multiband antenna system что это
Минусы и плюсы использования мультидиапазонных антенн
Антенны, без которых работа любых беспроводных приборов связи просто невозможна, вызывают живой интерес у очень широкой аудитории современных людей.
Многие задаются вопросом: можно ли установить такое антенное устройство, с которым будет уверенно работать любой, для примера, беспроводный модем, репитер GSM, усилитель мобильного сигнала?
Возможно ли приобретение антенны, которая будет уверенно работать одновременно с GSM-900 и GSM-1800 МГц, 3G Интернет, Wi-Fi 5800 и 2400 МГц, CDMA-800? После развертывания многополосной антенной системы проблем, как может показаться, не должно быть – один раз подключили и для всех задач используем.
Такое действительно возможно теоретически и практически? Вопрос не случайный, так как в сфере мобильной связи предложение уже порождено спросом. Российские, азиатские компании поставляют на рынки мульти частотные антенны. Они действительно способны без оговорок использоваться вместо одно диапазонных антенн?
Хотя перед вами может стоять узкая задача, для примера, дооборудовать мульти частотной антенной системой Wi-Fi –устройство, 3G модем, ретранслятор 3G или бустер, следует познакомиться с теоретическими основами физики приёма/передачи радиоизлучений.
Каждая антенна в первую голову характеризуется своей диаграммой направленности. ДН предназначена для того, чтобы предоставить пользователю схему направлений, с указанием того, с каким усилением в любом направлении антенна будет способна передавать или принимать сигналы.
Значение коэффициента усиления (КУ) находят из ДН, как максимум усиления в оптимальном направлении.То есть, допустим, вы покупаете антенну с КУ 20 дБ, это вовсе не является утверждением, что это устройство всегда и везде сумеет давать усиление сигнала в 20 дБ.
Поэтому, используемое нами наименование наподобие «антенна WiFi», означает, что она эффективно «исполняет свои обязанности» именно на частоте, соответствующей рабочей частоте определенного стандарта, определенной системы связи, поставщика услуг.
В дальнейшем требуется рассмотреть такой параметр как коэффициент стоячей волны. Данный коэффициент служит главным показателем при оценке частей мощности сигнала передаваемой на антенну, которые будут израсходованы на потери и на нужное излучение.
Чем коэффициент стоячей волны ниже, тем с меньшим уровнем потерь антенна работает. К примеру, КСВ равный 1.5 означает, что из общей подаваемой мощности четыре пятых пойдёт на полезный сигнал, а 20% будет потеряно.
Любая антенна конструктивно составлена из набора элементарных излучателей. Частотными параметрами элементарных излучателей определяется частота, на которой конструкция может работать наиболее оптимально (резонансная частота антенны). ДН обуславливается взаимным пространственным расположением и видом примененных элементарных излучателей.
При этом каждый излучатель, конечно же, имеет собственную частоту резонанса, при которой и наблюдается максимальный КУ и предельно низкий КСВ. Подадим на нашу антенну (для приёма или излучения) сигнал с другой частотой, отличной от резонансной. Что мы получим?
Коэффициент стоячей волны возрастет, а КУ снизится. Параметры излучателя будут настолько понижены, насколько значительнее отличается резонансная (рабочая) частота от подаваемой частоты. Это мы вели речь о одно частотных антеннах.
Каким способом создаются антенны на несколько частотных полос? Их проектируют из набора элементарных излучателей, имеющих различные резонансные частоты. Представьте работу этой антенны. После подачи на антенну частоты равной частоте резонанса для какой-то группы излучателей, эта группа излучателей начнет обеспечивать оптимальные КСВ и КУ.
Однако на второй группе излучателей (с иной частотой резонанса) начнется непродуктивное расходование сигнала, которое никак не представляется возможным признавать желательным. Какой итог мы получим? В целом КУ снизится, а коэффициент стоячей волны непременно увеличится.
