Antenna

来自Jack's Lab
2019年8月24日 (六) 00:34Comcat (讨论 | 贡献)的版本

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目录

1 Overview

http://www.i1wqrlinkradio.com/antype/ch9/chiave151.htm



2 Test Note

2.1 小螺旋天线

  • 中心频率 432.026MHz,VSWR = 1.17,LOGMAG = -19.8dB
  • 普及版基站 432.026MHz
  • Node mode 11, 20dBm (100mW)


白河峡谷:

  • 普及版基站在室内,朝南紧靠窗

覆盖范围基本是个 500m 半径的圆,北向沿公路到西北直线距离 545m (高老庄乡村酒店),东向往捧河湾方向直线距离 520m,山体阻挡就没戏了,南向最远到云蒙山天池,直线距离 715m(窗户较水泥墙吸收小)

总体 RSSI 最低 -107dBm,最大 -45dBm(院子里)


市区:

  • 普及版基站放客厅

覆盖范围 300-400m 左右,部分刁钻的区域 300m 都不到

RSSI 最低 -107dBm,一楼后门 -76dBm,一楼后门草坪 -66dBm,最大 -40dBm (室内)


  • 软件把基站和节点的频率调整为 470.6MHz 后,室内 RSSI 平均为 -51dBm:
    • 仅仅把节点天线换成细长的 470 天线后,RSSI 最小 -49dBm,最大 -42dBm,5min平均 -46dBm
    • 再拔出基站天线外壳,中心频点由 432 (1.05, -30dB) 变为 456MHz (1.12, -25dB),RSSI 最小-43,最大 -39,5min 平均 -41dBm。


2.2 铜棒天线

  • 普及版基站在室外, 432.026MHz,架高,PoE
  • Node mode 11, 20dBm (100mW)
  • 地点:白河峡谷

覆盖范围核心是个 1000m 半径的圆,北向穿村快出村口直线距离 1000m (村委往北快出村的红房子),东向往捧河湾方向围着山体的公路基本都有信号,最远直线距离 900m(捧河沿村委),继续顺时针往第一瀑方向,部分地区有信号,最远直线距离 1.9km

总体 RSSI 最低 -105dBm,最大 -42dBm(院子里)


3 Tools

HFSS, CST, FEKO, Sonnet, XFDTD ..

HFSS:

  • HFSS 有完善的帮助文档体系,你碰到的问题基本都能通过按 F1 来解决
  • HFSS 有非常完善的后处理功能和异常强大的场计算器,可以获得求解域内任意点的场解
  • HFSS的脚本支持完善,尤其是支持Python以后,复杂的数据处理变得非常简单
  • HFSS基本覆盖了所有需求解的场景

HFSS应该是最好用的天线仿真软件,尤其适用于电小尺寸天线和口径面积在2个波长以内的天线。CST适用于电尺寸稍大的天线,尤其是宽带天线,CST中集成的时域算法可以用对天线进行时域分析,宽带天线的时域分析是特别重要的一点。FEKO一般用来仿电大尺寸天线,尤其是发射面天线。

根据个人经验,分别介绍一下:

HFSS: HFSS基于FEM算法也就是有限元,是一种频域分析算法,常用于电小尺寸复杂结构天线的设计,尤其是谐振天线,比如我最近在设计植入在人体中的窄带天线,在HFSS中仿真设计很方便,很容易就找到谐振点,但是应用基于时域算法的CST,天线就很难找到谐振点。

CST: 个人认为CST的主要卖点就是他们独有的时域算法FIT,有限时域积分,可以用来算中型的电大尺寸天线,尤其是可以用来评估宽带天线的时域特性,分析宽带天线的发射接收波形。

FEKO: MOM和快算多极子起家,集成了PO、UTD等散射及绕射算法,最近加入了FDTD算法。主要拿来算大尺寸天线,尤其是反射面天线。


3.1 HFSS



4 Circular Spiral Antenna

4.1 法向

文献综述:



4.2 轴向


4.3 平面


5 Tesing Record

5.1 433 3dbi



5.2 433 鞭状天线

  • 频率范围: 433 ± 5 MHz
  • 增益: 15 dBi
  • 驻波比: ≤ 1.5 VSWR
  • 输入阻抗: 50 Ω
  • 功率容量: 50 W
  • 天线长度: 22 CM
  • 接口标准: SMA-J
--- rxlora. dst=0 type=0x00 src=0 seq=0 len=11 SNR=9 RSSIpkt=-49 BW=125 CR=4/5 SF=12
^p0,0,0,0,11,9,-49
^r125,5,12,434300
^t2019-05-10T06:04:43.473
noduino.org
--- rxlora. dst=0 type=0x00 src=0 seq=0 len=11 SNR=9 RSSIpkt=-50 BW=125 CR=4/5 SF=12
^p0,0,0,0,11,9,-50
^r125,5,12,434300
^t2019-05-10T06:04:48.482
noduino.org
--- rxlora. dst=0 type=0x00 src=0 seq=0 len=11 SNR=9 RSSIpkt=-49 BW=125 CR=4/5 SF=12
^p0,0,0,0,11,9,-49
^r125,5,12,434300
^t2019-05-10T06:04:53.491
noduino.org


5.3 433 吸盘天线

纯铜棒

  • 频率范围:433 MHz
  • 增益:35dbi
  • 驻波比:<= 1.5
  • 输入阻抗: 50 Ω
  • 最大功率: 50W
  • 总高度:21CM
  • 接头:SMA 内螺内针
  • 极化方式:垂直极化
  • 线材:RG58
  • 工作温度:-40℃~+85℃
--- rxlora. dst=0 type=0x00 src=0 seq=0 len=11 SNR=7 RSSIpkt=-32 BW=125 CR=4/5 SF=12
^p0,0,0,0,11,7,-32
^r125,5,12,434300
^t2019-05-10T06:29:57.390
noduino.org
--- rxlora. dst=0 type=0x00 src=0 seq=0 len=11 SNR=7 RSSIpkt=-33 BW=125 CR=4/5 SF=12
^p0,0,0,0,11,7,-33
^r125,5,12,434300
^t2019-05-10T06:30:02.399
noduino.org


6 Reference









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