天線基本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))ppt課件

1、廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)張作龍 經(jīng)醬蒸洽永斤肉空掏懸孽礁繕淤壩望壕枷動(dòng)逃直紋牢吻鄖診遇仆營(yíng)葡包桌天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)天線1.1 天線的作用與位置 無(wú)線電發(fā)射機(jī)輸出的射頻信號(hào)功率，經(jīng)過(guò)饋線電纜保送到天線，由天線以電磁波方式輻射出去。電磁波到達(dá)接納地點(diǎn)后，由天線接下來(lái)僅僅接納很小很小一部分功率，并經(jīng)過(guò)

2、饋線送到無(wú)線電接納機(jī)?？梢?jiàn)，天線是發(fā)射和接納電磁波的一個(gè)重要的無(wú)線電設(shè)備，沒(méi)有天線也就沒(méi)有無(wú)線電通訊。 天線種類繁多，以供不同頻率、不同用途、不同場(chǎng)所、不同要求等不同情況下運(yùn)用。 對(duì)于眾多種類的天線，進(jìn)展適當(dāng)?shù)姆诸愂潜匾模?按用途分類 可分為通訊天線、電視天線、雷達(dá)天線等； 按任務(wù)頻段分類 可分為短波天線、超短波天線、微波天線等； 按方向性分類 可分為全向天線、定向天線等； 按外形分類 可分為線狀天線、面狀天線等.悄墻曠恐位崩帶詢釋速泅沉惋遷譴凝啡嘯醞阿蹦操臃軍呵延黃吾環(huán)普冀滓天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-H

3、uaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)* 電磁波的輻射 導(dǎo)線上有交變電流流動(dòng)時(shí)，就可以發(fā)生電磁波的輻射，輻射的才干與導(dǎo)線的長(zhǎng)度和外形有關(guān)。如 圖1.1 a 所示，假設(shè)兩導(dǎo)線的間隔很近，電場(chǎng)被束縛在兩導(dǎo)線之間，因此輻射很微弱；將兩導(dǎo)線張開(kāi)，如 圖1.1 b 所示，電場(chǎng)就散播在周圍空間，因此輻射加強(qiáng)。 必需指出，當(dāng)導(dǎo)線的長(zhǎng)度 L 遠(yuǎn)小于波長(zhǎng) 時(shí)，輻射很微弱；導(dǎo)線的長(zhǎng)度 L 增大到可與波長(zhǎng)相比較時(shí)，導(dǎo)線上的電流將大大添加，因此就能構(gòu)成較強(qiáng)的輻射。圖1.1 a圖1.1 b違躲撮撼拎頻淹灤蜜斜魁歲虱蕪蘊(yùn)體懇揚(yáng)齒蟻盾弛杏秧夕翅攆墮矯餅柏積天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根

4、本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)1.2 對(duì)稱振子 對(duì)稱振子是一種經(jīng)典的、迄今為止運(yùn)用最廣泛的天線，單個(gè)半波對(duì)稱振子可簡(jiǎn)單地單獨(dú)立地運(yùn)用或用作為拋物面天線的饋源，也可采用多個(gè)半波對(duì)稱振子組成天線陣。 兩臂長(zhǎng)度相等的振子叫做對(duì)稱振子。每臂長(zhǎng)度為四分之一波長(zhǎng)、全長(zhǎng)為二分之一波長(zhǎng)的振子，稱半波對(duì)稱振子, 見(jiàn) 圖1.2 a 。 另外，還有一種異型半波對(duì)稱振子，可看成是將全波對(duì)稱振子折合成一個(gè)窄長(zhǎng)的矩形框，并把全波對(duì)稱振子的兩個(gè)端點(diǎn)相疊，這個(gè)窄長(zhǎng)的矩形框稱為折合振子，留意，折合振子的長(zhǎng)

5、度也是為二分之一波長(zhǎng)，故稱為半曲折合振子, 見(jiàn) 圖1.2 b 。1/4波長(zhǎng)波長(zhǎng)對(duì)稱振子對(duì)稱振子1/4波長(zhǎng)波長(zhǎng)1/2波長(zhǎng)波長(zhǎng)圖1.2 a圖1.2 b逐芯邵里謂扮螢脂基羽浚綱晶娩球彌將牲逃釩煞猿锨癰厲臺(tái)淌區(qū)啥終點(diǎn)輥天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)1.3 天線方向性的討論1.3.1 天線方向性 發(fā)射天線的根本功能之一是把從饋線獲得的能量向周圍空間輻射出去，根本功能之二是把大部分能量朝所需的方向輻射。 垂直放置的半波對(duì)稱振子具有平放的 “面包圈 形

6、的立體方向圖圖1.3.1 a。 立體方向圖雖然立體感強(qiáng)，但繪制困難， 圖1.3.1 b 與圖1.3.1 c 給出了它的兩個(gè)主平面方向圖，平面方向圖描畫(huà)天線在某指定平面上的方向性。從圖1.3.1 b 可以看出，在振子的軸線方向上輻射為零，最大輻射方向在程度面上；而從圖1.3.1 c 可以看出，在程度面上各個(gè)方向上的輻射一樣大。圖1.3.1 c 程度面方向圖圖1.3.1 b 垂直面方向圖圖1.3.1 a 立體方向圖興貍窿梨武腐矗軒販監(jiān)肚陰他轎芹兵阿靠癌星檸件故匈愧爵空頹茄烘慎董天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaG

7、uang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)1.3.2 天線方向性加強(qiáng) 假設(shè)干個(gè)對(duì)稱振子組陣，可以控制輻射，產(chǎn)生“扁平的面包圈 ，把信號(hào)進(jìn)一步集中到在程度面方向上。 以下圖是4個(gè)半波對(duì)稱振子沿垂線上下陳列成一個(gè)垂直四元陣時(shí)的立體方向圖和垂直面方向圖。垂直面方向圖立體方向圖嘶氮上摘瘤凍綢施漁持寒攀畸臀學(xué)鎢脅賤匯囑徹鐐烙煎馴氧沿矣外燕嗡耗天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)也可以利用反射板可把輻射能控制到單側(cè)方向 平面反射板放

8、在陣列的一邊構(gòu)成扇形區(qū)覆蓋天線。下面的程度面方向圖闡明了反射面的作用-反射面把功率反射到單側(cè)方向，提高了增益。全向陣垂直陣列 不帶平面反射板 拋物反射面的運(yùn)用，更能使天線的輻射，像光學(xué)中的探照燈那樣，把能量集中到一個(gè)小立體角內(nèi)，從而獲得很高的增益。不言而喻，拋物面天線的構(gòu)成包括兩個(gè)根本要素：拋物反射面 和 放置在拋物面焦點(diǎn)上的輻射源。扇形區(qū)覆蓋垂直陣列 帶平面反射板平面反射板嫡況佩喜媳摸帥辨繩賒蛤味緘肛踴帝拽斤等帆哭催丑艷施遍洶禱邪氰拇恍天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.

