天线的分类与选择
- 格式:doc
- 大小:23.00 KB
- 文档页数:2
常用线天线分类常用线天线分类有很多,下面给大家介绍几种:根据天线的构造特点,可以将其分为,常规型天线,接收电路、发射电路和匹配电路等。
常规天线主要由全金属半波振子天线、全塑料体声喇叭和馈源等构成,具有良好的方向性,尺寸小巧,易与微波集成电路相匹配,价格便宜等优点。
( 1)半波振子天线半波振子天线是由全金属片组成的固定形状的天线,半波振子天线具有很高的功率增益,其最高工作频率范围为40~120千赫。
对于中短波段的半波振子天线,应使用匹配线圈进行馈电和匹配。
半波振子天线所用的金属材料有纯铝、铝合金、铍铜等。
通常它们的高频特性不如铜和石墨,但能够提供比铝、铍铜更高的功率。
半波振子天线一般采用螺旋线或双圆弧面形式。
一般说来,当馈电电缆与天线间距离d的变化超过约15%时,应当考虑半波振子天线的设计。
在整个波长区内,半波振子天线具有优良的方向性,而且其高频性能较好。
( 2)宽频带低噪声放大器对于任何天线,为了改善天线性能,必须考虑到有效带宽的选择问题。
实际上,我们是在寻找放大器增益的上限。
在我们所要求的带宽以外的部分,将产生副作用。
宽频带低噪声放大器就是为了解决这个问题而研制的。
宽频带低噪声放大器由频率选择器、电压放大器、控制电路和偏置电路组成。
频率选择器包括单元,它把接收机输出信号频率按一定函数关系调谐到给定的带宽以上,从而保证接收机输出信号在整个带宽内有一定的信噪比。
这些原则性的考虑,使得宽频带低噪声放大器在实际应用中获得广泛的成功。
( 3)功率放大器电视广播中的天线是将视频载波信号功率放大后,由扬声器辐射出去。
这就要求天线本身的输入阻抗很高,因此不需要前置放大器。
天线的输出阻抗取决于天线的频率,因此还需要考虑相位校正电路。
天线输入信号经功率放大器放大后,往往会产生非常严重的交叉耦合干扰,这是普通的宽频带低噪声放大器无法克服的缺陷。
另外,天线的驻波比也影响着输出功率的大小。
天线的分类
1、按工作性质可分为发射天线和接收天线。
2、按用途可分为通信天线、广播天线、电视天线、雷达天线等。
3、按方向性可分为全向天线和定向天线等。
4、按工作波长可分为超长波天线、长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线、微波天线等。
5、按结构形式和工作原理可分为线天线和面天线等。
描述天线的特性参量有方向图、方向性系数、增益、输入阻抗、辐射效率、极化和频宽。
6、按维数来分可以分成两种类型:一维天线和二维天线
一维天线:由许多电线组成,这些电线或者像手机上用到的直线,或者是一些灵巧的形状,就像出现电缆之前在电视机上使用的老兔子耳朵。
单极和双极天线是两种最基本的一维天线。
二维天线:变化多样,有片状(一块正方形金属)、阵列状(组织好的二维模式的一束片)、喇叭状、碟状。
7、天线根据使用场合的不同可以分为:手持台天线、车载天线、基地天线三大类。
手持台天线:就是个人使用手持对讲机的天线,常见的有橡胶天线和拉杆天线两大类。
车载天线:是指原设计安装在车辆上通讯天线,最常见应用最普遍的是吸盘天线。
车载天线结构上也有缩短型、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。
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。
常用的基地台天线有玻璃钢高增益天线、四环阵天线(八环阵天线)、定向天线。
天线的分类
天线的形式很多。
为了便于讨论,可根据不同情况分类。
1.按工作性质分类可分为发射天线、接收天线和收发共用天线。
2.按用途分类有通信天线、广播天线、电视天线、雷达天线、导航天线、
测向天线等。
