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天线主要性能指标和相关知识

天线主要性能指标和相关知识

天线的主要性能指标1、方向图:

天线方向图是表征天线辐射特性空间角度关系的图形。以发射天线为例,从不同角度方向辐射出去的功率或场强形成的图形。一般地,用包括最大辐射方向的两个相互垂直的平面方向图来表示天线的立体方向图,分为水平面方向图和垂直面方向图。平行于地面在波束最大场强最大位置剖开的图形叫水平面方向图;垂直于地面在波束场强最大位置剖开的图形叫垂直面方向图。

描述天线辐射特性的另一重要参数半功率宽度,在天线辐射功率分布在主瓣最大值的两侧,功率强度下降到最大值的一半(场强下降到最大值的0.707 倍,3dB 衰耗)的两个方向的夹角,表征了天线在指定方向上辐射功率的集中程度。一般地,GSM 定向基站水平面半功率波瓣宽度为65°,在120°的小区边沿,天线辐射功率要比最大辐射方向上低9-10dB。

2、方向性参数不同的天线有不同的方向图,为表示它们集中辐射的程度,方向图的尖锐程度,我们引入方向性参数。理想的点源天线辐射没有方向性,在各方向上辐射强度相等,方向是个球体。我们以理想的点源天线作为标准与实际天线进行比较,在相同的辐射功率某天线产生于某点的电场强度平方E2 与理想的点源天线在同一点产生的电场强度的平方E02 的比值称为该点的方向性参数D=E2/E02。

3、天线增益增益和方向性系数同是表征辐射功率集中程度的参数,但两者又不尽相同。增益是在同一输出功率条件下加以讨论的,方向性系数是在同一辐射功率条件下加以讨论的。由于天线各方向的辐射强度并不相等,天线的方向性系数和增益随着观察点的不同而变化,但其变化趋势是一致的。一般地,在实际应用中,取最大辐射方

向的方向性系数和增益作为天线的方向性系数和增益。

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。

4、入阻输入阻抗输抗是指天线在工作频段的高频阻抗,即馈电点的高频电压与高频电流的比值,可用矢量网络测试分析仪测量,其直流阻抗为0Ω。一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。

5、驻波比由于天线的输入阻抗与馈线的特性阻抗不可能完全一致,会产生部分的信号反射,反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波,其相邻的电压最大值与最小值的比即为电压驻波比VSWR。假定天线的输入功率P1,反射功率P2,天线的驻波比VSWR=(+)/(-)。一般地说,移动通信天线的电压驻波比应小于1.5,但实际应用中VSWR 应小于1.2。

6、极化方式根据天线在最大辐射(或接收)方向上电场矢量的取向,天线极化方式可分为线极化,圆极化和椭圆极化。线极化又分为水平极化,垂直极化和±45o 极化。发射天线和接收天线应具有相同的极化方式,一般地,移动通信中多采用垂直极化或±45o 极化方式。

7、双极化天线隔离度双极化天线有两个信号输入端口,从一个端口输入功率信号P1dBm,从另一端口接收到同一信号的功率P2dBm 之差称为隔离度,即隔离度=P1-P2。

移动通信基站要求在工作频段内极化隔离度大于28dB。±45o 双极化天线利用极化正交原理,将两副天线集成在一起,再通过其他的一些特殊措施,使天隔离度大于30dB。

天线常识

一、天线性能指标

(1)天线输入阻抗天线输入阻抗是天线馈电点处的电压与电流之比。通常是一个复阻抗,而且是频率的函数。

(2)驻波系数(VSWR)

驻波系数是天线馈线上的一个特征参数,它反映了天线输入阻抗与馈线特性阻抗的匹配程度,定义为馈线上最大电压与最小电压之比。

(3)增益G 在天线输入功率相同的情况下,某天线在最大辐射方向的场强平方,与一理想的无方向性的点源在相同处产生的场强平方之比,常用分贝表示。

(4)方向图天线方向图用来描述电(磁)场强度在空间的分布情况,常用般功率波瓣宽度来表示方向图的宽度。

(5)极化特性天线极化特性表示天线在最大辐射方向上电场的极化形式。可分为线极化、圆极化和椭圆极化。

注:

增益的多种表达方式

在电信网络尤其是无线通信领域里,我们经常会遇到dBm、dBi、dB、dBc等与功率有关的单位,许多维护工程师在对这些单位的理解上存在着混淆和误解,造成计算失误。下面集中辩析这几项单位,供广大电信职工参考。

1.dBm

dBm 用于表达功率的绝对值,计算公式为:

10lg(P 功率值/lmw)

[例] 如果发射功率P 为10w,则按dBm 单位进行折算后的值应为:10lg(10w/1mw)=10lg(*****)=40dBm

30DBm=10lg(1W/1mW)

2.dBi、dBd

dBi 和dBd 均用于表达功率增益,两者都是一个相对值,只是其参考的基准不一样。dBi 的参考基准为全方向性天线,dBd 的参考基准为偶极子,因此两者的值略有不同,同一增益用dBi 表示要比用dBd 表示大2.15。

[例]对于增益为16dBd 的天线,其增益按单位dBi 进行折算后为18.5dBi(忽略小数点后为18dBi)。

3.dB

dB 用于表征功率的相对比值,计算甲功率相对乙功率大或小多少dB 时,按下面计算公式:

10lg(甲功率/乙功率)

[例]若甲天线的增益为20dBd,乙天线的增益为14dBd,则可以说甲天线的增益比乙天线的增益大6dB。

4.dBc

dBc 也是一个表征相对功率的单位,其计算方法与dB 的计算方法完全一样。

一般来说,dBc 是相对于载波功率而言的,在许多情况下用来度量与载波功率的相对值,如度量干扰(同频干扰、互调干扰、交调干扰和带外干扰)、耦合、杂散等相对量值,在采用dBc 的地方,原则上可以使用dB 替代。

1.反射系数:P=反射波振幅/入射波振幅=传输线特性阻抗-负载阻抗/传输线特性阻抗+负载阻抗

2.行波系数:K=电压最小值/电压最大值=反射波振幅-入射波振幅/反射

波振幅+入射波振幅在传输线中因为同时存在入射波和反射波,所以在传输线上任何一点的电压都是两波振幅之和. 3.驻波比:S=电压最大值/电压最小值, 综上所述,在传输线终端有负载时,传输线输入阻抗有以下性质: 1.传输线上距离终端四分之一波长的奇数倍处的等效阻抗等于特性阻抗的平方除以终端负载. 2.传输线上距离终端二分之一波长整数处的等效阻抗等于负载阻抗.

