天线的基本原理和指标

天线基本原理天线各种天线什么是天线？将带有各种信息的电信号以无线电波的形式沿指定方向发射到天空…收集某个方向的无线电波能量并产生一个电信号

无线电波是通过空间传播的电磁能量的“振动”有点象小池塘上面的波纹他们在空间传播的速度为300,000,000m/sec波纹慢慢向外传播频率就是“振动”的速度

或1秒钟内波通过的次数（每秒周称为赫兹，记为Hz，还有KHz，MHz，GHz等）

波长低频

高频

频率与波长当波向前传播时，两个连续周期之间的距离称之为波长波长1/2波长A1/2波长偶极子：

800MHz为~200mm长

400MHz为~400mm长1/4波长1/4波长1/2波长偶极子偶极子偶极子在天线中一般用作辐射基础偶极子的长度与波长成比例820MHz1/2波长

~180mm,890MHz~170mm天线在850MHz最适合的1/2波长为~175mm天线带宽=890-820=70MHz频率范围当波长不合适时，天线性能会下降850MHz偶极子最适合1/2波长at890MHz天线偶极子at820MHz在一定频率范围内，性能的下降是可以接受的

顶视图侧视图天线把无线电波能量

控制到哪儿去需要在水平方向“压扁”这个“圈饼”，用以“浓缩”信号，使其能够到达预期地方

单一偶极子具有“圈饼”形方向图性能的提高称之为增益.这里增益为=10log(4mW/1mW)=6dBd一个偶极子

接收1mW功率按阵列组合的几个偶极子接收4mW功率更多的

浓缩

信号把无线电波能量控制到哪儿去..

“压扁”这个“圈饼”按阵列组合偶极子“扇形”天线的反射体具有向一个方向聚集能量的作用，进一步提高了增益这里,与单一偶极子相比，扇形天线的增益为10log(8mW/1mW)=9dBd“扇形阵列”

接收8mW功率“全向阵列”

接收4mW功率(顶视图)天线把无线电波能量控制到哪儿去..

聚集在一个方向在阵列的一侧放置一个反射体天线增益当输入相同功率时，某一天线和无方向性天线在猪波束方向上，每单位立体角内辐射功率之比。天线将发射功率往某一指定方向集中辐射的能力。一般是把天线最大辐射方向上的场强E与理想各向同性天线均匀辐射场强E0相比较从接收的角度看，也可以把增益理解为天线收取某一方向电磁波的能力，这时增益可表示为天线的有效接收面积与与各向同性天线的接收面积的比值单一偶极子按“圈饼”图形辐射等向性辐射体向所有方向均等辐射与偶极子相比，天线的增益记为“dBd”与等向性辐射体相比，天线的增益记为“dBi”eg:3dBd=5.17dBidBd

与dBi2.17dB偶极子的

增益为2.17dB前后比（dB）=10log（），其典型值为

25dB目标：尽可能降低反向功率

前向功率

后向功率前后比扇区天线前向辐射功率和后向辐射功率之比后向功率前向功率波束宽度水平面方向图120°(eg)PeakPeak-10dBPeak-10dB10dB波束宽度60°(eg)PeakPeak-3dBPeak-3dB3dB波束宽度15°(eg)PeakPeak-3dBPeak-3dB32°(eg)PeakPeak-10dBPeak-10dB垂直面方向图旁瓣下旁瓣抑制(dB)上旁瓣抑制(dB)天线下倾在波束的朝向上向下倾斜无下倾电子下倾机械下倾天线下倾

馈线

50ohms

天线

50ohms 阻抗阻抗是用来描述电磁能量是否能顺畅通过的一个物理量其测量单位为欧姆()为获得最佳性能，阻抗必须匹配80ohms反射损耗阻抗不匹配，会引起电磁波反射，妨碍能量的有效传递9.5W80

ohms50ohms前向:10W返回:0.5W这里，反射损耗为：RL=10log(10/0.5)=13dB电压驻波比阻抗匹配状况的另一种表达形式是电压驻波比，用符号VSWR表示RL=20lg

dBVSWR+1VSWR-1垂直极化水平极化+45∘斜极化-45∘斜极化极化无线电波振动的不同方向，称之为极化双极化天线两个天线放置在一个单元中V/H(垂直/水平)斜极化(+/-45°)两路电磁波相互独立极化隔离度馈送到一个极化方向端口的信号在另一个极化方向端口输出的程度1000mW(ie1W)1mW本例中隔离度为：10log(1000mW/1mW)=30dB一个典型的天线技术说明书摘要频率范围 MHz 820-890带宽 MHz 70增益 dBi 15极化 Vertical阻抗 50反射损耗 dB >18半功率(3dB)波束宽度

水平 ° 64

垂直 ° 18十分之