3.按天线特性分类
■从方向性分:有强方向性天线、弱方向性天线、定向天线、全向天线、针状波束天线、
扇形波束天线等。
■从极化特性分:有线极化天线、圆极化天线和椭圆极化天线。
线极化天线又分为垂直极化
和水平极化天线。
■从频带特性分:有窄频带天线、宽频带天线和超宽频带天线。
4.按天线上电流分布分类有行波天线、驻波天线。
5.按使用波段分类有长波、超长波天线、中波天线、短波天线、超短波天
线和微波天线。
6.按载体分有车载天线、机载天线、星载天线,弹载天线等。
7.按天线外形分类
有鞭状天线、T形天线、r形天线、v形天线、菱形天线、环天线、螺旋天线、波导口天线、波导缝隙天线、喇叭天线、反射面天线等。
另外,还有八木天线,对数周期天线、阵列天线。
阵列天线又有直线阵天
线、平面阵天线、附在某些载体表面的共形阵列天线等。
从便于分析和研究天线的性能出发,可以将大部分天线按其结构形式分为两大类:
一类是由金属导线构成的线天线,一类是由尺寸远大于波长的金属面或口径面构成的面状天线,简称口面天线。
此外还有介质天线。
书中前七章主要介绍线天线;第八章到十三章将介绍口面天线;最后一章介绍微带天线。
天线结构分类天线是一种用于接收和发送无线信号的装置,广泛应用于通信、广播、雷达等领域。
根据其结构和工作原理的不同,天线可以分为多种类型。
本文将从天线结构的角度介绍几种常见的天线分类。
一、按天线结构分类1. 线性天线线性天线是最常见的一种天线,其结构通常由一根导体构成,如直线天线、折线天线等。
直线天线是最简单的一种天线,常见的有偶极子天线、单极子天线等。
折线天线则是由多段导体组成,可以增加天线的长度和增益。
2. 环形天线环形天线是由一个或多个环形导体构成的天线,如圆环天线、螺旋天线等。
环形天线具有较宽的工作频带和较好的方向性,广泛应用于通信和雷达系统中。
3. 阵列天线阵列天线是由多个天线元件组成的天线系统,可以通过控制每个天线元件的相位和振幅来实现波束的形成和指向性的控制。
阵列天线具有高增益、高方向性和抗干扰能力强的特点,被广泛应用于通信、雷达和卫星通信等领域。
4. 反射天线反射天线是通过反射器将无线信号聚焦到天线元件上的一种天线结构,常见的有抛物面天线、半波子天线等。
反射天线具有较高的增益和较好的方向性,被广泛应用于卫星通信和雷达系统中。
5. 型宽天线型宽天线是一种具有较宽工作频带的天线,常见的有短偶极子天线、螺旋天线等。
型宽天线具有较好的频率响应和宽带性能,在通信和雷达系统中得到广泛应用。
二、不同结构天线的特点和应用1. 线性天线通常具有较简单的结构和较低的成本,适用于短距离通信和移动通信系统中。
偶极子天线常用于无线电通信、电视和移动通信系统。
2. 环形天线由于其较宽的工作频带和较好的方向性,适用于多频段通信和雷达系统中。
圆环天线常用于电子对抗和无线电测向系统。
3. 阵列天线由于其高增益和抗干扰能力强的特点,适用于远距离通信和雷达系统中。
阵列天线常用于卫星通信、雷达和无线电测向系统。
4. 反射天线由于其较高的增益和较好的方向性,适用于卫星通信和雷达系统中。
抛物面天线常用于卫星通信和微波通信系统。
天线是卫星通信系统的重要组成部分,是地球站射频信号的输入和输出通道,天线系统性能的优劣影响整个通信系统的性能。
地球站与卫星之间的距离遥远,为保证信号的有效传输,大多数地球站采用反射面型天线。
反射面型天线的特点是方向性好,增益高,便于电波的远距离传输。
反射面的分类方法很多,按反射面的数量可分为双反射面天线和单反射面天线;按馈电方式分为正馈天线和偏馈天线;按频段可分为单频段天线和多频段天线;按反射面的形状分为平板天线和抛物面天线等。
下文对一些常用的天线作简单介绍。
1.抛物面天线抛物面天线是一种单反射面型天线,利用轴对称的旋转抛物面作为主反射面,将馈源置于抛物面的焦点F上,馈源通常采用喇叭天线或喇叭天线阵列,如图1所示。
