【正文】 。 輸入阻抗的電抗分量會減少從天線進入饋線的有效信號功率 。因此 ， 必須使電抗分量盡可能為零 ， 使天線的輸入阻抗為純電阻 。 輸入阻抗與天線的結(jié)構(gòu)和工作波長有關(guān) ， 基本半波振子 ， 即由中間對稱饋電的半波長導(dǎo)線 ， 其輸入阻抗為 （ ＋ｊ ）歐姆 。 當(dāng)把振子長度縮短３ ％ ～５ ％ 時 ， 就可以消除其中的電抗分量 ， 使天線的輸入阻抗為純電阻 ， 即使半波振子的輸入阻抗為 （ 標(biāo)稱 75歐 ） 。 天線的方向性 天線的方向性是指天線向一定方向輻射電磁波的能力 。 對于接收天線而言 ， 方向性表示天線對不同方向傳來的電波所具有的接收能力 。 天線的方向性的特性曲線通常用方向圖來表示 . 方向圖可用來說明天線在空間各個方向上所具有的發(fā)射或接收電磁波的能力 。 天線方向圖 天線的工作頻率范圍 (帶寬 ) 無論是發(fā)射天線還是接收天線 ， 它們總是在一定的頻率范圍內(nèi)工作的 ， 通常 ， 工作在中心頻率時天線所能輸送的功率最大 ， 偏離中心頻率時它所輸送的功率都將減小 ， 據(jù)此可定義天線的頻率帶寬 。 有幾種不同的定義： 一種是指天線增益下降三分貝時的頻帶寬度； 一種是指在規(guī)定的駐波比下天線的工作頻帶寬度 。 在移動通信系統(tǒng)中是按后一種定義的 ， 具體的說 ，就是當(dāng)天線的輸入駐波比 ≤ ， 天線的工作帶寬 。 在 820 MHz 1/2 波長 為 ~ 180mm, 在 890 MHz 為 ~ 170mm 175mm對 ~ 850MHz 將是最佳的 該天線的頻帶寬度 = 890 820 = 70MHz 當(dāng)天線的工作波長不是最佳時天線性能要下降 在 850MHz 1/2 波長振子最佳 在 890 MHz 天線振子 在 820 MHz 在天線工作頻帶內(nèi) ,天線性能下降不多 ,仍然是可以接受的。 頂視 側(cè)視 天線的功能 : 控制輻射能量的去向 在地平面上，為了把信號集中到所需要的地方，要求把 “面包圈” 壓成扁平的 一個單一的對稱振子具有 “面包圈” 形的方向圖 在這兒增益 = 10log(4mW/1mW) = 6dBd 一個對稱臺振子 假設(shè)在接收機中 有 1mW功率 在陣中有 4個對稱振子 在接收機中就 有 4 mW功率 更加集中的信號 對稱振子組陣能夠控制輻射能構(gòu)成 “ 扁平的面包圈 ” 增益是指在輸入功率相等的條件下 ， 實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產(chǎn)生的場強的平方之比 ， 即功率之比 。增益一般與天線方向圖有關(guān) ， 方向圖主瓣越窄 ， 后瓣 、 副瓣越小 ， 增益越高 。 在我們的 “扇形覆蓋天線 ”中，反射面把功率聚焦到一個方向進一步提高了增益。 這里 , “扇形覆蓋天線 ” 與單個對稱振子相比的增益為 10log(8mW/1mW) = 9dBd “扇形覆蓋天線 ” 將在接收機中有 8mW功率 “ 全向陣 ” 例如在接收機中為 4mW功率 (頂視 ) 天線 利用反射板可把輻射能控制聚焦到一個方向 反射面放在陣列的一邊構(gòu)成扇形覆蓋天線 一個單一對稱振子具有面包圈形的方向圖輻射 一個各向同性的輻射器在所有方向具有相同的輻射 一個天線與對稱振子相比較的增益 用 “dBd”表示 一個天線與各向同性輻射器相比較的增益用 “dBi”表示 例如 : 3dBd = dBd 和 dBi的區(qū)別 對稱振子的增益為 前后比 方向圖中，前后瓣最大電平之比稱為前后比。它大，天線定向接收性能就好?；景氩ㄕ褡犹炀€的前后比為１，所以對來自振子前后的相同信號電波具有相同的接收能力。 前向功率 后向功率 以 dB表示的前后比 = 10 log 典型值為 25dB 左右 目的是有一個盡可能小的反向功率 (前向功率 ) (反向功率 ) 波束寬度 方位即水平面方向圖 120176。 (eg) 峰值 10dB點 10dB點 10dB 波束寬度 60176。 (eg) 峰值 3dB點 3dB點 3dB 波束寬度 15176。 (eg) Peak Peak 3dB Peak 3dB 32176。 (eg) Peak Peak 10dB Peak 10dB 俯仰面即垂直面方向圖 在方向圖中通常都有兩個瓣或多個瓣 ， 其中最大的瓣稱為主瓣， 其余的瓣稱為副瓣 。 主瓣兩半功率點間的夾角定義為天線方向圖的波瓣寬度 。 稱為半功率 （ 角 ） 瓣寬 。 主瓣瓣寬越窄 ， 則方向性越好 ， 抗干擾能力越強 。 方向圖旁瓣顯示 上旁瓣抑制 下旁瓣抑制 全向天線增益與垂直波瓣寬度 9dBd全向天線 板狀天線增益與水平波瓣寬度 90? 180? 360? 半功率波瓣寬度 半波振子 帶反射板的半波振子 帶反射板的兩個半波振子 以半波振子 為參考的增益 0dBd 3dBd 6dBd 理論輻射圖 一般說來 ， 天線的主瓣波束寬度越窄 ， 天線增益越高 。 當(dāng)旁瓣電平及前后比正常的情況下 ， 可用下式近似表示 反射面天線 ， 則由于有效照射效率因素的影響 ， 故 天線增益與方向圖的關(guān)系 ? ?HEd B iG 2227000l o g10???? ?HEd B iG 2232022l o g10??? 天線增益與方向圖半功率波瓣寬度的關(guān)系 天線的下傾 為使波束指向朝向地面 , 需要天線下傾 無下傾 電下傾 機械下傾 天線波束下傾的演示 ４ 關(guān)于傳輸線的幾個基本概念 連接天線和發(fā)射 （ 或接收 ） 機輸出 （ 或輸入 ） 端的導(dǎo)線稱為傳輸線或饋線 。 傳輸線的主要任務(wù)是有效地傳輸信號能量 。 因此它應(yīng)能將天線接收的信號以最小的損耗傳送到接收機輸入端 ， 或?qū)l(fā)射機發(fā)出的信號以最小的損耗傳送到發(fā)射天線的輸入端 ， 同時它本身不應(yīng)拾取或產(chǎn)生雜散干擾信號 。 這樣 ， 就要求傳輸線必須屏蔽或平衡 。 當(dāng)傳輸線的幾何長度等于或大于所傳送信號的波長時就叫做長傳輸線 ， 簡稱長線 。 ４ .1 傳輸線的種類 超短波段的傳輸線一般有兩種：平行線傳輸線和同軸電纜傳輸線 （ 微波傳輸線有波導(dǎo)和微帶等 ） 。 平行線傳輸線通常由兩根平行的導(dǎo)線組成 。 它是對稱式或平衡式的傳輸線 。 這種饋線損耗大 ， 不能用于 UHF頻段 。同軸電纜傳輸線的兩根導(dǎo)線為芯線和屏蔽銅網(wǎng) ， 因銅網(wǎng)接地 ， 兩根導(dǎo)體對地不對稱 ， 因此叫做不對稱式或不平衡式傳輸線 。 同軸電纜工作頻率范圍寬 ， 損耗小 ， 對靜電耦合有一定的屏蔽作用 ， 但對磁場的干擾卻無能為力 。使用時切忌與有強電流的線路并行走向 ， 也不能靠近低頻信號線路 。 ４ .2 傳輸線的特性阻抗 無限長傳輸線上各點電壓與電流的比值等于特性阻抗 ， 用符號Ｚ 。 表示 。 同軸電纜的特性阻抗 Ｚ 。 ＝ 〔 138/√ ε r〕 log(D/d)歐姆 。 通常Ｚ 。 =50歐姆 /或 75歐姆 式中 ， D為同軸電纜外導(dǎo)體銅網(wǎng)內(nèi)徑； d為其芯線外徑； ε r為導(dǎo)體間絕緣介質(zhì)的相對介電常數(shù) 。 由上式不難看出 ， 饋線特性阻抗與導(dǎo)體直徑 、 導(dǎo)體間距和導(dǎo)體間介質(zhì)的介電常數(shù)有關(guān) ， 與饋線長短 、 工作頻率以及饋線終端所接負(fù)載阻抗大小無關(guān) 。 ４ .3 饋線衰減常數(shù) 信號在饋線里傳輸 ， 除有導(dǎo)體的電阻損耗外 ， 還有絕緣材料的介質(zhì)損耗 。 這兩種損耗隨饋線長度的增加和工作頻率的提高而增加 。 因此 ， 應(yīng)合理布局盡量縮短饋線長度 。 損耗的大小用衰減常數(shù)表示 。 單位用分貝 （ dB）／米或分貝／百米表示 。 這里順便再說明一下分貝的概念 ， 當(dāng)輸入功率為Ｐ 。 輸出功率為Ｐ時 ， 傳輸損耗可用 γ 表示 ， γ (dB)＝10 log(Ｐ 。 / )(分貝 )。 ４ .4 匹配的概念 什么叫匹配 ？ 我們可簡單地認(rèn)為 ， 饋線終端所接。 時 ， 稱為