Какие типы антенн используются радиолюбителями. Как устроены направленные антенны. Каковы особенности настройки антенн для любительской радиосвязи. Какие параметры важны при выборе антенны для радиолюбительской станции.
Основные типы антенн для радиолюбительских диапазонов
Антенны играют ключевую роль в работе любой радиолюбительской станции. От правильного выбора и настройки антенны зависит дальность и качество связи. Рассмотрим основные типы антенн, используемых радиолюбителями:
- Диполь — простейшая антенна в виде двух проводников общей длиной λ/2
- Вертикальная антенна — штырь длиной λ/4 с противовесами
- «Американка» — несимметричный диполь с питанием с конца
- «Волновой канал» — направленная многоэлементная антенна
- «Двойной квадрат» — рамочная направленная антенна
- Delta Loop — треугольная рамочная направленная антенна
Выбор конкретного типа антенны зависит от рабочего диапазона частот, требуемой диаграммы направленности, доступного пространства для установки и других факторов.
Конструкция и характеристики антенны типа «американка»
Антенна «американка» представляет собой несимметричный диполь с питанием с конца. Ее конструкция и основные параметры:
- Общая длина провода — λ/2
- Точка питания — на расстоянии λ/4 от конца
- Диаграмма направленности — в виде «восьмерки» перпендикулярно проводу
- Поляризация — горизонтальная при горизонтальном расположении
- Входное сопротивление — около 50 Ом
Преимущества антенны «американка» — простота конструкции и хорошее согласование с 50-омным кабелем. Недостаток — зависимость характеристик от высоты подвеса.
Особенности направленных антенн для радиолюбительских диапазонов
Направленные антенны позволяют сконцентрировать излучение в нужном направлении и повысить дальность связи. Основные типы направленных антенн для радиолюбителей:
- «Волновой канал» — многоэлементная антенна из активного вибратора и пассивных элементов
- «Двойной квадрат» — рамочная антенна из двух квадратов
- Delta Loop — треугольная рамочная антенна с несколькими элементами
Общие особенности направленных антенн:
- Высокий коэффициент усиления (до 8-12 дБ)
- Узкая диаграмма направленности (60-70°)
- Подавление боковых и задних лепестков
- Возможность поворота по азимуту
- Большие габариты конструкции
Конструкция и настройка антенны «Волновой канал»
Антенна «Волновой канал» состоит из активного вибратора и нескольких пассивных элементов — рефлектора и директоров. Основные особенности конструкции:
- Активный вибратор длиной λ/2
- Рефлектор длиннее вибратора на 5%
- Директоры короче вибратора на 5%
- Расстояние между элементами 0,1-0,25λ
- Питание коаксиальным кабелем через симметрирующее устройство
Настройка антенны включает:
- Настройку длины вибратора на минимум КСВ
- Подбор длины рефлектора для максимального усиления
- Настройку длины и положения директоров
- Проверку диаграммы направленности
Преимущества и недостатки рамочных направленных антенн
Рамочные антенны типа «Двойной квадрат» и Delta Loop имеют ряд преимуществ:
- Высокий коэффициент усиления (8-11 дБ)
- Хорошее подавление задних лепестков (до 20 дБ)
- Широкая полоса рабочих частот
- Компактность конструкции
- Возможность работы на нескольких диапазонах
К недостаткам можно отнести:
- Сложность механической конструкции
- Зависимость характеристик от окружающих объектов
- Необходимость точной настройки
- Высокая парусность при ветровых нагрузках
Выбор оптимальной антенны для радиолюбительской станции
При выборе антенны для любительской радиостанции следует учитывать следующие факторы:
- Рабочие диапазоны частот
- Требуемая дальность связи
- Доступное пространство для установки
- Допустимая ветровая нагрузка
- Возможность вращения антенны
- Необходимость работы на нескольких диапазонах
Для начинающих радиолюбителей оптимальным вариантом часто является простой диполь или вертикальная антенна. По мере накопления опыта можно переходить к более сложным направленным конструкциям.
Настройка и согласование антенн для радиолюбительских диапазонов
Правильная настройка антенны критически важна для эффективной работы. Основные этапы настройки:
- Измерение резонансной частоты антенны
- Корректировка длины излучающих элементов
- Проверка КСВ в рабочем диапазоне частот
- Настройка согласующих устройств при необходимости
- Измерение диаграммы направленности (для направленных антенн)
Для согласования антенны с кабелем питания часто используются:
- Четвертьволновые трансформаторы
- Г-образные согласующие устройства
- Симметрирующие трансформаторы (балуны)
Правильное согласование обеспечивает максимальную передачу мощности от передатчика к антенне.
Конструкции антенн для радиолюбительских диапазонов
Антенны, используемые в радиолюбительской связи, несколько отличаются от антенн для приема широковещательных станций. Важным элементом любой радиолюбительской радиостанции является антенно-фидерное устройство, которое состоит из излучающей или принимающей антенны и фидера. Фидер представляет собой линию питания, по которой электромагнитная энергия передается от антенны к радиоприемнику или от радиопередатчика к антенне. Формы, размеры и конструкции антенно-фидерных устройств разнообразны и зависят от их назначения. Правильный выбор антенны во многом определяет устойчивость, качество и дальность радиосвязи. Конструируя и совершенствуя аппаратуру радиосвязи, необходимо правильно рассчитать и изготовить антенну, выбрать оптимальное место для ее установки. В противном случае, даже при большой мощности передатчика, установление дальних радиосвязей станет проблемой.
Для успешной работы в эфире радиолюбители имеют несколько типов антенн, которые подключают в зависимости от используемого диапазона.
Приведем описание некоторых типов антенн для популярных любительских диапазонов 28,0…29,7 и 144…146 МГц.
Антенна типа «американка»
Антенна типа «американка» представляет собой простейшую антенну для 10-метрового диапазона (рис. 26.4). Антенна имеет излучение типа «восьмерки», перпендикулярное горизонтальному проводнику. Для ее изготовления необходим антенный канатик или медный провод 03…4 мм.
Штырьевая антенна имеет круговую диаграмму направленности в горизонтальной плоскости и небольшой угол излучения (рис. 26.5). С ее помощью в 10-метровом диапазоне удаются дальние связи. Антенна состоит из штыря (металлическая труба 010… 15 мм) и противовесов (изготовляются из антенных канатиков). Четыре противовеса расположены к горизонту под углом 45°, а к друг другу и под углом 90°.