发射时信号从馈源向抛物面辐射,经抛物面反射后向空中辐射。
由于馈源位于抛物面的焦点上,电波经抛物面反射后,沿抛物面法向平行辐射。
接收时,经反射面反射后,电波汇聚到馈源,馈源可接收到最大信号能量。
图1 抛物面天线抛物面天线的优点是结构简单,较双反射面天线便于装配。
缺点是天线噪声温度较高;由于采用前馈,会对信号造成一定的遮挡;使用大功率功放时,功放重量带来的结构不稳定性必须被考虑。
2.卡塞格伦天线卡塞格伦天线是一种双反射面天线,它由两个发射面和一个馈源组成,如图2所示。
主反射面是一个旋转抛物面,副反射面为旋转双曲面,馈源置于旋转双曲面的实焦点F1上,抛物面的焦点与旋转双曲面的焦点重合,即都位于F2点。
从从馈源辐射出来的电磁波被副反射面反射向主反射面,在主反射面上再次被反射。
由于主反射面的焦点与副反射面的焦点重合,经主副反射面的两次反射后,电波平行于抛物面法向方向定向辐射。
对经典的卡塞格伦天线来说,副反射面的存在遮挡了一部分能量,使得天线的效率降低,能量分布不均匀,必须进行修正。
修正型卡塞格伦天线通过天线面修正后,天线效率可提高到0.7—0.75,而且能量分布均匀。
目前,大多数地球站采用的都是修正型卡塞格伦天线。
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。
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 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。
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。
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。
移动通信天线基本知识移动通信天线是移动通信系统中的重要组成部分,它负责将信号从移动设备传输到基站或者将信号从基站传输到移动设备。
在移动通信技术的发展过程中,天线的设计成为了一个关键性的问题。
1. 天线的分类根据用途和特点,移动通信天线可以分为以下几种类型:1.1 手持终端天线手持终端天线是移动设备中的内置天线,用于接收和发送信号。
这种天线一般采用小型化设计,以适应手持设备的外形和尺寸。
常见的手持终端天线有贴片天线、PIFA天线等。
1.2 基站天线基站天线是用于在基站和移动设备之间进行信号传输的天线。
由于基站天线的高度和安装位置通常比较高,所以其设计要考虑到信号覆盖范围和天线方向性等因素。
常见的基站天线有定向天线、扇形天线等。
1.3 室内分布系统天线室内分布系统天线是用于在室内环境中传输无线信号的天线。
由于室内环境中存在多种干扰因素,这种天线一般具有较强的抗干扰能力和覆盖范围。
常见的室内分布系统天线有墙壁天线、天花板天线等。
2. 天线的性能指标移动通信天线的性能指标对于天线性能的评估和选型非常重要。
常见的天线性能指标包括以下几个方面:2.1 增益天线的增益是指在天线辐射方向上的能量密度相对于随机辐射方向上的能量密度的比值。
增益越高,天线在辐射方向上的信号能量也就越强。
2.2 方向性天线的方向性是指天线在不同方向上的信号辐射强度的差异。
方向性越窄,天线辐射的信号范围也就越窄。
方向性适中的天线可以在提高通信质量的,保证较大的覆盖范围。
2.3 阻抗匹配天线的阻抗匹配是指天线的输入端和输出端的特性阻抗与连接设备之间的匹配情况。
当天线的阻抗与设备之间的阻抗匹配不好时,会导致信号反射和损耗,降低通信质量。
3. 天线的设计原则在进行移动通信天线的设计时,需要考虑以下几个原则:3.1 天线尺寸天线的尺寸应当与移动设备或基站的外形尺寸相匹配,以便于天线的安装和布局。