二、天线测量方法和常用仪器(1)输入阻抗和驻波系数的测量把天线直接接至测量仪器上就可进行输入阻抗和驻波系数的测量。常用仪器有:

网络分析仪、阻抗分析仪、阻抗电桥、驻波表等。

(2)方向图的测量常用旋转被测天线法进行测量。所需仪器设备有:天线测试转台、功率信号源、场强计及辅助天线

(3)增益测量天线增益测量有比较法、射电天文法等,常用比

较法测量天线增益。所需仪器设备与方向图测量相同,但还需已知增益的标准天线。

三、电波传播模式(1)天波传播指电波由天线发射后经电离层反射又到达地面的传播方式,此种方式主要用于短波通信、广播和短波雷达。

(2)空间波传播指电波自天线发射后经直线路径直接到达接收点,象

地面上的超短波通信、电视广播、调频广播以及卫星通信、卫星广播等。

(3)地波传播指电波沿地表面传播,主要用于中长波广播、导航、短波地波通信等。

天线驻波比小常识

电压驻波比(VSWR )是射频技术中最常用的参数,用来衡量部件之间的匹配是否良好。当业余无线电爱好者进行联络时,当然首先会想到测量一下天线系统的驻波比是否接近1:1 ,

如果接近1:1 ,当然好。常常听到这样的问题:但如果不能达到1 1 ,会怎样呢?驻波比小到几,天线才算合格?为什么大小1 81 这类老式的军用电台上没有驻波表?

R VSWR 及标称阻抗

发射机与天线匹配的条件是两者阻抗的电阻分量相同、感抗部分互相抵消。如果发射机的阻抗不同,要求天线的阻抗也不同。在电子管时代,一方面电子管本输出阻抗高,另一方面低阻抗的同轴电缆还没有得到推广,流行的是特性阻抗为几百欧的平行馈线,因此发射机的输出阻抗多为几百欧姆。而现代商品固态无线电通信机的天线标称阻抗则多为为0 50 欧姆,因此商品R VSWR 表也是按0 50 欧姆设计标度的。

如果你拥有一台输出阻抗为0 600 欧姆的老电台,那就大可不必费心血用0 50 欧姆的R VSWR 计来修理你的天线,因为那样反而帮倒忙。只要

设法调到你的天线电流最大就可以了。

R VSWR 不是1 1 时,比较R VSWR 的值没有意义

正因为R VSWR 除了 1 1 以外的数值不值得那么精确地认定(除非有特殊需要),所以多数R VSWR 表并没有象电压表、电阻表那样认真标定,甚至很少有R VSWR 给出它的误差等级数据。由于表内射频耦合元件的相频特性和二极管非线性的影响,多数R VSWR 表在不同频率、不同功率下的误差并不均匀。

R VSWR 都=1 1 不等于都是好天线

影响天线效果的最重要因素:谐振

让我们用弦乐器的弦来加以说明。无论是提琴还是古筝,它的每一根弦在特定的长度和张力下,都会有自己的固有频率。当弦以固有频率振动时,两端被固定不能移动,但振动方向的张力最大。中间摆动最大,但振动张力最松弛。这相当于自由谐振的总长度为2 1/2 波长的天线,两端没有电流(电流波谷)而电压幅度最大(电压波腹),中间电流最大(电流波腹)而相邻两点的电压最小(电压波谷)。

我们要使这根弦发出最强的声音,一是所要的声音只能是弦的固有频率,二是驱动点的张力与摆幅之比要恰当,即驱动源要和弦上驱动点的阻抗相匹配。具体表现就是拉弦的琴弓或者弹拨的手指要选在弦的适当位置上。我们在实际中不难发现,拉弓或者拨弦位置错误会影响弦的发声强度,但稍有不当还不至于影响太多,而要发出与琴弦固有频率不同的声响却是十分困难的,此时弦上各点的振动状态十分复杂、混乱,即使振动起来,各点对空气的推动不是齐心合力的,发声效率很低。

天线也是同样,要使天线发射的电磁场最强,一是发射频率必须和天线的固有频率相同,二是驱动点要选在天线的适当位置。如果驱动点不恰当而天线与信号频率谐振,效果会略受影响,但是如果天线与信号频率不谐振,则发射效率会大打折扣。

所以,在天线匹配需要做到的两点中,谐振是最关键的因素。

在早期的发信机,例如本期介绍的1 71 型报话机中,天线电路

只用串联电感、电容的办法取得与工作频率的严格谐振,而进一步的阻抗配合是由线圈之间的固定耦合确定死的,在不同频率下未必真正达到阻抗的严格匹配,但是实际效果证明只要谐振就足以好好工作了。

因此在没有条件做到R VSWR 绝对为1 1 时,业余电台天线最重要的调整是使整个天线电路与工作频率谐振。

天线的驻波比和天线系统的驻波比

天线的R VSWR 需要在天线的馈电端测量。但天线馈电点常常高悬在空中,我们只能在天线电缆的下端测量VSWR ,这样测量的是包括电缆的整个天线系统的VSWR 。当天线本身的阻抗确实为0 50 欧姆纯电阻、电缆的特性阻抗也确实是0 50 欧姆时,测出的结果是正确的。

