全向高增益天线

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影响无线通讯可靠性和距离的几个因素

影响无线通讯可靠性和距离的几个因素无线通信距离的主要性能指标有四个：一是发射机的射频输出功率，二是接收机的接收灵敏度，三是系统的抗干扰能力，四是发射/接收天线的类型及增益。

而在这四个主要指标中，各国电磁兼容性标准（如北美的FCC、欧洲的EN规范）均只限制发射功率，只要对接收灵敏度及系统的抗干扰能力两项指标进行优化，即可在符合FCC或CE标准的前提下扩大系统的通信距离。

一影响无线通信距离的因素1、地理环境通信距离最远的是海平面及陆地无障碍的平直开阔地，这也是通常用来评估无线通信设备的通信距离时使用的地理条件。

其次是郊区农村、丘陵、河床等半障碍、半开阔环境，通信距离最近的是城市楼群中或群山中，总之，障碍物越密集，对无线通信距离的影响就越大，特别是金属物体的影响最大。

一些常见的环境对无线信号的损耗见下表根据路径损耗公式:Ld=32.4+20logf +20logd f=MHZ d=Km 可知信号每损耗6dB ，通讯距离就会减少一半!另一个因素就是多路径影响，所以如果无线模块附近的障碍物较多时也会影响通讯的距离和可靠性。

2、电磁环境直流电机、高压电网、开关电源、电焊机、高频电子设备、电脑、单片机等设备对无线通信设备的通信距离均有不同程度的影响。

l k t O W F -X C h a n g e V i e w e ww .d o c u -t r a c k .c m C i c o b u y N !P D r w o规的限制，发射机的输出功率也是有限的。

5、接收机的接收灵敏度接收灵敏度反映了接收机捕捉微弱信号的功能，接收灵敏度越高，通信距离也越远。

但由于受自然界电磁噪声及工业污染、电子元器件固有噪声的影响，-123dBm （即0.158uv ）通常被认为是现代无线电通信中纯硬件实现的接收灵敏度的极限值，很难突破，即使加上软件纠错也只能再改善1-3dB ，如果通信系统的接收灵敏度已接近这一极限值就已无潜力可挖了，要提高通信距离只能从其它方面着手了。

天线增益的计算公式

天线增益的计算公式骆驼发表于 2008-01-09 02:34 | 来源： | 阅读 2,179 views天线增益是指：在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。

它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。

增益显然与天线方向图有密切的关系，方向图主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。

可以这样来理解增益的物理含义 ------ 为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号，如果用理想的无方向性点源作为发射天线，需要 100W 的输入功率，而用增益为 G = 13 dB = 20 的某定向天线作为发射天线时，输入功率只需 100 / 20 = 5W 。

换言之，某天线的增益，就其最大辐射方向上的辐射效果来说，与无方向性的理想点源相比，把输入功率放大的倍数。

半波对称振子的增益为 G=2.15dBi。

4 个半波对称振子沿垂线上下排列，构成一个垂直四元阵，其增益约为 G=8.15dBi( dBi 这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源 )。

如果以半波对称振子作比较对象，其增益的单位是 dBd 。

半波对称振子的增益为 G=0dBd （因为是自己跟自己比，比值为 1 ，取对数得零值。

）垂直四元阵，其增益约为 G=8.15 – 2.15=6dBd 。

天线增益的若干计算公式1）天线主瓣宽度越窄，增益越高。

对于一般天线，可用下式估算其增益： G（dBi）=10Lg{32000/（2θ3dB,E×2θ3dB,H）}式中，2θ3dB,E与2θ3dB,H分别为天线在两个主平面上的波瓣宽度；32000 是统计出来的经验数据。

2）对于抛物面天线，可用下式近似计算其增益：G（dBi）=10Lg{4.5×（D/λ0）2}式中， D 为抛物面直径；λ0为中心工作波长；4.5 是统计出来的经验数据。

3）对于直立全向天线，有近似计算式G（dBi）=10Lg{2L/λ0}式中， L 为天线长度；λ0 为中心工作波长；天线的增益的考量在无线通讯的实际应用中，为有效提高通讯效果，减少天线输入功率，天线会做成各种带有辐射方向性的结构以集中辐射功率，由此就引申出“天线增益”的概念。

天线基础知识(馈电原理)

天线输入阻抗与特性阻抗不一致时，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之比就是电压驻波比。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。
2. 前后比（F/B）
天线的后向180°±30°以内的副瓣电平与最大波束之差，用正值表示。一般天线的前后比在18～45dB之间。对于密集市区要积极采用前后比大的天线，如40dB。
天线知识
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天线知识 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 天线基础知识 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.1 天线增益 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 方向图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.3 极化 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.4 天线其它技术指标 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.5 天线的种类 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2 天线技术 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.1 天线分集技术 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.2 赋形波束技术 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.3 智能天线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3 天线选型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.1 各种天线的应用原则 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.2 各种无线环境下的天线选择原则 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 4 天线倾角规划 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 4.1 天线倾角设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 4.2 实际运用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 5 天线的安装 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 5.1 天线支架安装 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 5.2 天线安装 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

