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天线基本知识概述

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天线基本知识概述

一、天线种类

通信天线品种繁多,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)。

按工作频率可划分为超长波、长波、中波、短波、超短波和微波;

按其方向性可划分为全向和定向天线;

按其结构性可划分为线天线和面天线。

二、天线的增益

增益是天线主要指标之一,它是方向系数与效率的乘积,是天线辐射或接收电波能力的表现。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,电波传播距离就越远,一般固定电台天线采用高增益天线,移动台天线采用低增益天线。

三、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驻波。其相邻电压最大值和最小值的比就是电压驻波比。它是检验馈线传输效率的依据,电压驻波比与功率关系如下表1。

表1

本公司产品符合国家标准,在工作范围内,天线端口的电压驻波比小于1.5,在工作频点的电压驻波比小于1.2,电压驻波比过大,将缩短天线通信距离,而且反射功率将返回发射机功放部分,容易烧坏功放部分,影响通信系统正常工作。

四、天线的方向性

天线对于空间不同的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。另外,我们可以采用一些技术使全向天线略带方向性,根据使用现场地形的需要使方向图成为椭圆形、扇形、心形等,这样使天线的应用就更加灵活、效率更加提高,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。

天线的主瓣和副瓣:

天线的波瓣宽度:

天线的方向图:

天线的辐射总是希望有某种指定的方向性,要求在所希望的方向上辐射最强,而在不需要的方向上则尽可能的减弱。决定天线的方向性强弱通常用方向系数来表示:

1、方向系数

以点源天线为参考,几种有关天线的方向性系数为:电流源天线D=1.5倍,半波天线D=1.61倍,全波天线D=2.4倍。

在工程上,为了便于测量常用半波天线为参考,五单元引向天线以半波天线为参考的方向系数D=7倍。

2、增益系数:

天线的增益系数即等于方向性系数乘以天线效率G增=ηA×D 五、天线的工作频带宽度

天线的电参数一般都与工作频率有关,保证电参数指标容许的频率变化范围,即是天线的工作频带动宽度。对于天线常采用阻抗特性变化率,即电压驻波比小于规定值下的频率连续段为天线的工作带宽。一般全向天线的工作带宽能达到工作频率范围的5-10%,定向天线的工作带宽达到工作频率的3-5%。通常,宽频带天线工作频率范围大,适用于多频点通信系统共享,窄带天线抗干扰能力强,相对增益高,适用于单频点远距离通信系统使用。

为了有效的将功率传输到天线端口,应尽量减小馈线的传输损耗,传输损耗取决于电缆的直径和长度,同一频率下电缆直径越大,损耗越小,电缆越长损耗越大,原则上,发射系统要求电缆的传输损耗不宜超过0.5分贝,用户可根据自己的情况,合理选择电缆型号。

六、如何选择天线安装地点

由于地形和环境地的影响,天线接收到的电磁波是有效直射波与反射绕射波及散射波的叠加,其结果决定了接收点处的场强幅度和相位,并直接影响天线的应用效果。当直射波角度小于brewster角时,与直达波相比,反射波的相移在90°~180°,直达波与反射波将发生某种程度的互消。而在0°附近消减得最严重。从0°变化到PBA(准brewster角)的过程中,这种消减

效应逐步减弱。PBA值与天线本身无关,而是取决于天线服务区范围内的地面特性。因此,选择天线架设位置应注意以下几个方面。

(1)天线的发射或接收方向应避开障碍物(楼房、铁塔、桥梁);

(2)天线架设地点应尽量远离干扰源(高压线、航线、铁塔、公路等);

(3)天线应尽量架设在附近的制高点;

(4)如有几付天线同在一个铁塔上工作,应特别注意它们之间左右和上下的间距,以防相互耦合影响系统性能。

七、天线电感加载

在短极天线的中部某点处加入一定数值的电感就构成了电感加载,该电感可以抵消该点以上线段对该点所呈现的容抗的一部分,从而增大加感以下天线部分的电流。显然它对加感以上部分以上的电流分布不起作用。加感线圈放置在天线的中部可获得最大的效率增益。

八、电容加载

在天线的顶端加一根或几根水平的或倾斜的金属导线、板、球、柱、星状辐射片等。这些顶端所加的线、板、片等称为天线的顶负载,其作用是增大天线顶端的对地分布电容,这一分布电容可等效为一段开路传输线加在天线的顶端,从而使天线的有效高度增加。套筒式宽频带天线的锥面顶端就是运用锥面做为电容加顶的。

九、天线的效率

天线是一个能量转换器,就希望转换效率比较高,这是最基本的要求。当天线用交变电动势馈电时,在其周围产生感应场和辐射场,只有辐射场的能量才对接收有用。此外,如果在天线附近有损耗媒介质存在(如土壤),那感应场就会在该媒质中产生热损耗,损失的能量需要由发射机来补偿。

天线辐射的电磁波能量对天线来说也是一种损耗,但它对我们是有用的叫辐射损耗。

天线效率就是天线的辐射功率P r与天线的输入功率P in之比

ηA=P r/P in

当天线的长度可以和工作波长比拟时,天线的效率一般是较高的,但这在中、长波波段却难以做到,故通常采用加顶负荷的方法来提高辐射能力,并敷设地网来降低天线附近的感应场损耗。

