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天线的分类与选择

天线的分类与选择
天线的分类与选择

第二讲天线的分类与选择

移动通信天线的技术发展很快,最初中国主要使用普通的定向和全向型移动天线,后来普遍使用机械天线,现在一些省市的移动网已经开始使用电调天线和双极化移动天线。由于目前移动通信系统中使用的各种天线的使用频率,增益和前后比等指标差别不大,都符合网络指标要求,我们将重点从移动天线下倾角度改变对天线方向图及无线网络的影响方面,对上述几种天线进行分析比较。

2.1 全向天线

全向天线,即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射,也就是平常所说的无方向性,在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束,一般情况下波瓣宽度越小,增益越大。全向天线在移动通信系统中一般应用与郊县大区制的站型,覆盖范围大。

2.2 定向天线

定向天线,在在水平方向图上表现为一定角度范围辐射,也就是平常所说的有方向性,在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束,同全向天线一样,波瓣宽度越小,增益越大。定向天线在移动通信系统中一般应用于城区小区制的站型,覆盖范围小,用户密度大,频率利用率高。

根据组网的要求建立不同类型的基站,而不同类型的基站可根据需要选择不同类型的天线。选择的依据就是上述技术参数。比如全向站就是采用了各个水平方向增益基本相同的全向型天线,而定向站就是采用了水平方向增益有明显变化的定向型天线。一般在市区选择水平波束宽度B为65°的天线,在郊区可选择水平波束宽度B为65°、90°或120°的天线(按照站型配置和当地地理环境而定),而在乡村选择能够实现大范围覆盖的全向天线则是最为经济的。

2.3 机械天线

所谓机械天线,即指使用机械调整下倾角度的移动天线。

机械天线与地面垂直安装好以后,如果因网络优化的要求,需要调整天线背面支架的位置改变天线的倾角来实现。在调整过程中,虽然天线主瓣方向的覆盖距离明显变化,但天线垂直分量和水平分量的幅值不变,所以天线方向图容易变形。

实践证明:机械天线的最佳下倾角度为1°-5°;当下倾角度在5°-10°变化时,其天线方向图稍有变形但变化不大;当下倾角度在10°-15°变化时,其天线方向图变化较大;当机械天线下倾15°后,天线方向图形状改变很大,从没有下倾时的鸭梨形变为纺锤形,这时虽然主瓣方向覆盖距离明显缩短,但是整个天线方向图不是都在本基站扇区内,在相邻基站扇区内也会收到该基站的信号,从而造成严重的系统内干扰。

另外,在日常维护中,如果要调整机械天线下倾角度,整个系统要关机,不能在调整天线倾角的同时进行监测;机械天线调整天线下倾角度非常麻烦,一般需要维护人员爬到天线安放处进行调整;机械天线的下倾角度是通过计算机模拟分析软件计算的理论值,同实际最佳下倾角度有一定的偏差;机械天线调整倾角的步进度数为1°,三阶互调指标为-120dBc。

2.4 电调天线

所谓电调天线,即指使用电子调整下倾角度的移动天线。

电子下倾的原理是通过改变共线阵天线振子的相位,改变垂直分量和水平分量的幅值大小,改变合成分量场强强度,从而使天线的垂直方向性图下倾。由于天线各方向的场强强度同时增大和减小,保证在改变倾角后天线方向图变化不大,使主瓣方向覆盖距离缩短,同时又使整个方向性图在服务小区扇区内减小覆盖面积但又不产生干扰。实践证明,电调天线下倾角度在1°-5°变化时,其天线方向图与机械天线的大致相同;当下倾角度在5°-10°变化时,其天线方向图较机械天线的稍有改善;当下倾角度在10°-15°变化时,其天线方向图较机械天线的变化较大;当机械天线下倾15°后,其天线方向图较机械天线的明显不同,这时天线方向图形状改变不大,主瓣方向覆盖距离明显缩短,整个天线方向图都在本基站扇区内,增加下倾角度,可以使扇区覆盖面积缩小,但不产生干扰,这样的方向图是我们需要的,因此采用电调天线能够降低呼损,减小干扰。

另外,电调天线允许系统在不停机的情况下对垂直方向性图下倾角进行调整,实时监测调整的效果,调整倾角的步进精度也较高(为0.1°),因此可以对网络实现精细调整;电调天线的三阶互调指标为-150dBc,较机械天线相差30dBc,有利于消除邻频干扰和杂散干扰。

2.5 双极化天线

双极化天线是一种新型天线技术,组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线并同时工作在收发双工模式下,因此其最突出的优点是节省单个定向基站的天线数量;一般GSM数字移动通信网的定向基站(三扇区)要使用9根天线,每个扇形使用3根天线(空间分集,一发两收),如果使用双极化天线,每个扇形只需要1根天线;同时由于在双极化天线中,±45°的极化正交性可以保证+45°和-45°两副天线之间的隔离度满足互调对天线间隔离度的要求(≥30dB),因此双极化天线之间的空间间隔仅需20-30cm;另外,双极化天线具有电调天线的优点,在移动通信网中使用双极化天线同电调天线一样,可以降低呼损,减小干扰,提高全网的服务质量。如果使用双极化天线,由于双极化天线对架设安装要求不高,不需要征地建塔,只需要架一根直径20cm的铁柱,将双极化天线按相应覆盖方向固定在铁柱上即可,从而节省基建投资,同时使基站布局更加合理,基站站址的选定更加容易。

对于天线的选择,我们应根据自己移动网的覆盖,话务量,干扰和网络服务质量等实际情况,选择适合本地区移动网络需要的移动天线:

--- 在基站密集的高话务地区,应该尽量采用双极化天线和电调天线;

--- 在边、郊等话务量不高,基站不密集地区和只要求覆盖的地区,可以使用传统的机械天线。

我国目前的移动通信网在高话务密度区的呼损较高,干扰较大,其中一个重要原因是机械天线下倾角度过大,天线下倾角度过大,天线方向图严重变形。要解决高话务区的容量不足,必须缩短站距,加大天线下倾角度,但是使用机械天线,下倾角度大于5°时,天线方向图就开始变形,超过10°时,天线方向图严重变形,因此采用机械天线,很难解决用户高密度区呼损高、干扰大的问题。因此建议在高话务密度区采用电调天线或双极化天线替换机械天线,替换下来的机械天线可以安装在农村,郊区等话务密度低的地区。

