天线增益 - 含义介绍概要

天线是将传输线中的电磁能量有效地转化成自由空间的电磁波能量或将空间电磁波有效地转化成传输线中的电磁能的设备。

天线是无源器件,所以仅仅起到能量转化作用而不能放大信号，那么我们所说的某天线的增益是18dBi,是指什么呢？天线增益：是指天线将发射功率往某一指定方向集中辐射的能力。

一般把天线在最大辐射方向上的场强E与理想各向同性天线（理想点源）均匀辐射场强E0相比,以功率密度增强的倍数定义为增益。

即：D=E2/E02半波振子：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。

半波对称振子的增益为G=2。

15dBi,它是构成高增益天线的基本辐射单元。

增益的单位：dBd、dBi。

一般认为dBi和dBd表示同一个增益，用dBi表示的值比用dBd表示的要大2。

15 dBi。

dBi的参考基准为全方向性天线,dBi是天线方向性的一个指标；dBi是指天线相对于无方向天线的功率能量密度之比；i—isotropic［，aɪsə'trɑpɪk］dBd的参考基准为偶极子，dB是指相对于半波振子的功率能量密度之比，半波振子的增益为2.15dBi，因此0dBd=2.15dBi；d-Dipole［'daipəul]双极化振子，它包括两对相互垂直的偶极子+金属安装板+两个馈电金属钩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。

天线中心方向信号辐射最强，往两边信号逐渐减小。

半功率角：所谓半功率角就是主瓣上，功率下降到最强方向（主瓣方向)一半(3dB）的夹角，比方说90度,就是说从主方向往左右各45度,功率就下降一半。

半功率角反映了天线能量的集中程度。

有水平半功率角和垂直半功率角之分,常见的90/65都是水平半功率角。

波瓣宽度：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。

水平波瓣宽度是指在水平面的半功率波瓣宽度。

h t t p ://ww w.m s cb s c.c o mh t t p ://ww w.m s cb s c.c o m/a s kp r o/本文档来源于移动通信网(mscbsc)技术问答，原文地址：/askpro/question5283天线增益是什么意思?对天线增益概念理解有点模糊,哪位给详解一下?--------------- 提问者：chgfagy 提问时间：2009-05-19 18:14:00————————————————————————————答：1、增益是用来表示天线集中辐射的程度。

其在某一方向的定义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。

增益的单位用“dBi”或“dBd”表示。

2、天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力，它是选择基站天线最重要的参数之一。

一般来说，增益的提高主要是依靠减少垂直面向辐射的波束宽度，而在水平面上保持全向的辐射特性。

天线增益对移动通信系统运行极为重要，因为它决定蜂窝边缘的信号电平。

增加增益就可以在一确定方向上增大网络的覆盖范围，或者在确定范围内增大增益余量。

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 )。

天线增益是什么意思？展开全文文章导读:天线最大增益系数平时也简称天线最大增益或天线增益。

用分贝数表示。

可以用数学推证，天线最大增益系数等于天线方向性系数和天线效率的乘积。

平时也简称天线最大增益或天线增益。

指在最大场强方向上某点产生相等电场强度的条件下，标准天线（无方向）的总输入功率对定向天线总输入功率的比值，称该天线的最大增益系数。

它是比天线方向性系数更全面的反映天线对总的射频功率的有效利用程度。

并用分贝数表示。

可以用数学推证，天线最大增益系数等于天线方向性系数和天线效率的乘积。

它是指天线辐射出去的功率（即有效地转换电磁波部分的功率）和输入到天线的有功功率之比。

是恒小于1的数值。

电磁波在空间传播时，若电场矢量的方向保持固定或按一定规律旋转，这种电磁波便叫极化波，又称天线极化波，或偏振波。

通常可分为平面极化（包括水平极化和垂直极化）、圆极化和椭圆极化。

极化电磁波的电场方向称为极化方向。

极化电磁波的极化方向与传播方向所构成的平面称为极化面。

无线电波的极化，常以大地作为标准面。

凡是极化面与大地法线面（垂直面）平行的极化波称为垂直极化波。

其电场方向与大地垂直。

凡是极化面与大地法线面垂直的极化波称为水平极化波。

其电场方向与大地相平行。

如果电磁波的极化方向保持在固定的方向上，称为平面极化，也称线极化。

在电场平行于大地的分量（水平分量）和垂直于大地表面的分量，其空间振幅具有任意的相对大小，可以得到平面极化。

垂直极化和水平极化都是平面极化的特例。

当无线电波的极化面与大地法线面之间的夹角从0～360°周期的变化，即电场大小不变，方向随时间变化，电场矢量末端的轨迹在垂直于传播方向的平面上投影是一个圆时，称为圆极化。

在电场的水平分量和垂直分量振幅相等，相位相差90°或270°时，可以得到圆极化。

圆极化，若极化面随时间旋转并与电磁波传播方向成右螺旋关系，称右圆极化；反之，若成左螺旋关系，称左圆极化。

天线增益目录编辑本段简介天线增益英文名称：antenna gain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。

