天线基础知识讲座教材
目录
一、天线的基本概念:
1)天线
2)天线作用
3)天线分类
4)电波传播方式
5)天线的工作原理
6)天线效率
7)天线发射与接收的方向性
二、汽车天线的基本概念:
1)天线分类
2)天线品种
3)天线接收振子材料的选择
4)天线振子支撑骨架材料的选择
5)天线连接线材料及功能的选择
6)天线设计考虑的要点
7)试验项目及试验设备
8)天线及天线放大器的基本结构
三、汽车天线放大器的基本概念:
1)天线放大器的作用
2)天线放大器的工作原理
3)主要指标名词
四、天线放大器的测试:
1)用网络分析仪对微波网络的S参数的测量
2)放大器的工作电流
3)放大器频率测试
4)驻波比
5)电缆线特性阻抗测试
6)电缆线高频信号衰减
7)互调强度
8)噪声电压
9)电缆线静电容
10)电缆线导通电阻
11)电缆线绝缘电阻
天线基础知识讲座教材
一、天线的基本概念:
1)天线:天线是指能有效地辐射或接收电磁波,将传输线随时间变化的电荷或电流激发出的电磁波可以脱离波源向远处传播出去.电磁波由波源向远处传播出去而不再返回波源的现象.称电磁辐射.辐射或接收电磁能量的装置称为天线.
2)天线的作用:各类无线电设备所执行的任务虽然不同.但天线在设备中的的作用却是基本相同的.任何无线电设备都是通过无线电波来传递信息.因此就必须有能辐射或接收电磁波的装置,所以天线的作用就是起发射或接收电磁波作用(见图1)
～
图：无线通信系统
节目源发射机接收机
发射天线
接收天线
3)天线分类:
(1)按用途分类:可分为通信天线、广播天线、电视天线等。 (2)按波段分类:中波天线、短波天线、超短波天线、微波天线等。
(3)按结构分类:1.线天线:用直径远小于波长的金属导线构成.常用于长波、中波、短波和
超短波等波段(线材、管材)
2.面天线用尺寸远大于波长的金属面或介质面构成.常用于超短波和微波
4)电波传播的方式:
根据自然因素对不同频率无线电波的影响,为了使电磁波达到有效传播,采用不同方式进行传输,工程上主要采用以下方式:
(1)有线传输:适用所有波段.
(2)地下波传播:适用于超长波和长波段,特点是保密性好,用于导弹发射和指挥,地下探矿等.
(3)地面波传播:无线电波沿着地球表面传播,适用于中波段、特点是:传输损耗小,作用距离远,信号稳定用于无线广播.
(4)天波传播:电离层反射传播适用于短波和中波段.用于远距离广播通信,船岸向移动通信等.特点是:传输损耗小、距离远,但受自然因素影响大.
(5)空间波传播:地面空间波,适用于超短波和微米波的分米波.用于无线电视和移动通信.
卫星通信中的空间波:适用于厘米波和毫米波.特点是:频带宽,用于卫星通信和节目源的传播.
5)天线的工作原理:
天线本身是一个振荡器.电子和磁子振动产生交变电场和磁场,交变的电场或磁场互相转换,形成电磁波以光速向外辐射.
天线又是一个电磁波的换能器件.
发射机把高频信号通过发射机这种电子系统进行高频放大、调制、变频处理最后变成高频已调信号通过馈线送到发射天线。
发射天线以其独特的工作方式再将这个高频信号已调电流转换成同频率的电磁波，以固定方式和固有规律传到接收天线。到达接收天线的高频已调波在接收天线的作用下，再把电磁波转换成高频电流送到收音机通过收音机的变频，解调放大后送到扬声器。
传播中的高频电磁波，被接收天线接收。由于磁力线切割天线，就在天线两端激励一定的交变电压—电动式。其频率与发射频率相同。接收天线通过馈线与收音机相连，在收音机中就可以获得已调波信号电流，因此天线就起着接收电磁波能量，并转变成为高频信号电流能量的作用。
无论是发信天线还是接收天线，它们都属于能量变换器，同一副天线它即可发信也可接收信使用，通信设备一般都收，发共用一根天线。（如：电台、手机等）
6)天线效率:
衡量一个天线发射和接收性能的优劣,主要有以下几个主要技术指标:
1.天线材质:尽量选择导电性能好、电阻率低的金属材料.如:银、铜、铝、不锈钢等.
