Установка в машину активной антенны: активной, в машине, подсоединить автомобильную, электрическая схема, правильно, установка на авто

Содержание

активной, в машине, подсоединить автомобильную, электрическая схема, правильно, установка на авто

На автомобиле антенны используются для работы радио и телевизора, а также для GPS-навигатора. Для обеспечения стабильного приема сигнала необходимо правильно и надежно подключить антенну к магнитоле.

Активная антенна

Активная антенна — это устройство, оснащенное встроенным усилителем для улучшения качества принимаемого сигнала. Электрическая схема подключения активной антенны предполагает не только подсоединение к магнитоле для передачи сигнала, но также и подачу питания.

Активная антенна в машину

Какую магнитолу рекомендуете покупать:Poll Options are limited because JavaScript is disabled in your browser.
  • Pioneer 50%, 4948 голосов

    4948 голосов 50%

    4948 голосов — 50% из всех голосов

  • Alpine 14%, 1433 голоса

    1433 голоса 14%

    1433 голоса — 14% из всех голосов

  • Kenwood 11%, 1107 голосов

    1107 голосов 11%

    1107 голосов — 11% из всех голосов

  • Sony 9%, 850 голосов

    850 голосов 9%

    850 голосов — 9% из всех голосов

  • JVC 7%, 686 голосов

    686 голосов 7%

    686 голосов — 7% из всех голосов

  • Другую… 4%, 386 голосов

    386 голосов 4%

    386 голосов — 4% из всех голосов

  • Prology 2%, 160 голосов

    160 голосов 2%

    160 голосов — 2% из всех голосов

  • 160 голосов 2%

    160 голосов — 2% из всех голосов

  • Mystery 2%, 150 голосов

    150 голосов 2%

    150 голосов — 2% из всех голосов

  • Soundmax 1%, 94 голоса

    94 голоса 1%

    94 голоса — 1% из всех голосов

Всего голосов: 9974

Голосовало: 8450

13.11.2019

×

Вы или с вашего IP уже голосовали.

Подключение активной антенны к автомагнитоле осуществляется следующим образом. Требуется найти вмонтированный в радиочастотный кабель провод питания перед тем, как подсоединить активную антенну. Затем он подключается к голубому с белой полосой проводу автомагнитолы, предназначенному для дистанционного управления.

Соединение может осуществляться как через фишку, так и путем скрутки, место которой следует тщательно заизолировать. После подключения питания к активной радиоантенне штекер на конце сигнального кабеля вставляется в соответствующее гнездо автомагнитолы. Затем радиоприемник включается и настраивается на какую-нибудь станцию.

Ты водитель автомобиля?! Тогда ты сможешь пройти этот простейший тест и узнать … Красная стрелка Перейти к тесту »

Если кабель присоединен правильно и надежно, то автомагнитола будет уверенно принимать радиостанции, находящиеся на расстоянии до 60 км.

Если есть световой индикатор питания устройства, то он должен загореться. При отсутствии приема даже местных FM-радиостанций после подключения активного приемного устройства к автомобильной магнитоле следует проверить, подсоединен ли провод питания к соответствующему выводу ресивера.

Если в магнитоле отсутствует сине-белый провод, то питание на усилитель радиосигнала следует подавать через отдельный выключатель. Он должен иметь подсветку, включающуюся при замыкании контактов. Это необходимо для того, чтобы не забыть отключать питание антенного усилителя при выходе из машины во избежание его перегрева и разрядки аккумулятора. Один из выводов переключателя подсоединяется к проводу питания магнитолы, соединенному с плюсовой клеммой аккумулятора, а другой — к проводу питания активного приемного устройства.

GPS-антенна

Антенна для GPS подключается к автомагнитоле с навигатором таким же образом, как и другое приемное устройство. Вначале следует снять мультимедийную систему, чтобы добраться до задней стенки и антенного гнезда. Затем снимаются накладки приборной панели для проведения кабеля приемного устройства.

GPS-антенна к магнитоле

Если для подсоединения применяются винтовые клеммы, расположенные на задней стенке устройства, то следует зачистить концы проводов, соединить жилы, вставить их и надежно закрутить винты крепления. При использовании соединителя с защелкой следует надежно вставить его в соответствующее гнездо до щелчка. После подключения все снятые детали ставятся на свои места.

Если антенное устройство для GPS подсоединено правильно, то навигационная система должна сразу определить местоположение. В противном случае следует проверить правильность установки для автомагнитолы GPS-приемника. Оно не должно загораживаться металлическими предметами, которые затруднят прием сигнала со спутника.

Наружная антенна

Перед подключением антенны к автомагнитоле следует проверить, загерметизировано ли место ввода кабеля в кузов машины. Это необходимо для защиты от проникновения осадков внутрь устройства. Затем следует вынуть магнитолу из приборной панели, проложить под последней кабель и зафиксировать его.

Следует проявлять осторожность, чтобы не допускать избыточных перегибов и защемлений антенного провода. Это позволит в дальнейшем избежать порчи кабеля и связанных с подобной неисправностью неполадок. После этого штекер наружного приемного устройства вставляется в соответствующее гнездо автомагнитолы. Если оно по форме не совпадает с вилкой аксессуара, то необходимо использовать переходник.

Внутренняя антенна

Подключение внутренней радиоантенны для авто тоже имеет свои особенности. Например, в некоторых внутри салонных приемных устройствах имеется дополнительный заземляющий провод. Он может быть подключен к общему выводу платы усилителя. Также этот провод может подключаться к защитным диполям, которые расположены между приемными.

Внутренняя антенна в машину

Заземляющий провод внутренней антенны следует присоединить к кузову как можно надежнее и ближе к месту ее установки. Если она располагается возле солнцезащитного козырька, то этот провод можно завести под один из саморезов крепления внутри салонного аксессуара.

После этого должен снизиться уровень атмосферных и индустриальных помех, которые проявляются при прослушивании слабых FM-радиостанций в автомобиле. Таким образом, подключаются автомобильные антенны почти одинаково. Имеются лишь небольшие отличия, связанные с особенностями конструкции разных приемных устройств.

Как подключить автомобильную антенну к магнитоле

Чтобы автомобильная антенна работала правильно, нужно уметь ее устанавливать и подключать. С виду эта процедура выглядит не очень сложной, но на деле могут возникнуть некоторые проблемы. Наша статья поможет вам избежать их.

Сейчас на многих автомобилях имеется штатная антенна. Она устанавливается практических на всех новых моделях, даже если автомагнитола и не входит в набор предлагаемых опций.

Но такие антенны имеют некоторые недостатки. Главная из них – помехи в эфире. Антенна может плохо ловить некоторые частоты, что выражается в посторонних шумах при прослушивании любимой радиостанции.

В таких случаях водители полностью отказываются от прослушивания радиостанций. Они обзаводятся целыми коллекциями флешек, на которых собраны любимые треки. Но даже самая лучшая музыка со временем надоедает. Тогда приходится обновлять списки любимых песен. К тому же, иногда хочется послушать живую речь или же узнать последние мировые новости.

Активные автомобильные антенны

Активная антенна может понадобиться и для другого случая. Например, для просмотра телевидения в автомобиле. Итак, вам понадобилось установить автомобильную антенну. Чтобы все получилось в лучшем виде, следует придерживаться определенного порядка действий.

Содержание статьи:

Выбираем место для установки антенны

Место для установки активной антенны автомобильной

Для начала определяемся с местом, в котором будет установлена антенна. Обычно это зависит от расположения стрелок приема.

Угол или центр?

Место для установки активной антенны автомобильной

Если они расходятся по вертикальной линии, то антенна крепится в верхнем правом углу лобового стекла. Если же стрелки имеют горизонтальное расположение, то приемник необходимо установить по центру в верхней части стекла. Это расположение удобно тем, что основная часть антенны будет скрыта за зеркалом заднего вида.

Описанный вариант не подойдет в том случае, если на зеркале установлен видеорегистратор: антенна будет мешать полноценному обзору для видеосъемки.

Хотелось бы отметить еще один важный момент. Если в машине работают видеорегистратор или навигатор, то их блоки питания могут создавать сильные помехи для работы антенны. Поэтому приемник нужно установить подальше. Можете попробовать закрепить антенну на заднем стекле. Если длины кабеля не хватит, его необходимо удлинить.

Установка и подключение антенны

Установка и подключение антенны к автомагнитоле

Определившись с местом, переходим к установке. Область на стекле, где будет прикреплена антенна, хорошо очищаем от пыли и тщательно обезжириваем. Для этого используются специальные спиртосодержащие средства.

Иногда очиститель для стекла уже входит в комплект с антенной. Обычно главный блок и приемные усики крепятся к стеклу на двусторонний скотч. Вам остается лишь удалить защитную пленку и приклеить конструкцию на стекло в нужном месте. Для лучшего эффекта прижмите антенну на несколько секунд. Это исключит отклеивание скотча в дальнейшем.

Активная антенна - наклейка на стекло

Затем наступает черед прокладки проводов. Обычно их ведут по стойке лобового стекла вниз к магнитоле. Если антенна расположена на заднем стекле, то провод можно спрятать под обшивкой крыши.

Назначение проводов

Схема подключения - колонок, антенны, замка зажигания, магнитолы

Частый вопрос — куда посадить тонкий проводов антенны к автомагнитоле? Разбираемся с назначением проводом. Стандартный кабель имеет три отдельных провода.

Место для установки активной антенны автомобильной
  1. Первый – «масса». Он отвечает за заземление антенны, что уменьшает её чувствительность к посторонним помехам. «Масса» должна иметь хороший контакт с любым металлическим элементом кузова.
  2. Второй провод – силовой. Он служит для электрического питания главного блока антенны и подключается к магнитоле.
  3. Последний провод условно называют контактным. По нему идет передача приемного сигнала. Он также подключается к автомагнитоле через специальный вход для антенны.

Все три провода могут быть объединены в один или же тянуться по отдельности.

Обычно в современных моделях кабель контактов и питания соединены в одну жилу. На магнитоле для нее имеется единый разъем. При этом заземлением служит корпус магнитофона.

Приведенная схема подключения подойдет для любых типов антенн без исключения.

Теперь немного о производителях. Как ни странно, среди отечественных вариантов имеются весьма достойные. Например, хорошо зарекомендовали себя приемники фирмы «Триада». По качеству сигнала и сроку службы они ничем не уступают антеннам фирмы «Bosch» или «Pulsar».

