1. ما هو نظام الهوائي
نظام الهوائي هو نظام يتكون من هوائي إرسال وهوائي استقبال. الأول هو محول وضع الإرسال الذي يحول تيار الترددات الراديوية أو الموجة الكهرومغناطيسية في وضع الموجة الموجهة إلى موجة كهرومغناطيسية فضائية في وضع الموجة المنتشرة. هذا الأخير هو محول وضع الإرسال لتحوله العكسي.
يطلق عليه هوائي الإرسال كتحويل وضع موجة انتشار موجة موجهة ، ويستخدم هوائي الاستقبال كتحويل وضع موجة موجي منتشر موجه. يمكن استخدامه بالتبادل ، وتبقى المعلمات المميزة الأساسية للهوائي دون تغيير ، والتي تسمى نظرية المعاملة بالمثل. وظيفة أخرى مهمة للهوائي هي تركيز طاقة الموجات الكهرومغناطيسية ، أي عندما يتم استخدامه كهوائي إرسال ، فإنه يركز الطاقة في اتجاه الإرسال مع تقليل الطاقة في اتجاهات أخرى ؛ عندما يتم استخدامه كهوائي استقبال ، يمكنه اعتراض المزيد من الطاقة من الموجات الواردة في اتجاه الاستقبال ، وبالنسبة للموجات الواردة في اتجاهات أخرى ، يتم تقليل طاقة الإدخال عن طريق إلغاء الطور. هذه هي اتجاه الهوائي. بالمقارنة مع هوائي غير اتجاهي ، تسمى الزيادة في تركيز الطاقة كسب الهوائي. المعنى الموسع لاتجاه الهوائي هو الكسب السلبي (التوهين) في اتجاه عدم الاتصال ، والذي يمكن استخدامه لوصف مؤشر أداء آخر ذي صلة للهوائي ، أي قمع إشعاع الفص الجانبي (التداخل) لهوائي الإرسال أو تداخل الموجة الواردة في اتجاه عدم الاتصال لهوائي الاستقبال. منع.
ثانيا، تعريف نظام هوائي الاتصالات المتنقلة
تعريف ونطاق أنظمة الهوائي
في نظام الاتصالات المتنقلة ، هوائي الاتصال هو المحول بين إشارة الدائرة لجهاز الاتصال والموجة الكهرومغناطيسية المشعة في الفضاء. تحلل هذه الورقة بشكل رئيسي جزء من نظام تغذية هوائي الاتصالات في نظام الاتصالات المتنقلة، بما في ذلك بشكل رئيسي هوائي المحطة الأساسية/الغرفة، وكابلات التغذية ذات الصلة، وأجهزة الترددات الراديوية الأخرى وخدمات التركيب ذات الصلة.
3. وصف معلمات الأداء لهوائي المحطة الأساسية
مواصفات جنرال إلكتريك:
1. نطاق التردد
نطاق تردد العمل: بغض النظر عن الهوائي أو منتجات الاتصالات الأخرى ، فإنه يعمل دائما ضمن نطاق تردد معين (عرض النطاق الترددي) ، والذي يعتمد على متطلبات المؤشرات. عادة ، يمكن أن يكون نطاق التردد الذي يلبي متطلبات المؤشر هو تردد عمل الهوائي.
يسمى عرض نطاق تردد العمل عرض النطاق الترددي العامل. بشكل عام ، يمكن أن يصل عرض النطاق الترددي العامل للهوائي متعدد الاتجاهات إلى 3-5٪ من تردد المركز ، ويمكن أن يصل عرض النطاق الترددي العامل للهوائي الاتجاهي إلى 5-10٪ من تردد المركز.
2. مقاومة الإدخال
معاوقة الإدخال: تسمى نسبة جهد الإشارة إلى تيار الإشارة عند إدخال الهوائي مقاومة إدخال الهوائي. مقاومة الإدخال لهوائي الاتصالات المتنقلة العامة هي 50Ω.
ترتبط مقاومة الإدخال بهيكل الهوائي وحجمه وطوله الموجي التشغيلي. في نطاق تردد التشغيل المطلوب ، يكون الجزء الوهمي من مقاومة الإدخال صغيرا والجزء الحقيقي قريب جدا من 50Ω ، وهو أمر ضروري للهوائي للحصول على مقاومة جيدة مطابقة مع وحدة التغذية.
