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天线基础知识

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一. 方向性系数:

物理意义:方向图函数E(,)θφ或f (,)θφ表示了离辐射源相同距离上各点在各个方向上辐射场的相对大小,它不能明确表示天线辐射能量在某个特定方向上集中的程度,因而必须引进方向性系数这一指标参数。方向性系数是用来表征天线辐射能量集中程度的一个参数。

定义1:在相同辐射功率r r P P =o 情况下,某天线在给定方向i i (,)θφ的辐射强度i i U(,)θφ与理想点源天线在同一方向的辐射强度U o 之比,即

2220

4r r i i i i i P i i P i i U(,)

f (,)

D(,)U f (,)sin d d π

π

θφπθφθφθφθθφ

==

??

o

o @

定义2:在给定方向i i (,)θφ产生相同电场强度M E E =o 下,理想点源天线的辐射功率r P o

与某天线辐射功率r P 之比。即:

2220

4M r

i i i i r

i i i E E P f (,)

D(,)P f (,)sin d d ππ

πθφθφθφθθφ

==

??

o

o

@

图0:两种条件下的某天线方向图和理想点源方向图

一般方向性系数我们都是指最大波束(,)θφo o 处的方向性系数(是否可以这么理解,工程上主要考虑最大波束方向上的能量集中的程度),则最大波束处的方向性系数可以表示为:

20000220

4f (,)

D(,)f (,)sin d d π

π

πθφθφθφθθφ

=

??

方向性系数表示无量纲的量,工程上一般采用分贝表示:

10dB D (,)lg D(,)θφθφ=o o o o

方向性系数两种定义的物理解释:

前面已经提到,天线的方向性系数是用来表征天线辐射能量集中程度的一个参数,对于最大辐射方向上的方向性系数D(,)θφo o 来说,其值愈大,天线的能量辐射就愈集中,定向性能就愈强。下面针对方向性系数的两种定义方法用图解来说明。图0所示为方向性系数的

两种定义方法对应的两种条件下某天线和理想点源天线的方向图。在相同辐射功率条件下,

各向同性的点源天线是把整个辐射功率均匀分布在一个球面上,球面上的辐射场强相等为E o 。而有一定方向性的某天线则把这个辐射功率相对集中在某个方向上辐射出去,则这个

方向上的辐射场强为M E ,显然M E E

方向图函数E(,)θφ或f (,)θφ表示了离辐射源相同距离上各点在各个方向上辐射场的相对大小,它不能明确表示天线辐射能量在某个特定方向上集中的程度,因而必须引进方向性系数这一指标参数。方向性系数是用来表征天线辐射能量集中程度的一个参数。

定义1:在相同辐射功率r r P P =o 情况下,某天线在给定方向i i (,)θφ的辐射强度i i U(,)θφ与理想点源天线在同一方向的辐射强度U o 之比,即

2220

4r r i i i i i P i i P i i U(,)

f (,)

D(,)U f (,)sin d d π

π

θφπθφθφθφθθφ

==

??

o

o @

式中:i i (,)θφ表示给定方向,r r P P =o 表示某天线与理想点源天线的辐射强度相同。

图1:相同辐射功率条件下的某天线方向图和理想点源方向图

也可以表示为:

22

r r r r i i i i i i P P P P S(r,,)E (,)

D(,)S (r )E θφθφθφ====o o

o o

i i S(r,,)θφ,i i E(,)θφ分别为某天线在该方向上的功率密度和场强,S (r )o ,E o 分别为

理想点源天线在该方向上的功率密度和场强。

推导:

22

2

222

222200

00222244444i i M i i i i i i i i M i i i i i r r

E (,)E U(,)S(r,,)r f (,)E (,)E d d f (,)sin d d U(,)d d P P U ππππ

ππ

θφθφθφθφηηθφθφθφθθφθφθφηηπππππ

?==

=??????=====??

????

??o o

222

22

222

2

2

20

22244444i i i i M i i i i i i M

i i r r s

E (r,,)E (,)E f (,)r S(r,,)ds E (,)d d E f (,)d d P P E ππ

ππ

θφθφθφθφθφθφθφθφηηηππππ

π

?==??

?

?=====

??

????

??

o o

ò

理想点源天线:是指无损耗的各向同性的假想点源天线,其辐射方向图在空间是一个球面。所以其辐射强度与方向角无关,即i i U (,)U θφ=o o ,它可由所讨论天线在4π立体角内辐射功率的平均值来表示(或者理解为单位立体角内的辐射功率)即:

4r

P U π

=

o 在相同辐射功率下,2E o 可由2E (r,,)θφ在一个球面上取得平均值得到,即

22

2

4s

E (r,,)ds E r

θφπ=

??o ò

定义2:在给定方向i i (,)θφ产生相同电场强度M E E =o 下,理想点源天线的辐射功率r P o

与某天线辐射功率r P 之比。

2220

4M r

i i i i r

i i i E E P f (,)

D(,)P f (,)sin d d ππ

πθφθφθφθθφ

==

??

o

o

@

图2:相同电场强度条件下的某天线方向图和理想点源方向图

推导

222

22

002222

2222242222i i i i M r i i i s i i i i r i i i i s s E (r,,)E (,)E P ds d f (,)sin d d E (r,,)E (r,,)E E P ds ds f (,)d f (,)ππθφθφθφθθφηηηθφθφθφπθφηηηηΩΩ?==Ω=??

??====Ω=??

????????????o

o o o o 注:由于点源天线无方向性,在球面s 上为常数,所以有:

2222i i i i s s E (r,,)E (r,,)

ds ds θφθφηη=????o o ,表示给定角度上i i (,)θφ的最大值相同,不是光指最大波束处(,)θφo o 的最大值相同。所以积分号里面的22i i E (r,,)

θφη

o 项可以提到积分号外面

二. 辐射强度

辐射功率可以有两种方式定义,根据功率密度或辐射强度定义,即:

22i i r i i i i s s E (,)

P S(r,,)ds U(,)d ds θφθφθφηΩ==Ω==??????乙?