Всем устойчивого и чистого сигнала!

наружная активная, какая лучше для авто, внутренняя автомобильная для магнитолы, внешние автоантенны в машину для радио, антенный адаптер на стекло, рейтинг, FM, какую выбрать, установка, схема, как усилить, подключить, устройство, поставить, выдвижная внутрисалонная, настройка, хорошая, удлинитель на крышу, GSM, пассивная на водосток

Антенна для автомагнитолы предназначена для улавливания и усиления радиосигналов, передачи данных головному устройству, согласования типов волн. При выборе учитывают технические характеристики и дополнительные функции приспособления. Антенны для магнитолы можно устанавливать своими руками.

Виды автомобильных антенн

Устройства такого типа классифицируются по способам монтажа, функциональным возможностям и вариантам размещения.

Внешние и внутренние

Новые автомобили оснащают внешними антеннами для приема высокочастотных радиосигналов. Они вписываются во внешний дизайн машины, имеют оптимальные технические характеристики. Наружные устройства отличаются лучшими рабочими данными. Внутрисалонные антенны защищены от кражи и порчи, они имеют встроенные усилители, подключаемые к бортовой сети. Это позволяет увеличить дальность действия. Сейчас эти преимущества не играют важной роли.

Какую магнитолу рекомендуете покупать:Poll Options are limited because JavaScript is disabled in your browser.
  • Pioneer 50%, 4948 голосов

    4948 голосов 50%

    4948 голосов — 50% из всех голосов

  • Alpine 14%, 1433 голоса

    1433 голоса 14%

    1433 голоса — 14% из всех голосов

  • Kenwood 11%, 1107 голосов

    1107 голосов 11%

    1107 голосов — 11% из всех голосов

  • Sony 9%, 850 голосов

    850 голосов 9%

    850 голосов — 9% из всех голосов

  • JVC 7%, 686 голосов

    686 голосов 7%

    686 голосов — 7% из всех голосов

  • Другую… 4%, 386 голосов

    386 голосов 4%

    386 голосов — 4% из всех голосов

  • Prology 2%, 160 голосов

    160 голосов 2%

    160 голосов — 2% из всех голосов

  • 160 голосов 2%

    160 голосов — 2% из всех голосов

  • Mystery 2%, 150 голосов

    150 голосов 2%

    150 голосов — 2% из всех голосов

  • Soundmax 1%, 94 голоса

    94 голоса 1%

    94 голоса — 1% из всех голосов

Всего голосов: 9974

Голосовало: 8450

13.11.2019

×

Вы или с вашего IP уже голосовали.

Внешние и внутренние автомобильные антенны

Подключать активную антенну можно с помощью сигнального кабеля. Устройства сейчас редко подвергаются краже, что объясняется низкой стоимостью. При выборе антенны для автомагнитолы учитывают такие отрицательные качества внутренних моделей:

Ты водитель автомобиля?! Тогда ты сможешь пройти этот простейший тест и узнать … Красная стрелка Перейти к тесту »
  • уменьшение полезного пространства лобового стекла, и без того загроможденного разными гаджетами;
  • чувствительность к помехам, издаваемым навигаторами, сотовыми телефонами и охранными системами;
  • ненадежность фиксации устройств.

Активные и пассивные

По способу приема и обработки сигнала приборы делятся на 2 типа:

  1. Пассивная антенна для авто. Этот вариант хорошо подходит для использования в городских условиях. Он устойчив к сторонним сигналам, что обеспечивает стабильную работу.
  2. Активные автомобильные антенны. Используются при междугородних поездках, т. к. низкокачественный радиосигнал нужно усиливать. Однако усилитель одновременно работает и с помехами, что ухудшает качество звука. При улавливании большого количества сторонних сигналов полезные радиоволны не преобразуются в звук. Использование простых устройств, не имеющих усилителей, в городах приводит к исчезновению сигнала.

Активные и пассивные автомобильные антенны

Пассивные антенны рекомендуется устанавливать в крупных городах, где расположены отдельные радиоточки. Любителям езды на большие расстояния подойдут активные модели с регулируемыми усилителями.

Штыревые и рамочные

Штыревые модели устанавливаются на стекло или крышу автомобиля. Они имеют вид цельного или складного штыря. Приборы удобны в установке и эксплуатации. Они отличаются компактными размерами и надежностью. Имеется вариант размещения антенны на водосток автомобиля или бампер. Это позволяет усилить принимаемый сигнал. Существенным недостатком является необходимость прокладки кабеля через салон. Кабель заземляют, заземление соединяют с массой.

Штыревые и рамочные автомобильные антенны

Рамочные активные антенны для автомагнитолы — конструкции, состоящие из одного или нескольких витков кабеля. Провода образуют рамку нужной формы — прямоугольника, круга или квадрата. Плоскость отличается максимальной силой приема и излучения сигналов. Рамочная антенна включается в схемы медиаустройств, работающих во всех волновых диапазонах.

Как выбирать изделие

Выбрать лучшую автомобильную антенну для радио можно, учитывая такие моменты:

  1. Целостность упаковки. Отсутствие коробки свидетельствует о неправильной транспортировке изделия. Автоантенна, перевозимая без защитного материала, может повредиться.
  2. Наличие сопроводительной документации. Инструкция по монтажу и использованию изделия должна быть представлена на русском языке. В состав документа включают схемы обустройства электрических цепей, описание вариантов подключения, технический паспорт.
  3. Качество основного разъема. Выбор этого параметра влияет на силу принимаемого сигнала.
  4. Комплектация. Все изделия, необходимые для установки прибора в машину, должны входить в комплект. В противном случае их придется подобрать и купить отдельно.

Рейтинг лучших моделей

Рейтинг автомобильных антенн включает модели, имеющие наибольшее количество положительных отзывов.

Триада 55 Turbo

Устройство российского производства улавливает волны УКВ и FM-диапазонов. Модель подходит к автомагнитолам любых типов, устанавливается она на лобовом стекле. Радиоантенна способна улавливать сигналы на расстоянии до 150 км от источника. В комплект входит антенный адаптер для автомагнитолы и фильтр, устраняющий большинство городских помех.

Модель Триада 55 Turbo

Установка автомобильной антенны осуществляется с помощью штуцера и питающего кабеля. Большая длина провода дает возможность скрытого монтажа без использования удлинителей.

Automania Digital TV/FM

Модель используется не только для прослушивания радиостанций, но и просмотра телевизора. Это удобно для водителей пассажирского транспорта, совершающих междугородние поездки. Аппарат имеет овальную форму и 2 ответвления со спиралевидной укладкой провода.

Automania Digital TVFM

Прибор оснащен встроенным усилителем, улучшающим качество слабого сигнала. Антенна хорошо работает при низких и высоких температурах. Прибор запитывают от напряжения 12 В. Фиксируется модель на лобовое стекло с помощью клейкой ленты.

Bosch AUTOFUN

Выдвижная антенна для автомобиля понравится любому водителю, привыкшему слушать музыку во время поездок. Немецкая модель устанавливается на лобовое стекло, минимальные размеры позволяют ей не загораживать обзор. Корпус круглой формы оснащен светодиодным элементом, отражающим режим работы, и штекером, через который подключается питающий кабель на 12 В.

Bosch AUTOFUN

Блок снабжен 2 усиками, захватывающими сигнал. Устанавливая прибор, металлические стержни разводят так, чтобы они образовывали прямой угол.

Phantom TV Impulse

Антенна для радиоприемника улавливает несколько типов сигналов, в том числе цифровых. Треугольный корпус оснащен светодиодным элементом и логотипом разработчика. Все провода располагаются на одной стороне. Усики распределяются вдоль стекла, что расширяет диапазон работы устройства.

Phantom TV Impulse

Питающий кабель соединен с телевизионным выходом. Последний подходит для настройки всех моделей телевизоров. Питающий провод можно соединить с аккумулятором без переходников. В комплект входит усилитель.

Триада ВА Евро 65

Это наиболее простая и дешевая модель наружных антенн. Конусообразный корпус имеет единственный усик, расположенный под наклоном 60°. Аппарат можно поставить на крышу. В верхней части автомобиля проделывают отверстие, куда вставляют штырь антенны. Фиксируют устройство гайкой. Питающий кабель вводят в желоб под обшивкой. Дальность действия составляет 90 км.

Модель Триада ВА Евро 65

Длина наружной части — 20 см. Компактный прибор устойчив к механическим повреждениям. При воздействии ветра антенна быстро восстанавливает прежнее положение. Пассивное устройство улавливает только радиосигналы.

Lemm Turbo AT-2001

Хорошая телескопическая антенна сделана из нержавеющей стали и силумина. Центральная часть расширена, что позволяет установить резиновый уплотнитель и крепеж. Для фиксации в кузове проделывают отверстие диаметром 4 мм. Стержень длиной 2 м позволяет настраивать антенну на прием сигналов любых диапазонов.

Lemm Turbo AT-2001

Наличие длинного прутка вызывает и неудобства. Стержень цепляется за ветки и перекладины. Аппарат отличается увеличенной мощностью (до 2000 Вт). В комплект входит 4-метровый установочный кабель. Большой вес основного блока требует надежной фиксации. Имеется переходник для магнитного крепления.

FM Calearo ANT 77 27 085

Итальянские разработчики расширили функциональные возможности стандартной модели, добавив способность к приему GSM и телевизионных сигналов. Сделанный из прочного пластика корпус имеет вид акульего плавника. Установленный на крыше прибор не создает неудобств при езде под шлагбаумами и мостами.

FM Calearo ANT 77 27 085

В комплект включены 2 длинных провода. Аппарат может усилить как аналоговый, так и цифровой сигнал. Модель выполняется в 3 цветовых вариантах, которые будут хорошо смотреться на всех автомобилях.

Как подключить и установить

При установке антенны на автомобиль и настройке прибора выполняют такие действия:

  1. Выбирают место монтажа. Рекомендуется размещать устройство в центральной части крыши. Это препятствует искажению улавливаемых сигналов. Внутренние модели устанавливаются на заднем или лобовом стекле.
  2. Подключают питающий кабель. При составлении электроцепи используют предохранитель на 5 А.
  3. Подсоединение антенного провода. Подключение автомобильной антенны к медиасистеме осуществляется скрытым способом. К кузовным компонентам кабели прикрепляются пластиковыми стяжками.

После того как прибор будет подключен и настроен, можно приступать к выбору и сохранению радиостанций.