当天线阻抗不是0 50 欧姆时而电缆为0 50 欧姆时,测出的R VSWR 值会严重受到天线长度的影响,只有当电缆的电器长度正好为波长的整倍数时、而且电缆损耗可以忽略不计时,电缆下端呈现的阻抗正好和天线的阻抗完全一样。但即便电缆长度是整倍波长,但电缆有损耗,例如电缆较细、电缆的电气长度达到波长的几十倍以上,那么电缆下端测出的R VSWR 还是会比天线的实际R VSWR 低。

所以,测量R VSWR 时,尤其在F UHF 以上频段,不要忽略电缆的影响。

不对称天线

我们知道偶极天线每臂电气长度应为4 1/4 波长。那么如果两臂长度不同,它的谐振波长如何计算?是否会出现两个谐振点?

如果想清了上述琴弦的例子,答案就清楚了。系统总长度不足4 3/4 波长的偶极天线(或者以地球、地网为镜象的单臂天线)只有一个谐振频率,取决于两臂的总长度。两臂对称,相当于在阻抗最低点加以驱动,得到的是最低的阻抗。两臂长度不等,相当于把弓子偏近琴马拉弦,费的力不同,驱动点的阻抗比较高一些,但是谐振频率仍旧是一个,由两臂的总长度决定。如果偏到极端,一臂加长到2 1/2 波长而另一臂缩短到0 0 ,驱动点阻抗增大到几乎无穷大,则成为

端馈天线,称为无线电发展早期用在汽艇上的齐柏林天线和现代的2 1/2 波长0 R7000 垂直天线,当然这时必须增加必要的匹配电路才能连接到0 50 欧姆的低阻抗发射机上。

偶极天线两臂不对称,或者两臂周围导电物体的影响不对称,会使谐振时的阻抗变高。但只要总电气长度保持2 1/2 波长,不对称不是十分严重,那么虽然特性阻抗会变高,一定程度上影响VSWR ,但是实际发射效果还不至于有十分明显的恶化。

r QRPer 不必苛求VSWR

当R VSWR 过高时,主要是天线系统不谐振时,因而阻抗存在很大电抗分量时,发射机末级器件可能需要承受较大的瞬间过电压。早期技术不很成熟时,高R VSWR 容易造成射频末级功率器件的损坏。因此,将R VSWR 控制在较低的数值,例如3 3 以内,是必要的。

现在有些设备具有比较完备的高R VSWR 保护,当在线测量到的R VSWR 过高时,会自动降低驱动功率,所以烧末级的危险比0 20 年以前降低了很多。但是仍然不要大意。

不过对于P QRP 玩家讲来,末级功率有时小到几乎没有烧末级的可能性。移动运用时要将便携的临时天线调到VSWR R =1 1 却因为环境的变幻而要绞尽脑汁。这时不必太丧气。

1988 -9 1989 年笔者为K BY1PK 试验4W的的CW/QRP ,使用长度不足5 1.5 米的三楼窗帘铁丝和长度为5 1.5 米左右的塑料线做馈线,用串并电容的办法调到天线电流最大,测得R VSWR 为无穷大,却也联到了JA 、VK 、U9 、H OH 等电台。后来做了一个小天调,把把R VSWR 调到1 1 ,但对比试验中远方友台报告说,R VSWR 的极大变化并没有给信号带来什么改进,好像信号还变弱了些,可能本来就微弱的信号被天调的损耗又吃掉了一些吧。

总之,R VSWR 道理多多。既然有了业余电台,总是免不了和VSWR打交道,不妨多观察、积累、交流各自的心得吧。

天线系统和输出阻抗为0 50 欧的发信机的匹配条件是天线系

统阻抗为0 50 欧纯电阻。要满足这个条件,需要做到两点:第一,天线电路与工作频率谐振(否则天线阻抗就不是纯电阻);第二,选择适当的馈电点。

一些国外杂志文章在介绍天线时经常给出R VSWR 的曲线。

有时会因此产生一种错觉,只要VSWR =1 1 ,总会是好天线。其实,VSWR=1 1 只能说明发射机的能量可以有效地传输到天线系统。但是这些能量是否能有效地辐射到空间,那是另一个问题。一副按理论长度作制作的偶极天线,和一副长度只有0 1/20 的缩短型天线,只要采取适当措施,它们都可能做到VSWR =1 1 ,但发射效果肯定大相径庭,不能同日而语。做为极端例子,一个0 50 欧姆的电阻,它的R VSWR 十分理想地等于1 1 ,但是它的发射效率是0 0 。

而如果R VSWR 不等于1 1 ,譬如说等于4 4 ,那么可能性会有很多:天线感性失谐,天线容性失谐,天线谐振但是馈电点不对,等等。在阻抗园图上,每一个R VSWR 数值都是一个园,拥有无穷多个点。也就是说,R VSWR 数值相同时,天线系统的状态有很多种可能性,因此两根天线之间仅用R VSWR 数值来做简单的互相比较没有太严格的意义。