Признать характеристики multiband антенны оптимальными никаких оснований нет. Нужно отметить, что чем больше будет число рабочих полос частоты, тем будут хуже суммарные показатели антенны! Нужно принять во внимание, что multiband антенными системами нередко производят усиление сотового сигнала в устройствах, массово оснащают сотовые телефоны только по одной причине – миниатюрного размера корпуса и невозможности установки внутри него ряда антенн.
multiband antenna
Смотреть что такое «multiband antenna» в других словарях:
multiband antenna — daugiadiapazonė antena statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. multiband antenna vok. Meerbandantenne, f rus. многодиапазонная антенна, f pranc. antenne multibande, f … Radioelektronikos terminų žodynas
Antenna (radio) — Whip antenna on car … Wikipedia
Yagi antenna — A Yagi Uda Antenna, commonly known simply as a Yagi antenna or Yagi, is a directional antenna system [ [http://what is what.com/what is/Yagi Uda antenna.html What is a Yagi Uda antenna? An explanation of the familiar Yagi Uda antenna from a non… … Wikipedia
Microstrip antenna — In telecommunication, there are several types of microstrip antennas (also known as printed antennas) the most common of which is the microstrip patch antenna or patch antenna. A patch antenna is a narrowband, wide beam antenna fabricated by… … Wikipedia
Fractal antenna — A fractal antenna is an antenna that uses a fractal, self similar design to maximize the length, or increase the perimeter (on inside sections or the outer structure), of material that can receive or transmit electromagnetic signals within a… … Wikipedia
Loop antenna — A shortwave loop antenna A loop antenna is a radio antenna consisting of a loop (or loops) of wire, tubing, or other electrical conductor with its ends connected to a balanced transmission line. Within this physical description there are two very … Wikipedia
Meerbandantenne — daugiadiapazonė antena statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. multiband antenna vok. Meerbandantenne, f rus. многодиапазонная антенна, f pranc. antenne multibande, f … Radioelektronikos terminų žodynas
antenne multibande — daugiadiapazonė antena statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. multiband antenna vok. Meerbandantenne, f rus. многодиапазонная антенна, f pranc. antenne multibande, f … Radioelektronikos terminų žodynas
daugiadiapazonė antena — statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. multiband antenna vok. Meerbandantenne, f rus. многодиапазонная антенна, f pranc. antenne multibande, f … Radioelektronikos terminų žodynas
многодиапазонная антенна — daugiadiapazonė antena statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. multiband antenna vok. Meerbandantenne, f rus. многодиапазонная антенна, f pranc. antenne multibande, f … Radioelektronikos terminų žodynas
Тема: многодиапазонные антенны и тюнеры
Опции темы
Поиск по теме
Элекрафт Т1, не могу найти спецификацию сейчас, по-моему, от 10 до 600, примерно. Но это может быть чисто коммерческая инфа. 🙁
Хочется чтобы одной антенной перекрывался весь КВ,
а как оказывается, даже веревку лучше брать неслучайной длинны,
ибо как только в неё начинает укладываться целое число полуволн, её импенданс подскакивает до нескольких кОм и тюнер перестает справляться. 🙁 Так что вопрос с веревкой + тюнер потихоньку приутих, задумался о симмитричной системе. Только не хотелось бы собирать тюнер размерами больше трансивера, чисто эстетически. Но видимо придется.
Плохо при любых мощностях.
Не читали?
http://www.radioworks.com/nbgnd.html
The transmatch uses a voltage-type balun to create a balanced output. Baluns do not work well in high impedance circuits, and voltage-type baluns are especially bad in this application. With a high impedance load, the voltage balun’s core will saturate even at moderate power levels. Output BALANCE IS POOR!
Voltage-type baluns provide the best balance when feeding matched loads.
Output BALANCE IS POOR! А это QRM бытовой аппаратуре, а ее сейчас, самопальной очень много развелось.