Пять ошибок при установке автомобильной внутрисалонной антенны

Купить правильные автомобильные антенны можно на Озоне: Триада-55

Если вы читаете инструкцию по установке автомобильной антенны, значит вы что-то сделали неправильно. Кто же ее читает? И так все понятно. Но в результате дальность приема маленькая, радио хрипит…

 

 

Эксперт Станислав Боуш Рассказывает:

 

 

Читаем инструкцию внутрисалонной активной антенны Триада-51 вместе с нашим экспертом.

 

 

Антенна Триада-51 — это антенна, одинаковая по своим приемным свойствам с антеннами Триада-50, 52,53,54. Отличия в дизайне. У всех этих антенн два режима работы — помехозащищенный режим «город» и режим максимального усиления сигнала «трасса». Переключение режимов производится удобной кнопкой на корпусе антенны. Большему усилению соответствует большая яркость светодиодного индикатора.

 

 

Ошибка №1. » Выключите электрооборудование автомобиля. Да зачем его выключать то! Как приятно слушать громкую музыку от автомагнитолы при заведенном двигателе во время установки антенны. Ну сожжем пару-тройку предохранителей. Предохранитель может не сработать и можно сжечь какой-нибудь блок? Да ладно тебе….

 

Ошибка №2. Место установки антенны необходимо обезжирить. Да зачем? Можно слегка протереть первой попавшейся тряпкой лобовуху. Тряпка в масле? Ну других в гараже нет. Скотч должен держать! Прямо по маслу! Не держит? Барахло скотч. Барахло антенна.

 

 

Ошибка №3. Прижмите антенну к лобовому стеклу так, чтобы полотна антенны располагались параллельно кромке стекла на расстоянии 5 см. И тут такое начинается…

 

 

«Я бросил антенну в бардачек, а она не принимает». »

«Так 5 см некрасиво, я прижал вплотную к кромке… плохо принимает…»

«Антенна отвалилась от стекла, я ее засунул под солнцезацитный козырек… что-то принимает не очень… Барахло антенна…».

Такое ощущение, что идет соревнование, кто найдет самый неправильный способ установить антенну.

 

 

антенна в Бардачке? Ну и что, что не по инструкции…

 

 

Антенна под солнцезащитный козырек…. и так сойдет!

 

 

На торпеде плохо принимает! Видимо плохая антенна!

 

 

Меньше пяти см? Антенна кверх ногами? Да пофиг

 

Ошибка №4. Включите антенну. При правильной установке светится светодиод. Светится. Не светится. какая разница! Главное воткнуть. Не светится и не работает? Так антенна же барахло галимое.

 

Вы думаете, я все эти ошибки выдумал? Ничего подобного. Это все фразы из форумов на известных порталах.

 

Но самая печальная Ошибка №5 происходит при установке магнитолы в автомобили отечественного производства. Когда корпус магнитолы не заземляют на кузов автомобиля. И так сойдет. И при плохом контакте «минусового провода» питания магнитолы ток течет через земляной провод антенны. А провода антенны для тока 5 и более ампер ну никак не рассчитаны. Провода антенны раскаляются, изоляция плавится. С выпученными глазами прибегают горе-мастера с воплями «Ваша антенна спалила магнитолу. Компенсируйте мне это». Один раз даже до экспертизы дело дошло. Горе-мастера посылаются в лес сразу.

Не может антенна спалить магнитолу. Ну никак не может.

 

 

 

ЗАЗЕМЛЕНИЕ ЦЕПЬЮ???? ЛЕГКО!!! Фото очередной ошибки №5 из ИНТЕРНЕТА

 

Но конечно, ошибок гораздо больше пяти…. к сожалению…

 

Вот, собственно и все на сегодня! С вами был канал antenna.ru и я, эксперт Станислав Боуш!

Подписывайтесь, лайкайте, !читайте инструкции!, мы работаем для Вас! Купить правильные автомобильные антенны можно на Озоне:

и ЗДЕСЬ, на сайте Антенна.Ру

 

 

 

 

 

 

 

Как установить и подключить автомобильную антенну своими руками

Вопросом «каким образом установить и подключить автомобильную антенну» задаётся каждый, кто её купил или собирается это сделать. Расскажем: как правильно установить внутреннюю активную антенну в машину.

Часто бывает, что штатные антенны в автомобиле, нехорошо ловят нужную частоту радио или дают помехи. Сначала водитель думает: «ничего, послушаю музыку на флешках или дисках». Но скачанная или записанная музыка со временем начинает надоедать. Или другая проблема — нужен больший сигнал для просмотра автомобильного телевидения. Тогда на помощь придёт автомобильная активная антенна.
Выбор места для установки
Изначально нужно определить в каком месте хотите прикрепить антенну в машине. Обычно, её ставят или в верхнем правом углу от лобового стекла, если её стрелки приёма расходятся в горизонтальной и вертикальной плоскости. Если её усики расходятся только по горизонтали, тогда размещают по центру стекла автомобиля, за зеркалом заднего вида. Если впоследствии захотите поставить видеорегистратор, то автоантенну не следует туда ставить, т.к. она будет закрывать пространство для съёмки видеорегистратора.

Заметил, что видеорегистратор и навигатор (их блоки питания) — дают сильные помехи, заметные на удалении километров 50-100 от передатчика — может, есть смысл располагать активную антенну от них максимально подальше? На другой конец лобового стекла или на заднее стекло. Если позволяет длина кабеля, в случае необходимости — его можно удлинить, если коаксиальный — взяв с тем же волновым сопротивлением.

Установка и подключение своими руками
Теперь начинаем установку. Антенну и её отходные усики нужно приклеивать на чистую от пыли и грязи поверхность стекла. У некоторых производителей в комплекте имеется специальный очиститель. Клеится на двухсторонний скотч – нужно содрать его защитный слой и максимально сильно прижать на 10-20 секунд.

После приступаем к прокладыванию проводов к магнитоле и радио. Их рекомендуется проложить под обшивкой крыши, а потом опустить вниз по стойке лобового стекла. Обычно, автомобильная радиоантенна включает 3 провода. 1 провод, отвечающий за заземление, нужно присоединить к «массе» машины. В качестве массы подойдёт любое металлическое крепление к кузову. Без него антенна имеет меньшую чувствительность, чем с ней.

Второй провод – для питания, он подключается к проводу от магнитолы. Последний, третий провод — контактный — подключается в специальный разъем для антенны в автомагнитоле. Как правило, контакты и кабель питания объединены в один, когда при включении магнитолы включается и автоантенна. В данном случае корпус головного устройства служит дополнительной «массой».

Подобная схема подключения подходит для любых активных автомобильных антенн для радио и магнитол, все равно какой производитель и какая лучше. Отметим, что не стоит гнать за иностранной продукцией фирмы Bosch и другими, ведь среди автолюбителей хорошо зарекомендовали себя отечественные антенны Триада.

Широкополосные и СШП антенны для беспроводных приложений: всесторонний обзор

Всесторонний обзор, касающийся геометрии, производственных технологий, материалов и численных методов, принятый для анализа и проектирования широкополосных и сверхширокополосных (СШП) антенн для беспроводных приложений , представлена. Учитываются плоские, печатные, диэлектрические и носимые антенны, достижимые на ламинированных (жестких и гибких) и текстильных диэлектрических подложках. Характеристики небольших низкопрофильных антенн с диэлектрическим резонатором показаны с особым вниманием к областям применения портативных устройств (мобильных телефонов, планшетов, очков, ноутбуков, носимых компьютеров и т. Д.)) и базовые радиостанции. Эта информация является руководством по выбору антенн различной геометрии с точки зрения ширины полосы, усиления, поляризации поля, отклика во временной области, размеров и материалов, полезных для их реализации и интеграции в современные системы связи.

1. Введение

Конструкция антенны для высокоскоростной мультимедийной связи представляет собой сложную задачу для разработчиков фиксированных и мобильных систем беспроводной связи. Фактически, быстрый рост мобильных систем в направлении пятого поколения (системы 5G) требует многополосных, широкополосных и сверхширокополосных антенн, подходящих для покрытия мобильных и беспроводных услуг и уменьшения сложности системы, общих размеров устройства и затрат.В настоящее время предпринимаются многочисленные усилия по определению новой геометрии антенн, подходящей для удовлетворения сложных требований современных систем беспроводной связи [1–4]. Это особенно актуально для приложений СШП, работающих в расширенных полосах частот, перечисленных в таблице 1, где указаны стандарты связи, принятые в основных странах мира [5].


Страна Полосы частот Регулируется

Америка, Канада 3.1–10,6 ГГц нелицензированный диапазон без ограничений Федеральная комиссия по связи (FCC)

Европа 3,1–4,8 ГГц с ограничениями «обнаруживать и избегать» (DAA); Диапазон 6–8,5 ГГц без ограничений Комитет по электронной связи (ECC)

Япония 3,4–4,8 ГГц с ограничениями DAA; Нелицензируемый диапазон 7,25–10,25 ГГц Министерство внутренних дел и связи (МИК)

Корея 3.1–4,8 ГГц с ограничениями DAA; Диапазон 7,2–10,2 ГГц без ограничений Исследовательский институт электроники и телекоммуникаций (ETRI)

Сингапур Диапазон 6–9 ГГц без ограничений; Диапазон 3,4–4,2 ГГц с ограничениями DAA Управление по развитию информационных технологий (IDA)

Планарные, напечатанные (2D-профиль) и 3D-антенны были разработаны с целью удовлетворения требований интеграции портативные устройства (мобильные телефоны, ноутбуки, планшеты и т. д.).), а также базовых радиостанций и транспортных средств (автомобилей, самолетов, кораблей и т. д.). Кроме того, согласованность антенн может быть полезным требованием для уменьшения размера и улучшения внешнего вида мобильных устройств, в то время как она приводит к существенному требованию для систем связи на теле. Это особенно важно в беспроводных телесетях (WBAN), где важными проблемами являются высокая производительность, а также гибкость антенны в условиях изгиба.

