定義
天線的電參數一般都與工作頻率有關。當工作頻率偏離設計值時,電參數指標將下降。所以工作頻頻寬度取決於天線電參數的容許變化範圍
在微波接力通信和衛星通信中,工作頻段有時是一段一段的,兩個頻段之間有一個空隙。
工作頻段只有一個連續段時,稱為單頻段;有兩個被頻段空隙隔開的連續段時,稱為雙頻段;三個以上被頻段空隙隔開的連續段時,稱為多頻段。目前愈來愈多地要求設計寬頻帶天線以適應雙頻段或多頻段工作需要。
多頻段天線
軟體無線電要求使用能夠滿足低頻(LF)和超高頻(UHF)要求的寬頻天線技術,包括共址干擾抵消、多頻段多模式天線的相互影響、插入損耗、饋送容量以及很容易進行重配置的智慧型天線(SmartSoftAntenna)。
設計時除了需要展寬各陣元的頻響頻寬之外,還涉及到陣元排列的幾何結構和陣元間距,且陣列處理中的方向分辨力以及各個陣元所接收信號之間的相關性都與陣元間距有關。均勻圓陣可以同時在360°內形成多個波束並具有較好的頻寬特性。
為同時接收不同工作頻率、不同方向的多個期望信號,可採用多頻多束形成與多頻多零陷技術,並藉助頻率—方向聯合估計的方法估算信號的頻率和方向特徵。
為減少設備的體積和成本,同時避免在多通道情況下通道不一致所產生的影響,可視情況選用單通道陣列處理技術。
另外,把天線以疊加的方式“印製”在基片上目前正成為可能。例如,貝爾宇航公司正在進行一項可使天線陣孔徑被疊加在基片上成扁平狀的玻璃天線(VitreousAntenne)研究,它們之間的材料在電子上對其他層或發射機來講是透明的,可覆蓋從UHF到S波段。
多頻段技術
實現多頻段工作有兩種方式:單片與雙片。
單片法是利用不一同模式同時工作,對於矩形貼片,選用的:是模和模,二者諧振頻率之比約為1:3。可插入短路針來提高模諧振頻率,或在貼片上開縫來降低模的諧振頻率,從而控制二頻率比。
雙片法則是利用諧振頻率不同的兩個貼片來工作,通常就將較小貼片疊在較大貼片上,稱為背馱式微帶天線。
多頻段放大器
在非鄰頻傳輸的全頻道系統中,為了解決線路傳輸頻帶太寬,高、低頻增益不易均衡的問題,可以把所傳輸的信號分成若干個頻段分別進行放大,再混合輸出,這就是多頻段放大器。
多頻段放大器屬寬頻放大器,其主要特點是按頻段輸入、處理和放大,有FM、UHF-Ⅰ、UHF-Ⅱ和U四個頻段輸入口實現多路混合,如右圖所示。
多頻段放大器採用LC濾波器作帶通濾波,可以抑制頻段外的信號,帶外抑制度在25dB以上。放大器一般採用電晶體構成共發射極放大電路,第1級為前置低噪聲放大,第2級為小功率推動級,第3級為功率放大級。為了提高放大器的穩定性和獲得平坦的頻率回響,放大電路都採用了並聯電壓負反饋和串聯反饋電路。
多頻段放大器的技術指標如下:
增益:24,39dB
帶內平坦度:-1~+3dB
噪聲係數:7dB
反射損耗:7.5dB(Ⅵ),10dB(Ⅷ、U)
最大輸出電平:110,118 dB
供電電壓:~220V
由於多頻段放大器對頻率不同的幾個波段信號分別進行放大,每一路的放大器可以分別進行調整,以控制各波段電平。與此同時,也解決電平不平衡問題以及因頻道太多而產生能非線性失真問題。顯然,這种放大器可以用作天線放大器或用於小型有線電視系統前端,但不能用於鄰頻傳輸系統。這是因為鄰頻系統中包含有若干個增補頻道,它們處在該放大器所能放大的幾個波段之外。