2.天线的形状:为了提高天线的效率,往往在不同波段采用不同形状的天线LW段(长波)以长线天线为主;MW段(中段)以长线天线和环状天线为主;SW段(短波)以长线偶极天线和八木天线为主;FM段(超短波)和V/U波段以八木天线和鞭状天线为主.800M以上的微波段以极状天线和抛面天线为主.
3.天线长度:当天线的有效长度接近其工作频率半波(1/2波长)的正整数倍时,天线的效率较高.若这个倍数增加时,天线的效率还会进一步提高.通常的天线都采用1/4波长或1/2波长的振子长度单位.但波长数(天线长度)的增加与效率的提高不是成正比关系.环型天线的直径增加时,天线效率会提高.环型天线的圈数增加时,天线的效率也会进一步提高,抛物面天线的直径增加时,天线的效率提高会更明显.
那么,什么是最好的天线?天线选择的法则是:高架天线比低架天线好,大天线比小天线好.
8)天线发射与接收的方向性:
一个发信天线向空间各方向辐射能量的强度是不同的.同样,对于同样强度的辐射波,收信天线拾取功率的大小也与电磁波的方向有关.
天线正面方向图
对以上图形,从整体上看,相当于一个花瓣各波瓣大小和方向代表各自方向上辐射能量的相对大小.对一付天线只有一个最大波瓣,称其主瓣,代表该天线辐射场的最强辐射方向,比主瓣小的叫旁瓣,与最大辐射方向反向的波瓣为后波瓣.
二、汽车天线的基本概念:
汽车天线对无线电波的接收主要体现在移动中,而根据汽车野外行驶的特点,要求汽车天线要有很强的耐候性、耐用性、安全性、良好的接收性及与整车结构搭配的协调性等.
1)天线分类:
1.无源天线:顶置式(前置、后置),外露式、内藏式(带屏蔽).
2.有源天线:顶置式、窗式(后、侧、前窗),电动式.
2)天线品种:
1.收音机天线(AM、FM)
2.GPS天线卫星导航定位.
3.GSM天线(移动通信、车载电话).
4.蓝牙天线:是一种克服由于阻抗不匹配,而影响接收效果近式全方向接收天线.并有蓝牙模块和一个接口与天线连接工作.
https://www.sodocs.net/doc/737607832.html,天线(电视广播)
3)天线接收振子材料的选择:
1.BST(铜)特点是:导通电阻小,接收信号强,易加工.缺点是:强度及耐腐性差管状用于内藏拉杆式天线较多.线材广泛用于各种天线.
2.SUS(不锈钢)特点是:强度好,耐腐性强,环保.缺点是:导通电阻略高于铜材质,加工难度大,用于内藏式拉杆天线及外露式天线较多.
3.陶瓷:特点是:在用于高频信号接收时噪音干扰小,可用于GPS天线制作.
4)天线振子支撑骨架材料的选择:
1.环氧玻璃钢:特点是弹性好,刮撞时不易折断.天线振子(铜线)可直条式埋伏,也可缠绕在玻璃钢杆上.用于顶置式天线较多.
2.PP(聚丙烯)特点是:韧性好,耐候性强.
PA(尼龙)用于天线杆支撑体.可用于各种天线.
3.挡风玻璃:特点是:由于接收天线埋伏在挡风玻璃内可避免由于刮撞而损伤天线.
5)天线连接线材料及功能的选择:
1.连接线的选择:信号线选用同轴电缆、电源线选择RV导线.