天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力，它是选择基站天线最重要的参数之一。

一般来说，增益的提高主要依靠减小垂直面向辐射的波瓣宽度，而在水平面上保持全向的辐射性能。

天线增益对移动通信系统的运行质量极为重要，因为它决定蜂窝边缘的信号电平。

增加增益就可以在一确定方向上增大网络的覆盖范围，或者在确定范围内增大增益余量。

任何蜂窝系统都是一个双向过程，增加天线的增益能同时减少双向系统增益预算余量。

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。

一般地，GSM定向基站的天线增益为18dBi，全向的为11dBi。

编辑本段原理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。

天线增益/效率
来自EEWiki.
天线增益是指天线将发射功率往某一指定方向发射的能力。

天线增益定义为：某一指定方向，在场强或辐照度不变且距离相同的情况下，此时用无方向性天线发射时天线所需的输入功率Pi0，与采用定向天线时所需的输入功率Pi之比，常用“Ｇ”表示。

即：G＝Ρί 0/Ρί。

该比值的单位是分贝。

无特指的情况下，天线增益指最大辐射方向。

特定的极化也可以使用天线增益这个参数。

根据天线增益的定义，天线增益可以理解为：为了使在观察点获得相等的电磁波功率密度，具有方向性天线所需的发射功率要比无方向性天线所需的发射功率小G 倍。

天线本身是一种无源器件，就其对传输而言存在一定的损耗。

这种损耗通常用天线的效率来衡量。

所谓天线效率就是指天线的辐射功率Pf与输入功率Pi之比。

常用“η”来表示，即：η＝Ρƒ/Ρί。

天线顶点增益天线顶点增益是衡量天线性能的重要指标之一，它反映了天线在特定方向上接收或辐射信号的能力。

天线的增益可以用来描述天线与理想点源天线之间的差异。

在无线通信中，天线的顶点增益对信号质量和覆盖范围具有重要影响。

1. 什么是天线顶点增益？天线顶点增益，也称为向辐射方向的峰值增益，是天线在特定方向上的最大辐射功率与理想点源天线辐射功率之比。

它是一个相对值，通常以分贝（dB）为单位进行表示。

2. 天线增益的作用天线增益的提升可以改善无线通信系统的传输性能和覆盖范围。

高增益天线可以增强信号的接收强度和传输距离，提高信号质量和数据传输速率。

在信号弱、干扰较多的环境中，天线的增益对于提升系统性能至关重要。

3. 天线增益的影响因素天线增益受多个因素的影响，包括天线的设计、形状、尺寸、频率等。

以下是一些常见的影响因素：- 天线的方向性：天线方向性越强，增益越高。

- 天线长度：通常，天线长度与操作频率成正比，较长的天线具有较高的增益。

- 天线形状：不同形状的天线具有不同的增益特性，如定向天线、全向天线等。

- 天线材料：天线材料的选择和性能也会对增益产生一定的影响。

4. 如何提高天线增益要提高天线的增益，可以采取以下措施：- 选择合适的天线类型：根据具体需求选择定向天线、全向天线或其他类型的天线。

- 优化天线设计：设计合理的天线尺寸、形状和结构，以达到更高的增益效果。

- 使用天线增益辅助设备：如增益放大器等，可以进一步增强天线的接收和辐射能力。

- 考虑天线安装位置和环境：选择合适的安装位置，并避免遮挡物和干扰源，以减少信号衰减和干扰。

5. 天线增益的应用领域天线增益广泛应用于各种无线通信系统和设备中，包括移动通信、卫星通信、雷达系统、无线电广播等。

在这些应用中，天线的顶点增益对于信号覆盖、通信质量和数据传输具有重要影响。

总结：天线顶点增益是衡量天线性能的重要指标，通过提高天线的增益可以改善无线通信系统的传输性能和覆盖范围。

功率及增益定义1、功率单位mW 和dBm 的换算无线电发射机输出的射频信号，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，由天线接收下来（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。

因此在无线网络的工程中，计算发射装置的发射功率与天线的辐射能力非常重要。

Tx是发射（ Transmits ）的简称。

无线电波的发射功率是指在给定频段范围内的能量，通常有两种衡量或测量标准：1、功率（ W ）: 相对 1 瓦（ Watts ）的线性水准。

例如，WiFi 无线网卡的发射功率通常为 0.036W ，或者说36mW 。

2、增益（ dBm ）:相对 1 毫瓦（ milliwatt ）的比例水准。

例如 WiFi 无线网卡的发射增益为 15.56dBm 。

两种表达方式可以互相转换：1、dBm = 10 x log[ 功率 mW]2、mW = 10[ 增益 dBm / 10 dBm]在无线系统中，天线被用来把电流波转换成电磁波，在转换过程中还可以对发射和接收的信号进行“放大”，这种能量放大的度量成为“增益（Gain ）”。

天线增益的度量单位为“ dBi ”。

由于无线系统中的电磁波能量是由发射设备的发射能量和天线的放大叠加作用产生，因此度量发射能量最好同一度量－增益（ dB ），例如，发射设备的功率为 100mW ，或20dBm ；天线的增益为 10dBi ，则:发射总能量＝发射功率（ dBm ）＋天线增益（ dBi ）＝ 20dBm ＋ 10dBi ＝ 30dBm或者: ＝ 1000mW ＝ 1W在“小功率”系统中（例如无线局域网络设备）每个 dB 都非常重要，特别要记住“ 3 dB 法则”。

每增加或降低 3 dB ，意味着增加一倍或降低一半的功率：-3 dB = 1/2 功率-6 dB = 1/4 功率+3 dB = 2x 功率+6 dB = 4x 功率例如， 100mW 的无线发射功率为 20dBm ，而 50mW 的无线发射功率为17dBm ，而200mW 的发射功率为 23dBm 。

天线的主要参数天线是一种电子设备，用来接收或发射无线电波信号。

它是通信系统的重要组成部分，用于传输和接收无线信号。

天线的主要参数包括增益、频率范围、方向性、带宽、阻抗匹配、极化方式等。

本文将对这些主要参数进行详细介绍。

一、增益天线的增益是指天线辐射或接收信号的能力。

增益越高，天线的辐射或接收能力就越强。

增益通常用分贝（dB）来表示。

天线的增益与其尺寸、形状、辐射模式等因素密切相关。

二、频率范围天线的频率范围是指天线能够工作的频率范围。

不同的天线适用于不同的频率范围。

例如，对于无线电通信系统，常见的频率范围包括2.4GHz、5GHz等。

三、方向性天线的方向性是指天线在空间中辐射或接收信号的特性。

方向性可以分为全向性和定向性。

全向性天线可以在360度范围内辐射或接收信号，而定向性天线只能在特定方向上进行辐射或接收。

定向性天线通常具有较高的增益。

四、带宽天线的带宽是指天线能够工作的频率范围。

带宽越大，天线在不同频率下的性能就越好。

带宽通常用百分比表示。

五、阻抗匹配天线的阻抗匹配是指天线的输入端阻抗与传输线或无线电设备的输出阻抗之间的匹配程度。

阻抗匹配对于天线和设备之间的信号传输非常重要。

如果阻抗不匹配，就会导致信号反射和损耗。

六、极化方式天线的极化方式是指天线辐射或接收信号时电磁波的振动方向。

常见的极化方式包括垂直极化、水平极化和圆极化。

不同的应用场景需要不同的极化方式。

七、天线类型根据不同的应用需求和工作频率，天线可以分为各种类型，包括定向天线、全向天线、扇形天线、饼状天线、螺旋天线等。

不同类型的天线具有不同的特点和适用范围。

八、天线材料天线的性能和特性与其材料密切相关。

常见的天线材料包括金属、塑料、陶瓷等。

不同的材料具有不同的电磁特性，影响天线的性能。

九、天线设计天线的设计是为了满足特定的应用需求和性能要求。

天线设计需要考虑到天线的形状、尺寸、材料、辐射模式等因素，以达到最佳的性能。

天线的主要参数包括增益、频率范围、方向性、带宽、阻抗匹配、极化方式等。

增益增益是指：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；关于天线的db, dBi，dBd等单位有些朋友往往比较容易混淆这些单位，dB取的都是以对数值为基础的。

天线的增益及增益的考量
天线的增益及增益的考量
 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。

简单说，天线增益就是指一个天线把输入的射频功率集中辐射的程度，显然，天线的增益与其方向图的关系很大，主瓣越窄、副瓣越小的天线其增益就越高，而不同结构的天线，其方向图的差别是很大的。

 在通讯技术领域，与其它考量功率、电平等参数的量值同样，天线增益也采用相对比较并取对数的简化法来表示，具体计算方法为：在某一方向向某一位置产生相同辐射场强的时，对无损耗理想基准天线的输入功率与待考量天线的输入功率的比值取对数后乘以10 （G＝10lg(基准Pin/考量Pin)），即称为该天线在该点方向的增益。

常用衡量天线增益的单位是dBi和dBd。

对于dBi，其基准为理想的点源天线，即一个真正意义上的“点”来作天线增益的对比基准。

理想点源天线的辐射是全向的，其方向图是个理想的球，同一球面上所有点的电磁波辐射强度均相同；对于dBd，其基准则为理想的偶极子天线。

因偶极子天线是带有方向性的，故二者有个固定的恒差2.15即
0dBd=2.15dBi。

 需要说明的是，通常所说的“全向天线”不是严格的说法，全向天线应指在三维立体空间的全向，但工程界也往往把某个平面内方向图为圆周的天线称为全向天线，如鞭状天线，它在径向的主瓣是圆，但仍有轴向的副瓣。

 常见天线的增益：鞭状天线6－9dBi，GSM基站用八木天线15－17dBi，抛物面定向天线则很容易做到24dBi。