四分之一振子及对称振子天线的一些基本问题

天线基本知识及应用--链路及空间无线传播损耗计算1 链路预算上行和下行链路都有自己的发射功率损耗和路径衰落。

在蜂窝通信中，为了确定有效覆盖范围，必须确定最大路径衰落、或其他限制因数。

在上行链路，从移动台到基站的限制因数是基站的接受灵敏度。

对下行链路来说，从基站到移动台的主要限制因数是基站的发射功率。

通过优化上下行之间的平衡关系，能够使小区覆盖半径内，有较好的通信质量。

一般是通过利用基站资源，改善网络中每个小区的链路平衡（上行或下行），从而使系统工作在最佳状态。

最终也可以促使切换和呼叫建立期间，移动通话性能更好。

上下行链路平衡的计算。

对于实现双向通信的GSM系统来说，上下行链路平衡是十分重要的，是保证在两个方向上具有同等的话务量和通信质量的主要因素，也关系到小区的实际覆盖范围。

下行链路（DownLink）是指基站发，移动台接收的链路。

上行链路（UpLink）是指移动台发，基站接收的链路。

上下行链路平衡的算法如下：下行链路（用dB值表示）：PinMS = PoutBTS - LduplBTS - LpBTS + GaBTS + Cori + GaMS + GdMS - LslantBTS - LPdown式中：PinMS 为移动台接收到的功率；PoutBTS为BTS的输出功率；LduplBTS为合路器、双工器等的损耗；LpBTS为BTS的天线的馈缆、跳线、接头等损耗；GaBTS为基站发射天线的增益；Cori为基站天线的方向系数；GaMS为移动台接收天线的增益；GdMS为移动台接收天线的分集增益；LslantBTS为双极化天线的极化损耗；LPdown为下行路径损耗；上行链路（用dB值表示）：PinBTS = PoutMS - LduplBTS - LpBTS + GaBTS + Cori + GaMS + GdBTS -LPup +[Gta]式中：PinBTS为基站接收到的功率；PoutMS为移动台的输出功率；LduplBTS为合路器、双工器等的损耗；LpBTS为BTS的天线的馈缆、跳线、接头等损耗；GaBTS为基站接收天线的增益；Cori 为基站天线的方向系数；GaMS为移动台发射天线的增益；GdBTS为基站接收天线的分集增益；Gta为使用塔放的情况下，由此带来的增益；LPup为上行路径损耗。

1/4波长天线安装使用说明书
产品描述:
1.产品材质：铝合金.
2.产品采用防锈防雨设计，即使下大雨，水也不会流入接口对产品造成任何损害。

.
3.1/4波长的天线与发射机的频率要相匹配.
安装说明:
1.组装
第一步:收到包装后，请检查是否含有下图中的所有部件（我们把各种配件标识为下图）:
第二步:选择合适的频率:
天线一共有5根频率条（如上图的标识）,每根频率条上标志中心频率，中心频率的范围是+/-2.5mhz。

例如，如果你想在发射机上使用频率97.00mhz，那你可以选择“98mhz”的频率条安装上去（如下图）。

第三步:把频率条（B3）安装到连接线杆（C）上去，如下图：
第四步:拧松主线杆（F）的螺丝，如下图:
第五步:让黑色馈线从主线杆（F）穿过，连接两个接口，然后拧紧螺丝（如下图）:
第六步:把主线杆（F）与连接线杆（C）连接起来:
第七步:把标识为D（有两段）的金属杆按如下图示连接起来：
第八步：把连接好的（标识为D）的金属杆按图示分别安装到主线杆（F）上。

像这样，天线就已经组装好了。

2.安装
第一步:选一根合适的柱子，用标识为（E）的配件将天线和柱子固定，如下图：
第二步:把天线竖直放置在空旷的地方，天线离地面高度不小于2米。

（尽量把天线架高，楼顶，山头等场所最佳）。

注意事项:
1.安装天线的柱子要求离地面至少要高出2米。

2.安装天线应该选择周围没有墙壁或者其他障碍物的地方.。

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 。

天线的基本知识（一）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。

对称振子天线远区场分析一、实验目的了解振子天线远区辐射场结构及天线电参数二、实验步骤1、创建一个工程创建一个工程，设置求解类型为Driven Modal，设置模型单位为in，设置材料为真空。

2、创建模型创建对称振子模型,创建ring_1，在菜单栏中选择Draw\Cylinder，在坐标栏中输入圆柱中心点的坐标X:0,Y:0，Z:0,在坐标栏中输入圆柱半径，dX:0.31，dY:0，dZ：0，输入圆柱的高度5.0，将其名称改为ring_inner。