В целом технологии 2D и 3D антенн, разработанные для широкополосных, многополосных и СШП приложений, можно разделить на следующие группы: микрополосковые антенны, монопольные антенны над металлическими пластинами, печатные монопольные / дипольные антенны, широкополосные антенны, антенны из метаматериалов, и диэлектрические резонаторные антенны (ДРА).Эти антенны в некоторых случаях могут отвечать строгим требованиям существующих систем связи, в то время как они могут быть отправной точкой для разработки новых систем излучения, подходящих для будущих требований к связи. С этой целью в данной статье принимается во внимание всесторонний обзор научной литературы последнего десятилетия, касающейся этих аспектов, с целью предоставить исследователям и разработчикам ценный вспомогательный инструмент для проектирования антенн. Особое внимание уделяется геометрии, механизмам излучения, методам расширения диапазона, материалам и числовым инструментам прогнозирования, используемым для анализа и проектирования этих важных классов антенн.

Работа состоит из 12 разделов. В разделе 2 представлены особенности некоторых широкополосных микрополосковых антенн. В разделе 3 обсуждаются характеристики монопольных антенн над металлическими пластинами. В разделах 4, 5 и 6 проиллюстрированы характеристики плоских печатных монопольных, широкослотовых и дипольных антенн для широкополосных и СШП приложений. В Разделе 7 представлены направленные СШП антенны, в Разделе 8 обсуждаются антенны из метаматериалов, а в Разделе 9 рассматриваются антенны и материалы, полезные для изготовления носимых антенн, а в Разделе 10 проиллюстрированы самые последние достижения в области антенн DRA.Основные методы, принятые для реализации СШП антенн с полосами с прорезями, выделены в Разделе 11. Наконец, в Разделе 12 изложены некоторые замечания, касающиеся современного состояния, будущих тенденций и основных ограничений различных рассматриваемых технологий производства антенн.

2. Широкополосные планарные микрополосковые антенны

Микрополосковые патч-антенны (MPA) были впервые представлены в 1950-х годах [6], но они нашли успех только в 1970-х годах, благодаря быстрому развитию технологии интеграции с активными устройствами, которая позволяет реализовать очень компактные конструкции.Однако, хотя эти антенны обладают низким профилем, небольшими размерами, ограниченными производственными затратами и простой схемной интеграцией, они обычно имеют низкую относительную полосу пропускания (FBW = 7%), несовместимую с современными системами беспроводной связи. Чтобы преодолеть этот недостаток, за последние двадцать лет была проведена значительная исследовательская деятельность с целью определения новых геометрических форм, подходящих для удовлетворения этих требований. Это потребовало идентификации физических механизмов, управляющих радиационными процессами, происходящими в указанных антеннах.В этом разделе приведены некоторые примеры новейших антенн, принадлежащих к этому важному классу.

В качестве первой структуры проиллюстрирована широкополосная патч-антенна, имеющая диаграмму направленности, аналогичную диаграмме направленности монополя, и состоящая из двух металлических колец, соединенных с круглым патч-излучателем, представленная в [7]. Антенна напечатана на круглой заземленной диэлектрической подложке (DiClad 527) с относительной диэлектрической проницаемостью, толщиной и диаметром, а коаксиальный зонд, расположенный в центре круглого пятна, используется для возбуждения антенны (см. Рисунок 1). .Антенна была проанализирована с использованием двухполупериодной HFSS на основе МКЭ [8]. На обратные потери антенны в основном влияют расстояния между кольцами, между первым кольцом и центральным излучающим элементом, а также радиус круглой металлической полосы. Характеристики излучения схемы, подобные монополю, обусловлены центральным положением возбуждающего зонда, а также симметричными конфигурациями поля, возбуждаемого в каждой щели, через которую происходит излучение электромагнитной энергии.Измеренная полоса пропускания импеданса охватывает диапазон частот 5,45–7,16 ГГц (FBW = 27,1%), что делает антенну полезной для использования в стандартах беспроводной связи (WLAN, WiMAX). Реализованное измеренное пиковое усиление находится в диапазоне от 1,9 дБи до 6,3 дБи, в то время как уровни кросс-поляризации составляют примерно 15 дБ и 20 дБ в плоскости и плоскости соответственно.


Другое конструктивное решение для широкого покрытия, состоящее из компактной возмущенной патч-антенны E-образной формы, напечатанной на заземленной диэлектрической подложке RT / duroid 5880 с размерами (примерно, где — длина волны в свободном пространстве на центральной частоте антенны ГГц) и диэлектрической проницаемости, представлена ​​в [9].В патч вставлены два зигзагообразных паза и два прямоугольных паза для достижения более широкой полосы импеданса с более высокими уровнями возвратных потерь. Для возбуждения антенны между первыми зубцами зигзагообразных пазов вставляется зонд (см. Рисунок 2). Зигзагообразные прорези расширяют пути тока на металлической пластине, делая антенну менее длинной в направлении зубцов, уменьшая таким образом размеры антенны. Кроме того, они возбуждают две резонансные моды с низкой добротностью, что приводит к полосе пропускания антенны с полным сопротивлением в пределах 4.96 ГГц и 6,69 ГГц (FBW = 30%), что обеспечивает покрытие диапазонов частот Hiperlan / 2, IEEE 802.11a и HiSWaNa. Самодельный инструмент численного прогнозирования, основанный на локально конформной схеме конечных разностей во временной области (FDTD), вместе с теоремой эквивалентности поверхностей, использующей диадические функции Грина в свободном пространстве, был принят для вычисления распределений полей вблизи и вне вычислительной FDTD. домен [10]. На более низкой частоте диаграммы направленности аналогичны диаграмме направленности простой прямоугольной патч-антенны, а на более высоких частотах они имеют наклон около 16.2 ° от направления визирования в плоскости. Такое поведение можно объяснить наличием поверхностной плотности тока, бегущей по зигзагообразной области. Отношения между передней и задней панелями выше, чем в случае принятого решения с полным заземлением, в то время как реализованный коэффициент усиления составляет от 4 до 7 дБи. Эквивалентная схема, полезная для упрощения конструкции ВЧ-интерфейса, и анализ механизмов излучения, ответственных за поведение антенны, приведены в [11].


Для улучшения ширины полосы импеданса в [12] была предложена U-образная антенна с дефектной заземляющей пластиной, предназначенная для уменьшения реактивной энергии, запасенной в полости антенны и в соседней области металлического пятна.Антенна, используемая для широкополосной беспроводной связи, напечатана на стеклянной диэлектрической подложке из политетрафторэтилена (ПТФЭ) с диэлектрической проницаемостью, тангенсом угла потерь и толщиной ок. Коаксиальный зонд, расположенный в плоскости симметрии антенны, используется для возбуждения антенны (см. Рисунок 3). Было исследовано влияние круглой и квадратной плоскости земли. Замечено, что антенны, оборудованные круговыми заземляющими пластинами, имеют более широкую полосу импеданса по сравнению с антеннами, оборудованными квадратной заземляющей пластиной, имеющей сопоставимые размеры.В частности, антенна диаметром 30 мм обеспечивает наилучшие излучающие характеристики и охватывает диапазон частот от 4,5 ГГц до 11,4 ГГц (FBW = 86,79%). Параметрическая оптимизация проводилась с использованием полноволновой коммерческой программы Ansoft на основе метода моментов. Измеренное усиление находится в диапазоне от 2,2 дБи до 4,1 дБи во всей полосе частот.

Другие примеры широкополосных планарных микрополосковых антенн можно найти в [13–16].

3. Монопольные антенны на металлических пластинах (трехмерный профиль)

В 1976 году Дубост и Цислер [17] впервые представили широкополосные монопольные антенны, расположенные ортогонально на металлической заземляющей поверхности.Несмотря на то, что их вертикальный размер может помешать их интеграции в портативные устройства, за последние двадцать лет были разработаны различные виды плоских монопольных антенн из-за их нескольких практических преимуществ. В частности, металлическая пластина может быть с успехом использована для увеличения усиления антенны и отношения передней части к задней, что позволяет получить высокую электрическую изоляцию с РЧ схемой системы связи и сохранить характеристики антенны независимо от особенностей места установки. [18].Особый практический интерес представляют монополи или сложенные антенны, поскольку они могут использоваться в базовых станциях, авионике или автомобильных системах и так далее. Указанные приложения, которые обычно не нуждаются в компактных системах связи, вместо этого требуют радиаторов с низким вертикальным профилем, когда они предназначены для установки на высокоскоростных мобильных транспортных средствах. В литературе был предложен широкий класс упомянутых антенн, обладающих вышеупомянутыми характеристиками, для получения высоких радиационных характеристик (см. Рисунок 4).Для краткости в этом разделе представлен обзор наиболее значимых результатов, опубликованных в литературе.


Эмпирические формулы для определения полосы частот, покрываемой монопольными антеннами, вертикально размещенными на плоскости заземления, полезные на этапе предварительного проектирования, предложены в [19–22]. Эти формулы получены в предположении, что электромагнитное поле, которое сначала излучается монополем, по существу распространяется в пространственной области, расположенной между нижним краем монополя и плоскостью заземления; то есть он испытывает распространение, подобное тому, которое происходит в простой или конической линии передачи.

Принимая нижний профиль монополя, аналогичный профилю конической линии передачи, плоская перевернутая коническая антенна (PICA) для широкополосных беспроводных приложений была предложена в [23]. Рассмотрены два различных проектных решения, предназначенных для приложений СШП, связанных с формированием изображений и связью (см. Рисунок 5). В частности, первое конструктивное решение работает в диапазоне частот от 1 до 9 ГГц, а второе, снабженное отверстиями, охватывает диапазон от 1 до более 10 ГГц с FBW = 163%.Обе антенны характеризуются адекватным уровнем кросс-поляризации и частотной стабильностью диаграмм излучения (лучшие характеристики демонстрирует решение, снабженное отверстиями) до примерно 7 ГГц. Коэффициент усиления антенны варьируется от 4 до 8 дБи в диапазоне частот от 1 до 10 ГГц. Монополь длиной около 76,2 мм (где — длина волны на нижней рабочей частоте) напечатан на подложке с относительной диэлектрической проницаемостью 2,33 и толщиной, а металлическая пластина имеет размеры ().Структура, питаемая коаксиальным датчиком, отнесена от плоскости заземления для увеличения рабочего диапазона. Антенна была проанализирована и спроектирована с использованием самодельного программного обеспечения, основанного на численном методе полноволновой FDTD.