十、天线的阻抗

1、输入阻抗

天线是通过馈线从发射机末级取得高频能量,如果天线与馈线、馈线与发射机之间的阻抗不匹配,就不能保证能量的最大传输和行波状态,因此天线的输入阻抗也是一个重要的参数:

Z in=U r/I in

Z in=R in+jX in

Z in是由电阻部分和电抗部分组成,它取决于天线尺寸、形状以及工作频率,而且天线周围物体及环境对天线阻抗的影响也是很大的。

2、辐射电阻

天线向外辐射的功率可以想象为在一个等效电阻上的损耗

P A=R r×I2最大

十一、天线的极化

天线的极化通常分为线极化、圆极化和椭圆极化。线极化可根据电场矢量的取向与地面的关系分为水平极化和垂直极化。

十二、地网和平衡网

令Iρ代表天线底部为ρ处的总径间电流,I A代表天线输入点电流,经过计算可以画出Iρ与ρ/r的关系曲线,见图:

由图可见,在ρ=λ/2附近不论H为何值,Iρ都趋向与一固定值。在ρ>λ/2的区域则属于辐射场,其损耗列入传播损耗内,由图还可以看出,当天线的电高度较小时,其底部附近的地电流很大,而且短天线的辐射电阻很小,必须敷设良好的地网以提高天线效

率。

一般减小地面损耗的方法是在天线底部的地面下敷设地网或在地面上架设平衡网。地网由30根~120根辐射状导线组成,导线线径为2~4毫米,埋深为10~50厘米。平衡网则架在地面上,离地面高度为0.5~1.5米(小功率发射台用)或2~6米(大功率发射台用)。离地面较高时,可以减小地电流损耗,但降低了天线的有效高度,平衡网在减小地面损耗和提高天线效率方面不如埋地网好,它只用在埋设地网困难的多岩石地区。

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

天线的基本知识

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。

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。

最新天线基本知识试题

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。

天线基础知识介绍

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。

天线基本知识汇总

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)。

WIFI天线基础知识

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。

(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 。

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

天线的主要性能指标和相关知识

天线的主要性能指标 1、方向图: 天线方向图是表征天线辐射特性空间角度关系的图形。以发射天线为例,从不同角度方向辐射出去的功率或场强形成的图形。一般地,用包括最大辐射方向的两个相互垂直的平面方向图来表示天线的立体方向图,分为水平面方向图和垂直面方向图。平行于地面在波束最大场强最大位置剖开的图形叫水平面方向图;垂直于地面在波束场强最大位置剖开的图形叫垂直面方向图。 描述天线辐射特性的另一重要参数半功率宽度,在天线辐射功率分布在主瓣最大值的两侧,功率强度下降到最大值的一半(场强下降到最大值的0.707倍,3dB衰耗)的两个方向的夹角,表征了天线在指定方向上辐射功率的集中程度。一般地,GSM定向基站水平面半功率波瓣宽度为65°,在120°的小区边沿,天线辐射功率要比最大辐射方向上低9-10dB。 2、方向性参数 不同的天线有不同的方向图,为表示它们集中辐射的程度,方向图的尖锐程度,我们引入方向性参数。理想的点源天线辐射没有方向性,在各方向上辐射强度相等,方向是个球体。我们以理想的点源天线作为标准与实际天线进行比较,在相同的辐射功率某天线产生于某点 的电场强度平方E2与理想的点源天线在同一点产生的电场强度的平方E02的比值称为该点的方向性参数D=E2/E02。 3、天线增益 增益和方向性系数同是表征辐射功率集中程度的参数,但两者又不尽相同。增益是在同一输出功率条件下加以讨论的,方向性系数是在同一辐射功率条件下加以讨论的。由于天线各方向的辐射强度并不相等,天线的方向性系数和增益随着观察点的不同而变化,但其变化趋势是一致的。一般地,在实际应用中,取最大辐射方向的方向性系数和增益作为天线的方向性系数和增益。 另外,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相对于对称阵子天线的增益dBi=dBd+2.15。相同的条件下,增益越高,电波传播的距离越远。 4、入阻输入阻抗 输抗是指天线在工作频段的高频阻抗,即馈电点的高频电压与高频电流的比值,可用矢量网络测试分析仪测量,其直流阻抗为0Ω。一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。 5、驻波比 由于天线的输入阻抗与馈线的特性阻抗不可能完全一致,会产生部分的信号反射,反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波,其相邻的电压最大值与最小值的比即为电压驻波比VSWR。假定天线的输入功率P1,反射功率P2,天线的驻波比VSWR=(+)/(-)。一般地说,移动通信天线的电压驻波比应小于1.5,但实际应用中VSWR应小于1.2。 6、极化方式 根据天线在最大辐射(或接收)方向上电场矢量的取向,天线极化方式可分为线极化,圆极化和椭圆极化。线极化又分为水平极化,垂直极化和±45o极化。发射天线和接收天线应具有相同的极化方式,一般地,移动通信中多采用垂直极化或±45o极化方式。 7、双极化天线隔离度 双极化天线有两个信号输入端口,从一个端口输入功率信号P1dBm,从另一端口接收到同一信号的功率P2dBm之差称为隔离度,即隔离度=P1-P2。 移动通信基站要求在工作频段内极化隔离度大于28dB。±45o双极化天线利用极化正交原理,将两副天线集成在一起,再通过其他的一些特殊措施,使天隔离度大于30dB。

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。

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

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精品文档 天线基本知识 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; * 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。

天线的基础知识

天线的 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。)

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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