创建另一个圆柱，在坐标栏中输入圆柱中心点的坐标X:0,Y:0，Z:0,在坐标栏中输入圆柱半径，dX:0.37，dY:0，dZ：0，输入圆柱的高度5.0，将其名称改为ring_1。

将新建的两个圆柱进行相减，效果如下，创建对称振子模型创建ring_2，复制ring_1，将其半径改为0.435in。

创建Arm_1，新建一个Box，将其起始坐标设置为X:-0.1,Y:-0.31，Z:5.0，设置长方体三个方向的尺寸，dX:0.2，dY:-4.69，dZ：-0.065，并将其名称改为Arm_1，然后将创建好的模型组合到一起。

创建Center pin，在菜单栏中点击Draw\Cylinder，输入圆柱的中心坐标X:0,Y:0，Z:0，输入圆柱的半径dX:0.1，dY:0，dZ:0，并输入圆柱的高度dZ:5.1，并将名称修改为center_pin。

创建Arm_2，建一个Box，将其起始坐标设置为X:-0.1,Y:-0，Z:5.1，设置长方体三个方向的尺寸，dX:0.2，dY:-5.0，dZ：-0.065，并将其名称改为Arm_2。

创建Grounding pin，在菜单栏中点击Draw\Cylinder，输入圆柱的中心坐标X:0,Y:1.0，Z:0，输入圆柱的半径dX:0.0625，dY:0，dZ:0，并输入圆柱的高度dZ:5.1，并将名称修改为pin，然后将创建好的模型组合起来。

第一讲天线的基础知识发射电磁波所用的导线，在无线电通信中一般叫做“发射天线”。

高频电磁波在空中流传，如遇着导体，就会发生感觉作用，在导体内产生高频电流，使我们能够用导线接收来自远处的无线电信号。

接收电磁波所用的导线，一般叫做“接收天线”。

任何导线都能够作为发信天线和接收天线。

高频电子设备中每一段导线都可能向外发射电磁波，敏捷的收信机中每一段导线都可能拾取空中的各样电磁波所以需要采纳各种的障蔽举措！免得不该有的“天线”接收到扰乱信号！不一样形状、尺寸的导线在发射和接收某一频次的无线电信号时，效率相差好多，所以要获得理想的通信成效，一定采纳适合的天线才行！天线影响无线电通信成效的主要原由有极化方向、方向特征、阻抗般配、辐射效率和频带宽度等。

天线的输入阻抗输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。

天线与馈线的连结，最正确情况是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特征阻抗，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次的变化比较缓和。

天线的般配工作就是除去天线输入阻抗中的电抗重量，使电阻重量尽可能地凑近馈线的特征阻抗。

般配的好坏一般用四个参数来权衡即反射系数，行波系数，驻波比和回波消耗，四个参数之间有固定的数值关系，使用那一个纯出于习惯。

在我们平时保护中，用的许多的是驻波比和回波消耗。

一般挪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到无量大之间。

驻波比为1，表示完整般配；驻波比为无量大表示全反射，完整失配。

在挪动通信系统中，一般要求驻波比小于，但实质应用中VSWR应小于。

过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内扰乱加大，影响基站的服务性能。

2.回波消耗：它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。

回波消耗的值在0dB3.的到无量大之间，回波消耗越大表示般配越差，回波消耗越大表示般配越好。

4.表示全反射，无量大表示完整般配。

在挪动通信系统中，一般要求回波消耗大于14dB。

对称振子天线原理
“哇，这天线到底是咋回事呢？”我和小伙伴们在公园里玩耍，突然看到一个高高的杆子上装着奇怪的东西。

有人说那是天线，可这天线有啥用呢？咱都好奇得不行。

咱先说说这对称振子天线的结构吧。

它就像一个张开双臂的小人儿，两边长长的部分就像是小人的胳膊，这叫振子臂。

中间连接的地方呢，就好像小人的身体。

这振子臂可重要啦，它能发射和接收信号呢。

那它的工作原理是啥呢？嘿，这就好比我们在玩传话游戏。

一个人说话，声音就像信号一样传出去。

对称振子天线呢，就是把电信号变成电磁波发射出去，然后又能接收电磁波变回电信号。

这多神奇呀！就像魔法一样，把看不见的信号变来变去。

那这对称振子天线都用在哪儿呢？有一次，我在家里看电视，突然想到，这电视信号是咋来的呢？原来就是通过那些高高的天线传过来的呀。

还有我们用的手机，要是没有天线，那我们怎么能打电话、上网呢？这天线就像一个隐形的信使，默默地为我们传递着各种信息。

对称振子天线可真是个了不起的东西。

它虽然不显眼，却在我们的生活中发挥着巨大的作用。

没有它，我们的生活可就没这么方便啦。

我觉得
它就像一个默默奉献的小卫士，守护着我们的通信世界。

[转帖]短波通信中的天线选型凌波漫步发表于2006-4-4 12:21:45短波通信中的天线选型EMC CHINA .COM 中国电磁兼容网短波通信是指波长１００－１０米（频率为３－３０ＭＨｚ）的电磁波进行的无线电通信。

