(1)直排阵列
直排阵列是垂射阵列的一种类型,各天线元的轴沿着同一条直线放置。以半波偶极子直排阵列为例,所有天线元在阵列主轴方向上都没有能量辐射,因此在这个方向上没有信号;但在阵列的一侧所有天线单元都有能量辐射(要考虑相位问题)。
直排阵列天线安装时,通常是主轴垂直放置。它们在水平方向上是全方向性的,但是在垂直平面内的辐射角较小。因此,它们适合制作很好的移动无线系统基站天线。许多蜂窝无线系统和PCS系统的基站使用的是直排阵列。
(2)垂射阵列
将天线单元按多列同向排列,阵列的主轴与单元的主轴垂直,也能组成一个垂射阵列,安装时使主轴垂直放置。次阵列中天线元虽然不是直排的,但仍然是同相位。与直排阵列不同的是它们的极化方式。以偶极子天线阵列为例,相邻天线元间距为半个波长,并且馈线交叉连接。直排阵列是垂直极化天线,而垂射阵列是水平极化的。
(3)端射阵列
以偶极子天线为例,将上述垂射阵列中各相邻天线元的馈线交叉连接改为平行连接,使得与每个天线元前后相邻的两个天线的相位差为180度,因此来自一个天线元的辐射在垂射方向上与相邻的辐射抵消,在离开天线端点的方向上,来自天线元的所有辐射将叠加起来。这种天线安装一般使其主轴水平,并使其辐射处于一个方向上。这种天线的极化方向取决与所使用天线单元的极化方向。
(4)绕杆式天线
以偶极天线元为例,绕杆式天线在水平面内获得全向的性能,并且极化方式是水平的。偶极天线的馈电相位之差是90度。
绕杆式天线经常用于FM广播接收,在这种应用中,绕杆式天线不需要转子就可以在各个方向上表现出合适的性能。
(5)对数周期偶极天线阵列
这种天线的阵元是偶极天线,其中最长的偶极天线元的长度是最低工作频率的半个波长,最短的天线元长度则小于最高工作频率的半个波长。平行馈线与天线的窄端相连,功率可由交叉连接的网络馈电到其他偶极天线。
八木-宇田天线阵列是最为常用的无源天线阵列类型。它具有一个被驱动的天线元,该天线元后面有一个反射器,前面有一到多个导向偶极天线。反射器的长度略长于半个波长,而导向偶极天线的长度略短于半个波长。各天线元间的间隔不尽相同,但一般都约为02个波长。
天线阻抗可能同时包含电抗与电阻成分。大多数实际应用中,我们寻求的是纯阻性的阻抗(z=R),但是这种理想情况很难达到。例如一个偶极子天线,理论上真空中达到谐振时阻抗为73Ω。但是,当送到天线上的信号频率不是谐振频率时,电抗成分(±jX)就出现了。当高于谐振频率时,天线带感性电抗,阻抗为Z=R+jX。类似地,当低于谐振频率时,天线带容性电抗,阻抗为z=R-jX。此外,在靠近地表的空间中,其阻性部分可能不是73Ω,而可能为30~130Ω的某一值。显然,无论选用特性阻抗为多少的同轴电缆,都很有可能是不合适的。 实际无线电应用中,为了将一个复杂负载(如天线)连到一个纯阻性源上,最常见的情形是在负载与源之间构造一个匹配网络(图)。匹配网络的阻抗必须等于负载的复阻抗的共轭。例如,如果负载阻抗为R+jX,匹配网络的阻抗就必须为R一jX;类似地,如果负载阻抗为R一jX,匹配网络的阻抗就必须为R+jX。
棒状天线(又称直线天线)是一种水平多道极性的无线通信天线,由一根长杆杆体、一根短棒棒体或一根电缆组成,并在频率范围内具有最佳的功率传输特性。它的工作原理是,当电流流经一根长的铜管时,由于线圈的积分效应,会产生电磁场辐射,而在一端被称为“偶极子”的两个线圈之间,会形成另一个电磁场辐射,这可以让使用者在一定范围内接收和发送电磁波。而这个电磁场中的能量传输是棒状天线最重要的特性。
随着互联网的发展,国内的网吧行业发展非常迅速。网吧聊天、看新闻、互动学习、玩网络游戏等等已成为现代中国人特别是青年一代社交和娱乐的一种形式。以下是为您整理的网吧网络设计方案,供您参考!
