移動通信天線系統(tǒng)ppt課件(完整版)
【正文】 ? 有兩種定義 : – 天線增益下降 3dB時的帶寬 (不同于 HPBW) – 在規(guī)定的駐波比下天線的工作帶寬 ? 在移動通信系統(tǒng)中 ,按第二種定義 ,具體說 ,就是當(dāng)天線的輸入駐波比 ≤作帶寬 . 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 30 天線的基本原理 工作頻率范圍 (帶寬 ) ? 天線的工作波長不是最佳時天線的性能要下降 . ? 在工作帶寬內(nèi) ,天線的方向圖 ,增益 ,輸入阻抗和極化都會有微小的變化 ,但都在容許范圍內(nèi) ,而在工作頻帶之外 ,天線的這些電性能都將變壞 . 在 890 MHz 在 820 MHz 在 850MHz 1/2 波長振子最佳 該天線的工作帶寬 =890820=70MHz 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 31 天線的基本原理 功能 ? 天線的功能 :控制輻射能量的去向 ? 單一對稱振子的方向圖 ? 為了把信號能量集中到需要的方向 ,要求把波型壓扁 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 32 天線的基本原理 功能 ? 利用對稱振子陣列控制輻射能量為扁平形狀 一個對稱振子 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 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 33 ? 定義 :在相等的輸入功率下 ,天線在最大輻射方向上某點產(chǎn)生的輻射功率密度和理想的參考輻射單元所在同一點所產(chǎn)生的輻射功率密度之比值 . ? 增益一般與天線方向圖有關(guān) ,方向圖主瓣越窄 ,后瓣 ,旁瓣越小 ,增益越高 . 天線的基本原理 增益 Pt Pt r r Si S G = ?D, ? = Pt/Pt0 Pt0 Pt0 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 34 天線的基本原理 dBi和 dBd 一個單一對稱振子 dipole具有面包圈形的方向圖輻射 一個各向同性 isotropic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 dBd=(Alcatel資料為 ,另有 ?) 例如 : 3dBd = 對稱振子的增益為 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 35 天線的基本原理 反射板 ? 利用反射板可把輻射能量控制聚焦到一個方向 (頂視 ) 天線 “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 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。 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 5 無線電波的基本知識 傳播形式 ? 電波的各種傳播形式 – 天波傳播 : ? 借由電離層的反射作用，電波在地面與電離層之間來回反射傳播至較遠(yuǎn)的地方。我們把經(jīng)過電離層反射到地面的電波叫天波。 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 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 36 天線的基本原理 前后比 ? 定義 :方向圖中 ,前后瓣最大電平之比 . ? 前后比大 ,天線的定向接收性能就好 .一般應(yīng) ≥20dB ? 基本半波振子天線的前后比 =1,對于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 ) 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 37 天線的基本原理 波束寬度 ? 方向圖中通常有兩個或多個波瓣 ,其中最大的波瓣稱為主波瓣 ,其余的稱為副波瓣或旁波瓣 . ? 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 . ? 主瓣寬越窄 ,則方向性越好 ,抗干擾性越強 . 60176。 =〔 138/√ ε r〕 log(D/d)Ω ,通常 Ｚ。 ? 當(dāng)使用的終端負(fù)載是天線時，如果天線振子較粗，輸入阻抗隨頻率的變化就較小，容易和饋線保持匹配，這時振子的工作頻率范圍就較寬。 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 55 目錄 ? 無線電波的基本知識 ? 天線的基本原理 ? 傳輸線的基本概念 ? 典型的移動通信天線技術(shù)指標(biāo) ? 電磁波安全標(biāo)準(zhǔn) ? 基站天饋線系統(tǒng) ? 拋物面天線簡介 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 56 典型的天線技術(shù)指標(biāo) ? 頻率范圍 MHz 820 890 ? 頻帶寬度 MHz 70 ? 增益 dBi 15 ? 極化 垂直極化 ? 阻抗 ? 50 ? 反射損耗 dB 18 ? 半功率 (3dB) ? 方位 64 176。 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 59 電磁波安全標(biāo)準(zhǔn) 最小安全距離的計算 假設(shè)天線的 EIRP是 10dBm=10mw=10000?w 按一級標(biāo)準(zhǔn)計算：允許的功率密度為 10?w/cm2，那么能滿足要求的最小距離為： 10000?w/4? d2= /d2=10?w/ cm2
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