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参考资料
l天线知识与天线选型
l《CDMA1X天线倾角规划指导书》l《CDMA1X基站天线选型指导书》
l学习完此课程，您将会：[天线的工作原理
[天线的分类
[天线的电气指标和机械指标
[天线新技术介绍
天线的工作原理
基站天馈系统示意图
GSM/CDMA
天线的工作原理
l当导线载有交变电流时，就可以形成电磁波的辐射；
l如果两导线的距离很近，导线中电流方向相反，感应电动势互相抵消，因此辐射很微弱；
l如果将两导线张开，由于两导线的电流方向相同，辐射较强；
l当导线的长度可与波长相比拟时，导线上的电流就大大增加，因而就能形成较强的辐射；
l通常将上述能产生显著辐射的直导线称为振子；
l两臂长度均为1/4波长的振子叫做对称半波振子。
对称半波振子
天线的工作原理
两臂长度相等，并且每臂长度为1/4波长的为对称半波振子。
What is happen in these antennas?
天线的工作原理
图：定向方向
图：全向天线
天线的分类
按照辐射方向划分
板状天线
帽形天线
鞭状天线
抛物面天线
天线的分类
按照形状划分
天线的分类
l 无线电波的电场方向称为电波的极化方向l 垂直极化就是电波的电场方向垂直于地面l 水平极化就是电波的电场方向与地面平行
l 垂直极化波被水平极化天线接收后，无法产生电流，接收效果很差l 单极化天线需要两根主分集天线，增强接收效果
l 双极化天线本身就具备了!45度两个方向的极化，只需一根天线方
式
天线极化方式
天线的分类
按照极化方式划分
天线的主要电气指标
对称半波振子方向图
天线的主要电气指标
l 如何阅读天线方向图
[水平方向图[垂直方向图[主瓣[旁瓣[前后比[零点
[
HPBW (Half Power Beam width)
天线方向图
天线的主要电气指标
l 天线增益的单位一般有两种：dBi 与dBd ，l dBi 是以理想点源天线增益为参考的基准，
l dBd 是以半波振子天线增益为参考基准。两种单位表示的数
值相差2.15 dB 。
l 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 。
l dBd 定义为实际的方向性天线（包括全向天线）相对于半波
阵子天线能量集中的相对能力，“d ”即表示偶极子——Dipole
。
天线的增益
天线的主要电气指标
l波束宽度、前后抑制比、零点填充、上副瓣抑制
填空题 1.微波是电磁波谱中介于超短波和红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短（即频率最高）的波段，其频率范围从300MHz（波长1m）至3000GHz（波长0.1mm）。微波波段分为米波、厘米波、毫米波和亚毫米波四个分波段。 2.微波的特点（因其波长）： ①似光性②穿透性③宽频带特性 ④热效应特性⑤散射特性⑥抗低频干扰特性 3.均匀传输线的分析方法： ①场分析法：从麦克斯韦方程出发，求出满足边界条件的波动解，得出传输线上电场和磁场的表达式，进而分析传输特性； ②等效电路法：从传输线方程出发，求出满足边界条件的电压、电流波动方程的解，得出沿线等效电压、电流的表达式，进而分析传输特性。 ——后一种方法实质是在一定条件下“化场为路”。 4.无线传输线的三种工作状态：①行波状态②纯驻波状态③行驻波状态 5.阻抗匹配的三种不同含义：①负载阻抗匹配②源阻抗匹配③共轭阻抗匹配 6.如何在波导中产生这些导行波呢？这就涉及到波导的激励，在波导中产生各种形式的导行模称为激励，要从波导中提取微波信息，即波导的耦合。波导的激励与耦合就本质而言是电磁波的辐射和接收，是微波源向波导内有限空间的辐射或在波导的有限空间内接收微波信息。由于辐射和接收是互易的，因此激励与耦合具有相同的场结构。 7.激励波导的三种方法：①电激励②磁激励③电流激励 8.微波技术与半导体器件及集成电路的结合，产生了微波集成电路。 9.光纤可分为石英玻璃光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层玻璃芯光纤、全塑料光纤。 10.光纤的三种色散：①材料色散②波导色散③模间色散 11.微波网络正是在分析场分布的基础上，用路的分析方法将微波原件等效为电抗或电阻元件，将实际的波导传输系统等效为传输线，从而将实际的微波系统简化为微波网络。尽管用“路”的分析法只能得到元件的外部特征，但它却可给出系统的一般传输特性，如功率传递、阻抗匹配等。而且这些结果可以通过实际测量的方法来验证。 12.还可以根据微波元件的工作特性综合出要求的微波网络，从而用一定的微波结构实现它，这就是微波网络的综合。 13.微波网络的分析与综合是分析和设计微波系统的有力工具，而微波网络分析又是综合的基础。 14.微波系统也不例外地有各种无源、有源元器件，它们的功能是对微波信号进行必要的处理或变换，它们是微波系统的重要组成部分。微波元器件按其变换性质可分为线性互易元器件、线性非互易元器件以及非线性元器件三大类。 15.非线性元器件能引起频率的改变，从而实现放大、调制、变频等。主要包括微波电子管、微波晶体管、微波固态谐振器、微波场效应管及微波电真空器件等。 16.研究天线问题，实质上是研究天线在空间所产生的电磁场分布。空间任一点的电磁场都满足麦克斯韦方程和边界条件，因此，求解天线问题实质上是求解电磁场方程并满足边界条件。 17.天线的电参数：①天线方向图及其有关参数②天线效率③增益系数④极化