Аналогичное конструктивное решение, но имеющее более широкую полосу пропускания, было предложено в [24]. В этом решении используется монополь в форме листа с тремя круглыми отверстиями, установленный вертикально на заземленной диэлектрической пластине с размерами, диэлектрической проницаемостью и толщиной 1.5 мм (см. Рисунок 6). Монополь с отверстиями высотой и толщиной вместе с воздушным зазором используется для увеличения полосы пропускания антенны, которая простирается от 1,3 ГГц до 29,7 ГГц (FBW = 183%). Коэффициент усиления антенны находится в диапазоне от 3,6 до 4,7 дБи в полосе частот от 3 до 9 ГГц. Применения, для которых предлагается антенна, носят коммерческий и военный характер. Антенна была проанализирована с помощью двухволновой программы CST Microwave Studio на основе FIT [25]. Результаты измерений хорошо согласуются с результатами численного моделирования.


Простые монополи со скосами и с вертикальными складками излучающих поверхностей для широкополосных и СШП приложений были проанализированы в [20]. Обе конструкции, установленные вертикально на плоскости заземления, имеют высоту 45 мм и воздушный зазор, а угол скоса составляет 16 ° для монополя и 20 ° для версии с гармошкой. В частности, показано, как сужение монополя и изгиб могут значительно расширить рабочий диапазон антенны (см. Рисунок 7).Фактически, применение двух упомянутых методов не только расширяет полосу пропускания антенны, но и делает диаграммы направленности более стабильными по частоте. Характеристики антенн были проанализированы с помощью двухполупериодной программы CST Microwave Studio на основе FIT [25]. Результаты измерений, выполненных на прототипах антенн, хорошо согласуются с численными расчетами.

В [26] принята модифицированная методика скоса, в которой использовались две несимметричные антенны, подходящие для покрытия диапазонов частот AMPS (824–894 МГц), GSM900 (890–960 МГц) и DCS (1710–1880 МГц). представлены.Антенны предлагаются для многодиапазонных систем мобильной связи, таких как приемники для транспортных средств. Самодельный двухполупериодный метод момента (MoM), основанный на базисных функциях Рао-Уилтона-Глиссона (CRWG), был использован для решения интегрального уравнения электрического поля (EFIE), из которого были получены распределения поверхностного тока антенны. Излучающий элемент размером и толщиной 0,5 мм со скосом на двух нижних углах подсоединяется к контакту разъема SMA.Первая излучающая структура, состоящая из прямоугольного монополя с углом скоса 22,3 °, подходящей шириной питающей полосы и зазором от плоскости заземления, изображена на рисунке 8 (а). Верхний край излучающего элемента закруглен для улучшения высокочастотных характеристик монополя. Геометрические параметры, влияющие на полосу пропускания антенны, — это высота монополя, который контролирует нижнюю частоту, и угол скоса, который контролирует верхнюю частоту антенны.Таким образом получается антенна с коэффициентом усиления от 4 до 7 дБи.

Вторая несимметричная антенна, имеющая ступенчатый профиль своего контура (см. Рис. 8 (b)), имеет большую сужающуюся область рядом с фидерной полосой. Монополь размеров, представляющий воздушный зазор, помещается вертикально на заземляющую плоскость соответствующего размера. Диаграммы излучения показывают частотное поведение, аналогичное характеристикам первой монопольной антенны, даже если наличие профиля лестницы вносит некоторую рябь в диаграммы излучения, в то время как усиление монотонно увеличивается примерно с 2.5 до 6,3 дБи в диапазоне частот 800–1880 МГц. Обратите внимание на то, что общая высота второй антенны составляет всего 10 мм, что намного ниже, чем высота первой антенны (длина волны на нижнем краю полосы частот AMPS).

Комбинированный метод реализации широкополосной антенны, состоящей из прямоугольного монополя со скосом и закорачивающего штыря, был предложен в [27]. Антенна работает в диапазоне частот от 800 МГц до более 10,5 ГГц. Указанная антенна (см. Рисунок 9) может соответствовать требованиям GSM, PCS, IMT-2000 и DECT стандарта 2.Полосы ISM 4 ГГц и 5,8 ГГц, U-NII, а также самые последние системы связи UWB. Частотное поведение параметра VSWR моделировалось с помощью самодельного программного обеспечения, основанного на методе MoM, с использованием источника питания с конечным зазором и проволочной сетки с кусочно-синусоидальными базисными функциями. Экспериментальные результаты, выполненные на прототипе антенны, показывают, что одновременное использование полосы короткого замыкания и скоса (угол которого не должен превышать 40 °), реализованного в профиле нижней кромки монополя, может значительно увеличить ширину полосы пропускания антенны.Монополь имеет размер, с зазором питания и короткозамыкающим контактом, а заземляющая пластина имеет размер приблизительно.


Система возбуждения с тремя ответвлениями, названными трезубцами фидерной линии, предложенная для увеличения ширины полосы пропускания антенны и лучшей поляризационной чистоты излучаемого поля, была представлена ​​в [28]. Антенна состоит из квадратного монополя (размера), расположенного вертикально по отношению к плоскости заземления. Улучшение характеристик антенны достигается благодаря лучшему пространственному распределению вертикальной составляющей поверхностного тока вместе с резким уменьшением поперечной составляющей, возбуждаемой на монополе (см. Рисунок 10).Экспериментальные измерения подтверждают, что монополь демонстрирует узкополосное поведение, когда он возбуждается одной точкой питания, в то время как его поведение становится широкополосным с полосой частот в диапазоне от 1,4 до примерно 11,5 ГГц, когда монополь питается в трех равноотстоящих точках. . Антенна предлагается для приложений, связанных с новой системой широкополосной беспроводной городской сети, использующей стандарт IEEE 802.16a (2–11 ГГц) [29]. Коэффициент усиления антенны варьируется от 4 до 7 дБи в диапазоне частот примерно от 1.3 и 6 ГГц, сохраняя при этом довольно постоянную частоту в диапазоне от 6 ГГц до 10 ГГц. Результаты моделирования получены с использованием двухполупериодной HFSS на основе МКЭ [8].


Метод, полезный для улучшения ширины полосы импеданса прямоугольной монопольной антенны, состоящий в использовании дополнительной прямоугольной металлизации, расположенной перпендикулярно оси монополя, чтобы получить результирующую крестообразную геометрию, имеющую Цель — получить антенну, подходящую для покрытия диапазона СШП (3.1–10,6 ГГц), предложена в [30]. Монополь размеров помещается вертикально на круглую металлическую пластину (см. Рисунок 11), диаметр которой составляет около 150 мм (соответствует примерно 3,2, где — длина волны в свободном пространстве относительно центральной рабочей частоты). Коэффициент усиления антенны находится в диапазоне от 3,1 до 5,8 дБи. Уровни кросс-поляризации аналогичны уровням прямоугольного монополя. Явления излучения происходят вблизи нижнего края монополя. Для численного моделирования используются двухполупериодная программа CST Microwave Studio [25] на основе FIT и WIPL-D [31] на основе MoM.


Наконец, приводится пример широкополосной антенной решетки. Массив образован четырьмя горизонтальными плоскими монопольными плоскими антеннами (PMA) в форме вертушки, собранными с дополнительными четырьмя вертикальными PMA для улучшения направленности и характеристик круговой поляризации [32]. Поскольку габаритная высота антенны составляет 19 мм, она легко интегрируется в низкопрофильные устройства. Более того, поддерживая круговую поляризацию, может быть полезно реализовать базовые радиостанции для внутреннего применения.Антенна имеет полосу импеданса в диапазоне от 1,05 до 2,55 ГГц (FBW = 87%) с осевым отношением. Антенна реализована на подложке RF-35 с диэлектрической проницаемостью 3,5 и толщиной 0,5 мм, имеющей пластину заземления 0,5 мм. Модули PMA возбуждаются с помощью ленты, питаемой скосами, используемой для увеличения полосы пропускания антенны, подключенной к планарному балуну, образованному широкополосным делителем мощности Уилкинсона и коммерческим гибридным ответвителем. Длина загнутой части монополя, а также его расстояние от плоскости заземления определяют вход в полосу, а ширина каждого излучающего элемента контролирует полосу пропускания решетки.Возбуждения с увеличением шага фазы между соседними монополями обеспечивают возбуждение круговой поляризации вдоль направления прицеливания. Результирующее усиление антенны составляет около 8,24 дБи. Введены две частотные метки, чтобы избежать излучения энергии на частотах 2,03 и 2,39 ГГц. Этот результат достигается за счет использования U-образной резонансной полосы (ГГц) и перевернутой W-образной резонансной щели (ГГц). Электромагнитный анализ проводился с использованием двухполупериодной FIT-программы CST Microwave Studio [25].

4. Печатные монопольные антенны (2D профиль)

В современных портативных устройствах, работающих с высокими скоростями передачи данных, используются широкополосные антенны, характеризующиеся небольшими размерами и низкими профилями. Фактически, в то время как монопольные антенны, имеющие трехмерную форму, больше подходят для использования в базовых радиостанциях и системах мобильной радиосвязи (автомобили, поезда, самолеты, корабли и т. Д.), Печатные монопольные антенны не только уменьшают вертикальную массу портативное устройство, но также обеспечивает легкую интеграцию со схемой RF.Обратите внимание, что типичные смартфоны, планшеты и ноутбуки имеют размер около, и, соответственно. Необходимость удовлетворения этих важных требований привела к активной исследовательской деятельности, которая привела к разработке большого класса антенн. В этом контексте особый интерес представляют широкополосные [33–38], многополосные [39–48] и СШП печатные монопольные антенны, простые [49–57] и с полосами с прорезями, чтобы избежать помех другим системам радиосвязи [ 58–68] или подходящие для поддержки круговой поляризации [33, 69–71].

Большой класс геометрических форм (прямоугольная, круглая, эллиптическая, треугольная, шестиугольная, кольцевая и т. Д.) Был предложен для улучшения согласования импеданса упомянутых антенн с фидерной линией, обычно состоящей из микрополосковой линии, простой или конические [40–42, 51–57, 62, 69, 72, 73] или на основе копланарного волновода (CPW), имеющего одиночный или множественный переход [34, 35, 39, 60, 71, 74]. Особый интерес представляют также методы, основанные на использовании выемок, размещенных рядом с переходной областью между заземляющей пластиной и излучающим монополем [33, 36, 72], на использовании трапециевидных [35, 72, 74] или конических пластин заземления. [49, 58, 59, 63, 68, 75], имеющие зигзагообразную форму [76, 77], или с дефектами в плоскости заземления (DGS) [34, 37, 39, 62, 78, 79].Дополнительные методы основаны на использовании фаски [37, 80] или определенной формы верхней части монополя [81]. Для краткости ниже представлен обзор наиболее важных документов, касающихся вышеупомянутых аспектов проектирования.