9、,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)1.3.3 增益 增益是指：在輸入功率相等的條件下，實(shí)踐天線與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的信號(hào)的功率密度之比。它定量地描畫(huà)一個(gè)天線把輸入功率集中輻射的程度。增益顯然與天線方向圖有親密的關(guān)系，方向圖主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。 可以這樣來(lái)了解增益的物理含義-為在一定的間隔上的某點(diǎn)處產(chǎn)生一定大小的信號(hào)，假設(shè)用理想的無(wú)方向性點(diǎn)源作為發(fā)射天線，需求100W的輸入功率，而用增益為 G = 13 dB = 20 的某定向天線作為發(fā)射天線時(shí)，輸入功率只需 100 / 20 = 5W . 換言之，某天線的增益，就其最大輻射方向上的輻射效果來(lái)說(shuō)，與無(wú)方向性的理想點(diǎn)源相比，

10、把輸入功率放大的倍數(shù)。 半波對(duì)稱振子的增益為G = 2.15 dBi ; 4個(gè)半波對(duì)稱振子 沿垂線上下陳列，構(gòu)成一個(gè)垂直四元陣，其增益約為G = 8.15 dBi ( dBi這個(gè)單位表示比較對(duì)象是各向均勻輻射的理想點(diǎn)源) 。 假設(shè)以半波對(duì)稱振子作比較對(duì)象，那么增益的單位是dBd . 半波對(duì)稱振子的增益為G = 0 dBd 由于是本人跟本人比，比值為1，取對(duì)數(shù)得零值。 ； 垂直四元陣，其增益約為G = 8.15 2.15 = 6 dBd . 彬佰痛嵌杏恢為凳照針耗信咋餅猩缺沮傻業(yè)運(yùn)攆趾階賠悲軒盒罐臂酸頓濫天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司Guang

11、Zhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí) 1.3.4 波瓣寬度 方向圖通常都有兩個(gè)或多個(gè)瓣，其中輻射強(qiáng)度最大的瓣稱為主瓣，其他的瓣稱為副瓣或旁瓣。參見(jiàn)圖1.3.4 a , 在主瓣最大輻射方向兩側(cè)，輻射強(qiáng)度降低 3 dB功率密度降低一半的兩點(diǎn)間的夾角定義為波瓣寬度又稱 波束寬度 或 主瓣寬度 或 半功率角。波瓣寬度越窄，方向性越好，作用間隔越遠(yuǎn)，抗干擾才干越強(qiáng)。 還有一種波瓣寬度，即 10dB波瓣寬度，顧名思義它是方向圖中輻射強(qiáng)度降低 10dB 功率密度降至非常之一 的兩個(gè)點(diǎn)間的夾角，見(jiàn)圖1.3.4 b . 3dB 波瓣寬度 - 3dB點(diǎn)

12、- 3dB點(diǎn)10dB 波瓣寬度 -10dB點(diǎn) - 10dB點(diǎn)峰值方向最大輻射方向圖1.3.4 a圖1.3.4 b峰值方向最大輻射方向垣腑脈棋上皇澇擦爬謅冗擇軍陡姆貨雷降九宮簽婚胳剮屏訛舒胃仿渦涂蓋天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí) 1.3.5 前后比 方向圖中，前后瓣最大值之比稱為前后比，記為 F / B 。前后比越大，天線的后向輻射或接納越小。前后比F / B 的計(jì)算非常簡(jiǎn)單- F / B = 10 Lg 前向功率密度 / 后向功率密度 對(duì)

13、天線的前后比F / B 有要求時(shí)，其典型值為 18 30dB，特殊情況下那么要求達(dá)35 40dB . 鈣憋革汁達(dá)逞經(jīng)燒襪吮呈慣些阿儒扛郁祈吻煎勁填篩纓檀惜桑介賭矮喧吶天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí) 1.3.6 天線增益的假設(shè)干近似計(jì)算式 1天線主瓣寬度越窄，增益越高。對(duì)于普通天線，可用下式估算其增益： G dBi = 10 Lg 32000 / 23dB,E 23dB,H 式中， 23dB,E 與 23dB,H 分別為天線在兩個(gè)主平面上的

14、波瓣寬度； 32000 是統(tǒng)計(jì)出來(lái)的閱歷數(shù)據(jù)。 2對(duì)于拋物面天線，可用下式近似計(jì)算其增益： G dB i = 10 Lg 4.5 D / 0 2 式中， D 為拋物面直徑； 0 為中心任務(wù)波長(zhǎng)； 4.5 是統(tǒng)計(jì)出來(lái)的閱歷數(shù)據(jù)。 3對(duì)于直立全向天線，有近似計(jì)算式 G dBi = 10 Lg 2 L / 0 式中， L 為天線長(zhǎng)度； 0 為中心任務(wù)波長(zhǎng)；天線的根本知識(shí)溜晌騎暇菌笑倘罷耕記站閏齊逝砍勻睦寬善皿撈蒜腹辨咎玉瑟鐮硅躁肚氈天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部

15、培訓(xùn)-天線基本知識(shí) 1.3.7 上旁瓣抑制 對(duì)于基站天線，人們經(jīng)常要求它的垂直面即俯仰面方向圖中，主瓣上方第一旁瓣盡能夠弱一些。這就是所謂的上旁瓣抑制 ?；镜男Я?duì)象是地面上的挪動(dòng)用戶，指向天空的輻射是毫無(wú)意義的。 天線的根本知識(shí)迸婆貝枕律滋撒式析兵滬掀臃球娩撻乓曙剔坍濃康代木篡骯峻獄券渺搔界天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)1.3.8 天線的下傾 為使主波瓣指向地面，安頓時(shí)需求將天線適度下傾。聽(tīng)詐詭仟鉻看手基坦務(wù)聳捎赦乖鄂耐屋鉚吧不兵碧冗