网吧网络设计方案一一、需求分析
在该镇,玩大型网游的人几乎没有,顾客上网吧,主要就是浏览网页、聊QQ、看**和玩小游戏,因此对PC配置要求不高。我找了懂行的朋友给配了机器,1400元左右的主机箱,230元的二手显示器,合计一台PC1700元左右。赵某决定采够16台。
根据网吧功能需求和地理位置的受限,4MB的ADSL够用了,需要购买ADSLModem、宽带共享路由器、24口网吧专用交换机各一台,还有5类双绞线若干,这些投资不多一千元左右即可。考虑到以后可能会增加信息点15个左右,虽然到时可以再申请一条ADSL线路,增够交换机,但是必须得换一台双出口路由器,我建议现在就采用双出口路由器。
据了解,目前双出口路由器便宜的最低1700元,赵某觉得投资太多,不愿意,要求就使用普通宽带路由器。(如果普通宽带共享路由器,交换机采用48口,那样投资少些,但这种路由器在这样大的负载下工作,可能会承受不了,容易引起广播风暴,导致不稳定。)
由于这是一个微型网吧,没有太多安全需求,重点是防病毒木马。在杀毒软件中,有卡巴斯基(KASPERSKY)和NOD32免费半年,也有瑞星、江民试用3个月,还有金山部分时段免费的在线杀毒。
最重要的一点,网吧的管理。Wealsh网吧管理系统——具有计费管理等功能,而且免费。影子系统软件,安装在客户机上,不管顾客做了什么系统改动,重启计算机后都会自动恢复到原样,保护系统不被破坏,减少维护成本。
二、网络拓扑设计
电信公司采用的是动态地址分配,所以路由器WAN地址设置为“动态地址”,而LAN地址设置为19216811,即为该网络的网关地址。该路由器具有DHCP功能,将地址范围设置为1921681101~1921681200,客户机本地连接IP地址选择自动获取IP地址。使用该路由器的静态地址绑定功能,将1921681254与计费服务器的MAC绑定。
三、施工安装
PC的摆放与安装没有多大问题。需要注意的是双绞线的走向和电力线的走向要有一定距离。我们将双绞线布在墙壁上方然后转向下安置信息插座连接客户PC,电力线走墙壁下方,每隔2~3米留一个插座,每个插座供3台PC使用。
Modem、路由器、交换机的位置:没有机柜,也没有跳线架,除了将交换机的位置摆放高一点,其它设备就安置在离收银台不远的墙边,还可以随时监视着。
四、网吧总投资表
序号投资项目名称价格
01PC机,16台1700元×16台+运费200元=27400元
02Modem、路由器、交换机、双绞线、电力线1000元
02电脑桌、椅子、收银台柜子之类“家具”
03房屋租金
04ADSL接入1200元/年
05没有请网管,“家具”之类均自己动手安装
06合计
五、总结
这次主要是帮朋友提供了技术方面的咨询,工作很简单,但这种机会也难得。毕竟把书上的知识模拟出来跟实践是有不同的,在书上有的实际问题考虑不到,而在实践中,遇到问题,就得自己判断,因为有的书上也可能找不到答案。
后来要增加15台机子,问我有没有办法不使用双出口路由来实现。我想了个用两个路由与两台交换机组成网状连接,但后来仔细想了想,这样虽然应用了两条4MB线接入,但用户可能并不会体验到带宽的增加,因为这样的设计起到了路由的备份冗余,没有达到增加带宽的作用。
网吧网络设计方案二目的:
小型网络的规划与设计
网吧应用服务器的规划与设计
背景:
90台pc上网
划分不同功能区:网游区域、视频点播及QQ/web区域、内部对战游戏区域。各区域30台计算机
网吧为满足用户看高清**等需求,专门提供了流媒体服务
数据更新(网游更新、病毒更新)
客户机:提供专门的网络游戏服务
常用软件等工具的下载服务(FTP。网络硬盘)
资金投入:
总费用不能超过40万(所有计算机、服务器、网络设备、网络接入的年费用)
方案要求如下:
一、网吧网络需求及设计原则
11方案背景