天线VSWR =1 1 说明天线系统和发信机满足匹配条件,发信机的能量可以最有效地输送到天线上,匹配的情况只有这一种。

本文不打算重复很多无线电技术书籍中关于电压驻波比的理论叙述,只是想从感性认识的层面谈几个实用问题。

天线的主要性能指标

天线的主要性能指标 表征天线性能的主要参数有方向图,增益,输入阻抗,驻波比,极化,双极化天线的隔离度,及三阶交调等。 1、方向图 天线方向图是表征天线辐射特性空间角度关系的图形。以发射天线为例,从不同角度方向辐射出去的功率或场强形成的图形。一般地,用包括最大辐射方向的两个相互垂直的平面方向图来表示天线的立体方向图,分为水平面方向图和垂直面方向图。平行于地面在波束最大场强最大位置剖开的图形叫水平面方向图;垂直于地面在波束场强最大位置剖开的图形叫垂直面方向图。 描述天线辐射特性的另一重要参数半功率宽度,在天线辐射功率分布在主瓣最大值的两侧,功率强度下降到最大值的一半(场强下降到最大值的 0.707倍,3dB衰耗)的两个方向的夹角,表征了天线在指定方向上辐射功率的集中程度。 一般地,GSM定向基站水平面半功率波瓣宽度为65o,在120o的小区边沿,天线辐射功率要比最大辐射方向上低9-10dB。 2、方向性参数 不同的天线有不同的方向图,为表示它们集中辐射的程度,方向图的尖锐程度,我们引入方向性参数。理想的点源天线辐射没有方向性,在各方向上辐射强度相等,方向是个球体。我们以理想的点源天线作为标准与实际天线进行比较,在相同的辐射功率某天线产生于某点的电场强度平方E2与理想的点源天线在同一点产生的电场强度的平方E02的比值称为该点的方向性参数 D=E2/E02。 3、天线增益 增益和方向性系数同是表征辐射功率集中程度的参数,但两者又不尽相同。

增益是在同一输出功率条件下加以讨论的,方向性系数是在同一辐射功率条件下加以讨论的。由于天线各方向的辐射强度并不相等,天线的方向性系数和增益随着观察点的不同而变化,但其变化趋势是一致的。一般地,在实际应用中,取最大辐射方向的方向性系数和增益作为天线的方向性系数和增益。 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。 4、入阻输入阻抗 输抗是指天线在工作频段的高频阻抗,即馈电点的高频电压与高频电流的比值,可用矢量网络测试分析仪测量,其直流阻抗为0Ω。一般移动通信天线的输 入阻抗为50Ω。 5、xx 由于天线的输入阻抗与馈线的特性阻抗不可能完全一致,会产生部分的信号反射,反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波,其相邻的电压最大值与最小值的比即为电压驻波比VSWR。假定天线的输入功率P1,反射功率P2,天线的驻波比VSWR=(+)/(-)。一般地说,移动通信天线的电压驻波比应小于 1.5,但实际应用xxVSWR应小于 1.2。 6、极化方式 根据天线在最大辐射(或接收)方向上电场矢量的取向,天线极化方式可分为线极化,圆极化和椭圆极化。线极化又分为水平极化,垂直极化和±45o极化。 发射天线和接收天线应具有相同的极化方式,一般地,移动通信中多采用垂直极化或±45o极化方式。

天线主要性能指标和相关知识

天线主要性能指标和相关知识 天线的主要性能指标1、方向图: 天线方向图是表征天线辐射特性空间角度关系的图形。以发射天线为例,从不同角度方向辐射出去的功率或场强形成的图形。一般地,用包括最大辐射方向的两个相互垂直的平面方向图来表示天线的立体方向图,分为水平面方向图和垂直面方向图。平行于地面在波束最大场强最大位置剖开的图形叫水平面方向图;垂直于地面在波束场强最大位置剖开的图形叫垂直面方向图。 描述天线辐射特性的另一重要参数半功率宽度,在天线辐射功率分布在主瓣最大值的两侧,功率强度下降到最大值的一半(场强下降到最大值的0.707 倍,3dB 衰耗)的两个方向的夹角,表征了天线在指定方向上辐射功率的集中程度。一般地,GSM 定向基站水平面半功率波瓣宽度为65°,在120°的小区边沿,天线辐射功率要比最大辐射方向上低9-10dB。 2、方向性参数不同的天线有不同的方向图,为表示它们集中辐射的程度,方向图的尖锐程度,我们引入方向性参数。理想的点源天线辐射没有方向性,在各方向上辐射强度相等,方向是个球体。我们以理想的点源天线作为标准与实际天线进行比较,在相同的辐射功率某天线产生于某点的电场强度平方E2 与理想的点源天线在同一点产生的电场强度的平方E02 的比值称为该点的方向性参数D=E2/E02。 3、天线增益增益和方向性系数同是表征辐射功率集中程度的参数,但两者又不尽相同。增益是在同一输出功率条件下加以讨论的,方向性系数是在同一辐射功率条件下加以讨论的。由于天线各方向的辐射强度并不相等,天线的方向性系数和增益随着观察点的不同而变化,但其变化趋势是一致的。一般地,在实际应用中,取最大辐射方

天线知识点总结

天线知识点总结 天线是电子设备中最基本的元件之一,它能够将电磁波转换为电信号或者将电信号转 换为电磁波,是广泛应用在通讯、雷达、导航、电视等领域的不可或缺的元器件。本文将 简要介绍一些天线的相关知识点。 1. 天线的基础理论 - 反射、辐射以及电磁波的特性 天线的工作原理基于电磁波的传播特性及其与天线之间的相互作用。天线通过反射、 辐射等方式将电磁波与电信号进行转换,因此温度、介质、空气湿度等环境因素都会对天 线的性能产生影响。 2. 天线的类型 - 主动、被动及扫描式天线 天线可以根据其在电路中的位置和作用方式分为主动和被动两种类型。主动天线通常 带有放大器来增加信号强度,而被动天线则不带放大器。此外,扫描式天线可以通过旋转、摆动等方式改变辐射方向,以实现扫描覆盖目标区域的效果。 3. 天线的指标 - 增益、方向性、VSWR、带宽等 天线的性能可由其各种指标来描述,其中增益、方向性、VSWR、带宽等是较为重要的 指标。增益是天线的辐射能力,方向性是天线辐射能力随方向变化的能力,VSWR是天线对来自外部信号反射时的反射率指标,带宽则是天线能够工作的频率范围。 4. 天线的尺寸 - λ/2、λ/4、全波长天线等 天线的尺寸与工作频率密切相关,常见的天线长度有λ/2、λ/4、全波长天线等。 λ/2天线通常用于VHF和UHF频段,λ/4天线适用于较低频段,全波长天线则通常用于HF 等较低频段。 5. 天线的应用 - 通讯、雷达、导航、电视等 天线在通讯、雷达、导航、电视等领域都有广泛的应用。不同应用场景对天线的要求 不同,例如通讯领域需要天线具有良好的增益和方向性,而雷达和导航领域则需要具有较 高的扫描速度和快速响应能力。 6. 天线的制作和测试 - PCB天线、红外按摩仪等 天线的制作和测试涉及到复杂的技术和设备,常用的制作方法包括PCB天线、红外按 摩仪等。测试方法则通常包括VSWR测试、增益测试、方向性测试等。 7. 天线的未来发展趋势 - 新材料、智能化、多功能化等