Рис. 26.4. Конструкция антенны типа «американка» для радиолюбительских диапазонов
Рис. 26.5. Штырьевая антенна для радиолюбительских диапазонов
Противовесы у основания штыря соединены между собой.
Штырь и противовесы изолированы друг от друга. В качестве снижения используется коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом. Центральная жила кабеля подключена к штырю, а оплетка — к противовесам.
Антенна «двойной квадрат»
Антенна «двойной квадрат» имеет оптимальные размеры, большую направленность в вертикальной плоскости и пологий угол излучения (рис. 26.6). На диапазоны 28,0; 21,0; 14,0 МГц антенна изготовляется из антенного канатика, укрепленного на каркасе, изготовленном из бамбука или другого дерева. Конструктивно антенна состоит из двух рамок, находящихся на расстоянии (0,1…0,25)/друг от друга, / — длина волны. Одна из рамок является активным вибратором, а другая — рефлектором. Антенна излучает в одном направлении, обратное излучение у нее сильно ослаблено. Коэффициент усиления этой антенны составляет 8… 10 дБ. Входное сопротивление антенны составляет 75 Ом, если рамки находятся на расстоянии 250 мм. Это позволяет питать антенну коаксиальным кабелем с соответствующим волновым сопротивлением.
Антенна типа «волновой канал»
Антенна типа «волновой канал» имеет усиление около 14 дБ и волновое сопротивление 90 Ом (рис. 26.7). Ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости составляет 240, полоса пропускания ±1,5 МГц, что позволяет практически работать во всем диапазоне частот без потерь. Симметрирование антенны с коаксиальным кабелем осуществляется с помощью симметрирующего устройства (рис. 26.8). Антенна изготовляется из медных или дюралюминиевых трубок 08…10 мм, которые крепятся на несущей трубке из того же материала длиной 2,5 м и 020…25 мм.
Рис. 26.6. Варианты антенны «двойной квадрат» для радиолюбительских диапазонов
Рис. 26.7. Конструкция антенны «волновой канал» для радиолюбительских диапазонов
Рис. 26.8. Симметрирующее устройство антенны «волновой канал»
При установке мачты для крепления антенны необходимо предусмотреть грозозащиту антенн. С этой целью заземляют мачту проводом 010 мм.
Следует помнить, что на хорошую работу радиостанции влияет также и состояние заземления. Поэтому за ним необходимо регулярно следить и время от времени поливать его водой. Использовать водопровод и трубы центрального отопления нельзя.
Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.
Конструкции и особенности направленных антенн
Антенны с круговой диаграммой направленности не позволяют получить большого усиления, а из-за круговой диаграммы все они относятся к классу относительно «шумных» антенн, поскольку они одинаково воспринимают шумы и помехи с любого направления.
Для обеспечения связи между двумя неподвижными станциями, расстояние между которыми превышает «дальнобойность» антенн типа GP, с успехом используют направленные антенны «Волновой канал» (рис. 1). Эти антенны концентрируют максимум излучения в нужном направлении, обеспечивая выигрыш как при передаче, так и при приеме.
Существенную роль при установлении устойчивой радиосвязи играет поляризация излучаемого сигнала.
Известно, что при дальнем распространении поверхностная волна испытывает заметно меньшее затухание при использовании горизонтальной поляризации. Именно поэтому горизонтальная поляризация используется в телевидении.
Применение антенн с горизонтальной поляризацией оправдано и в условиях Си-Би связи. Описанные далее антенны при горизонтальном расположении вибратора имеют горизонтальную поляризацию. Прием же ими сигналов радиостанций с вертикальной поляризацией будет сопровождаться заметным ослаблением.
Рис. 1. Антенны типа «Волновой канал”; 1 — 4-элементная: 2 — 3-элементная.
Рис. 2. Полуволновый вибратор.
Самой простой из направленных антенн бесспорно считается полуволновый, вибратор (рис. 2). Коэффициент усиления антенны принимается за единицу измерения, так как коэффициенты усиления других антенн определяются относительно полуволнового вибратора.
Диаграмма направленности антенны имеет вид восьмерки в горизонтальной плоскости и круга в вертикальной.
Подключение к вибратору может быть выполнено кабелем с волновым сопротивлением 75 Ом.
Возникающая при этом асимметрия, искажающая диаграмму направленности, проще всего устраняется с помощью ферритового кольца большого диаметра, на которое наматывается 2-4 витка используемого кабеля.
Кольцо желательно располагать как можно ближе к антенне, а кабель — перпендикулярно вибратору на длине не менее 3 м от антенны. Для Си-Би диапазона длина вибратора должна быть 5,22-5,25 м. Эта антенна обычно не требует настройки.
При подключении к такой антенне 50-омного кабеля (или подключении 75-омного кабеля к радиостанции) обеспечивается КСВ = 1,5, что вполне приемлемо.
Рис, 3. Антенна «Длинный провод».
Удлиняя полуволновый вибратор, получают конструкцию, получившую название «Длинный провод» (рис. 3), обладающую существенно большим усилением. На практике наиболее , распространены антенны длиной Я или 2Я, поскольку размещение более длинных антенн на современных Дачных участках и на крышах городских зданий затруднительно.
С учетом влияния краевых емкостей, полная длина вибратора составляет для л — 10,8 м, для 2*л — 21,8 м. Для антенны длиной лямбда максимум излучения ориентирован под углом 50° к направлению провода, а усиление по сравнению с полуволновым вибратором составляет 0,5 дБ. Для антенны длиной 2Я эти параметры составляют — 30° и 1,5 дБ соответственно.
Сопротивление излучения антенн «Длинный провод» при высоте подвеса более 5 м над землей составляет 80 Ом для лямюда (л), и 105 Ом для 2*л. Для согласования их с 50-омным кабелем удобно использовать четвертьволновый трансформатор с волновым сопротивлением 75 Ом, т. е. включить между фидером и антенной 2-метровый отрезок телевизионного кабеля необходимой толщины, не менее толщины 50-омного фидера (рис. 4).
Рис. 4. Согласующий трансформатор.
На рис. 5 показана несимметричная, а на рис. 6 — симметричная антенна. Для предотвращения затекания тока на внешнюю поверхность кабеля (что искажает диаграмму направленности антенны) желательно намотать 2-4 витка кабеля на ферритовое кольцо большого диаметра вблизи точки присоединения к антенне.
Рис. 5. Несимметричная антенна.
Рис. 6. Симметричная антенна.
