Ⅰ 回波损耗与传输损耗区别
一.回波损耗:return loss。回波损耗是表示信号反射性能的参数。回波损耗说明入射功率的一部分被反射回到信号源。例如,如果注入1mW (0dBm)功率给放大器其中10%被反射(反弹)回来,回波损耗就是10dB。从数学角度看,回波损耗为-10 log [(反射功率)/(入射功率)]。回波损耗通常在输入和输出都进行规定。
二.传输损耗
传输损耗是指在传输过程中因传输介质等因素引起的能力损失。
无线信道空间传输损耗
超高频和微波波段信号的空间传播,会对信号带来多种传损伤、很大衰减和多径衰落。
1.直线传播损伤
● 衰减和失真;
● 自由空间损耗;
● 噪声;
● 大气吸收;
● 多径和折射。
2.衰减因素
双绞线、电缆到光纤、波导等传输媒体,都是导向媒体,而在自由空间长距离的电磁波传播,属于非导向媒体传输;因此衰减是较为复杂的距离函数,并在地球周围受到充满大气层的影响。传播衰减主要影响因素是:传播频段f,传播距离L,电磁波速率C(近于光速)。
自由空间传播损耗
1. 微波段信号远程传播如卫星到地面约36000km。信号波束随传播距离而发散。上行链路的发射信号功率,由大功率速调管可达上千瓦,而卫星转发器只能靠太阳能供电,由于卫星表面积受限,因此下行链路发射功率很难达到上百瓦。因此地球站接收信号功率不过微瓦级,并且还包含了收、发天线增益几十个dB的补偿效果。
2. 空间传播损耗(dB)
多径传播和多径衰落
1.多径传播
天线辐射的信号以三种方式传播:地波、天波和空间波(后者即称谓的直线波);
● 当电磁波遇有比其波长要大的障碍物时,则发生反射;
● 并在该物体边界进行衍射(绕射);
● 若障碍物尺寸不大于电磁波长,会发生散射,即散射几路弱信号———多径衰落。
2.多径传播后果
● 多径到达的信号,由于相位不同,强弱相差很大,若无序混迭、相位抵消,就使接收信号难以检测与恢复质量良好的信息;
● 产生严重的码间干拢(ISI);
● 特别是在较高速度的移动台天线发出的信号,运动方向、障碍物环境较快变化,多径信号中主路径不稳定等因素导致的接收信号更难处理。
3.衰落类型
● 慢衰落(平坦衰落—flat fading);
● 快衰落(fast fading);
● 选择性衰落(Selective fading)。
4.衰落信道的3种类型
● 高斯信道———是最简单的信道模型,同时它更符合于通信恒参传输媒体。本书各种传输系统,均是基于高斯信道进行性能分析。
● 瑞利衰落信道———多径衰落导致多条均很弱的路径信号,而不存在一条主路径。
● 赖斯衰落信道———是较瑞利衰落利于处理的情况,它具有明显的主路径和多个较弱的间接路径。
5.多径衰落环境下的信号接收
● 选用适当的分集技术与合并处理
● 自适应均衡
● 前向纠错编码
● 高性能传输技术———如TCM,复合编码,OFDM等
电波在自由空间传播的损耗公式为:
Lbs(dB) = 32.45 + 20lgf(MHz) + 20lgd(km)
式中,Lbs为自由空间的路径传播损耗,它与收发天线增益Gr、Gt无关,仅与传输路径有关。如果将其他参数保持不变,仅使工作频率f(或传输距离d)提高一倍,则其自由空间的路径损耗就增加6dB。
对于WLAN,工作在2.4GHz,在自由空间中传播损耗为(f = 2400MHz):
Lbs = 100 + 20lgd(km)
Lbs = 100 + 20lgd(km)
距离(m) 1 5 20 30 40 50 80 100
损耗(dB) 40 54 66 70 72 74 78 80
