Сообщения пользователя - romaamor » Страница 215

Согласующие устройства CDMA антенн

Назначение антенны CDMA - "выловить" энергию электромагнитного поля нужной частоты из эфира. Назначение антенного кабеля - практически без потерь передать эту энергию к модему или телефону CDMA.

Мы это уже знаем.

Однако большинство пользователей не знает (да и в принципе, оно им и не надо), что просто так подключить кабель к антенне нельзя. По крайней мере, к антенне типа "Волновой канал", про которые тут и идёт речь.

Открыв чёрненькую коробочку находящуюся на антенне, мы обнаружим в ней зелёную плату с винтиками и дорожками печатных проводников (цвет может быть разным).

Это так называемое согласующее устройство, (симметрирующий высокочастотный узкополосный трансформатор), основная цель которого состоит в правильном согласовании волнового сопротивления петлевого вибратора (240-300 Ом) антенны типа "Волновой канал" с сопротивлением кабеля 50 Ом.

Если подключить антенну минуя это согласующее устройство, значительные потери на рассогласование могут свести на нет всё усиление антенны. Такое подключение нарушает симметрию высокочастотных токов в антенне, что приводит к появлению СВЧ тока на наружной поверхности экрана кабеля (антенно-фидерный эффект)

Справка: Антенным эффектом принято называть явление излучения или приема радиоволн не предназначенными для этого предметами. Фидерная линия должна служить только для передачи высокочастотной энергии от передатчика к антенне или от антенны к приемнику
Говоря "человеческим" языком, кабель перестаёт просто передавать сигнал от антенны к модему и обратно - он сам становится частью антенны - начинает излучать и принимать энергию (что мешает самой антенне эффективно работать).
К чему же это приводит?
1. Эффективность "дальнобойной" антенны при неправильном согласовании с кабелем будет небольшой (что с антенной, что без - особой разницы не видно, может быть незначительное улучшение).

2. Высокий коэффициент стоячей волны (КСВ) . СВЧ энергия при неправильном согласовании приёмо-передающего тракта не вся выходит из антенны, и возвращается обратно, вызавая повышенный нагрев усилителя мощности передатчика (что особо опасно при использовании дальнобойных, мощных модемов или роутеров)
Какие бывают согласующие устройства?

Согласующие устройства антенн CDMA 800 5 Дб, 8 Дб, 14 Дб, 17 Дб

Данные согласующее устройства специально разработаны для эффективного согласования на 824-890 мГц с выходным сопротивлением 50 Ом
Широкополосные согласующие устройства, изготовленные для телевизионных антенн, можно с определённым успехом применять и для антенн CDMA GSM

Пример распространённого согласующего (симметрирующего) устройства телевизионной антенны, выполненного на ферритовом кольце.

На нём написано: " SIMMETRICAL DEVICE OF ANTENNA (симметрирующее антенное устройство) In 300 Ohm (Входное сопротивление - антенны), Out 75 Ohm (выходное сопротивление - кабеля) , CHANNEL 1-69 (диапазон рабочих частот устройства с 1 го телевизионного канала по 69 телевизионный канал - см ПРИЛОЖЕНИЕ таблицы 1,2) .

Диапазон рабочих частот данного устройства - от 48 мГц до 860 мГц ( в диапазон CDMA (824-890мГц) почти "попали")

Ещё один пример СВЧ симметрирующего широкополосного устройства ДМВ диапазона, выполненного методом печатного монтажа (в качестве согласующих элементов выступают близко расположенные проводящие дорожки с обратной стороны платы: они отчётливо просвечиваются). Читаем сверху , между двумя отверстиями : "In 300 Ohm (Входное сопротивление антенны 300 Ом), SIMMETRICAL DEVICE OF ANTENNA (симметрирующее антенное устройство) , внизу Out 75 Ohm (выходное сопротивление кабеля - 75 Ом) , CHANNEL 21-69 (диапазон рабочих частот устройства с 21 го телевизионного канала ДМВ по 69 телевизионный канал
Диапазон рабочих частот данного устройства - от 470 мГц до 860 мГц
Наиболее показательным примером является симметрирующее согласующее устройство дециметровых антенн известной польской фирмы DIPOL

Диапазон рабочих частот более узкий (21-60 канал - 470-790 мГц - для CDMA диапазона уже не подходит!). За счёт этого достигается большая эффективность ДМВ антенны.

Форма, длина проводников и их расположение друг относительно друга влияют на эффективность и на диапазон рабочих частот устройства

Несомненный плюс согласующих устройств применяемых для телевизионных антенн - выход уже под кабель 75 Ом.

Существенный минус - широкополосность, которая снижает их эффективность.
Чем уже полоса чабочих частот согласующего устройства, тем выше коэффициент передачи сигнала , бем больше эффективность антенны.

С точки зрения максимальной эффективности, идеальным согласующим устройством является симметрирующее устройство типа "U-колено"