随着互联网的发展,国内的网吧行业发展非常迅速。网吧聊天、看新闻、互动学习、玩网络游戏等等已成为现代中国人特别是青年一代社交和娱乐的一种形式。对于互联网有很大的需求:看新闻、使用免费信箱、利用网络资源、网上聊天、网上游戏、使用免费个人主页等。
目前,网吧所提供的服务,全部与网络有关。随着网络技术的发展,网吧提供了更强大的网络服务。我们的设计遵循以下网络设计原则:
实用性和经济型:网吧一次性资金投入大,设备折旧快,目前外部经营环境差;另一方面,网吧应用环境恶劣,因此,在网络的建设过程中,系统建设应始终贯彻面向应用、注重实效的方针,坚持实用、经济的原则。
先进性和成熟性:我们只有采用当前符合国际标准的成熟先进的技术和设备,才能确保网络能够适应将来网络技术发展的需要,保证在未来几年内占据主导地位。
可靠性和稳定性:在考虑技术先进性和开放性的同时,还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术及维修能力等方面着手,确保系统运行的可靠性和稳定性,达到最大的平均无故障时间。
安全性和保密性:在系统设计中,既要考虑信息资源的充分共享,更要注意信息的保护和隔离,因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境,采取不同的安全措施,包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。
网吧是一个多元化应用的系统集成网络,具备较强的预扩展性。越来越多的网吧正在或者已经建立多元化的网络,在这个新时代建网吧,有高效、通畅、安全、节能的网络体系,给人时尚愉快的感觉,才能成为一个好的盈利网吧。
12网吧网络主要具有以下几个方面的功能
游戏功能:给予玩家单机、网游、网络对战的游戏畅快体验。
影视音乐功能:给予影音爱好者最新的**视觉震撼、最新的歌曲听觉享受。
资料查找功能网游区域:给予工作人员,最快的网速和便捷的搜索平台。
13网吧网络设计原则
虽然小型网吧相对较小但其设计原则跟大中型网吧设计基本一致
1实用性和经济性
由于网吧一次性投入,设备折旧快,目前外部经营环境差另一方面,网吧应用环境比较恶劣,顾客应用水平不齐,因此,在网络的建设过程中,系统建设应用始终切面向应用,注重实效的方针,坚持,经济的原则
2先进性和成熟性
当前计算机网络技术发展很快,设备更快淘汰也快这就要求网络建设在系统设计时既要采用先进的概念,技术和方法,又要注意结构,设备,工具的相对成熟只有采用当前符合国际标准的成熟先进技术和设备,才能确保网络能够将来网络技术发展的需要,保证在未来几年内占主导地位
3可靠性和稳定性
在考虑技术先进性和开发性的同时,还应从系统结构,技术措施,设备性能,系统管理,厂商技术支持及维护能力等方面着手确保系统运行的可靠性和稳定性
4安全性和保密性
在系统设计中,既考虑信息资源的充分分享,更要注意的保护和隔离,因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境,采取不同的措施,包括系统安全机制,数据存取的权限控制等
5可扩展性和易维护性
为了使用系统变化的要求必须充分考虑以最简便的方法,最低的投资,实现系统的扩展和维护把当前先进性,未来可扩展性和经济性结合起来,保护以往,实现较高的总体性能价格比
14现有网吧存在的问题
1、网络病毒和网络攻击现象造成网吧掉线的问题频繁出现
尽管现有的网吧系统都有还原功能,包括硬件形式(还原卡)、软件形式(冰点还原软件),系统在运行过程中,因上网用户浏览网页、下载非法的控件、运行非法的软件(外挂程序,如传奇外挂等)附带的像网页病毒、蠕虫病毒、特洛伊木马等各种网络病毒的现象经常发生,而一般的病毒只对本机有影响,对网络上的其他机器不会造成影响,这类病毒危害性比较小,重启系统以后就能排除,但是对于某些蠕虫病毒,典型的像ARP病毒、震荡波病毒、RPC蠕虫病毒等会向整个网络传播,导致网络阻塞,严重影响网络性能。
