天线的原理水平方向垂直方向

发射天线接收天线传播电磁波近代物理实验实验报告成绩：班级姓名：同组者：教师：天线的方向图与极化特性测量【实验目的】一、了解天线的大体工作原理。

二、绘制并明白得天线方向图。

3、依照方向图研究天线的辐射特性。

【实验原理】一、天线的原理天线的作用第一在于辐射和接收无线电波，可是能辐射或接收电磁波的东西不必然都能用来作为天线。

要能够有效地辐射或接收电磁波，天线在结构和形式上必需知足必然的要求。

图1给出由高频开路平行双导线传输线演变成天线的进程。

如此的结构被称为开放式结构。

由结尾开路的平行双导线传输线张开而成的天线，确实是通常的对称振子天线，是最简单的一种天线。

天线辐射的是无线电波，接收的也是无线电波，但是发射机通过馈线送入天线的并非是无线电波，接收天线也不能把无线电波直接经馈线送入接收机，其中必需进行能量的转换。

图2是进行无线电通信时，从发射机到接收机信号通路的简单方框图。

天线除能有效地辐射或接收无线电波外，还能完成高频电流到同频率无线电波的转换，或完成无线电波到同频率的高频电流的转换。

因此，天线仍是一个能量转换器。

研究天线问题，实质上是研究天线所产生的空间电磁场散布，和由空间电磁场散布所决定的天线特性。

咱们明白电磁场知足麦克斯韦（Maxwell）方程组。

因此，求解天线问题实质上是求解知足必然边界条件的电磁场方程，它的理论基础是电磁场理论。

图1传输线演变成天线a.发射机c.b.图图2 无线电通信系统中的信号通道简单方框图二、 天线的分类天线的形式很多，为了便于研究，能够依照不同情形进行分类。

按用途分类，有发射天线，接收天线和收发公用天线。

按利用范围分类，有通信天线，雷达天线，导航天线，测向天线，广播天线电视天线等。

按馈电方式分类，有对称天线，不对称天线。

按利用波段分类，有长波、超长波天线，中波天线，短波天线，超短波天线和微波天线。

按天线外形分类，有T 形天线，V 形天线，菱形天线，鱼骨形天线，环形天线，螺旋天线，喇叭天线，反射面天线等等。

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。

天线基础知识天线基础知识天线在无线电通信技术中是起到发射或接收电磁波的作用，天线性能的优良与否，往往在无线通信中起到事半功倍的作用。

从原理上讲，发射天线和接收天线是互易的，但在实际应用中还是有差别的。

一副在某一段频率上发射性能优良的天线，一定也是在该段频率上接收性能优良的接收天线，但随便一条能接收的天线，却不一定也是优良的发射天线。

大部分研究和讨论天线的文章、资料都偏重于发射方面，其实，关于天线的接收方面也有很大的考究，这一点，对我们侧重无线电接收的爱好者来说，往往显得尤为重要。

一般来说（除了发射和接收共用的天线），发射天线为了突出和强调发射效果，往往采用谐振天线（窄带天线），而接收天线却往往采用非谐振天线（宽带天线），即使接收天线回路在某些频率上存在谐振，但天线回路衡量谐振程度的品质因数（Q值）还是比较低的，这样的天线基本上可以看成是非谐振天线。

如果用想同一条天线来完成全波段接收，包括V/U波段，甚至到1G以上频率的接收，最好是选择一些厂家经过专门设计的宽带天线，有些宽带天线可以工作在500KHz-1500MHz的频率范围内，但宽带天线（非谐振天线）接收弱信号的效果总是不如窄带天线（谐振天线）。

至于随便拿来一条几米长的导线或是其它的天线充当全频天线来搞全频接收，肯定不会有好的效果。

衡量一个天线发射和接收性能的优劣，主要有这样几个技术指标。

一、天线效率天线效率和架设天线的导体材质、天线形状、工作频率、天线长度、天线架设高度有关。

1、天线材质尽量选择导电性能好、电阻率低的金属材料，如银、铜、铝等。

由于银线材的成本太高，所以实际应用中最好选择电工纯铜线.由铜矿石冶炼后，除去杂质，尤其要减少氧化物，再通过电解后得到电解铜，然后拉成丝。

这种电工纯铜的杂质少，电阻率很低。

一些正规国营电线厂生产的电线和漆包线都属于这类线材。

现在市场上还常常见到一些乡镇企业或个体户用回收的废旧铜冶炼后（再生铜）生产的电线，这种铜线材所含杂质较多，电阻率也较大，如果用这种线材制做天线时，天线的效果不会很好，往往还会增大接收时的白噪声，不利于弱信号的接收。