16、護(hù)以陳煌不角略扦站天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)垂直極化1.4 天線的極化 天線向周圍空間輻射電磁波。電磁波由電場(chǎng)和磁場(chǎng)構(gòu)成。人們規(guī)定：電場(chǎng)的方向就是天線極化方向。普通運(yùn)用的天線為單極化的。以下圖示出了兩種根本的單極化的情況：垂直極化-是最常用的；程度極化-也是要被用到的。程度極化EE盔攏嘲棧肺需坎拯啦速攜泛譴縣紫塔租側(cè)腹帚褥鵝始贏巒登糾梅筒硫玖監(jiān)天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司Guang

17、Zhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)垂直極化1.4.1 雙極化天線 以下圖示出了另兩種單極化的情況：+45 極化 與 -45 極化，它們僅僅在特殊場(chǎng)所下運(yùn)用。這樣，共有四種單極化了，見(jiàn)以下圖。 把垂直極化和程度極化兩種極化的天線組合在一同，或者，把 +45 極化和 -45 極化兩種極化的天線組合在一同，就構(gòu)成了一種新的天線-雙極化天線。程度極化+45 極化-45 極化EEEE巷限垂葦過(guò)注茁燃捷蔥凈賒癸眨些膠孟邦畝貝獺紡酵耗漂配胳恍翻闌芥輯天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZho

18、u North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí) 以下圖示出了兩個(gè)單極化天線安裝在一同組成一付雙極化天線，留意，雙極化天線有兩個(gè)接頭。 雙極化天線輻射或接納兩個(gè)極化在空間相互正交垂直的波。V/H垂直/程度型 雙 極 化+ 45 / -45 型 雙 極 化射奈眷溪撒廈垂奸竊邏期測(cè)感饒需尹衰蛙珠拌臼淳傍礫演穗恨牽暑獲非獲天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)1.4.2 極化損失 垂直極化波要器具有垂直極化特性

19、的天線來(lái)接納，程度極化波要器具有程度極化特性的天線來(lái)接納。右旋圓極化波要器具有右旋圓極化特性的天線來(lái)接納，而左旋圓極化波要器具有左旋圓極化特性的天線來(lái)接納。 當(dāng)來(lái)波的極化方向與接納天線的極化方向不一致時(shí)，接納到的信號(hào)都會(huì)變小，也就是說(shuō)，發(fā)生極化損失。例如：當(dāng)用+ 45 極化天線接納垂直極化或程度極化波時(shí)，或者，當(dāng)用垂直極化天線接納 +45 極化或 -45極化波時(shí)，等等情況下，都要產(chǎn)生極化損失。用圓極化天線接納任一線極化波，或者，用線極化天線接納任一圓極化波，等等情況下，也必然發(fā)生極化損失-只能接納到來(lái)波的一半能量。 當(dāng)接納天線的極化方向與來(lái)波的極化方向完全正交時(shí)，例如用程度極化的接納天線接納垂

20、直極化的來(lái)波，或用右旋圓極化的接納天線接納左旋圓極化的來(lái)波時(shí)，天線就完全接納不到來(lái)波的能量，這種情況下極化損失為最大，稱極化完全隔離。表甩培許陪極逆撕脆票波踏騾脂冒軀陡撼毫蠟恤褐教鑷耽渦耀消竄窮題矯天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)1.4.3 極化隔離 理想的極化完全隔離是沒(méi)有的。饋送到一種極化的天線中去的信號(hào)多少總會(huì)有那么一點(diǎn)點(diǎn)在另外一種極化的天線中出現(xiàn)。例如以下圖所示的雙極化天線中，設(shè)輸入垂直極化天線的功率為10W，結(jié)果在程度極化天線的輸

21、出端測(cè)得的輸出功率為 10mW。垂直極化，10 W程度極化，10 mW在這種情況下的極化隔離為X = 10 Lg (10,000 mW / 10 mW) = 10 Lg (1000) = 30dB盜指攣拌浩獎(jiǎng)協(xié)恕伐姿困觸戮馳嗚鐮啟痢暮邏座顧污迭兆蔬恬枝滾習(xí)科縱天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)1.5 天線的輸入阻抗 Zin 定義：天線輸入端信號(hào)電壓與信號(hào)電流之比，稱為天線的輸入阻抗。 輸入阻抗具有電阻分量 Rin 和電抗分量 Xin ，即 Z

22、in = Rin + j Xin 。電抗分量的存在會(huì)減少天線從饋線對(duì)信號(hào)功率的提取，因此，必需使電抗分量盡能夠?yàn)榱?，也就是?yīng)盡能夠使天線的輸入阻抗為純電阻。現(xiàn)實(shí)上，即使是設(shè)計(jì)、調(diào)試得很好的天線，其輸入阻抗中總還含有一個(gè)小的電抗分量值。 輸入阻抗與天線的構(gòu)造、尺寸以及任務(wù)波長(zhǎng)有關(guān)，半波對(duì)稱振子是最重要的根本天線 ，其輸入阻抗為 Zin = 73.142.5 (歐) 。當(dāng)把其長(zhǎng)度縮短時(shí)，就可以消除其中的電抗分量，使天線的輸入阻抗為純電阻，此時(shí)的輸入阻抗為 Zin = 73.1 (歐) ,標(biāo)稱 75 歐 。留意，嚴(yán)厲的說(shuō)，純電阻性的天線輸入阻抗只是對(duì)點(diǎn)頻而言的。 順便指出，半曲折合振子的輸入阻抗為半

23、波對(duì)稱振子的四倍，即 Zin = 280 (歐) ,標(biāo)稱300歐。 有趣的是，對(duì)于任一天線，人們總可經(jīng)過(guò)天線阻抗調(diào)試，在要求的任務(wù)頻率范圍內(nèi)，使輸入阻抗的虛部很小且實(shí)部相當(dāng)接近 50 歐，從而使得天線的輸入阻抗為Zin = Rin = 50 歐-這是天線能與饋線處于良好的阻抗匹配所必需的。值薩酸閩薔萌艷火東什貞楞漳鎢眉嘿滓迷俺還蟲(chóng)才居肛生墜晚捅霄熬賊兩天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)1.6 天線的任務(wù)頻率范圍頻帶寬度 無(wú)論是發(fā)射天線還是接納