А вот новое:
http://www.raes.ab.ca/AntennaTips/AntennaTips.htm
Tuned Feeders Minus a Balun
There can be no more hostile an environment for a balun transformer than in a multiband antenna system that has balanced feeders. Very high impedances are reflected to the balun on some frequencies and core saturation or arcing can occur. Furthermore, there is little or no true balance under these adverse conditions. Certainly, some tuner manufacturers who include built-in baluns fail to recognize this limitation.
Тушим свет и ложимся спать! С трансформатором на феррите ничего хорошего нет.
Если уж и применять (по бедности или лени) обычный Т-образный несимметричный тюнер, так тр-р на феррите, что на выходе лучше выполнить не 1:4, а 1:1.
И будет лучше, если этот тр-р 1:1 установить на входе несимметричного тюнера!
См. статью из журнала QST.
Точно также поступал и покойный Doug DeMaw, W1FB, устанавливая тр-р 1:1 на выходе своего несимметричного SPC Антенного Тюнера.
Но его последователи устанавливают такой тр-р на входе W1FB, SPC Антенного Тюнера:
http://www.seboldt.net/k0jd/spc.html
Миниатюры
multiband antenna
Смотреть что такое «multiband antenna» в других словарях:
multiband antenna — daugiadiapazonė antena statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. multiband antenna vok. Meerbandantenne, f rus. многодиапазонная антенна, f pranc. antenne multibande, f … Radioelektronikos terminų žodynas
Antenna (radio) — Whip antenna on car … Wikipedia
Yagi antenna — A Yagi Uda Antenna, commonly known simply as a Yagi antenna or Yagi, is a directional antenna system [ [http://what is what.com/what is/Yagi Uda antenna.html What is a Yagi Uda antenna? An explanation of the familiar Yagi Uda antenna from a non… … Wikipedia
Microstrip antenna — In telecommunication, there are several types of microstrip antennas (also known as printed antennas) the most common of which is the microstrip patch antenna or patch antenna. A patch antenna is a narrowband, wide beam antenna fabricated by… … Wikipedia
Fractal antenna — A fractal antenna is an antenna that uses a fractal, self similar design to maximize the length, or increase the perimeter (on inside sections or the outer structure), of material that can receive or transmit electromagnetic signals within a… … Wikipedia
Loop antenna — A shortwave loop antenna A loop antenna is a radio antenna consisting of a loop (or loops) of wire, tubing, or other electrical conductor with its ends connected to a balanced transmission line. Within this physical description there are two very … Wikipedia
Meerbandantenne — daugiadiapazonė antena statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. multiband antenna vok. Meerbandantenne, f rus. многодиапазонная антенна, f pranc. antenne multibande, f … Radioelektronikos terminų žodynas
antenne multibande — daugiadiapazonė antena statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. multiband antenna vok. Meerbandantenne, f rus. многодиапазонная антенна, f pranc. antenne multibande, f … Radioelektronikos terminų žodynas
daugiadiapazonė antena — statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. multiband antenna vok. Meerbandantenne, f rus. многодиапазонная антенна, f pranc. antenne multibande, f … Radioelektronikos terminų žodynas
многодиапазонная антенна — daugiadiapazonė antena statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. multiband antenna vok. Meerbandantenne, f rus. многодиапазонная антенна, f pranc. antenne multibande, f … Radioelektronikos terminų žodynas
Обзор технологий построения плоских сканирующих антенн для наземных терминалов спутниковой связи
В обзоре представлены направления научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, которые активно проводятся в настоящее время во многих странах с целью поиска технологий создания плоских антенн со сканированием лучом для наземных терминалов спутниковой связи. Среди многочисленных решений в статье отмечены те, которые на взгляд авторов являются наиболее перспективными.
In our article we review and suggest categorization of various engineering approaches used to develop satellite communication ground terminal flat-panel scanning antenna. Among many solutions we highlight the several of the most promising technologies and concepts.
В последнее десятилетие во многих странах мира активно проводятся поисковые НИР и ОКР, целью которых является поиск технических решений для создания недорогих плоских сканирующих антенн (Flat-panel antennas, FPA). Сегодня главным драйвером для этого является возрастающее количество планируемых сценариев предоставления услуг широкополосного доступа (ШПД) на подвижных объектах.