第一讲天线基本原理 1、天线的基本概念 1．天线的作用 在任何无线电通信设备中，总存在一个向空间辐射电磁能量和从空间接收电磁能量的装置，这个装置就是天线。 天线的作用就是将调制到射频频率的数字信号或模拟信号发射到空间无线信道，或从空间无线信道接收调制在射频频率上的数字或模拟信号。 2．天线问题的实质 从电磁场理论出发，天线问题实质上就是研究天线所产生的空间电磁场分布，以及由空间电磁场分布所决定的电特性。空间任何一点的电磁场满足电磁场方程——麦克斯韦方程及其边界条件。因此，天线问题是时变电磁场问题的一种特殊形式。 从信号系统的角度出发，天线问题可以理解为考察由一个电磁波激励源产生的电磁响应特性。从通信系统的角度出发，天线可以理解为信号发射和接收器，收发天线之间的无线电信号强度满足通道传输方程和多径衰落特性。 3．对天线结构的概念理解 采用不同的模型，对天线可以有不同的理解。典型的模型比如：开放的电容 [思考] 野外电台或电视发射塔，无线电视或电台接收机，为什么能构成一个天线，其电流回路在什么地方？ 开放的传输线 从传输线理论理解，天线可以看做是将终端开路的传输线终端掰 开。 TM mn型波导 将天线辐射看做是在4π空间管道中传输的波导，则对应的传输波型是TM型波，但在传输过程中不断遇到波导的不连续性，因此不断激励
高次模。 由电磁波源和电磁波传输媒质形成电磁波传输的机构 波的形成都需要波源和传输媒质。在一盆水中形成机械波纹，可以使用点激励源产生波，并在水面上传播。波的传播特性只与媒质特性有关而与波源无关。将一个肉包子扔出去，这个肉包子可能产生不同的结果，或者被狗吃了，或者掉在什么地方了，都与扔包子的人不再有任何关系。而对天线来说，馈点的激励源就是这种波源，天线导体和外界空间就是传输媒质。不过电磁波的传输媒质可以是真空。 [思考] 电磁波具有波粒二象性。频率越低，波动性越强；频率越高，粒子性越强。所以光波主要表现出粒子性，而长波表现出波动性。射频电磁波就是介于这二者之间的一种电磁波，它既有显著的波动性，又有显著的粒子性。只要认清这一点，许多问题就会变得易于理解。认清事物的本质规律我们才能很好地利用它，我们不能把一头驴当马使，否则就会出现许多荒唐的错误。有人认为射频很复杂，有人认为很简单，就是这个道理。 [哲学启示] 电磁波由于看不见，摸不着，所以在很多人看来它很抽象。但考虑到世界是普遍联系的，尽管不同的事物也有许多不相同点，但找到它们之间的联系，就能获得认识抽象事物的“火眼金睛”。 2、电磁场基本方程 1．麦克斯韦方程 （电生磁。若电场变化，则磁场随之变化） （磁生电。若磁场变化，则电场随之变化） （磁力线是无始无终的封闭闭合曲线） （电力线出发和终止于自由电荷）
一、发射天线的作用 广播电视发射台的主要设备包括了：信号源系统、发射机设备以及铁塔和天馈线系统。 在广播电视传输的各个环节中，天馈线系统是各环节中最终的主要设备之一，其作用是将广播电视信号以电磁波的形式向空间传送能量。 天线可以向周围辐射电磁波能量，在计算天线辐射场强时，天线的增益若能提高3dB，则相当于发射机有效功率提高一倍。因此，使用较高增益的天线更具有较大的使用价值。 二、天线的发展 1、1887年郝兹在验证电磁波存在时使用了双球发射天线和单环天线。 2、1897年出现了能实现5Km通信的大型长波天线。 3、1901年马可尼研制出第一付大型垂直极化天线实现3700Km远程通信。 4、20年代初中波天线兴起和发展，从T型、Г型和伞型天线到后来的拉线 式或自立式铁塔天线。凌风公司在2003年又率先研制出了自立式缩短型曲线式中波电小天线。 5、30年代雷达的出现推动了喇叭天线透镜天线介质天线、缝隙天线等超 短波天线的诞生。1928年著名的八木天线研制成功并推广应用至今。 6、40—50年代：蝙蝠翼天线、带有反射板的各种半波振子天线、大功率缝 隙天线迅速发展。长、中、短天线基本定型。 7、随着科技的发展，高增益、宽频带、高分辨率、快速扫描的天线大量出现， 相控天线取得了突破性发展，现代天线已有微带天线、有源相控天线、超导天线、四维天线等。更有向小型化、轻便、隐形化的发展趋势。 三、天线问题求解的基本方法 1、解析法：对形状极为简单的天线求得精确解。 2、近似解析法：变分法、微扰法、迭代法、几何光学法几何绕射法、物理绕射法等。 3、数值法：利用计算机进行运算，可用纯数值法，也可用矢量法。但是，较 为复杂的天线，仍然是用多次实验的方法优化出来的，某些电参数用经验公式或实验曲线计算。 四、天线的主要参数 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，最理想的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。
通信基础知识题库文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
通信与网络技术基础题库 一、填空题： 1、单工数据传输是在两个数据站之间只能沿单个方向进行数据传输。半双工数据传输是在两个数据站之间可以在两个方向上进行数据传输，但不能同时进行。全双工数据在两个数据站之间，可以在 两个方向上同时进行数据传输。 2、数据在一条信道上按位传输的方式称为串行传输，在多条信道上同时传输的方式称为并行传输。 3、数据传输方式按数据是否进行调制可分为基带传输和频带传输(或宽带传输) ； 4、按数据传输的同步方式可分为同步传输和异步传输；按数据传输的顺序可分串行传输和并行传输。 5、频带传输系统与基带传输系统的主要区别是在收发两端增加调制解调器，以完成信号频谱的搬移。 6、目前常见MODEM的主要功能是数字信号与模拟信号间的相互转换。 7、多路复用的理论依据是信号的分割原理，在频分多路复用的各子频带间留有一定的保护频带，其目的是减少各子频带间信号的串扰。统计时分多路复用与时分多路复用的主要区别是采用了动态分配集合信道时隙技术。 8、在传送106bit的数据，接收时发现1位出错，其误码率为 10-6。 9、RS-232C规定使用的标准连接器为 25 芯。 10、通常在纠、检错编码中引入的监督码元越多，码的纠、检错能力越强。奇偶校验码能检测出奇数个错。 11、采用存贮转发的数据交换技术有报文交换、分组交换。不能实现异构终端间的相互通信的交换技术有电路交换。