天线的分类与选择

第二讲天线的分类与选择 移动通信天线的技术发展很快,最初中国主要使用普通的定向和全向型移动天线,后来普遍使用机械天线,现在一些省市的移动网已经开始使用电调天线和双极化移动天线。由于目前移动通信系统中使用的各种天线的使用频率,增益和前后比等指标差别不大,都符合网络指标要求,我们将重点从移动天线下倾角度改变对天线方向图及无线网络的影响方面,对上述几种天线进行分析比较。 2.1 全向天线 全向天线,即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射,也就是平常所说的无方向性,在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束,一般情况下波瓣宽度越小,增益越大。全向天线在移动通信系统中一般应用与郊县大区制的站型,覆盖范围大。 2.2 定向天线 定向天线,在在水平方向图上表现为一定角度范围辐射,也就是平常所说的有方向性,在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束,同全向天线一样,波瓣宽度越小,增益越大。定向天线在移动通信系统中一般应用于城区小区制的站型,覆盖范围小,用户密度大,频率利用率高。 根据组网的要求建立不同类型的基站,而不同类型的基站可根据需要选择不同类型的天线。选择的依据就是上述技术参数。比如全向站就是采用了各个水平方向增益基本相同的全向型天线,而定向站就是采用了水平方向增益有明显变化的定向型天线。一般在市区选择水平波束宽度B为65°的天线,在郊区可选择水平波束宽度B为65°、90°或120°的天线(按照站型配置和当地地理环境而定),而在乡村选择能够实现大范围覆盖的全向天线则是最为经济的。 2.3 机械天线 所谓机械天线,即指使用机械调整下倾角度的移动天线。 机械天线与地面垂直安装好以后,如果因网络优化的要求,需要调整天线背面支架的位置改变天线的倾角来实现。在调整过程中,虽然天线主瓣方向的覆盖距离明显变化,但天线垂直分量和水平分量的幅值不变,所以天线方向图容易变形。 实践证明:机械天线的最佳下倾角度为1°-5°;当下倾角度在5°-10°变化时,其天线方向图稍有变形但变化不大;当下倾角度在10°-15°变化时,其天线方向图变化较大;当机械天线下倾15°后,天线方向图形状改变很大,从没有下倾时的鸭梨形变为纺锤形,这时虽然主瓣方向覆盖距离明显缩短,但是整个天线方向图不是都在本基站扇区内,在相邻基站扇区内也会收到该基站的信号,从而造成严重的系统内干扰。 另外,在日常维护中,如果要调整机械天线下倾角度,整个系统要关机,不能在调整天线倾角的同时进行监测;机械天线调整天线下倾角度非常麻烦,一般需要维护人员爬到天线安放处进行调整;机械天线的下倾角度是通过计算机模拟分析软件计算的理论值,同实际最佳下倾角度有一定的偏差;机械天线调整倾角的步进度数为1°,三阶互调指标为-120dBc。

基站天线选型

基站天线选型 一.天线概念 在无线通信系统中,天线是收发信机与外界传播介质之间的接口。同一副天线既可以辐射又可以接收无线电波:发射时,把高频电流转换为电磁波;接收时把电磁波转换为高频电流。 在选择基站天线时,需要考虑其电气和机械性能。电气性能主要包括:工作频段、增益、极化方式、波瓣宽度、预置倾角、下倾方式、下倾角调整范围、前后抑制比、副瓣抑制、零点填充、回波损耗、功率容量、阻抗、三阶互调等。机械性能主要包括:尺寸、重量、天线输入接口、风载荷等。 基站所用天线类型按辐射方向来分主要有:全向天线、定向天线。 按极化方式来区分主要有:垂直极化天线(也叫单极化天线)、交叉极化天线(也叫双极化天线)。上述两种极化方式都为线极化方式。圆极化和椭圆极化天线一般不采用。 按外形来区分主要有:鞭状天线、平板天线、帽形天线等。 在继续论述天线相关理论之前必须首先介绍各向同性(Isotropic)天线。各向同性天线是一种理论模型,实际中并不存在,它把天线假设为一个辐射点源,能量以该点为中心以电磁场的形式向四周均匀辐射,为一球面波。 另外全向天线并不是没有方向性,它只是在水平方向为全向,但在垂直方向是有方向性的。它与各向同性天线是两个不同的概念。 半波振子是基站主用天线的基本单元,半波振子的优点是能量转换效率高。1.天线增益 天线作为一种无源器件,其增益的概念与一般功率放大器增益的概念不同。功率放大器具有能量放大作用,但天线本身并没有增加所辐射信号的能量,它只是通过天线振子的组合并改变其馈电方式把能量集中到某一方向。增益是天线的重要指

标之一,它表示天线在某一方向能量集中的能力。表示天线增益的单位通常有两个:dBi、dBd。两者之间的关系为:dBi=dBd+2.17 dBi定义为实际的方向性天线(包括全向天线)相对于各向同性天线能量集中的相对能力,“i”即表示各向同性——Isotropic。 dBd定义为实际的方向性天线(包括全向天线)相对于半波振子天线能量集中的相对能力,“d”即表示偶极子——Dipole。 两种增益单位的关系见图1: 图1 dBi与dBd的关系 天线增益不但与振子单元数量有关,还与水平半功率角和垂直半功率角有关。 2.天线方向图 天线辐射的电磁场在固定距离上随角坐标分布的图形,称为方向图。用辐射场强表示的称为场强方向图,用功率密度表示的称之功率方向图,用相位表示的称为相位方向图。 天线方向图是空间立体图形,但是通常用两个互相垂直的主平面內的方向图来表示,称为平面方向图。一般叫作垂直方向图和水平方向图。就水平方向图而言,有全向天线与定向天线之分。而定向天线的水平方向图的形状也有很多种,如心型、8字形等。 天线具有方向性本质上是通过振子的排列以及各振子馈电相位的变化来获得的,在原理上与光的干涉效应十分相似。因此会在某些方向上能量得到增强,而某

