天线知识(补充)

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1、天线知识天线的概念天线(Antenna)是在无线电收发系统中，向空间辐射或从空间接收电磁波的装置。是无线电通信系统中必不可少的部分。由于各种设备要求采用的波段不同，天线的设计也就不同，不同用途的天线需要设计成各种样式，就是我们通常称的天线程式。如在长、中、短波段，一般用导线构成天线，有T形、倒L形、环形、菱形、鱼骨形、笼形天线等。在微波波段，用金属板或网制成喇叭天线，抛物面天线，金属面上开槽的裂缝天线，金属或介质条排成的透镜天线等。天线的分类天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。按用途可分为基地台天线（basestationantenn

2、a）和移动台天线（mobileportableantennas）按工作频率可划分为超长波、长波、中波、短波、超短波和微波按其方向性可划分为全向和定向天线按其结构性可划分为线天线和面天线天线原理导线上有交变电流流动时，就可以发生电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长度和形状有关。如图1.1a所示，若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微弱；将两导线张开，如图1.1b所示，电场就散播在周围空间，因而辐射增强。必须指出，当导线的长度L远小于波长λ时，辐射很微弱；导线的长度L增大到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。图1.1a图1.1b天

3、线的方向性讨论天线方向性是指天线向一定方向辐射电磁波的能力。它的这种能力可采用方向图来表示，方向图主瓣的宽度，方向性系数等参数进行描述。所以方向性是衡量天线优劣的重要因素之一。天线有了方向性，就能在某种程度上相当于提高发射机或接收机的效率，并使之具有一定的保密性和抗干扰性。天线的五个基本参数方向图（波瓣宽度）增益输入阻抗(50Ω,75Ω,120Ω)前后比极化方式频率范围天线方向图天线方向图是天线辐射出的电磁波在自由空间存在的范围。是表示天线方向性的特性曲线，即天线在各个方向上所具有的发射或接收电磁波能力的图形。波瓣宽度是定向天线常用的一个很重要的参数，它是指天线的辐射图中

4、低于峰值3dB处所成夹角的宽度（天线的辐射图是度量天线各个方向收发信号能力的一个指标，通常以图形方式表示为功率强度与夹角的关系）。方向图通常都有两个或多个瓣，其中辐射强度最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣或旁瓣。参见图1.3.4a,在主瓣最大辐射方向两侧，辐射强度降低3dB（功率密度降低一半）的两点间的夹角定义为波瓣宽度（又称波束宽度或主瓣宽度或半功率角或波瓣角）。波瓣宽度越窄，方向性越好，作用距离越远，抗干扰能力越强。移动通信天线波瓣宽度与覆盖的关系天线垂直的波瓣宽度一般与该天线所对应方向上的覆盖半径有关。因此，在一定范围内通过对天线垂直度（俯仰角）的调节，可以达到改善

5、小区覆盖质量的目的，这也是我们在网络优化中经常采用的一种手段。主要涉及两个方面水平波瓣宽度和垂直平面波瓣宽度。水平平面的半功率角（H－PlaneHalfPowerbeamwidth）:(45°,60°,90°等)定义了天线水平平面的波束宽度。角度越大,在扇区交界处的覆盖越好，但当提高天线倾角时，也越容易发生波束畸变，形成越区覆盖。角度越小，在扇区交界处覆盖越差。提高天线倾角可以在移动程度上改善扇区交界处的覆盖，而且相对而言，不容易产生对其他小区的越区覆盖。在市中心基站由于站距小，天线倾角大，应当采用水平平面的半功率角小的天线，郊区选用水平平面的半功率角大的天线；垂直平面的

6、半功率角（V－PlaneHalfPowerbeamwidth）:（48°,33°,15°,8°）定义了天线垂直平面的波束宽度。垂直平面的半功率角越小，偏离主波束方向时信号衰减越快，在越容易通过调整天线倾角准确控制覆盖范围。3dB波瓣宽度-3dB点/-10dB点-3dB点/-10dB点图1.3.4a／b峰值方向（最大辐射方向）带反射板的二半波振子垂直阵列VerticalPlane垂直方向图（侧视图）反射板长度为L两个半波振子两个半波振子（带反射板）在垂直面上的配置HorizontalPlane水平方向图（俯视图）VerticalPlane垂直方向图（侧视图）增益（Gain）

7、天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力，它是选择基站天线最重要的参数之一。一般来说，增益的提高主要依靠减小垂直面向辐射的波瓣宽度，而在水平面上保持全向的辐射性能。天线增益对移动通信系统的运行质量极为重要，因为它决定蜂窝边缘的信号电平。增加增益就可以在一确定方向上增大网络的覆盖范围，或者在确定范围内增大增益余量。任何蜂窝系统都是一个双向过程，增加天线的增益能同时减少双向系统增益预算余量。另外，表征天线增益的参数有dBd和dBi。dBi是相对于点源天线(全向天线)的增益，在各方向的辐射是均匀的；dBd相对于对称阵子（偶