Ⅰ 回波損耗與傳輸損耗區別
一.回波損耗:return loss。回波損耗是表示信號反射性能的參數。回波損耗說明入射功率的一部分被反射回到信號源。例如,如果注入1mW (0dBm)功率給放大器其中10%被反射(反彈)回來,回波損耗就是10dB。從數學角度看,回波損耗為-10 log [(反射功率)/(入射功率)]。回波損耗通常在輸入和輸出都進行規定。
二.傳輸損耗
傳輸損耗是指在傳輸過程中因傳輸介質等因素引起的能力損失。
無線信道空間傳輸損耗
超高頻和微波波段信號的空間傳播,會對信號帶來多種傳損傷、很大衰減和多徑衰落。
1.直線傳播損傷
● 衰減和失真;
● 自由空間損耗;
● 雜訊;
● 大氣吸收;
● 多徑和折射。
2.衰減因素
雙絞線、電纜到光纖、波導等傳輸媒體,都是導向媒體,而在自由空間長距離的電磁波傳播,屬於非導向媒體傳輸;因此衰減是較為復雜的距離函數,並在地球周圍受到充滿大氣層的影響。傳播衰減主要影響因素是:傳播頻段f,傳播距離L,電磁波速率C(近於光速)。
自由空間傳播損耗
1. 微波段信號遠程傳播如衛星到地面約36000km。信號波束隨傳播距離而發散。上行鏈路的發射信號功率,由大功率速調管可達上千瓦,而衛星轉發器只能靠太陽能供電,由於衛星表面積受限,因此下行鏈路發射功率很難達到上百瓦。因此地球站接收信號功率不過微瓦級,並且還包含了收、發天線增益幾十個dB的補償效果。
2. 空間傳播損耗(dB)
多徑傳播和多徑衰落
1.多徑傳播
天線輻射的信號以三種方式傳播:地波、天波和空間波(後者即稱謂的直線波);
● 當電磁波遇有比其波長要大的障礙物時,則發生反射;
● 並在該物體邊界進行衍射(繞射);
● 若障礙物尺寸不大於電磁波長,會發生散射,即散射幾路弱信號———多徑衰落。
2.多徑傳播後果
● 多徑到達的信號,由於相位不同,強弱相差很大,若無序混迭、相位抵消,就使接收信號難以檢測與恢復質量良好的信息;
● 產生嚴重的碼間干攏(ISI);
● 特別是在較高速度的移動台天線發出的信號,運動方向、障礙物環境較快變化,多徑信號中主路徑不穩定等因素導致的接收信號更難處理。
3.衰落類型
● 慢衰落(平坦衰落—flat fading);
● 快衰落(fast fading);
● 選擇性衰落(Selective fading)。
4.衰落信道的3種類型
● 高斯信道———是最簡單的信道模型,同時它更符合於通信恆參傳輸媒體。本書各種傳輸系統,均是基於高斯信道進行性能分析。
● 瑞利衰落信道———多徑衰落導致多條均很弱的路徑信號,而不存在一條主路徑。
● 賴斯衰落信道———是較瑞利衰落利於處理的情況,它具有明顯的主路徑和多個較弱的間接路徑。
5.多徑衰落環境下的信號接收
● 選用適當的分集技術與合並處理
● 自適應均衡
● 前向糾錯編碼
● 高性能傳輸技術———如TCM,復合編碼,OFDM等
電波在自由空間傳播的損耗公式為:
Lbs(dB) = 32.45 + 20lgf(MHz) + 20lgd(km)
式中,Lbs為自由空間的路徑傳播損耗,它與收發天線增益Gr、Gt無關,僅與傳輸路徑有關。如果將其他參數保持不變,僅使工作頻率f(或傳輸距離d)提高一倍,則其自由空間的路徑損耗就增加6dB。
對於WLAN,工作在2.4GHz,在自由空間中傳播損耗為(f = 2400MHz):
Lbs = 100 + 20lgd(km)
Lbs = 100 + 20lgd(km)
距離(m) 1 5 20 30 40 50 80 100
損耗(dB) 40 54 66 70 72 74 78 80