4.1. Антенны UWB

Антенны UWB характеризуются чрезвычайно широкими рабочими полосами. В этих диапазонах антенны должны обеспечивать низкие искажения сигнала, а также адекватную стабильность групповой задержки, усиления антенны и углового поведения диаграмм направленности [82].С этой целью в этом разделе представлены СШП антенны и подходящие конструктивные решения, полезные для улучшения полосы пропускания антенны.

Подходящей низкопрофильной геометрией, полезной для излучения СШП сигналов, является монопольная антенна Ньютона, изогнутая в виде яйца [51]. Прототип указанной антенны (см. Рисунок 12) с размерами напечатан на двусторонней подложке FR-4 с относительной диэлектрической проницаемостью, тангенс угла потерь 0,018 и толщиной

.

Эволюция антенн спутниковой связи на наземных мобильных терминалах

Быть на связи в любое время и в любом месте — это уже не роскошь. Исследователи спутниковой связи делают реальностью предоставление вам услуг передачи данных, видео и голоса, когда вы находитесь вдали от дома, вне офиса или в долгом путешествии. Антенна спутниковой связи, установленная на мобильных наземных терминалах, является важным условием успешного подключения. В этой статье мы рассматриваем эволюцию этого типа антенн в ее историческом контексте и обрисовываем основные достижения исследований в области наземных мобильных терминалов.Многие поразительные демонстрации и прототипы пересматриваются, чтобы понять появляющиеся технологии и оценить их потенциал для практического внедрения. Обсуждаются также будущие тенденции и вызовы.

1. Введение

Благодаря обещанию глобального покрытия и отличной универсальности, спутниковая связь (SatCom) постоянно адаптирует основные потребности в электросвязи многих стран, хотя человечество вступило в эру широкополосного Интернета и оптоволоконной связи.60% из почти 3600 действующих спутников по состоянию на май 2015 года — это спутники связи. Группа TAURI ассоциации спутниковой индустрии (SIA) показала, что объем потребительского спутникового оборудования, включая мобильные спутниковые терминалы, вырос на 22% в 2014 году, а услуги мобильной спутниковой связи (голос и данные) — на 6% [1]. В этом отчете показано, что мобильная спутниковая связь (MOST) становится ключевой точкой роста всей спутниковой индустрии, рост которой в том же году составил всего 3% [1, 2]. Как показано на рисунке 1, спутники предназначены для постоянного и эффективного соединения людей в самолетах, кораблях, наземных транспортных средствах и т. Д. [3, 4].Пассажиры, держащие в руках смартфон или портативный компьютер, смогут воспользоваться возможностью подключения во время полета для доступа в Интернет или просмотра потокового видео. Путешественникам на быстро движущихся транспортных средствах требуется постоянная связь, чтобы оставаться на связи и делать важные звонки [5, 6]. Персонал судна может извлечь выгоду из связи экипажа с последней морской информацией, такой как обновления карт, мониторинг двигателя и трансляция прогнозов погоды. Рюкзакные терминалы должны быть быстро и надежно развернуты, чтобы поддерживать связь в суровых и чрезвычайных условиях.Для выполнения этих задач решения, использующие инфраструктуры наземной мобильной связи, как правило, такие как долгосрочная эволюция (LTE), являются относительно медленными, дорогими, региональными и нелегко масштабируемыми. SatCom — привлекательная альтернатива благодаря своей превосходной надежности, экономической эффективности, отличной доступности и масштабируемости [7].


Без каких-либо исключений SatCom всегда доставляется с помощью антенн, которые передают и принимают модулированные несущие радиочастоты (RF) через поглощающую атмосферу [8].По-видимому, антенные системы восходящей и нисходящей линий связи являются ключевыми, позволяющими загружать спутниковые терминалы [9]. В литературе мало работ по систематическому обзору БОЛЬШИНСТВА антенн и обновлению новых знаний, добавленных в эту область. С другой стороны, антенна MOST — это процветающая область исследований, которая вызывает постоянный интерес рынка. В этом документе основное внимание уделяется антеннам спутниковой связи на мобильных наземных терминалах, исследуется уже сформировавшийся продукт на рынке, анализируется эволюция фундаментальных концепций проектирования, оценивается применимость новых технологий и обсуждаются будущие тенденции и проблемы.

Прежде всего, электрические характеристики антенны должны соответствовать основным требованиям SatCom [8, 10, 11]. (a) SatCom — это своего рода радиоканал между двумя пунктами на большие расстояния с режимом распространения в прямой видимости. Антенна SatCom должна иметь достаточно хорошее качество луча, включая высокое усиление, узкую ширину луча, подавление боковых лепестков и низкую кросс-поляризацию, чтобы концентрироваться на объекте связи. При ограниченном электропитании и заданном микроволновом тракте высокое усиление означает высокую эффективную изотропно излучаемую мощность (EIRP) передающей антенны или высокую температуру усиления / шума системы () приемной антенны.Узкая ширина луча и подавление боковых лепестков критически важны для предотвращения передачи сигналов в нежелательных направлениях и их приема, что может вызвать замирания из-за многолучевого распространения и нежелательные помехи для других систем SatCom. (b) SatCom использует поглощающую атмосферу в качестве среды передачи, что накладывает ограничения на использование частот [12]. Кроме того, распределение частот в различных регионах и службах управляется Международным союзом электросвязи (ITU) из-за таких ограниченных природных ресурсов.В настоящее время

.

Поставщики и ресурсы беспроводной связи RF

О компании RF Wireless World

Веб-сайт RF Wireless World является домом для поставщиков и ресурсов радиочастотной и беспроводной связи. На сайте представлены статьи, руководства, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тестирование и измерения, калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.

Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, волоконная оптика, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee, LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. Д.Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP. В них также есть академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и MBA.

Статьи о системах на основе Интернета вещей

IoT based Fall Detection System architecture

Система обнаружения падений для пожилых людей на основе Интернета вещей : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падений, используемой для пожилых людей. В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падений Интернета вещей. Узнать больше➤
Также обратитесь к другим статьям о системах на основе Интернета вещей следующим образом:
• Система чистоты туалетов самолета. • Система измерения столкновения • Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей • Система помощи водителю • Система умной торговли • Система мониторинга качества воды. • Система Smart Grid • Система умного освещения на базе Zigbee • Система интеллектуальной парковки на основе Zigbee. • Система интеллектуальной парковки на основе LoRaWAN


RF Статьи о беспроводной связи

В этом разделе статей представлены статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE / 3GPP и т. Д. .стандарты. Он также охватывает статьи, относящиеся к испытаниям и измерениям, по тестированию на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF / PHY. УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ >>.


Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH рассмотрена поэтапно. Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP. Читать дальше➤


5G cell phone architecture

Основы повторителей и типы повторителей : В нем объясняются функции различных типов ретрансляторов, используемых в беспроводных технологиях.Читать дальше➤


Основы и типы замирания : В этой статье рассматриваются мелкомасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные, быстрые и т. Д., Которые используются в беспроводной связи. Читать дальше➤


Архитектура сотового телефона 5G : В этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G. Архитектура сотового телефона. Читать дальше➤


5G cell phone architecture

Основы помех и типы помех: В этой статье рассматриваются помехи в соседнем канале, помехи в одном канале, ЭМ помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. Д.Читать дальше➤


5G NR Раздел

В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (New Radio), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. Д. 5G NR Краткий указатель ссылок >>
• Мини-слот 5G NR • Часть полосы пропускания 5G NR • 5G NR CORESET • Форматы DCI 5G NR • 5G NR UCI • Форматы слотов 5G NR • IE 5G NR RRC • 5G NR SSB, SS, PBCH • 5G NR PRACH • 5G NR PDCCH • 5G NR PUCCH • Эталонные сигналы 5G NR • 5G NR m-последовательность • Золотая последовательность 5G NR • 5G NR Zadoff Chu Sequence • Физический уровень 5G NR • Уровень MAC 5G NR • Уровень 5G NR RLC • Уровень 5G NR PDCP


Учебные пособия по беспроводным технологиям

В этом разделе рассматриваются обучающие материалы по радиочастотам и беспроводной связи.Он охватывает учебные пособия по таким темам, как сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS, GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, WLAN, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. Д. См. УКАЗАТЕЛЬ >>


Учебное пособие по 5G — В этом руководстве по 5G также рассматриваются следующие подтемы по технологии 5G:
Учебное пособие по основам 5G. Полосы частот руководство по миллиметровым волнам Волновая рама 5G мм Зондирование волнового канала 5G мм 4G против 5G Тестовое оборудование 5G Сетевая архитектура 5G Сетевые интерфейсы 5G NR канальное зондирование Типы каналов 5G FDD против TDD Разделение сети 5G NR Что такое 5G NR Режимы развертывания 5G NR Что такое 5G TF


Этот учебник GSM охватывает основы GSM, архитектуру сети, элементы сети, системные спецификации, приложения, Типы пакетов GSM, структура кадров GSM или иерархия кадров, логические каналы, физические каналы, Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM, установка вызова или процедура включения питания, MO-вызов, MT-вызов, VAMOS, AMR, MSK, модуляция GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы мобильного телефона, Планирование RF, нисходящая линия связи PS и восходящая линия связи PS.
➤Подробнее.

LTE Tutorial , охватывающий архитектуру системы LTE, охватывающий основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC). Он обеспечивает связь с обзором системы LTE, радиоинтерфейсом LTE, терминологией LTE, категориями LTE UE, структурой кадра LTE, физическим уровнем LTE, Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, передача голоса по LTE, расширенный LTE, Поставщики LTE и LTE vs LTE продвинутые.➤Подробнее.