24、天線，它們總是在一定的頻率范圍頻帶寬度內(nèi)任務(wù)的，天線的頻帶寬度有兩種不同的定義- 一種是指：在駐波比SWR 1.5 條件下，天線的任務(wù)頻帶寬度； 一種是指：天線增益下降 3 分貝范圍內(nèi)的頻帶寬度。 在挪動(dòng)通訊系統(tǒng)中，通常是按前一種定義的，詳細(xì)的說(shuō)，天線的頻帶寬度就是天線的駐波比SWR 不超越 1.5 時(shí)，天線的任務(wù)頻率范圍。 普通說(shuō)來(lái)，在任務(wù)頻帶寬度內(nèi)的各個(gè)頻率點(diǎn)上, 天線性能是有差別的，但這種差別呵斥的性能下降是可以接受的。斌籃跺腰啞巢蹋腳侗忠件也芯為伏匠奸較代瘤儲(chǔ)量陶麻期剁睜爪岸嘛宙像天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou No

25、rth-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)1.7 挪動(dòng)通訊常用的基站天線、直放站天線與室內(nèi)天線1.7.1 板狀天線 無(wú)論是GSM 還是CDMA， 板狀天線是用得最為普遍的一類極為重要的基站天線。這種天線的優(yōu)點(diǎn)是：增益高、扇形區(qū)方向圖好、后瓣小、垂直面方向圖俯角控制方便、密封性能 可靠以及運(yùn)用壽命長(zhǎng)。 板狀天線也經(jīng)常被用作為直放站的用戶天線，根據(jù)作用扇形區(qū)的范圍大小，應(yīng)選擇相應(yīng)的天線型號(hào)。蟬峪損捍挺蘭龐鹿引拋胸呵匣敏秘漳關(guān)喉艘沖均膀勉耐緯坐賦蓖賞鍍久攤天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou No

26、rth-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)1.7.1 a 基站板狀天線根本技術(shù)目的例如天線的根本知識(shí)頻率范圍頻帶寬度增益極化標(biāo)稱阻抗電壓駐波比半功率波束寬度前后比下傾角可調(diào)垂直面上旁瓣抑制824-960 MHz70MHz14 17 dBi垂直50 Ohm 1.425dB 3 8 程度面 60 120 垂直面 16 8 -12 dB互調(diào) 110 dBm矗柄惠強(qiáng)造貴瞧鴛巍導(dǎo)鰓頂抨反踞君格屯收番冗城直遠(yuǎn)譬陜股虐搖老履盞天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Techno

27、ogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí) 1.7.1 b 板狀天線高增益的構(gòu)成 天線的根本知識(shí)單個(gè)半波振子垂直面方向圖增益為 G = 2.15 dB兩個(gè)半波振子垂直面方向圖增益為 G = 5.15 dB四個(gè)半波振子垂直面方向圖增益為 G = 8.15 dB單個(gè)半波振子兩個(gè)半波振子四個(gè)半波振子A. 采用多個(gè)半波振子排成一個(gè)垂直放置的直線陣糧輸適來(lái)小束溢趁愈杉雹完甲絨碘史恬奏牟乾噬歐烏滑豫妊瓦度尿括諺鉑天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)兩個(gè)半

28、波振子帶反射板垂直面方向圖兩個(gè)半波振子帶反射板程度面方向圖反射板 長(zhǎng)度為L(zhǎng)兩個(gè)半波振子反射板寬度為W兩個(gè)半波振子兩個(gè)半波振子帶反射板在垂直面上的配置兩個(gè)半波振子帶反射板在程度面上的配置B. 在直線陣的一側(cè)加一塊反射板 以帶反射板的二半波振子垂直陣為例增益為 G = 11 14 dB繳涪蚊意狙融孿扳晃酮鈔摩蘇份舷禍咳永炕菊拂蕩閉眨雁狹柄背寨醬洞澤天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)C. 為提高板狀天線的增益，還可以進(jìn)一步采用八個(gè)半波振子排陣 前面

29、已指出，四個(gè)半波振子排成一個(gè)垂直放置的直線陣的增益約為 8 dB；一側(cè)加有一個(gè)反射板的四元式直線陣，即常規(guī)板狀天線，其增益約為 14 17 dB 。 一側(cè)加有一個(gè)反射板的八元式直線陣，即加長(zhǎng)型板狀天線，其增益約為 16 19 dB . 不言而喻，加長(zhǎng)型板狀天線的長(zhǎng)度，為常規(guī)板狀天線的一倍，達(dá) 2.4 m 左右。逛攻輕肌蛋轅凹艾缺熄貼疑庫(kù)婪之魁骯拙減臘儈蛤斌奮蕩渠李都秧述滬餅天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)1.7.2 高增益柵狀拋物面天線 從

30、性能價(jià)錢比出發(fā)，人們經(jīng)常選用柵狀拋物面天線作為直放站施主天線。由于拋物面具有良好的聚焦作用，所以拋物面天線集射才干強(qiáng)，直徑為 1.5 m 的柵狀拋物面天線，在900兆頻段，其增益即可達(dá) G = 20 dB . 它特別適用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊，例如它經(jīng)常被選用為直放站的施主天線。 拋物面采用柵狀構(gòu)造，一是為了減輕天線的分量，二是為了減少風(fēng)的阻力。 拋物面天線普通都能給出 不低于 30 dB 的前后比 ，這也正是直放站系統(tǒng)防自激而對(duì)接納天線所提出的必需滿足的技術(shù)目的。硒電堅(jiān)秀誣瑣威啃拈寸破瞥斥瞇寡依投唱褪妓礦歸倒起蠟姥旨撩均售訃露天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技

31、有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)1.7.3 八木定向天線 八木定向天線，具有增益較高、構(gòu)造輕巧、架設(shè)方便、價(jià)錢廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)。因此，它特別適用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊，例如它是室內(nèi)分布系統(tǒng)的室外接納天線的首選天線類型。 八木定向天線的單元數(shù)越多，其增益越高，通常采用 6 12 單元的八木定向天線，其增益可達(dá) 1015 dB 。 瘟緞?dòng)嘉α_距鵝詫弟暢疵舅襄碗香躬饋半腸宅苛簿砧鋼禹彌改雌咒癱泣虹天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Tec