而實際中,電波還要受到諸如地面的吸收、反射、障礙物的阻擋等影響。在室內的障礙物通常為牆壁、隔斷、地板等。障礙物對電波的阻擋效果與障礙物的結構有關,木質結構的損耗為5dB,鋼筋混凝土結構的損耗為25dB。
以型號FH-AP2400的無線接入節點設備和FH-325的無線PCMCIA網卡為例,分析AP在室內覆蓋范圍的大小。
為分析簡單起見,只考慮空間傳播和障礙物(牆壁、隔斷、地板)阻擋對電波的損耗。下表列出了電波通過不同的障礙物後FH-AP2400(ISP)的有效覆蓋距離。
上表的數據是根據AP工作在11Mbps時的靈敏度計算得到的。當AP工作在更低的速率(5.5/2/1Mbps)時,有效覆蓋距離還可以更大。
Ⅱ 如何使用網路分析儀測試天線的阻抗
天線的輸入阻抗一般是一個分布式參數,與頻率相關。而萬用表只能測試直流電阻。
所以,天線的阻抗要使用矢量網路分析儀才能測出來。
Ⅲ 如何使用矢量網路分析儀測量天線的駐波比
用矢量網路分析儀檢測同軸電纜的SWR的方法如下:
1、首先,將同軸電纜的一端連接到矢量網路的埠1,並向另一端添加負載,如下所示。
Ⅳ S11,S21代表什麼
S11代表埠2匹配時,埠1的反射系數,而S21代表埠2匹配時,埠1到埠2的正向傳輸系數。其中S22代表埠1匹配時,埠2的反射系數,S12代表埠1匹配時,埠2到埠1的反向傳輸系數。
S參數S21是DUT上埠2的輸出信號與DUT上埠1的輸入信號之比,輸出信號和輸入信號都用復數表示。S參數(散射參數)用於評估DUT反射信號和傳送信號的性能。S 參數由兩個復數之比定義,它包含有關信號的幅度和相位的信息。
實際使用
對天線的電特性參數及組成部分的各種微波裝置(如高頻電纜等)的散射參數,例如天線的匹配特性、天線阻抗、微波裝置的反射特性和傳輸特性參數等都要進行嚴格的檢測。
而要准確地對天線及其組成部分微波裝置的參數進行測試,採用網路分析儀無疑是最佳的途徑。由於篇幅有限,本文只探討網路分析儀在天線S參數測試方面的應用情況。
Ⅳ 天線中S11參數指的是什麼
S11 是S參數中的一個,表示回波損耗特性,一般通過網路分析儀來看其損耗的dB值和阻抗特性。
此參數表示天線悶知悶的發射效率好不好,值越大,表示天線本身反射回來的能量越大,這樣天線的效率就越差。
天線S11參數的理解
1,波不通過傳輸線,直接在天線饋電處對天線進行激勵,在模擬軟體中,一般天線饋電處採用埠激勵,此處認為埠已匹配好,若在該埠監測到反射波,那麼這個反射波也不是由於該埠處沒有匹配好造成的,而是在波傳播方向上天線阻抗不匹配以及環境的反射所致。
2,波通過傳輸線,連接天線,通過激勵傳輸線的埠,進而將波的能量通過傳輸線輸送給天線,
通過天線把波輻射出去。
(5)網路分析儀測天線哪個位置回波損耗較低而輻射也好擴展閱讀:
線天線主要參數
波瓣寬度
在功率方向性圖中,主瓣功率下降到最大值一半處所張的波瓣角寬度,也稱半功率點波瓣寬度。在場強方向性圖中,波瓣寬度是主瓣場強下降到最大值的0.707倍兩點間的張角。半波天線的波瓣寬度為78°。
副_電平
在功率方向性圖中,副瓣最大值與主辦最大的比值。通常用分貝表示。
副瓣電平=10lg(副螞彎瓣功率最大值/主瓣功率最大值)dB
工程上一般要求副瓣電平在規定值以下。
方向性系數
方向性系數是指衡量天線輻射能量集中程度的參量。以無方向性想點源天線為參考,某天線在其最大輻射方向的輻射功率流密度與具有相同總輻射功率的點源天線的輻射功率流密度的比值稱為該天線的方向猛含性系數,一般用D表示。半波天線的D=1.64。
參考資料:網路—線天線主要參數