功率密度(我们往往研究平均功率密度av S (r )r r

):指天线单位面积内的辐射功率

222

11

2

122T av av *S (r )S (r,,)S(r,,,t )dt

T Re[E(r,,)H (r,,)]E (r,,)E (,)r

θφθφθφθφθφθφηη===?==??r r r

r r r 辐射强度:是指天线在某方向i i (,)θφ上单位立体角的所辐射的功率。是个远场参数。其数学表达式可以表示为:

222

2

244422r i i i i i i M i i i i P (,)S(r,,)r E (,)E U(,)S(r,,)r f (,)θφθφπθφθφθφθφππηη

?====@

式中:r i i P (,)θφ,i i S(r,,)θφ分别表示该方向i i (,)θφ上的辐射功率和功率密度。 M E 表示某天线电场的最大值。

则辐射总功率可以表示为:

2

22222200

12

222*r s

s s

s

P S(r,,)ds E(r,,)H (r,,)ds E(r,,)

E (r )

ds f (,)ds

E (r )f (,)r d d ππθφθφθφθφθφη

η

θφθφη=?=??==

=??

????

??

??o o r r

r r r 乙乙

则:

22i i r i i i i s s E (,)

P S(r,,)ds U(,)d ds θφθφθφηΩ==Ω==??????乙?

三. 波瓣宽度

主瓣宽度指方向图主瓣上两个半功率点(即场强下降到最大值的0.707 倍处或分贝值从最大值下降3dB 处对应的两点) 之间的夹角。记为052.θ。见图1。主瓣宽度有时又称为半功率波瓣宽度(Half Power Beam Width ,HPBW ),也称为3dB 波瓣宽度(是相对于最大辐射方向功率下降一半(3dB)的两点间波束宽度)或半功率角。一般情况下,天线的E 面和H 面方向图的主瓣宽度不等,可分别记为052.E θ和052.H θ。

通常我们所说的65度、90度、120度天线,即是指该天线的水平面半功率波束宽度为65度、90度、120度

有三种计算方法:

05

2

M.

F(,)?

θφθ

=?=

05

1

2

2M.

P(,)P?

θφθ

=?=

()05

1

101010332

2

dB M M dB.

M

P(,)lg P(,)lg P lg P dB P dB?

θφθφθ

??

===-=-?=

?

??

在主瓣最大方向两侧,两个零辐射方向之间的夹角,称为零功率波瓣宽度(FNBW),用0

2θ表示。见图1。

物理意义:

主瓣宽度这一参量可以描述天线波束在空间的覆盖范围,在工程上,往往由主瓣宽度来设计口径天线和阵列天线的结构尺寸。对于低副瓣天线来说,主瓣宽度愈窄,方向图愈尖锐,天线辐射能量就愈集中,或接收能力愈强,其定向作用或方向性就愈强。但对于高副瓣天线(副瓣电平接近于主瓣情况),主瓣宽度这一指标就不能说明天线的辐射集中程度,也不能说明天线的方向性强弱。

图1. HPBW和FNBW

? 在现有结构上升高天线的安装点;

? 建造一个新结构,即无线电天线塔,塔高足以安装天线; ? 增加现有塔的高度;

? 为天线另寻安装点,例如建筑物或塔; ?

砍伐引起电波传播问题的树木。

四. 天线电参数的物理意义

4.1 方向图

天线的方向图F(,)θφ:描述天线的方向性,表示了离辐射源相同距离上各点在各个方向上辐射场的相对大小。天线方向图就是以天线为中心的远区球面上,辐射场振幅与方向的关系曲线。 4.2 方向性系数

天线的方向性系数00D(,)θφ:描述天线辐射能量在某个特定方向上集中的程度。工程上主要考虑最大波束方向上的能量集中的程度。其值愈大,天线的能量辐射就愈集中,定向性能就愈强。

20000220

4f (,)

D(,)f (,)d d π

π

πθφθφθφθφ

=

??

4.3 天线的增益

天线的增益00G(,)θφ:是天线方向性系数与辐射效率这两个参数的结合。方向性系数和增益定义的基点和条件是不同的。方向性系数的定义是以辐射功率r P 为基点,并以相同辐射功率为条件,没有考虑天线的能量转换效率。增益的定义是以输入功率in P 为基点,并以相同输入功率为条件。表征天线增益的参数有dBd 和dBi 。dBi 是相对于点源天线的增益,在各方向的辐射是均匀的;dBd 相对于半波对称振子的增益,所以dBi = dBd+2.15(注,半波振子的增益为2.15dB ,取其天线辐射效率1r η=)

0000r G(,)D(,)θφηθφ=

4.4 辐射电阻

辐射电阻r R :是天线辐射场的等效电阻,实际并不存在。

21

2

r r P I R =

4.5 辐射效率

辐射效率r η:对于发射天线来说,用来衡量天线将高频电流或导波转化为天线电磁波能量的有效程度。天线的辐射功率r P 和输入功率in P 之比。实际天线中都存在其导体和介质的欧姆损耗(热损耗,磁化损耗和极化损耗等),是天线辐射功率r P 小于其输入功率in P 。

r

r in

P P η=

天线的效率用百分比表示,对于长、中波天线,由于波长较长,而天线的长度不肯能取得很长,因此l /λ较小,它的辐射能力自然很低,天线效率也降低。此外,它和馈电系统间的匹配也较差,通常长波天线的效率r η为10%--40%,中波天线的效率为70%—80%,因此提高天馈系统的效率是个很重要的问题。对于超高频天线,天线效率一般很高,接近于1,功率损耗主要发生在馈电设备中。(此段来自王新稳编著的《微波技术与天线》第三版P200) 4.6 主瓣宽度

主瓣宽度052.θ(Half Power Beam Width ,HPBW ):指方向图主瓣上两个半功率点(即功率下降到最大值的0.5处,或场强下降到最大值的0.707 倍处,或分贝值从最大值下降3dB 处对应的两点) 之间的夹角。主瓣宽度有时又称为半功率波瓣宽度,也称为3dB 波瓣宽度,或半功率角。主瓣宽度这一参量可以描述天线波束在空间的覆盖范围。

4.7 副瓣电平

副瓣电平SLL :副瓣最大值模值与主瓣最大值模值之比,通常用分贝表表示。

20imax i in max

E SLL log

P E =

在工程实用中,副瓣电平是指所有副瓣中最大的那一个副瓣的电平。一般情况下,紧靠主瓣的第一副瓣的电平最高。副瓣方向通常是不需要辐射或接受能力的方向,因此副瓣电平愈低,表明天线在不需要方向上辐射或接收的能量愈弱,或者说在这些方向上对杂散的来波抑制呢能力愈强,抗干扰能力就愈强。

抑制副瓣:一般天线-15~-20dB ;低副瓣,-20~-40dB ;超低副瓣<-40dB ;