而像ARP病毒则更为严重,向同一网段内所有的机器广播错误的ARP数据,导致同一网段内主机找不到正确的网关而不能上网,或者向路由器广播错误的ARP请求,导致路由器处理性能急速下降,进而影响整个网络的性能。主要的现象为:部分机器轮着掉线,ping网关延时非常大,网页打开速度缓慢。
针对这种现象,现有路由器厂商的解决办法是针对ARP做IP和MAC地址双向绑定,这种办法能解决70%左右网吧固定IP方式上网的用户,针对网吧无盘系统用户,如果使用动态自动获取IP的方式上网的话,路由器DHCP可指定分配IP对应的MAC地址,给内网机器预备IP,然后再采用IP和MAC双向(路由器和内网主机)绑定的方法防止ARP病毒的攻击。
前两种方法也是目前网吧ARP防范的主要手段,而英迈科技在此基础上,自主研发了最新的防范ARP攻击的技术,采用定时向内网广播正确的ARP数据的同时,针对ARP攻击技术,路由器还会自动检测内网是否存在ARP攻击,一旦存在,该路由器则会启动反向ARP攻击技术,正确引导内网主机进行网络连接,免除网吧业主因ARP掉线的烦恼。
2、同行业聘请网络高手进入网吧进行网络攻击进而夺取其网吧客户资源
由于部分网吧经营得当,赚取的利润也非常的可观,一般来说,网吧基本都是集中在人流量比较大的繁华地带,像大学城、火车站、街道、住宅区附近等,像某些大学地段的网吧甚至达到了网吧一条街的现象,而如此之多的网吧,经营模式各有不同,网吧收入也各有千秋,部分网吧生意红火,而部分网吧生意惨淡,随之而来,为了维持网吧经营,部分生意不好的网吧业主开始聘请网络黑客进入周边网吧,进行网络攻击,或者通过公网IP,对该网吧进行远程攻击,导致路由器死机使其上网用户减少而增加自己网吧的客流量的目的。
针对上述黑客攻击的行为,英迈科技最新产品IR6200+、IR6300+、IR6400+百兆系列,针对远程攻击采取取所有的外部端口,从而避免路由器经常遭受远程攻击导致死机的现象。由于黑客对内网的攻击,一般都是采取向路由器发送ICMP、ARP数据包,导致路由器负载过重而挂死的现象。英迈科技生产的IR6200+百兆级网吧路由器系列针对这种情况,路由器系统采取自动过滤同一请求数据的原理,并结合特有的网络巡警功能,对路由器的CPU、内存、和带宽的占用进行实时的监控,从而保证路由器以最佳的状态为用户服务。
而对于黑客在网吧内通过交换机对网内上网用户系统的攻击,提醒网吧业主,即时做好系统安全措施,防止系统的漏洞攻击。
3、网络中存在广播风暴
对于网吧中广播风暴的问题,大部分网吧业主采用划分VLAN的功能来减少广播风暴的区域大小,从而达到将广播风暴减少到最低的网络环境。
4、网络带宽分配不均衡 ,导致一部分用户上网速度非常快;另一部分用户上网速度慢,游戏卡机现象经常发生。大部分用户网络实好实坏,严重影响了用户上网的兴趣。在现有的网吧网络环境中,客户的网络需求多种多样,像P2P软件的应用,包括:pplive、QQ直播、BT、电驴、哇嘎等点对点的网络应用,在网吧占用了极大的网络带宽,从而导致其他客户上网速度明显下降,网络大型游戏卡机的现象经常发生,对于这一现象,英迈科技产品采取Qos流控的方法,针对TCP、UDP链接数、用户整体带宽进行限制,还可根据不同的区域进行带宽的分配,网吧业主使用后反应的情况非常的好,网吧卡机现象不见了,整个网速带宽分配均衡,客流量也逐渐增加。
5电信、网通游戏卡机的现象
根据网吧业主反应的现象,现有的网吧单线接入电信ISP线路的时候,电信游戏非常的畅通,而网通游戏则卡机现象严重,针对这种情况,网络中出现了双线接入网关切换器,通过接入电信和网通两条线路,使用两台路由器分配在同一网段,而系统中采用路由器的网关切换,达到电信和网通互联的目的,这种做法能满足网吧业主的需求,但是还是存在各方面的弊端:比如在设备上,需要提供两台路由器,组网成本增加,而且用户在使用的过程中,如果先使用电信再切换到网通的情况下,需要手动切换,而且在切换过程中存在电信和网通网关切换的延时,给用户带来很多不便的麻烦。