32、hnoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)1.7.4 室內(nèi)吸頂天線 室內(nèi)吸頂天線必需具有構(gòu)造輕巧、外型美觀、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。 現(xiàn)今市場(chǎng)上見(jiàn)到的室內(nèi)吸頂天線，外形花樣很多，但其內(nèi)芯的購(gòu)造幾乎都是一樣的。這種吸頂天線的內(nèi)部構(gòu)造，雖然尺寸很小，但由于是在天線寬帶實(shí)際的根底上，借助計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)，以及運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)展調(diào)試，所以能很好地滿足在非常寬的任務(wù)頻帶內(nèi)的駐波比要求，按照國(guó)家規(guī)范，在很寬的頻帶內(nèi)任務(wù)的天線其駐波比目的為VSWR 2 。當(dāng)然，能到達(dá)VSWR 1.5 更好。順便指出，室內(nèi)吸頂天線屬于低增益天線, 普通為 G = 2 dB 。 欄函瞎艇他惕姬模陌札膏裕于忻娟魄塵遭磨污踩臃寺出

33、羔逝不佩蕉翰聊迢天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)1.7.5 室內(nèi)壁掛天線 室內(nèi)壁掛天線同樣必需具有構(gòu)造輕巧、外型美觀、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。 現(xiàn)今市場(chǎng)上見(jiàn)到的室內(nèi)吸頂天線，外形花樣很多，但其內(nèi)芯的購(gòu)造幾乎也都是一樣的。這種壁掛天線的內(nèi)部構(gòu)造，屬于空氣介質(zhì)型微帶天線。由于采用了展寬天線頻寬的輔助構(gòu)造，借助計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)，以及運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)展調(diào)試，所以能較好地滿足了任務(wù)寬頻帶的要求。順便指出，室內(nèi)壁掛天線具有一定的增益，約為G = 7 dB 。

34、考塔鵝耐炕噪限居嚙哆當(dāng)屆偉競(jìng)縣豐廳涯濕頹侗詛炬蔗渝視攻隙煮羹賂隧天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí) 2 電波傳播的幾個(gè)根本概念 目前GSM和CDMA挪動(dòng)通訊運(yùn)用的頻段為： GSM：890 960 MHz , 1710 1880 MHz CDMA: 806 896 MHz 806 960 MHz 頻率范圍屬超短波范圍； 1710 1880 MHz 頻率范圍屬微波范圍。 電波的頻率不同，或者說(shuō)波長(zhǎng)不同，其傳播特點(diǎn)也不完全一樣，甚至很不一樣。炊稠懸

35、儀舵涅氛粒慣喀攢邏汾嶺予囑貌誰(shuí)虱姻夜課棚財(cái)臉塢臆猶穩(wěn)卻膿牌天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)2.1 電波的傳播損耗 設(shè)發(fā)射功率為PT ( W ) ，發(fā)射天線增益為GT ( dB ) ，任務(wù)頻率為f ( MHz ) . 接納功率為PR ( W ) ，接納天線增益為GR ( dB ) ，收、發(fā)天線間間隔為R ( km ) ，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單推導(dǎo)，可寫得電波在自在空間的傳播損耗 L0 為： L0 ( dB ) = 10 Lg PT / PR = 32.45

36、 + 20 Lg f ( MHz ) + 20 Lg R ( km ) - GT (dB) - GR (dB) 舉例 設(shè)：PT = 10 W = 40 dBmw ； GT = 10 dBi ； GR = 3 dBi ； f = 900MHz 問(wèn)：R = 500 m 時(shí)， L0 ( dB ) = ？ , PR = ？ 解答： (1)傳播損耗 L0 的計(jì)算 L0 = 32.45 + 20 Lg 900 + 20 Lg 0.5 - 10 - 3 = 32.45 + 59.1 - 6 - 10 - 3 = 72.5 ( dB ) 2接納功率PR 的計(jì)算 PR = PT / ( 10 7.25 ) =

37、10 ( W ) / ( 10 7.25 ) = 1 ( W ) / ( 10 0.725 ) = 1 ( W ) / 5.31 = 0.188 ( W ) 腺漫醫(yī)驚銜忿狐得皮踞裝豺壞痙倪眷妄貼喀怒堰茁糧胳桓尚甜磊咆剔宅黔天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)* 電波傳播損耗的奧村閱歷公式 日本人奧村，對(duì)地面挪動(dòng)通訊的電波傳播問(wèn)題，做了大量的統(tǒng)計(jì)任務(wù)，并歸納出一個(gè)大城市適用的傳播損耗 Lb 閱歷公式： Lb ( dB ) = 75 + 26 Lg

38、 f + 45 Lg R - GT ( dB ) - GR ( dB ) 14 + 6.5 Lg R Lg HT 3.2 Lg 12 HR 2 式中， 收、發(fā)天線高度HR 、 HT 單位為 m . 舉例 設(shè)：f = 900 MHz ； HT = 64 m ; HR = 2 m ； GT = 10 (dBi) ； GR = 3 (dBi) 問(wèn)：R = 500 m 時(shí)， Lb = ？解： Lb = 75 + 26 Lg 900 + 45 Lg 0.5 14 + 6.5 Lg 0.5 Lg 64 3.2 Lg 12 2 2 = 75 + 76.8 13.5 21.7 6 = 110.6 ( dB )

39、-可見(jiàn)，信號(hào)的衰減比自在空間中要大得多！磁院撼淄牡銥糞坤罷止膀丑譬儈倔封瞅害進(jìn)弄寒跋磚硫掇膳房錘護(hù)癱脅弟天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)2.2 極限直視間隔 超短波特別是微波，頻率很高，波長(zhǎng)很短，它的地外表波衰減很快，因此不能依托地外表波作較遠(yuǎn)間隔的傳播。超短波特別是微波，主要是由空間波來(lái)傳播的。簡(jiǎn)單地說(shuō)，空間波是在空間范圍內(nèi)沿直線方向傳播的波。顯然，由于地球的曲率使空間波傳播存在一個(gè)極限直視間隔Rmax 。在最遠(yuǎn)直視間隔之內(nèi)的區(qū)域，習(xí)慣上

40、稱為照明區(qū)；極限直視間隔Rmax以外的區(qū)域，那么稱為陰影區(qū)。不言而語(yǔ)，利用超短波、微波進(jìn)展通訊時(shí)，接納點(diǎn)應(yīng)落在發(fā)射天線極限直視間隔Rmax內(nèi)。 受地球曲率半徑的影響，極限直視間隔Rmax和發(fā)射天線與接納天線的高度HT 與 HR間的關(guān)系為 ： Rmax 3.57 HT (m) +HR (m) (km)RTRTRR接納天線高接納天線高HR 發(fā)射天線高發(fā)射天線高HT 思索到大氣層對(duì)電波的折射作用，極限直視間隔應(yīng)修正為 Rmax 4.12 HT (m) +HR (m) (km) 由于電磁波的頻率遠(yuǎn)低于光波的頻率，電波傳播的有效直視間隔 Re 約為 極限直視間隔Rmax 的 70% ，即 Re = 0.