4.8 带宽

天线的带宽:即天线的频带宽度。天线某个性能参数符合规定标准的频率范围。这个频率范围的中点处频率称为中心频率0f 。天线的性能参数如输入阻抗、方向图、主瓣宽度、副瓣电平、波束指向、极化、增益等一般是随频率的改变而变化的,有些参数随频率的改变而变化较大,而使电气性能将下降。针对不同的天线电参数要求,天线的带宽有方向图带宽、方向性系数带宽、输入阻抗带宽、馈线行波系数带宽、极化带宽等等。天线带宽的表示方法通常有三种,绝对带宽,相对带宽和比值带宽。

五. 反射系数

反射系数Γ:馈线终端(天线输入端)的电压反射系数为Γ,它是该处馈线反射波电压ro U 与入射波电压io U 之比,即

ro

io

U U Γ=

六. 输入阻抗

天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压in U 和输入电流in I 的比值。一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。

2

2c

in in

in in in in in

U P Z R jX I I ===+ 式中:c in P ,输入功率,有实部和虚部,与天线辐射效率里的输入功率不同,所以用c

in

P 表示;in R ,输入电阻,天线输入阻抗的实部;包括归算于输入电流的损耗电阻d R 和辐射电阻r R ,即in d r R R R =+,如果不计热损耗电阻时,则输入电阻和辐射电阻相等,此时辐射效 率1r η=。否则辐射效率1r r r

r in r d r d

P P R P P P R R η=

==<++;in X ,输入电抗,天线输入阻抗的虚部,即归算于输入电流的辐射电抗。

在发射模式下,环型天线输入阻抗的等效电路如图3所示。

()R r R R 为辐射电阻;L R 为环型导体损耗电阻;Rx 为额外欧姆损耗电阻;A L 为环型天

线电感;1L 为环型导体电感。(这里有问题,需解决,与上述的对应不起来)

线天线的输入阻抗是在其输入端呈现的阻抗。输入到天线的功率被输入阻抗所吸收,并为天线转换成辐射能量(能否这样理解,输入电阻包括辐射电阻和热损耗电阻,由于天线的输入功率被输入电阻吸收后,一部分用以热损耗,另一部分转换为辐射能量)。

天线和馈线的连接,最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特点阻抗,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点阻抗。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,使用那一个纯出于习惯。在我们日常维护中,用的较多的是驻波比和回波损耗。

连接到发射机或接收机的天线,其输入阻抗等效为发射机的负载或接收机的源的内部阻抗。因此输入阻抗值的大小可表征天线与发射机或接收机的匹配状况,同时可表示传输线中的导行波与空间电磁波之间能量转换的好坏。故输入阻抗是天线的一个重要电路参数工程上对天线系统提出的设计要求,一般不是规定所要设计天线的输入阻抗是多少,而是规定在馈线上的电压驻波比VSWR的最大允许值。如在X波段VSWR≤1.2,在短波波段VSWR≤2 等。但设计人员知道天线输入阻抗之后,就可设计馈电传输线,以便使天线与馈线之间达到良好的匹配,以满足设计要求。

天线的输入阻抗决定于天线本身的结构、工作频率,甚至还受周围环境的影响。仅在极少数情况下才能严格地理论计算天线的输入阻抗,大多数情况下是采用近似计算法或有实验确定。计算天线输入阻抗的方法,可用边值法,传输线法(对称振子形式的天线,双锥天线用此方法计算精度较高)或坡印廷矢量法,矩量法(数值方法,前三种是解析法)具体见魏文元等编著的《天线原理》,P39

七.行波系数

行波系数K:驻波比的倒数,具体见驻波比及驻波比的含义。

1 VSWR

min

max U

K

U

==

八.天线反射系数,回波损耗,行波系数,驻波比之间的关系

天线和馈线的连接,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点阻抗。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,使用那一个纯出于习惯。在我们日常维护中,用的较多的是驻波比和回波损耗。

反射系数Γ:馈线终端(天线输入端)的电压反射系数为Γ,它是该处馈线反射波电压

ro U 与入射波电压io U 之比,即

ro

io

U U Γ= 驻波比(VSWR ):传输线上相邻的波腹电压振幅和波节电压振幅之比。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,一般规则驻波比小于1.5,但实际应用中VSWR 应小于1.2。

1VSWR 1io ro max io ro min

U U U U

U U ++Γ

=

=

=--Γ

回波损耗(Return Loss ):又称为反射损耗,它是反射系数

Γ

绝对值的倒数,以分贝

值表示。0表示全反射,无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中,一般规则回波损耗大于14dB 。

1

20lg 20lg R L dB ==-ΓΓ

行波系数(K ):驻波比的倒数。

1

VSWR min max

U K U =

=

图1 驻波比,反射系数,回波损耗,阻抗匹配效率

九. 天线馈线的驻波比 & 回波损耗

天线和馈线的连接,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点阻抗。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,用的较多的是驻波比和回波损耗。

工程上对天线系统提出的设计要求,一般不是规定所要设计天线的输入阻抗是多少,而是规定在馈线上的电压驻波比VSWR 的最大允许值。如在X 波段VSWR ≤1.2,在短

波波段VSWR ≤2 等。但设计人员知道天线输入阻抗之后,就可设计馈电传输线,以便使天线与馈线之间达到良好的匹配,以满足设计要求。(能否这样理解呢,反射波产生电抗,减小电抗,就是消减反射波)

驻波比:即电压驻波比(V oltage Standing Wave Ratio ,VSWR ),用VSWR 或SWR 来表示馈线的驻波状态,它是传输线上相邻的波腹电压振幅和波节电压振幅之比。如图1所示。

1VSWR 1io ro max io ro min

U U U U

U U ++Γ

=

=

=--Γ

式中Γ为电压反射系数①,ro U 反射波电压,io

U 入射波电压。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,一般规则驻波比小于1.5,但实际应用中VSWR 应小于1.2。过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大,干扰基站的服务性能。

图1 失配条件下的传输线上的驻波是由入射波和反射波叠加而成的。

驻波比的含义:驻波比就是一个数值,用来表示天线和电波发射台是否匹配。如果

VSWR 的值等于1,则表示发射传输给天线的电波没有任何反射,全部发射出去,这是最

理想的情况。如果VSWR 值大于1, 则表示有一部分电波被反射回来,最终变成热量,使得馈线升温。被反射的电波在发射台输出口也可产生相当高的电压,有可能损坏发射台。应用中最希望的是无反射波的状态,称为匹配状态,对应于VSWR 等于1。其重要意义是,此时全部入射功率都传输给了天线,如天线的损耗可略,便全部转换为辐射功率。匹配的另一重要意义是,此时不会有入射波反射回振荡源,不至于影响振荡源的输出功率和输出功率。否则,振荡源的负载呈现电抗分量,要产生频率牵引及影响输出功率。

