Antennenspeisung – Wikipedia

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In der Telekommunikation und Elektronik, ein Antennenspeisung bezieht sich auf mehrere leicht unterschiedliche Teile eines Antennensystems:[citation needed]

  • Das Antennenspeisung ist der Draht oder die Verkabelung (Übertragungsleitung), die bzw. der die Verbindung zwischen der Antenne und dem Radio herstellt Zuleitung.
  • Das Antennenspeisung ist der Ort an der Antenne, an dem die Zuleitung vom Empfänger oder Sender angeschlossen oder angeschlossen wird.
  • Das Antennenspeisung ist das Anpassungssystem am Befestigungspunkt, das die Zuleitungsimpedanz in die Eigenimpedanz der Antenne umwandelt und bei Bedarf eine symmetrische in unsymmetrische Umwandlung vornimmt.

In einem Sendeantennensystem kann sich der Begriff auf eine oder alle beteiligten Komponenten beziehen, die den elektrischen HF-Strom in den strahlenden Teil der Antenne leiten, wo der Strom in Strahlung umgewandelt wird; In einer Empfangsantenne bezieht sich der Begriff auf die Teile des Systems, die die bereits von eingehenden Funkwellen gesammelten elektrischen Ströme in ein spezifisches Spannungsverhältnis (Impedanz) umwandeln, das am Empfänger benötigt wird.

Wegen der verschiedenen Bedeutungen, Antennenzufuhrsystem wird verwendet, um speziell zu verweisen alle der Teile der Antenne speisen zwischen dem Radio und dem Kühler.

Einfache und zusammengesetzte Antennen[edit]

Einfache Antennen wie Monopol- oder Peitschenantennen, Dipolantennen und Großschleifenantennen werden häufig direkt an ein Zuleitungskabel angeschlossen, das der Impedanz der Antenne und des Radios entspricht.

Verbundantennen bestehen aus mehreren einfachen Antennen, ähnlich wie Verbundlinsen aus mehreren einfachen Linsen bestehen.[citation needed][dubious – discuss] Beispiele für zusammengesetzte Antennen sind Array-Antennen, Yagi-Uda-Antennen, periodische Log-Antennen, Quad-Antennen und Antennen mit kleiner Schleife (wenn sie von einer noch kleineren Schleife gespeist werden).[citation needed]

Oft ist eine der einfachen Unterantennen, die Teil einer Verbundantenne ist, a Feeder-Antenne, auch genannt angetriebenes Element: Das angetriebene Element wandelt die elektrischen HF-Ströme in Freiraum-Funkwellen um oder umgekehrt. Es strahlt das Signal in den Raum in der Nähe der anderen Elemente der Verbundantenne aus, die ihrerseits das Signal absorbieren und erneut ausstrahlen (z. B. eine Parabolschale). Diese Elemente werden als “passive” oder “parasitäre” Elemente bezeichnet und strahlen die von ihnen absorbierten Funkwellen in Form eines Strahls in die gewünschte Richtung zurück.[a] Die passiven Elemente fungieren als reflektierende und lenkende Strukturen auf dieselbe Weise wie Spiegel- und Fokussierlinsen in zusammengesetzten Linsen.

Beispielsweise besteht in einer Yagi-Uda-Fernsehantenne auf dem Dach die Einspeisung aus einem dipolgetriebenen Element, das die Funkwellen in elektrischen Strom umwandelt, und einem Koaxialkabel oder einer zweileitigen Übertragungsleitung, in die das empfangene Signal vom angetriebenen Element geleitet wird das Haus zum Fernsehempfänger. Der Rest der Antenne besteht aus Stäben, die als parasitäre Elemente bezeichnet werden und den Empfang aus einer bestimmten Richtung verstärken.

Antennenzufuhrsystem[edit]

In komplexeren Antennensystemen kann die Einspeisung komplizierter sein. Der Begriff “Antennenzufuhrsystem” bezieht sich normalerweise auf alle der Komponenten zwischen dem strahlformenden Teil der Antenne und dem ersten Verstärker des Empfängers.[b]

Bei einer Sendeantenne besteht das Speisesystem aus allem nach dem letzten Leistungsverstärker und kann eine Antennentunereinheit in der Nähe des Verstärkers enthalten. Es enthält mit ziemlicher Sicherheit Impedanzanpassungsabschnitte neben oder in die Struktur der Antenne integriert.