全向天线增益与垂直波瓣宽度10

65度,90度 -18dB/-22dB
≥30dB 20 15
>70% >96.5%
<30% <3.5%
5、方向图
一个单一的对称振子具有“面包圈” 形的方向图
顶视
侧视
在地平面上，为了把信号集中到所需要的地方，要求把“面包圈” 压成扁平的
对称振子组阵能够控制辐射，能构成“扁平的面包圈”
一个对称台振子
峰值
- 3dB点
Peak - 3dB
15° (eg)
Peak
10dB 波束宽度
- 10dB点
120° (eg)
峰值 - 10dB点 Peak - 10dB
32° (eg)
Peak
Peak - 3dB
俯仰面即垂直面方向图
Peak - 10dB
方向图旁瓣显示
上旁瓣抑制
下旁瓣抑制
8、方向图在移动组网中的应用
目的是有一个尽可能小的反向功率
7、波束宽度
在方向图中通常都有两个瓣或多个瓣，其中最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣。主瓣两半功率点间的夹角定义为天线方向图的波瓣宽度。称为半功率（角）瓣宽。主瓣瓣宽越窄，则方向性越好，抗干扰能力越强。
3dB 波束宽度
方位即水平面方向图
- 3dB点
60° (eg)
(1)水平方向图的波束宽度与覆盖区域面积有关
（2）垂直方向图的波束宽度决定区域内功率的分布
七.天线的增益
9、增益的定义
增益是指在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的场强的平方之比，即功率之比。增益一般与天线方向图有关，方向图主瓣越窄，后瓣、副瓣越小，增益越高。
反射面天线，则由于有效照射效率因素的影响，故

详解无线路由器天线的原理

详解无线路由器天线的原理无线路由器天线是无线网络传输的重要组成部分，其原理涉及到无线信号的传播和接收。

本文将详细解析无线路由器天线的原理，包括天线的种类和结构、天线工作原理、天线性能参数以及天线的优化方法等。

一、天线的种类和结构无线路由器天线主要分为内置天线和外置天线两种类型。

内置天线常见于小型路由器和笔记本电脑等设备，其结构一般为PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）天线或PIFA（Planar Inverted-F Antenna，平面倒F天线）。

外置天线则多用于大型路由器、无线网络扩展设备等，常见的有全向天线、定向天线和扇形天线等。

二、天线的工作原理天线是将电磁波能量转换为电信号或者将电信号转换为电磁波能量的装置。

在无线路由器中，天线接收到的电信号经过放大和解调处理后转换为数字信号，然后通过网络传输给其他设备；同时，天线接收到其他设备发送的数字信号，经过解调和放大处理后转换为电信号再进行调制，最后通过天线发送出去。

三、天线的性能参数1. 增益（Gain）：表示天线在某个方向上接收或者发送信号的能力，一般以dBi（deciBels isotropic，相对于理想点源天线）为单位。

