微波天线系列概要
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对称阵子天线:构成:有两根粗线和长度都相同的导线构成,中间为俩个馈电端原理: 若电线上的电流分布已知,则由电基本阵子的辐射场沿整个导线的积分,便得到对称振子的辐射场。
实际上,西振子天线可看成是开路传输线逐渐张开而成,而其电流分布与无耗开路传输线的完全一致,即按正弦驻波分布。
用途:对称振子分为半波对称振子和全波对称振子,半波对称振子广泛的应用于短波和超短波波段,它既可以作为独立天线使用,也可以作为天线阵的阵元,在微波波段还可以作为抛物面天线的馈源。
特点: 方向性比基本振子的方向性稍强一些,平均特性阻抗Z越低R和X随频率的变化越缓慢,其频率特性越好。
所以,欲展开对称振子的工作频带,常利用加粗振子直径的方法。
当h=λ/4n时,其输入阻抗是一个不大的纯电阻具有很好的频率特性,也有利于同馈线匹配,而在并联谐振点附近是一个高阻抗且输入阻抗随频率变化剧烈,特性阻抗不好。
阵列天线:构成:将若干辐射单元按某种方式排列所构成的系统。
构成天线阵地辐射单元,成为天线原或阵元原理:天线的辐射场是各天线元所产生的矢量叠加,只要各天线元上的电流,振幅和相位分布满足适当的关系,就可以得到所需要的辐射特性特点:天线阵的主瓣宽度和旁瓣电平是即相互依赖又相互对立的一对矛盾,天线阵方向图的主瓣宽度小,则旁瓣电平就高,反之,主瓣宽度大则旁瓣电平就低。
均匀直线阵的主瓣很窄,但旁瓣数目多,电平高,二项式直线振的主瓣很宽旁瓣就消失了,旁瓣分散了天线的辐射能量,增加量接受的信噪比,但旁瓣又起到了压缩主瓣宽度的作用。
直立阵子天线:构成:垂直于地面或导电平面架设的天线称为直立阵子天性原理:单级天线可等效为一对对称振子,对称阵子可等效为一二元阵,但此时等效只是在地面或导体的上半空间成立。
理想导电平面上的单级天线的辐射场可直接应用到自由空间对称振子的公式进行计算。
用途:广泛应用于长,中,短波及超短波段。
特点: 当h《λ时辐射电阻很低。
单级天线效率也很低改善方法是提高辐射电阻降低损耗电阻。
天线和微波技术中的天线类型介绍天线是通信领域中广泛使用的一种设备,用于收发无线电波信号。
在微波技术中,天线的类型多种多样,每一种天线都有其独特的优点和适用场景。
本文将介绍几种常见的天线类型,在简要介绍其原理和特点的同时,还将探讨其在不同的应用领域中的应用。
一、偶极天线偶极天线是最基本和最常用的天线类型之一。
其结构简单,通常由一对互相对称的导体构成。
偶极天线主要用于接收和发射无线电波,其工作频率范围广泛,从几千赫兹到数百吉赫兹不等。
偶极天线的优点是易于制造,而且天线本身不需要进行特殊的解耦设计。
这使得它成为了无线通信和广播领域的理想选择。
二、方向性天线方向性天线是一种具有明确辐射方向的天线类型。
它主要通过限制天线在特定方向上的辐射能量,以便更好地集中信号。
方向性天线常用于无线通信系统中,用于增加信号传输的距离和强度。
基于不同的设计原理,方向性天线可以分为常见的两种类型:定向天线和定向性天线。
定向天线通过定向辐射辐射能量,以便将信号集中在特定区域内。
而定向性天线则可以通过电子调谐和信号处理技术,自动跟踪信号源的方向。
三、扩束天线扩束天线是一种通过集中信号辐射以提高天线增益的天线类型。
它主要通过在发射和接收器之间添加反射器和透镜等装置来实现辐束。
扩束天线的应用非常广泛,例如在雷达系统中用于提高目标探测和跟踪的准确性,或者在卫星通信系统中用于增加信号传输的距离和质量。
四、天线阵列天线阵列是由多个天线单元组成的天线系统。
它通过联合操作单个天线单元,以实现更大的增益、更高的信噪比和更好的指向性。
天线阵列的设计复杂度相对较高,但是其在无线通信、雷达、卫星通信和航空导航等领域中的应用价值巨大。
五、微带天线微带天线是一种以微带线和介质基片作为支撑结构的天线。
其结构紧凑、制造成本低廉,被广泛应用于卫星通信、无线电频段标签系统和手机通信等领域。
微带天线具有宽带性能、较好的辐射特性和方便的制造工艺,是当今天线设计的热点研究领域之一。