2.内芯导体与屏蔽网线选用无氧铜丝.
3.内芯与屏蔽网之间的介质材料一般选用PE(聚乙烯)要求绝缘性能好.
4.外护套材料一般选用PVC(聚氯乙烯)电缆料.
5.性能主要指标:特性阻抗、传输损耗等.
6)天线设计考虑的要点:
1.信号放大器:天线→放大器→连接线→收音机的阻抗匹配.放大器安装的位置,要尽量避开车内干扰源.
2.顶置天线、外露式天线:天线高度、强度、耐候性、防水性、美观性系统阻抗匹配等.
3.内藏式天线:内屏蔽、排水顺畅、拉拨力、强度及系统阻抗匹配等.
4.使用功能:耐低温存储性、耐高温存储性、湿热性、温度变化、防水性、抗太阳辐射性、耐振耐冲击性、电缆线抗拉强度、接插头插拨牢固性.
5.电气功能:增益,驻波比,交叉调制,特性阻抗,频率范围,工作电流等.
7)试验项目及试验设备:
1.试验项目:振动试验、盐雾试验、温度交变试验、喷淋试验、防静电试验、耐久性试验、耐电压试验、循环空气存放试验、电缆线抗拉强度试验、接插头插拨力试验.
2.试验、检验所需主要检测设备:矢量网络分析仪、频谱分析仪、信号发生器、LCR电
桥、电容测试仪、绝缘电阻表、耐压测试仪、静电放电发生器、稳压电源、盐雾试验箱、高低温试验箱、振动台、喷淋试验箱、数显推拉力计.
8)天线及天线放大器的基本结构:
1.天线的基本结构:天线头、天线杆、合金底板（带放大器的天线放大器安装在基座内），防水垫、紧固螺母组件、接插器、天线连接线、线夹、插头组件.
2.天线信号放大器的基本结构:
盒体(塑料、A3板、不锈钢板、锌合金).电路板及贴片电子元器件、电感线圈、AM、FM输入线输入端子、输出插座及连接线组件（同轴电缆、信号接插器、插头）.
三、汽车天线放大器的基本概念:
1).为增加天线输入信号,主要承担信号的放大阻抗匹配信号衰减(信号场强过于强大时带AGC)并将信号转换为收音机相匹配的射频信号,通过RF电缆传送至收音机.
2).天线放大器的工作原理:
AM信号从放大器的输入端进入低通滤波器进行造频,选择520KHz～1620KHz带宽的广播信号后进入AM放大器进行功率放大后从低通滤波器2输出.低通滤波器有2个作用:一是滤波另一个是阻抗匹配.同理,FM信号从放大器的输入端进入带通滤波器1进行选频87MHz～108MHz带宽的广播信号后进入衰减器到FM放大器进行功率放大,输出到A点反馈到AGC 控制器,当达到起控电平时,控制衰减器衰减信号防止大信号使FM放大器进入饱合区,最后从带通滤波2输出放大的FM信号.带通滤波器2的作用和低通滤波器2相同.
3).主要指标名词:
(1)天线增益:把天线的辐射向某个方向集中,在这个方向上天线所产生的场强将会增大,也就是说天线具有增益,通常表示天线的增益采用对数比值dB表示.
天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力,它是选择天线最重要的参数之一.但它与放大器的增益是不同的.
(2)驻波比:天线的电压驻波比是把天线作为无损耗传输线的负载时,在沿传输线产生的电压驻波图形上,最大值与最小值之比值.
只有阻抗完全匹配,才能达到最大功率传输,这在高频更重要,发射机,传输电缆,天线阻抗都关系到功率传输.驻波比就是表示馈线与天线匹配情形不匹配时,发射机发射的电波将有一部分反射回来.在馈线中产生反射波,反射波到达发射机最终产生热量消耗掉,接收时,也会因为不匹配,造成接收效果不良.