机载天线综述

直升机平台机载天线研究综述 李雪健 摘要:直升机作为一种快速灵活的机动装备,近几年在城市反恐处突及应急灾害救援等场合作用明显。机载天线作为通信系统的重要一环,它的性能好坏对直升机通信效果影响极大。本文介绍了机载天线的分类及特点,综述国内外当前对机载天线的主要研究方向和研究进展。介绍了以FEKO和HFSS软件为基础的直升机平台天线研究方法。 关键词:直升机平台;机载天线;研究现状 0、引言 自1907年法国人保罗·科尔尼发明直升机以来,直升机就作为人造飞行器中重要一支在人类历史上扮演着重要角色。机动灵活和起落条件要求低等特点使直升机在现代社会得到广泛应用。 机载天线是飞机系统与其它系统进行电磁能量交换的转换设备,是飞机感知系统的一部分[1]。从广义角度而言,以载机为工作平台的天线均可称为机载天线。机载天线在现代飞行器上应用十分广泛,如飞机上的通信、导航、敌我识别、电子战、雷达等。机载天线的好坏决定着整个系统通信的质量,研究机载天线有着重要的意义[2]。 关于机载天线的研究的文献众多,从事相关研究的专家学者和科研院所也非常之多。但大部分研究都是基于固定翼飞机作为平台研究的,专门以直升机作为平台研究机载天线的文章较少。但固定翼飞机与直升机所处的通信环境及对天线的要求相似,可以进行类比研究。本文以机载天线的主要研究方向及发展情况为主结合直升机平台特点进行综述。 一、机载天线研究背景 1.1机载天线的国内外研究现状 近一个世纪以来,无线电通信技术发展迅速,天线作为无线电波的入口与出口,是一切无线系统中必不可少的组成部分。天线性能的好坏直接影响整个无线系统的性能。飞机作为一种高新科技集成的载体,飞机上通信设备的数量和种类都达到了前所未有的程度,并且现代社会对各种载人、载物飞行器的功能的要求越来越高。并且随着新一代飞机的飞行速度高度等的提高以及现代社会电磁环境的日益复杂,实现飞机通信的顺畅难度变大。这就对机载天线的性能提出来更高的要求。 飞机上有很多天线,如:各式各样的导航通信系统、着陆系统、测高雷达等系统的天线。机载天线按照工作频段分类,可以分为机载中波天线、机载短波天线、机载超短波(VHF/UHF)通信天线、飞机导航天线,还有机载共形微带天线及飞机通信用的自适应阵天线等。如图1.1所示,是一个典型军用飞机上具有多达70多副天线[3]。

天线选型

短波无线电通信天线选型 短波通信是指波长100-10米(频率为3-30MHz)的电磁波进行的无线电通信。短波通信传输信道具有变参特性,电离层易受环境影响,处于不断变化当中,因此,其通信质量,不如其它通信方式如卫星、微波、光纤好。短波通信系统的效果好坏,主要取决于所使用电台性能的好坏和天线的带宽、增益、驻波比、方向性等因素。近年来短波电台随着新技术提高发展很快,实现了数字化、固态化、小型化,但天线技术的发展却较为滞后。由于短波比超短波、卫星、微波的波长长,所以,短波天线体积较大。在短波通信中,选用一个性能良好的天线对于改善通信效果极为重要。下面简单介绍短波天线如何选型和几种常用的天线性能。 一、衡量天线性能因素: 天线是无线通信系统最基本部件,决定了通信系统的特性。不同的天线有不同的辐射类型、极性、增益以及阻抗。 1.辐射类型:决定了辐射能量的分配,是天线所有特性中最重要的因素,它包括全向型和方向型。 2.极性:极性定义了天线最大辐射方向电气矢量的方向。垂直或单极性天线(鞭天线)具有垂直极性,水平天线具有水平极性。 3.增益:天线的增益是天线的基本属性,可以衡量天线的优劣。增益是指定方向上的最大辐射强度与天线最大辐射强度的比值,通常使用半波双极天线作为参考天线,其它类型天线最大方向上的辐射强度可以与参考天线进行比较,得出天线增益。一般高增益天线的带宽较窄。 4.阻抗和驻波比(VSWR):天线系统的输入阻抗直接影响天线发射效率。当驻波比(VSWR)1:1时没有反射波,电压反射比为1。当VSWR大于1时,反射功率也随之增加。发射天线给出的驻波比值是最大允许值。例如:VSWR为2:1时意味着,反射功率消耗总发射功率的11%,信号损失0.5dB。VSWR为1.5:1时,损失4%功率,信号降低0.18dB。 二、几种常用的短波天线 1.八木天线(YagiAntenna)八木天线在短波通信中通常用于大于6MHz以上频段,八木天线在理想情况下增益可达到19dB,八木天线应用于窄带和高增益短波通信,可架设安装在铁塔上具有很强的方向性。在一个铁塔上可同时架设几个八木天线,八木天线的主要优点是价格便宜。 2.对数周期天线(LogPeriodicAntenna)对数周期天线价格昂贵,但可以使用在多种频率和仰角上。对数周期天线适合于中、短波通信,利用天波信号,效率高,接近于发射期望值。与其它高增益天线相比,对数周期天线方向性更强,对无用方向信号的衰减更大。 3.长线天线(Long-WireAntennas)长线天线优点是结构简单,价格低,增益适中。与八木天线和对极周期天线比,长线天线长度方向性和增益低。但其优势在于,由于其增益与线长度有关,用户可以找到最佳接收线的长度和角度。通过比较信号波长,计算出线的长度,非常适合于远距离通信。当线长4倍波长在仰角为25度时与双极天线比增益高3dB,当线长8倍于波长时,增益高6dB,仰角下降到18度,图1为长线天线增益示图。

手机内置天线分类

手机内置天线分类 1. PIFA皮法天线 a. 天线结构辐射体面积550~600mm2,与PCB主板TOP面的距离(高度)6~7mm。天线与主板有两个馈电点,一个是天线模块输出,另一个是RF地。天线的位置在手机顶部。PIFA皮法天线如按要求设计环境结构,电性能相当优越,包括SAR 指标,是内置天线首选方案。适用于有一定厚度手机产品,折叠、滑盖、旋盖、直板机。 b. 主板天线投影区域内有完整的铺地,同时不要天线侧安排元器件,特别是马达、SPEAKER、RECEIVER、FPC排线、LDO等较大金属结构的元件和低频驱动器件。它们对天线的电性性能有很大的负面影响. c.天线的馈源位置和间距一般建议设计在左上方或右上方;间距在4~5mm之间。 2. PIFA天线的几种结构方式 a.支架式 天线由塑胶支架和金属片(辐射体)组成。金属片与塑胶支架采用热熔方式固定。塑胶常用ABS或PC材料,金属常用铍铜、磷铜、不锈钢片。也可用FPC,但主板上要加两个PIN,这两项的成本稍高。 b. 贴附式 直接将金属片(辐射体)贴附在手机背壳上。固定方式一般用热熔结构。也有用背胶方式的,由于结构不很稳定,很少采用。FPC也如此。 3. MONOPOLE(MLK)单极天线 a.天线结构 辐射体面积300~350mm2,与PCB主板TOP面的距离(高度)3~4mm,天线辐射体与PCB的相对距离应大于2mm以上。天线与主板只有一个馈电点,是模块输出。天线的位置在手机顶部或底部。 MONOPOLE单极天线如按要求设计环境结构,电性能可达到较高的水平。缺点是SAR稍高。不适用折叠、滑盖机,在直板机和超薄直板机上有优势。 b.主板 天线投影区域不能有铺地,或无PCB,同时也不要安排马达、SPEAKER、RECEIVER 等较大金属结构的元件。由于单极天线的电性能对金属特别敏感,甚至无法实现。 c. 天线的馈源位置馈电点的位置

