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1、天线是什么?,电信号从有线转为无线电波形式向空中发射出去将收集的无线电波转为电信号。,无线电波是电磁能量在空中传播时的“振动”无线电波在空中以30万公里/秒的速率传播,无线电波就象池塘水面顶部的波纹,无线电波在传播过程中会衰减,无线电波,频率即“振动”的速率，或解释为在一秒内通过的波的数量（即每秒的周期数，又叫赫兹，如取一百万作为单位，则为兆赫兹）,波长是波在两个相邻周期上的相同点的距离,频率与波长,A 1/2 波长偶极子的长度800MHz is 200mm 长400MHz is 400mm 长,偶极子是天线中广泛应用的一种辐射单元。偶极子的长度与波长成正例。,偶极子,820 MHz 的1/2
2、 波长 180mm,890 MHz 的 1/2 波长 170mm天线将优化为 850MHz-175mm天线带宽=890-820=70MHz,当波长不是最优值时，性能下降,在频率范围内可保持可接受的性能水平,频率范围,使“汽车轮胎”“扁平化”，将信号集中到地面需要覆盖的地区,一个单一偶极子的辐射能量图看起来就象一个“汽车轮胎”,天线如何控制无线辐射能量走向？,立体图,性能的增强称为增益.在这里，增益=10log(4mW/1mW)=6dBd,一个偶极子的接收机功率为1mW（例）,偶极子阵列接收机功率为 4 mW（例）,集中性更强的信号,“汽车轮胎”“扁平化”控制辐射能量走向,将偶极子组成阵列,“扇
3、形天线”中的反射板将能量聚焦到一个方向，进一步提高了天线的增益。在这个例子中，扇形天线的增益比单一偶极子的增益为：10log(8mW/1mW)=9dBd,在阵列的的一边放置反射板,方向性聚焦控制无线辐射能量走向,单一偶极子的“汽车轮胎”形辐射图,全向辐射器在各个方向上的辐射能量相等,天线相对于偶极子的增益用“dBd”表示天线相对于全向辐射器的增益用“dBi”表示如:3dBd=5.17dBi,偶极子比全向辐射器的增益高 2.17dB,dBd 和 dBi,前后比,前后比是指扇形天线的前向辐射功率和后向辐射功率之比,前后比(dB)=10 log，典型值约为25dB目的是尽可能减少后向辐射功率,波瓣宽
4、度,方位角(如水平面)图,10dB 波瓣宽度,仰角(如垂直面)图,旁瓣,天线下倾角,下倾角使天线波束指向地面,无下倾角,电调下倾角,机械下倾角,天线下倾角,电缆 50 欧姆,天线 50 欧姆,阻抗,阻抗是电磁能量通过介质的一个特性阻抗的单位为欧姆()。,为实现良好的性能，阻抗需达到匹配状态,80 欧姆,回波损耗,阻抗的变化会干扰能量流传输的方式，并使部分能量反弹,9.5 W,前向:10W,回波:0.5W,此例中，回波损耗为 10log(10/0.5)=13dBVSWR(驻波比)是对此现象的另一种度量方法，与回波损耗有一个换算公式,垂直方式,水平方式,+45斜角,-45斜角,极化,无线电波振动的平面称为它的极化面,双极化天线,即一个单元中有两个天线,两个天线中的波是相互独立的,隔离度,隔离度是某一极化接收到的另一极化信号的比例,1000mW(即 1W),1mW,该例子中，隔离度为：10log(1000mW/1mW)=30dB,精品课件！,精品课件！,总结：参数典型值,频率范围MHz820-890带宽MHz70增益dBi15极化垂直阻抗 欧姆50回波损耗dB18半功率(3dB)波束宽度 方位角64 仰角 18下降10dB功率波束宽 方位角120 仰角 30前后比dB30垂直面上旁瓣抑角dB-12 垂直面上旁瓣抑角dB-14 电调下倾角(可调)2-10,