Объединив описанные выше антенны таким образом, чтобы их диаграммы суммировались, получают антенну типа. V (рис. 7).
Угол раскрыва «а» зависит от длины проводов. В частности, при длинах лямбда(л) и 2*л величина а составляет 100° и 70°, а усиление — 3,5 дБ и 4,5 дБ соответственно. Данная конструкция одинаково излучает в двух направлениях: вперед и назад.
Рис. 7. Антенна типа V.
Входное сопротивление настроенных в резонанс антенн типа V составляет около 100 Ом при длине Я и 120 Ом при длине 2Я (высота подвеса также влияет на сопротивление). Согласование антенн с 50-омным кабелем может быть выполнено с помощью трансформатора, показанного на рис. 4.
При соединении вместе двух антенн типа V таким образом, чтобы их диаграммы суммировались, получают Ромбическую антенну (рис. 8). Направленность этой антенны выражена существенно сильнее. При под ключении к вершине ромба, противоположной точкам питания, нагрузочного сопротивления величиной Rн и мощностью, равной половине мощности передатчика, достигается подавление заднего лепестка диаграммы направленности на 15-20 дБ.
главный лепесток ориентирован горизонтально. Размеры ромбических антенн сведены в табл. 1, обозначения соответствуют рис. 10.17.
Таблица 1. Размеры ромбических антенн.
Размер | 1, м | G, дБ | Rн, Ом | альфа(A) | бета(в) | а, м | b, м |
Лямбда(л) | 10,8 | 5,2 | 300 | 110° | 70° | 12,3 | 18 |
2*л | 21,8 | 8,0 | 500 | 76° | 104° | 34,3 | 27 |
Согласование приведенных ромбических антенн с 50-омным кабелем удобно осуществляется с помощью четвертьволнового трансформатора, выполняемого из двух двухметровых отрезков кабеля (рис. 4). Оплетки кабелей, входящих в трансформатор, соединены между собой и больше никуда не подключаются.
Поскольку трансформатор в этом случае выполнен симметричной линией, симметрирующий трансформатор на ферритовом кольці при этом можно разместить на 50-омном кабеле фидера вблизи трансформатора. Для согласования антенны длиной X или 2Х в трансформаторе используются отрезки 50-омного или 75-омного кабеля соответственно.
Одной из лучших направленных антенн является антенна типа «Двойной квадрат». Как все «проволочные» антенны, она достаточно проста в изготовлении своими силами и не требует дорогостоящих материалов. Антенны типа «Двойной квадрат» обладают следующими характеристиками.
Коэффициент усиления по отношению к антенне типа GP длиной 5/8*л -8-9 дБ. Полоса частот (по уровню КСВ = 1,6) — от 26,600 до 27,900 МГц.
Поляризация — вертикальная. Подавление 1 заднего лепестка диаграммы направленности — не менее 20 дБ.
Сравнение характеристик антенны GP 5/8л и описываемой антенны проводилось при связи между Москвой (Ясенево) и Наро-Фоминском, т. е. при малых углах излучения по отношению к горизонту, что наиболее важно для проведения дальних связей поверхностной волной.
рубы траверсы скрепляются сквозными болтами.
На концах траверсы приварены крестовины из отрезков двухдюймовой трубы. Для крепления к мачте в середине траверсы приваривается стальной стакан диаметром 60 и длиной 250 мм.
Распорки антенны (8 шт.) длиной 1900 мм выполняют из круглых палок орешника. На концы распорок туго насажены отрезки пластмассовой трубки длиной 100 мм с отверстиями на концах,, через которые пропускается антенный канатик. Сами распорки закрепляются в крестовинах с помощью зажимных винтов. Рекомендуется канатик, изготовленный из оплетки кабеля, диаметром около 3 мм.
Общая длина канатика вибратора (включая шлейф) — 11м 2 см. Общая длина канатика рефлектора (включая шлейф) — 11 м 30 см. Целесообразно предусмотреть некоторый запас длины канатика, который можно будет удалить после настройки антенны.
Кабель питания с волновым сопротивлением 50 Ом подключается к середине боковой стороны вибратора. Расстояние между точками подключения центральной жилы и оплетки кабеля — 70 мм.
Конструктивно узел питания вибратора выполняется в виде пластмассовой коробочки, заполненной герметиком для защиты места заделки кабеля от осадков.
От вибратора кабель идет горизонтально до крестовины, затем вдоль траверсы до мачты и, далее, вдоль мачты вниз. Настроечные шлейфы имеют длины: у вибратора — 100 мм, у рефлектора — 500 мм. Перемычки при настройке присоединялись накруткой, а после окончания настройки пропаивались.
Настройку начинают с вибратора. Регулируя длину шлейфа, добиваются минимума КСВ на средней частоте диапазона.
Длину шлейфа рефлектора настраивают, добиваясь максимального усиления антенны. Для этого любой генератор с излучателем располагают как можно дальше перед антенной (не ближе 20 м), антенну кабелем подключают к приемнику со стрелочным S-метром и добиваются максимума показаний.
Есть положительный опыт построения антенн этого типа на основе несущей конструкции, выполненной целиком из дерева. Это существенно снижает ее вес, что облегчает подъем на мачту, кроме того, более легкую антенну проще сделать вращающейся.
При изготовлении конструкции из дерева следует принять меры для защиты ее от атмосферных воздействий. Несущую траверсу и крестовины рекомендуется промазать олифой или лаком для паркета. Некоторые радиолюбители обматывают всю’деревянную конструкцию бинтом, пропитанным нитролаком. или, нитрокраской.
Это несколько утяжеляет конструкцию, но делает ее более долговечной. Возможно также окрасить конструкцию 2-3 слоями финского лака «Pinotex”, что позволяет использовать обычные сосновые рейки. .
Данная антенна обладает большой парусностью, поэтому все винтовые соединения следует выполнять с использованием шайб Г ровера. Естественно, все резьбовые соединения целесообразно защитить от коррозии оконной замазкой или пластилином.
Конструкция антенны показана на рис. 10, а на рис. 11 -конструкция узлов крепления траверсы к мачте и к опорам.
Рис. 10. Антенна ’Двойной квадрат” на деревянной раме.
Рис. 11. Элементы конструкции антенны.
Пластины можно изготовить из дюралюминия, текстолита, фанеры, т.
е. любых материалов, обеспечивающих необходимую механическую прочность. Проволока, из которой изготавливаются вибратор и директор, может быть медной, диаметром 1,0-2,0 мм. Еще лучше использовать антенный канатик.