Различные реализации FPA известны достаточно давно, однако до сих пор они относились к классу оборудования, не предназначенного для массового применения. Отсутствие на рынке недорогих пользовательских терминалов с плоской сканирующей антенной часто обозначается как проблема, ограничивающая коммерциализацию новых низкоорбитальных систем спутникового ШПД, в создание которых вкладываются миллиарды долларов, поэтому работой в этом направлении занимаются большое количество инженерных и научных коллективов во всем мире.
В процессе решения задачи достижения приемлемых для массового рынка параметров FPA проводятся исследования возможности улучшения их радиотехнических и эксплуатационных характеристик и, главное, снижения себестоимости FPA в производстве. В результате появляется множество новых подходов к построению таких антенн. В статье мы предлагаем классификацию присутствующих на рынке антенных решений, обзор существующих технологий построения FPA и анализ их перспективности на рынке спутникового ШПД.
На текущий момент заявлено к созданию порядка 10 низкоорбитальных спутниковых группировок ШПД. Некоторые из них уже находятся на стадии тестирования, а ряд на стадии активной разработки. Общей проблемой для всех подобных проектов является доступный для конечного пользователя абонентский терминал. На рынке существуют несколько решений, однако ни одно из них пока не приблизилось к целевому показателю стоимости.
Можно выделить 6 основных перспективных направлений построения FPA. Это использование
радиочастотных интегральных схем (RF ASIC);
аналоговых методов диаграммообразования;
цифровых антенных решеток;
антенн поверхностной волны.
Первые четыре направления являются различными вариациями хорошо известных в антенной технике фазированных антенных решеток (ФАР). Пятое направление – квазиоптических антенн – также известно достаточно давно. Шестое направление – антенн поверхностной волны (АПВ) – является сравнительно новым и слабо исследованным. Антеннам поверхностной волны в данном обзоре уделено особое внимание. Поясним суть отличий антенн поверхностной волны от фазированных антенных решеток.
Пример полотна ФАР Пример полотна АПВ
В ФАР антенные элементы являются резонансными структурами, расположенными с шагом около половины длины волны. За счет параллельного возбуждения элементов в определенной фазе с помощью диаграммообразующей схемы в раскрыве антенны формируется необходимое амплитудно-фазовое распределение поля, которое определяет диаграмму направленности в дальней зоне. В АПВ элементы расположены с шагом существенно меньше длины волны и не являются резонансными структурами. Возбуждение полотна антенны осуществляется поверхностной волной, а параметры излучения определяются законом распределения элементов и их геометрией. Исследованию АПВ посвящено большое количество статей в научной литературе в последнее десятилетие.
Далее проведем обзор каждого из обозначенных направлений в отдельности.
Радиочастотные интегральные схемы (RF ASIC)
Идея: Перенос максимального числа РЧ цепей на одну интегральную микросхему.
RF ASIC (также используется название “beamformer”) – интегральная микросхема, на которую переносятся радиочастотные цепи, отвечающие за формирование диаграммы направленности и первичную аналоговую обработку сигнала. Антенна представляет собой многослойную печатную плату, на верхней стороне которой находятся антенные элементы и часть пассивной схемотехники. На нижней стороне платы находится массив микросхем RF ASIC и управляющая электроника, формирующие требуемое амплитудно-фазовое распределение и диаграмму направленности. Ключевые элементы диаграммообразующей схемы – фазовращатели – выполнены на основе полупроводниковых управляющих элементов (например, pin-диодов или варакторов).
Пример антенны на RF ASIC Типовая структура микросхемы RF ASIC
Компании-разработчики: Anokiwave [1], IDT Renesas [2], Analog Devices [3], Xphased [4], HiSkySat [5].
Преимущества: Возможность создавать компактные ФАР на печатной плате, легко достигать серийности производства, известная физика сканирования.
Недостатки: Стоимость RF ASIC, реализация частотного дуплекса, коэффициент шума и шумовая добротность G/T.