15针对问题提出的解决方法
1平时做好防范措施、避免黑客攻击。
2定期对网络设备进行维护和更新。
3购买一台高性能的、安全性能高的路由器。
二、网吧网络的设计方案
21网吧网络总体设计
1、为同一网吧提供网通、电信同时接入,保证速度和带宽,保证最优质的访问。
2、在内网客户机器上无需手工切换,实现同时无差别访问网通、电信的私有资源
3、稳定性和安全性:好的路由器可以实现长时间、大负荷稳定在线运行,内置防火墙保证网吧可以有效抵御黑客及网络病毒攻击;
4、经济性和可扩展性:网吧建设初期可以选择单线路或者双线路接入,后期可以通过增加运营商线路或者增加同运营商线路提高访问速度、资源、带宽等。
5、可维护与可管理性:全中文配置界面,鼠标指点间轻松完全复杂配置。适合对网络技术不是很熟悉的人员进行 *** 作。
22网络拓扑图
23方案说明
1、网络层次设计:
两百台以上的网吧,可以采取接入层、汇聚层、交换层三个网络层次的设计。接入层,对于两百台的机器来说,选择一个合理的接入设备,是最关键的,而且我们要根据接入设备选择合适的带宽。我们可以简单计算一下网络带宽来决定网络接入设备的总带宽,每台机器最大的网络流量7-8KB字节计算,两百台机器是20XXKB字节左右,加上30%的网络损耗,网络总带宽应该为2600KB字节,我们的光纤初步可以选择为30MB的接入。当然了,为了加快网络速度,也可以选择百兆的接入点。这样看来,我们的网络接入层可以选择为百兆设备。
接入带宽计算出来了,我们就选择网络接入设备,是用软路由。硬件路由器,国内的生产厂商的技术不是太成熟,国外的产品,主要是针对于ISP接入商或对网络功能要求较高的用户而设计,并不适用于我们的网吧。硬件路由器与软路由的一个最大的区别就是硬件路由器的功能多而强大。
在软路由方面,我们可以用以下选择,Smoothwall、Icpop、RouteOs、Linux等软件,比较看来,K71g兄弟制作的软路由,功能还是比较强大,而且速度不次于专业的电信级路由器。
2、汇聚层:
汇聚层是整个局域网的核心部分,由于网吧内部的数据交换量特别大,因此,我们在选择汇聚层设备的时候,一定要选择一款合适的汇聚层网络设备。两百台机器的网吧,可以选择百兆的二层交换设备,支持VLAN功能,虽然我们不需要划分VLAN,如果我们的网络设计不能达到我们的要求,划分VLAN是我们的必选之路;二层交换的背板带宽不能低于8G,而且要支持MAC地址学习功能,MAC地址表不能小于24KB;汇聚层网络设备最好支持网络管理功能,方便我们的管理和维护;汇聚层网络设备的端口数量,最好要比我们设备的网络端口数量多出一些,方便以后我们的网络升级和改造。
虽然我们的接入层选择的是百兆网络设备,由于我们网吧中,相当大一部分数据流量,不必经过接入层,因此我们在选择接入层的网络设备时,没有必要与汇聚层网络设备同步。
3、交换层:
交换层是整个网络中的中间层,连接着汇聚层和网络节点,是决定我们整体网络传输质量的很重要的一个环节。随着百兆网络设备的普及,我们交换层的网络设备,肯定首选百兆。交换层设备选择时,需要满足下列要求:支持百兆传输带宽,背板传输不能低于6G,支持MAC地址学习功能,MAC地址表不能小于8KB。
4、综合布线设计:
布线是连接网络接入层、汇聚层、交换层和网络节点的重要环节。在布线时,最好使用专门的通道,而且不要与电源线,空调线等具有辐射的线路混合布线。
网络设备的放置,最好放在节点的中央位置,这样做,不是为了节约综合布线的成本,而是为了提高网络的整体性能,提高网络传输质量。由于双绞线的传输距离是100米,在95米才能获得最佳的网络传输质量。在做网络布线时,好设计一个设备间,放置网络设备。