12、计算机网络按介质访问控制方法可分为以太网、令牌环网、令牌总线网等。 13、以太网的介质访问控制常采用CSMA/CD算法，即发送站要进行监听，若线路空闲，则发送，在发送过程中，若发生冲突，则等待一个随机时间片后再试。若线路忙，则继续监听，直到线路空闲。以太网应遵循的标准是 IEEE802.3 。 14、常见网卡接口类型有 RJ-45接口、 BNC接口、 AUI 接口，用于接双绞线的接口是 RJ-45接口。常见网卡总线类型PCI总线、 ISA总线等，用于插主板上白色插槽的是 PCI总线。 15、常见集线器按延扩方式分常见的有级联、堆叠二类。 16、采用VLAN技术的主要目的是控制不必要的广播，防止广播风暴，提高网络的安全性。划分VLAN的方法主要有基于端口、MAC地址、协议、IP地址四种。不同的VLAN间不能（能、不能）直接相互通信。遵循的标准是 IEEE802.1Q 。 17、光纤分布式数字接口FDDI采用反向双环结构的网络。 18、ATM是以信元为单位的分组交换技术，其长度为 53 字节。 19、无线局域网WLAN由无线网卡、无线网桥AP 、天线等组成的，它遵循的标准有IEEE802.11b 。 20、集线器、普通交换机、路由器、网关分别工作在第一、二、 三、七层上的网络互联设备。 21、公共传输网络常见的有 PSTN 、 X.25 、 FR 、 DDN 、ISDN 等。 22、ISDN可分为 N-ISDN 、 B-ISDN ，它们采用的技术分别是帧中继技术、 ATM 技术。 23、IPv4地址的长度为 32 bit，IP地址常分为 A、B、C、D、E 等5类。 24.模拟信号数字化的转换过程包括抽样、量化和编码 三个步骤。 25.有两种基本的差错控制编码，即检错码和纠错码，在计算机网络和数据通信中广泛使用的一种检错码为 CRC 。
如有帮助，欢迎下载。 中短波天线基本知识讲座 毛旭辉 一、天线的基本情况 1.天线的发展 最早是麦克斯韦尔根据前人的经验，如安培定律、基尔霍夫方程，提出了一个位移电流的概念，从而引出麦氏方程，推断存在电磁波。也就是变化的磁场产生变化的电场，变化的电场又产生变化的磁场，这样不断地从中心向外传播。在1887年，赫兹通过实验证实这一推断。从而带来了一系列的实用研究，马可尼于1901年利用偶极子天线进行无线电传输。到现在马可尼公司还活跃在世界无线电舞台上。天线从简单的偶极子天线，发展到目前不同频段、不同形式的线天线、面天线，而用于不同部门，如雷达天线、广播电视天线、微波通讯天线等等，只要把有用的信息有效地向空间辐射出去而不引起自身出现问题的物体都可以认为是天线。 2.天线的作用 由于天线的互易性，把天线可以当成一个四端网络，输入——输出，也可接受信号，通常天线就是将发射机输出的射频信号变成电磁波辐射出去，同时也可以作为接收电磁波信号传到专用的接收机，使我们能够发射、接收广播电视节目。 3.中短波广播频段的划分 根据国际无线电联盟ITU在92年确定的WAC92短波频段是： 3.2MHz—3.4MHz， 3.9MHz— 4.0MHz， 5.005MHz—5.06MHz，5.90MHz— 6.20MHz, 7.1MHz—7.35MHz, 9.4MHz—9.9MHz，11.6MHz—12.1MHz，13.57MHz—13.87MHz, 15.1MHz—15.8MHz，17.48MHz—17.9MHz，1 8.90MHz—1 9.02MHz，21.45MHz—21.85MHz，25.67MHz—26.10MHz 这些为专用的广播频段，但我们常用一些带外频率，这样的播出效果也非常好，尽管接收场强比较低，但效果非常好。但国际都有这方面的限制，不是可以随便使用的。 中波是526.5KHz—1606.5KHz。 由于9 KHz邻频间隔，实际上中波从531KHz—1602KHz共120个频率，因此中波频率资源非常紧张，特别是大功率广播覆盖上经常是选择一个频率要做许多工作，因为在大功率中波的覆盖范围内，都只能有一个广播声，如果说地方想使用，这频率就会互相干扰，而大功率覆盖范围广，所以选择一个频率是非常难的。 4.天线的主要参数 ①方向图 通常的方向图是水平360o垂直0o--90o，距离在5—10λ的场强值图。见图1 图1 天线方向图 方向图实际都是理论计算得出的，但要得实际上方向图是比较困难，需要用直升飞机载场强仪在不同的测试点，不同的高度的测试点测出后画出一个立体的方向图。 在实际中我们只考虑仰角为1o--2o距离在5—10λ的场型，它不是一个真的场型，但是它能够判断天线的主向是否正确。 ②方向系数、效率、增益 方向系数D是无方向天线在最大产生的场强和实际天线同样功率在最大方向产生的场强之比。 32