最新天线的分类和选择 天线材料选择的

天线的分类和选择天线材料选择的

天线的分类和选择+天线材料选择的.txt——某天你一定会感谢那个遗弃你的人,感谢那个你曾深爱着却置之你不顾的人。做一个没心没肺的人,比什么都强。________舍不得又怎样到最后还不是说散就散。天线分为:1.全向天线2.定向天线(我们接触和用的基本是前两种) 3.机械天线4.电调天线5.双极化天线。 下面主要介绍坛友们比较关心的定向和全向天线。感兴趣的朋友可以google或者baidu其他相关天线的详细资料。“相关资料提供下载”中提供简单介绍下载。) 天线介绍: 2.1 全向天线 全向天线,即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射,(使用大功率网卡的朋友注意了,此类天线最好能离人体3米及以上,辐射对人体的伤害就不用说了吧)也就是平常所说的无方向性,在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束,一般情况下波瓣宽度越小,增益越大。全向天线在移动通信系统中一般应用与郊县大区制的站型,覆盖范围大。 2.2 定向天线 定向天线,在在水平方向图上表现为一定角度范围辐射,也就是平常所说的有方向性,在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束,同全向天线一样,波瓣宽度越小,增益越大。定向天线在移动通信系统中一般应用于城区小区制的站型,覆盖范围小,用户密度大,频率利用率高。 2.2.1个人见解:定向分为反射型和引向型定向 反射型:常见的有:双菱(叠双菱)(跟平板差不多。),长城(跟平板差不多)平板(方向角较大,一般用于覆盖,形用于接收角度广容易调试) 栅格(方向尖锐,常用于点对点)。此类天线主要靠反射信号到达振子来工作。 引向型:常见的有:8木(引导信号到主振子,多余的经反射振子,再次到达主振子)叠双菱是两者都有,主振子信号源:是前面引向菱,后面反射板。主要靠反射,所以定义反射型。 全向天线:常见的有9db.8db. 7db.6db.5db 2db 定向天线:叠双菱(N菱),平板,八木,栅格,卫--星锅,长城,开槽等等 注:排名分前后(个人推荐) 天线的选择: 本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览 以上天线介绍主要偏重于发射,个人认为接收的原理和发射原理相类似。发射要考虑一个功率问题,因为如果天线做的不好,在功率过大的情况下,该发射出去的功率没有发射出去就很容易反过来(简单说就是驻波大,导致功率反噬)损坏机器。友情提醒一下:使用大功率路由和网卡的朋友,在不确定自制天线技术指标的情况下,尽量将功率调低一点,够用就好。 关于天线的选择,关键还是要看使用环境。如果是6层以下的小区环境,视野不太开阔20-50米之间就有阻挡物的,建议使用全向或者平板天线。个人推荐:

如何选购车载天线和基地台天线

如何选购车载天线和基地台天线 车载天线 车载天线是指设计安装在车辆上的移动通讯天线,最常见就是吸盘天线。由于吸盘天线安装摆放容易,所以在一些简易设台场合常常用吸盘天线代替基地台天线。车载天线结构上有缩短型、四分之一波长、中部加感型、八分之五波长、双二分之一波长等形式的天线,理论上它们的效率依次增加,同样工作频段的天线的长度也依次增加。由于车辆本身有限高,加上过长的天线在车辆高速行进时形成的风阻,过桥洞、进入地下车库都是问题,所以车载天线并不是越长越好,一般要求轿车天线不超过70厘米,面包车类要求天线更短。缩短型天线体积小巧,虽然增益不高,但适合使用于需要隐蔽天线的场合。一般的警用车辆建议安装高增天线,尤其是在活动区域范围比较大的车辆,350MHZ高增益天线多分为八分之五波长加感的形式,在距天线顶部二分之一波长距离处有一个加感线圈。400MHZ频段双二分之一波长天线具有较高的增益,它的外观特征是天线的振子上有两个加感线圈。八分之五波长天线和中部加感型天线也有较高的增益,且价格比较便宜,因此得到广泛的使用。在作为临时固定台天线使用的场合可以考虑选用增益高的吸盘天线,天线的长度不必有过多限制。由于吸盘天线是根据汽车使用环境而设计,所以在作为固定使用时在其下吸一块半径大于1米的金属板(如铁皮)会有更好的使用效果。由于进口原装的车载天线价格非常昂贵且优势不突出,所以一般都选用国产车载天线。在天线选型阶段主要参考天线的外型和增益。建议选用大厂家的名牌产品,他们提供的参数真实性比较高,制造工艺也有保证。如果是批量采购完全可以到专业天线制造厂家按使用频段定制,以取得最佳的使用效果。 基地台天线 基地台天线在整个通讯系统中具有非常关键的作用,尤其是作为通讯枢纽的通信台站。高增益天线不但可以增加无线电波的覆盖面积,而且对接收信号也有一定的放大作用,可以更好的接收微弱的上行信号,改善移动台与基地台的无线通讯质量。一般情况下基地台都选用高增益天线,对于有干扰的情况可以按实际情况考虑加装窄带滤波器以减小干扰的影响。常用的基地台天线有玻璃钢天线、四环阵天线、定向天线。 玻璃钢天线为全向天线基本没有方向性,适合基地台位置位于通讯网络中心区域的情况。由于玻璃钢天线安装容易,因此广泛应用于各类基地台站。玻璃钢天线增益最高可以达到10db左右,增益越高天线也就越长,一般增益为5-6db增益的玻璃钢天线在长度和价格上比较有竞争力,制造工艺也比较成熟,采用较多。该类天线除了电气性能外,外层玻璃钢天线罩的品质也有很大的差异,一些劣质产品在风吹日晒一年后外层玻璃钢会出现开裂的情况导致整条天线报废,一些大厂名牌的玻璃钢天线在品质上更有保障。 定向天线相当于把多个方向上的能量集中到一个方向上来发射,具有主方向辐射增益高的特点,常用的是八木天线。八木天线的单元数越多其增益也越高,适合点对点远距离通讯和位于通讯网边缘的子台站使用。比较适合位于偏远地区的派出所定向与上级分局联系之用,使用得当效果会优于玻璃钢天线。 四环阵天线的特点是承受功率大、增益高、增益方向可调,适合通讯枢纽(分局和市局以及中继台站)使用,不过其价格比较高。四环阵天线四个发射振子方向可调,当四个振子