目录一、概述二、微波天线主要技术参数1.方向图(1)方向性图(2)方向性系数2.天线效率3.增益系数(增益)4.天线阻抗5.天线极化6.频带宽度三、实验用的天线-角锥喇叭天线四、天线测量实验系统的建立1.系统连接2.测试实验系统的阻抗匹配情况3.测试实验系统中两天线间距离及架设高度的选择(1)两天线架设最小间距Vmin(2)天线架设高度五、测量1.天线增益系数的测量(1)测量理论(2)测量方法2.天线方向性图的测量(1)方法(一)(2)方法(二)六、附录-同轴传输系统中微波天线测量实验微波天线测量实验一、概述微波天线是微波通信设备中一个重要的组成部分,微波信息的质量与天线性能密切相关。
通常,微波天线都为面式天线,验证这类天线的性能,首先是通过测量来实现的。
本文作为结合实验内容,对天线系统架设于调整,天线的增益系数,天线方向性图的测量实验,及实验使用的天线性能等方面内容作一些介绍。
二、微波天线主要技术参数1.方向性(1)方向性图天线的基本功能是将馈线传输的电磁波变为自由空间传播的电磁波,天线的方向图是表征天线辐射时电磁波能量(或场强)在空间各点分布的情况,它是描述天线的主要传输之一。
天线的方向性图是一个立体图形。
它的特性可以用两个互相垂直的平面(E 平面和H平面)内方向性图来描述。
如图(1)所示:图(1)天线方向性图天线方向性图能直观地反映出天线辐射能量集中程度、方向性图越尖锐,表示辐射能量越集中,相反则能量分散。
若天线将电磁能量均匀地向四周辐射,方向性图就变成一球面,称作无方向性,这就是一理想点源在空中辐射场。
天线方向性图可通过测试来绘制,如测得的是功率,即可绘出功率方向性图,如测得的是场强,则绘出场强方向性图,但两者图形形状是完全一样的。
通常图形方向性图有多个叶瓣,其中最大辐射方向的是叶瓣,称主瓣,其余称副瓣(或旁瓣)。
在方向性图中主瓣信息是我们最关心的。
a. 方向性图主瓣宽度b. 方向性图主瓣零点角如图2所示,方向性图零点角是指主瓣两侧零辐射方向之间夹角,用2θ0来表示。
微波天线的基本参数微波天线是无线通信系统中重要的组成部分,它用于发送和接收无线信号。
微波天线的基本参数包括增益、方向性、带宽、波束宽度和极化等。
一、增益增益是衡量天线辐射能力的重要指标,它表示天线将输入的电能转化为辐射能量的能力。
增益与天线辐射方向性密切相关,增益越高,天线辐射的方向性越强。
增益的单位一般为dBi(分贝增益与基准天线相比较的增益)。
二、方向性方向性是指天线在空间中辐射或接收信号的特性。
天线的方向性由其辐射或接收信号的主瓣和副瓣来描述。
主瓣是指天线在某个特定方向上辐射或接收信号的最大值,副瓣是指主瓣以外的辐射或接收信号的较小值。
三、带宽带宽是指天线能够正常工作的频率范围。
带宽越宽,天线在不同频率下的性能稳定性越高。
带宽的选择应根据具体的通信需求和频谱资源进行合理规划。
四、波束宽度波束宽度是指天线主瓣的角度范围,其与天线的方向性密切相关。
波束宽度越小,天线的方向性越强,主瓣的能量更集中。
波束宽度的选择应根据通信需求和覆盖范围进行合理规划。
五、极化极化是指天线电磁波辐射或接收时电场矢量方向的变化情况。
常见的极化方式有水平极化、垂直极化和圆极化。
极化的选择要考虑到通信系统的要求、传输介质和环境等因素。
微波天线的基本参数对于无线通信系统的性能和覆盖范围具有重要影响。
增益和方向性直接影响天线的辐射和接收能力,带宽和波束宽度决定了天线在不同频率下的工作稳定性和覆盖范围,极化则影响天线与传输介质之间的匹配和信号的传输效果。
在实际应用中,根据具体的通信需求和环境要素,选择合适的微波天线参数是至关重要的。
例如,在长距离通信中,需要选择具有较高增益和较窄波束宽度的天线,以提高信号的传输距离和抗干扰能力。
而在室内覆盖和城市环境中,需要选择具有较宽带宽和适度方向性的天线,以提供更好的信号覆盖和通信质量。
通过合理选择微波天线的基本参数,可以有效提高无线通信系统的性能和覆盖范围。
同时,还需要考虑到天线的安装位置、天线之间的干扰、多径效应等因素,以进一步优化通信系统的性能。