Примеры: Первый терминал для спутниковой группировки Starlink построен на микросхемах RF ASIC [6].
Аналоговые ФАР
Идея: Поиск оптимального варианта реализации СВЧ фазовращателя.
Микрополосковая или другая СВЧ линия передачи диаграммообразующей схемы помещается в среду, параметры которой (как правило диэлектрическая проницаемость) изменяются под внешним воздействием (как правило электрическим полем). Это позволяет изменять электрическую длину линии, и таким образом формировать требуемую диаграмму направленности за счет изменения фазового распределения в апертуре. В качестве среды с управляемыми параметрами могут используются жидкие кристаллы (ЖК), сегнетоэлектрики, ферриты и др. Данный подход позволяет отойти от использования микросхем, за счет чего существенно снизить стоимость антенны. При применении в качестве управляемой среды жидких кристаллов появляется возможность использования для производства FPA хорошо освоенных технологий изготовления ЖК дисплеев.
Прототип ФАР на жидких кристаллах компании ALCAN Systems. 
Конструкция ячейки ФАР Alcan Systems
Компании-разработчики: ALCAN Systems [7], Wafer [8].
Преимущества: Отказ от микросхем, известная физика сканирования.
Недостатки: Более сложная технология изготовления чем у ФАР на RF ASIC, температурная зависимость параметров управляемой среды.
Примеры: Фирма ALCAN Systems представила ряд прототипов построения ФАР на жидких кристаллах [9].
Радиооптические ФАР
Идея: Формирование диаграммы направленности в оптическом диапазоне.
В настоящее время, развитие радиофотоники позволяет использовать оптоволоконный интерфейс для передачи принятых элементами антенной решетки радиосигналов, путем их переноса на оптическую несущую. Также на оптической несущей с использованием оптоэлектронных устройств происходит формирование диаграммы направленности. Затем происходит обратный перенос сигнала с оптического в радиочастотный диапазон с его последующей оцифровкой.
Прототип радиофотонного радара от “Росэлектроники” 
Функциональная схема формирователя диаграммы направленности радиооптической ФАР
Компании-разработчики: AIM Photonics [10], Photonics21 [11], EPIC [12], Analog Photonics [13].
Преимущества: Обработка сигнала на оптической несущей позволяют делать много-октавные рабочие полосы, создавать распределенные антенные системы. Кроме того, РОФАР потенциально обладают повышенным быстродействием, энергоэффективностью, высокой помехозащищенностью по сравнению с обычными радиочастотными ФАР.
Недостатки: РОФАР структурно сложны, имеют высокую стоимость и на текущий момент находятся в исследовательском поле.
Примеры: Концерн “ВЕГА” от “Росэлектроники” завершил испытания макета РОФАР [14]. Также есть несколько иностранных проектов, в частности PHODIR [15].
Цифровые антенные решетки
Идея: Прямая оцифровка сигнала и формирование диаграммы направленности в цифровом виде.
Внешний вид печатной платы ЦАР компании SatixFy для задач IoT. 
Функциональная схема ЦАР SatixFy
Компании-разработчики: SatixFy [16], Texas instruments [17], Analog Devices [18].
Преимущества: Предельная гибкость по числу лучей и сюжетам пространственной обработки сигналов.
Недостатки: Техническая сложность, работа с предельно большим потоком данных, высокая стоимость.
Примеры: Компания SatixFy представила рынку свое решение для задач спутникового интернета вещей [19], планируется создание антенны для спутникового ШПД. Также хорошо известен проект MIDAS от DARPA [20].
Квазиоптические антенны
Идея: Использование в качестве диаграммообразующей схемы радиолинз.
Известно два основных подхода к диаграммообразованию с использованием радиолинз. В первом случае для сканирования используется переключение между выходами многолучевых антенн, построенных на основе линз Ротмана и Люнеберга. Линзы могут быть выполнены в плоском виде. Во втором случае радиолинза фокусирует поле принимаемого сигнала на один из элементов вторичной решетки. Каждый элемент вторичной решетки соответствует своему направлению прихода волны, а сканирование осуществляется за счет коммутации элементов. Таким образом построена антенна компании Isotropic Solutions.