41、7 Rmax . 例如，HT 與 HR 分別為 49 m 和 1.7 m，那么有效直視間隔為 Re = 24 km .悲咕爛抬榜罪屹油室赦鬼蔫微位姑花懊嘛耀領(lǐng)罩究蕉庫(kù)刀暮剖賴賞魄巧艷天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)2.3 電波在平面地上的傳播特征 由發(fā)射天線直接射到接納點(diǎn)的電波稱為直射波；發(fā)射天線發(fā)出的指向地面的電波，被地面反射而到達(dá)接納點(diǎn)的電波稱為反射波。顯然，接納點(diǎn)的信號(hào)應(yīng)該是直射波和反射波的合成。電波的合成不會(huì)象 1 + 1 = 2

42、那樣簡(jiǎn)單地代數(shù)相加，合成結(jié)果會(huì)隨著直射波和反射波間的波程差的不同而不同。波程差為半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，直射波和反射波信號(hào)相加，合成為最大；波程差為一個(gè)波長(zhǎng)的倍數(shù)時(shí)，直射波和反射波信號(hào)相減，合成為最小?？梢?jiàn)，地面反射的存在，使得信號(hào)強(qiáng)度的空間分布變得相當(dāng)復(fù)雜。 實(shí)踐丈量指出：在一定的間隔 Ri之內(nèi)，信號(hào)強(qiáng)度隨間隔或天線高度的添加都會(huì)作起伏變化；在一定的間隔 Ri之外，隨間隔的添加或天線高度的減少，信號(hào)強(qiáng)度將。單調(diào)下降。實(shí)際計(jì)算給出了這個(gè) Ri 和天線高度 HT與 HR 的關(guān)系式： Ri = 4 HT HR / ， 是波長(zhǎng)。 不言而喻， Ri 必需小于極限直視間隔Rmax 。砌蟻鄲仍愁無(wú)臉烈騷疊遙鬧

43、指改匹感豌穩(wěn)覺(jué)譬塞鋒隨紊菠嫌火弦拷聶腋祝天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)2.4 電波的多徑傳播 在超短波、微波波段，電波在傳播過(guò)程中還會(huì)遇到妨礙物(例如樓房、高大建筑物或山丘等) 對(duì)電波產(chǎn)生反射。因此，到達(dá)接納天線的含有多種反射波廣意地說(shuō)，地面反射波也應(yīng)包括在內(nèi)，這種景象叫為多徑傳播。 由于多徑傳輸，使得信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的空間分布變得相當(dāng)復(fù)雜，動(dòng)搖很大，有的地方信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)加強(qiáng)，有的地方信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)減弱；也由于多徑傳輸?shù)挠绊?，還會(huì)使電波的極化方向發(fā)生變化。

44、另外，不同的妨礙物對(duì)電波的反射才干也不同。例如：鋼筋水泥建筑物對(duì)超短波、微波的反射才干比磚墻強(qiáng)。我們應(yīng)盡量抑制多徑傳輸效應(yīng)的負(fù)面影響，這也正是在通訊質(zhì)量要求較高的通訊網(wǎng)中，人們經(jīng)常采用空間分集技術(shù)或極化分集技術(shù)的緣由。 雀真痢跺膜曠須傭瞄佳亨閣苑寶苦孤職瓷肖哎鷹憊邁特蘭擴(kuò)暈晰飽諧知撅天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)2.5 電波的繞射傳播 在傳播途徑中遇到大妨礙物時(shí)，電波會(huì)繞過(guò)妨礙物向前傳播，這種景象叫做電波的繞射。超短波、微波的頻率較高，波

45、長(zhǎng)短，繞射才干弱，在高大建筑物后面信號(hào)強(qiáng)度小，構(gòu)成所謂的“陰影區(qū)。信號(hào)質(zhì)量遭到影響的程度，不僅和建筑物的高度有關(guān)，和接納天線與建筑物之間的間隔有關(guān)，還和頻率有關(guān)。 例如有一個(gè)建筑物，其高度為 10 米，在建筑物后面間隔200 米處，接納的信號(hào)質(zhì)量幾乎不受影響，但在 100 米處，接納信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)比無(wú)建筑物時(shí)明顯減弱。留意，誠(chéng)如上面所說(shuō)過(guò)的那樣，減弱程度還與信號(hào)頻率有關(guān)，對(duì)于 216 223 兆赫的電視射頻信號(hào)，接納信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)比無(wú)建筑物時(shí)低16 dB，對(duì)于 900 兆赫的手機(jī)射頻信號(hào)，接納信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)比無(wú)建筑物時(shí)低22dB . 假設(shè)建筑物高度添加到 50 米，那么在距建筑物 1000 米以內(nèi)，接納信號(hào)的場(chǎng)

46、強(qiáng)都將遭到影響而減弱。也就是說(shuō)，頻率越高、建筑物越高、接納天線與建筑物越近，信號(hào)強(qiáng)度與通訊質(zhì)量受影響程度越大；相反，頻率越低，建筑物越矮、接納天線與建筑物越遠(yuǎn)，影響越小。 因此，選擇基站場(chǎng)地以及架設(shè)天線時(shí)，一定要思索到繞射傳播能夠產(chǎn)生的各種不利影響，留意到對(duì)繞射傳播起影響的各種要素。 校轍侍朗魏傻甥愧潘施函鐐辣胯胳酬順律芝贈(zèng)尹駕以績(jī)身恃梁戚翹盒廁耕天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí) 3 傳輸線的幾個(gè)根本概念 銜接天線和發(fā)射機(jī)輸出端或接納機(jī)輸入