不同的VSWR 值所对应的Γ及阻抗匹配效率z η列在下表中,阻抗匹配效率由下式给出,

()()()

2

2

22VSWR 14VSWR 11VSWR+1VSWR+1z η-?=-Γ=-=

① 红色表示具有实际意义,对于VSWR 2>失去了实际意义。 回波损耗(Return Loss ):又称为反射损耗,它是反射系数

Γ

绝对值的倒数,以分贝

值表示。是电缆链路由于阻抗不匹配所产生的反射,是一对线自身的反射。不匹配主要发生在连接

器的地方,但也可能发生于电缆中特性阻抗发生变化的地方,所以施工的质量是提高回波损耗的关键。回波损耗将引入信号的波动,返回的信号将被双工的千兆网误认为是收到的信号而产生混乱。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,一般规则回波损耗大于14dB 。

1

20lg 20lg R L dB ==-ΓΓ

十. 馈线特性阻抗

馈线特性阻抗c Z :反射波电压io U 与反射波电流io I 之比。

io

c io

U Z I =

为什么会出现反射波电压和反射波电流,见《电压驻波比》这一节 有错误?具体见百度百科https://www.doczj.com/doc/ca15686751.html,/view/906385.htm

十一.天线匹配

十二.天线极化

极化是天线的一项重要特性,实际使用天线往往要对极化提出要求。这也关系到无限设备的性能。

天线在某方向的极化是天线在该方向所辐射电波的极化(对发射天线而言),或天线在该方向接收获得最大接收功率(极化匹配)时入射平面波的极化(对接收天线而言)。天线的极化与所论空间有关,通常所说的天线极化是指最大辐射方向或最大接收方向的极化。

另有所谓波的极化,是无线电波的特定场矢量的极化。(来自魏文元的《天线原理》),关于平面波的极化,具体见平面波的极化这一节。

辐射线极化波的天线为线极化天线,如电基本振子、对称振子等直线天线。线极化波又可分为水平极化波(电场矢量平行于地面)和垂直极化波(电场矢量垂直于地面)。如一个与地面平行放置的线天线就是水平极化天线,因其远区场是电场矢量平行于地面的线极化波。例如,电视信号的发射通常采用水平极化方式,调幅电台发射的垂直极化波,(来自路宏敏的《电磁场与电磁波》

辐射圆极化波的天线为圆极化天线,如轴向模螺旋天线;

辐射椭圆极化波的天线为椭圆极化天线。

天线可能辐射非预定极化的电磁波,与之相应,预定极化称为主极化,非预定极化称为交叉极化或寄生极化。交叉线极化的方向与主线极化方向垂直,交叉圆极化的旋向与主圆极化的旋向相反。由于交叉极化波要携带一部分能量,对主极化波而言它是一种损失,通常要设法加以消除。但另一方面,例如收发共用天线或双频共用天线则是利用主极化和交叉极化特性不同,达到收发隔离或双频隔离的目的。

十三.均值副瓣电平和峰值副瓣电平

均值旁瓣电平:定义为相控阵天线在旁瓣区域旁瓣电平的均值,

峰值旁瓣电平:定义为相控阵天线在旁瓣区域副瓣电平在概率小于等于p的情况下超过的电平值,一般p≤10%。相控阵天线的抗干扰能力由其峰值旁瓣电平决定(王平,硕士论文,馈电误差对相控阵天线性能的影响研究,华北电力大学)

对相控阵天线旁瓣电平的研究以天线的方向图为依据,在这里既可以依据功率方向图也可以依据场强方向图。因相位量化误差随机分布,只要知道相位量化误差的分布特性就可以计算出由此引起的天线方向图的波动情况,即天线方向图的均值和方差,知道天线方向图的均值和方差可以方便的求得其变化范围,由此可确定峰值旁瓣电平值。由于功率方向图为标量,功率方向图的方差也为标量,没有考虑相位信息,而实际辐射过程中,在空间任意位置相控阵天线场值变化受误差影响具有矢量特性,所以用功率方向图求出的峰值旁瓣电平并不精确,只能估计出峰值旁瓣电平的量级;而场强方向图为矢量,既有幅度又有相位,场强方向图的方差也具有矢量特性,利用场强方向图求解能得出更精确的结论,所以在本文中利用场强方向图求解相控阵天线的均值旁瓣电平和峰值旁瓣电平。

(王平,硕士论文,馈电误差对相控阵天线性能的影响研究,华北电力大学)

十四.截获频率

来自《基于matlab的抛物面天线几种特性的仿真分析》

十五.前后比

天线的前后比表明天线对后瓣抑制的好坏。选用前后比低的天线,天线后瓣有可能产生越区覆盖,导致切换关系混乱,产生掉话。一般在25—30dB直接,应优先选用前后比为30

的天线。

图片来自硕士论文,手机天线设计与优化的研究。

十六. 天线有效长度

天线的有效长度effective length of antenna (具体见王新稳编著的《微波技术与天线》第三版P203)

是一假想的天线长度e l ,此假想天线上的电流分布为均匀分布,电流大小等于该实际天线的波腹电流(或馈电电流),并且此天线在最大辐射方向产生的场强等于该实际天线在最大辐射方向的场强。

e e l l ←???????→最大辐射方向的场强相等

电流均匀分布,电流正弦分布大小为波腹电流

十七. 发射天线 & 接收天线及其等效电路,输入阻抗

天线的输入端即为馈线终端,馈电网络终端,信号源输入端即为馈线始端

通常发射设备和发射天线、接收设备、和接收天线都要经过传输线(馈线)来联系。根据传输线理论,在传输线的特性阻抗,等于它的负载阻抗时,传输线工作在匹配状态。在天线馈线系统中,传输线的终端负载为天线的输入阻抗。因此,为了传输线和天线相匹配,必须使天线的输入阻抗等于传输线的特性阻抗。但在有些情况下,输入阻抗不等于特性阻抗,这时必须利用匹配技术,将天线的输入阻抗变换成传输线的特性阻抗。