天线基础知识大全 1天线1.1天线的作用与地位无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要 1天线 1.1 天线的作用与地位 无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要的：按用途分类，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；按工作频段分类，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；按方向性分类，可分为全向天线、定向天线等；按外形分类，可分为线状天线、面状天线等；等等分类。 *电磁波的辐射 导线上有交变电流流动时，就可以发生电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长度和形状有关。如图1.1 a 所示，若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微弱；将两导线张开，如图1.1 b 所示，电场就散播在周围空间，因而辐射增强。必须指出，当导线的长度L 远小于波长λ时，辐射很微弱；导线的长度L 增大到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。 1.2 对称振子 对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子，见图1.2a 。另外，还有一种异型半波对称振子，可看成是将全波对称振子折合成一个窄长的矩形框，并把全波对称振子的两个端点相叠，这个窄长的矩形框称为折合振子，注意，折合振子的长度也是为二分之一波长，故称为半波折合振子，见图1.2 b。 1.3 天线方向性的讨论
天线基本知识试题 1、天线的基本作用是什么？ 转成为自由空间的电磁波，将传输线中的高频电磁能转成为自由空间的电磁波，或反之将自由空间中的电磁波转化为传输线中的高频电磁能。因此，的电磁波转化为传输线中的高频电磁能。 2、天线的基本结构形式是什么？天线的工作带宽是如何确定的？它的物理本质是什么？ 天线的基本结构是两根长度大于波长的电流增加形成较强辐射导线天线的工作宽带是在规定的驻波比下天线的工作频带宽度决定的驻波比下天线的工作频带宽度决定的。天线的工作宽带是在规定的驻波比下天线的工作频带宽度决定的。它的物理本质是张开并且长度相当于波长的两导线载入方向相同的交变电流产生相同方向感应电动势产生较强辐射。流产生相同方向感应电动势产生较强辐射。 4、天线的极化是如何定义的？它可分为哪几种极化不同的天线？ 天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向。可分为双极化天线，天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向。可分为双极化天线，圆极化天线，垂直极化天线，水平极化天线，度倾斜的极化、圆极化天线，垂直极化天线，水平极化天线，+45 度倾斜的极化、-45 度倾斜的极化天线 5、天线的方向图表明了天线的什么特性？3dB 波束宽度及 10dB 波束宽度是如何定义？ 天线的方向图表明了天线的方向性的特性 3dB 天线的方向性的特性。天线的方向图表明了天线的方向性的特性。波束宽度是主瓣两半功率点度的波瓣宽度，间的夹角为 60 度的波瓣宽度，10dB 波束宽度是主瓣两半功率点间的夹角为 120 度的波瓣宽度。度的波瓣宽度。 6、为了使天线辐射的方向性更强即波束的方向图更窄，我们通常采用什么方法来改变天线辐射的方向性，它的物理原理是什么？ 一般说来，为了使天线辐射的方向性更强即波束的方向图更窄，一般说来，为了使天线辐射的方向性更强即波束的方向图更窄，我们通常采用提高天线的增益来改变天线辐射的方向性，采用提高天线的增益来改变天线辐射的方向性，它的物理原理是主瓣波束宽度越窄，天线增益越高。可将对称振子组阵控制辐射能，或使用反射面等方法。越窄，天线增益越高。可将对称振子组阵控制辐射能，或使用反射面等方法。使用的是改变磁场、光反射等物理原理。使用的是改变磁场、光反射等物理原理。 7、天线的前后比是如何定义的？前后比与水平瓣宽的关系? 方向图中，前后瓣最大电平之比称为前后比，水平瓣宽的宽度越窄，方向图中，前后瓣最大电平之比称为前后比，水平瓣宽的宽度越窄，前后比越大。比越大。当旁瓣电平及前后比正常的情况下，当旁瓣电平及前后比正常的情况下，可用下式近似表示 8、天线的上副瓣及下副瓣的零点对网络覆盖产生什么影响？ 上副瓣零点易形成跨区干扰，下副瓣零点易形成塔下黑。上副瓣零点易形成跨区干扰，下副瓣零点易形成塔下黑。 9、什么是天线的增益？天线的增益与天线的水平波束宽度及垂直波束宽度有什么关系？在移动通信应用中，天线的增益越高越好，这句话对吗？ 天线的增益是指在输入功率相等的条件下，天线的增益是指在输入功率相等的条件下，实际天线与理想天线的辐射单元在空间同一点处所产生的场强的平方之比及功率比。
基础知识答案 一、选择题 1.E接口是指：（A） A.MSC与MSC间的接口 B.MSC和HLR的接口 C.HLR和VLR的接口 D.VLR和VLR的接口 2. 国内备用网的信令点编码为（B）位。 A.24 B.14 C.8 D.16 3. 在蜂窝通信系统中在满足同频保护比时，能够采用（A）技术，提高频谱利用率。 A.频率复用技术 B.时分技术 C.码分技术 4. 两台计算机通过以太网口用网线直接相连，网线制作时应该按照以下哪种方式（A） A.1和3交叉，2和6交叉 B.1和6交叉，2和3交叉 C.4和5交叉，2和3交叉 D.1和3交叉，4和5交叉 5. CCS7信令网脱离于通信网，是一种支撑网，其三要素是：（A） A.SP.STP和Signalling Link B. SP.LSTP和HSTP C.SP.LSTP和Signalling Link D. SP.HSTP和Signalling Link 6. 七号信令系统结构遵循OSI结构，以下部分那些不属于应用层：（D） A.BSSAP B.INAP C.MAP D.SCCP 7.既是MTP 的用户又是SCCP 的用户的功能实体是：（B） A.TUP B.ISUP C.TC D.MAP 8.当某局向对端局发送_____消息后，随即收到对端发送来的相同的消息，且两个消息的CIC都相同，此时意味着发生了同抢。（D） A.ANN B.ACM C.GSM D.IAM（IAI） 9.两信令点相邻是指：（A） A.两局间有直达的信令链路 B.两局间有直达的话路，不一定有直达的链路 C.两局间有直达的话路和链路 D.两局间话路和链路都不直达 10.哪一类业务的SCCP消息在传送时，SLS是随机选择的？（A） A.0类业务 B.1类业务 C.2类业务 D.3类业务 11. 在两个相邻七号交换局间最多可有_______根相邻链路( A ) A) 16