而实际中,电波还要受到诸如地面的吸收、反射、障碍物的阻挡等影响。在室内的障碍物通常为墙壁、隔断、地板等。障碍物对电波的阻挡效果与障碍物的结构有关,木质结构的损耗为5dB,钢筋混凝土结构的损耗为25dB。
以型号FH-AP2400的无线接入节点设备和FH-325的无线PCMCIA网卡为例,分析AP在室内覆盖范围的大小。
为分析简单起见,只考虑空间传播和障碍物(墙壁、隔断、地板)阻挡对电波的损耗。下表列出了电波通过不同的障碍物后FH-AP2400(ISP)的有效覆盖距离。
上表的数据是根据AP工作在11Mbps时的灵敏度计算得到的。当AP工作在更低的速率(5.5/2/1Mbps)时,有效覆盖距离还可以更大。
Ⅱ 如何使用网络分析仪测试天线的阻抗
天线的输入阻抗一般是一个分布式参数,与频率相关。而万用表只能测试直流电阻。
所以,天线的阻抗要使用矢量网络分析仪才能测出来。
Ⅲ 如何使用矢量网络分析仪测量天线的驻波比
用矢量网络分析仪检测同轴电缆的SWR的方法如下:
1、首先,将同轴电缆的一端连接到矢量网络的端口1,并向另一端添加负载,如下所示。
Ⅳ S11,S21代表什么
S11代表端口2匹配时,端口1的反射系数,而S21代表端口2匹配时,端口1到端口2的正向传输系数。其中S22代表端口1匹配时,端口2的反射系数,S12代表端口1匹配时,端口2到端口1的反向传输系数。
S参数S21是DUT上端口2的输出信号与DUT上端口1的输入信号之比,输出信号和输入信号都用复数表示。S参数(散射参数)用于评估DUT反射信号和传送信号的性能。S 参数由两个复数之比定义,它包含有关信号的幅度和相位的信息。
实际使用
对天线的电特性参数及组成部分的各种微波装置(如高频电缆等)的散射参数,例如天线的匹配特性、天线阻抗、微波装置的反射特性和传输特性参数等都要进行严格的检测。
而要准确地对天线及其组成部分微波装置的参数进行测试,采用网络分析仪无疑是最佳的途径。由于篇幅有限,本文只探讨网络分析仪在天线S参数测试方面的应用情况。
Ⅳ 天线中S11参数指的是什么
S11 是S参数中的一个,表示回波损耗特性,一般通过网络分析仪来看其损耗的dB值和阻抗特性。
此参数表示天线闷知闷的发射效率好不好,值越大,表示天线本身反射回来的能量越大,这样天线的效率就越差。
天线S11参数的理解
1,波不通过传输线,直接在天线馈电处对天线进行激励,在仿真软件中,一般天线馈电处采用端口激励,此处认为端口已匹配好,若在该端口监测到反射波,那么这个反射波也不是由于该端口处没有匹配好造成的,而是在波传播方向上天线阻抗不匹配以及环境的反射所致。
2,波通过传输线,连接天线,通过激励传输线的端口,进而将波的能量通过传输线输送给天线,
通过天线把波辐射出去。
(5)网络分析仪测天线哪个位置回波损耗较低而辐射也好扩展阅读:
线天线主要参数
波瓣宽度
在功率方向性图中,主瓣功率下降到最大值一半处所张的波瓣角宽度,也称半功率点波瓣宽度。在场强方向性图中,波瓣宽度是主瓣场强下降到最大值的0.707倍两点间的张角。半波天线的波瓣宽度为78°。
副_电平
在功率方向性图中,副瓣最大值与主办最大的比值。通常用分贝表示。
副瓣电平=10lg(副蚂弯瓣功率最大值/主瓣功率最大值)dB
工程上一般要求副瓣电平在规定值以下。
方向性系数
方向性系数是指衡量天线辐射能量集中程度的参量。以无方向性想点源天线为参考,某天线在其最大辐射方向的辐射功率流密度与具有相同总辐射功率的点源天线的辐射功率流密度的比值称为该天线的方向猛含性系数,一般用D表示。半波天线的D=1.64。
参考资料:网络—线天线主要参数