17.1发射天线和接收天线概念

图1无线通信系统框图

发射天线的作用是将高频电流(或导波)能量变成电磁波能量,向规定的方向发射出去。

接收天线的是将来自一定方向的无线电波能量还原为高频电流(或导波)能量,经过馈线送入接收机的输入回路。当把接收天线放在外来无线电波的场内时,接收天线就感应出电流,并在接收天线输出端产生一个电动势。此电动势就通过馈线向无线电接收机输送电流。所以接收天线就是接收机的电源,而接收机则是接收天线的负载。(王新稳,《微波技术与天线》第三版)

图 2 接收天线示意图

图1中L Z为负载,即接收机看成是接收天线的负载。

由此可见,天线是无线天波的出口和入口,完成高频电流(或导波)能量和电磁波能量之间的变换,是无线电通信系统中不可少的重要设备。(发射天线的作用是辐射作用,接收天线的作用是接收作用)

17.2收发天线的输入阻抗in Z

连接到发射机或接收机的天线,其输入阻抗等效为发射机的负载或接收机的源(接收机的源由接收天线提供,第一部分有说明)的内部阻抗。因此输入阻抗值的大小可表征天线与发射机或接收机的匹配状况,同时可表示传输线中的导行波与空间电磁波之间能量转换的好坏。故输入阻抗是天线的一个重要电路参数。

图3 发射天线和信号源的等效电路

图4 接收天线与接收机的等效电路

g Z 为发射天线信号源的内部阻抗;L Z 为接收天线接收机的内部阻抗,即负载

g g g in in in L

L L Z R jX Z R jX Z R jX

=+??

=+??=+? 其中in r l R R R =+,r R 为天线的辐射电阻,l R 为天线的损耗电阻。

输入阻抗在发射和接收是相同(王新稳,《微波技术与天线》第三版,P210) 17.2.1. 发射天线的共轭匹配

对于发射天线,g R 为源的内电阻,g X 为源的电抗;

在共轭匹配的情况下,即*in g Z Z =时(即in g R R =,in g X X =-),信号源馈给天线的功率最大,称为最佳匹配,此时,信号源供给的功率一半以热损耗的形式消耗在源的内阻g R 上,一半功率馈给天线。馈给天线的功率一部分向空间辐射出去,由辐射电阻r R 表示,其余部分以热的形式l R 消耗掉了。如果不计天线损耗,则共轭匹配时天线的辐射功率只有信号源所能供给的总功率的一半。(具体推导见王建的《天线原理与设计》pdf 文档)

17.2.2. 接收天线的共轭匹配

在共轭匹配情况下,以及在天线与来波极化匹配,且最大指向与来波方向对准时,天线所能截获的功率为最大。在此不讨论外部条件,只讨论在共轭匹配条件下的情况。采用与前面相同的分析方法,共轭匹配条件:*in L Z Z =时(即in L R R =,in L X X =-),在接收状态下的天线与接收机负载共轭匹配的最佳情况下,传送至接收机的功率是天线感应或截获到的总功率的一半,另一半则被天线散射和热损耗消耗掉了。如果不计天线热损耗,这喻示了要使截获到的功率的一半传送给接收机,则天线必定要将另一半散射掉。(具体推导见王建的《天线原理与设计》pdf 文档)

手机内置天线慎用FPC

手机内置天线慎用FPC 目前,研发和生产的手机内置天线绝大多数是由金属弹片和塑料支架组成。此种结构形式可以保证安装可靠、天线性能稳定。其缺点是: 需要开发和制作五金及塑料模具,制作周期长,费用较高。制作一套连续冲五金模具最快也要五至六天,制作一套塑胶模具最快也要六至七天。通常情况,一套五金加塑胶模具总费用在万元以上。为了缩短研发周期,规避产品研发失败而产生的模具费用损失,人们尝试用FPC(柔性线路板)代替五金弹片甚至代替天线支架,取消传统的热熔工艺,用不干胶直接粘在手机外壳(或天线支架)上。此种简单、快捷的天线生产工艺到底怎样呢? 近年来,我们总计生产了几十套FPC天线,根据我们对此种天线质量的分析和对最早使用该种天线的手机生产商调查,我们的结论是: 使用FPC粘到手机外壳(或支架)的天线,存在一定质量隐患。每家FPC 厂都是用生产普通线路板的流程来生产天线,从FPC投料到天线出厂检验很难做到像五金和塑料天线一样规范化操作,生产标准、生产工艺无法控制,更难保证各批次性能一致。如果确实需要使用FPC则必须在设计、生产和检验中应该注意如下问题: (一)在FPC天线中不干胶是重要固定材料,优良的永久性粘胶剂、合适的粘贴工艺是该天线质量的重要保证。然而,天线厂对于选用良好不干胶、不干胶的成分合成、不干胶的使用方法等了解甚少,或者可说是束手无策,形成完全依赖FPC线路板厂,失去质量控制,这种状态必须改变。 1。不同的被粘贴物表面对粘贴影响很大,粗燥的被粘贴物表面就需要粘度较强的粘胶剂,不然天线容易翘起即粘性不如人意。 2。被粘贴表面有平面和曲面之分,如果天线设计具有一定弧度则必须具有很强的粘合力。 3。FPC基材的柔性对于不干胶的粘合非常重要,特别是天线弧度较大时则必须有很好的柔性,否则,这款天线在短期内就会发生性能变化。较薄的基材有较好的柔性,然而这与天线性能存在矛盾。

WIFI天线基础知识

无线无线路由器单天线、双天线、三天线等多天线对无线信号强度、范围的影响是否有增强 用事实拆穿双天线成倍增益的神话 双天线只能减少覆盖范围内的盲点 先看总结: 性能的区别主要来自芯片而不是品牌 这次参加横评的产品一共14款,但他们的芯片只有4种,而使用相同芯片的产品在性能上的差距根本不大,所以购买前了解产品的芯片组是一个重要环节。当然也不是说要放弃品牌的概念,各个品牌对产品质量的控制还是不一样,这也会让产品造成很大的差异(主要体现在产品质量)。 现阶段802.11N无线路由器已大幅度超越54M 从54M到11N,经历了好几年的时间,不过这次横评我们看到了11N的优势,看到了希望。实际测试表明,11N产品在产品整体性能上高出54M很多,速度、覆盖都有了质的飞跃。