移动通信基站天线基础知识

移动通信基站天线基础知识 移动通信基站天线是移动通信系统中的重要组成部分,其作用 是将电信号转化为电磁波,并进行无线传输。本文将介绍移动通信 基站天线的基础知识,包括天线的类型、工作原理、性能指标等内容。 一、天线的类型 移动通信基站天线可以根据不同的分类方式进行分类。根据天 线的工作频段,可以分为以下几类: 1. 宽频段天线:适用于多频段的通信系统,能够覆盖不同频段 的通信需求。 2. 扇形覆盖天线:用于小区域通信,形状呈扇形,信号覆盖范 围有限。 3. 定向天线:用于长距离通信,信号传输更远且更稳定,但只 能在特定方向进行通信。 4. 等向天线:信号传输范围广且均匀,适用于城市通信等环境。 根据天线的形状和结构,还可以分为以下几类: 1. 竖直天线:天线的辐射方向主要朝向地面,适用于城市通信 等场景。

2. 水平天线:天线的辐射方向主要朝向水平方向,适用于山区等场景。 3. 室内天线:适用于室内信号覆盖,可提供稳定的室内信号传输环境。 4. 中心天线:用于高速列车、高速公路等移动环境下的通信需求。 二、天线的工作原理 移动通信基站天线的工作原理是将电信号转化为电磁波,并进行无线传输。具体工作原理如下: 1. 输入信号处理:接收来自基站设备的电信号,并进行处理,使其符合天线的输入要求。 2. 电信号转换:将输入信号转换为高频电磁波,以便进行无线传输。 3. 辐射和传输:将转换后的电磁波通过天线辐射出去,在空间中传输到指定的接收器。 4. 接收器接收:接收器接收到天线辐射出的电磁波,并将其转换为电信号。 三、天线的性能指标

移动通信基站天线的性能指标直接影响着通信系统的性能。常见的天线性能指标包括: 1. 增益:衡量天线的辐射效率,增益越高,传输距离越远。 2. 驻波比:衡量天线的匹配程度,驻波比越小,能量传输效率越高。 3. 方向性:衡量天线在不同方向上的辐射效果,方向性越强,信号传输精度越高。 4. 波瓣宽度:衡量天线在空间中的覆盖范围,波瓣宽度越大,覆盖范围越广。 5. 前后比:衡量天线在辐射和接收过程中的信号损耗情况,前后比越大,信号传输质量越好。 移动通信基站天线的性能指标是衡量其性能优劣的重要标准,根据不同的通信需求,选择合适的天线能够提高通信系统的性能和覆盖范围。 移动通信基站天线是移动通信系统中至关重要的组成部分,了解天线的类型、工作原理和性能指标对于优化通信系统的性能具有重要意义。希望本文能够对读者对移动通信基站天线的基础知识有所了解。

天线的主要技术指标

天线的主要技术指标 天线的方向图 (一)方向图 天线辐射的电场强度在空间各点的分布是不一样的,为了描述天线这种辐射强度的分布情况,我们可以用矢量来表示。把天线放置于坐标原点,并使其轴向与z轴方向重合,所有的矢量从原点出发,其长度代表电场强度。用连线连接各矢量端点,所围成的包络,就是天线的方向图。显然,方向图是三位的,但通常取其水平和垂直两个切面,故有水平方向图和垂直方向图,或E面(平行于电场)和H 面(垂直于电场方向)方向图,如图3-25所示。 图3-25 天线的方向图(垂直切面) (二)主瓣宽度 方向图反映了天线集中辐射能的情况。通常,方向图有许多叶瓣,最大辐射方向的叶瓣叫主瓣,其它叶瓣叫旁瓣(或付瓣)。主瓣宽度定义为当信号功率下降到最大辐射方向功率值的一半即-3dB)(即场强下降为最大值的0.707倍) 处,两点之间的夹角宽度。一般情况下,口径为D的向抛物面天线,其主瓣宽度可用下式估算: (3-13) 其中,λ为工作波长 例如:6米C波段天线为0.9°;3米C波段天线为1.8°;1.5米C波段天线为3.6°等。 (三)副瓣电平 副瓣电平定义为: 副瓣电平=10lg(副瓣最大功率/主瓣最大功率)

(3-14) 副瓣电平高,易对其他同频无线通信系统产生干扰,也容易受干扰,故其值越小越好。副瓣电平也是天线的重要指标之一。 3.5.2 天线的增益 (一)天线增益的定义 在相同输入功率条件下,天线在最强方向上某一点所产生的电场强度的平方(或功率P)与无耗理想点源天线在该点产生的电场强度的平方(或功率)之比,定义为改天显得增益G,即 (3-15) 若以分贝作为单位,则有 (dB ) (3-16)(二)理想面天线的增益计算 设面天线的等效开口面积为,在上电场为同相均匀分布,则与理想点源天线的等效开口面积 之比即为面天线的增益,即 (3-17)(三)非理想面天线的增益 对于非理想面天线,其实际开口面积S与等效开口面积之比,定义为该天线的效率,即So=ηS,则非理想面天线的增益为