Для крепления вибраторов на опорах можно использовать фарфоровые ролики-изоляторы, которые шурупами закрепляются на рейках опор. Вибратор и рефлектор антенны настраиваются шлейфами, поэтому нужно предусмотреть возможность крепления шлейфов на опорах, например так, как показано на рис. 12.
Рис. 12. Конструкция настроечного шлейфа.
Какой расчет размеров антенны следует рекомендовать? Для расчета длины провода излучателя в книге К. Ротхаммеля предлагается следующая формула:
Расчет проведем для 20 канала сетки С, т. е: для частоты 27,200 МГц. Размер L получается равным 11,103 м. Одна сторона квадрата равна L/4, что . составляет 2,776 м. Длина одной опоры вибратора получается равной 1,963 м. Длина траверсы должна составлять 0,2*л (л-лямбда), что дает размер 2,22 м.
Длина провода рефлектора должна быть несколько больше, что обеспечивается выбором длины шлейфа при настройке. Длину настроечных шлейфов рекомендуется выбрать в пределах 0,7-0,8 м, а расстояние между проводами шлейфов — равным 5-15 см.
На рис. 13 приведена электрическая схема антенны. Описанная антенна имеет вертикальную поляризацию, ее ожидаемое усиление составляет 8-11 дБ. Для получения расчетной диаграммы направленности точка питания антенны должна быть расположена на высоте большей или равной половине длины волны (т. е. 5,5 м) от земли.
Методика настройки антенны соответствует ранее описанной.
Рис. 13. Схема электрических соединений.
Трехэлементная антенна Delta Loop (рис. 14) относится к классу направленных, ширина лепестка излучения в горизонтальной плоскости составляет около 70°. Диаграмма имеет вытянутую форму, что дает выигрыш по сравнению со штыревой антенной GP длиной л/4 примерно в 10 раз по мощности, т. е. радиостанция мощностью 4 Вт в направлении основного излучения звучит так же громко, как радиостанция с усилителем 40 Вт при работе на обычный штырь.
Положительный эффект при работе с дальними станциями еще больше усиливается за счет того, что приемник не воспринимает помехи с боков и сзади антенны. Недостаток этой антенны — невозможность поворачивать ее в направлении разных корреспондентов.
Длина провода рамки рефлектора — 11,72 м.Длина провода рамки активного элемента — 11,2 м. Длина провода рамки директора — 10,75 м.
Провод можно использовать медный, диаметром 1,5-2 мм. Если антенна предназначена для непродолжительной работы в полевых условиях, годится даже алюминиевый провод. Узел крепления кабеля А можно выполнить, как показано на рис.
15.
Рис. 14. Трехэлементная антенна Delta Loop.
Рис. 15. Узел крепления А.
Используется пластина из оргстекла или текстолита толщиной 3-5 мм. Отсчет длины провода активного элемента нужно вести от точек XX,. Расстояния d1 и d2 равны 2 м и 1 м соответственно. Все открытые места соединений необходимо гидроизолировать пластилином. При высоте мачт 5 м скрутка проводников рамок расположена примерно на уровне груди, что несколько низковато.
Идеально было бы иметь нижнюю точку на высоте 5 м и более, но это требует более высоких мачт. При мачтах; высотой 5 м конструкция легко выполнима в домашних условиях и дает большой эффект по сравнению со штырем.
Рис. 16. Антенна с переключаемой диаграммой направленности.
Если установить реле-замыкатели на рефлекторе и директоре (рис. 16), то, меняя с помощью шлейфов их размеры, можно переключать направо ление излучения антенны на 180°.
В этом случае размеры рамок директора и рефлектора делают, равными 10,75 м, а длина провода шлейфа должна быть равна 1 м. В этом варианте размеры d1 = d2 = 1,5 м. Можно использовать реле типа РЭС9, РЭС48, РЭС49.
Внимание: Никогда не переключайте направление излучения при включенном передатчике — сгорят контакты реле.
Никитин В.А., Соколов Б.Б., Щербаков В.Б. — 100 и одна конструкция антенн.
Добро пожаловать в Антенны 101 | Electronic Design
Эта статья является частью TechXchange: Antenna Design 101
Загрузите эту статью в формате .
PDF
Антенны — это гораздо больше, чем просто устройства, подключенные к каждому радио. Это преобразователи, которые преобразуют напряжение от передатчика в радиосигнал. И они улавливают радиосигналы из эфира и преобразуют их в напряжение для восстановления в приемнике.
Обычно принимаемые как должное и оставляемые на последнюю минуту в проекте, антенны, тем не менее, имеют решающее значение для установления и поддержания надежного радиосоединения. Большинству инженеров они могут показаться сложными и загадочными, особенно тем, кто впервые работает с беспроводными приложениями, не говоря уже о том, что они бывают, казалось бы, бесконечного разнообразия размеров и форм. Тем не менее, краткий обзор основных моментов может помочь развеять любые опасения по поводу дизайна.
Что такое радиоволна?
Радиоволна представляет собой комбинацию магнитного поля под прямым углом к электрическому полю. Оба колеблются с определенной частотой и движутся вместе в направлении, перпендикулярном обоим полям (рис.
1) . Эти электромагнитные поля движутся со скоростью света (около 300 миллионов метров в секунду или около 186 400 миль в секунду) в свободном пространстве. Согласно известным уравнениям Максвелла, они поддерживают и регенерируют друг друга по пути, но ослабевают с расстоянием.
Каковы некоторые характеристики радиоволн?
Одной из ключевых особенностей является ориентация полей с землей. Это называется поляризацией. Антенна имеет вертикальную поляризацию, если электрическое поле направлено вертикально к поверхности земли. Антенна имеет горизонтальную поляризацию, если она расположена горизонтально по отношению к поверхности земли.
Существуют ли другие важные характеристики радиоволн?
Как правило, радиоволны имеют ближнее и дальнее поле. Ближнее поле близко к антенне, обычно в пределах нескольких длин волн (λ). Дальнее поле находится примерно в 10 или более длинах волн от антенны. Дальнее поле отрывается от антенны и становится радиосигналом.
Такие приложения, как радиочастотная связь (RFID) и связь ближнего поля (NFC), используют ближнее поле, которое больше похоже на магнитное поле вокруг первичной обмотки трансформатора. Но в целом дальнее поле — самая полезная радиоволна.
Как работает антенна?