天线基础知识 1 天线 1.1 天线的作用与地位 无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要的：按用途分类，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；按工作频段分类，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；按方向性分类，可分为全向天线、定向天线等；按外形分类，可分为线状天线、面状天线等；等等分类。 *电磁波的辐射 导线上有交变电流流动时，就可以发生电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长度和形状有关。如图1.1 a 所示，若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微弱；将两导线张开，如图 1.1 b 所示，电场就散播在周围空间，因而辐射增强。必须指出，当导线的长度 L 远小于波长λ 时，辐射很微弱；导线的长度 L 增大到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。 图1.1 a 图1.1 b 1.2 对称振子 对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子, 见图1.2 a。另外，还有一种异型半波对称振子，可看成是将全波对称振子折合成一个窄长的矩形框，并把全波对称振子的两个端点相叠，这个窄长的矩形框称为折合振子，注意，折合振子的长度也是为二分之一波长，故称为半波折合振子, 见图1.2 b。
移动通信试题库 第一章 1.移动通信系统中，150MHz 的收发频率间隔为________， 450MHz 的收发频率间隔为 ________，900MHz 的收发频率间隔为________ 。（5.7MHz, 10MHz, 45MHz ） 2.移动通信按用户的通话状态和频率使用的方法可分为________ , ________ ，________三种工 作方式。（单工制，半双工制和双工制） 3.(多选) 常用的多址技术有哪几种：_________( ABCD) A. 频分多址(FDMA) B.时分多址(TDMA) C.码分多址(CDMA) D.空分多址(SDMA) 4. 移动通信主要使用VHF 和UHF 频段的主要原因有哪三点？ 答：1）VHF/UHF 频段较适合移动通信。2）天线较短，便于携带和移动。3）抗干扰能 力强。 5.信道编码和信源编码的主要差别是什么？ 答：信道编码的基本目的是通过在无线链路的数据传输中引入冗余来改进信道的质量。信 道编码是为了对抗信道中的噪音和衰减，通过增加冗余，如校验码等，来提高抗干扰能力以及纠错能力。相对地，信源编码的目标就是使信源减少冗余，更加有效、经济地传输，最常见的应用形式就是压缩。 第二章 1.在实际应用中，用________，________，________三种技术来增大蜂窝系统容量。 (小区分裂，频段扩展，多信道复用) 2. 什么是近端对远端的干扰？如何克服？ 答：当基站同时接收从两个距离不同的移动台发来的信号时，距基站近的移动台B （距离2d ）到达基站的功率明显要大于距离基站远的移动台A(距离1d ，2d <<1d )的到达功率，若二者功率相近，则距基站近的移动台B 就会造成对接收距离距基站远的移动台A 的有用信号的干扰或抑制，甚至将移动台A 的有用信号淹没。这种现象称为近端对远端的干扰。 克服近端对远端的干扰的措施有两个：一是使两个移动台所用频道拉开必要的时间间隔；二是移动台端加自动(发射)功率控制(APC)，使所有工作的移动台到达基站功率基本一致。 3.某通信网共有8个信道，每个用户忙时话务量为0.01Erl,服务等级B=0.1，问如采用专用 呼叫信道方式，该通信网能容纳多少用户？ 答：采用专用呼叫信道方式，有一个信道专门用作呼叫。 B=0.1 n=7 查表知：A= 4.666
第一讲天线基本原理 一、天线的基本概念 1．天线的作用 在任何无线电通信设备中，总存在一个向空间辐射电磁能量和从空间接收电磁能量的装置，这个装置就是天线。 天线的作用就是将调制到射频频率的数字信号或模拟信号发射到空间无线信道，或从空间无线信道接收调制在射频频率上的数字或模拟信号。 2．天线问题的实质 从电磁场理论出发，天线问题实质上就是研究天线所产生的空间电磁场分布，以及由空间电磁场分布所决定的电特性。空间任何一点的电磁场满足电磁场方程——麦克斯韦方程及其边界条件。因此，天线问题是时变电磁场问题的一种特殊形式。 从信号系统的角度出发，天线问题可以理解为考察由一个电磁波激励源产生的电磁响应特性。从通信系统的角度出发，天线可以理解为信号发射和接收器，收发天线之间的无线电信号强度满足通道传输方程和多径衰落特性。 3．对天线结构的概念理解 采用不同的模型，对天线可以有不同的理解。典型的模型比如： ●开放的电容 [思考] 野外电台或电视发射塔，无线电视或电台接收机，为什么能构成一个天线，其电流回路在什么地方？ ●开放的传输线 从传输线理论理解，天线可以看做是将终端开路的传输线终端掰开。 ●TM mn型波导 将天线辐射看做是在4π空间管道中传输的波导，则对应的传输波型是TM型波，但在传输过程中不断遇到波导的不连续性，因此不断激励高次模。