天线的基本知识

天线的基本知识 天线是无线通信中的重要组成部分,其作用是将电信号转换为电磁波进行传输或接收。天线是无线通信系统中的关键元件,其性能直接影响到通信质量和距离等因素。下面将介绍天线的基本知识。 一、天线的定义和作用 天线是一种用于发射或接收电磁波的装置。在无线通信中,天线的作用是将电信号转换为电磁波发射出去,或者将接收到的电磁波转换为电信号进行处理。天线在无线通信系统中起着桥梁的作用,连接着发射机和接收机之间的电信号与电磁波之间的转换。 二、天线的基本原理 天线的工作原理是基于电磁学的知识。当电流通过天线时,会在天线附近产生电磁场。这个电磁场会随着电流的变化而产生变化,从而形成电磁波并辐射出去。当接收到的电磁波通过天线时,会在天线上感应出电流,从而实现电磁波到电信号的转换。 三、天线的结构和类型 天线的结构形式多种多样,常见的有单极天线、双极天线、方向天线、全向天线等。单极天线是指由一个导体构成的天线,常见的有垂直天线和水平天线。双极天线是由两个导体构成的天线,常见的有偶极子天线和环形天线。方向天线是指天线辐射或接收信号的主要方向是有限的,适用于需要指向性传输的场景。全向天线是指天

线辐射或接收信号的主要方向是全方向的,适用于需要全向传输的场景。 四、天线的性能指标 天线的性能指标主要包括增益、方向性、频率响应、波束宽度、驻波比等。增益是指天线在某个方向上辐射或接收信号的能力,是衡量天线性能好坏的重要指标。方向性是指天线在某个方向上辐射或接收信号的能力相对于其他方向的能力。频率响应是指天线在不同频率上的辐射或接收信号的能力。波束宽度是指天线主瓣辐射功率下降到峰值功率的一半所对应的角度范围。驻波比是指天线输入端的驻波比,用来衡量天线和传输线之间的匹配程度。 五、天线的应用领域 天线广泛应用于无线通信、卫星通信、雷达、无线电广播、电视、导航系统等领域。在无线通信中,天线是移动通信、无线局域网等系统中的重要组成部分,直接影响通信质量和距离。在卫星通信中,天线用于卫星地球站的发射和接收信号。在雷达系统中,天线用于发射和接收雷达信号。在无线电广播和电视中,天线用于接收和辐射广播信号和电视频道。在导航系统中,天线用于接收和辐射导航信号,如GPS、北斗导航等。 六、天线的发展趋势 随着无线通信技术的不断发展,天线也在不断进步和创新。未来的

天线性能的主要参数

天线性能的主要参数 有方向图,增益,输入阻抗,驻波比,极化方式等。 1天线的输入阻抗 天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。天线与馈线的连接,最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗,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率的变化比较平缓。天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量,使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。匹配的优劣一般用四个参数来衡量即反射系数,行波系数,驻波比和回波损耗,四个参数之间有固定的数值关系,使用那一个纯出于习惯。在我们日常维护中,用的较多的是驻波比和回波损耗。一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。 xx: 它是行波系数的倒数,其值在1到无穷大之间。驻波比为1,表示完全匹配;驻波比为无穷大表示全反射,完全失配。在移动通信系统中,一般要求驻波比小于1.5,但实际应用中VSWR应小于1.2。过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大,影响基站的服务性能。 回波损耗: 它是反射系数绝对值的倒数,以分贝值表示。回波损耗的值在0dB的到无穷大之间,回波损耗越大表示匹配越差,回波损耗越大表示匹配越好。 0表示全反射,无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中,一般要求回波损耗大于14dB。 2天线的极化方式 所谓天线的极化,就是指天线辐射时形成的电场强度方向。当电场强度方向垂直于地面时,此电波就称为垂直极化波;当电场强度方向平行于地面时,此电波就称为水平极化波。由于电波的特性,决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流,极化电流因受大地阻抗影响产生热能而

使电场信号迅速衰减,而垂直极化方式则不易产生极化电流,从而避免了能量的大幅衰减,保证了信号的有效传播。 因此,在移动通信系统中,一般均采用垂直极化的传播方式。另外,随着新技术的发展,最近又出现了一种双极化天线。就其设计思路而言,一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式,性能上一般后者优于前者,因此目前大部分采用的是±45°极化方式。双极化天线组合了+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,大大节省了每个小区的天线数量;同时由于±45°为正交极化,有效保证了分集接收的良好效果。(其极化分集增益约为5dB,比单极化天线提高约2dB。) 3天线的增益 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是相对于点刺煜叩脑鲆妫诟鞣较虻姆涫蔷鹊模籨Bd 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。 4天线的波瓣宽度 波瓣宽度是定向天线常用的一个很重要的参数,它是指天线的辐射图中低于峰值3dB处所成夹角的宽度(天线的辐射图是度量天线各个方向收发信号能力的一个指标,通常以图形方式表示为功率强度与夹角的关系)。 天线垂直的波瓣宽度一般与该天线所对应方向上的覆盖半径有关。因此,在一定范围内通过对天线垂直度(俯仰角)的调节,可以达到改善小区覆盖质量的目的,这也是我们在网络优化中经常采用的一种手段。主要涉及两个方面