(3)特性阻抗:把一定频率的高频功率信号馈入到天线的输入端,天线就会呈现出一定的电阻和电抗称为天线的特性阻抗.若天线系统的特性阻抗与传输系统的特性阻抗相同就称为阻抗匹配.这时天线系统的辐射电阻和损耗电阻正好吸收了传输系统馈送的全部功率.而如果天线系统与传输系统的特性阻抗有差异,系统就不匹配,造成电波从天线系统反射回传输系统,这部分反射的电波信号由于来回反射被损耗掉,没有被天线系统辐射出去,无形中使实际馈送到天线系统的高频功率信号减少,造成传输效率下降. 四、天线放大器的测试
1)用网络分析仪对微波网络的S 参数的测量:
在频率较低时,网络的特性常用阻抗参数Z 或者导纳参数Y 来描述端口特性,这些参数的定义是基于电压电流的概念.因而测量时需要在一定的端口条件下,如开路或短路.测出特定的电压或电流来确定各个参数,但在高频,这种测量方法不再适用.因为高频下,电压或电流很难测量,再者,将网络端口人为开路或短路有时是不允许的.例如:某些有源器件,开路或短路容易引起振荡或损坏器件.
两端口网络都可以用4个S 参数表示其端口特性如图:
DUT 表示被测件. a1、a2表示入射波. b1、b2表示出射波.
当端口1加入入射波a1时,其中一部分由于端口失配而被反射回来成为该端口出射波的一部分,大小为S11a1,a1的其余部分经网络传输到端口2,成为端口2的出射波,其大小为S21a1。同理,端口2加入入射波a2时,其中一部分端口失配而被反射回来成为该端口出射波的一部分大小为S22a2，a2其余部分经网络传输至端口1,成为端口1的出射波,大小为S12a2,把端口1的两股出射波合在一起用b1表示，端口2的两股出射波,合在一起用b2表示。
b
2
S
21
S
22
a
1
S
11
S
21
a
2
S 11
a 1
b
1
a
2
b1=S11a1+S12a2 b2=S21a1+S22a2
其中S11、S21、S22、S12即表示网络特性的4个S 参数,称散射参量. S11、S22是反射参数. S21、S12是传输参数.
反射参数有驻波比、反射参数、阻抗、回波损耗,其表达式如下: 驻波比:SWR=
1+∣S11∣1-∣S11∣ 或SWR=1+∣S22∣
1-∣S22∣
反射余数:输入端:Γ=S11
输出端: Γ=S22
阻 抗:输入端:Z=R+jx=Zo 1+S11
1-S11
输出端:Z= Zo
1+S22
1-S22
回波损耗:输入端:RL=20㏒1
∣S11∣
输出端: RL=20㏒
1
∣S22∣
传输参数有增益衰减,传输系数,传输相移,时延 增益G=20㏒1∣S21∣ ,衰减L=20㏒1
∣S21∣
.
传输系数正向T=S21,反向T=S12.传输相移E 向φ=arctgS21,反向φ=arctgS12. 时延tg=-d φ
d ω (ω角频率)
测量先对网络仪进行校准.
频谱分析仪针对频域和解调域的测量.
2)放大器工作电流:
测试电压14V DC I=U
R (R 工作时放大器直流电阻)
电压表头
电流表头
直流稳压电源
3)放大器频率测试:
AM调幅广播:520KHz～1620KHz
FM调频广播:87MHz～108MHz
增益(GAIN)=20㏒∣S21∣
AM测试根据用户的需要是否加入等效天线和阻抗变换器.
网络分析仪
等效天线DUT阻抗变换器
直流稳压电源
Port1Port2
等效天线
阻抗变换器或并联1MΩ电阻.
EZ12 1MΩ
FM 测试:
DUT
直流稳压电源
Port1Port2
网络分析仪
4)驻波比:FM 98MH ±2MHz 时的值 SWR=1+∣S22∣
1-∣S22∣
端口
放大器输入端要接50Ω匹配电阻.