微波通信板式抛物面天线微波通信板式抛物面天线7.725—8.275GHz上一部分下一页前馈弯波导天线◆ 天线出口法兰型号为FDP84;◆ 标准天线无围边(图1),高性能天线四周有围边(图2);◆ 高性天线可以加罩(图3):天线罩材料为玻璃钢,(图4)天线罩材料为高强度复合三防布;◆ 选配:挂架,座架,挂式安装抱杆尺寸均为Φ114.增益 Gain (dBi) 驻波比极化方式天线型号口径m 低中高半功率角(°) 普通低前后比dB隔离度dB交叉极化鉴别率dB外形尺寸标准天线单极化WTB12—77DWTB16—77DWTB20—77DWTB25—77DWTB32—77DWTB40—77D1.21.62.02.54.0 36.7 39.2 41.2 43.1 45.3 47.2 37.0 39.5 41.5 43.4 45.6 47.5 37.3 39.8 41.8 43.7 45.8 47.8 2.2 1.6 1.3 1.1 0.80.71.10 1.10 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.07 1.07 1.07 1.07 495253 555859—————303030303030单击此处单击此处单击此处单击此处单击此处单击此处双极化WTB16—77S WTB20—77S WTB25—77S WTB32—77S WTB40—77S1.62.02.53.24.039.041.042.945.147.039.341.343.245.447.339.641.645.6 47.61.61.31.10.80.71.121.101.101.101.101.081.081.081.081.08525355585935353535353030303030单击此处单击此处单击此处单击此处单击此处高性能天线单极化WTG12—77D WTG16—77D WTG20—77D WTG25—77D WTG32—77D WTG40—77D 1.21.62.02.53.24.037.139.641.643.545.747.637.439.941.943.846.047.937.740.242.244.146.348.22.21.61.31.10.80.71.101.101.081.081.081.081.081.071.071.061.06606264666870——————303030303030单击此处单击此处单击此处单击此处单击此处单击此处双极化 WTG16—77S WTG20—77SWTG25—77SWTG32—77SWTG40—77S1.62.02.53.24.039.441.443.345.547.441.7 43.6 45.8 47.7 40.042.043.9 46.1 48.0 1.6 1.3 1.1 0.80.71.12 1.10 1.10 1.10 1.10 1.08 1.08 1.08 1.07 1.07626466687040404040403030303030单击此处单击此处单击此处单击此处注:天线加玻璃钢罩,增益损耗0.5dB,附加驻波比0.05;天线加布罩,增益损耗0.2dB,附加驻波比0.02.机械性能图1 ▲图2▼☆ 挂架调整范围方位:360°微调±5°附仰:微调±5°.▼ 图3▼ 图4 ☆ 座架调整范围方位:微调±5°附仰:微调±5°☆ 正常工作风速35m/s☆ 极限工作风速55m/s☆ 工作环境温度-40℃~+55℃西安普天天线有限公司地址:西安市咸宁中路42号电话:(029)8 2685307,8 2685308,8 2685309传真:(029)8 2681019返回主目录│转下一部分首页上一页下一页微波通信板式抛物面天线7.725—8.275GHz上一页下一页卡塞格兰天线◆ 2米天线出口φ38,3.2米天线出口φ41;◆ 2米标准天线(图1);2米高性能天线(图2);2米高性天线直接加布罩(图3);◆ 3.2米天线均为高性设计(图4);3.2米天线加(低)边加布罩(图5);◆ 选配:挂架,座架,挂式安装抱杆尺寸均为Φ114. ▲ 图1图2▼ 图5 ▼ 图4 ▼ 图3▼增益 Gain (dBi) 