短波通信传输信道具有变参特性，电离层易受环境影响，处于不断变化当中，因此，其通信质量，不如其它通信方式如卫星、微波、光纤好。

短波通信系统的效果好坏，主要取决于所使用电台性能的好坏和天线的带宽、增益、驻波比、方向性等因素。

近年来短波电台随着新技术提高发展很快，实现了数字化、固态化、小型化，但天线技术的发展却较为滞后。

由于短波比超短波、卫星、微波的波长长，所以，短波天线体积较大。

在短波通信中，选用一个性能良好的天线对于改善通信效果极为重要。

下面简单介绍短波天线如何选型和几种常用的天线性能。

一、衡量天线性能因素天线是无线通信系统最基本部件，决定了通信系统的特性。

不同的天线有不同的辐射类型、极性、增益以及阻抗。

１．辐射类型：决定了辐射能量的分配，是天线所有特性中最重要的因素，它包括全向型和方向型。

２．极性：极性定义了天线最大辐射方向 电气矢量的方向。

垂直或单极性天线（鞭天线）具有垂直极性，水平天线具有水平极性。

３．增益：天线的增益是天线的基本属性，可以衡量天线的优劣。

增益是指定方向上的最大辐射强度与天线最大辐射强度的比值，通常使用半波双极天线作为参考天线，其它类型天线最大方向上的辐射强度可以与参考天线进行比较，得出天线增益。

一般高增益天线的带宽较窄。

４．阻抗和驻波比（ＶＳＷＲ）：天线系统的输入阻抗直接影响天线发射效率。

当驻波比（ＶＳＷＲ）１：１时没有反射波，电压反射比为１。

当ＶＳＷＲ大于１时，反射功率也随之增加。

发射天线给出的驻波比值是最大允许值。

例如：ＶＳＷＲ为２：１时意味着，反射功率消耗总发射功率的１１％，信号损失０．５ｄＢ。

ＶＳＷＲ为１．５：１时，损失４％功率，信号降低０．１８ｄＢ。

四分之一振子及对称振子天线的一些基本问题本文是本人的一些个人见解，基本问题是根本问题。

由于水平有限，如有不当、错误之处敬请指点。

对于很多教材，特别是天线教材对四分之一振子及对称振子天线的解惑基本上都是由电流的分析入手的，问题是为什么要分析这两种天线呢？从多个方面来解释一下。

一、关于传输线的50、75欧的由来对于同轴线的的使用过程来看，它是最先应用到无线通信中的，直到现在，它的应用最为广泛。

对于同轴线，我们主要关心功率的传输及在传输过程中的能量衰减这两个问题。

为了能使同轴线传输的功率最大，就要使同轴线的内外导体有一个比值，对于空气为介质的同轴线来说，外半径/内半径=常数E开方时，传输的功率为最大，此时的特性阻抗为３０Ω。

外半径/内半径=3.59时,这是的衰减为最小，此时的特性阻抗为７７Ω。

为了二者兼有，折中取值为５０Ω，当然现在一些设备中７５Ω的同轴线也在使用中，比如有线电视系统中。

二、关于空气阻抗电磁波在空气（真空）中传播时，这也是最为广泛应用的电磁传播，由于电场与磁场的存在，它们的比值为一个定值为１２０π，也正是这个值的存在，阻碍了电磁波的无阻挡传播。

三、天线的作用由于空气阻抗的存在，如何把高频电流变成电磁波传播出去，这中间就需要一个器件，当然，这个器件就是天线了。

天线也就可以认为是波源与空间的连接器了。

正如前面所述，为了能很好地把高频电流的能量传输出去，且要传输功率要高、衰减要小，天线的阻抗就要在７７Ω与３０Ω二者之前选择。

在这种情况下，对称振子的阻抗是７５Ω左右，四分之一单极天线的阻抗为３６Ω左右，在此，我们不得不承认大自然的力量之伟大。

这种情况下，也决定了这两种天线是一种基本天线了，可以说是“命中注定”。

即然，要用这种天线了，那么，它们可不可以承担使命呢，通过实验证明，它不但可以，而且非它莫属，以下图为证。

由于为了达到折中的目的，我们的同轴线设计成了50Ω。

通过上面的数据，我们可以看出，在0.5波长的振子天线中辐射阻抗与自阻抗相等且等于50Ω左右，到此我们能说什么呢，只能说大自然真伟大吧。