第3章天线特性参数
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6.5 天线的基本参数自强●弘毅●求是●拓新(1)天线的基本参数电偶极子、小电流圆环和半波振子天线辐射场具有共 同的基本特性。
对于一般的天线,无论其结构如何复 杂,它们都有与电偶极子相类似的辐射场结构,即:电偶 极子E ˆ1 0 2 0I0L1 sin jexp jkr r任意 天线= 极化·幅度·电流·结构·距离·方向性·相位(1)天线的基本参数其中 极化因子:表示天线辐射场的偏振方向 幅度因子:表示辐射场的常数因子 电流:为馈电点的电流幅度,与发射功率相联系 结构因子:天线体空间几何结构 距离因子:是指天线相位中心点到场点的距离, 表征球面波能量的扩散 方向因子:表示天线辐射场的空间分布的特性 相位因子:表示天线与场点之间的相位差(2)天线的方向性函数天线在空间辐射电磁波具有方向特性,在某些方向上辐射能力强,而在另外一些方向上,辐射能力弱。
利用天线的这一特点实现电磁波信号的定向传输。
天线的方向性函数D 定义为:单位立体角辐射功率与单位立体角平均辐射功率之比。
PdP4πdΩdP S ( , )r 2 d d sin dd(2)天线的方向性函数D , dP PdΩ 4π4πS , r 2 S , r 2sindd4πF 2 , F 2 , sinddF 2 , ss归一化的方向性图表征天线在空间不同方向上辐射电磁能量强弱程度方向性系数F4π2 , sindds方向性系数是天线在空间辐射电磁波能量最强的方向在单 位立体角所辐射电磁波能量与单位立体角平均辐射电磁波 能量之比 .(3)天线的增益函数对理想天线,输入功率也等于天线的辐射功率。
但在实际工程应用上,输入能量并不完全被天线辐射出去,真正用于电磁波辐射的能量是输入功率的一部分。
如果天线的效率为 ,天线辐射的功率为 P Pin ,天线的增益函数G定义为G , dP Pind 4π D , F2 , Pin是输入功率D P dP / d Pin P / 4(3)天线的增益函数天线输入功率不完全被辐射的主要原因有:① 天线阻抗与发射机不匹配,导致电磁波被反射回 发射机; ② 部分变为天线近场的电磁能量; ③ 部分被天线体的非理想导体而热耗散;P辐射电磁波总功率 Pin 发射机输入总功率 (4)波束宽度波束宽度天线的方向性图呈现许多 花瓣形状,一般由主波束和 若干个副波束组成。
天线的五个基本参数
1 关于天线的五个基本参数
天线作为无线通讯的核心技术受到各路观众的广泛关注,五个主
要的 parametric 参数是天线特性的重要参考指标,包括增益、驻波比、半功率角、垂直波束宽度和水平波束宽度。
1 增益
增益(也被称为功率增益)是衡量天线收发能力的重要性能指标,
多用来衡量天线的信号增益真实性,一般越大表示接收和发射信号能
力越强。
一个常见单位是dBi,它是相对于理想天线的增益。
2 驻波比
驻波比是衡量天线稳定性的重要指标,表示通过某一频率的有功
功率与负载的比例,驻波比越高,表示天线稳定性越强。
3 半功率角
半功率角是衡量天线波束宽度的重要指标,是指在半功率容量点
(3dB点)处,天线发出和接收能量线与光轴之间夹角,这个角度越小,表示天线空间分布越集中,优度越高。
4 垂直波束宽度
垂直波束宽度是指一条水平线上,从天线输出的重要能量路径两
头向垂直方向投射的角度。
它受到天线结构的影响很大,我们一般认
为越窄的波束宽度,表示发射的范围越窄,表示天线的利用效率越高。
5 水平波束宽度
水平波束宽度是指一条垂直线上,从天线输出的重要能量路径两头向水平方向投射的角度,是衡量天线射向性的重要指标。
天线的水平波束宽度越窄,表示波束能量线对水平方向的散射越少,传输效率越高。
总之,增益、驻波比、半功率角、垂直波束宽度和水平波束宽度都是专业从事无线通信设计必备的参数,这五个参数从不同的角度反映了天线的性能,所有的参数都应该按照项目特点来进行综合评估。
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。