驻波比极化方式天线型号口径m 低中高(°) 普通低前后比dB隔离度dB交叉极化鉴别率dB外形尺寸标准天线单极化双极化WTB20—77D WTB20—77S 2.02.041.241.041.541.341.841.61.31.31.081.101.071.085353—353030单击此处单击此处高性能天线单极化双极化WTG20—77D WTG32—77DWTG20—77S WTG32—77S2.03.22.03.241.645.741.445.541.946.041.745.842.246.342.046.11.30.81.30.81.081.081.101.101.071.071.081.0864686468——353530303030单击此处单击此处单击此处单击此处注:☆ 天线加罩后,增益损耗0.2dB,附加驻波比0.02;☆ 单极化天线接:φ41/φ38圆圆变换与φ38/FDP84矩圆变换(图6);双极化天线接:φ41/φ27或φ38/φ27圆圆变换,图 7 图 6φ27圆密封节,φ27极化分离器(图7).西安普天天线有限公司地址:西安市咸宁中路42号电话:(029)8 2685307,8 2685308,8 2685309传真:(029)8 2681019返回主目录│返回本部分首页│转下一部分首页上一页下一页微波通信板式抛物面天线7.725—8.275GHz上一页下一页高交叉极化鉴别率天线天线用途:用于SDH型号 WTJ20-77SWTJ25-77S WTJ32-77S WTJ40-77S口径m2.0 2.53.24.0高增益中低41.441.742.043.343.643.945.545.846.147.447.748.0半功率角(°)1.3 1.1 0.8 0.7低驻波比普通驻波1.081.081.101.081.101.081.10前后比 67 69 71 73隔离度 43 43 43 43交叉极化鉴别率38 38 38 38外形尺寸单击此处单击此处单击此处单击此处☆ 表中指标是在天线不带罩布时测试得到;☆ 天线加罩后,附加驻波0.02,增益附加损耗0.2db,隔离度与交叉极化鉴别率下降3dB.▲ 图1▼ 图 2◆ 天线全部加边,加罩,加吸收材料(图1)◆ 前馈弯波导双极化馈源(图2)◆ 选配:挂架,座架◆ 挂式安装抱杆尺寸均为Φ114西安普天天线有限公司地址:西安市咸宁中路42号电话:(029)8 2685307,8 2685308,8 2685309传真:(029)8 2681019返回主目录│返回本部分首页│转下一部分首页上一页下一页微波通信板式抛物面天线7.725—8.275GHz下一页下一页小口径一体化天线◆ 全部为单极化天线;◆ 配有两种馈源:(1)前馈波导馈源(图1-1 ),波导型号R84;(2)前馈同轴出口馈源(图1-2),▲ 图1 图221增益 Gain (dBi) 驻波比天线型号口径m 低中高半功率角(°) 波导出口同轴出口前后比dB交叉极化鉴别率dB外形尺寸标准天线WTB06—77DWTB12—77D0.61.230.736.731.037.031.337.34.42.21.201.101.201.2043493030单击此处单击此处高性能天线WTG06—77DWTG12—77D0.61.237.131.437.431.737.74.42.21.201.101.201.2054603030单击此处单击此处注:天线加玻璃钢罩,增益损耗0.5dB,附加驻波比0.05;天线加布罩,增益损耗0.2dB,附加驻波比0.02.图3 室外单元与天线直接对接一体化天线特点:★ 室外单元与天线直接对接(图5),无需使用矩软波导或同轴跳线连接,降低了整个系统造价;★ 省缺了矩软波导或同轴跳线,系统损耗减少,可以选用更小口径的天线;★ 连接接口减少,改善了系统驻波比与接收电平,提高了系统整体指标.返回主目录返回本部分首页转下一部分首页西安普天天线有限公司地址:西安市咸宁中路42号电话:(029)8 2685307,8 2685308,8 2685309传真:(029)8 2681019上一页下一页。
微波天线技术和通信系统引言:微波天线技术和通信系统是当今现代通信技术中不可或缺的一部分。
随着科技的发展和人们对通信效率的追求,微波天线技术和通信系统得到了飞速的发展,广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域。
本文将从微波天线的基础知识、技术发展趋势和通信系统中的应用等方面进行探讨和介绍。
一、微波天线技术概述微波天线是将电磁波转换为电流或电压的器件,用于无线通信中的信号传输和接收。
微波天线技术的发展离不开对电磁波、天线原理和电磁场的研究。
微波天线由天线辐射器和支撑结构两部分组成。
其中,天线辐射器是将电磁能转换为无线电波并辐射出去的部分。
二、微波天线技术的发展趋势1. 多频段天线:随着通信需求的不断增加,传统的单频段天线已不能满足多频段通信的要求。
因此,多频段天线的研发一直是微波天线技术的热点之一。
通过设计适应不同频段的多频段天线,可以提高通信系统的效率和灵活性。
2. 小型化和集成化:随着移动通信的快速发展,对微波天线的尺寸和重量提出了更高的要求。
为了适应现代社会对便携性的需求,微波天线不断朝着小型化和集成化的方向发展,以便更好地融入到各种移动设备中。
3. 高增益和低副瓣:在通信过程中,信号的强度和方向性是非常重要的。
为了提高通信的质量和覆盖范围,微波天线技术的研发重点之一是提高天线的增益和降低副瓣。
通过优化天线的结构和选用适当的材料,可以实现高增益和低副瓣的性能。
4. 自适应天线:随着通信环境的复杂性,如多径传播、信号干扰等问题的存在,微波天线需要具备自适应性能,以使通信系统能够自动调整。
自适应天线采用了先进的信号处理技术,可以主动感知环境,并通过改变天线的参数来适应不同的通信情况。
三、微波天线在通信系统中的应用1. 无线通信系统:微波天线广泛应用于无线通信系统中,如蜂窝网络、无线局域网和卫星通信等。
通过选择适当的天线类型和布局,可以增强信号的覆盖范围和穿透能力,提高系统的传输速率和稳定性。
2. 雷达系统:雷达是利用微波信号来探测目标位置和速度的一种技术。
微波天线原理微波天线是指工作频段在微波频段(1GHz ~ 100GHz)的天线,其应用涉及广泛,如雷达、卫星通信、微波通信、无线电导航和无线电电子战等领域。
微波天线的原理是通过在微波频段内传输电磁波,从而达到无线通信的目的。
微波天线的主要构成部分是辐射器和馈线,辐射器是将电能转换为电磁波并辐射出去的部分,馈线则将信号传递到辐射器。
微波天线的选择首先要根据需要的应用场景和性能要求来选取辐射器类型和馈线类型。
1. 辐射器类型常见的微波天线辐射器类型有:(1) 偶极子天线偶极子天线是最常用的微波天线,由直线弯成V形或L形。
与直线偶极子天线相比,折叠偶极子天线的尺寸更小,带宽更大,方向性更好。
偶极子天线适用于不同类型的微波通信和雷达等应用场景。
(2) 长线天线长线天线是指长度和波长相当的天线,通常采用直线、圆柱、圆锥形或螺旋形等结构。
长线天线适用于频率低、带宽窄且需要较大辐射面积的应用场景。
(3) 设备型天线设备型天线是指与主设备一同生产、组装、调试、安装的一种特殊天线,如射频识别天线、电子猫眼天线等。
其特点是结构紧凑、方便使用。
(4) 贴片天线贴片天线被广泛应用于蜂窝移动通信设备、卫星导航接收机、无线局域网以及蓝牙、ZigBee等短距离通信设备。
贴片天线的体积小、重量轻、成本低,适合于集成设计。
(5) 槽天线槽天线也是一种常见的微波天线。
它由波导结构中的矩形、圆形或其他形状的空洞构成。
它的特点是方向性强,还可应用于交叉极化、宽带和多模调制等场合。
2. 馈线类型馈线是用来将电能从发射器传送到天线的电缆。
常见的微波天线馈线类型有:(1) 同轴电缆同轴电缆是由一个中心导体、一个绕在中心导体外部的同心互相隔离的金属管及其绝缘材料组成。
同轴电缆具有承受高压能力强、绝缘性能优良、衰减小和传输频率范围宽等优点,是微波领域中最常用的馈线之一。
(2) 开线馈线开线馈线使用空气或塑料绝缘的金属线作为信号传输介质,具有低损耗、高功率承受能力等优点,但对于干扰信号有较强的敏感度。