5)电缆线特性阻抗测试:
网络分析仪端口端口
被测电缆
Z 0
Z
等电感圆
电感区
等电阻圆
电容区
在单端口S22.Smith 圆图上测试,它能定量反映阻抗特性和反射特性.
传输线特性阻抗:Zo=R+j ωL
G+j ωC
终端有载传输线的输入阻抗
:
d
Zin=Zo ZL+jZotg βd
Zo+jZLtg βd
终端短路:ZL=0 Z (短路)=jZotg βd 终端开路:ZL=∝ Z (开路)= Zo
jtg βd
Z (开路)·Z (短路)=jZotg βd ·Zo
jtg βd
=Zo 2 Zo=Z 短路×Z 开路 6)电缆线高频信号衰减
把100M 长的同轴电缆连接在网络仪的1端口和2端口.用S21或S12都可以进行测试.放几个标记MarK
7)互调强度:
信号发生器
信号发生器
直流稳压电源 频谱仪
RF混合器
放大器
测试频率:FM:f1 f2 =f1 +1MHz 两个基波频率相差1MHz
AM: f1 f2 =f1 +100KHz
电子系统中所使用的许多电路都被认为是线性电路,只表现出轻微的非线性,可用幂级数来模拟:
Uout=Ko+K1Vin+K2Vin2+K3Vin3+K4Vin+……
第一个系数Ko代表系统中的直流偏置,第二个系数K1是线性电路理论给出的电路增益.K2以上的其余系数代表电路的非线性特性.若电路是完全线性的,则除K1之外的所有系数都将为零.
忽略K3之后的各项.
Uout=Ko+K1Vin+K2Vin2+K3Vin3
当用双音频输入时:
Uin=A1cosω1t+A2cosω2t
Uout=Co+C1cosω1t+C2cosω2t
+C3costω1t+ C4cos2tω2t
+ C5cos3ω1t+ C6cos3ω2t
+ C7cos(ω1t+ω2t)
+ C8cos(ω1t-ω2t)
+ C9cost(2ω1t+ω2t)
+ C10cost(2ω1-ω2t)
+ C11cost(ω1t+2ω2t)
+ C12cost(ω1-2ω2t)
式中Co……C12是由Ko…K3,A1和A2确定的系数.我们看到除了两个双音频的谐波外,还有和频差频.这些新频率分量称为互调失真.IMD
输出端所出现的频率满足下列判别式:
ωnm=∣n ω1±m ω2∣
式中n 或m 是正整数且n+m ≤3 ?nm=∣n ?1±m ?2∣
例如:频率为97MHz 、98MHz 的双音频输入信号,输出将是什么频率? 输出频率为: ?nm=∣n ?1±m ?2∣
当n=1 m=0 ?10nm=∣97MHz ±0∣=97MHz n=2 m=0 ?20nm=∣2(97MHz)±0∣=194MHz n=3 m=0 ?30nm=∣3(97MHz)±0∣=291MHz n=0 m=1 ?01nm=∣0±98MHz ∣=98MHz n=0 m=2 ?02nm=∣0±2(98MHz)∣=196MHz n=0 m=3 ?03nm=∣0±3(98MHz)∣=294MHz 和频和差频:
n=1 m=1 ?11nm=∣97MHz ±98MHz ∣=1MHz 195MHz n=2 m=1 ?21nm=∣2(97MHz)±98MHz ∣=96MHz 292MHz n=1 m=2 ?12nm=∣97MHz ±2(98MHz)∣=99MHz 293MHz
我们看到2?1 –?2, 2?2 –?1 的分量在频带内,所以奇次互调分量是我们最关心的,剩下的在某种程度上可被滤除掉.