尺寸的小型化设计也有助于提高设备的便携性和美观性。
天线分类和常用天线形态天线是无线通信系统中的重要组成部分,根据其分类和形态的不同,可以分为多种类型的天线。
常见的天线形态有直立天线、倾斜天线、水平天线、垂直天线、平面天线等。
一、天线分类根据天线的用途和工作频率,可以将天线分为以下几类:1.定向天线:定向天线主要用于点对点通信,其辐射方向比较集中,能够实现较远距离的通信。
常见的定向天线有方向天线、片状天线等。
2.全向天线:全向天线主要用于点对多点通信,其辐射方向较为均匀,可以实现较广范围的通信。
常见的全向天线有偶极子天线、螺旋天线等。
3.室内天线:室内天线主要用于室内信号覆盖,常见的室内天线有天线阵列、室内分布天线等,能够提供较好的信号覆盖效果。
4.室外天线:室外天线主要用于室外信号覆盖,常见的室外天线有扇形天线、扇形天线等,能够提供较广范围的信号覆盖。
二、常用天线形态根据天线的形态和结构特点,可以将天线分为以下几种常见形态:1.直立天线:直立天线是一种较为常见的天线形态,其辐射元件与地面垂直,常用于无线通信系统中。
直立天线主要用于广播、电视、移动通信等领域,具有辐射范围广、安装方便等优点。
2.倾斜天线:倾斜天线是一种倾斜安装的天线形态,其辐射元件与地面呈倾斜角度,常用于特定的通信场景。
倾斜天线主要用于山区、高楼大厦等复杂环境中,能够提供更好的信号覆盖效果。
3.水平天线:水平天线是一种水平安装的天线形态,其辐射元件与地面平行,常用于地面通信系统中。
水平天线主要用于无线局域网、无线传感器网络等领域,具有安装方便、信号传输稳定等特点。
4.垂直天线:垂直天线是一种垂直安装的天线形态,其辐射元件与地面垂直,常用于航空通信、雷达等领域。
垂直天线能够提供较好的垂直方向的信号传输效果。
5.平面天线:平面天线是一种平面结构的天线形态,常用于雷达、卫星通信等领域。
平面天线具有辐射范围广、辐射效率高等优点,在通信系统中起到重要作用。
总结:天线是无线通信系统中的重要组成部分,根据其分类和形态的不同,可以分为多种类型的天线。
rfid天线的分类
RFID天线的分类有哪些?
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。
按用途分类,可分为通信天线、电视天线、雷达天线等;按工作频率分类,可分为短波天线、超短波天线、微波天线等;按方向分类,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。
1、天线按照波段分类
按天线适用的波段分类,天线可以分为长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线和微波天线等。
2、天线按照结构分类
按天线的结构分类,天线可以分为线状天线、面状天线、缝隙天线和微带天线等。
(1)线状天线
线状天线是指线半径远小于线本身的长度和波长,且载有高频电流的釐属导线。
线天线随处可见,如在房顶上、船上、汽车上、飞机上等。
线天线有直线形、环形、螺旋形和菱形等多种形状。
(2)面状天线
面状天线是由尺寸大于波长的釐属面构成,主要用于微波波段,形状可以是喇叭形或抛物面状等。
(3)缝隙天线
缝隙天线是金属面上的线状长槽,长槽的横向尺寸远小于波长及纵向尺寸,长槽上有横向高频电场。
(4)微带天线
微带天线由一个金属贴片和一个釐属接地板构成。
金属贴片可以有各种形状,其中长方形和圆形是最常见的。
金属贴片与釐属接地板距离很近,使微带天线侧面很薄,适用于平面和非平面结构,开且可以用印刷电路技术制造。
3、天线按照用途分类
按天线的用途分类,天线可以分为广播天线、通信天线、雷达天线、导航天线和RFID天线等。
