天线基本原理及室分天线介绍.ppt

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1、二〇一三年四月十六日网优中心无线优化室中国联通天线知识交流1天线基本原理2天线常用参数3东莞室分天线类型目录电磁辐射的机理源自麦克斯韦方程电荷能产生电场，电流能产生磁场，而且变化的电场能够产生变化的磁场，变化的磁场也能够产生变化的电场，预言了电磁波的存在。1.1无线电波麦克斯韦方程：1.2无线电波的极化天线的定义：能够有效地向空间某特定方向辐射电磁波或能够有效地接收空间某特定方向来的电磁波的装置。传输线终端张角传输线对称振子天线的辐射原理：天线的功能：能量转换－导行波和自由空间波的转换；定向辐射（接收）－具有一定的方向性。1.3天线传输原理根据C（光速）=f（频率）

2、×λ（波长）得出波长与频率成反比频率越低，波长越长，天线越大波长1/2波长1/4波长1/4波长1/2波长半波振子半波振子是天线的基本辐射单元天线的组成：天线是由若干半波振子按照一定规格排列而成。例：λ=3×１０８mps/900MHz≈0.3m水平面波束宽度=360º垂直面波束宽度=78º1.4天线基本概念－半波振子水平面H面垂直面E面立体图方向图象一个“汽车轮胎”71.5天线基本概念－增益、方向图和天线尺寸之关系天线增益的几个要点：天线是无源器件，不能产生能量。天线增益只是将能量有效集中向某特定方向辐射或接受电磁波的能力。天线的增益由振子叠加而产生。增益越高，天线长

3、度越长。增益增加3dB，体积增大一倍。天线增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。1天线基本原理2天线常用参数3东莞室分天线类型目录92天线辐射参数辐射参数:主瓣；副瓣；增益；半功率波束宽度；前后比；交叉极化鉴别率；上旁瓣抑制；下零点填充；波束下倾角；102.1天线辐射参数－增益全向辐射器在各个方向上的辐射能量相等单一偶极子的“汽车轮胎”形辐射图2.15dB偶极子比全向辐射器的增益高2.15dB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:0dBd=2.15dBi天线理想参考物P1P2G=10log(P1/P2)P011水平

4、面波束宽度10dB波瓣宽度120°(eg)峰值峰值-10dB峰值-10dB60°(eg)峰值峰值-3dB峰值-3dB3dB波瓣宽度15°(eg)峰值峰值-3dB峰值-3dB32°(eg)峰值峰值-10dB峰值-10dB垂直面波束宽度2.2天线辐射参数－波束宽度12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后向功率前向功率前后比(dB)=10log，典型值约为25dB目的是尽可能减少后向辐射功率前向功率后向功率2.3天线辐射参数－前后比13垂直方式水平方式+45斜角-45斜角无线电波振动的平面称为它的极化面2.4天线辐射参数－极化14上旁瓣(dB)下旁瓣(dB

5、)2.7天线辐射参数－旁瓣抑制、零点填充、波束下倾角152.7天线辐射参数－驻波比驻波比就是一个数值，用来表示天线和电波发射台是否匹配。如果SWR的值等于1，则表示发射传输给天线的电波没有任何反射，全部发射出去，这是最理想的情况。如果SWR值大于1，则表示有一部分电波被反射回来，最终变成热量，使得馈线升温。被反射的电波在发射台输出口也可产生相当高的电压，有可能损坏发射台。驻波比为传输线上的电压最大值与电压最小值之比162.8天线电路参数电路参数：驻波比，隔离度，无源交调驻波比为传输线上的电压最大值与电压最小值之比。当天线端口没有反射时，就是理想匹配，驻波比为1；当天

6、线端口全反射时，驻波比为无穷大。17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)=30dB2.9天线电路参数－隔离度18无源交调（PIM）：当两个频率f1和f2输入到天线，由于非线性效应，天线辐射的信号除频率f1和f2外，还包括有其他频率，如2f1-f2和2f2-f1(3阶)等。天线互调是指当两个或多个发射频率信号经过天线时，由于天线的非线性而引起的与原信号频率及倍频有和差关系、并落在接收频带内的射频信号。这些信号电平足够大时，就会造成系统性能下降。2.10天线电路参数－无源交调191

7、、传统射灯天线东莞室分天线类型该款天线为定向天线，分为传统射灯天线及高增益射灯天线两种，其中传统射灯天线垂直及水平波瓣均较大，适用于住宅楼宇楼间距较宽，住宅楼层较高且水平面较宽的楼宇覆盖，可安装于楼顶向下打或安装于楼顶往上打的覆盖方式，俯仰机械角度较大，可灵活运用于覆盖各种不同户型的楼宇。20202、新型射灯天线该款天线为美化双极化射灯天线，目前主要应用于小区综合覆盖及室分外打兼顾覆盖道路，特别是在小区综合覆盖中，因其美化隐蔽性高、水平及垂直方向角都较传统射灯约小一半，且增益较高（15dBi），能有效控制室分信号外泄，且较高增益能满足室内深度覆盖需求。该天线体积