In einer Radar- oder Satellitenkommunikationsantenne kann die Einspeisung aus einem Einspeisungshorn, einem Orthomode-Wandler, einem Polarisator, einem Frequenzdiplexer, einem Wellenleiter, Wellenleiterschaltern, einem Drehgelenk usw. bestehen.

Bedeutung des Matchings[edit]

Insbesondere bei einer Sendeantenne ist die Antennenspeisung eine kritische Komponente, die angepasst werden muss, um mit der Antenne und dem Sender kompatibel zu funktionieren.

Jeder Übertragungsleitungstyp und jeder Antennentyp hat eine spezifische charakteristische Impedanz, dh das Verhältnis von Spannung zu Strom, das der “Favorit” der Antenne, Leitung oder des Radios ist. Typischerweise sind die Impedanzen von Funkgeräten und Zuleitungen konstant.[c] Die Antennenimpedanzen schwingen jedoch mit wechselnder Frequenz um Faktoren weit über 1000: 1, da die Antenne eine nahezu gleichmäßig verteilte Folge von Resonanzen und “Anti” -Resonanzen bei verschiedenen Frequenzen durchläuft.[d]

Die Leitungsimpedanz muss an die Impedanz der Antenne an einem Ende und des Senders am anderen Ende angepasst werden, um die Leistung zwischen dem Sender und seiner Antenne effizient zu übertragen. Wenn die Impedanzen an beiden Enden der Leitung nicht übereinstimmen, führt dies zu einem Zustand, der als “stehende Wellen” auf der Zuleitung bezeichnet wird und bei dem die HF-Energie zum Sender zurückreflektiert wird, Energie verschwendet und möglicherweise den Sender überhitzt.

Die Impedanz wird durch ein Gerät angepasst, das als Antennentuner oder Anpassungsnetzwerk bezeichnet wird und sich im Sender neben dem Sender in der Nähe der Antenne, an der Antenne oder in einer beliebigen Kombination, einschließlich keiner, befinden kann. Der Grad der Nichtübereinstimmung zwischen der Zuleitung und der Antenne wird mit einem Instrument gemessen, das als SWR-Messgerät (Standing Wave Ratio Meter) bezeichnet wird und das misst Stehwellenverhältnis (SWR) auf der Leitung: Das Verhältnis der benachbarten maximalen und minimalen Spannungsamplituden oder der benachbarten maximalen und minimalen Stromamplituden.[e]

Siehe auch[edit]

  1. ^ Obwohl Strahlantennen üblich sind, müssen die passiven Elemente keinen Strahl speziell ausstrahlen. Sie können ein anderes gewünschtes Strahlungsmuster bilden, beispielsweise eine omnidirektionale Strahlung mit geringem Winkel für die Ausbreitung von Himmelswellen über große Entfernungen.
  2. ^ Der erste Verstärker in einem Empfänger wird (unter anderem) als HF-Frontend, rauscharmer Blockwandler (LNB) oder rauscharmer Verstärker (LNA) bezeichnet.
  3. ^ Nur die Rate der Leistungsverluste in Übertragungsleitungen ändert sich merklich mit der Frequenz: Das Verhältnis von Spannung zu Strom bleibt konstant, selbst wenn sich die Leistungsverluste häufen. Die Impedanzen der Zuleitung sind im Wesentlichen für alle Frequenzen bis zu einer sehr hohen Grenzfrequenz weit über HF und VHF konstant, wobei die Wellenlänge ~ 10 × der Abstand zwischen den Leitern in der Leitung oder kleiner wird.
  4. ^ Antennen mit vielen unterschiedlich großen Elementen können mehrere ineinandergreifende Resonanzsequenzen aufweisen. Das gleiche Problem tritt auf, wenn Metallobjekte unterschiedlicher Größe nahe genug an der Antenne oder der Zuleitung sind, um mit beiden induktiv gekoppelt zu werden.
  5. ^ Das Max / Min-Stromverhältnis ist identisch mit dem Max / Min-Spannungsverhältnis, daher gibt es keinen Unterschied zwischen den Werten des “Spannungs-Stehwellenverhältnisses” (VSWR) und des “Strom-Stehwellenverhältnisses” (ISWR), abgesehen von den technischen Details von wie die Messung durchgeführt wird.

Verweise[edit]

  • Silver, H. Ward (N0AX), Hrsg. (2011). Das ARRL-Antennenbuch (22 ed.). Newington, CT: American Radio Relay League. ISBN 978-0-87259-680-1.