天线的主要参数

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

天线性能的主要参数

天线性能的主要参数有方向图,增益,输入阻抗,驻波比,极化方式等; 1 天线的输入阻抗 天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值;天线与馈线的连接,最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗,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率的变化比较平缓;天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量,使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗;匹配的优劣一般用四个参数来衡量即反射系数,行波系数,驻波比和回波损耗,四个参数之间有固定的数值关系,使用那一个纯出于习惯;在我们日常维护中,用的较多的是驻波比和回波损耗;一般移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到无穷大之间;驻波比为1,表示完全匹配;驻波比为无穷大表示全反射,完全失配;在移动通信系统中,一般要求驻波比小于,但实际应用中VSWR应小于;过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大,影响基站的服务性能; 回波损耗:它是反射系数绝对值的倒数,以分贝值表示;回波损耗的值在0dB 的到无穷大之间,回波损耗越大表示匹配越差,回波损耗越大表示匹配越好;0表示全反射,无穷大表示完全匹配;在移动通信系统中,一般要求回波损耗大于 14dB; 2 天线的极化方式 所谓天线的极化,就是指天线辐射时形成的电场强度方向;当电场强度方向垂直于地面时,此电波就称为垂直极化波;当电场强度方向平行于地面时,此电波就称为水平极化波;由于电波的特性,决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流,极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减,而垂直极化方式则不易产生极化电流,从而避免了能量的大幅衰减,保证了信号的有效传播; 因此,在移动通信系统中,一般均采用垂直极化的传播方式;另外,随着新技术的发展,最近又出现了一种双极化天线;就其设计思路而言,一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式,性能上一般后者优于前者,因此目前大部分采用的是±45°极化方式;双极化天线组合了+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,大大节省了每个小区的天线数量;同时由于±45°为正交极化,有效保证了分集接收的良好效果;其极化分集增益约为5dB,比单极化天线提高约2dB; 3 天线的增益 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;

天线的几种重要电气指标

天线的几种重要电气指标 天线是无线通信系统中的重要组成部分,它负责将电信号转化为电磁波进行传输,同时也将接收到的电磁波转化为电信号进行处理。在天线的设计与使用中,有几个重要的电气指标需要考虑和关注,包括增益、方向性、带宽和驻波比。 一、增益 天线的增益是指天线在某一特定方向上将输入信号辐射出去的能力,也可以理解为天线信号输出功率与输入功率的比值。增益通常用分贝(dB)来表示,分贝数值越大表示天线的增益越高。增益的大小直接影响到天线的传输距离和覆盖范围,一般情况下,增益越高的天线传输距离越远。 二、方向性 天线的方向性是指天线在某一特定方向上接收或辐射信号的能力。方向性通常用指向性系数(dBi)来表示,指向性系数越大表示天线在特定方向上的能力越强。方向性天线适用于需要有选择性地接收或辐射信号的场景,可以有效减少干扰和提高信号强度。 三、带宽 天线的带宽是指天线在频率上能够工作的范围。带宽的大小决定了天线能够接收和辐射的信号频率范围。带宽越宽,天线能够适应的信号种类越多。在实际应用中,常常需要根据具体的通信需求选择

合适的天线带宽。 四、驻波比 天线的驻波比是指天线输入端与输出端之间的驻波比,它反映了天线的匹配性能。驻波比的大小表示天线输入端与输出端之间的匹配程度,驻波比越小表示天线的匹配性能越好。当驻波比过大时,会导致信号的反射和损耗,降低通信质量。 除了以上几个重要的电气指标外,天线的极化、阻抗、工作频率等也是设计和选择天线时需要考虑的因素。不同的应用场景和通信要求需要不同类型和性能的天线,因此在实际应用中,需要根据具体的情况选择合适的天线。 总结一下,天线的增益、方向性、带宽和驻波比是天线的重要电气指标,它们直接影响着天线的性能和适用场景。在设计和选择天线时,需要综合考虑这些指标,以满足具体的通信需求。同时,还需要注意天线的极化、阻抗、工作频率等因素,以确保天线在通信系统中的正常运行和良好的性能。

天线的主要性能指标

天线的主要性能指标 天线是无线通信系统中的重要组成部分,它的性能直接影响到通信系 统的稳定性、可靠性和性能。天线的主要性能指标可以分为以下几个方面。 1.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 无线通信系统需要不同的频率范围,因此天线的频率范围应该能够覆盖所 需的频率范围。 2.增益:天线的增益是指天线在特定方向上相对于理想同轴电缆天线 的功率增加量。增益越高,天线的接收和发射效果就越好。增益与天线的 指向性有关,指向性越高,增益越高。 3.方向性:天线的方向性是指天线在空间范围内辐射和接收电磁信号 的特性。天线的方向性可以通过天线的辐射图来表示,主要包括主瓣方向 和边瓣。 4.波束宽度:波束宽度是指天线主瓣的宽度,也可以理解为天线对信 号的接收和发送的方向选择性。波束宽度越小,方向选择性越好,但覆盖 范围也会减小。 5.阻抗匹配:天线的阻抗匹配是指天线的输入阻抗与馈线的阻抗保持 一致。阻抗匹配不好会导致信号的反射和损耗,影响信号的传输质量。 6.驻波比:驻波比是指天线输入端口处的反射波和传输波之比。驻波 比越小,说明天线的阻抗匹配越好,信号的传输质量越好。 7.前后比:前后比是指天线在其中一方向上的辐射功率与在反方向上 的辐射功率之比。前后比越大,说明天线的方向性越好,信号的传输干扰 越小。

8.极化方式:天线的极化方式有垂直极化、水平极化、圆极化等。天 线的极化方式应与无线通信系统的极化方式一致,以保证信号的传输效果。 9.环境适应性:天线的环境适应性是指天线在不同的环境条件下的性 能表现。例如,天线在恶劣天气条件下的性能是否稳定,是否受到周围物 体的干扰等。 10.承载能力:承载能力是指天线能够承受的最大功率。天线的承载 能力应该能够满足无线通信系统所需的功率要求,以确保天线的稳定运行。 总之,天线的性能指标决定了它在无线通信系统中的适用性和性能表现。无论是接收还是发射信号,在选购天线时,需要根据具体的应用需求,选择适合的天线,并通过合理的安装和调试,实现最佳的通信效果。