Терминал компании Isotropic systems на фокусирующих линзах
Скандирующая антенна на линзе Ротмана
Компании-разработчики: Isotropic Systems [21].
Недостатки: Потери в линзе (в случае линзы Ротмана), громоздкая схема.
Примеры: Фирма Isotropic Solutions разработала терминал на радиолинзах [22]. Также существует большое число исследований по теме многолучевых антенн на основе линз Люнеберга и Ротмана.
Антенны поверхностных волн
Идея: Возбуждение излучающей поверхностной волны и управление ей за счет модуляции параметров поверхности.
Антенны поверхностных волн также иногда называют антеннами на метаповерхностях и антеннами с голографическим диаграммообразованием. Антенна представляет собой поверхность, по которой распространяется поверхностная волна, чаще всего TM типа. За счет модуляции параметров поверхности часть энергии волны излучается в пространство в виде электромагнитного поля с необходимыми направлением и поляризацией. Антенна поверхностной волны не требует для управления лучом фазовращателей или большого числа микросхем, но при этом имеет более сложную физику работы, чем фазированные антенные решетки. Технологически она может быть выполнена в виде плоской волноведущей структуры с большим количеством одинаковых управляющих элементов. На текущий момент на рынке существуют антенны подобного типа на основе жидких кристаллов и варакторных диодов. В академическом поле ведутся исследования альтернативных методов, связанных с управляемыми фазовыми переходами в некоторых материалах (VO2, GeTe, BTO и др.), суперпарамагнетиками, магнитореалогическими эластомерами и др.
АПВ компании Pivotal 
Функциональная схема АПВ Pivotal 
Скалярная метаповерхность для излучения круговой поляризации 
Аппертура антенны u7 компании Kymeta
Компании-разработчики: Kymeta [23], Pivotal [24], WaveUp [25], MatrixWave [26].
Преимущества: предельная простота структуры антенны, технологичность изготовления, любая форма и геометрия.
Недостатки: сложная физика работы, многие идеи находятся в академическом поле и требуют дополнительных исследований.
Примеры: Компания Kymeta представила рынку антенну на основе поверхностных волн [27].
Заключение
Как видно, в мире имеется достаточно большое количество фирм, ведущих разработки антенн с управлением лучом на различных принципах функционирования. Какие из них займут место на рынке, мы увидим в ближайшие годы. По нашему мнению, наиболее перспективным и интересным направлением создания сканирующих антенн для массовых применений являются антенны поверхностных волн. Компания Kymeta уже показала на практике возможность отхода от стандартной парадигмы ФАР. Следует также отметить компанию Pivotal, которая разработала АПВ на одной многослойной печатной плате, что говорит о потенциале снижения стоимости таких антенн. Вполне возможно, что именно в этом направлении в ближайшие годы мы увидим существенные прорывы. Кроме того, в настоящее время ведутся исследования консорциумами во главе с Intel и IBM в области материалов с управляемым фазовым переходом, исследуются различные магнитные пленки с управляемыми параметрами. Это создает дополнительные предпосылки для создания новых антенн на поверхностных волнах с управлением лучом. С другой стороны, совершенно очевиден массовый приход на рынок ФАР на RF ASIC. Дальше этот подход будет постепенно преобразовываться в ЦАР, поскольку они являются наиболее гибким и эффективным решением, которое фактически позволяет напрямую оцифровывать поле в раскрыве антенны, и получать за счет этого почти неограниченную функциональность. Однако ключевыми стоп-факторами RF ASIC и ЦАР на сегодняшний день являются стоимость интегральных микросхем и сложность обработки больших потоков цифровых данных. Скорее всего, в горизонте 5 лет появятся гибридные решения на основе RF ASIC ЦАР и антенн на поверхностных волнах.