天线的主要性能指标概要
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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、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=(+ /(- 。
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。
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。
无线网络天线类型:
根据不同的应用情况,可有以下几种不同类型的天线以 供选择:
全向天线 ——适用于各桥接点距离较近、分布角度范围 大且数量较多的情况。
扇形天线 ——此类型天线具有能量定向和汇聚功能,可 以有效地进行水平 180度、 120度、 90度范围内的覆盖,当 桥接点在某一角度内较集中的情况下,可选用此类型天线。 平板天线 ——平板天线的波速角度可分为 30度和 15度,
能量汇聚能力强,适用在远程连接点相对集中且数量较少的 环境下。
碟形天线 ——是定向天线中能量汇聚能力最强,信号方 向指向性最好的一种类型的天线,当桥接点位置固定切数量 少而集中的项目中,此类型天线是最佳选择。
下面是一些典型产品的实物图和代表参数:
碟形天线
简介:
16dB
波束角度 (H/V 26/24
抛物面网格天线
简介:
24dB
波束角度 (H/V 10/14
全向天线
简介:
5~12dB
波束角度 (H/V -/28~9
平板天线
简介:
10dB
波束角度 (H/V 100/30
扇型天线
简介:
14~17dB
波束角度 (H/V 90/15~7