2. 方向性（Directivity）：表示天线在某个方向上的敏感程度，一般用指向图（pattern）来表示，单位为dB。

3. 辐射特性（Radiation pattern）：表示天线在不同方向上的辐射强度分布情况，主要包括水平辐射图和垂直辐射图。

4. 阻抗（Impedance）：指天线在工作频率上的输入阻抗，常见的有50欧姆和75欧姆两种。

5. 波束宽度（Beamwidth）：表示天线在水平或者垂直方向上覆盖的角度范围，一般用角度值表示。

6. 极化方式（Polarization）：表示天线电磁场的振动方向，常见的有垂直极化和水平极化。

四、天线的优化方法1. 天线位置调整：通过调整天线的方向和位置，最大限度地获得覆盖范围和传输性能。

带短路匹配枝节的微带全向天线设计与分析

Ｋｅｗｏｄｍｉｒｓｒｐｏｉｉｅｔｎｌａｔｎａｍｉｒｓｒｐｇａｉｎｔｃｕｅ；Ａ／ｈｒ－ｉｕｔｍａｃｉｇｓｒｃｕｅｙｒｓｃｏｔｍｎｄｒｃｉａｎｅｎ；ｉｏｃｏｔｉｄｅｔｒｔｒｒｓｕ４ｓｏｔｃｒｉｃｔｈｎｔｔｒｕ
在移动通信领域中，全向高增益天线有着广泛的应用。微带交叉阵子天线作为一种全向高增益天线，
以其结构简单，匹配容易，便于批量生产以及造价低廉等优点受到重视。一般的微带交叉阵子天线如图１所示，这种结构在仿真和实测中，方向图畸变比较严
ＡｂｓｒｃＩｃｕｉｇｔｃｏｔｉｒｄｅｔｓｒｃｕｅａｄｓｏｔｃｒｕｔｍａｃｉｇｓｒｃｕｅ，ｔｅｍｉｒｓｒｐｏｎｔａｔｎｌｄｎｈｅｍｉｒｓｒｐｇａｉｎｔｕｔｒｎｈｒ— ｉｃｉｔｈｎｔｕｔｒｈｃｏｔｉｍｉ— ｉｉｅｔｎｌａｔｎａｐｏｏｅｉｈｓｐｐｒｍｐｏｅｎｅｎｍｐｄｎｅｄｒｃｉａｎｅｎｒｐｓｄｎｔｉａｅｉｒｖｓａｔｎａｉｅａｃｍａｃｉｇ，ｒｄｃｓｔｅａｔｎａｓｏｔｇｏｔｈｎｅｕｅｈｎｅｎ＇ｖｌａｅｓａｄｎｖａｉｎｎｒａｅｈａｎｏｈｎｅｎ．Ｔｈｈｓｃｌａｔｎａｉｄｆａｓｒｅｆｃｏｔｉ — ｔｎｉｇｗａｅｒｔｏａｄｉｃｅｓｓｔｅｇｉｆｔｅａｔｎａｅｐｙｉａｎｅｎｓｍａｅｏｅｉｓｏｍｉｒｓｒｐＵ７ｎｔ．Ｉｈｉｓｎｔｅ￣ｅｕｎｙｒｎｅｏ０～２４３５ＭＨｚ，ｔｅｍｅｓｒｄＶＳＲｓｌｓｈｎ１３ｑｅｃａｇｆ２４０８．ｈａｕｅＷｉｅｓｔａ．５，ａｄｔｅａｅａｅｇｉｎｈｖｒｇａｎｉＢｉＵｓｎｒａｃｄｄｍｉｒｓｒｐｕｉａｎｒａｅｔｅａｔｎａｇｉＴｈｎｅｎｓｓｉａｌｏｂｌｓ９ｄ．ｉｇｍｏｅｃｓａｅｃｏｔｉｎｔｃｎｉｃｅｓｈｎｅｎａｎ．ｓｅａｔｎａｉｕｔｂｅｆｒｍｏｉｅｃｍｍｕｉａｉｎｂｓｔｔｏｓｏｎｃｔｏａｅｓａｉｎ．