Антенна передатчика генерирует радиоволны. На антенну подается напряжение нужной частоты. Напряжение на элементах антенны и ток через них создают соответственно электрические и магнитные волны. В приемнике электромагнитная волна, проходящая через антенну, индуцирует небольшое напряжение. Таким образом, антенна становится источником сигнала для входа приемника.
Будет ли одна и та же антенна работать и для передачи, и для приема?
Да. Мы называем это взаимностью антенн. Любая антенна будет работать как на передачу, так и на прием. Во многих беспроводных приложениях антенна переключается между передатчиком и приемником.
Будет ли вертикальная антенна принимать горизонтально поляризованный сигнал или наоборот?
Антенны в реальном мире редко бывают идеально горизонтальными или вертикальными, поэтому некоторый сигнал принимается. Кроме того, большинство сигналов претерпевают сдвиги поляризации на пути передачи из-за отражений и других многолучевых условий. Тем не менее, это несоответствие ориентации антенны вносит некоторое затухание.При более точном контроле поляризацию можно использовать для мультиплексирования двух сигналов на одной частоте. В некоторых спутниках антенна с вертикальной поляризацией может передавать один сигнал, одновременно передавая или принимая на отдельной антенне с горизонтальной поляризацией на той же частоте. Если поляризация является проблемой в приложении, круговая поляризация может предложить решение.
Что такое круговая поляризация?
Как видно из названия, во время передачи поляризация постоянно меняется, что позволяет использовать для приема как горизонтальные, так и вертикальные антенны. Для максимального приема необходима приемная антенна с круговой поляризацией.
Вы также можете приобрести антенну с правой или левой круговой поляризацией (RHCP или LHCP). Это снова позволяет повторно использовать частоты, используя разные поляризации для двух разных сигналов. Часто применяют спиральную антенну из спирального проводника и рефлектора. Круговая поляризация чаще всего встречается у спутников.
Как радиосигнал распространяется от передатчика к приемнику?
Сигналы передаются от одной антенны к другой несколькими способами в зависимости от частоты радиоволн. На низких частотах (менее 3 МГц) распространение осуществляется земной волной, когда сигнал касается земной поверхности. Расстояние ограничено сотней миль или около того. AM-радиоволны являются хорошим примером низкочастотного распространения.
На частотах в диапазоне от 3 до 30 МГц (короткие волны) сигналы распространяются на расстояние от 30 до 250 миль в ионосферу, где преломляются обратно на землю. Это почти как излучать сигнал так, что он кажется отраженным от проводящей поверхности.
Могут быть достигнуты очень большие расстояния, поскольку сигналы могут совершать несколько переходов от земли к ионосфере и обратно несколько раз.
Однако сегодня для большинства беспроводных сетей диапазон сигналов составляет от 100 МГц до 10 ГГц. Эти сигналы, называемые небесными волнами, распространяются прямолинейно, как световые волны. Вам нужен путь прямой видимости (LOS) от одной антенны к другой, чтобы установить связь. Очевидно, что дальность сигнала во многом зависит от высоты антенны.
Какая форма антенны наиболее распространена?
Диполь состоит из двух линейных проводников встык длиной в половину длины волны (λ/2) (рис. 2а) . Здесь одна длина волны (λ) равна 300/f МГц в метрах. Половина длины волны в футах равна 468/f МГц или 5616/f МГц в дюймах. Термин f представляет собой рабочую частоту в мегагерцах.
Передатчик или приемник подключается к центру антенны, как правило, линией передачи, например коаксиальным кабелем.
В этой точке антенна имеет эквивалентное активное сопротивление 73 Ом. Однако это будет зависеть от высоты антенны и станет комплексным импедансом выше или ниже рабочей частоты. Таким образом, антенна действует как резонансный контур.
Каковы некоторые другие характеристики диполя?
Обычно диполь ориентирован горизонтально к земле, что дает горизонтально поляризованную волну. Кроме того, излучение антенны неравномерно во всех направлениях. Идеальная антенна, называемая изотропным источником, излучает сферически или одинаково хорошо во всех направлениях.
В диполе диаграмма направленности имеет форму бублика. Посмотрев вниз на антенну, вы увидите диаграмму направленности в виде цифры 8 9.0022 (рис. 2б) . Наибольшее излучение или лучший прием происходит под прямым углом к антенне. На эту диаграмму направленности сильно влияют близлежащие проводящие и непроводящие объекты.
Какие еще существуют физические формы антенн?
Популярным вариантом диполя является плоскость заземления или антенна Маркони.
Он состоит из одного элемента λ/4, установленного вертикально, и работает с землей или металлическим основанием, называемым плоскостью заземления (рис. 3) . Антенна заземления представляет собой половину диполя, а другой элемент диполя представляет собой заземление. Поляризация вертикальная, а диаграмма направленности круговая или всенаправленная.
Существуют ли другие распространенные формы?
Да. Патч- или микрополосковая антенна широко распространена на микроволновых частотах (более 1 ГГц). Это квадратный или круглый участок проводящего материала шириной около половины длины волны. Создать его несложно, поскольку обычно он реализуется на печатной плате (PCB) (рис. 4) . Рамочная антенна также популярна в некоторых некритических приложениях. Это просто непрерывная петля проводника, провода или печатной платы с окружностью от 0,1 до 1,0 λ.
Могут ли антенны показывать усиление?
Обязательно. Антенна может повысить уровень сигнала так же эффективно, как если бы сигнал был усилен электронным усилителем.
Он не усиливается как таковой, но усиление формируется в результате концентрации сигнала в более узком луче. Антенна становится более направленной.
Например, диполь концентрирует сигнал в двух лепестках. Следовательно, диполь имеет усиление по мощности на 1,64 дБ по сравнению с изотропной антенной. Это называется усилением в дБи по отношению к изотропному источнику. Но поскольку в реальной жизни не существует такого понятия, как изотропный источник, мы обычно относим любое усиление антенны к коэффициенту усиления диполя (дБд). Например, 0 дБд = 2,15 дБи.
Как выражается усиление антенны?
Обычно выражается в дБ мощности на диполь. Другим выражением является эффективная излучаемая мощность (ERP) — фактическая мощность, которую диполь должен излучать, чтобы произвести тот же эффект, что и антенна с усилением. Вы вычисляете ERP, умножая выходную мощность передатчика на усиление антенны, где усиление представляет собой отношение мощностей, эквивалентное цифре усиления в дБ.