天线根数与速度没关系 虽然这次评测分了两个组,双天线和多天线,但测试结果说明单从速度上来讲,双天线与三天线区别不大。(天线原理介绍过了,和我们的实际情况是一致的。当然是同一类芯片的基础上进行比较,不同种类芯片没有可比性)但是覆盖上确实有区别,所以要购买的用户不用总是迷恋多天线,从自己的实际情况出发,一般环境双天线已经足够了。 新的功能将改善人们使用无线网络的习惯 譬如WPS快速加密这样的新功能,将会改善人们使用无线网络的习惯,按下终端和路由器上的两个键就会自动连接并加密,拒绝输入繁琐的密码,进一步降低了无线网络的门槛,让用户更轻松使用。 802.11N是构建数字家庭的主干 除了改变人们的使用习惯,802.11N的传输速率已经可以完全应付高清影片的流畅传输,而传说中的数字家庭也可以由802.11N网络担当主角,撑起整个平台:无线播放高清媒体文件、无线控制家电产品、各种终端都无线,让你的家远离布线烦恼。 目前产品单调需要更多个性化产品问世 不过话又说回来,任何东西都是需要发展的,现在11N可以算是刚刚出道,所以还有许多可以改进的地方,譬如这次评测的产品除了提供无线上网之外,附加功能都比较少,让IT产品更个性,这是一个发展方向,让看不到的无线也能多姿多彩。 802. 11N横评第一波结束更多低价产品会接踵而来 这次评测历时1个月,在测试过程中又出现了多个新品,它们没有赶上这次横评很遗憾,但是我们还有的是机会,因为低价11N时代马上就要来临了,各个品牌都会有更多更优秀的产品放出,请继续关注泡泡网无线频道,更多的精彩会接踵而来.....

天线基础知识大全

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

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。元在空间同一点处所产生的场强的平方之比及功率比。增益了垂直面上的覆盖的边界,影响着信号穿透建筑物时衰减的变化。增益一般与天线方向图有关,的边界,影响着信号穿

天线基础知识培训资料

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。

重点-手机天线的基本参数

手机天线的基本参数 1,VSWR 驻波比 V oltage standing wave ratio. Measures the peak to peak voltage on the input transmission line.一般高频传输线上都是行驻波。电压驻波比是指传输线线相邻的电压振幅最大值和电压振幅最小值的绝对值的比值。 行波无反射状态,VSWR=1,为最佳情况。全反射状态,VSWR为无穷大。对于天线而言,我们希望反射的能量越少越好,那么就用驻波比来表示反射的多少,尽量接近1为最佳。VSWR=(1+反射系数)/(1-反射系数)。驻波比越小越好,表示反射系数越小越好。 驻波比反映了天馈系统的匹配情况。它是以天线作为发射天线时发射出去和反射回来的能量(对于天线而言,重点强调的是能量关系,而不像传输线那样强调的是电压之间的关系)的比来衡量天线性能的。驻波比是由天馈系统的阻抗决定的。天线的阻抗与馈线的阻抗与接收机的阻抗一致,驻波比就小。驻波比高的天馈系统,信号在馈线中的损失很大。驻波比跟反射系数,也可以说的回波损耗是成正比的,回波损耗强调能量关系。来自网络,仅供参考 2,Return Loss 回波损耗 The amount of power reflected by the antenna back to the generator. 回波损耗是指某一点(对于手机天线而言是指天线的馈点处)反射波的功率与入射波的功率之比的10*log值。也就是反射系数的平方的10*log值。回波损耗=10*log(反射系数平方值)。知道了驻波比,可以求出反射系数,进而就可以求出回波损耗。单位是dB,有时候回波损耗也当成是反射系数,即20*log(反射系数),由于反射系数小于1,所以回波损耗为负数。 3,Directivity 方向系数 Ratio of the power density in the direction of maximum power to the average power. 能够定量的表示天线定向辐射能力的电参数。定义:在同一距离及相同辐射功率的条件下,某天线在最大辐射方向上的辐射功率密度和无方向性天线(点源)的辐射功率密度之比。 方向系数与辐射功率在全空间的分布状态有关。要使天线的方向系数大,不仅要求主瓣窄,而且要求全空间的副瓣电平小。这个参数重点描述天线辐射性能的方向性。 方向系数的单位是dBi,理想点源天线的方向系数为10*log(1)=0dBi。一般非理想点源天线的方向系数都是大于0dBi的。 不是所有的天线都有方向性的。便携式收音机上的拉杆天线就没有方向性。偶极天线有弱的方向性,八木等定向天线可以得到较好的方向性。好的方向性意味着能够集中收集所需方向的电波,还有一个重要的能力就是能部分地减弱本地电台信号的影响。 但是定向天线并不是什么情况下都好。当没有目标而等待的时候,定向天线就有可能使你错过天线背面的信号。所以比较合理的方式,是用一个垂直天线和一付定向天线配合使用,用垂直天线等待,听到信号后,再用定向天线转过去对准了听。 对于手机天线而言,可以观察3D和2D的方向图,要求方向系数越弱越好,因为手机天线需要尽量做成全方向性(即没有方向性)的天线,而不是要求某个方向的辐射特别强。 4,Gain 增益 Directivity scaled by the efficiency of the antenna. 增益系数表示了天线的定向收益程度。定义:在同一距离及相同的输入功率的条件下,

天线基本知识解析

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

(整理)天线的基础知识.

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。 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。 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 。