室分全向天线覆盖半径

室分全向天线覆盖半径引言室分全向天线是一种广泛应用于无线通信系统中的天线类型。

它具有全向性，可以在水平和垂直方向上均匀辐射信号，从而实现更广泛的覆盖范围。

本文将探讨室分全向天线的覆盖半径，即信号覆盖范围的大小。

首先，我们将介绍室分全向天线的原理和结构，然后讨论影响覆盖半径的因素，并提出相应的优化方法。

最后，我们将总结现有的研究成果，并展望未来的发展方向。

一、室分全向天线的原理和结构室分全向天线采用了天线阵列技术，通过将多个天线元件组合在一起，形成一个整体天线系统。

每个天线元件都可以单独调整，以获得最佳的覆盖性能。

在信号辐射方面，室分全向天线具有以下特点： 1. 全向辐射：室分全向天线在水平和垂直方向上均匀辐射信号，覆盖范围广。

2. 高增益：由于采用了天线阵列技术，室分全向天线具有较高的增益，可以增强信号的传输和接收能力。

二、影响室分全向天线覆盖半径的因素室分全向天线的覆盖半径受到多种因素的影响。

下面将介绍其中几个重要因素，并提出相应改善措施。

1. 天线高度天线的高度是影响覆盖半径的重要因素之一。

较高的天线可以减小地物遮挡的影响，提高信号的传输距离。

因此，合理选择天线高度对于扩大覆盖范围至关重要。

•改善措施：–合理选择天线的安装高度，避免地物遮挡。

–根据具体情况进行仿真和优化，找到最佳的天线高度。

2. 天线增益天线增益是衡量天线辐射能力的重要指标。

室分全向天线具有高增益，可以提高信号的传输强度和接收灵敏度。

因此，提高天线增益可以有效扩大覆盖半径。

•改善措施：–优化天线设计，提高天线的增益。

–考虑天线之间的互相干扰问题，并采取相应的抑制方法。

3. 天线布局天线的布局方式对覆盖范围有着重要的影响。

不同的天线布局方式会导致不同的信号分布特性，从而影响覆盖半径的大小和形状。

•改善措施：–采用合适的天线布局方式，如正方形、六边形等，以获得最佳的覆盖效果。

–在布局过程中考虑天线之间的干扰和衰减效应，选择合适的间距和角度。

一种新颖的宽带高增益车载全向天线

１２双锥柱形天线馈电方式．
本文介绍的两元并联馈电双锥天线采用同轴ｒ
匹配馈电结构、电容耦合方式馈电，结构示意图如图
２所示。
１．上天线馈电电缆２下天线馈电电缆
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ｃａｉｌｃｂｅｃｏｅｓｅｌｙｄｎｈｏｔｍｆｔｅａｔｎｎｒａｗｉｈａｈｌｍｅｔｆｄｗｉ－ｏｘａ－ａｌｈｋｉｍｐｏｅｉｔｅｂｔｏｏｈｎｅａａｙ－ｔｅｃｅｅｎｅｔａＦ－ｈ
吴荣远，武装黄
（国电子科技集团公司第七研究所，州５０１）中广１３０
摘
要：绍了一种工作在２５～８０ＭＨ介２０ｚ的双锥柱形超宽带垂直极化全向天线结构。在两天线
单元之间加同轴电缆扼流圈替代传统的０２Ａ扼流杯，．５。并在天线底部加同轴电缆扼流圈和用ｒ匹配方式给两天线单元馈电的方法，完成了一种具有４个倍频程的超宽带垂直极化全向天线。该天线具有良好的匹配性能和辐射特性，效的克服了一般超宽带全向天线垂直面辐射方向图主波瓣有
２倍频带宽。
内有建议扩宽为２５～８０ＭＨ。２０ｚ
随着电台工作频率升高、工作带宽增大，对天线的要求也越来越高。工作频率越高，间传输损耗空

全向天线和定向天线的差异

全向天线和定向天线的差异发表时间：2007-04-16 14:09:56.0 作者：CBISMB编辑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。

根据方向性的不同，天线有全向和定向两种。

下面主要讲解一下它们之间的区别以及相关参数。

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。

全向天线在通信系统中一般应用距离近，覆盖范围大，价格便宜。

增益一般在9dB 以下。

下图所示为全向天线的信号辐射图。

全向天线的辐射范围比较象一个苹果定向天线：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。

定向天线在通信系统中一般应用于通信距离远，覆盖范围小，目标密度大，频率利用率高。

有通过反射板的定向天线，也有通过阵列合成而成（成本太高，特别相控阵天线，一个移相器有上千块，一个T/R组件大概上万），增益可达到20dB以上。

在卫星通信中用到高增益螺旋天线。

我们也可以这样子来思考全向天线和定向天线之间的关系：全向天线会向四面八方发射信号，前后左右都可以接受到信号，定向天线就好像在天线后面罩一个碗壮的反射面，信号只能向前面传递，射向后面的信号被反射面挡住并反射到前方，加强了前面的信号强度。

下图为定向天线的信号辐射图。

定向天线的主要辐射范围象个倒立的不太完整的圆锥通过上文我们能够形象的认识到什么是全向天线，什么是定向天线，那么在实际应用时该注意些什么呢？天线的选购如果需要满足多个站点，并且这些站点是分布在AP的不同方向时，需要采用全向天线；如果集中在一个方向，建议采用定向天线；另外还要考虑天线的接头形式是否和AP匹配、天线的增益大小等是否符合您的需求；天线的安装对于室外天线，天线与无线AP之间需要增加防雷设备；定向天线要注意天线的正面朝向远端站点的方向；天线应该安装在尽可能高的位置，天线和站点之间尽可能满足视距（肉眼可见，中间避开障碍）。

全向天线和定向天线的区别(2.4G WiFi)

全向天线和定向天线的差异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。

根据方向性的不同，天线有全向和定向两种。

下面主要讲解一下它们之间的区别以及相关参数。

【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。

一般情况下波瓣宽度越小，增益越大。

全向天线在通信系统中一般应用距离近，覆盖范围大，价格便宜。

增益一般在9dB以下。

下图所示为全向天线的信号辐射图。

全向天线的辐射范围比较象一个苹果【定向天线】：定向天线，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。

同全向天线一样，波瓣宽度越小，增益越大。

定向天线在通信系统中一般应用于通信距离远，覆盖范围小，目标密度大，频率利用率高的环境。

从增益上看是两种天线没有区别，但有一条非常重要的是：定向天线正因为它的指向尖锐，对于来自指向外的干扰信号都被很好地屏蔽了，这对评价接收效果也是十分重要的指标！我们也可以这样子来思考全向天线和定向天线之间的关系：全向天线会向四面八方发射信号，前后左右都可以接受到信号，定向天线就好像在天线后面罩一个碗壮的反射面，信号只能向前面传递，射向后面的信号被反射面挡住并反射到前方，加强了前面的信号强度。