什么是天线及天线的用途及分类天线是无线电波的发射与接收一种金属装置,简单一点说就是杆与线的排列。
天线的用途很广泛,只要利用电磁波来传递信息的地方都要用到天线,如广播、电视、遥感玩具、手机通信、无线上网、物流快递跟踪服务、电子对抗等等。
天线具有互逆性,同一个天线即起着发射天线的作用,又起到接收天线的作用,这也就是天线的互易定理。
天线的分类:按照不同的分类方法,天线可以分成不同的种类。
按照性质分:可以分为发射天线和接收天线;按照波长分:可以分为微波天线、超短波天线、短波天线、中波天线、长波天线及超长波天线;按照用途分:可以分为对讲机天线、手机天线、上网笔记本天线、音响天线、电视天线、GPS天线、收音机天线、遥控玩具天线、雷达天线、航海天线等等;按照维数分:可以分为一维天线、二维天线;按照结构形式与工作原理分:可以分为线天线、面天线;按照使用场合分:可以分为手持天线、车载天线、基地天线。
不同用途的天线,他们有各自的频段,比如手机频段一般为900MHz、1800MHz、1900MHz三个频段,手机频道共计124个频道。
天线在接收信号与发射信号中会有热损耗、介质损耗、感应损耗,因此输入天线的射频功率不能够全部转变成电磁波辐射出去,所以就需要信号放大装置来提高天线的增益,高增益的天线信息丢失越少,天线的效率越高。
所以,在选购天线时,必须考虑到自己的实际需求来选择相对增益的天线,相应的高增益的天线在价格上也会高一点专家教你天线用途及选购技巧一、天线的用途:如果问起天线的用途,恐怕很多人都会确定的说——提高信号接收发射能力。
事实上确实如此,为无线设备添加一个好的天线,可以大幅度提高该无线设备发射信号和接收信号的能力,不过产品的成本也会随之提高。
另外各个厂商产品说明书中的覆盖面也仅仅是一个理想状态,是在没有任何物品阻挡的情况下测试而得的,就好比汽车的油耗一样,只是一个理论值,实际与理论的差距还是很大的。
如何提高无线产品发射和接受无线信号的能力呢?除了多花银子以外,对于我们这些喜欢DIY的用户来说,完全可以通过自己制作天线,并将其作为无线产品天线的扩展或者直接替换原来的天线,这样可以提高我们使用设备的无线能力二、按信号方向性对天线分类:天线的种类很多,按照不同的分类标准能有不同的结果。
短波天线分类短波天线是一种用于接收和发送短波信号的重要设备。
它广泛应用于广播、通信、无线电侦察等领域,并具有较远的传输距离和较强的穿透能力。
根据其结构和用途的不同,短波天线可以分为几种不同的类型。
一、垂直天线垂直天线是最常见的一种短波天线。
它通常由一根直立的金属杆构成,可以是钢管、铝杆或铜杆等材料。
垂直天线的工作原理是利用地面作为反射面,将无线电信号辐射到空中或接收来自空中的信号。
由于其结构简单,制作和安装成本较低,因此广泛应用于民用和军事通信系统中。
二、水平天线水平天线是另一种常见的短波天线类型。
它通常由一根水平放置的金属导线构成,可以是直线形状或折叠成反射器形状。
水平天线的工作原理是利用导线的长度和形状来调节接收和发送的频率。
水平天线在一定程度上可以提高接收和发送信号的效果,尤其适用于长距离通信和亚波段频率的应用。
三、定向天线定向天线是一种具有指向性的短波天线。
它根据天线的结构和电磁波的传播特性,可以将辐射或接收的信号集中在特定的方向上。
定向天线常用于无线电侦察和追踪敌方通信或雷达系统。
定向天线可以是一根长导线,也可以是一个天线阵列,通过调整天线的朝向和位置,可以实现对特定目标的准确定位和跟踪。
四、天线阵列天线阵列是由多个天线元件组成的一种短波天线。
它通过调整每个天线元件之间的相位和幅度关系,实现对信号进行增强或抑制。
天线阵列具有高增益、高方向性和抗干扰能力强的特点,广泛应用于雷达、卫星通信和无线电望远镜等领域。
总结起来,短波天线是一种重要的通信设备,根据其结构和用途的不同,可以分为垂直天线、水平天线、定向天线和天线阵列等几种类型。