3G、GPRS、天线基础知识

3G、GPRS、天线等基础知识 3G是英文3rd Generation的缩写,指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、TDMA等数字手机(2G),第三代手机一般地讲,是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务,无线网络必须能够支持不同的数据传输速度,也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节/每秒)、384kbps(千字节/每秒)以及144kbps的传输速度。 3G的技术标准 国际电信联盟(ITU)在2000年5月确定W-CDMA、CDMA2000和TDS-CDMA三大主流无线接口标准,写入3G技术指导性文件《2000年国际移动通讯计划》(简称IMT-2000)。 W-CDMA 即WidebandCDMA,也称为CDMADirectSpread,意为宽频分码多重存取,其支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商,日本公司也或多或少参与其中,包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电,以及日本的NTT、富士通、夏普等厂商。这套系统能够架设在现有的GSM网络上,对于系统提供商而言可以较轻易地过渡,而GSM系统相当普及的亚洲对这套新技术的接受度预料会相当高。因此W-CDMA 具有先天的市场优势。 CDMA2000 CDMA2000也称为CDMA Multi-Carrier,由美国高通北美公司为主导提出,摩托罗拉、Lucent和后来加入的韩国三星都有参与,韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄频CDMA One数字标准衍生出来的,可以从原有的CDMA One结构直接升级到3G,建设成本低廉。但目前使用CDMA的地区只有日、韩和北美,所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不过CDMA2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的,许多3G手机已经率先面世。 TD-SCDMA 该标准是由中国大陆独自制定的3G标准,1999年6月29日,中国原邮电部电信科学技术研究院(大唐电信)向ITU提出。该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中,在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。另外,由于中国内的庞大的市场,该标准受到各大主要电信设备厂商的重视,全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TD-SCDMA 标准。它采用了智能天线、联合检测、接力切换、同步CDMA、软件无线电、低码片速率、多时隙、可变扩频系统、自适应功率调整等技术。 GPRS(General Packet Radio Service,通用无线分组业务)GPRS(General Packet Radio Service,通用无线分组业务)作为第二代移动通信技术GSM向第三代移动通信(3G)的过渡技术,是由英国BT Cellnet公司早在1993年提出的,是GSM Phase2+ (1997年)规范实现的内容之一,是一种基于GSM的移动分组数据业务,面向用户提供移动分组的IP或者X.25连接。GPRS在现有的GSM网络基础上叠加了一个新的网络,同时在网络上增加一些硬件设备和软件升级,形成了一个新的网络逻辑实体,提供端到端的、广域的无线IP连接。通俗地讲,GPRS是一项高速数据处理的科技,它以分组交换技术为基础,用户通过GPRS可以在移动状态下使用各种高速数据业务,包括收发E-mail、进行Internet浏览等。---- GPRS是一种新的GSM数据业务,在移动用户和数据网络之间提供一种连接,给移动用户提供高速无线IP和X.25服务。GPRS采用分组交换技术,每个用户可同时占用多个无线信道,同一无线信道又可以由多个用户共享,资源被有效的利用。GPRS技术160Kbps的极速传送几乎能让无线上网达到公网ISDN的效果,实现"随身'携带'互联网"。使用GPRS,数据实现分组发送和接收,用户永远在线且按流量、时间计费,迅速降低了服务成本。 wlmGPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称,是在现有的GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务。GPRS与现有的GSM语音系统最根本的区别是,GSM是一种

天线基础知识

一. 方向性系数: 物理意义:方向图函数E(,)θφ或f (,)θφ表示了离辐射源相同距离上各点在各个方向上辐射场的相对大小,它不能明确表示天线辐射能量在某个特定方向上集中的程度,因而必须引进方向性系数这一指标参数。方向性系数是用来表征天线辐射能量集中程度的一个参数。 定义1:在相同辐射功率r r P P =o 情况下,某天线在给定方向i i (,)θφ的辐射强度i i U(,)θφ与理想点源天线在同一方向的辐射强度U o 之比,即 2220 4r r i i i i i P i i P i i U(,) f (,) D(,)U f (,)sin d d ππ θφπθφθφθφθθφ == ?? o o @ 定义2:在给定方向i i (,)θφ产生相同电场强度M E E =o 下,理想点源天线的辐射功率r P o 与某天线辐射功率r P 之比。即: 2220 4M r i i i i r i i i E E P f (,) D(,)P f (,)sin d d πθφθφθφθθφ == ?? o o @ 图0:两种条件下的某天线方向图和理想点源方向图 一般方向性系数我们都是指最大波束(,)θφo o 处的方向性系数(是否可以这么理解,工程上主要考虑最大波束方向上的能量集中的程度),则最大波束处的方向性系数可以表示为: 20000220 4f (,) D(,)f (,)sin d d ππ πθφθφθφθθφ = ?? 方向性系数表示无量纲的量,工程上一般采用分贝表示: 10dB D (,)lg D(,)θφθφ=o o o o 方向性系数两种定义的物理解释: 前面已经提到,天线的方向性系数是用来表征天线辐射能量集中程度的一个参数,对于最大辐射方向上的方向性系数D(,)θφo o 来说,其值愈大,天线的能量辐射就愈集中,定向性能就愈强。下面针对方向性系数的两种定义方法用图解来说明。图0所示为方向性系数的 两种定义方法对应的两种条件下某天线和理想点源天线的方向图。在相同辐射功率条件下,

天线基本知识(快速入门)

天线基本知识 6.1 天线 6.1.1 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。 6.1.2 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 。 6.1.3 天线方向性的讨论 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。

天线设计基础

手机天线设计基础 1.天线基本知识 2.网络分析仪,暗室和200的使用 3.研发流程图 4.新到手机的处理 5.治具的制作 6.天线的调试(以为例) 7.数据报告和承认书 8.线圈的打样和承认 9.试生产

1.天线基本知识 1.1 天线的定义: 引用国际上官方的定义如下: : a 。 也就是说:天线就是发射或接收系统中设计用来辐射或接收电磁波的那部分。 1.2 天线的分类: 按外观分类:外置式和内置式。 按结构分类:固定式(内外模),组装式(主体),内模等。 按频段分类:450,(824-849),(880-960),(1710-1880),(1895-1918),(1850-1990),3G(1920-2170),(2450)。 1.3 天线的频段 当今移动通信系统主要有如下的工作频段,请见下表: 内工作的,天线的频带宽度有两种不同的定义 一种是指,在驻波比≤1.5条件下,天线的工作频带宽度; 一种是指,天线增益下降3范围内的频带宽度。 在移动通信系统中,通常是按照前一种定义的。具体的说,天线的频带宽度就是天线的驻波比不超过1.5时,天线的工作频率范围。 一般来说,在工作频带宽度内的各个频点上,天线性能是有差异的,但这种差异造成的性能下降是可以接受的。 1.4 天线的性能参数 目前天线的测试参数主要有:反射损耗( ),驻波(), 增益(),,灵敏度,效率,。而我公司目前能提供的有反射损耗,驻波,增

益,和灵敏度。 1.4.1 反射损耗 当馈线和天线匹配时,馈线上没有反射波,只有入射波,即馈线上传输的只有向天线方向行进的波。这时,馈线上各处的电压幅度与电流幅度都相等,馈线上任意一点的阻抗都等于它的特性阻抗。 而当天线和馈线不匹配时,也就是天线阻抗不等于馈线特性阻抗时,负载就只能吸收馈线上传输的部分高频能量,而不能全部吸收,未被吸收的那部分能量将反射回去形成反射波。 10() 1.4.2 驻波 在不匹配的情况下,馈线上同时存在入射波和反射波。在入射波和反射波相位相同的地方,电压振幅相加为最大电压振幅,形成波腹;而在入射波 反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅,形成波节。其他各 点的振幅值则介于波腹和波节之间。这种合成波成为行驻波。 越大,反射越大,匹配越差。 反射损耗和驻波的换算关系如下: 20[(1)/(1)]