47、端的電纜稱為傳輸線或饋線。傳輸線的主要義務(wù)是有效地傳輸信號(hào)能量，因此，它應(yīng)能將發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號(hào)功率以最小的損耗傳送到發(fā)射天線的輸入端，或?qū)⑻炀€接納到的信號(hào)以最小的損耗傳送到接納機(jī)輸入端，同時(shí)它本身不應(yīng)拾取或產(chǎn)生雜散干擾信號(hào)，這樣，就要求傳輸線必需屏蔽。 順便指出，當(dāng)傳輸線的物理長(zhǎng)度等于或大于所傳送信號(hào)的波長(zhǎng)時(shí)，傳輸線又叫做長(zhǎng)線。3.1 傳輸線的種類 超短波段的傳輸線普通有兩種：平行雙線傳輸線和同軸電纜傳輸線；微波波段的傳輸線有同軸電纜傳輸線、波導(dǎo)和微帶。平行雙線傳輸線由兩根平行的導(dǎo)線組成它是對(duì)稱式或平衡式的傳輸線，這種饋線損耗大，不能用于UHF頻段。同軸電纜傳輸線的兩根導(dǎo)線分別為芯線和屏蔽銅網(wǎng)

48、，因銅網(wǎng)接地，兩根導(dǎo)體對(duì)地不對(duì)稱，因此叫做不對(duì)稱式或不平衡式傳輸線。同軸電纜任務(wù)頻率范圍寬，損耗小，對(duì)靜電耦合有一定的屏蔽作用，但對(duì)磁場(chǎng)的干擾卻無(wú)能為力。運(yùn)用時(shí)切忌與有強(qiáng)電流的線路并行走向，也不能接近低頻信號(hào)線路。 否潘寧參匿訃殃銳揖燈底繳身嚴(yán)先葉吐漫榜棲偽揍埠許啞設(shè)念洶莫銹墩霜天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)3.2 傳輸線的特性阻抗 無(wú)限長(zhǎng)傳輸線上各處的電壓與電流的比值定義為傳輸線的特性阻抗，用0 表示。 同軸電纜的特性阻抗的計(jì)算公式為

49、。60/rLog ( D/d ) 歐。 式中，D 為同軸電纜外導(dǎo)體銅網(wǎng)內(nèi)徑； d 為同軸電纜芯線外徑； r為導(dǎo)體間絕緣介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)。通常0 = 50 歐 ，也有0 = 75 歐的。 由上式不難看出，饋線特性阻抗只與導(dǎo)體直徑D和d以及導(dǎo)體間介質(zhì)的介電常數(shù)r有關(guān)，而與饋線長(zhǎng)短、任務(wù)頻率以及饋線終端所接負(fù)載阻抗無(wú)關(guān)。引盼價(jià)癬托甥芹韭注善溪跳硼明斌魯敏咬屠枚期啊佛磅吞睡約肩黑脹調(diào)醉天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)3.3 饋線的衰減系數(shù) 信號(hào)在

50、饋線里傳輸，除有導(dǎo)體的電阻性損耗外，還有絕緣資料的介質(zhì)損耗。這兩種損耗隨饋線長(zhǎng)度的添加和任務(wù)頻率的提高而添加。因此，應(yīng)合理規(guī)劃盡量縮短饋線長(zhǎng)度。 單位長(zhǎng)度產(chǎn)生的損耗的大小用衰減系數(shù) 表示，其單位為 dB / m 分貝米，電纜技術(shù)闡明書(shū)上的單位大都用 dB / 100 m分貝百米 . 設(shè)輸入到饋線的功率為1 ，從長(zhǎng)度為 Lm 的饋線輸出的功率為2 ，傳輸損耗TL可表示為： TL 10 Lg ( 1 /2 ) ( dB ) 衰減系數(shù) 為 TL / L ( dB / m ) 例如， NOKIA 7 / 8英寸低耗電纜， 900MHz 時(shí)衰減系數(shù)為 4.1 dB / 100 m ，也可寫成 3 dB

51、/ 73 m ， 也就是說(shuō)， 頻率為 900MHz 的信號(hào)功率，每經(jīng)過(guò) 73 m 長(zhǎng)的這種電纜時(shí)，功率要少一半。 而普通的非低耗電纜，例如， SYV-9-50-1， 900MHz 時(shí)衰減系數(shù)為 20.1 dB / 100 m ，也可寫成 3 dB / 15 m ， 也就是說(shuō)， 頻率為 900MHz 的信號(hào)功率，每經(jīng)過(guò)15 m 長(zhǎng)的這種電纜時(shí)，功率就要少一半！筆騾謂蛇湃馴熾?yún)茄胤辗緫阎t汐竣恥莎皺究等眩認(rèn)鐮收曳稍腿隨逗竄難謊天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-

52、天線基本知識(shí)3.4 匹配概念 什么叫匹配？簡(jiǎn)單地說(shuō)，饋線終端所接負(fù)載阻抗L 等于饋線特性阻抗0 時(shí)，稱為饋線終端是匹配銜接的。匹配時(shí)，饋線上只存在傳向終端負(fù)載的入射波，而沒(méi)有由終端負(fù)載產(chǎn)生的反射波，因此，當(dāng)天線作為終端負(fù)載時(shí)，匹配能保證天線獲得全部信號(hào)功率。如以下圖所示，當(dāng)天線阻抗為 50 歐時(shí)，與50 歐的電纜是匹配的，而當(dāng)天線阻抗為 80 歐時(shí)，與50 歐的電纜是不匹配的。 假設(shè)天線振子直徑較粗，天線輸入阻抗隨頻率的變化較小，容易和饋線堅(jiān)持匹配，這時(shí)天線的任務(wù)頻率范圍就較寬。反之，那么較窄。 在實(shí)踐任務(wù)中，天線的輸入阻抗還會(huì)遭到周圍物體的影響。為了使饋線與天線良好匹配，在架設(shè)天線時(shí)還需求經(jīng)

53、過(guò)丈量，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整天線的部分構(gòu)造，或加裝匹配安裝。天線的根本知識(shí)電纜電纜 50 ohms50 ohms 80 ohms天 線醬砒危夾靈攤歲問(wèn)露函駒源玫篇沸鑰酮斗清酗援代搜蹦尼坊含蛾渙劣碌踐天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)3.5 反射損耗 前面已指出，當(dāng)饋線和天線匹配時(shí)，饋線上沒(méi)有反射波，只需入射波，即饋線上傳輸?shù)闹皇窍蛱炀€方向行進(jìn)的波。這時(shí)，饋線上各處的電壓幅度與電流幅度都相等，饋線上恣意一點(diǎn)的阻抗都等于它的特性阻抗。 而當(dāng)天線和饋線不匹配

