamente relacionada con el patrón de la antena.
El significado físico de la ganancia puede entenderse de esta manera: para producir una señal de cierto tamaño en un cierto punto a una cierta distancia,si se utiliza una fuente puntual ideal no direccional como antena transmisora, la potencia de entrada se requiere para ser 100/20=5W, mientras que una antena direccional con una ganancia de G = 13 dB = 20 se utiliza como la antena de transmisión.en términos de su efecto de radiación en la dirección máxima de radiación, es un múltiplo de la amplificación de la potencia de entrada en comparación con una fuente puntual ideal no direccional.Los cuatro osciladores simétricos de media onda están dispuestos arriba y abajo de la línea vertical para formar una matriz cuadrada vertical con una ganancia de aproximadamente G = 8.15dBi ((la unidad dBi indica que el objeto de comparación es una fuente puntual ideal de radiación uniforme en todas las direcciones).
Si se utiliza el oscilador simétrico de media onda como objeto de comparación, la unidad de ganancia es dBd. La ganancia del oscilador simétrico de media onda es G=0dBd (porque se compara consigo mismo,la relación es 1, y el logaritmo es cero). La ganancia de una matriz cuaternaria vertical es de aproximadamente G=8,15-2,15=6 dBd.
La ganancia de una antena en comparación con un oscilador simétrico se expresa en dBd, y la ganancia de una antena en comparación con un radiador isotrópico se expresa en dBi
Supresión del lóbulo lateral superior
Para las antenas de cobertura inalámbrica, que sirven a los usuarios inalámbricos en tierra, la radiación apuntada al cielo no tiene sentido.La gente a menudo requiere que el primer lóbulo lateral por encima del lóbulo principal del plano vertical sea lo más débil posible, que es la llamada supresión del lóbulo lateral superior.
En el diagrama de dirección, la relación del valor máximo de los lóbulos delantero y trasero se llama la relación delantero y trasero.
Polarización de la antena
La polarización de una antena está determinada por la polarización de una onda electromagnética.La dirección de polarización de una onda electromagnética se describe generalmente por la dirección espacial de su vector de campo eléctrico, es decir, the trajectory depicted by the change of the orientation of its electric field vector in space over time when viewed along the propagation direction of an electromagnetic wave at a certain position in spaceSi esta trayectoria es una línea recta, se llama polarización lineal, si es un círculo, es polarización circular, y si es una elipse, es polarización elíptica.la dirección de la polarización de la antena es la dirección del campo eléctrico.
La combinación de antenas polarizadas verticalmente y polarizadas horizontalmente, o la combinación de antenas polarizadas a +45° y polarizadas a -45°, constituye una nueva antena - antena de doble polarización.La antena de doble polarización tiene dos conectores.
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