Иногда усиление относится к изотропному излучателю, а не к диполю. В этом случае подходящим термином является эффективная изотропная излучаемая мощность (ЭИИМ).
Какую антенну вы используете для усиления?
Существует множество различных способов получения усиления. Большинство конфигураций основано на использовании нескольких антенных элементов, таких как несколько диполей или диполь плюс один или несколько паразитных элементов, на которые сигнал не подается напрямую. Знакомый пример — популярная Yagi (рис. 5) .
Ведомый элемент — диполь. Он используется с чуть более длинным элементом, называемым отражателем, и тремя более короткими элементами, называемыми директорами. Паразитные элементы фокусируют луч вперед с направлением излучения от директора. Такая антенна может обеспечить эффективное усиление мощности около 10 дБ.
Добавив больше директоров, можно добиться еще большего усиления. При наличии семи и более директоров возможно усиление до 20 дБ.
Ширина луча излучения очень мала, что может помочь свести к минимуму помехи от других станций поблизости.
Как работает параболическая или параболическая антенна?
Антенна с максимальным направленным усилением, тарелка, использует дипольную или подобную антенну, но добавляет параболическую тарелку в качестве отражателя. Размещение антенны в фокусе параболы приводит к тому, что тарелка фокусирует входящий сигнал на антенну или сигнал, излучаемый диполем, фокусируется тарелкой в очень узкий луч (рис. 6) .
Обычно ширина луча менее 1°. Усиление может быть более 50 дБ, в зависимости от диаметра тарелки. Этот тип антенны отлично подходит для очень слабых сигналов, например, от спутников.
Существуют ли другие распространенные направленные антенны?
Другой прекрасной антенной с направленным усилением является фазированная решетка, которая представляет собой группу диполей или эквивалентных антенн (патч, щелевая и т. д.), установленных в прямоугольную решетку.
Типичные массивы могут быть четыре на четыре или 16 на 16. Антенны питаются линиями передачи определенной длины для создания синфазных сигналов на антенных элементах. Добавление задержек или фазовых сдвигов создает сигналы на каждой антенне, которые могут усиливать или компенсировать друг друга. Это позволяет формировать, перемещать или иным образом управлять общей диаграммой направленности антенны.
Управляя фазами антенн, можно управлять диаграммой направленности в широком диапазоне ширины луча. С помощью специальных регулируемых фазовращателей луч антенны можно расширить, сузить или направить в определенном направлении. Это называется формированием луча. Фазированные решетки широко используются в военных радарах, но эти методы также применяются для сотовой радиосвязи для управления направленностью антенн сотовой связи с целью улучшения качества сигнала.
Ускорьте процесс проектирования от концепции до реализации с помощью DKRed, специального сервиса печатных плат от Digi-Key.
{}»>Подробнее
Если антенна действует как настроенная цепь, как я могу быть уверен, что она имеет необходимую полосу пропускания?
Антенны резонансные, поэтому у них есть Q и соответствующая полоса пропускания (BW). Для большинства антенн эта полоса пропускания составляет примерно от 10% до 15% резонансной частоты. Важно, чтобы антенна имела достаточно широкий отклик, чтобы пропустить все необходимые боковые полосы, чтобы избежать искажений. Большинство антенн являются избирательными, поэтому они могут избавиться от шума и некоторых гармоник, но вам не нужна обрезка боковой полосы. Если вы используете коммерческую антенну, посмотрите характеристики селективности или полосы пропускания, чтобы убедиться, что она подходит. В конструкции антенн физические размеры влияют на BW.
Если сделать элементы дипольной антенны очень тонкими с помощью проволоки, получится очень узкая полоса пропускания. Но если сделать их широкими с помощью трубок или развести веером, скажем, в конфигурации «бабочка», это значительно увеличит пропускную способность.
Как антенна подключена к передатчику или приемнику?
Линия передачи соединяет антенну с передатчиком или приемником. Для коротких расстояний это, вероятно, будет короткая микрополосковая или полосковая линия на печатной плате. Коаксиальный кабель чаще всего используется для больших расстояний в несколько футов и более. Полное сопротивление линии передачи должно соответствовать полному сопротивлению антенны и передатчика/приемника, чтобы обеспечить передачу максимальной мощности.
Большинство цепей рассчитаны на импеданс 50 Ом, что хорошо подходит для коаксиального кабеля 50 Ом. С помощью микрополосковой линии вы можете придать линии любое желаемое характеристическое сопротивление. Сложность заключается в согласовании линии с антенной, импеданс которой может составлять от нескольких Ом до нескольких тысяч Ом, в зависимости от типа и других условий. В большинстве приложений для согласования антенны с линией или линии с цепью используется некоторая форма сети согласования импеданса LC.
Если импедансы не согласованы, будут отражения и высокий коэффициент стоячей волны (КСВ), что приведет к значительным потерям. Кроме того, старайтесь избегать коаксиального кабеля, потому что его затухание очень велико на микроволновых частотах. Доступен кабель с низкими потерями, но он все равно сильно ослабляет сигнал. Старайтесь, чтобы длина была как можно короче, и компенсируйте в передатчике или приемнике потери в кабеле за счет большего усиления.
Что такое эффективность антенны?
Эффективность антенны похожа на эффективность в целом — отношение выходной мощности к входной. Однако она обозначается несколькими способами. В большинстве случаев эффективность учитывает потери I2R, потери в любом диэлектрике и потери, связанные с подключением к другим устройствам. Что может быть не включено, так это любые потери, связанные с потерями, связанными с рассогласованием антенны и линии передачи, что приводит к отраженной мощности и более высокому КСВ.
Однако некоторые меры эффективности учитывают любое изменение сопротивления излучения антенны.
Большинство маленьких антенн не так эффективны. Все, что выше от 50% до 60%, обычно хорошо, но всегда стремитесь улучшить его, если можете.
Должен ли я попытаться разработать свои собственные антенны?
Если вы не радиоинженер, возможно, нет. Конструкция антенны очень специфична и более чем сложна. Это также одна из тех ниш, где работает черная магия. Конструкция антенны очень теоретическая, но в значительной степени она основана на эмпирической работе и большом количестве экспериментов.
Если антенна простая, например дипольная, заземляющая или петлевая, она может вам подойти. Кроме того, на рынке существует множество коммерческих антенн, способных удовлетворить практически любые потребности. В приложениях с большим объемом можно даже разработать специальную антенну. Для достижения наилучших результатов лучше покупать, а не строить. 1010022 The ARRL Antenna Book , 1991.