接入层与汇聚层之间的双绞线,可以选择超五类屏蔽双绞线,以使网络性能得到最大的提升。汇聚层与交换层之间的双绞线,由于是网络数据传输量最大的一个层次,同样采用超五类屏蔽双绞线。交换层与网络节点之间,我们就可以采用普通的超五类非屏蔽双绞线。
在布线的时候,要注意以下几点:一是在布线时,每条线一定要做好相应的编号,方便日后的维护;二是每层之间最好保留两条至三条的备用线,防止我们网线损坏时做备用;三是制作网线的时候,一定要按照标准的接线方法,以获得最高的传输速度。
5、IP地址的选择
由于C类的IP地址决定了一个网络段中只能容纳253台机器,对于253台以上的机器,如何设计网络结构与使用哪一类IP地址有很大的关系。对于二百台机器的网吧,使用C类的IP地址做多个网关来实现网络的互联。我们的网络汇聚层设备虽然具备VLAN功能,由于网络数量流量大,如果使用多个网关并划分VLAN来实现网络的互联,将会加重汇聚层网络设备的负担,影响整个网络的数据传输。
广电宽带当前流行的网络接入技术有以太网接入技术(不需要宽带猫),ADSL(需要宽带猫),CABLE MODEM(不需要宽带猫),广电的特定条件决定广电的宽带发展将采用CABLE MODEM和以太网技术。
如果有耐心就把下面的看完吧
分析了目前广电网络的现状,简单比较了几种流行的宽带接入技术,介绍广电宽带的两种接入方式。
关键词: CABLE MODEM;以太网;ADSL
1、 广电网络的现状及发展
众所周知,由于电视技术的发展,有线电视网络不论从现状,还是未来的发展,都遇到了许多棘手的问题。比如,被视为广播电视新一轮革命的数字化,在全国范围里面还没有较大的动作,就已经遇到了IP电视的威胁;就是作为电视节目传输的传统业务,也受到了直播卫星和小锅头的威胁。真可谓是前有狼,后有虎,有线网络似乎看不到什么光明的前途了。那么,广电网络应该如何发展呢?俗话说知人者智,自知者明,我们应该全面地看待广电,只有全面认清自己,才能扬长避短,找到一条适合的发展道路。那么,广电的优势在哪里呢?我想应该在以下几个方面。首先是垄断的优势,但是垄断具有时间性,这优势已经慢慢地消失,但毕竟为我们争取了一些时间和空间。其次是入户的优势,广播电视作为党和政府重要的宣传喉舌和城市公共设施建设的重要组成部分,在城市基础设施建设、房地产开发,特别是城区管道和住宅小区建设方面,是能够为将来的发展提供更好的铺垫的。具体到我市广电网络,在城区的管道建设方面,我们已经铺设了漫长的城区地下管网;在住宅小区方面,我们的有线电视-5线和上网的5类线已经进入各个新建楼宇。还有就是终端的优势,有线电视不仅在物理层面上连接千家万户,而且在群众的心目中,有线电视也是不可缺少的生活必需品。没有终端用户,任何新业务和新技术都难以转化成市场的优势和经济的收益。掌握了终端用户,同时也掌握了通往用户的营销渠道,这个优势的潜力是巨大的。
现在,我们对于广电网络的现状就有了比较全面的了解,对于将来的发展,思路上也就能够更加清晰和准确了。将来的电视市场,应该是卫星、有线、无线、IP电视几家共处的局面,谁也吃不掉谁。我们就必须主动出击,找到自己的发展空间,真正转型为综合业务运营商。首先,从基本业务来讲,就是传统的有线电视,直播卫星和小锅头的侵蚀不可逆转,但它们最大的局限性在2个方面,一是本地化节目的缺乏,二是营销网络还未形成,所以它们的影响还是有限的。但是传统的业务只能靠提高信号质量继续保持,将来的发展却不能仅仅停留在这个层面上。其次,从增值业务来讲,与IP电视相比,有线数字电视最大的优势在于带宽,这也是IP电视最大的瓶颈,但是就机顶盒和数字电视的收费问题,一时难以解决,这也是限制数字电视发展的瓶颈。还有就是广电网络与其他电信运营商的合作方面,就本市而言,目前在视频点播方面与电信合作,在CABLE MODEM上网方面与铁通合作,租用铁通的100M出口,但是合作是分享利益,而且稳定性也不能得到真正的保证。综上所诉,要想广电目前极其未来的真正大发展,要想做到利益最大化,就个人认为,必须拥有自己的宽带网络,利用自己现有的网络资源,大力发展广电宽带上网业务。