RF Technology Stuff

Эта страница мира беспроводной радиосвязи описывает пошаговое проектирование преобразователя частоты RF на примере преобразователя RF UP диапазона 70 МГц в C. для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO, колодки аттенюатора. ➤Подробнее.
➤Проектирование и разработка радиочастотных трансиверов ➤Конструкция RF фильтра ➤VSAT Система ➤Типы и основы микрополосковой печати ➤Основы волновода


Секция испытаний и измерений

В этом разделе рассматриваются контрольно-измерительные ресурсы, испытательное и измерительное оборудование для тестирования DUT на основе Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE.ИНДЕКС испытаний и измерений >>
➤ Система PXI для T&M. ➤ Генерация и анализ сигналов ➤Измерения слоя PHY ➤Тест устройства на соответствие WiMAX ➤ Тест на соответствие Zigbee ➤ Тест на соответствие LTE UE ➤Тест на соответствие TD-SCDMA


Волоконно-оптическая технология

Оптоволоконный компонент , основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель, фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д.Эти компоненты используются в волоконно-оптической связи. Оптические компоненты INDEX >>
➤Учебное пособие по оптоволоконной связи ➤APS в SDH ➤SONET основы ➤SDH Рамочная конструкция ➤SONET против SDH


Поставщики и производители беспроводных радиочастотных устройств

Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных компонентов, систем и подсистем RF для ярких приложений, см. ИНДЕКС поставщиков >>.

RF Wireless World Home Page-Passive RF components

Поставщики радиочастотных компонентов, включая радиочастотный изолятор, радиочастотный циркулятор, радиочастотный смеситель, радиочастотный усилитель, радиочастотный адаптер, радиочастотный разъем, радиочастотный модулятор, радиочастотный трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, генератор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексор, дуплексер, микросхема резистора, микросхема конденсатора, индуктор микросхемы, ответвитель, оборудование ЭМС, программное обеспечение для проектирования радиочастот, диэлектрический материал, диод и т. д.Производители RF компонентов >>
➤Базовая станция LTE ➤RF Циркулятор ➤RF Изолятор ➤Кристаллический осциллятор


MATLAB, Labview, встроенные исходные коды

Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW. Эти коды полезны для новичков в этих языках. ИНДЕКС ИСХОДНОГО КОДА >>
➤3-8 декодер кода VHDL ➤Код MATLAB для дескремблера ➤32-битный код ALU Verilog ➤T, D, JK, SR триггеры labview коды


* Общая информация о здоровье населения *

Выполните эти пять простых действий, чтобы остановить коронавирус (COVID-19).
СДЕЛАЙТЕ ПЯТЬ
1. РУКИ: Часто мойте их.
2. КОЛЕНО: Откашляйтесь
3. ЛИЦО: не трогайте его
4. НОГИ: держитесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга
5. ЧУВСТВОВАТЬ: Болен? Оставайся дома

Используйте технологию отслеживания контактов >>, соблюдайте >> рекомендации по социальному дистанцированию и установить систему наблюдения за данными >> чтобы спасти сотни жизней. Использование концепции телемедицины стало очень популярным в таким странам, как США и Китай, остановить распространение COVID-19, поскольку это заразное заболевание.


RF Калькуляторы и преобразователи беспроводной связи

Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц. Это касается беспроводных технологий, таких как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. Д. СПРАВОЧНЫЕ КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
➤ Калькулятор пропускной способности 5G NR ➤5G NR ARFCN против преобразования частоты ➤Калькулятор скорости передачи данных LoRa ➤LTE EARFCN для преобразования частоты ➤ Калькулятор антенны Яги ➤ Калькулятор времени выборки 5G NR


IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии

Раздел IoT охватывает беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet, 6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth Low Power (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT +, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие.Он также охватывает датчики Интернета вещей, компоненты Интернета вещей и компании Интернета вещей.
См. Главную страницу IoT >> и следующие ссылки.
➤ НИТЬ ➤EnOcean ➤Учебник по LoRa ➤Учебник по SIGFOX ➤WHDI ➤6LoWPAN ➤Zigbee RF4CE ➤NFC ➤Lonworks ➤CEBus ➤UPB



СВЯЗАННЫЕ ЗАПИСИ


RF Wireless Учебники



Различные типы датчиков


Поделиться страницей

Перевести

.

Проектирование, разработка и текущие программы

В документе представлены рекомендации по проектированию активных антенн SAR при разработке антенной подсистемы COSMO Sky Med SAR. Они привели для определения архитектуры антенны, РЧ и электрических требований для всех антенных РЧ, цифровых и силовых блоков, принимая во внимание доступные технологии и достижимые характеристики. Конструкция антенны описана для основных подсистем, таких как ВЧ, мощность, цифровая, включая механические и тепловые аспекты.Наконец, в документе также приводится краткое описание последних разработок, осуществленных в Канаде и Европе за последние десять лет, включая текущие программы.

1. Требования к антенне SAR и ее конструкция

Требования к антенне SAR включают несколько радиочастотных, электрических, механических и тепловых параметров. Наиболее важными из них являются необходимые возможности формирования луча и управления, что подразумевает необходимость рассмотреть активную фазированную решетку вместо альтернативных решений, таких как рефлекторные антенны с множественной подачей или пассивные фазированные антенные решетки, которые не обладают необходимой гибкостью.Доступная технология для излучающих линейных массивов, модулей передачи / приема (T / R) и электроники сильно влияет на другие фундаментальные параметры, такие как масса, эффективность RF, эффективность мощности постоянного тока и тепловыделение. Как следствие, выбор размеров антенны будет лучшим компромиссом среди всех упомянутых аспектов.

Основные RF-требования, которые необходимо учитывать, следующие:

(i) размер луча по азимуту и ​​минимальная ширина луча по углу места, (ii) возможность формирования луча, (iii) углы управления по азимуту и ​​возвышению, (iv) центральный частота и ширина полосы, (v) EIRP, (vi) коэффициент шума, (vii) двойная поляризация.

Как следствие, должны быть исправлены следующие аспекты:

(i) технология излучающих элементов, которая оказывает некоторое влияние также на механические и тепловые конструкции всей системы, (ii) подсистема RF, включая пассивные и активные блоки, ( iii) цифровая подсистема, (iv) подсистема питания, (v) механическая конструкция, (vi) тепловая конструкция.

Кроме того, необходимо разделить антенну на блоки электроники, чтобы производственная цепочка могла гарантировать необходимую скорость и выполнить все требуемые приемочные испытания в короткие сроки.

1.1. RF Technologies

Центральная частота, полоса пропускания, омические потери, чистота кросс-поляризации, а также масса и стоимость изготовления влияют на выбор технологии, используемой для реализации линейного массива. Как правило, до сих пор для радиочастотного излучателя антенн SAR использовались две технологии: щелевые волноводы и линейная матрица патч-элементов. Первый обеспечивает очень хорошие характеристики с точки зрения омических потерь и перекрестной чистоты, но он применим только для полосы пропускания до 2% и имеет в качестве основного недостатка явление сильной взаимной связи, что подразумевает точное моделирование поверхности антенны для управления боковые лепестки антенны и избежать высокого активного рассогласования.Электромагнитная конструкция становится сложной, если требуется двойная поляризация. В этом случае необходимо рассмотреть различную конструкцию волноводов для вертикальной и горизонтальной поляризаций, и два волновода, необходимые для реализации двойной поляризации, должны соответствовать разносу управления по углу места, который обычно составляет порядка 0,7 / 075 длины волны. Наконец, массу можно считать приемлемой в случае использования волноводов из углеродного волокна и для частот 5/10 ГГц или выше. Линейный массив патчей проще спроектировать и изготовить, он дешев и легкий, обеспечивает большую полосу пропускания (до 4/5% или более для точного проектирования).Перекрестный уровень можно улучшить с помощью методов последовательного вращения, в то время как главный недостаток состоит в более высоких омических потерях из-за микрополосков, используемых для формирователей РЧ-луча. Массив патчей может использоваться от более низких частот (диапазон P) до диапазона X. На более высоких частотах только точная конструкция и изготовление могут улучшить чистоту кросс-поляризации и максимизировать эффективность, а устранение клея с поверхности микрополосков позволяет снизить омические потери всей сборки.

Что касается EIRP и коэффициента шума, они сильно зависят от характеристик усилителей.Для таких антенн используются распределенные T / R-модули для максимального управления апертурой антенны для формирования и управления антенным лучом. Модуль TR обычно состоит из гибрида, который включает в себя канал Tx и канал Rx, каждый из которых имеет несколько чипов на канал. Многоканальные гибриды с 2/4 или 8 каналами Tx и Rx также изучались и производились в прошлом, но опыт показал, что эти конфигурации имеют наихудшую яркость и не могут снизить стоимость антенны.

Упаковка и субстраты — важная составляющая массового производства; Толстопленочные и тонкопленочные технологии поверх оксида алюминия / многослойной керамики широко использовались в прошлом.Одинарная подложка LTCC сегодня является основой для упаковки модуля TR, сокращая количество этапов и стоимость производства. Другой важный аспект — электрические соединения с внешними цепями и ВЧ интерфейсами. Соединительные разъемы RF Blind и беспаечные контакты позволяют упростить монтаж / демонтаж модуля также на этапах сборки и тестирования.

Tx-секция модуля обычно основана на каскаде из двух микросхем по технологии GaAs: ВЧ-драйвера и HPA.Чипы, основанные на технологиях HBT и P-HEMPT, чаще всего используются для микросхем конечной мощности. Доступная выходная мощность зависит от частоты и размера чипа. Его можно использовать как однокристальную или тандемную конфигурацию для достижения требуемой мощности. Типичный Pout HPA зависит от центральной частоты: сегодня доступно 10/12 Вт для диапазона C, что сокращается до 8/10 Вт для диапазона X. Что касается тракта приема, то на коэффициент шума влияет ограничитель, необходимый для защиты LNA от нежелательной отраженной высокой мощности, вызванной обрывом / коротким замыканием.Достижимые значения находятся в диапазоне 3 / 3,5 дБ для указанных частот.

Управление амплитудой и фазой может быть достигнуто с помощью используемых отдельных микросхем аттенюатора / фазовращателя или многофункциональной микросхемы (основной микросхемы), которая включает в себя как элементы управления, так и возможности усиления и переключения. Эти элементы управления используются как для выбора амплитуды и фазы модуля в режиме Tx и в режиме Rx, так и для компенсации изменений амплитуды и фазы, вызванных изменением температуры во всей РЧ-цепи в соответствующем тепловом диапазоне.Фактически, в космосе для больших активных антенн очень трудно стабилизировать рабочую температуру, особенно когда большое рассеяние создается внутри антенной электроникой. Как следствие, необходимо компенсировать изменение коэффициента усиления и фазы в зависимости от температуры модулей TR с помощью внешнего цифрового контроллера, который получает желаемую настройку от контроллера центрального луча и на основе температуры модуля устанавливает амплитуду и фазу. шаги для стабилизации общего усиления амплитуды и фазы.