3. الجهد نسبة الموجة الدائمة (VSWR)
نسبة الموجة الدائمة للجهد: نسبة الموجة الدائمة للهوائي هي نسبة القيمة القصوى إلى الحد الأدنى للقيمة على الرسم البياني للموجة الدائمة للجهد المتولد على طول خط النقل عند استخدام الهوائي كحمل لخط النقل بدون فقدان.
يتكون توليد نسبة الموجة الدائمة من خلال تراكب الموجات المنعكسة الناتجة عن طاقة الموجة الحادثة المنقولة إلى مدخلات الهوائي والتي لا يتم امتصاصها بالكامل (إشعاعها). كلما كان VSWR أكبر ، كلما كان الانعكاس أكبر وأسوأ المباراة. في نظام الاتصالات المتنقلة ، يجب أن تكون نسبة الموجة الدائمة عموما أقل من 1.5.
4. العزلة
يمثل العزل نسبة إشارة يتم تغذيتها إلى منفذ واحد (استقطاب واحد) لهوائي ثنائي الاستقطاب يظهر في المنفذ الآخر (استقطاب آخر).
5. التشكيل البيني من الدرجة الثالثة (ThirdOrderIntermodulation)
إشارة التشكيل البيني من الدرجة الثالثة: تشير إلى الإشارة الزائفة بعد إشارتين في نظام خطي ، بسبب وجود عوامل غير خطية ، يتم ضرب التوافقية الثانية لإشارة واحدة والموجة الأساسية للإشارة الأخرى (مختلطة).
ظاهرة التشكيل البيني هي ظاهرة يتدهور فيها أداء النظام بسبب مكونات التردد الجديدة التي تقع ضمن نطاق التردد بعد خلط ترددين حاملين أو أكثر خارج نطاق التردد.
6. قدرة الطاقة
سعة الطاقة: تشير سعة طاقة الهوائي إلى الحد الأقصى لقدرة التردد اللاسلكي المستمر التي يمكن إضافتها باستمرار إلى الهوائي خلال فترة زمنية محددة في ظل ظروف محددة دون تقليل أدائها.
مؤشر الإشعاع الفضائي:
7. كسب
(أ) نسبة كثافة تدفق القدرة المشعة للهوائي في اتجاه محدد إلى الحد الأقصى لكثافة تدفق القدرة المشعة للهوائي المرجعي (عادة باستخدام مصدر نقطي مثالي) عند نفس قدرة الإدخال؛
يستخدم كسب الهوائي لقياس قدرة الهوائي على إرسال واستقبال الإشارات في اتجاه معين ، وهو أحد المعلمات المهمة لاختيار هوائي المحطة الأساسية. كلما زاد كسب الهوائي ، كلما كانت الاتجاه أفضل ، وكلما كانت الطاقة أكثر تركيزا ، وكلما كانت الفصوص أضيق.
8. أفقي / عمودي نصف عرض الفص السلطة (H / V-PlaneHalfPowerBeamWidth)
في الفص الرئيسي لنمط الطاقة ، تسمى زاوية عرض الحزمة بين نقطتين حيث تنخفض الطاقة في اتجاه الإشعاع بالنسبة للقيمة القصوى إلى نصف أو أقل من القيمة القصوى بمقدار 3dB عرض الفص نصف القدرة.
يسمى عرض شعاع نصف الطاقة للمستوى الأفقي عرض الشعاع الأفقي. يسمى عرض الشعاع نصف الطاقة للمستوى الرأسي عرض الشعاع الرأسي.
9. الكهربائية لأسفل الميل
تشير زاوية الميل الكهربائي إلى الأسفل إلى الزاوية بين أقصى اتجاه إشعاعي على مستوى الإشعاع الرأسي لهوائي الاتصال والخط الطبيعي للهوائي.
وتنقسم هوائيات الاتصالات إلى هوائيات ثابتة للإمالة إلى الأسفل وهوائيات معدلة إلكترونيا وفقا لما إذا كانت تدعم تعديل الميل الهبوطي الكهربائي: تشير هوائيات الإمالة الثابتة إلى الأسفل الثابتة التي تنتج عن طريق تشكيل سعة ومرحلة مصفوفة العناصر المشعة للهوائي وفقا لمتطلبات التغطية اللاسلكية؛ وهوائيات الإمالة الثابتة إلى الأسفل التي تنتج عن طريق تشكيل سعة ومرحلة مصفوفة العناصر المشعة للهوائي وفقا لمتطلبات التغطية اللاسلكية؛ وهوائيات الإمالة الثابتة إلى الأسفل التي تنتجها الهوائيات ذات الميل السفلي الثابت التي تنتج عن طريق تشكيل سعة ومرحلة مصفوفة العناصر المشعة للهوائي وفقا لمتطلبات التغطية اللاسلكية؛ وهوائيات الإمالة الثابتة إلى الأسفل التي تنتجها ويشير هوائي ESC إلى تغيير فرق الطور للعناصر المشعة المختلفة في المصفوفة من خلال وحدة تحويل الطور ، وبالتالي توليد حالات إمالة مختلفة للفص الرئيسي للإشعاع. بشكل عام ، تكون حالة الميل السفلي للهوائي المعدل إلكترونيا ضمن نطاق زاوية معين قابل للتعديل فقط.
10. نسبة الأمام إلى الخلف
تشير النسبة الأمامية إلى الخلفية للهوائي إلى نسبة كثافة تدفق الطاقة في الحد الأقصى لاتجاه الإشعاع للفص الرئيسي (المحدد باسم 0 درجة) إلى أقصى كثافة لتدفق الطاقة بالقرب من الاتجاه المعاكس (المحدد ضمن نطاق 180 درجة ±30 درجة) F / B = 10log (الطاقة الأمامية والخلفية / الطاقة الخلفية).
11. قمع الفص الجانبي وملء الصفر (ElevationUpperSidelobes & NullFill)
قمع الفص الجانبي: تسمى الفصوص الجانبية للفص الرئيسي في اتجاه المستوى الرأسي (أي في الاتجاه الإيجابي لزاوية الذروة) الفصوص الجانبية العليا. بالنسبة لتأثير التغطية لهوائي المحطة الأساسية ، عادة ما يتم اعتماد ميل ميكانيكي معين للهوائي في تخطيط الشبكة. قد يتسبب ذلك في أن يكون الفص الجانبي العلوي الأول (أو ضمن نطاق زاوي معين) للهوائي في وضع أفقي أو حتى أقل من الوضع الأفقي ، مما قد يتسبب بسهولة في تداخل الخلايا المجاورة. لذلك ، يجب قمعه ، أي قمع الفص الجانبي العلوي.
لا تهدر الفصوص الجانبية العلوية الطاقة التي يشعها الهوائي فحسب ، بل تتداخل أيضا مع الخلايا المجاورة ، وخاصة المباني الشاهقة في الخلايا المجاورة. لذلك ، يجب قمع الفصوص الجانبية العلوية قدر الإمكان ، خاصة الفص الجانبي العلوي الأول بطاقة أعلى.
ملء نقطة الصفر: في المستوى الرأسي للهوائي ، تمتلئ نقطة الصفر الأولى من الفص الجانبي السفلي بتصميم تشكيل شعاعي لتحسين تغطية المنطقة الخلفية للمحطة الأساسية وتقليل المنطقة الميتة والنقطة العمياء لتغطية المنطقة القريبة.
12. نسبة الاستقطاب المتبادل
الفرق بين مستوى طاقة الاستقبال القطبي المشترك للهوائي (الحد الأقصى لمستوى الاستقبال) ومستوى طاقة الاستقبال غير المتجانس (الحد الأدنى لمستوى الاستقبال) ضمن عرض شعاع 3dB للنمط
13. التعميم
يشير دائري نمط هوائي متعدد الاتجاهات إلى انحراف قيمة المستوى الأقصى أو الأدنى عن متوسط القيمة في نمط المستوى الأفقي.
تشير القيمة المتوسطة إلى المتوسط الحسابي لقيم المستوى dB في السمت عند الحد الأقصى للفاصل الزمني الذي لا يزيد عن 5 درجات في نمط المستوى الأفقي.
14. الاستقطاب
اتجاه المجال الكهربائي للموجة الكهرومغناطيسية التي يشعها الهوائي هو اتجاه الاستقطاب للهوائي. إذا كان اتجاه المجال الكهربائي للموجة الكهربائية عموديا على الأرض ، فإننا نسميها موجة مستقطبة رأسيا ؛ إذا كان اتجاه المجال الكهربائي للموجة الكهربائية موازيا للأرض ، فإنه يسمى موجة مستقطبة أفقيا ؛ إذا كان اتجاه المجال الكهربائي للموجة الكهربائية بزاوية 45 درجة على الأرض ، ثم يطلق عليه +45 درجة أو -45 درجة استقطاب.
ما هو نظام الهوائي؟ من خلال الشرح أعلاه ، يجب أن يكون لدى الجميع فهم أعمق لنظام الهوائي.