G天线原理及选型

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1、WCDMA天线原理及选型WCDMA网络规划组制作前言天线在无线通信系统中起着重要的作用。WCDMA中各种场景下天线的选型会直接影响到网络的性能。课程内容Training.huawei.com第一章天线原理第二章天线分类第三章天线主要指标第四章天线选型原则第五章天线新技术第一章天线原理第一节天线的作用第二节天线工作原理第三节天线工作带宽第四节天线极化无线作用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将传输线中的高频电磁能转成为自由空间的电磁波，或反之将自由空间中的电磁波转化为传

2、输线中的高频电磁能。天线示意图第一章天线原理第一节天线的作用第二节天线工作原理第三节天线工作带宽第四节天线极化天线工作原理导线载有交变电流时，就可以形成电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长短和形状有关；当导线的长度增大到可与波长相比拟时，导线上的电流就大大增加，因而就能形成较强的辐射。通常将上述能产生显著辐射的直导线称为振子。天线工作原理两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一波长，称为半波振子。全长与波长相等的振子，称为全波对称振子。将振子折合起来的，称为折合振子。1/2波长1/4波长1/4波长1

3、/2波长波长天线工作原理第一章天线原理第一节天线的作用第二节天线工作原理第三节天线工作带宽第四节天线极化天线工作带宽无论是发射天线还是接收天线，它们总是在一定的频率范围内工作的，通常，工作在中心频率时天线所能输送的功率最大，偏离中心频率时它所输送的功率都将减小，据此可定义天线的频率带宽。天线工作带宽有几种不同的定义：一种是指天线增益下降三分贝时的频带宽度；一种是指在规定的驻波比下天线的工作频带宽度。在移动通信系统中是按后一种定义的，具体的说，就是当天线的输入驻波比≤1.5时，天线的工作带宽。第一章天线原理第一

4、节天线的作用第二节天线工作原理第三节天线工作带宽第四节天线极化天线极化天线辐射的电磁场的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V/H(垂直/水平)倾斜(+/-45°)两个天线为一个整体传输两个独立的波极化损失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与来波的极化方向完全正交时，接

5、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。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1000mW(即1W)1mW在这种情况下的隔离为10log(1000mW/1mW)=30dB课程内容Training.huawei.com第一章天线原理第二章天线分类第三章天线主要指标第四章天线选型原则第五章天线新技术按辐射方向划分图：定向天线图：全向天线按外形划分板状天线帽形天线鞭状天线面状天线按极化方式划分课程内容Training.huawei.com第一章天线原理第二章天线分类第三章

6、天线主要指标第四章天线选型原则第五章天线新技术第三章天线主要指标第一节天线电气指标第二节天线机械指标天线主要电气指标天线增益增益是指在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的场强的平方之比，即功率之比。增益一般与天线方向图有关，方向图主瓣越窄，后瓣、副瓣越小，增益越高。dBd和dBi的区别一个单一对称振子具有面包圈形的方向图辐射对称振子的增益为2.17dB一个天线与对称振子相比较的增益用“dBd”表示一个天线与各向同性辐射器相比较的增益用“dBi”表示例如:3dBd=5.17dBi天线方向图

7、对称半波振子方向图顶视侧视定向天线方向图全向天线方向图天线其它电气指标前后比方向图中，前后瓣最大电平之比称为前后比。它大，天线定向接收性能就好。后向功率前向功率以dB表示的前后比=10log典型值为25dB左右(前向功率)(反向功率)波束宽度方位即水平面方向图120°(eg)峰值-10dB点-10dB点10dB波束宽度60°(eg)峰值-3dB点-3dB点3dB波束宽度15°(eg)PeakPeak-3dBPeak-3dB32°(eg)PeakPeak-10dBPeak-10dB俯仰面即垂直面方向图在方向图中通常都

8、有两个瓣或多个瓣，其中最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣。主瓣两半功率点间的夹角定义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，抗干扰能力越强。波束宽度天线是一种能量集中的装置，在某个方向辐射的增强意味着其他方向辐射的减弱。通常可以通过水平面波瓣宽度的缩减来增强某个方向的辐射强度以提高天线增益。在天