天線知識(shí)簡(jiǎn)要介紹ppt課件(已修改)
2025-05-10 23:40 本頁(yè)面
【正文】 天線知識(shí)簡(jiǎn)要介紹 天線知識(shí)簡(jiǎn)要介紹 ? 主要知識(shí)點(diǎn) : ? 天線方向 ? 天線增益 ? 波瓣寬度 ? 前后比 ? 上旁瓣抑制 ? 天線的極化 ? 常見(jiàn)天線類型 天線方向 ?天線方向 天線方向 發(fā)射天線的基本功能之一是把從饋線取得的能量向周圍空間輻射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向輻射。 垂直放置的半波對(duì)稱振子具有平放的 “面包圈” 形的立體方向圖（圖 a）。 立體方向圖雖然立體感強(qiáng)，但繪制困難， 圖 b 與圖 c 給出了它的兩個(gè)主平面方向圖，平面方向圖描述天線在某指定平面上的方向性。從圖 b 可以看出，在振子的軸線方向上輻射為零，最大輻射方向在水平面上；而從圖 c 可以看出，在水平面上各個(gè)方向上的輻射一樣大。 天線方向 若干個(gè)對(duì)稱振子組陣，能夠控制輻射，產(chǎn)生“扁平的面包圈” ，把信號(hào)進(jìn)一步集中到在水平面方向上。下圖是 4個(gè)半波對(duì)稱振子沿垂線上下排列成一個(gè)垂直四元陣時(shí)的立體方向圖和垂直面方向圖。 天線方向 可以利用反射板可把輻射能控制到單側(cè)方向 平面反射板放在陣列的一邊構(gòu)成扇形區(qū)覆蓋天線。下面的水平面方向圖說(shuō)明了反射面的作用 反射面把功率反射到單側(cè)方向，提高了增益。 天線的基本知識(shí)全向陣 （垂直陣列 不帶平面反射板）。 拋物反射面的使用，更能使天線的輻射，像光學(xué)中的探照燈那樣，把能量集中到一個(gè)小立體角內(nèi)，從而獲得很高的增益。不言而喻，拋物面天線的構(gòu)成包括兩個(gè)基本要素：拋物反射面 和 放置在拋物面焦點(diǎn)上的輻射源。 天線方向 天線增益 ? 天線增益 增益是指：在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的信號(hào)的功率密度之比。它定量地描述一個(gè)天線把輸入功率集中輻射的程度。增益顯然與天線方向圖有密切的關(guān)系，方向圖主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。 可以這樣來(lái)理解增益的物理含義 為在一定的距離上的某點(diǎn)處產(chǎn)生一定大小的信號(hào)。 如果用理想的無(wú)方向性點(diǎn)源作為發(fā)射天線，需要 100W的輸入功率，而用增益為 G = 13 dB = 20的某定向天線作為發(fā)射天線時(shí)，輸入功率只需 100 / 20 = 5W . 換言之，某天線的增益，就其最大輻射方向上的輻射效果來(lái)說(shuō)，與無(wú)方向性的理想點(diǎn)源相比，把輸入功率放大的倍數(shù)。 天線增益 半波對(duì)稱振子的增益為 G = dBi 。 4個(gè)半波對(duì)稱振子 沿垂線上下排列，構(gòu)成一個(gè)垂直 四元陣，其增益約為 G = dBi ( dBi這個(gè)單位表示比較對(duì)象是各向均勻輻射的理想點(diǎn)源 ) 。 如果以半波對(duì)稱振子作比較對(duì)象，則增益的單位是dBd 。 半波對(duì)稱振子的增益為 G = 0 dBd （因?yàn)槭亲约焊约罕?，比值?1，取對(duì)數(shù)得零值。） ； 垂直四元陣，其增益約為 G = – = 6 dB 波瓣寬度 ? 波瓣寬度 方向圖通常都有兩個(gè)或多個(gè)瓣，其中輻射強(qiáng)度最大的瓣稱為主瓣，其余的瓣稱為副瓣或旁瓣。 參見(jiàn)圖 a , 在主瓣最大輻射方向兩側(cè)，輻射強(qiáng)度降低 3 dB（功率密度降低一半）的兩點(diǎn)間的夾角定義為波瓣寬度（又稱 波束寬度 或 主瓣寬度 或 半功率角）。波瓣寬度越窄，方向性越好，作用距離越遠(yuǎn)，抗干擾能力越強(qiáng)。還有一種波瓣寬度，即 10dB波瓣寬度，顧名思義它是方向圖中輻射強(qiáng)度降低 10dB （功率密度降至十分之一） 的兩個(gè)點(diǎn)間的夾角，見(jiàn)圖 b . 波瓣寬度 前后比 ? 前后比 方向圖中，前后瓣最大值之比稱為前后比，記為 F / B 。前后比越大，天線的后向輻射 （或接收）越小。前后比 F / B 的計(jì)算十分簡(jiǎn)單 F / B = 10 Lg {（前向功率密度） /（ 后向功率密度） } 對(duì)天線的前后比 F / B 有要求時(shí)，其典型值為 （ 18 30） dB，特殊情況下則要求（ 35 40） dB 。 前后比 上旁瓣抑制 ?上旁瓣抑制 對(duì)于基站天線，人們常常要求它的垂直面（即俯仰面）方向圖中，主瓣上方第一旁瓣盡可能弱一些。這就是所謂的上旁瓣抑制 ?；镜姆?wù)對(duì)象是地面上的移動(dòng)電話用戶，指向天空的輻射是毫無(wú)意義的。 為使主波瓣指向地面，安置時(shí)需要將天線適度下傾 上旁瓣抑制 天線的極化 ?天線的極化 天線向周圍空間輻射電磁波。電磁波由電場(chǎng)和磁場(chǎng)構(gòu)成。人們規(guī)定：電場(chǎng)的方向就是天線極化方向。一般使用的天線為單極化的。下圖示出了兩種基本的單極化的情況：垂直極化 是最常用的；水平極化 也是要被用到的。 天線的極化 天線的極化 下圖示出了另兩種單極化的情況： +45176。 極化 與 45176。 極化，它們僅僅在特殊場(chǎng)合下使用。 這樣，共有四種單極化了，見(jiàn)下圖 . 把垂直極化和水平極化兩種極化的天線組合在一起，或者， 把 +45176。 極化和 45176。 極化兩種極化的天線組合在一起，就構(gòu)成了一種新的天線 雙極化天線。 天線的極化 天線的極化 ?兩個(gè)單極化天線安裝在一起組成一付雙極化天線，注意，雙極化天線有兩個(gè)接 頭 . 雙極化天線輻射（或接收）兩個(gè)極化在空間相互正交（垂直）的波。 天線的極化 常見(jiàn)天線類型 ?常見(jiàn)天線類型 ?板狀天線 ?高增益柵狀拋物面天線 ?八木定向天線 ?室內(nèi)吸頂天線 ?室內(nèi)壁掛天線 常見(jiàn)天線類型 ? 板狀天線 無(wú)論是 GSM 還是 CDMA， 板狀天線是用得最為普遍的一類極為重要的基站天線。這種天線的優(yōu)點(diǎn)是：增益高、扇形區(qū)方向圖好、后瓣小、垂直面方向圖俯角控制方便、密封性能 可靠以及使用壽命長(zhǎng)。 板狀天線也常常被用作為直放站的用戶天線，根據(jù)作用扇形區(qū)的范圍大小，應(yīng)選擇相應(yīng)的天線型號(hào)。 常見(jiàn)天線類型 ? 基站
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