วิทยาศาสตร์ยอดนิยมเสาอากาศ - แบนด์วิดท์ปฏิบัติการ
ใช้เวลาประมาณ 15 นาทีในการอ่านให้จบ
ฉัน. ความหมายและการจำแนกประเภท
1. คำจำกัดความ: แบนด์วิดท์เสาอากาศ โดยทั่วไปหมายถึงช่วงความถี่ที่สอดคล้องกับเมื่อพารามิเตอร์บางอย่างของเสาอากาศ (เช่น เกน อัตราส่วนคลื่นนิ่งของแรงดันไฟฟ้า ฯลฯ) ตรงตามข้อกำหนดเฉพาะ
2. การจำแนกประเภท
แบนด์วิธสัมบูรณ์: เป็นช่วงความถี่จริงที่เสาอากาศสามารถทำงานได้ สูตรการคำนวณคือ Îf = fmax - fmin โดยที่ fmax คือความถี่สูงสุดที่เสาอากาศสามารถทำงานได้ และ fmin คือความถี่ต่ำสุดที่ เสาอากาศ สามารถทำงานได้
แบนด์วิดท์สัมพัทธ์**: แสดงเป็นอัตราส่วนของความแตกต่างระหว่างความถี่ขีดจำกัดบนและล่างต่อความถี่กลาง สูตรการคำนวณคือ Relative Bandwidth = (f_high - f_low) / f_center.
ครั้งที่สอง ปัจจัยที่มีอิทธิพลและวิธีการนำเสนอ
1. ปัจจัยที่มีอิทธิพล: แบนด์วิธของเสาอากาศได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ รวมถึงขนาดทางกายภาพ รูปร่าง วัสดุของเสาอากาศ และวัตถุประสงค์การออกแบบ ตัวอย่างเช่น เทคนิคต่างๆ เช่น การใช้ลวดโลหะที่หนาขึ้น “กรงลวด” โลหะเพื่อประมาณลวดโลหะที่หนากว่านี้อีก และการรวมเสาอากาศหลายอันเป็นส่วนประกอบเดียวก็สามารถเพิ่มแบนด์วิดท์ของเสาอากาศได้ทั้งหมด
2. วิธีการเป็นตัวแทน:
เงื่อนไขอัตราส่วนคลื่นนิ่งแรงดันไฟฟ้า (VSWR): ภายใต้เงื่อนไขที่อัตราส่วนคลื่นนิ่งแรงดันไฟฟ้า VSWR ⤠1.5 ความกว้างของแถบความถี่ปฏิบัติการของเสาอากาศเรียกว่าแบนด์วิธของเสาอากาศ นี่เป็นคำจำกัดความที่ใช้กันทั่วไปในระบบการสื่อสารเคลื่อนที่
เงื่อนไขการลดอัตราขยาย: ความกว้างของแถบความถี่ที่เสาอากาศได้รับลดลง 3 เดซิเบล เรียกอีกอย่างว่าแบนด์วิธของเสาอากาศ วิธีการแสดงนี้มุ่งเน้นไปที่ลักษณะของอัตราขยายของเสาอากาศที่เปลี่ยนแปลงตามความถี่
III. การประยุกต์ในทางปฏิบัติและความสำคัญ
1. การใช้งานจริง: ในระบบสื่อสาร การเลือกแบนด์วิธของเสาอากาศถือเป็นสิ่งสำคัญต่อประสิทธิภาพของระบบ หาก แบนด์วิธของเสาอากาศ แคบเกินไป อาจไม่สามารถครอบคลุมช่วงความถี่การสื่อสารที่ต้องการได้ ส่งผลให้คุณภาพการสื่อสารลดลงหรือไม่สามารถสร้างการเชื่อมต่อการสื่อสารได้ ดังนั้น เมื่อเลือกเสาอากาศ ควรพิจารณาปัจจัยต่างๆ อย่างครอบคลุม เช่น ช่วงความถี่การสื่อสาร ข้อกำหนดแบนด์วิธ และประสิทธิภาพของ เสาอากาศ ของระบบ
2. ความสำคัญ: แบนด์วิธของเสาอากาศเป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้ที่สำคัญในการวัดประสิทธิภาพของเสาอากาศ โดยจะกำหนดความสามารถในการแผ่รังสีและการรับสัญญาณของเสาอากาศที่ความถี่ต่างๆ และมีความสำคัญอย่างยิ่งในการรับประกันเสถียรภาพและความน่าเชื่อถือของระบบสื่อสาร