由电磁波源和电磁波传输媒质形成电磁波传输的机构 波的形成都需要波源和传输媒质。在一盆水中形成机械波纹，可以使用点激励源产生波，并在水面上传播。波的传播特性只与媒质特性有关而与波源无关。将一个肉包子扔出去，这个肉包子可能产生不同的结果，或者被狗吃了，或者掉在什么地方了，都与扔包子的人不再有任何关系。而对天线来说，馈点的激励源就是这种波源，天线导体和外界空间就是传输媒质。不过电磁波的传输媒质可以是真空。 [思考] 电磁波具有波粒二象性。频率越低，波动性越强；频率越高，粒子性越强。所以光波主要表现出粒子性，而长波表现出波动性。射频电磁波就是介于这二者之间的一种电磁波，它既有显著的波动性，又有显著的粒子性。只要认清这一点，许多问题就会变得易于理解。认清事物的本质规律我们才能很好地利用它，我们不能把一头驴当马使，否则就会出现许多荒唐的错误。有人认为射频很复杂，有人认为很简单，就是这个道理。 [哲学启示] 电磁波由于看不见，摸不着，所以在很多人看来它很抽象。但考虑到世界是普遍联系的，尽管不同的事物也有许多不相同点，但找到它们之间的联系，就能获得认识抽象事物的“火眼金睛”。 二、电磁场基本方程 1．麦克斯韦方程 （电生磁。若电场变化，则磁场随之变化） （磁生电。若磁场变化，则电场随之变化） （磁力线是无始无终的封闭闭合曲线） （电力线出发和终止于自由电荷） 麦克斯韦方程的物理含义：变化的电场可以产生磁场，变化的磁场可以产生电场，这是电磁波可以脱离辐射体在空间存在的物理基础。 [思考] 自然界存在一些有趣的现象，尽管机理与电磁波不完全一致，但是其过程却可以帮助我们加深对我们问题的理解。请大家考虑一下，孩童吹肥皂泡时，肥皂泡能够
WIFI天线基础知识 2008年04月16日星期三上午 09:53 1 天线 1.1 天线的作用与地位 无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要的：按用途分类，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；按工作频段分类，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；按方向性分类，可分为全向天线、定向天线等；按外形分类，可分为线状天线、面状天线等；等等分类。 *电磁波的辐射 导线上有交变电流流动时，就可以发生电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长度和形状有关。如图1.1 a 所示，若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微弱；将两导线张开，如图1.1 b 所示，电场就散播在周围空间，因而辐射增强。必须指出，当导线的长度 L 远小于波长λ时，辐射很微弱；导线的长度 L 增大到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。 1.2 对称振子 对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子, 见图1.2 a 。另外，还有一种异型半波对称振子，可看成是将全波对称振子折合成一个窄长的矩形框，并把全波对称振子的两个端点相叠，这个窄长的矩形框称为折合振子，注意，折合振子的长度也是为二分之一波长，故称为半波折合振子, 见图1.2 b。
天线基础知识介绍 2014-12-28DSRC专用短程通信技术 1.1 什么是天线？ 空间的无线电波信号通过天线传送到电路；电路里的交流电流信号最终通过天线传送到空间中去。因此，天线是空间无线电波信号和电路里的交流电流信号的一种转换装置，如图1所示。 图1 空间电波与电路电流通过天线转换的示意图 1.2 天线有哪些基本参数？ 天线既然是空间无线电波信号和电路中的交流电流信号的转换装置，必然一端和电路中的交流电流信号接触，一端和自由空间中的无线电波信号接触。因此，天线的基本参数可分两部分，一部分描述天线在电路中的特性（即阻抗特性）；一部分描述天线与自由空间中电波的关系（即辐射特性）；另外从实际应用方面出发引入了带宽这一参数。 描述天线阻抗特性的主要参数：输入阻抗。 描述天线辐射特性的主要参数：方向图、增益、极化、效率。 除了带宽之外，后文将对每个参数进行介绍。 图2 天线的一些基本参数
1.3 输入阻抗 天线输入阻抗的意义在于天线和电路的匹配方面。 当天线和电路完全匹配时，电路里的电流全部送到天线部分，没有电流在连接处被反射回去。完全匹配状态是一种理想状态，现实中，不太可能做到理想的完全匹配，只有使反射回电路的电流尽可能小，当反射电流小到我们要求的程度的时候，就认为天线和电路匹配了。 通常，电路的输出阻抗都设计成50Ω或者75Ω，要使天线和电路连接时匹配，那么天线的输入阻抗应设计成和电路的输出阻抗相等。但通常天线的输入阻抗很难准确设计成等于电路的输出阻抗，因此在实际的天线和电路的连接处始终存在或多或少的反射电流，即一部分功率被反射回去，不能向前传输，如图3所示。 描述匹配的参数如表1所示。电压驻波比和回波损耗都是描述匹配的参数，只是表达的形式不同而已。 图3 电流在传输线不连续处产生反射的示意图 表1 描述匹配的一些参数 参数 对参数的一些描述 电压驻波比（VS WR ） 设输入电流大小为1，被反射回去的电流为Γ，那么电压驻 波比为： （1＋Γ）／（1－Γ） 电压驻波比只是个数值，没有单位。 Γ＝1/3，电压驻波比则为2；当电流被全部反射时，Γ＝1，电压驻波比为＋∞；当没有反射电流时，Γ＝0，电压驻波 比为1。 反射功率按Γ2计算，如反射电流是Γ＝1/3，那么反射功率 是Γ2＝1／9。
