Мобильный офис с антенной решеткой стандарта GSM-900

Выбор размера антенны произведем из площади антенны S, необходимой для обеспечения заданного коэффициента усиления

:

(3.6)

Отсюда делаем вывод, что минимальное число излучателей, необходимый для реализации заданного коэффициента усилен

ия: m=2, n=2.

Учитывая то, что схема питания элементов последовательно-параллельная, расстояние между элементами равно

а учитывая размеры элементов получаем расстояние между осевыми излучателей:

dx=dy=0.23 м

3.4 Расчет ДН АР

3.4.1 Диаграмма направленности одиночного элемента

Рассчитаем и построим диаграмму направленности одиночного элемента по формуле (3.7):

(3.7)

Рис. 3.7 ДН МП резонатора в вертикальной плоскости

Ширина диаграммы по уровню -3 дБ = 70 град.

Рис. 3.8 ДН МП резонатора в горизонтальной плоскости

Ширина диаграммы по уровню -3 дБ = 68 град.

3.4.2 Расчет ДН АР для центральной частоты 925 МГц

ДН АР определяется формулой

(3.8)

где F1 – ДН одиночного излучателя см (х.х)

Fp – множитель решетки

(3.9)

Где

(3.10)

Рис. 3.9 ДН АР в вертикальной плоскости

Рис. 3.10 ДН АР в горизонтальной плоскости

3.4.3 Расчет коэффициента усиления

(3.11)

Коэффициент использования поверхности взят равным единице.

3.5 Результаты расчетов

В результате расчетов были получены следующие параметры проектируемой антенны:

· Тип антенны – МПА

· Схема питания – параллельно-последовательная

· Количество излучателей в вертикальной плоскости – 2

· Колличество излучателей в горизонтальной плоскости – 2

· Размеры излучателя – 139мм х 139мм

· Ширина ДН в вертикальной плоскости - 36°

· Ширина ДН в горизонтальной плоскости - 36°

· Высота подвеса излучателей над экраном – 9.4 мм

3.6 Изготовление лабораторного образца АР

Для изготовления лабораторного образца использовался фольгированный двухсторонний стеклотекстолит. Толщина диэлектрика 1 мм. При изготовлении излучателей был использован тот же стеклотекстолит, у которого с одной из сторон был удален слой фольги. В качестве опор под излучетели, для создания воздушной прослойки, был использован пенопласт. Соединение излучателей, пенопласта и экрана между собой осуществлялось клеем "Момент". Линия питания была вырезана из медной фольги.

После первого подключения антенны к измерительным приборам выяснилось, что реально нижний диапазон излучения антенны не совпадает с заданным. Для уменьшения нижней частоты к углам излучателей были припаяны реактивные элементы емкостного характера.

Для изготовления "корпуса" антенны использовался нефольгированный стеклотекстолит, который был закреплен к экрану антенны на подставках, и пенопласт, для закрытия отверстий по боковому периметру антенны.

После ряда тестовых включений и измерений КСВ был подобран питающий шлейф из медной проволки диаметром _, сопротивление которой можно рассчитать по формуле .

3.7. Экспериментальные исследования лабораторного образца АР.

3.7.1 Измерение ДН.

Для измерения ЛН использовались приборы, блок-схема включения которых представленна на рис. 3.11

Рис. 3.11 Блок-схема установки для измерения ДН

На высокочастотном генераторе задавалась необходимая рабочая частота, на которую также настраивался измерительный приемник. Далее, антенна, расположенная на поворотном устройстве, располагается напротив приемной антенны, и путем вращения поворотного устройства с исследуемой антенной, производилось снятие зависимости показаний измерительного приемника от угла поворота. Результаты измерений сведены в таблице 3.1 и представленны графически в приложении 1.

Таблица 3.1.

 Скачать реферат