ประเภทของแบนด์วิดท์เสาอากาศ
ฉัน. แบนด์วิธสัมบูรณ์
1. คำจำกัดความ: แบนด์วิดธ์สัมบูรณ์หมายถึงช่วงความถี่จริงที่เสาอากาศสามารถทำงานได้ นั่นคือความแตกต่างระหว่างความถี่สูงสุดและความถี่ต่ำสุดเมื่อตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของเสาอากาศ (เช่น อัตราส่วนคลื่นยืนแรงดันไฟฟ้า อัตราขยาย ฯลฯ) ตอบสนองความต้องการเฉพาะ สูตรการคำนวณคือ: B = fh - fl โดยที่ fh คือความถี่สูงสุดภายในแบนด์วิธ และ fl คือความถี่ต่ำสุดภายในแบนด์วิธ
2. ลักษณะเฉพาะ: แบนด์วิดท์สัมบูรณ์สะท้อนขนาดของช่วงความถี่ที่เสาอากาศสามารถครอบคลุมได้โดยตรง และเป็นวิธีที่ใช้งานง่ายในการแสดงแบนด์วิดท์ของเสาอากาศ
ครั้งที่สอง แบนด์วิธสัมพัทธ์
1. คำจำกัดความ: แบนด์วิธสัมพัทธ์แสดงเป็นอัตราส่วนของความแตกต่างระหว่างความถี่สูงสุดและต่ำสุดที่เสาอากาศสามารถทำงานกับความถี่กลางได้ สูตรการคำนวณคือ: Br = (fh - fl) / f0 Ã 100% โดยที่ fh คือความถี่สูงสุดภายในแบนด์วิดท์ fl คือความถี่ต่ำสุดภายในแบนด์วิธ และ f0 คือความถี่กลาง
2. ลักษณะ:
- เนื่องจากแบนด์วิดธ์สัมพัทธ์คำนึงถึงความถี่ศูนย์กลางของการทำงานของเสาอากาศ จึงสามารถสะท้อนการเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพของเสาอากาศที่ความถี่ต่างกันได้แม่นยำมากขึ้น
- ตามขนาดของแบนด์วิธสัมพัทธ์ เสาอากาศ สามารถจำแนกได้เป็นเสาอากาศย่านความถี่แคบ เสาอากาศบรอดแบนด์ และเสาอากาศย่านความถี่กว้างพิเศษ โดยทั่วไป เสาอากาศที่มีแบนด์วิดท์สัมพัทธ์น้อยกว่า 10% เรียกว่าเสาอากาศย่านความถี่แคบ และเสาอากาศที่มีแบนด์วิธสัมพันธ์มากกว่า 20% เรียกว่าเสาอากาศบรอดแบนด์ เสาอากาศบรอดแบนด์สามารถแสดงได้โดยตรงจากอัตราส่วนของ fh ต่อ fl เสาอากาศที่มีค่า fh/fl มากกว่า 2:1 เรียกว่าเสาอากาศบรอดแบนด์ หาก fh/fl มากกว่า 3:1 ก็สามารถเรียกได้ว่าเป็นเสาอากาศแบบย่านความถี่กว้างมาก สำหรับ fh/fl ที่มากกว่า 10:1 มักเรียกว่าเสาอากาศแถบความถี่กว้างพิเศษ นอกจากนี้ยังมีคำกล่าวว่าแบนด์วิธสัมพัทธ์ของเสาอากาศย่านความถี่แคบน้อยกว่า 1% แบนด์วิธของเสาอากาศบรอดแบนด์อยู่ระหว่าง 1% ถึง 25% และแบนด์วิธของเสาอากาศย่านความถี่กว้างพิเศษ มากกว่า 25% .
III. วิธีการนำเสนออื่น ๆ
นอกเหนือจากแบนด์วิธสัมบูรณ์และแบนด์วิดท์สัมพัทธ์แล้ว แบนด์วิดท์เสาอากาศยังสามารถแสดงด้วยแบนด์วิธอัตราส่วน ซึ่งก็คืออัตราส่วนของความถี่ขีดจำกัดบนและล่าง (fh:fl) อย่างไรก็ตาม วิธีการแสดงนี้มีการใช้กันน้อยกว่าแบนด์วิดท์สัมบูรณ์และแบนด์วิดธ์สัมพัทธ์