关于天线接收功率及功率放大

呜呼哀哉

关于天线接收功率及功率放大 [复制链接]

 

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问题1：对于一个天线，发出去的能量为dbm,接受到部分能量，单位应该还是dbm，问题在于，即使进PCB时，得到信号应该还是个电压信号，有个需求要把功率放大，这里还是放大电压信号吗？这两个没法等效吧？

问题2：对接收天线来讲，同轴电缆和PCB构成了天线的负载，按最大功率传输条件负载应与源等阻抗可以获得最大功率，也就一半。假设天线的阻抗为50欧姆，那么到PCB端，是从BNC插头看到一个50Ω的电阻，还是从BNC接口看进去，加上PCB等效为一个50欧姆阻抗？

上大学时学的 微波与天线 、信号传输理论这两门课都丢了，包括课本都丢了。

请热心网友通俗的回答下以上问题，有资料链接也行。感谢。

btty038

有个转换关系 

 

btty038

dBm可以转换为dBuv  

秦天qintian0303

有源的是不是功率会大一点，这个需要考虑一下

呜呼哀哉

btty038 发表于 2022-10-11 20:12 dBm可以转换为dBuv  

版主可以点下吗？提供链接也行。另外，这个频率不是很高，就27MHz，看来电路板还是集总参数。

呜呼哀哉

秦天qintian0303 发表于 2022-10-11 20:32 有源的是不是功率会大一点，这个需要考虑一下

天线做不了，据说就是个线圈，无源的。

我现在困在这个输出的是能量，存在怎么取得最大能量或者从天线取得部分能量，但比例必须固定，需要算发射天线和接收天线朝向距离固定时，发射的能量。

btty038

btty038 发表于 2022-10-11 20:12 dBm可以转换为dBuv  

版主可以点下吗？提供链接也行。另外，这个频率不是很高，就27MHz，看来电路板还是集总参数。

这个转换关系，基本网上都有

gmchen

dBm是以1mW为单位的功率，计算公式是：dBm=10lg(P/1mW)，所以0dBm对应1mW。10mW可以记为10dBm，100mW记为20dBm，以此类推。

将dBm转换为电压，则必须知道阻抗，P=V^2/Z或者V=sqrt(PZ)。由于绝大部分高频仪器都按照50欧阻抗设计，所以基本上所有的转换表格都按照50欧姆阻抗计算。

电压可以按照V、mV、uV等单位计算，但是高频仪器中习惯按照dBmV或dBuV为单位，计算关系是dBmV=20lg(V/1mV)，dBuV=20lg(V/1uV)

gmchen

问题2：对接收天线来讲，同轴电缆和PCB构成了天线的负载，按最大功率传输条件负载应与源等阻抗可以获得最大功率，也就一半。假设天线的阻抗为50欧姆，那么到PCB端，是从BNC插头看到一个50Ω的电阻，还是从BNC接口看进去，加上PCB等效为一个50欧姆阻抗？

这个问题复杂一些。

首先，天线的阻抗一般不会正好是50欧。第二，假设天线（通过某种阻抗变换后）的阻抗是50欧，那么与它匹配的阻抗应该是从BNC插头处向电路看的阻抗。此阻抗包含BNC插头、PCB连线、以及其后的电路。如果是一个完美的设计，这三者的阻抗都是50欧 ，那么从BNC处看进去还是50欧。否则就会在每个阻抗不连续处产生反射，结果在BNC接口处看进去就不是50欧。

gmchen

商品天线有号称50欧阻抗的，通常是在几何结构上进行设计，使它在某个频段内近似等于50欧。所以用这种天线要注意其适用的频段。

chunyang

在特定的负载阻抗下，功率放大当然意味着电压放大，二者存在对应关系。楼主是要做转发器么？

呜呼哀哉

chunyang 发表于 2022-10-12 14:03 在特定的负载阻抗下，功率放大当然意味着电压放大，二者存在对应关系。楼主是要做转发器么？

不是，是要采集天线接收的功率，做出曲线，反映收发天线的相对位置。

呜呼哀哉

gmchen 发表于 2022-10-12 13:32 问题2：对接收天线来讲，同轴电缆和PCB构成了天线的负载，按最大功率传输条件负载应与源等阻抗可以获得最大 ...

现在这个工作频率只有27MHz，可以按集总参数计算，从天线向PCB看，是不是可以看电路的输入电阻（阻抗），而不是PCB导线、介质材料组成的特征阻抗？这个地方没处理明白过，很混乱。

chunyang

呜呼哀哉 发表于 2022-10-12 14:28 不是，是要采集天线接收的功率，做出曲线，反映收发天线的相对位置。

这里应理解为信号场强，天线收到的信号强度即反映信号的场强。已知发射功率和收发天线的增益，那么就能够根据接收到的信号场强来判断发射天线至接收天线的距离，进而用三角形定位法即可获知发射天线的位置。

gmchen

呜呼哀哉 发表于 2022-10-12 14:37 现在这个工作频率只有27MHz，可以按集总参数计算，从天线向PCB看，是不是可以看电路的输入电阻（阻抗）， ...

是的，对于27MHz，四分之一波长大约是3m，PCB上的走线长度肯定远低于此，可以不考虑其特征阻抗。

engineer-x

27M？你这频率 就是常见13.5M的RFID“天线” 2倍频，其实应该是工作在 近场耦合 模式的线圈，不是你在微波或通信课里学得那种靠 远场辐射 来传输数据的真正天线。

近场耦合最常见的就是感性耦合线圈，即原理和变压器原理差不多。基本还就是低频电路分析方法。

 

呜呼哀哉

engineer-x 发表于 2022-10-12 16:24 27M？你这频率 就是常见13.5M的RFID“天线” 2倍频，其实应该是工作在 近场耦合 模式的线圈，不 ...

厉害，听说两个线圈距离为200-600mm之间，厉害。

呜呼哀哉

engineer-x 发表于 2022-10-12 16:24 27M？你这频率 就是常见13.5M的RFID“天线” 2倍频，其实应该是工作在 近场耦合 模式的线圈，不 ...

朋友，这个RFID接收到的功率差不多是10dbm左右吧，你知道测试天线的接收能量是怎么弄的吗？真的是给天线输出接某个值的电阻，采样电阻电压吗？