天线根底原理及常用天线介绍docx

  内容提要 一、 天线的根底原理 二、 常用天线介绍 三、 特型天线介绍 一、天线、什么是天线？ 把从传输线上传下来的电信号做为无线电波发射到空间 ?搜集无线电波并发生电信号  将传输线中的高频电磁能转成为 自在空间的电磁波，或反之将自在空 间中的电磁波转化为传输线中的高频 电磁能。因而，要了解天线的特性就 必定有必要了解自在空间中的电磁涉及 高频传输线、天线的作业频率规模（带宽） 无论是发射天线仍是接纳天线，它们总是在必定的 频率规模内作业的，一般，作业在中心频率时天线所能 运送的功率最大，违背中心频率时它所运送的功率都将 减小，据此可界说天线的频率带宽。 有几种不同的界说： 一种是指天线增益下降三分贝时的频带宽度； 一种是指在规则的驻波比下天线的作业频带宽度。 在移动通讯体系中是按后一种界说的，详细的说, 便是当天线时，天线的作业带宽。 当天线的作业波长不是最隼时天线功能要下降 在天线作业频带内，天线性矗下降不多，仍然是可接受的O 在850MHz 1/2 在850MHz 1/2波长振子 最佳 在 820 MHz 在 890 MHz 天线 MHz 为?170mm175mm对?850MHz将是最佳的 该天线MHz 无线电波的极化 无线电波在空间传达时，其电场方向是按必定的规则而改变 的，这种现象称为无线电波的极化。无线电波的电场方向称为电 波的极化方向。假如电波的电场方向垂直于地上，咱们就称它为 垂直极化波。假如电波的电场方向与地上平行，则称它为水平极 化波。 4、天线的极化 天线辐射的电磁场的电场方向便是天线的极化方向  双极化天线 两个天线为一个全体 传输两个独立的波  天线辐射的方向性 天线的方向性是指天线向必定方向辐射电磁波的 才能。关于接纳天线而言，方向性表明天线对不同方向 传来的电波所具有的接纳才能。天线的方向性的特性曲 线一般用方向图来表明. 方向图可用来说明天线在空间各个方向上所具有的 发射或接纳电磁波的才能。 天线的首要技术目标 驻波比 \ W1.4 天线匹配目标 隔离度 —M30dB 增益 15dBi, 17dBi, 18dBi 天线辐射特性目标 主瓣波束宽度榜首副瓣按捺前后比 交叉极化比 与世界接轨的 天分辐射特性 波束功率 杂散因子 M30dB 轴向 20 ±30 15 3dB 70% 10dB 96.5% 3dB 30% 10dB 3. 5% 65度,90度 -18dB/-22dB 5、方向图 在地平面上，为了把信号会集到所需求的当地，要3 把“面包圈” 压成扁平的 在阵中有4个对称振子 在接纳机中就有4 mW 在阵中有4个对称振子 在接纳机中就有4 mW功率 愈加会集的信号 对称振子组阵可以操控辐射，能构成扁平的面包圈 一个对称台振子假设在接纳机中有1 mW功率 在这儿增益二 10log(4mW/1mW) = 6dBd 构成定向辐射的原理 反射面放在阵列的一边构成扇形掩盖天线 在咱们的“扇形掩盖天线”中，反射面把功率聚集到一个方向进一步提升了增益。这儿，“扇形掩盖天线”与单个对称振子比较的增益为10log(8mW/4mW) = 3dB 实测三维方向图 6、前后比 方向图中，前后瓣最大电平之比称为前后比。它大，天线 定向接纳功能就好。根本半波振子天线,所以对来 自振子前后的相同信号电波具有相同的接纳才能。 以dB表明的前后比=10 Io fUgg 典型值为25dB左右 意图是有一个尽可能小的反向功率 7、波束宽度 在方向图中一般都有两个瓣或多个瓣，其间最大的瓣称为主瓣 ,其他的瓣称为副瓣。主瓣两半功率点间的夹角界说为天线方向图 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，抗干扰才能越强。  方向图旁瓣显不 8、方向图在移动组网中的使用 (1)水平方向图的波束宽度与掩盖区域面积有关  9、增益的界说 刀IV；增益是指在输入功率持平的条件下1 刀IV； 6 6 6 6 例：在单射线彳联系，可算出: 增益(dB) 路损改变对掩盖间隔的 全向天线、天线增益与方向图的联系 一般说来，天线的主瓣波束宽度越窄，天线增 益越高。当旁瓣电平及前后比正常的情况下，可 用下式近似表明 反射面天线，则因为有用照耀功率要素的影响, 故 这儿的反射损耗为10log(10/0.5) 这儿的反射损耗为10log(10/0.5) = 13dB VSWR是反射损耗的另一种计量 11、驻波比 传输线的特性阻抗 无限长传输线上各点电压与电流的比值等于特性阻抗，用 符号Z。表明。同轴电缆的特性阻抗 Z o = (138/ Ve r) X log(D/d)欧姆。 一般Z。=50欧姆/或75欧姆 式中，D为同轴电缆外导体内径； d为其芯线外径； ￡ r为导体间绝缘介质的相对介电常数。 由上式清楚明了，馈线特性阻抗与导体直径、导体间隔和导 体间介质的介电常数有关，与馈线长短、作业频率以及馈线终端 所接负载阻抗巨细无关。 反射系数、驻波系数与回波损耗 当馈线和天线匹配时，高频能量悉数被负载吸收，馈线上 只要入射波，没有反射波。馈线上传输的是行波，馈线上遍地的 电压起伏持平，馈线上恣意一点的阻抗都等于它的特性阻抗。 而当天线和馈线不匹配时，也便是天线阻抗不等于馈线特性 阻抗时，负载就不能悉数将馈线上传输的高频能量吸收，而只能 吸收部分能量。入射波的一部分能量反射回来构成反射波。 朝前:10W 厂 9.5 W4 80 9.5 W 回来:0.5W ohms 回来:0.5W 在不匹配的情况下,馈线上一起存在入射波和反射波。两者叠 加，在入射波和反射波相位相同的当地振幅相加最大，构成波腹; 而在入射波和反射波相位相反的当地振幅相减为最小，构成波节C 其它各点的振幅则介于波幅与波节之间。这种组成波称为驻波。 反射波和入射波起伏之比叫作反射系数。 反射波起伏 （ZL—Z。） 反射系数「= = 入射波起伏 （ZL+Z。） 驻波波腹电压与波节电压起伏之比称为驻波系数，也叫电压 驻波比（VSWR）驻波系数$ =驻波波腹电压起伏最大值V maxd+r 驻波比（VSWR） 驻波系数$ = 驻波波腹电压起伏最大值V max d+r) 驻波波节电压辐度］ 【小值Vmin d-r) 终端负载阻抗和特性阻抗越挨近，反射系数越小，驻波系数 越挨近于1,匹配也就越好。 电压驻波比（VSWR）对网络的影响: VSWR 反射功率比 辐射功率削减 3.0 25% 2.15dB 2.0 11% 0.86dB 0?67dB 4% 0?36dB 2.8% 0.21dB 1.7% 0.13dB 0.8% 0.07dB 削减百分比 40% 18% 14% 8.0% 4.7% 2.9% 1.1% 间隔 间隔 多径传达与反射 用分集接纳改进信号电平  二、几种常用天线的介绍 因为地理环境差异很大，因而，需求许多类型的天线，怎么 挑选天线ae;

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