天线极化方向
天线极化方向是指信号电磁波从天线端发射出来的电场和磁场的相对方位。

当然，接收方的极化方向也是由它的天线的极化方式决定的。

天线极化方向可分为垂直极化、水平极化、右旋极化和左旋极化等。

垂直极化是指信号电磁波从发射天线端发出来时，电场与磁场均与地面垂直。

其特性是波动方向是固定的，即电势线角度和磁势线角度都与地面垂直，信号能量随衰减角下降而损失，一般适用于地面波传播。

水平极化是指信号电磁波从发射天线端发出时，电场和磁场都沿着地面水平方向传播出去的一种极化方式。

其特性是与垂直极化相反，波动方向是固定的，即电势线角度和磁势线角度都沿着地面水平，信号能量不会随衰减角度的变化而减弱。

因此，水平极化更常用于远距离传输，并可用于直接发射到空中或其他极高处，使得电波能量有更好的衰减特性，从而提高信号传输距离。

右旋极化和左旋极化是从垂直极化出发，在加上旋转变化之后得到的，即信号电磁波从发射天线端发出时，电场与磁场的角度做了一定的旋转变化。

右旋极化就是电势线角度和磁势线角度朝右旋转，而左旋极化则相反。

由于右旋极化和左旋极化能够在偏振面上实现抗衰减，因此，它们常用于空中传播，以更好地发挥信号传输的效果。

总而言之，天线极化方向是一个非常重要的概念，它可以决定
信号传输的效果。

它可以根据不同的传输情况进行调整，以期待更好的信号传输效果。

因此，天线极化方向是一个可以通过调整来改善信号传输效果的重要因素。

在不同的环境中，其不同的极化方式也会产生不同的结果，为此应当根据实际情况进行恰当的调整，从而使其能够发挥最大的作用。

复合天线垂直和水平的关系复合天线是一种将多个天线组合在一起的天线系统，旨在提高天线的性能和功能。

垂直和水平天线是复合天线中常见的两种天线类型，它们之间存在着密切的关系。

垂直天线是一种天线，其辐射方向与地面垂直。

它通常用于无线通信系统中发射和接收信号。

垂直天线具有良好的垂直辐射特性，可以提高信号的传输距离和覆盖范围。

然而，垂直天线的水平辐射特性较差，容易受到地形和建筑物的影响，导致信号的衰减和干扰。

水平天线是一种天线，其辐射方向与地面平行。

它通常用于无线通信系统中的接收天线。

水平天线具有良好的水平辐射特性，可以有效地接收水平方向上的信号。

然而，水平天线的垂直辐射特性较差，容易受到地形和建筑物的影响，导致信号的衰减和干扰。

为了克服垂直和水平天线各自的局限性，可以将它们组合成复合天线。

复合天线将垂直和水平天线安装在一起，形成一个整体。

这种天线系统可以同时发射和接收垂直和水平方向上的信号，具有更广泛的信号覆盖范围和更好的抗干扰性能。

复合天线的垂直和水平天线之间存在着密切的关系。

垂直天线的辐射方向垂直于地面，而水平天线的辐射方向平行于地面。

因此，当垂直天线和水平天线组合在一起时，它们的辐射方向可以互相补充，形成一个更完整的辐射图案。

这种辐射图案可以提高信号的传输距离和覆盖范围，并减少信号的衰减和干扰。

复合天线的垂直和水平天线之间也存在着相互制约的关系。

由于垂直天线和水平天线的辐射特性不同，它们之间会存在一定的干扰。

为了减少干扰，需要对复合天线进行合理的设计，使垂直和水平天线之间的距离和相位得到适当的控制。

复合天线的垂直和水平天线之间存在着密切的关系。

通过合理的设计和安装，可以将垂直和水平天线的优势充分发挥出来，提高天线的性能和功能。

复合天线的应用将在未来的无线通信系统中发挥越来越重要的作用，为人们的生活和工作带来更加便捷和高效的无线通信服务。

天线工作原理与主要参数天线是一种用于传输与接收无线电波的设备，广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域。