2、宽带的几种接入方式的比较
当前流行的几种宽带网络接入技术有以太网接入技术,ADSL,CABLE MODEM,下面就这几种不同的技术进行简单的介绍。
简单来说, ADSL(非对称数字用户线)就是利用现有的用户终端接入条件,使得ADSL和POTS(传统模拟电话业务)在同一对线上共存,POTS分离器由一个低通滤波器和一个高通滤波器组成,它将模拟电话信号从数据信号中分离出来。ADSL的最大数据速率取决于传输距离,线路规格和受干扰情况。整个用于ADSL的电话线频带的分布是:模拟电话频率范围是0~4KHZ,上行频率的范围是大约25~138KHZ,下行频率则一直延伸到1104MHZ。用于ADSL的标准线路编码是离散多音频调制(DMT),整个话路频带按照基本频率43125KHZ的倍数划分为256个载波,DMT的基本原理就是在256个载波上并行地传输信息比特,每个载波采用正交幅度调制(QAM)方式。通过此种技术,ADSL允许用户保留他们已经申请的模拟电话业务,并且
卫星通信双线极化天线馈源阵列分析的论文
摘要 :本文介绍了一种用于Ku频段卫星通信的双线极化天线馈源阵列,该馈源阵列可应用于单反射面或双反射面的卫星通信天线中,实现对通信卫星的小角度、高速、高精度电子波束扫描和跟踪,降低卫星天线对机械伺服结构精度和动态跟踪的要求,从而大幅降低伺服系统成本,拓展动中通卫星天线在民用领域的应用。
关键词 :馈源阵列;动中通;微带天线
1引言
星地动中通天线系统满足了用户通过卫星在动态移动中传输宽带数据信息的需求,使车辆、轮船、飞机等移动载体在运动过程中可实时跟踪卫星,不间断传送语音、数据、图像等信息[1][2]。目前,动中通天线主要用Ku频段与固定轨道卫星进行通信[3],需同时覆盖上行/下行频段,其中上行频段为1375-145GHz,下行频段1095-1175GHz、1225-1275GHz,上行和下行频段为双正交的线极化。为保证卫星与地面移动设备间的流畅通信,动中通天线要实时指向通信卫星,同时为避免天线发射时对邻近卫星的干扰,移动设备在运动中天线的跟踪误差要小于01°,并且馈源也要进行旋转跟踪,接收和发射间的极化隔离度要大于30dB[4][5]。国内外已有多家企业推出了动中通天线产品,如以色列RaySat公司的多组片天线、美国TracStar的IMVS450M产品等[6]。为满足天线对卫星的高精度实时跟踪对准的要求,上述动中通天线中均包含有自动跟踪系统,在初始静态情况下,由GPS、经纬仪、捷联惯导系统测量出航向角、载体所在位置的经度和纬度及相对水平面的初始角,然后根据其姿态及地理位置、卫星经度自动确定以水平面为基准的天线仰角,在保持仰角对水平面不变的前提下转动方位,并以信号极大值方式自动对准卫星。在载体运动过程中,测量出载体姿态的变化,通过数学运算变换为天线的误差角,通过伺服机构调整天线方位角、俯仰角、极化角,保证载体在变化过程中天线对星保持在规定范围内,使卫星发射天线在载体运动中实时跟踪地球同步卫星。高精度的伺服系统始终是传统动中通天线系统的关键部分。通常情况下,由于动中通天线具有较大的口径(一般约为08~12m)及重量,造成了高精度伺服系统具有较高的成本。目前,应用于动中通天线的高精度伺服系统成本动辄数万、甚至超过十万,占整个动中通天线系统成本的很大部分,限制了动中通卫星天线在民用领域的广泛应用[5]。
2双线极化天线馈源阵列
为了克服现有的动中通天线跟踪伺服系统所需精度高、成本高等缺点,我们开发了一种双线极化天线馈源阵列,可应用于单反射式或卡塞格伦式卫星通信天线中,结合后端的多通道数字波束形成(DigitalBeamForming,DBF)技术实现天线系统的机电融合跟踪,最终通过“大角度低精度机械跟踪”与“小角度多通道DBF精确跟踪”相结合,在实现天线系统对卫星的高精度跟踪对准的同时,降低对伺服系统的精度要求,从而降低伺服系统的成本。此馈源阵列为中心对称式结构,阵列的中心放置在单反射式或卡塞格伦式天线的焦点处,当对阵列中不同单元进行馈电时天线将辐射不同指向的高增益波束,此时再结合后端的高精度DBF技术可实现小角度范围内高精度的波束指向控制。馈源阵列采用基于微带印刷电路板的“法布里-帕罗”天线形式,阵列由三层结构组成,其中底层为带金属地板的微带反射板,中间层为微带形式的天线结构,顶层为一块起增强定向性作用的纯介质板。
21底层结构
馈源阵列的底层为一侧附铜并开有8个馈电孔的介质板,SSMA以及空心铜柱通过馈电孔焊接在底层介质板上,发射天线馈口和接收天线馈口分别有4个馈电孔。图2为底层电路板结构示意图。
22顶层结构
顶层介质板是将覆铜板全部刻蚀掉的介质板,构成了“法布里-帕罗”的上层结构。图3为顶层电路板结构示意图。
23中间层结构
中间层电路板两侧分别刻蚀了发射天线、接收天线及其附属馈电线路,其中,为焊接方便,焊盘均在一侧。为隔绝表面波对天线方向图的影响,天线阵列由格状金属条带分割,电路板两侧均有金属条带,并由金属化通孔相互导通。图4为中间层电路板结构示意图。中间层电路板上的微带阵列单元采用一对交叉的金属偶极子结构分别实现收/发的功能,两金属偶极子分别印刷于中间层微带介质板的正面与背面,分别工作于收/发(下行/上行)频段,并且交叉偶极子结构可对应实现收/发所要求的两正交线极化。阵列单元通过同轴底馈的方式实现馈电,其中偶极子的两臂分别与同轴接口的内芯以及外壁通过一段印刷细导线相连,这里采用细导线以减小馈电结构对收/发间隔离的影响。为进一步减小馈电结构对收/发间隔离所带来的影响,在设计中将同一位置处的两偶极子结构通过一段印刷细导线相连,通过其长度、粗细等参数可利用合适的对消手段来实现收/发之间的高隔离。通过在阵列单元周围引入一圈密集的金属化通孔结构,并且在电路板上设计金属附加结构以隔离介质中的表面波,从而降低阵列单元间的互耦。
24馈源阵列的装配
馈源阵列的三层电路板由数个尼龙螺柱进行固定,图5是馈源阵列的立体分解及整体装配示意图。在馈源阵列结构中,通过调节金属偶极子的'臂长,可调节天线的工作频率。通过调节顶层介质基板与中间层电路板间的距离,可方便地调节辐射增益以适应不同反射面尺寸及焦距的需求。
3仿真及实测效果
馈源阵列的端口1、端口3、端口5、端口7为接收端口,端口2、端口4、端口6、端口8为发射端口。图6是馈源阵列的仿真和测试回波损耗结果图。由图6可见,接收端口和发射端口回波分别在1225-1275GHz和1375-145GHz范围内小于-10dB,达到了良好匹配。图7是馈源阵列在工作频点125GHz的仿真及实测接收方向图。由图7可见,工作于125GHz时,天线在天顶方向的增益为15dB,副瓣比主瓣低10dB(仿真)/18dB(实测)。图8是馈源阵列在工作频点141GHz的仿真及实测发射方向图。由图8可见,工作于141GHz时,天线在天顶方向的增益为15dB,副瓣比主瓣低11dB(仿真)/10dB(实测)。
4结束语
本馈源阵列采用微带印刷电路板结构,简单紧凑、工艺成熟、加工简单、成本较低且适用于大规模生产。相比于传统的波导口、波导喇叭等馈源结构,可在较小的面积内实现多个单元以及收/发通道,从而利于实现更高精度的波束指向控制。同时,馈源阵列采用的对消技术可在天线结构端实现同一位置处接收/发射通道之间30dB的隔离度,减轻了后端器件的压力。从实际应用来看,天线馈源阵列与主反射面配合,实现了动中通卫星天线对Ku频段通信卫星的小角度、高速、高精度电子波束扫描和跟踪。采用这种技术,大幅降低了天线对伺服系统精度和动态反应速度的要求,把伺服系统的成本降低了一个数量级,有助于推动卫星天线在天地一体化通信中的规模应用。
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