天线基本知识 1.1 天线的作用与地位 无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。 天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。 对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要的： 按用途分类，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；按工作频段分类，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；按方向性分类，可分为全向天线、定向天线等；按外形分类，可分为线状天线、面状天线等；等等分类。 1.2 对称振子 对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。 两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子, 见图1.2 a 。 另外，还有一种异型半波对称振子，可看成是将全波对称振子折合成一个窄长的矩形框，并把全波对称振子的两个端点相叠，这个窄长的矩形框称为折合振子，注意，折合振子的长度也是为二分之一波长，故称为半波折合振子, 见图1.2 b 。 1.3 天线方向性的讨论 1.3.1 天线方向性
发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射。垂直放置的半波对称振子具有平放的“面包圈”形的立体方向图（图1.3.1 a）。立体方向图虽然立体感强，但绘制困难，图1.3.1 b 与图1.3.1 c 给出了它的两个主平面方向图，平面方向图描述天线在某指定平面上的方向性。从图 1.3.1 b 可以看出，在振子的轴线方向上辐射为零，最大辐射方向在水平面上；而从图1.3.1 c 可以看出，在水平面上各个方向上的辐射一样大。 1.3.2 天线方向性增强 若干个对称振子组阵，能够控制辐射，产生“扁平的面包圈”，把信号进一步集中到在水平面方向上。下图是4个半波对称振子沿垂线上下排列成一个垂直四元阵时的立体方向图和垂直面方向图。 也可以利用反射板可把辐射能控制到单侧方向 平面反射板放在阵列的一边构成扇形区覆盖天线。下面的水平面方向图说明了反射面的作用--反射面把功率反射到单侧方向，提高了增益。天线的基本知识全向阵（垂直阵列不带平面反射板）。
天线原理与设计习题集 第一章 天线的方向图 1．如图1为一元天线，电流矩为Idz ，其矢量磁位表 示为A r j 0r 4Idz ?βπμ?=e z A ，试求解元天线的远区辐射电磁场。 ?θH E ,2．已知球面波函数r e r j /βψ?=，试证其满足波动方程： 022=+?ψβψ 3．如图2所示为两副长度为λ=A 2的对称线天线，其上的电流分别为均匀分布和三角形分布，试采用元天线辐射场的叠加原理，导出两天线的远区辐射场，方向图函数?θH E ,),(?θf 和归一化方向图函数),(?θF ，并分别画出它们在yoz 平面和xoy 平面内的方向图的示意图。 4．有一对称振子长度为，其上电流分布为：A 2|)|(sin )(z I z I m ?=A β试导出： (1) 远区辐射场; ?θH E ,(2) 方向图函数),(?θf ； (3) 半波天线(2/2λ=A )的归一化方向图函数),(?θF ，并分别画出其E 面 和H 面内的方向图示意图。 (4) 若对称振子沿y 轴放置，导出其远区场表达式和E 面、H 面方向图 函数。 H E , 5．有一长度为2/λ=A 的直导线，其上电流分布为，试求该天线的 方向图函数z j e I z I β?=0)(),(?θF ，并画出其极坐标图。 6．利用方向性系数的计算公式: ∫∫ = ππ ? θθ?θπ 20 2 sin ),(4d d F D 计算：(1) 元天线的方向性系数； (2) 归一化方向图函数为 ???≤≤≤≤=其它,0 0,2/,csc ),(0 0??πθθθ?θF 的天线方向性系数。
(3) 归一化方向图函数为： ?? ?≤≤≤≤=其它,0 20,2/0,cos ),(π ?πθθ?θn F n=1和2时的天线方向性系数。 7．如图3所示为二元半波振子阵，两单元的馈电电流关系为/212j I I e π=，要求导出二元阵的方向图函数),(?θT f ，并画出E 面(yz 平面)和H 面(xy 平面)方向图。 8．有三付对称半波振子平行排列在一直线上,相邻振子 间距为d ，如图4所示。 (1) 若各振子上的电流幅度相等，相位分别为 ββ,0,?时，求xy 面、yz 面和H 面方向图函数。 (2) 若4/λ=d ，各振子电流幅度关系为1:2:1，相位 关系为2/,0,2/ππ?时，试画出三元阵的E 面和H 面方向图。 9. 由四个元天线组成的方阵，其排列如图5所示。每个单元到阵中心的距离为8/3λ，各单元的馈电幅度相等，单元1和2同相，单元3和4同相但与1和2反相。试导出该四元阵的方向图函数及阵因子，并草绘该阵列xoy 平面内的方向图。 10. 设地面为无限大理想导电平面。图6所示为由等幅同相馈电的半波振子组成的水平和垂直二元阵，试求其 E 面方向图函数，要求： (1) 对图(a)求出xz 面和yz 面方向图函数，并画出xz 面的方向图； (2) 对图(b) 求出xz 面、yz 面 和xy 面方向图函数，并画出这三个面内的方向图；。 11．一半波对称振子水平架设在理想导电平面上，架设高度为。试分别画出h 0.25,0.5h λλ=两种情况下的E 面和H 面方向图，并比较所得结果。 12．由长为4/λ=A 的单极天线组成的八元天线阵如图7所示，各单元垂直于地