天线的工作原理及其主要参数对于无线通信的效果和性能具有重要影响。

一、天线工作原理天线的工作原理基于电磁场的相互作用，它将电能转换为无线电波或者将无线电波转换为电能。

具体地说，天线通过电流的流动形成一个辐射场，这个辐射场会使得电磁波以特定的形式从天线中发射出去，或者是将接收到的无线电波转换为电流。

天线主要通过以下两个过程实现工作原理：1.辐射：当电流通过天线时，它会在天线中产生一个辐射场，即电磁场。

这个辐射场会按照天线的几何形状和电流的强弱，以特定的形式从天线中发射出去。

这个过程是将电能转换为无线电波的过程。

2.接收：当无线电波通过天线时，它会激发天线中的电磁场，使其产生感应电流。

这个感应电流会被送到接收器中进一步处理，从而将无线电波转换为电能。

这个过程是将无线电波转换为电能的过程。

二、天线的主要参数天线的性能和特点可以通过以下主要参数来衡量和描述：1.频率：天线可以工作的频率范围。

不同频率的天线会有不同的结构和特性。

常见的频率包括低频、中频、高频、超高频和甚高频等。

2.增益：天线辐射或接收信号能力的衡量，是指天线辐射功率或接收灵敏度相对于参考天线（如全向辐射器）的相对值。

增益值越大，表明天线转换能力越好。

3.方向性：即天线辐射或接收信号的主导方向。

具有方向性的天线可以将信号辐射或接收更集中，提高通信距离和工作性能。

4.谐振频率：天线的共振频率，通常与操作频率相同。

在该频率下，天线性能最佳，将最大限度地转换信号。

5.阻抗：天线内部电流与电压之间的相对比例。

阻抗匹配对于电磁波的传输至关重要，它决定了天线与信号源或接收器之间的能量传输效率。

6.波束宽度：天线辐射或接收信号的有效立体角范围。

波束宽度越小，表明天线的方向性越强。

7.驻波比：反映天线传输线的阻抗匹配程度，即天线输入端的阻抗与信号源或接收器之间的阻抗之间的比值。

复合天线垂直和水平的关系复合天线是一种能够同时接收和发送无线信号的天线。

它由一个垂直天线和一个水平天线组成，两者之间存在着密切的关系。

垂直天线通常用于接收和发送垂直极化的信号，而水平天线则用于接收和发送水平极化的信号。

这两种极化方式是无线通信中常见的两种方式，它们的选择取决于具体的应用场景和需求。

在无线通信中，信号的极化方式是指电磁波的电场矢量振动方向。

垂直极化的信号是指电场矢量沿着垂直方向振动，而水平极化的信号则是指电场矢量沿着水平方向振动。

复合天线的垂直和水平部分之间存在着一定的关系，它们是相互配合的。

通过合理设计和调整垂直和水平天线的结构参数和位置，可以实现对不同极化信号的接收和发送。

垂直天线主要用于接收和发送垂直极化的信号。

当垂直天线的长度适合信号的波长时，可以实现较好的接收和发送效果。

垂直天线的长度通常是信号波长的1/4或者1/2，这样可以使得天线的阻抗匹配较好，减小信号的反射损耗。

同时，垂直天线的位置也需要调整到合适的高度，以便接收到来自远处的信号。

水平天线主要用于接收和发送水平极化的信号。

水平天线的长度和位置同样需要根据信号的波长来进行调整。

水平天线的长度通常也是信号波长的1/4或者1/2，以实现较好的阻抗匹配和信号传输效率。

水平天线的位置也需要放置在合适的地方，以便接收到来自水平方向的信号。

在实际应用中，复合天线通常被用于无线通信系统中。

例如，在移动通信系统中，基站天线常常采用复合天线的结构。

这是因为移动通信系统需要同时接收和发送垂直和水平极化的信号，以覆盖不同方向的用户。

复合天线还可以用于其他无线通信系统，如无线局域网（WLAN）、卫星通信等。

通过合理设计和调整垂直和水平天线的参数，可以实现对不同极化信号的接收和发送，提高通信质量和覆盖范围。

复合天线的垂直和水平部分之间存在着密切的关系。

通过合理设计和调整垂直和水平天线的结构参数和位置，可以实现对不同极化信号的接收和发送。

复合天线的应用广泛，可以用于各种无线通信系统，提高通信质量和覆盖范围。