各种天线参数和分类

汽车天线 汽车天线又叫车载天线,一般汽车上的天线用于车上的收音机和电台,可分汽车内置天线和外置天线。但根据不同用途的汽车也有安装其他的天线。如公交车有DVB-T天线,车载TV天线。物流及出租车还装有GSM天线、GPS卫星天线。收音机和电台天线主要就是AM/FM天线、软PCB数字天线、AM/FM/TV天线等。根据不同的功能和用途,所用的天线的频率也不同。 目录 名词释义: 又叫车载天线,是指设计安装在车辆上的移动通讯天线。最常见就是吸盘天线。由于吸盘天线安装摆放容易,所以在一些简易设台场合常常用吸盘天线代替基地天线。 结构分类: 车载天线结构上有缩短型、四分之一波长、中部加感型、八分之五波长、双二分之一波长等形式的天线,理论上它们的效率依次增加,同样工作频段的天线的长度也依次增加。 缩短型: 由于车辆本身有限高,加上过长的天线在车辆高速行进时形成的风阻,过桥洞、进入地下车库都是问题,所以车载天线并不是越长越好,一般要求轿车天线不超过70厘米,面包车类要求天线更短。缩短型天线体积小巧,虽然增益不高,但适合使用于需要隐蔽天线的场合。 八分之五波长和中部加感型

一般的警用车辆建议安装高增天线,尤其是在活动区域范围比较大的车辆,350MHZ高增益天线多分为八分之五波长加感的形式,在距天线顶部二分之一波长距离处有一个加感线圈。400MHZ频段双二分之一波长天线具有较高的增益,它的外观特征是天线的振子上有两个加感线圈。八分之五波长和中部加感型也有较高的增益,且价格比较便宜,因此得到广泛的使用。在作为临时固定台天线使用的场合可以考虑选用增益高的吸盘天线,天线的长度不必有过多限制。由于吸盘天线是根据汽车使用环境而设计所以在作为固定使用时在其下吸一块半径大于1米的金属板(如铁皮)会有更好的使用效果。由于进口原装的车载天线价格非常昂贵且优势不突出,所以一般都选用国产车载天线。在天线选型阶段主要参考天线的外型和增益。建议选用大厂家的名牌产品,他们提供的参数真实性比较高,制造工艺也有保证。如果是批量采购完全可以到专业天线制造厂家按使用频段定制,以取得最佳的使用效果。 汽车天线(8张) 频率分类: GSM天线 1. 工作频率:900MHZ/1800MHZ 900MHZ增益:3dBi 1800MHZ 增益:3dBi 2. VSWR:GSM〈1.8 DCS 〈1.8 3.线长:RG174线,3米/5米 4.安装方式:磁铁吸附 5.适用接头:SMA/SMB/GT5/BNC/MCX/MMCX 6.工作温度:-20℃~+85℃ 7.贮藏温度:-40℃~+90℃ TV天线 1.电源电压DC 10.5∽16.5V 2.电源60∽100MA 3.工作频率48∽860MHZ 4.增益15±3DB 5.噪声系数≤7DB 6.输出阻抗 75Ω 7.输出驻波≤3 8.环境温度 -20℃∽+70℃

天线的基础知识

天线的基础知识(2009-05-17 22:14:38) 1 天线工作原理及作用是什么? 天线作为无线通信不可缺少的一部分,其基本功能是辐射和接收无线电波。发射时,把高频电流转换为电磁波;接收时,把电滋波转换为高频电流。 2 天线有多少种类? 天线品种繁多,主要有下列几种分类方式: 按用途可分为基地台天线(base station antenna)和移动台天线(mobile portable antennas),还有就是手持对讲机用的天线(handhold transceiver antennas)。基地电台俗称棒子天线;车载天线俗称苗子;手台天线由于绝大部分是橡胶外皮的因此俗称橡胶天线或橡胶棒儿。 按工作频段可划分为超长波、长波、中波、短波、超短波和微波。 按其方向可划分为全向和定向天线。 3 如何选择天线? 天线作为通信系统的重要组成部分,其性能的好坏直接影响通信系统的指标,用户在选择天线时必须首先注重其性能。具体说有两个方面,第一选择天线类型;第二选择天线的电气性能。选择天线类型的意义是:所选天线的方向图是否符合系统设计中电波覆盖的要求;选择天线电气性能的要求是:选择天线的频率带宽、增益、额定功率等电气指标是否符合系统设计要求。因此,用户在选择天线时最好向厂家联系咨询或在往上对比分析其技术指标。 4 什么是天线的增益? 增益是天线的主要指标之一,它是方向系数与效率的乘积,是天线辐射或接收电波大小的表现。增益大小的选择取决于系统设计对电波覆盖区域的要求,简单地说,在同等条件下,增益越高,电波传播的距离越远,一般基地台天线采用高增益天线,移动台天线采用低增益天线。 5 什么是电压驻波比? 天线输入阻抗和馈线的特性阻抗不一致时,产生的反射波和入射波在馈线上叠加形成的磁波,其相邻电压的最大值和最小值之比是电压驻波比,它是检验馈线传输效率的依据,电压驻波比小于1.5,在工作频点的电压驻波比小于1.2,电压驻波比过大,将缩短通信距离,而且反射功率将返回发射机功放部分,容易烧坏功放管,影响通

天线参数及选择

一、天线的几个重要参数 1.天线的输入阻抗 天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。天线与馈线的连接,最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗,这时馈线终端没有功率反射,馈线上没有驻波,天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量,使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。匹配的优劣一般用四个参数来衡量,即反射系数,行波系数,驻波比和回波损耗,四个参数之间有固定的数值关系,使用哪一个纯出于习惯。在我们日常维护中,用得较多的是驻波比和回波损耗。 驻波比:它是行波系数的倒数,其值在1到无穷大之间。驻波比为1,表示完全匹配;驻波比为无穷大表示全反射,完全失配。在移动通信系统中,一般要求驻波比小于1.5。回波损耗:它是反射系数绝对值的倒数,以分贝值表示。回波损耗的值在0dB的到无穷大之间,回波损耗越大表示匹配越差,回波损耗越大表示匹配越好。0表示全反射,无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中,一般要求回波损耗大于14dB。 2.天线的极化方式 所谓天线的极化,就是指天线辐射时形成的电场强度方向。当电场强度方向垂直于地面时,此电波就称为垂直极化波;当电场强度方向平行于地面时,此电波就称为水平极化波。由于电波的特性,决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流,极化

电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减,而垂直极化方式则不易产生极化电流,从而避免了能量的大幅衰减,保证了信号的有效传播。因此,在移动通信系统中,一般均采用垂直极化的传播方式。另外,随着新技术的发展,最近又出现了一种双极化天线。就其设计思路而言,一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式,性能上一般后者优于前者,因此目前大部分采用的是±45°极化方式。双极化天线组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线,并同时工作在收发双工模式下,大大节省了每个小区的天线数量;同时由于±45°为正交极化,有效保证了分集接收的良好效果。(其极化分集增益约为5dB,比单极化天线提高约2dB。) 3.天线的增益 天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力,它是选择基站天线最重要的参数之一。一般来说,增益的提高主要依靠减小垂直面向辐射的波瓣宽度,而在水平面上保持全向的辐射性能。天线增益对移动通信系统的运行质量极为重要,因为它决定蜂窝边缘的信号电平。增加增益就可以在一确定方向上增大网络的覆盖范围,或者在确定范围内增大增益余量。任何蜂窝系统都是一个双向过程,增加天线的增益能同时减少双向系统增益预算余量。 4.天线的波瓣宽度 波瓣宽度是定向天线常用的一个很重要的参数,它是指天线的辐射图中低于峰值3dB处所成夹角的宽度(天线的辐射图是度量天线各个方向收发信号能力的一个指标,通常以图形方式表示为功率强度