每种类型的短波天线都有其特定的应用场景和优势,可以根据实际需求选择合适的天线类型。
短波天线的发展和应用,为人类的通信技术和无线电科学做出了重要贡献,也为我们的生活带来了便利和乐趣。
物理天线知识点总结一、天线的分类天线可以根据它的结构、工作频率、工作方式等不同特征进行分类。
根据天线的结构,天线可以分为线性天线、面状天线、体状天线等。
根据天线的工作频率,天线可以分为超高频天线、甚高频天线、高频天线等。
根据天线的工作方式,天线可以分为接收天线、发射天线、双工天线等。
此外,根据天线的工作原理,天线还可以分为定向天线、全向天线等。
二、天线的工作原理天线是通过改变电流和电压的分布来产生电磁波。
当电流通过天线时,会在天线上产生一个电磁场。
这个电磁场会向周围空间辐射出去,形成电磁波。
同时,当有外界的电磁波作用在天线上时,天线也会感应出电流和电压。
这样,天线在电磁波的发射和接收中发挥作用。
三、天线的设计方法天线的设计是一个复杂的过程,需要考虑多种因素,包括天线的工作频率、方向性、增益、波束宽度、阻抗匹配等。
在天线的设计中,通常需要用到一些工具,如天线模拟软件、电磁场仿真软件等。
天线的设计方法包括复合结构天线的设计、微带天线的设计、阵列天线的设计等。
这些设计方法大大提高了天线的工作性能和可靠性。
四、天线的性能分析天线的性能分析是对天线的工作性能进行评估和优化的过程。
通过对天线的参数和特性进行测试和分析,可以了解天线的工作状况和性能指标,为天线的改进和优化提供依据。
常用的天线性能分析方法包括天线参数测量、天线阻抗匹配、波束宽度测量等。
五、天线的应用天线在无线通信、雷达、卫星通信、电视广播等领域中有着广泛的应用。
在无线通信系统中,天线是信息传输的关键设备,它的工作性能直接影响到通信系统的稳定性和可靠性。
在雷达系统中,天线是用来发射和接收雷达信号,它的性能直接影响到雷达的探测性能和分辨率。
在卫星通信系统中,天线是用来与卫星间进行通信,它的性能直接影响到卫星通信的质量和覆盖范围。
在电视广播系统中,天线是用来接收广播信号的,它的性能直接影响到电视节目的清晰度和稳定性。
总结:物理天线是无线通信和雷达系统中不可或缺的重要组成部分。
天线与辐射器件天线是电磁波的传输媒介,广泛应用于通信、雷达、航空航天等领域。
而辐射器件是指发射和接收电磁波的设备,包括发射器、接收器和信号处理部件。
天线与辐射器件的研究与应用对于现代通信技术的发展起着重要的推动作用。
一、天线的基本原理与分类天线是将电能转换为电磁能,或将电磁能转换为电能的装置。
它根据工作频率、波束方向、辐射方式等特点进行分类。
常见的天线类型包括:1. 短波天线:适用于中波和短波通信,广播接收等应用;2. 长波天线:适用于低频通信和导航系统;3. 微带天线:适用于卫星通信、无线局域网等高频应用;4. 射频天线:适用于移动通信、无线电广播等;5. 阵列天线:通过量子化器件构建阵列实现波束形成和指向性辐射。
二、辐射器件的原理与应用1. 发射器件:包括功率放大器、频率合成器、调制器等。
功率放大器用于提高信号功率,频率合成器用于生成稳定的载波频率,调制器用于调制信号使其适应传输。
2. 接收器件:包括高频放大器、中频放大器、解调器等。
高频放大器用于放大接收到的微弱信号,中频放大器用于进一步放大信号以便解调,解调器用于还原信号。
3. 信号处理部件:包括滤波器、频谱分析仪、误码分析仪等。
滤波器用于滤除多余的频率成分,频谱分析仪用于对频谱进行详细分析,误码分析仪用于判断信号质量。
三、天线与辐射器件的优化与设计在天线和辐射器件的设计过程中,需要兼顾性能指标、材料选择、结构布局等因素。
优化设计能够使得天线和辐射器件具有更好的增益、谐振频率、端到端效率等特性。