, McGraw Hill, 2007.Обзор конструкции антенны — документация на коптер
В этой статье представлен обзор основных принципов конструкция антенны. Конструкция антенны является важным фактором при использовании БПЛА над расширенный диапазон и где есть препятствия обзору. Пока это не непосредственно связанные с отслеживанием антенны/автопилотами, это может быть полезно для некоторых читателей.
Основы антенны
Когда мы говорим об излучении антенны, это также включает в себя обратное, что то есть антенна «собирает» излучаемую энергию.
Любой кусок провода будет излучать энергию при подключении к источнику РЧ ( Ваш передатчик или приемник). Насколько ХОРОШО он излучает, что применяется энергия зависит только от двух факторов:
Антенна резонирует на той же частоте, что и радио подается сигнал и
То, что точка питания антенны согласована с импедансом присоединенный источник энергии передатчика.
Наконечник
- Максимальная передача энергии между источником и нагрузкой (антенной)
происходит ТОЛЬКО при равенстве сопротивлений нагрузки и источника.
Насколько хорошо антенна излучает эту энергию в любом или во всех направлениях, если вышеуказанные условия соблюдены, тогда зависит только от антенны дизайн, форма или стиль. Например:
Простой вертикальный четвертьволновый излучатель будет излучать в форме пончика. шаблон, во всех направлениях компаса, с низкой энергией вверх и вниз, в направлении антенного элемента.
С другой стороны, антенна типа yagi (например, ваш телевизор VHF или UHF антенна) фокусирует энергию в одном направлении, как факел.
Антенны без усиления:
Они фокусируют энергию в большей или меньшей степени в направлении дизайна, но сделать это, отняв энергию у других излучающих направления.
Ваш фонарь излучает больше света со стороны линзы, но ничего не выходит задняя часть.
Если снять отражатель из-за лампы фонарика, свет излучается во всех направлениях, всенаправленно, но гораздо слабее в любую точку, удаленную от сфокусированного луча.
Излучение антенны поляризовано
То есть излучаемая электромагнитная волна имеет чистую поляризацию самолет. Обычно это либо линейная, либо круговая (эллиптическая поляризация также встречается, но это просто смесь двух других типы)
Вертикальная четвертьволновая антенна будет излучать линейно, с вертикальным поляризация. Положенный на бок, он будет излучать горизонтальное поляризация.
A Спиральная антенна (выглядит как катушка проволоки, намотанная на винт мода) закручена по часовой стрелке, если смотреть сзади, будет просвечиваться круговая поляризация по часовой стрелке и наоборот.
Для приема максимальной энергии передающая и приемная антенны должны быть одинаково поляризованы.
Наблюдается значительная потеря сигнала (легко около 30 дБ, хотя теоретические потери бесконечны), если попытаться получить горизонтально поляризованный сигнал с вертикально поляризованной антенной.
Точно так же большие потери при попытке получить циркулярно поляризованный сигнал с антенной обратного кругового направления.
Странным является то, что между антенной и с круговой поляризацией и с линейной.
Вы должны использовать круговую поляризацию, если:
Если две рассматриваемые антенны не могут поддерживать одинаковое отношения, например, при качке, качке самолета, то есть были бы неприемлемыми потери сигнала из-за того, что самолет кренит и поля.
Таким образом, вы могли бы использовать вертикальный на самолете и винтовой или турникет или аналогичный элемент на наземном сегменте.
Таким образом, вы получите только максимальные потери в 3 дБ. ( все при условии хорошей видимости).
Или вы можете компенсировать потерю 3 дБ, установив аналогичный круговой поляризованная антенна на самолете, дающая лучшее из обоих миров.
Но на самом деле вы получаете больше, чем круговая поляризация при оба конца.
Сначала предположим, что две антенны являются простыми вертикальными несимметричными вибраторами.
излучающие вертикально поляризованные сигналы.
Когда вы летите, в аэроклубе и т. д., вы, вероятно, находитесь рядом некоторые металлоконструкции, «вешалки», автомобили и другие транспортные средства и т. д.
Все эти структуры отражают ту же энергию, которую вы пытаетесь получать.
Кроме того, когда самолет находится низко и далеко, РЧ, передаваемый антенна переменного тока следует к вашему приемнику двумя путями: один напрямую, и один через отражение от земли, где-то посередине между вами и кондиционер.
Что происходит с отраженной волной? изменился непредсказуемым образом.
Ваш приемник (и антенна) не знает или не заботится о том, где откуда исходит энергия, поэтому он получает и эту отраженную энергию.
Это множество принятых волн конструктивно и разрушительно с основной принятой волной, вызывая большие, короткие продолжительность, пропадание сигнала — своего рода «трепетание» в сигнале.
Однако, если обе антенны имеют круговую поляризацию, изображение довольно другой:
Когда круговая поляризованная волна отражается, она ОБРАЩАЕТСЯ поляризация.
Когда этот сигнал с обратной поляризацией поступает на приемную антенну он в значительной степени отвергается и сильно ослабляется, поэтому мешает минимально с основным принимаемым сигналом.
Проблемы резонанса и согласования
Большинство простых линейных антенн имеют форму монополя или диполя.
Любая антенна резонирует только тогда, когда она имеет точно правильную длину AT частота работы.
(это не относится к классу широкополосных антенн, таких как спиральная антенна и т. д.
Спираль легко покроет октаву с хорошими характеристиками).
При резонансе антенна проявит характерную точку питания импеданс.
Сопротивление клемм большинства передатчиков и приемников Резистивное сопротивление 50 Ом или очень близко к этому.
Таким образом, антенна также должна быть резистивной на 50 Ом. иметь максимальную передачу энергии.
Тем не менее, ни одна из антенн не является настолько услужливой, поэтому мы должны сделать некоторое соответствие точки подачи для соответствия критериям.
1/4-волновой вертикальный несимметричный вибратор над плоскостью заземления с резистивным питанием точка около 75 Ом.
Полуволновой диполь имеет сопротивление около 72 Ом.
Как и в случае с резисторами, два параллельных диполя, как в IBcrazy турникет приведет к импедансу точки питания 35 Ом.
Источник 75 Ом, подключенный к коаксиальному кабелю 50 Ом и передатчику, покажет КСВ 1,5:1 (отношение выходной мощности к отраженной мощности).
КСВ 1,5:1 означает, что около 3 % мощности вашего передатчика не излучается: (30 милливатт для 1-ваттного передатчика).