第六讲 手机天线类型比较和结构射频规则

第六讲手机天线类型比较和结构射频规则 一、各种手机内置天线的特点和演变过程 在常见的手机天线结构中,陶瓷介质天线由于Q值很高,带宽窄,损耗大,并且易受环境的影响而产生频率漂移,因此不推荐作为手机主天线使用,但由于其尺寸小的优势,可以用作对接收灵敏度要求不高的蓝牙天线。PCB板天线也一般仅仅是通过将外置单极子天线通过PCB过孔和PCB走线将辐射体做在PCB板上,并利用介质板的介电常数在一定程度上减小天线尺寸的形式,这种天线也由于介质板的损耗常数而产生一定的损耗,所以在大多数高端机情况下也不推荐使用,仅在少数低端机和工作频点较少的情况下才为节约成本而使用。PCB天线可作外置天线也可作内置天线。 PIFA天线自产生以来,一直到今天都一直是内置天线的主要形式,因为它尺寸较小,可以充分利用PCB板作为接地面,并通过接地片将谐振长度缩小为四分之一波长。但是随着手机小型化和集成度更高的发展要求,原有PIFA天线逐渐显示出一些对结构方面的严格限制。于是有不少业界领先的手机制造商Motorola、Samsung、Sony-Ericsson等公司逐渐改变手机天线的设计风格,改用各种变形的单极子天线设计,这样就减小了结构对天线的依赖性,增加了手机外观的灵活性。比如索爱E908的菱形天线设计,Samsung E708的城墙线(Meander)天线设计,以及Motorola V3中使用的一个金属铜棒作为天线的设计。这些新型的天线设计显示了高超的设计技巧,它们往往不易被天线其他天线厂家和手机厂家模仿,并逐渐发展成手机天线厂家之间和手机厂商之间竞争的一项核心技术。 二、PIFA天线和单极子天线的性能比较 前面我们已经分别对单极子天线和PIFA天线的一般特性进行过分析,下面我们在几种重要的特性方面比较一下两种天线性能的优劣。 1.空间结构要求 两种天线的设计对空间的预留都必须考虑Chu极限定理,但在组成上,PIFA要求必须有一个辐射单元和一个大的接地面,两者互相平行,并且辐射体和接地面之间必须有一个不小的间距。接地面和辐射体都是物理实体,它们必须位于手机上,所以对结构限制较大。采用PIFA天线手机不可能做得很薄。 而采用单极子天线进行设计,则天线仅有一个辐射体而没有地面,因此它对辐射空间的要求就仅仅是天线辐射体周围的空间而没有地面的限制,天线占用的辐射空间可以不在手机体上而在手机周围的外界空间。因此对结构的限制较小。

基站天线的选型原则

基站天线的选型原则 一、生产厂家的选择 二、关于三阶互调指标5基站天线的选型原则(建议) 三、基站天线选型原则建议 一、生产厂家的选择 首先要考察厂家的生产能力、研发队伍、仪器设备、检测手段、售后服务、质量保证体系。对具体的基站天线产品还应考察下列各项: 1、为提高网络性能和降低成本,在城区使用的基站天线应具有极化分集代替空间分集的能力。 2、对天线罩因雨雪、裹冰造成的表面分布电容影响,应有一定的防范能力。 3、为保证天线的最大增益,天线应当采用低耗馈电网络技术。 4、全向天线高增益天线在确保电性能前提下,天线尺寸应尽量短。 5、为确保产品的一致性及坚固性。生产厂家应有模具化生产能力。 6、生产厂家应对天线的驻波比及三阶互调指标100%检测,对抽检(例10%)产品应进行包括增益和方向图在内的全指标测试。 7、要有完善的密封工艺并采用优质密封胶,确保天线的防水性和寿命。 8、定型产品要按信息产业部的标准进行环境试验:高温、低温、振动、冲击、运输。 9、具有采用机械下倾、电下倾、电调下倾三种调整方式相结合,解决大机械倾角下波形畸变的能力。 10、在考虑产品的适用性后,还要考察所需基站天线的性能价格比和厂家的供货期。

二、关于三阶互调指标5基站天线的选型原则(建议) 互调的定义 ?互调是指非线性射频线路中,两个或多个频率混合后所产生的噪音信号。 ?互调产生的本来并不存在“错误”信号,此信号会被系统误认为是真实的信号。 ?互调可由有源元件(无线电设备、二极管)或无源元件(电缆、接头、天线、滤波器)引起。 具有两个载波信号的互调失真频率实例 频率A及B上的载波,产生如下互调信号: 1阶:A,B 2阶:(A+B),(A-B) 3阶:(2A±B),(2B ±A) 4阶:(3A±B),(3B ±A),(2A±2B) 5阶:(4A±B),(4B ±A),(3A±2B),(3B ±2A) 互调失真如何影响系统的性能? ?较高功率的发射信号通常会混合产生互调信号,最后进入接收波段。 ?而基站天线接收的信号通常功率较低。 ?如果互调信号与实际的接收信号具有相近或较高的功率,系统会误把互调信号视为真实信号。 GSM系统实例: 三阶互调失真信号(A=935MHz,B=960MHz) 2A-B=1870-960=910MHz 2B-A=1920-935=985MHz A及B代表GSM发射频率2A-B进入GSM接收波段,带来问题。 五阶互调失真信号(A=935MHz,B=954MHz在中国移动GSM的下行频段内)3A-2B=2805-1908=897MHz(在中国移动GSM上行频段内) 互调失真如何影响系统的性能? ?在系统将互调信号视为真实的接收信号的情况下,将带来如下问题:

天线的分类及应用

天线的分类及应用 只要使用到无线电波,就有可能需要用到天线以协助电波的发射与接收;天线依工作频段,由低到高可区分为超长波、长波、中波、短波、超短波和微波,应用层面遍及国防、民生工业,依据不同波长、天线大小长短因此有很大差异,例如使用100MHz 左右的天线,与使用2.4GHz 频段的WLAN。若按其方向可大略区分为全向性(Omni-directional)天线和指向性(directional)天线。 全向性天线的名称说明了电磁场的辐射能量在每个方位都会一致,目前最普遍的全向性天线当属偶极(DIPole)天线,绝大部分的基地台(ACCess Point),都是内建偶极天线,其水平辐射范围是360度的波束,由于水平每个方向的能量都均等,由天线上方往下看形成类似甜甜圈的波束形状,若压缩其垂直辐射范围,传输距离将随着波束的集中而延伸,波束形状则会趋近于薄饼。下图是由天线上方与侧面描绘波束的图形,如果偶极天线的增益越大,表示波束垂直的半功率波束宽度(HPBW)越小,能传输的距离也越大。因为全向性天线可以涵盖所有水平方向,因此通常安装于开阔、开放环境的中央位置;若是应用于户外,全向式天线必须安装在大楼顶端或高处,并且位于讯号涵盖区的中央位置,以便与其他指向性天线装置通讯,构成单点对多点(Point-to-Multipoint)的星状拓朴。 指向性天线只能用于一定的方位,但相对地传输距离会比较远,指向性天线有各种不同的款式与形状,例如:Patch 天线、Panel 天线和八木(Yagi)天线,经常用于无线区域网路中短距离的桥接(Bridge);举例来说跨马路的两栋大楼,或者空间宽广的厂房、仓库都是理想的应用环境。 此外还有专门用于长距离通讯的高方向性天线,有极窄的波束宽度与很高的增益值,也可称为高增益指向性天线;例如:碟形(dish)天线和格状(grid)天线,通常用于点对点的通讯连接,传输距离可以高达25英哩;因为波束非常地窄,天线彼此之间必须很精准的瞄准,而且天线之间的直视(Light of Sight)必须没有任何阻碍物。

无线AP、路由、网卡的天线和接口类型大全

无线AP、路由、网卡的天线和接口类型大全 这里指的无线AP、路由、网卡都是指的802.11B和802.11g的设备既2.4G无线局域网所用的设备,简称无线设备,不包括GPRS、CDMA等上网设备。 无线设备本身的天线都有一定距离的限制,当超出这个限制的距离,就要通过这些外接天线来增强无线信号,达到延伸传输距离的目的。这里面要涉及到三个概念: 1.频率范围它是指天线工作的频段。这个参数决定了它适用于哪个无线标准的无线设备。比如80 2.11 a标准的无线设备就需要频率范围在5GHz的天线来匹配,所以在购买天线时一定要认准这个参数对应相应的产品。 2.增益值此参数表示天线功率放大倍数,数值越大表示信号的放大倍数就越大,也就是说当增益数值越大,信号越强,传输质量就越好。 3.天线接口主要是针对可以拆装及外接天线的无线设备,针对不同的接口正确匹配相应的天线,达到增大信号及延伸距离的功能。 一、SMA接口的天线。 图1、2 为SMA的天线端和设备端的实拍图,图3、4 为几种SMA接口的常见天线 SMA的天线接口全称应为SMA反级性公头(至于为什么这么叫我也不知道反正天线厂家的订单上是这么写的,E文是SMA RP M)就是天线接头是内部有螺纹的,里面触点是针(无线设备一端是外部有螺纹里面触点是管)这种接口的无线设备是最最普及的,70%以上的AP、无线路由和90%以上的PCI 接口的无线网卡都是采用这个接口,这个接口大小适中,手持对讲机等设备也有不少是这个类型,但里面的针和管却与无线设备相反的。 采用这个接口的无线AP和无线路由包括了大部分的民用设备。TP-LINK、DLINK、西门子、美国网件、COREGA、鹰泰、贝尔金等等品牌只要是天线可拆卸的基本上都用的这个接口。

MIMO系统中的天线选择技术

MIMO系统中的天线选择技术 作者:樊冰,周雪芳,孙文胜时间:2007-04-11 来源: 摘要:MIMO系统是无线通信领域的研究热点,他能够极大地提高通信系统的容量和频谱利用率。然而使用多个射频的MIMO系统增加了天线的体积、功率和硬件,从而增加了成本。因此寻找具有MIMO天线优点且低价格、低复杂度的最优天线选择极具吸引力。总结了天线选择的方案、介绍了两类关键实现算法和最新研究进展,并在性能上进行分析比较,最后指出了该技术的实际应用问题。 关键词:MIMO;天线选择;空时编码;无线通信 引言 随着无线通信的迅猛发展,人们对无线通信业务的类型和质量的要求越来越高。在当前频谱资源下提高通信速率和可靠性的办法之一就是使用多个发送和多个接收天线,也就是多输入多输出(MIMO)的通信系统。由于MIMO系统不可避免地要在发送端和接收端设置多副天线,导致其射频链路的硬件成本和通信双方为保持信道的非相关性所需空间的局限性(尤其是移动终端),以及天线数目的增加导致的空时码编解码的复杂性都在一定程度上限制了MIMO系统的应用,因此如何才能做到既要保持多天线系统较高的频谱效率和较高的可靠性,又要降低系统的复杂度和成本已逐渐成为人们的研究热点。目前,一种较有前景的技术就是在发送端或者接收端进行天线选择,用以克服MIMO系统的上述缺点。 天线选择方案 最优天线选择准则可分为2种:(1)以最大化多天线提供的分集增益提高传输质量;(2)以最大化多天线提供的容量来提高传输效率。一般来说,天线选择既可以在发送端进行,也可以在接收端进行,或者收发两端同时进行,他们对MIMO系统的性能影响不同,因此要视具体情况而定。 接收天线选择 接收天线选择与RAKE接收提供的类似,接收机可收到发送信号的几个版本,每个都经历了不同的复数衰落系数和噪声。假接收机有N个接收天线,要从N个天线选择n个接收,经过空间复用恢复原始数据输出。系统框图如图1所示。

天线功能与工作原理

中国联通江苏分公司 技 术 交 流 材 料 江苏靖江亚信电子科技有限公司二00三年六月十一日 目录

一、天线功能与工作原理 (3) 二、天线的分类 (6) 三、性能指标与检测方法 (9) 四、天线结构和质量保证 (14) 五、天线选型原则 (20) 一、天线功能与工作原理 用来进行无线通讯的手机和基站,在空中是通过无线电波来传递信息的,需要有无线电波的辐射和接收。在无线电技术设备中,用来辐射和接收无线电波的装置称为天线。 天线的功能首先在于辐射和接收无线电波,但是能辐射或接收电磁波的装置并