常用的优化方法包括:1. 数值仿真方法:通过计算机模拟和分析,得到天线和辐射器件的电磁场分布,优化设计参数。
2. 参数调整方法:根据实际应用需求,调整天线和辐射器件的尺寸、形状等参数,以实现理想的性能。
3. 材料优化方法:选择合适的材料,如低介电常数的介质、高导电率的金属,以降低功耗和提高效率。
四、天线与辐射器件的应用领域天线与辐射器件广泛应用于通信、雷达、航空航天等领域。
天线空心线圈
摘要:
1.引言
2.天线的概念与分类
3.空心线圈天线的原理
4.空心线圈天线的设计与应用
5.空心线圈天线的优缺点
6.总结
正文:
1.引言
天线是一种用于发射和接收无线电波的装置,广泛应用于通信、广播、导航等领域。
根据其结构和工作原理,天线可以分为多种类型,如电磁波天线、光学天线等。
其中,空心线圈天线是一种重要的类型,具有广泛的应用前景。
2.天线的概念与分类
天线是一种能量转换器,将电磁波的能量从发射设备传输到空间,或者将空间中的电磁波能量转换为电信号,供给接收设备使用。
根据其结构和工作原理,天线可以分为电磁波天线、光学天线、声学天线等。
3.空心线圈天线的原理
空心线圈天线是一种电磁波天线,其工作原理是利用电磁感应产生电磁波。
空心线圈天线由一个空心的金属线圈组成,线圈内部填充有绝缘材料。
当变化的电流通过线圈时,会在线圈周围产生变化的磁场,进而产生电磁波。
4.空心线圈天线的设计与应用
空心线圈天线的设计主要包括线圈的大小、形状、填充材料等参数的选择。
这些参数会影响到天线的性能,如工作频率、发射功率、接收灵敏度等。
空心线圈天线广泛应用于通信、广播、导航等领域,如手机、电视、卫星接收天线等。
5.空心线圈天线的优缺点
空心线圈天线的优点是结构简单、制作方便、成本低廉。
同时,空心线圈天线具有较高的效率,可以在较小的尺寸下实现较高的性能。
然而,空心线圈天线也存在一些缺点,如工作频率较低、方向性较差等。
6.总结
空心线圈天线是一种重要的天线类型,具有广泛的应用前景。
常见的RFID天线分类及区分办法RFID天线主要可以分为以下几种类型:偶极子天线:也称为对称振子天线,由两段同样粗细和等长的直导线排成一条直线构成。
信号从中间的两个端点馈入,在偶极子的两臂上将产生一定的电流分布,这种电流分布就会在天线周围空间激发起电磁场。
微带贴片天线:通常是由金属贴片贴在接地平面上的一片薄层,微带贴片天线质量轻、体积小、剖面薄,馈线和匹配网络可以和天线同时制作,与通信系统的印制电路集成在一起,贴片又可采用光刻工艺制造,成本低、易于大量生产。
电感耦合射频天线:电感耦合射频天线通常用于读取器和标签之间的通信,它们通过共享磁场进行耦合。
这些天线通常呈螺旋形状,以便在读取器和标签之间创建共享磁场。
线圈天线:线圈天线是RFID系统中使用最广泛的天线之一。
它们通常由导线绕成圆形或矩形结构,以便能够接收和发送电磁信号。
八木天线:八木天线是一种定向天线,由两个或更多的半波偶极子组成。
它们通常用于增强信号强度或进行定向无线通信。
螺旋天线:螺旋天线是一种能够接收和发送圆形极化电磁波的天线。
它们通常由金属线或金属片制成,并具有一个或多个螺旋形状的结构。
微带线型天线:微带线型天线是一种小型化、薄型化的天线,通常用于移动设备和RFID标签等小型设备中。
它们由微带线构成,可以以较小的尺寸提供良好的性能。
背腔式天线:背腔式天线是一种将天线和馈线置于同一背腔内的天线。
它们通常用于高频率RFID系统中,可以提供良好的信号质量和稳定性。
以上是RFID天线的主要分类,每种类型的天线都有其独特的特点和适用场景。
在选择合适的RFID天线时,需要根据实际的应用需求和环境条件进行选择。
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。