《天线rf基础》ppt课件

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1、天　线　ＲＦ　基　础射频RF基本概念：频率和波长及线缆电介常数关系相位和波长关系什么是dB和dBm回波损耗(RL)和驻波比(VSWR)关系阻抗和衰减互调(IM3,PIM)ＲＦ天线常用指标：极化(Polarisation)波束宽(Beamwidth)旁瓣抑制(SideLobeSuppression)下倾角(DownTilt)前后比(FronttobackRatio)隔离度(Isolation)频　率　和　波　长频率：波以振动方式传输，频率指每秒钟波的振动次数，单位赫兹(Hz);频率越高，振动次数越多．波长：一个振动周期内波所传输的长度．电磁波不仅可在电缆里传输，它可在空间任意传输，甚至在真空

2、中．在大气中和在真空中传输几乎没有什么不同，传输速度为光速3*108m/s频率和波长关系：λ=c/fλ=波长(m)C=光速(3*108m/s)f=频率(Hz)频率和波长成反比！波长及线缆电介常数关系真空中波的传输不受任何介质影响，但在线缆传输中，不同传输介质对信号传输速度和波长产生影响．不同介质的电介质常数εr不同，波长和电介常数关系如下：λ=波长(m)C=光速(3*108m/s)f=频率(Hz)εr=电介质常数除了空气,所有介质对波长和传输速度都有影响相　位　和　波　长　关　系相位是对线缆电长度的另一种描述．如左图，一个波的振动周期内，随幅度的变化，我们可以用一个圆周运动来表示，从而转化

3、成角度的变化．我们也常用相位稳定度和相位差来描述线缆的长度偏差，一般是随温度和弯曲而变化的．一个波长可用360度圆来描述dB和dBm什么是dBdB描述的是一个相对值，它是对高比值(eg.1/100,1/10000)的一种简易描述．常用于对射频或音量的描述．具体表述:1/100=10lg(1/100)=10lg1*10-2=-20dB什么是dBmdBm是绝对值，是对功率的一种描述．dBm的参考值是1mW(0dBm=1mWatt)具体表述:Power[dBm]=10lg(Power[mW])例如:1Watt=1*103mW=30dBm;2Watt=10lg2+30dBm=33dBmdB和dBm

4、可以直接相互运算回波损耗(RL)和驻波比(VSWR)关系回波损耗(ReturnLoss)理论上，信号在同阻抗传输链路中100%通过，当遇到阻抗变化时，部分信号被反射回来，这部分损耗称为回波损耗(RL)回波损耗的计算回波损耗有三种计算方式：最常用计算方式是通过信号功率RL=10lgP(in)/P(back)[dB]通过测试电压值的变化RL=20lgU(in)/U(back)[dB]通过阻抗值的变化RL=20lg

5、(Za+Zi)/(Za-Zi)

6、[dB]回波损号是个比值，工程上此值越大越好．RL=0dB--信号被全部反射RL=∞dB-没有任何信号被反射RL=3dB--50%信号被反射回波

7、损耗(RL)和驻波比(VSWR)关系驻波比(VSWR)和回波损耗一样，驻波比也是对信号反射的一种描述方式在一个传输链路中，当我们相反方向同时传输两个同频率的信号时，测试时得到的是一个叠加信号，由于两个信号的方向相反，导致叠加信号不再沿某一方向传输，此时我们称此信号为“驻波”(VSWR=VoltageStandingWaveRatio)驻波比的计算VSWR=Umax/UminUmax=Uf+Ub;Umin=Uf-Ub回波损耗(RL)和驻波比(VSWR)关系和回波损耗(RL)相反，注波比(VSWR)值越小越好．RL和VSWR关系：RL=20lg(VSWR+1)/(VSWR-1)阻抗和衰减阻抗线

8、缆结构对线缆阻抗的影响：阻抗只和内外导体直径比以及绝缘材料的电介质常数(εr)有关，和工作频率及线缆长度无关．阻抗和衰减衰减衰减描述的是信号通过传输介质所损失的能量信号能量损失通常由以下几个原因造成：1.阻抗；2.回波损耗；3.通过外导体的信号泄漏减小信号衰减的途径：1.加粗线径;2.降低阻抗；3.减小绝缘材料的电介质常数(εr)互调(IM3,PIM)什么是互调IM(Intermodulation)信号通过线性设备时，输出频率和输入完全相同．然而，当信号通过一个非线性设备，由于非线性导致输出信号失真，对这些失真信号，我们称为互调信号(IM);如果非线性设备为无源器件，则所产生的互调为无源互

9、调(PIM)当输入信号为２个或多个时，则输出的互调信号非常复杂，我们可以用下面公式来表示：IPM=n*f1+/-m*f2n,m=1,2,3…(互调阶数)互调(IM3,PIM)互调产生因素如果输入多个频率的高功率信号，则任何非线性设备都将产生互调产物，这和设备的非线性程度有紧密关系．导致无源互调的主要因素有：1.非线性的材料；2.粗糙/不洁的连接表面；3.金属接触面的电子通路效应；4.非磁性材料的电磁效应；5.非磁材料对磁