不一定都能用来作为天线,任何高频电路,只要不被完全屏蔽,都可以向周围空间辐射电磁波,或者从周围空间接收电磁波,但是并非任何高频电路都能用作天线,因为辐射或接收效率有高有低,为了有效地辐射或接收电磁波,天线的结构形式应该满足一定的要求。 例如,像平行双导线传输线这样的封闭结构就不能用作天线,因为双导线传输线在周围空间激发的电磁场很微弱,终端开路的平行双导线传输线上的电流呈驻波分布。在两根互相平行的导线上,电流方向相反,线间距离远小于波长,所激发的电磁场在两线外部大部分空间中,由于相位相反而相互抵消。如果把两根导线的末端逐渐张开,辐射就会逐渐增强,当两根线完全张开时,张开的两臂短于半波长,上面电流的方向相同,在周围空中激发的电磁场在某些方向由于相位关系而互相抵消,在大部分方向则互相叠加,或者部分叠加、部分抵消,使辐射显著增强,这样的结构称为开放式结构,由末端开路的平行双导线传输线张开而成的天线,就是通常的对称振子天线。 作为基站天线,常常要求天线在水平面内向所有方向(一圈360o)均匀地辐射(或对所有方向具有同等的接收能力),具有这种特性的天线,叫做全向天线。而对某些基站天线,只要求能覆盖含有一定角度的一个扇区,这种天线叫做定向天线,对这种天线要求只向待定的扇形区域辐射(或只接收来自特定扇形区域的无线电波),在其它方向不辐射或辐射很弱(不能接收或接收能力很弱)。也就是说,要求天线具有所谓方向性。 如果天线没有方向性,无线电波呈球形向外均匀辐射,即所谓无方向性天线。此时,对发射天线来说,所辐射的功率中只有很少一部分到达所需要的方向,大部分功率浪费在不需要的方向上;对接收天线来说,在接收到所需要的信号同时,还接收到来自其它方向的干扰和噪声,甚至使信号完全淹没在干扰和噪

无线电通信天线的种类

无线电通信天线的种类 各式各样的无线电通信天线 定向天线:向某个方向传播的天线。 不定向天线:在各个方向上均匀辐射或接收电磁波的天线,称为不定向天线,如小型通信机用的鞭状天线等。 宽频带天线:方向性、阻抗和极化特性在一个很宽的波段内几乎保持不变的天线,称为宽频带天线。 调谐天线:仅在一个很窄的频带内才具有预定方向性的天线,称为调谐天线或称调谐的定向天线。同相水平天线、折合天线、曲折天线等均属于调谐天线。 短波天线:工作于短波波段的发射或接收天线,统称为短波天线。短波主要是借助于电离层反射的天波传播的,是现代远距离无线电通信的重要手段之一。 超短波天线:工作于超短波波段的发射和接收天线称为超短波天线。 微波天线:工作于米波、分米波、厘米波、毫米波等波段的发射或接收天线,统称为微波天线。微波主要靠空间波传播,为增大通信距离,天线架设较高。 垂直天线:垂直天线是指与地面垂直放置的天线。它有对称与不对称两种形式,而后者应用较广。对称垂直天线常常是中心馈电的。不对称垂直天线则在天线底端与地面之间馈电,

其最大辐射方向在高度小于1/2波长的情况下,集中在地面方向,故适应于广播。不对称垂直天线又称垂直接地天线。倒L天线:在单根水平导线的一端连接一根垂直引下线而构成的天线。因其形状象英文字母L倒过来,故称倒L形天线。倒L天线一般用于长波通信。它的优点是结构简单、架设方便;缺点是占地面积大、耐久性差。 T形天线:在水平导线的中央,接上一根垂直引下线,形状象英文字母T,故称T形天线。它是最常见的一种垂直接地的天线。它的水平部分辐射可忽略,产生辐射的是垂直部分。一般用于长波和中波通信。 伞形天线:在单根垂直导线的顶部,向各个方向引下几根倾斜的导体,这样构成的天线形状象张开的雨伞,故称伞形天线。特点和用途与倒L形、T形天线相同。 鞭状天线:鞭状天线是一种可弯曲的垂直杆状天线,其长度一般为1/4或1/2波长。大多数鞭状天线都不用地线而用地网。小型鞭状天线常利用小型电台的金属外壳作地网。鞭状天线可用于小型通信机、步谈机、汽车收音机等。 对称天线:两部分长度相等而中心断开并接以馈电的导线,可用作发射和接收天线,这样构成的天线叫做对称天线。因为天线有时也称为振子,所以对称天线又叫对称振子,或偶极天线。总长度为半个波长的对称振子,叫做半波振子,也叫做半波偶极天线。它是最基本的单元天线,用得也最广泛,

第六讲 手机天线类型比较和结构射频规则

第六讲手机天线类型比较和结构射频规则 1、各种手机内置天线的特点和演变过程 在常见的手机天线结构中,陶瓷介质天线由于Q值很高,带宽窄,损耗大,并且易受环境的影响而产生频率漂移,因此不推荐作为手机主天线使用,但由于其尺寸小的优势,可以用作对接收灵敏度要求不高的蓝牙天线。PCB板天线也一般仅仅是通过将外置单极子天线通过PCB过孔和PCB走线将辐射体做在PCB板上,并利用介质板的介电常数在一定程度上减小天线尺寸的形式,这种天线也由于介质板的介电常数而产生一定的损耗,所以在大多数高端机情况下也不推荐使用,仅在少数低端机和工作频点较少的情况下才为节约成本而使用。PCB天线可作外置天线也可作内置天线。 PIFA天线自产生以来,一直到今天都一直是内置天线的主要形式,因为它尺寸较小,可以充分利用PCB板作为接地面,并通过接地片将谐振长度缩小为四分之波长。但是随着手机小型化和集成度更高的发展要求,原有PIFA天线逐渐显示出一些对结构方面的严格限制。于是有不少业界领先的手机制造商Motorola、Samsung、Sony-Ericsson等公司逐渐改变手机天线的设计风格,改用各种变形的单极子天线设计,这样就减小了结构对天线的依赖性,增加了手机外观的灵活性。比如索爱E908的菱形天线设计,Samsung E708的城墙线(Meander)天线设计,以及Motorola V3中使用的一个金属铜棒作为天线的设计。这些新型的天线设计显示了高超的设计技巧,它们往往不易被天线其他天线厂家和手机厂家模仿,并逐渐发展成手机天线厂家之间和手机厂商之间竞争的一项核心技术。 2、PIFA天线和单极子天线的性能比较 前面我们已经分别对单极子天线和PIFA天线的一般特性进行过分析,下面我们在几种重要的特性方面比较一下两种天线性能的优劣。 1.空间结构要求 两种天线的设计对空间的预留都必须考虑褚氏空间效率极限定理,但在组成上,PIFA要求必须有一个辐射单元和一个大的接地面,两者互相平行,并且辐射体和接地面之间必须有一个不小的间距。接地面和辐射体都是物理实体,它们必须位于手机上,所以对结构限制较大。采用PIFA天线手机不可能做得很薄。

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