Это не так уж плохо, и мы можем жить с КСВ 1,5:1 в большинстве случаев.
случаи.
Антенна турникета представляет собой пару скрещенных диполей, питаемых 90 градусов от фазы друг с другом, тем самым создавая круговую поляризацию.
Вы НЕ МОЖЕТЕ просто подключить диполь параллельно коаксиальному кабелю точка питания однако.
Помимо уменьшения импеданса вдвое (мы решили, что можем жить с) диаграмма направленности и поляризация антенны будут быть полностью разрушен нежелательным излучением коаксиального кабеля.
Радиочастотная энергия в точке подключения диполя «просачивается» наружу и затем токи текут по внешнему экрану коаксиального кабеля.
Как упоминалось ранее, любой кусок провода будет излучать радиочастотную энергию, и поэтому коаксиал излучает эту энергию, а излучение снова добавляет конструктивно и деструктивно с основным излучением антенны, вызывает полное искажение и нулевое значение сигнала в образце.
Это излучение коаксиального кабеля ДОЛЖНО быть предотвращено.
Это делается с помощью трансформатора Balun . — что является аббревиатура от ‘ Bal унаследован от Un симметричный трансформатор».
Диполь является симметричным устройством — он электрически одинаков вдоль каждой элемента наружу от точки питания. Поэтому требуется, чтобы кормление должно быть сбалансированным.
Коаксиальный кабель является симметричным фидером — экран заземлен потенциал, а внутреннее ядро несет энергию.
Это эффективно (немного упрощая) соединяет одно половина диполя к «живому» сердечнику, а другая половина к «земле» разбалансировка диполя.
Это вызывает протекание тока по внешнему экрану коаксиального кабеля и искажение диаграммы направленности диполя.
Балуны могут быть изготовлены из коаксиального кабеля, но точность требуется длина коаксиального кабеля (обычно длина кратна 1/4 длины волны) очень критично, особенно в диапазоне ГГц — 0,5мм может иметь большой эффект.
Турникет не нов — ему около 50-60 лет, и он хорошо изучены и опубликованы.
До диапазона УКВ и нижнего УВЧ, коаксиальный балун, со встроенным Трансформатор линии передачи соответствия импеданса, используется, вдоль эти строки:
Для более высоких частот микроволн больше подходит версия водопроводного типа. соответствующий.
Балун и спичка подачи состоят из внешней и внутренней трубы.
D/d = 1,86 для 75 Ом и 1,5 для 50 Ом.
Обычно внешняя трубка имеет толщину около 8 мм для использования на частоте 2,4 ГГц.
Чтобы получить круговую поляризацию, я упомянул, что два диполь должен питаться на расстоянии 90 градусов друг от друга (квадратурная фаза).
Это можно сделать так же, как и в приведенной выше версии коаксиального балуна (вставка дополнительная 1/4 длины волны коаксиального кабеля в ответвлении к одному диполю дает дополнительную длина волны 90 градусов).
Или этого можно добиться, слегка удлинив один элемент ( становится более индуктивной) и укорачивая другую( становится более емкостной) — это тоже вносит необходимую разность фаз между элементами.
Это видно на изображениях выше:
Один элемент обычно составляет около 0,21 длины волны на половину, в то время как другой составляет около 0,25 длины волны.
Один короткий и один длинный элемент проникают во внешнюю трубу и подключен к внутренней трубе.
В то время как противоположная пара элементов подключена только к наружная трубка.
Внешняя трубка разрезная или с прорезью (прорезь шириной 0,5 мм). Слот имеет длину около 0,23 длины волны.
Соотношение длины двух диполей имеет решающее значение.
Обычно это измеряется с помощью сетевого анализатора и входное сопротивление каждого элемента установлено, скажем, R+j45 Ом (длиннее диполь), а другой на R-j45 Ом.
Это даст правильное фазовое соотношение между элементами.
Полумиллиметровая вариация может иметь большой эффект, превращая антенна в посредственную..
На последнем изображении выше показана тефлоновая трубка.
Вставляется в трубку снизу и плотно прилегает внутри внешней трубы и над внутренней трубой.
Затем его перемещают вверх и вниз, чтобы отрегулировать часть «R» R+-jX, до совпадения хорошие 50 Ом.
Не влияет на диаграмму направленности антенны или характеристики.
Соответствие импеданса 50 Ом может быть достигнуто путем обрезки длины элементов, одновременно разрушая антенну диаграмма направленности и округлость.
И именно поэтому это не так просто сделать дома, и почему «Хобби Кинг и другие варианты, продаваемые повсюду, в основном являются мусором.
Для заинтересованных:
Каталожные номера — Руководство RSGB VHF/UHF — стр.
8.45 Современный дизайн антенны — стр. 255
Вот несколько изображений моего балуна с разъемной оболочкой и скрещенных диполей.
Перекрещенные диполи балуна с разъемной оболочкой
случаи.
8.45 Понятие дБ, Ватт и дБм
Ватт (Вт) является стандартом единица СИ для измерения мощности.
Децибел (дБ) – это
логарифмическое отношение, которое можно использовать для описания нелинейного
различия между значениями мощности сигнала в диапазоне (положительное или
отрицательная разница означает усиление или потерю сигнала). Например,
вы можете использовать отрицательное значение дБ для описания нелинейной скорости
потери сигнала, когда он проходит через проводящую среду. дБ единица основана на журнале 10 (функция «Журнал» на инженерном калькуляторе). дБм — это сокращение от
отношение мощности в децибелах (дБ) измеренной мощности к одному
милливатт (мВт).
Другими словами, значение дБм — это количество дБм.
на которое значение превышает 1 мВт: 0 дБм составляет 1 мВт, 1 дБм составляет 1,259 мВт и т. д.).
Ниже приведены основные уравнения преобразования:
При расчете мощности, выраженной в дБ или дБм, можно использовать простое сложение и вычитание. Например, рассмотрим радиоприемник с выходной мощностью 60 мВт, который подключается к антенне с коэффициентом усиления 14dBi кабелем 7м (затухание 25 дБ на 100 м). Мы можем рассчитать выходную мощность, как показано:
TX_Power = 60 мВт = 0,06 Вт = 17,78 дБм (с использованием преобразований выше)
Cable_Loss = 25 дБ/100 м = 0,25 дБ на метр * 7 метров = 1.75dB
Antenna_Gain = 14dBi
Output_Power = TX_Power — Cable_Loss + Antenna_Gain
Output_Power = 17.