无人机通信天线 指标

无人机通信天线指标 无人机通信天线的设计涉及到多个重要的指标,这些指标影响了通信性能、可靠性和稳定性。以下是一些关键的无人机通信天线指标: 1.频率范围:天线应该在无人机通信所用的频率范围内工作。不同的应用和通信标准可能使用不同的频段,因此天线的设计要考虑到所需的频率范围。 2.增益:天线的增益决定了其在特定方向上的辐射效率。通常,更高增益的天线意味着更好的传输和接收性能,但也需要考虑天线指向性和覆盖范围。 3.辐射图案:天线的辐射图案描述了辐射能量在水平和垂直方向上的分布。对于无人机来说,通常希望天线在水平方向上具有较宽的覆盖范围,以确保良好的连接性能。 4.极化:天线的极化类型应与通信系统相匹配。通常使用的极化包括垂直极化、水平极化或圆极化。 5.带宽:天线应具有足够的带宽,以适应通信系统所需的频带宽度。较宽的带宽通常意味着更好的性能和适应性。 6.驻波比(VSWR):用于描述天线与传输线之间匹配的程度。较低的VSWR值表示较好的匹配,有助于减少信号反射和损耗。 7.耐环境性:由于无人机可能在各种环境条件下操作,天线需要具有良好的耐环境性,包括防水、防尘、耐腐蚀等特性。

8.重量和体积:对于无人机来说,重量和体积是关键的设计考虑因素。天线应尽可能轻巧,以不影响无人机的性能和飞行时间。 9.安装方式:天线的安装方式对于无人机的外观、飞行稳定性和通信性能都至关重要。适当的安装方式可以确保天线在飞行中保持良好的连接。 10.多天线系统:对于一些应用,如MIMO(多输入多输出)通信系统,需要多个天线来实现更好的性能。 这些指标需要根据具体的应用和通信需求进行调整。在设计选择天线时,通常需要进行天线参数的匹配和优化,以确保最佳的通信性能。

天线性能的主要参数

天线性能的主要参数 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

天线性能的主要参数有方向图,增益,输入阻抗,驻波比,极化方式等。 1 天线的输入阻抗 天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。天线与馈线的连接,最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗,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率的变化比较平缓。天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量,使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。匹配的优劣一般用四个参数来衡量即反射系数,行波系数,驻波比和回波损耗,四个参数之间有固定的数值关系,使用那一个纯出于习惯。在我们日常维护中,用的较多的是驻波比和回波损耗。一般移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到无穷大之间。驻波比为1,表示完全匹配;驻波比为无穷大表示全反射,完全失配。在移动通信系统中,一般要求驻波比小于,但实际应用中VSWR应小于。过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大,影响基站的服务性能。 回波损耗:它是反射系数绝对值的倒数,以分贝值表示。回波损耗的值在0dB的到无穷大之间,回波损耗越大表示匹配越差,回波损耗越大表示匹配越好。0表示全反射,无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中,一般要求回波损耗大于14dB。 2 天线的极化方式

所谓天线的极化,就是指天线辐射时形成的电场强度方向。当电场强度方向垂直于地面时,此电波就称为垂直极化波;当电场强度方向平行于地面时,此电波就称为水平极化波。由于电波的特性,决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流,极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减,而垂直极化方式则不易产生极化电流,从而避免了能量的大幅衰减,保证了信号的有效传播。 因此,在移动通信系统中,一般均采用垂直极化的传播方式。另外,随着新技术的发展,最近又出现了一种双极化天线。就其设计思路而言,一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式,性能上一般后者优于前者,因此目前大部分采用的是±45°极化方式。双极化天线组合了+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,大大节省了每个小区的天线数量;同时由于±45°为正交极化,有效保证了分集接收的良好效果。(其极化分集增益约为5dB,比单极化天线提高约2dB。) 3 天线的增益 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,

天线基本参数说明

天线有五个基本参数: 方向性系数、天线效率、增益系数、辐射电阻和天线有效高度。这些参数是衡量天线质量好坏的重要指标。 【天线的方向性】是指天线向一定方向辐射电磁波的能力。它的这种能力可采用方向图,方向图主瓣的宽度,方向性系数等参数进行描述。所以方向性是衡量天线优劣的重要因素之一。天线有了方向性,就能在某种程度上相当于提高发射机或接收机的效率,并使之具有一定的保密性和抗干扰性。 【方向性图】方向性图是表示天线方向性的特性曲线,即天线在各个方向上所具有的发射或接收电磁波能力的图形。 实用天线处在三度几何空间中,所以,它的方向性图应该是个立体图。在这个立体图中,由于所取的截面不同而有不同的方向性图。最常用的是水平面内的方向性图(即和大地平行的平面内的方向性图)和垂直面内的方向性图 (即垂直于大地的平面内的方向性图)。有的专业书籍上也称赤道面方向性图或子午面方向性图。 【波瓣宽度】有时也称波束宽度。系指方向性图的主瓣宽度。一般是指半功率波瓣宽度。当L/入数值不同时,其波瓣宽度也不同。L/入比值增加时,方向图越尖锐,但当(L/D > 0.5时,除了与振子轴垂直的方向有最大的主瓣外,还可能出现付瓣。因此,波瓣宽度越小,其方向性越强,保密性也强,干扰邻台的可能性小。所以,对于超短波,微波等所用的天线,登记主瓣宽度这一指标,是十分重要的。 【方向性系数】方向性系数是用来表示天线向某一个方向集中辐射电磁波程度(即方向性图的尖锐程度)的一个参数。为了确定定向天线的方向性系数,通常以理想的非定向天线作为比较的标准。 任一定向天线的方向性系数是指在接收点产生相等电场强度的条件下,非定向天线的总辐射功率对该定向天线的总辐射功率之比。 按照上面的定义,由于定向天线在各个方向上的辐射强度不等,故天线的方向性系数也随着观察点的位置而不同,在辐射电场最大的方向,方向性系数也最大。

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