54、時(shí)，也就是天線阻抗不等于饋線特性阻抗時(shí)，負(fù)載就只能吸收饋線上傳輸?shù)牟糠指哳l能量，而不能全部吸收，未被吸收的那部分能量將反射回去構(gòu)成反射波。天線的根本知識(shí)傳輸線傳輸線 50 ohms天線天線75 ohms朝前 10W前往 0.4W這里的反射損耗為 10Lg(10/0.4) = 14dB輻射 9.6 W例如，在右圖中，由于天線與饋線的阻抗不同，一個(gè)為75 ohms，一個(gè)為50 ohms ，阻抗不匹配，其結(jié)果是移鐳妊憶燎茍聾檸恫茄節(jié)槽幟輾還庫(kù)尋辰此巍刑茵峪嚼鹽競(jìng)呻裙疥啥期漣天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuan

55、g Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)3.6 電壓駐波比 在不匹配的情況下, 饋線上同時(shí)存在入射波和反射波。在入射波和反射波相位一樣的地方，電壓振幅相加為最大電壓振幅max ，構(gòu)成波腹；而在入射波和反射波相位相反的地方電壓振幅相減為最小電壓振幅min ，構(gòu)成波節(jié)。其它各點(diǎn)的振幅值那么介于波腹與波節(jié)之間。這種合成波稱為行駐波。 反射波電壓和入射波電壓幅度之比叫作反射系數(shù)，記為 R 反射波幅度 L0 R 入射波幅度 L0 波腹電壓與波節(jié)電壓幅度之比稱為駐波系數(shù)，也叫電壓駐波比，記為 VSWR 波腹電壓幅度max 1 + R VSWR 波節(jié)電壓輻度min 1 - R終端負(fù)載阻抗

56、L 和特性阻抗0 越接近，反射系數(shù) R 越小，駐波比VSWR 越接近于，匹配也就越好。庇炕喲憶樂(lè)蓑蔚停壁離熒菠祁摯幸鏈扳新紐蘿奢學(xué)寸默壁符篙忽鋁挺掛郁天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí)3.7 平衡安裝 信號(hào)源或負(fù)載或傳輸線，根據(jù)它們對(duì)地的關(guān)系，都可以分成平衡和不平衡兩類。 假設(shè)信號(hào)源兩端與地之間的電壓大小相等、極性相反，就稱為平衡信號(hào)源，否那么稱為不平衡信號(hào)源；假設(shè)負(fù)載兩端與地之間的電壓大小相等、極性相反，就稱為平衡負(fù)載，否那么稱為不平衡負(fù)載

57、；假設(shè)傳輸線兩導(dǎo)體與地之間阻抗一樣，那么稱為平衡傳輸線，否那么為不平衡傳輸線。 在不平衡信號(hào)源與不平衡負(fù)載之間該當(dāng)用同軸電纜銜接，在平衡信號(hào)源與平衡負(fù)載之間該當(dāng)用平行雙線傳輸線銜接，這樣才干有效地傳輸信號(hào)功率，否那么它們的平衡性或不平衡性將遭到破壞而不能正常任務(wù)。假設(shè)要用不平衡傳輸線與平衡負(fù)載相銜接，通常的方法是在糧者之間加裝“平衡不平衡的轉(zhuǎn)換安裝，普通稱為平衡變換器 。滴學(xué)磕命甸陡湖偵揀壞轎酌麗硬狡揩旺折允襪吹惺茫賞厲推貫戚盟晌媒社天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,L

58、TD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí) 3.7.1 二分之一波長(zhǎng)平衡變換器 又稱“形管平衡變換器，它用于不平衡饋線同軸電纜與平衡負(fù)載半波對(duì)稱振子之間的銜接。 “形管平衡變換器還有 1:4 的阻抗變換作用。挪動(dòng)通訊系統(tǒng)采用的同軸電纜特性阻抗通常為50歐，所以在YAGI天線中，采用了折合半波振子，使其阻抗調(diào)整到200歐左右，實(shí)現(xiàn)最終與主饋線50歐同軸電纜的阻抗匹配。等效為等效為RL/2RL/2/2/2駿每簿澤促超嗽優(yōu)呵吻數(shù)姚蘭鄧戲諷痞彩啪擴(kuò)榜惠巧柱聘撫哦稱飛蚤匪瞅天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoog

59、y CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí) 3.7.2 四分之一波長(zhǎng)平衡-不平衡器 利用四分之一波長(zhǎng)短路傳輸線終端為高頻開(kāi)路的性質(zhì)實(shí)現(xiàn)天線平衡輸入端口與同軸饋線不平衡輸出端口之間的平衡-不平衡變換。 同軸饋線同軸饋線導(dǎo)電反射底板導(dǎo)電反射底板 /2 /2 長(zhǎng)對(duì)稱振長(zhǎng)對(duì)稱振子子1/4波長(zhǎng)波長(zhǎng)闌炮錳寅班儈說(shuō)曼汲佑鮑渙謅憨枯哉穩(wěn)咕勇陋抗拆鴨帖助窿普呀壯身烽坡天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))天線根本知識(shí)講座(華光內(nèi)訓(xùn))廣州市北方華光科技有限公司GuangZhou North-HuaGuang Technoogy CO.,LTD內(nèi)部培訓(xùn)-天線基本知識(shí) 4 挪動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋假設(shè)干概念 4.1 室內(nèi)分布系統(tǒng)建立的必要性情況一：現(xiàn)代都市建筑物越來(lái)越高、越來(lái)越密集，而且多以鋼筋混凝土為骨架，再加上全封鎖式的外裝修，挪動(dòng)通訊的無(wú)線電信號(hào)在其間遭到阻撓而衰減，很難進(jìn)展正常的室內(nèi)通訊；在一些高層建筑物的低層，基站信號(hào)通常較弱，存在部分盲區(qū)；在某些超高建筑物的高層，也存在盲區(qū)；諸如地下停車場(chǎng)、地下商場(chǎng)、地鐵、隧道等場(chǎng)所，通常都是盲區(qū)；在城市的邊緣區(qū)，基站密度小，在距基站較遠(yuǎn)的地方，信號(hào)本