1.2. Электронный интерфейс

Чтобы модули TR работали правильно, необходимы две дополнительные схемы кондиционирования:

(1) цифровой интерфейс, способный принимать / передавать данные от контроллера Tile и реализовывать электронную защиту гибриды; это достигается с помощью специальной ASIC, которая снижает сложность схемы; (2) силовая секция, которая включает в себя батарею конденсаторов для работы в импульсном режиме и сильноточные переключатели для включения / выключения цепей RF Tx и Rx .

Эти схемы могут быть размещены внутри каждого модуля TR или могут быть установлены на выделенной печатной плате снаружи для управления группой (4 или 8) модулей TR. Вся сборка называется (Electronic Front End) EFE и включает в себя RF-комбайнеры / делители для модулей TR. Гибриды EFE напрямую связываются с антенными излучателями и радиоделителями через глухие ответные соединители, расположенные в нижней части модуля, в то время как цифровой контроллер и источник питания сопрягаются на двух других узких сторонах гибридного модуля.

1.3. Истинные линии задержки времени и полоса пропускания массива

Также, если все антенны SAR обычно основаны на распределительных сетях РЧ, равномерно фазированных во всей полосе частот посредством равных РЧ трактов от входного порта антенны до модулей TR, полоса частот большой Фазированная антенная решетка ограничена изменением направления луча, когда фазовращатели на 0 градусов используются для создания наклона фазы апертуры для управления лучом. Как сообщается в [1], наведение луча изменяется с частотой для заданной настройки фазы для фазовращателей модулей TR: угол наведения на частоте f задается простой формулой

: наведение на частоту; центральная частота; наведение на

На рисунке 1 показано наведение луча в зависимости от изменения частоты при разных углах поворота для типовой фазированной решетки.Для антенн SAR с типичной полосой пропускания 2% и углом поворота вдоль плоскости возвышения ожидаемое изменение наведения будет порядка. Это значение необходимо сравнить с шириной луча антенны в этой плоскости. Изменение наведения происходит из-за того, что фазовращатели применяют постоянное фазовое распределение во всей полосе пропускания, в то время как номинальное фазовое распределение должно изменяться с частотой, чтобы поддерживать такое же наведение луча.


Если отклонение наведения относительно ширины луча невелико, порядка 5–10%, это допустимо, а если изменение наведения луча соответствует значительной части ширины луча, необходимо ввести Линии истинной временной задержки (TTDL) в сети формирования луча, каждая из которых воздействует на часть поверхности антенны.TTDL реализует переменную задержку, обычно кратную длине волны, в соответствии с углом поворота и положением подрешеток, реализуя наклон фазы в зависимости от частоты, что позволяет корректировать фазовое распределение по поверхности антенны в полосе частот. Также в случае использования линий истинной временной задержки, остаточное изменение наведения луча с частотой является обратной функцией размера подматрицы, питаемой единственной линией истинной временной задержки, и минимального шага TTDL.Быстрое переключение необходимо, если требуется быстрое изменение луча или рулевое управление. В качестве переключателей могут использоваться ферритовые циркуляторы с волноводной технологией или более интегрированное решение, основанное на переключателях MMIC и микрополосковых линиях, но они требуют дополнительного усиления.

1.4. Цифровая подсистема

Целью цифровой подсистемы является управление настройкой модулей TR, чтобы антенна могла генерировать полезный луч. Он состоит из контроллера центрального луча, который знает все требуемые настройки для каждого модуля TR внутри антенны для каждого желаемого луча, и ряда распределенных контроллеров, которые напрямую воздействуют на группу модулей TR (обычно от 16 до 32) для установки модули, реализующие также тепловую компенсацию.

Центральный антенный контроллер сообщает распределенным вторичным контроллерам все необходимые настройки; Вторичные контроллеры отправляют в модули TR соответствующие данные настройки, скорректированные с учетом температуры модуля TR. Важно отметить, что компенсационный контур действует почти в реальном времени, чтобы минимизировать радиочастотный дрейф устройства в тепловом диапазоне. Обычно контур управления для температурной компенсации выполняется за доли секунды и основан на справочной таблице, которая содержит данные компенсации для каждого модуля TR.В случае, если TTDL присутствуют в антенне BFN, они также должны быть скомпенсированы в зависимости от температуры, и это достигается, все еще влияя на настройку уровня модуля TR (амплитуда и фаза модулей TR используются для компенсации также изменения TTDL в зависимости от температуры) .

Цифровой контроллер имеет внутреннее или внешнее дублирование, учитывая, что все модули TR, управляемые контроллером, будут потеряны в случае отказа контроллера.

1.5. Подсистема питания

Подсистема питания основана на подходящих параметрах спутниковой системы питания, такой как батарея и солнечные батареи, выделенный блок, основная функция которого заключается в включении / выключении и фильтрации нескольких распределенных источников питания антенны панели и, наконец, конденсаторные батареи, размещенные на картах EFE.Непрерывное включение / выключение модулей TR с частотой повторения импульсов вызывает пульсации на шине питания, которые могут мешать другим модулям. Как следствие, контур управления источника питания должен быть отрегулирован, чтобы избежать сильных пульсаций тока на первичной шине, а также ограничить по возможности колебания напряжения на модулях TR, которые могут повлиять на характеристики HPA. Схема фильтрации расположена рядом с секцией переключения, чтобы уменьшить выбросы в аккумулятор.Количество источников питания на антенне зависит от количества подключаемых модулей TR, их потребляемой мощности, рабочего цикла, показателей надежности и общего количества модулей TR в антенне. В случае большой антенны количество источников питания может достигать нескольких десятков. Если показатель надежности одного источника питания может гарантировать, что только один или два блока из общего числа могут быть потеряны в течение срока службы, можно избежать резервирования источников питания, сэкономив при этом затраты и масса.

1.6. Механическая конструкция

Антенна SAR имеет большую апертуру в несколько квадратных метров и обычно делится на механические панели, которые находятся в сложенном состоянии при запуске и затем развертываются, когда спутник выходит на конечную орбиту. Это подразумевает наличие механизмов удержания и освобождения, способных принимать антенну в сложенном состоянии во время запуска и выдерживать механические нагрузки на этом этапе, а также механизмы развертывания для открытия антенны во время полета.Что касается панелей, возможны две конфигурации: (1) электроника интегрирована в подузлы (плитки), которые монтируются на несущей раме панели; (2) вся электроника интегрирована в большие и закрытые панельные конструкции.

Альтернативная конфигурация основана на плитах, установленных непосредственно на боковой стенке спутника: это подразумевает, что космический аппарат имеет длину, близкую к размеру антенны, что может иметь место только для антенны не длиннее 4/5 м.

Антенны длиной 5/7 м могут быть организованы в виде двух или трех механических панелей, причем две внешние являются разворачиваемыми.

В случае более длинных антенн размером 10/12 м количество механических панелей увеличивается до 4 или 5. В этом случае пары панелей могут быть сгруппированы для создания боковых крыльев, каждая из которых имеет двойное развертывание. Механизмы прижима и отпускания обычно основаны на устройствах пирореза, в то время как механизмы развертывания могут приводиться в действие двигателями или пружинами. В случае использования двигателей электронный блок водителя также необходим для управления раскрытием, в то время как пружинные механизмы управляются механически с помощью самосвалов и не нуждаются в управляющей электронике.

Одним из наиболее важных аспектов механической конструкции является обеспечение плоскостности антенны и, следовательно, снижение тепловых искажений во время работы антенны, чтобы гарантировать стабильную работу диаграммы направленности. Величина допустимого искажения плоскости антенны обратно пропорциональна РЧ-частоте антенны; обычно 1,5 / 2 мм все еще приемлемы для диапазона X, тогда как 3/4 мм допустимы для диапазона C.

Использование материала с очень низким (коэффициент теплового расширения) CTE для плиток и несущих рам, такого как пластик, армированный углеродным волокном (CFRP), имеющий CTE порядка 1-2 частей на миллион (ppm) на ° K , улучшает стабильность размеров за счет более низкой теплопроводности из-за низкой теплопроводности смол.Алюминий с хорошей теплопроводностью также широко используется для этих антенн, улучшая, по сравнению с углепластиком, теплопередачу от модулей TR к основным каркасам и к областям тепловых радиаторов. Тем не менее, более высокий КТР (24-25 ppm на ° K) означает, что в случае разницы температур между верхней и нижней сторонами антенн поверхность апертуры может искривляться в азимутальной плоскости (тепловое искажение). Эта проблема может быть решена путем точного теплового расчета тепловых переходов между горячими и холодными участками антенны.Также можно использовать тепловые трубки для минимизации всех тепловых градиентов и тепловых искажений.

1,7. Тепловой расчет

Тепловой расчет имеет особое значение, поскольку он должен гарантировать ограниченный тепловой ход, применимый к электронным устройствам внутри антенны, с учетом требуемой непрерывной функциональности.

Исследование тепловой конфигурации позволит оптимизировать рабочий тепловой диапазон антенны и потребности системы питания нагревателя с учетом функциональных требований, таких как количество изображений на орбиту, продолжительность непрерывной съемки в режимах изображения, а также одиночный или двойной обзор. операции, которые могут определить быстрое повышение температуры.Быстрый прирост температуры контролируется в основном за счет теплоемкости антенны, в частности за счет частей, которые находятся в хорошем тепловом контакте с горячими точками электроники (модули TR и источники питания). Затем накопленное тепло может рассеиваться передней и / или задней стороной во время остальной части орбиты.

Важным аспектом теплового дизайна является способность антенны работать впереди на солнце или назад на солнце. В первом случае рассеяние тепла может происходить в основном через заднюю часть антенны, в то время как тепло от солнца может быть ограничено с помощью прозрачного радиочастотного солнцезащитного экрана.Основным недостатком этой конфигурации является то, что корпус сателлита блокирует рассеивание центральных панелей или частей боковых панелей, как следствие, для отвода тепла необходимо использовать тепловые трубы и специальные тепловые радиаторы.

При воздействии солнечных лучей обратной стороной антенна может излучать через излучающие линейные решетки, если их теплопроводность и поверхность достаточны. В лучшем случае антенна может работать в обоих случаях, сокращая время повторного посещения миссии.

2. Активные антенны SAR с фазированной решеткой в ​​полете

Вышеупомянутые конструктивные соображения полностью применимы к антеннам SAR, разработанным

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *