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Topic under  Antenna Systems
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Short Desciption:
Law Enforcement and Corrections Standards and Testing Program. U.S. Department of Justice. Office of Justice Programs. National Institute of Justice

Summary:
vii FOREWORD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii BACKGROUND . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v FIGURES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viii COMMONLY USED SYMBOLS AND ABBREVIATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x 1. INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 Organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2. LAND MOBILE RADIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.1 Users . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.2 Frequency Bands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.3 Rules and Regulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3. ANTENNA FUNDAMENTALS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3.1 History of the Antenna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3.2 Frequency and Wavelength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.3 Radiation Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4. ANTENNA CHARACTERISTICS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 4.1 Gain and Directivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 4.2 Radiation Pattern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 4.3 Antenna Polarization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 4.4 Antenna Terminal Impedance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 4.5 Voltage Standing Wave Ratio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 4.6 Effective Length and Effective Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 4.7 Bandwidth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 5. ANTENNA TYPES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 5.1 Dipoles and Monopoles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 5.2 Base-Station Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 5.3 Corner Reflector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 5.4 Yagi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 5.5 Log-Periodic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 5.6 Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 5.7 Unusual Antennas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 5.8 Active Antennas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 5.9 Diversity Antennas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6. TRANSMISSION LINES AND OTHER COMPONENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.1 Transmission Line Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 6.2 Baluns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 6.3 Duplexers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 6.4 Combiners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 6.5 Intermodulation Suppression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 6.6 Multicouplers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 viii 7. RADIO WAVE PROPAGATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 7.1 Transmission Loss and the Power Budget . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 7.2 Free-Space Basic Transmission Loss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 7.3 Terrestrial Propagation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 7.4 Co-Site Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 8. ANTENNA SYSTEM REQUIREMENTS AND DESIGN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 8.1 Define System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 8.2 Design System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 8.3 Select Appropriate Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 9. INSTALLATION, MAINTENANCE, AND SAFETY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 9.1 Vehicular Antenna Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 9.2 Fixed-Site Antenna Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 9.3 Lightning Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 9.4 During Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 9.5 Perform Routine Maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 10. ANTENNA SYSTEM RESOURCES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 10.1 Internet Resources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 10.2 Periodicals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 10.3 Manufacturers’ and Vendors’ Catalogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 11. PROFESSIONAL AND STANDARDS ORGANIZATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 12. ACRONYMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 13. REFERENCES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 14. ACKNOWLEDGMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 FIGURES Figure 1. Elements of a radio system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Figure 2. The propagation of a plane electromagnetic wave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Figure 3. The horizontal-plane and vertical-plane patterns of a vertical half-wavelength dipole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Figure 4. Vertical-plane radiation patterns [12] showing increasing complexity of lobes and nulls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Figure 5. The vertical dipole and its electromagnetic equivalent, the vertical monopole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Figure 6. Typical monopole antennas for (a) base-station applications and (b) mobile applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Figure 7. Omnidirectional base-station antennas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Figure 8. A monopole antenna horizontal-plane pattern, base-station application. The uniform maximum gain corresponds to the outer line on the polar plot . . . . . . . . . . 18 Figure 9. A folded-dipole antenna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Figure 10. Typical mobile antennas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Figure 11. A mobile antenna horizontal-plane pattern [13] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Figure 12. Corner reflector antennas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Figure 13. A typical corner-reflector antenna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Figure 14. A corner-reflector antenna horizontal-plane pattern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Figure 15. The Yagi antenna — (a) three elements and (b) multiple elements . . . . . . . . . . . . . 21 Figure 16. A typical Yagi antenna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Figure 17. A Yagi antenna horizontal-plane pattern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Figure 18. A log-periodic antenna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Figure 19. A typical log-periodic antenna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Figure 20. A log-periodic antenna horizontal-plane pattern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Figure 21. A typical vertical array using folded dipoles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Figure 22. Vertical-plane radiation patterns for (a) single half-wave dipole, (b) two-element array, and (c) three-element array . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Figure 23. A coaxial collinear array . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Figure 24. A vertical-plane radiation pattern without “tilt” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Figure 25. A vertical-plane radiation pattern with 8/ “tilt” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Figure 26. A slot antenna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Figure 27. A simple active antenna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Figure 28. Common types of transmission lines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Figure 29. Coaxial cables commonly used for LMR — (a) base station applications and (b) mobile applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Figure 30. A VHF duplexer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Figure 31. Typical types of combiners — (a) hybrid combiner and (b) cavity combiner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Figure 32. Intermodulation suppression device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Figure 33. A multicoupler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Figure 34. Gains and losses as described in the power-budget equation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Figure 35. A propagation path illustrating direct and reflected rays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Figure 36. An example of diffraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
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    Posted by Transmission line hardware
    Thu Dec 13, 2012 02:50:50 PM

    Transmission line hardwires are generally used for transmission of overhead telecommunication and electric lines. The main users of this items are electricity department, raiways

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