RFID天线基础知识

RFID天线基础知识 一、RFID系统组成 二、天线基础知识 2010-05-13 alay 2010-5-13

一、RFID系统的基本组成部分 v最基本的RFID系统由三部分组成: v标签(Tag):由耦合组件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象; v阅读器(Reader):读取(有时还可以写入)标签信息的设备,可设计为手持式或固定式; v天线(Antenna):在标签和读取器间传递射频信号。 2010-5-13

RFID无线识别电子标签基础介绍v无线射频识别技术(Radio Frequency Idenfication,RFID)是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)或雷达反射的传输特性,实现对被识别物体的自动识别。 2010-5-13

v RFID系统至少包含电子标签和阅读器两部分。电子标签是射频识别系统的数据载体,电子标签由标签天线和标签专用芯片组成。依据电子标签供电方式的不同,电子标签可以分为有源电子标签(Active tag)、无源电子标签(Passive tag)和半无源电子标签(Semi—passive tag)。有源电子标签内装有电池,无源射频标签没有内装电池,半无源电子标签(Semi—passive tag)部分依靠电池工作。 2010-5-13

v电子标签依据频率的不同可分为低频电子标 签、高频电子标签、超高频电子标签和微波 电子标签。依据封装形式的不同可分为信用 卡标签、线形标签、纸状标签、玻璃管标签、圆形标签及特殊用途的异形标签等。 v RFID阅读器(读写器)通过天线与RFID电 子标签进行无线通信,可以实现对标签识别 码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅 读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控 制单元以及阅读器天线。 2010-5-13

一些天线基本知识

一些天线基本知识 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流能量(或导波能量)经馈线传输到发射天线,通过天线将转换为某种极化的电磁波能量,并向所需方向出去。到达接收点后,接收天线将来自空间特定方向的某种极化的电磁波能量又转换为已调制的高频电流能量,经馈线输送到接收机输入端。 综上所述,天线应有以下功能: 1.天线应能将导波能量尽可能多地转变为电磁波能量。这首先要求天线是一个良好的电磁开放系统,其次要求天线与发射机或接收机匹配。 2.天线应使电磁波尽可能集中于确定的方向上,或对确定方向的来波最大限度的接受,即方向具有方向性。 3.天线应能发射或接收规定极化的电磁波,即天线有适当的极化。 4.天线应有足够的工作频带。 这四点是天线最基本的功能,据此可定义若干参数作为设计和评价天线的依据。 把天线和发射机或接收机连接起来的系统称为馈线系统。馈线的形式随频率的不同而分为又导线传输线、同轴线传输线、波导或微带线等。所以,所谓馈线,实际上就是传输线。 天线的电参数 天线的基本功能就是能量转换和定向辐射,所谓天线的电参数,就是能定量表征其能量转换和定向辐射能力的量。 1. 天线的方向性

手机天线基本常识

一问:天线对周围环境要求有哪些? 答:天线附近放置带有金属材料等物体时,不仅缩小了天线的实际使用空间,导致带宽的下降,而且增加了损耗电阻,造成辐射效率降低,从而导致天线性能的急剧恶化。所以设计好一个好的天线需注意: a. 天线与电池的最小距离为10mm; b.天线应远离以下金属物体,保持6mm以上间距,并要求金属物体能尽量的接地或预留电路,比如马达,speak、receive等较大金属; c. 天线投影区的塑料盖内侧和后侧最好不使用有金属成分的喷漆,或者使用金属含量最少的喷漆; d.手机内的软排线应与天线保持6毫米距离。排线不能过长,最好能在排线的两面凃上屏蔽层; e.带TP的机子,在天线的投影区范围内TP不可有走线;(后方带图说明) f.天线下方尽量减少元件,特别是较高的元件。天线下放置元件的面积最多不超过30%,最高元器件与天线的间距最少要确保为2mm; g.从射频测试口到天线馈点的引线的阻抗保持在50 欧姆; 以上这些都是针对一些比较常用具体的东西,并无法将所有的东西包括进去,设计的时候得奔着下面两个规律去: 1、远离会向外辐射高频电磁波的器件。(例如:电机,电源模组、传输高频信号的排线) 2、远离会吸收电磁波的物体或器件。(独立的金属、各种排线、金属涂层、金属壳等)

上方是2款TP的背面图,看到玻璃边框的那圈米黄色的东西了吗,这些就是TP汇聚的走线。 上图框中的地方汇聚的线路占用的地方很宽,如果这部分地区恰好是预留给天线的位置,那么就会对天线的性能造成非常大的影响。 所以在平板设计之初一定要注意TP的问题,与TP供应商说明好,预留天线的位置不要有线路。 二问:不同频段天线需要多大面积呢? 答:天线的空间和性能: 频段所需空间可能达到的性 能(天线效 率) GSM4频镂空10mm L*W*H=50*7mm*6~8mm Eff≈40%

天线的基础知识

第一讲天线的基础知识 表征天线性能的主要参数有方向图,增益,输入阻抗,驻波比,极化方式等。 1.1 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,使用那一个纯出于习惯。在我们日常维护中,用的较多的是驻波比和回波损耗。一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。 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,但实际应用中VSWR应小于1.2。过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大,影响基站的服务性能。 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。 1.2 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。) 1.3 天线的增益

天线基础知识大全

天线基础知识大全 导读: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。 关键字:天线 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。

天线地基础的知识

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 信系统正常工作。 电压驻波比1.0 1.1 1.2 1.5 2.0 3.0 反射功率% 0 0.2 0.8 4.0 11.1 25.0 传输功率% 100 99.8 99.2 96 88.9 75.0 6 什么是天线的方向性? 天线对空间不同方向具有不同的辐射或接收能力,这就是天线的方向性。衡量天线方向性通常使用方向图,在水平面上,辐射与接收无最大方向的天线称为全向天线,有一个或多个最大方向的天线称为定向天线。全向天线由于其无方向性,所以多用在点对多点通信的中心台。定向天线由于具有最大辐射或接收方向,因此能量集中,增益相对全向天线要高,适合于远距离点对点通信,同时由于具有方向性,抗干扰能力比较强。 7 如何理解天线的工作频带宽度? 天线的电参数一般都于工作频率有关,保证电参数指标容许的频率变化范围,

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