一、 电磁波产生的基本原理 按照麦克斯韦电磁场理论，变化的电场在其周围空间要产生变化的磁场，而变化的磁场又要产生变化的电场。这样，变化的电场和变化的磁场之间相互依赖，相互激发，交替产生，并以一定速度由近及远地在空间传播出去。 周期性变化的磁场激发周期性变化的电场，周期性变化的电场激发周期性变化的磁场。 电磁波不同于机械波，它的传播不需要依赖任何弹性介质，它只靠“变化电场产生变化磁场，变化磁场产生变化电场”的机理来传播。 当电磁波频率较低时，主要籍由有形的导电体才能传递；当频率逐渐提高时，电磁波就会外溢到导体之外，不需要介质也能向外传递能量，这就是一种辐射。在低频的电振荡中，磁电之间的相互变化比较缓慢，其能量几乎全部反回原电路而没有能量辐射出去。然而，在高频率的电振荡中，磁电互变甚快，能量不可能反回原振荡电路，于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去。 根据以上的理论，每一段流过高频电流的导线都会有电磁辐射。有的导线用作传输，就不希望有太多的电磁辐射损耗能量；有的导线用作天线，就希望能尽可能地将能量转化为电磁波发射出去。于是就有了传输线和天线。无论是天线还是传输线，都是电磁波理论或麦克斯韦方程在不同情况下的应用。 对于传输线，这种导线的结构应该能传递电磁能量，而不会向外辐射；对于天线，这种导线的结构应该能尽可能将电磁能量传递出去。不同形状、尺寸的导线在发射和接收某一频率的无线电信号时，效率相差很多，因此要取得理想的通信效果，必须采用适当的天线才行！研究什么样结构的导线能够实现高效的发射和接收，也就形成了天线这门学问。 高频电磁波在空中传播，如遇着导体，就会发生感应作用，在导体内产生高频电流，使我们可以用导线接收来自远处的无线电信号。 二、天线 在无线通信系统中，需要将来自发射机的导波能量转变为无线电波，或者将无线电波转换为导波能量，用来辐射和接收无线电波的装置称为天线。发射机所产生的已调制的高频电
一、基础知识 1.1 填空题 1.1864年，由著名的物理学家_麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，后来赫兹又通过一 系列的实验验证了这一理论的正确性，并进一步完善了这一理论 2.1887年赫兹首先验证了电磁波的存在 3.在空中以一定速度传播的交变电磁场叫电磁波 4.电磁场场强标准单位为伏特每米(或V/m)，磁场场强的单位为安培每米(或A/m)，功率 通量密度的标准单位为瓦特每平方米(W/m2) 5.在国际频率划分中，中国属于第三区 6.通常情况下，无线电波的频率越高，损耗越大，反射能力越强，绕射能力越低 7.无线电波甚高频(VHF)的频率围是从30MHz 到300MHz 8.IS-95标准的CDMA移动系统的信道带宽为1.23MHz 9.在1800～1805MHz有我国拥有自主知识产权的移动通信系统，这个系统是TD-SCDMA 10.2006年版《中华人民国无线电频率划分规定》中，频率规划到1000G Hz。 11.600MHz无线电波的波长是0.5 m 。 12.0dBW= 30 dBm，1V＝0 dBv= 60 dBmv= 120 dBμV 13.f0=2f1－f2是三阶一型互调，f0=f1+f2－f3是三阶二型互调。 14.dB(pW/m2)是功率通量密度参数的单位。 15.输出输入曲线上的电平根据线性响应被减少1dB的点叫1dB压缩点 16.最简单的检波器元件是晶体二极管。 17.带外发射指由于调制过程而产生的刚超出必要带宽的一个或多个频率的发射。 18.杂散发射指必要带宽之外的一个或多个频率的发射，其发射电平可降低而不致影响信息
的传输，但带外发射除外。 19.Okumura模式的适用频段围是UHF ; Egli 模式的适用频段围是VHF 。 20.在多径传播条件下，陆地移动无线设备所收到的射频信号，其包络随时间(或位置)的快速 变化遵循瑞利分布律，这种衰落叫瑞利衰落 21.“频率划分”的频率分属对象是业务,“划分”用英文表示为Allocation ；“频率分 配”的频率分属对象是地区或国家或部门,“分配”用英文表示为Allotment ；“频率指配”的频率分属对象是电台,“指配”用英文表示为Assignment 22.无线通信系统中常用的负载阻抗为50 欧姆 23.一般而言，通信系统是由收信机、发信机及传输信道三部分组成 24.短波主要是靠地波、天波和反射波传播 25.超短波主要是靠直射波和反射波传播 26.微波、卫星主要是靠直射波传播，频率高时受天气变化的影响较大 27.我国GSM的双工间隔为45MHz 28.占用带宽的测量方法通常为99%功率比法和频谱分析x-dB法，如6dB与26dB上测定 带宽的方法，作为一种带宽估算 29.灵敏度是指接收机能够正常工作的最小输入电平 30.卫星链路是一个发射地球站和一个接收地球站通过卫星建立无线电链路 31.对给定的发射类别而言，其恰好足以保证在相应速率及在指定条件下具有所要求质量的信 息传输所需带宽称为必要带宽 32.电台(站)是指为开展无线电通信业务或射电天文业务所必需的一个或多个发信机或收信 机，或发信机与收信机的组合(包括附属设备) 33.某一调频信号，其基带信号频率为fm，相位偏差为m f，当m f≤0.5时，其频谱宽度B近 似为2fm