移動通信天線系統(tǒng)ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-31 08:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ,即饋電點(diǎn)兩端感應(yīng)的信號電壓和信號電流之比 . – 輸入阻抗有電阻分量和電抗分量 . ? 電抗分量會減少從天線進(jìn)入饋線的有效信號功率 . ? 應(yīng)使電抗分量盡量為零 ,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 ,其輸入阻抗為 (+)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75Ω) 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 26 天線的基本原理 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 ,從各方向上接收到的能量是不均勻的 . ? 可以用輻射方向圖來描述天線的方向性 . – 輻射方向圖就是以在天線為球心的等半徑球面上 ,相對場強(qiáng)隨坐標(biāo)變量 θ和 Φ變化的圖形 . – 一般天線廠家只提供二維的天線方向圖 . 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 27 天線的基本原理 三維方向圖 ? 天線的三維方向圖 下傾演示 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 28 天線的基本原理 二維方向圖 ? 二維方向圖 0 dB 3 dB 10 dB 0 dB 3 dB 10 dB 垂直 水平 旁瓣 null direction 主波束 HPBW 2022/6/1 上海貝爾阿爾卡特通信公司 29 天線的基本原理 工作頻率范圍 (帶寬 ) ? 發(fā)射天線和接收天線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輸送的功率最大 ,偏離中心頻率時輸送的功率就會減小 . ? 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(jī)中 有 1mW功率 在陣中有 4個對稱振子 在接收機(jī)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(diǎn)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(diǎn)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(jī)中有 8mW功率 “全向陣 ” 例如在接收機(jī)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(jìn)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 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
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