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时间:2019-03-08
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1、1、无线电波的基本知识2、超短波的传播3、天线辐射电磁波的基本原理4、关于传输线的几个基本概念5、典型的移动基站天线技术指标综述6、通信距离方程7、电磁波安全标准8、基站天馈系统9、抛物面天线简介11无线电波的基本知识无线电波的基本知识1.1无线电波什么叫无线电波?无线电波是一种能量传输形式,在传播过程中,电场和磁场在空间是相互垂直的,同时这两者又都垂直于传播方向。无线电波有点象一个池塘上的波纹,在传播时波会减弱。无线电波和光波一样,它的传播速度和传播媒质有关。无线电波在真空中的传播速度等于光速。我们用C=300
2、000公里/秒表示。在媒质中的传播速度为:Vε`=C/√ε,式中ε为传播媒质的相对介电常数。空气的相对介电常数与真空的相对介电常数很接近,略大于1。因此,无线电波在空气中的传播速度略小于光速,通常我们就认为它等于光速。电磁波的传播振子磁场磁场电场电场电场电波传输方向无线电波的波长、频率和传播速度的关系可用式λ=V/f表示。式中,V为速度,单位为米/秒;f为频率,单位为赫芝;λ为波长,单位为米。由上述关系式不难看出,同一频率的无线电波在不同的媒质中传播时,速度是不同的,因此波长也不一样。我们通常使用的聚四氟乙烯型绝
3、缘同轴射频电缆其相对介电常数ε约为2.1,因此,Vε≈C/1.44,λε≈λ/1.44。波长11..22无线电波的极化无线电波的极化无线电波在空间传播时,其电场方向是按一定的规律而变化的,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。如果电波的电场方向垂直于地面,我们就称它为垂直极化波。如果电波的电场方向与地面平行,则称它为水平极化波。甚麽是天线?•把从导线上传下来的电信号做为无线电波发射到空间…...•收集无线电波并产生电信号Blahblahblahblah1.3天线的极化天线辐射的电磁场的
4、电场方向就是天线的极化方向垂直极化水平极化+45度倾斜的极化-45度倾斜的极化双极化天线两个天线为一个整体传输两个独立的波V/H(垂直/水平)倾斜(+/-45°)1.4圆极化波如果电波在传播过程中电场的方向是旋转的,就叫作椭圆极化波。旋转过程中,如果电场的幅度,即大小保持不变,我们就叫它为圆极化波。向传播方向看去顺时针方向旋转的叫右旋圆极化波,反时针方向旋转的叫做左旋圆极化波。垂直极化波要用具有垂直极化特性的天线来接收;水平极化波要用具有水平极化特性的天线来接收;右旋圆极化波要用具有右旋圆极化特性的天线来接收;而
5、左旋圆极化波要用具有左旋圆极化特性的天线来接收。当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时,在接收过程中通常都要产生极化损失,例如:当用圆极化天线接收任一线极化波,或用线极化天线接收任一圆极化波时,都要产生3分贝的极化损失,即只能接收到来波的一半能量;1.5极化损失当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时,在接收过程中通常都要产生极化损失,例如:当用圆极化天线接收任一线极化波,或用线极化天线接收任一圆极化波时,都要产生3分贝的极化损失,即只能接收到来波的一半能量;当接收天线的极化方向(例如水平或右旋圆极化)
6、与来波的极化方向(相应为垂直或左旋圆极化)完全正交时,接收天线也就完全接收不到来波的能量,这时称来波与接收天线极化是隔离的。1.6(极化)隔离隔离代表馈送到一种极化的信号在另外一种极化中出现的比例在这种情况下的隔离为10log(1000mW/1mW)=30dB1000mW(即1W)1mW2超短波的传播无线电波的波长不同,传播特点也不完全相同。目前GSM和CDMA移动通信使用的频段都属于UHF(特高频)超短波段,其高端属于微波。2.1超短波和微波的视距传播超短波和微波的频率很高,波长较短,它的地面波衰减很快。因此也
7、不能依靠地面波作较远距离的传播,它主要是由空间波来传播的。空间波一般只能沿直线方向传播到直接可见的地方。在直视距离内超短波的传播区域习惯上称为“照明区”。在直视距离内超短波接收装置才能稳定地接收信号。直视距离和发射天线以及接收天线的高度有关系,并受到地球曲率半径的影响。由简单的几何关系式可知AB=3.57(√H+√H)(公里)TR由于大气层对超短波的折射作用,有效传播直视距离为AB=4.12(√H+√H)(公里)TRARO'RBTR接收天线高H发射天线高HRT2.2电波的多径传播电波除了直接传播外,遇到障碍物,例
8、如,山丘、森林、地面或楼房等高大建筑物,还会产生反射。因此,到达接收天线的超短波不仅有直射波,还有反射波,这种现象就叫多径传输。由于多途径传播使得信号场强分布相当复杂,波动很大;也由于多径传输的影响,会使电波的极化方向发生变化,因此,有的地方信号场强增强,有的地方信号场强减弱。另外,不同的障碍物对电波的反射能力也不同。例如:钢筋水泥建筑物对超短波的反射能力比砖墙强。我们应
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