AM IM2 ?1 +?2 ?1 –?2
IM3 2?1 -?2 2?2 –?1 2?1 +?2 2?2 –?1 FM IM3 2?1 -?2 2?2 –?1 8)噪声电压:
OUT
IN
频谱分析仪
f
频谱
测试50Ω干扰噪声电压: AM BW 9KHz FM BW 120KHz 9)电缆线静电容:
用测试夹具分别接在芯线和屏蔽层上. 10)电缆线导通电阻:
绝缘电阻测试仪
直流低电阻测试仪
测芯线2 测屏蔽线
11)电缆线绝缘电阻:
设置电压:500VDC
绝缘电阻测试仪
天线基础知识培训资料
天线基础知识 1 天线 1.1 天线的作用与地位 无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要的：按用途分类，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；按工作频段分类，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；按方向性分类，可分为全向天线、定向天线等；按外形分类，可分为线状天线、面状天线等；等等分类。 *电磁波的辐射 导线上有交变电流流动时，就可以发生电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长度和形状有关。如图1.1 a 所示，若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微弱；将两导线张开，如图 1.1 b 所示，电场就散播在周围空间，因而辐射增强。必须指出，当导线的长度 L 远小于波长λ 时，辐射很微弱；导线的长度 L 增大到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。 图1.1 a 图1.1 b 1.2 对称振子 对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子, 见图1.2 a。另外，还有一种异型半波对称振子，可看成是将全波对称振子折合成一个窄长的矩形框，并把全波对称振子的两个端点相叠，这个窄长的矩形框称为折合振子，注意，折合振子的长度也是为二分之一波长，故称为半波折合振子, 见图1.2 b。
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无线无线路由器单天线、双天线、三天线等多天线对无线信号强度、范围的影响是否有增强 用事实拆穿双天线成倍增益的神话 双天线只能减少覆盖范围内的盲点 先看总结： 性能的区别主要来自芯片而不是品牌 这次参加横评的产品一共14款，但他们的芯片只有4种，而使用相同芯片的产品在性能上的差距根本不大，所以购买前了解产品的芯片组是一个重要环节。当然也不是说要放弃品牌的概念，各个品牌对产品质量的控制还是不一样，这也会让产品造成很大的差异（主要体现在产品质量）。 现阶段802.11N无线路由器已大幅度超越54M 从54M到11N，经历了好几年的时间，不过这次横评我们看到了11N的优势，看到了希望。实际测试表明，11N产品在产品整体性能上高出54M很多，速度、覆盖都有了质的飞跃。
天线根数与速度没关系 虽然这次评测分了两个组，双天线和多天线，但测试结果说明单从速度上来讲，双天线与三天线区别不大。（天线原理介绍过了，和我们的实际情况是一致的。当然是同一类芯片的基础上进行比较，不同种类芯片没有可比性）但是覆盖上确实有区别，所以要购买的用户不用总是迷恋多天线，从自己的实际情况出发，一般环境双天线已经足够了。 新的功能将改善人们使用无线网络的习惯 譬如WPS快速加密这样的新功能，将会改善人们使用无线网络的习惯，按下终端和路由器上的两个键就会自动连接并加密，拒绝输入繁琐的密码，进一步降低了无线网络的门槛，让用户更轻松使用。 802.11N是构建数字家庭的主干 除了改变人们的使用习惯，802.11N的传输速率已经可以完全应付高清影片的流畅传输，而传说中的数字家庭也可以由802.11N网络担当主角，撑起整个平台：无线播放高清媒体文件、无线控制家电产品、各种终端都无线，让你的家远离布线烦恼。 目前产品单调需要更多个性化产品问世 不过话又说回来，任何东西都是需要发展的，现在11N可以算是刚刚出道，所以还有许多可以改进的地方，譬如这次评测的产品除了提供无线上网之外，附加功能都比较少，让IT产品更个性，这是一个发展方向，让看不到的无线也能多姿多彩。 802. 11N横评第一波结束更多低价产品会接踵而来 这次评测历时1个月，在测试过程中又出现了多个新品，它们没有赶上这次横评很遗憾，但是我们还有的是机会，因为低价11N时代马上就要来临了，各个品牌都会有更多更优秀的产品放出，请继续关注泡泡网无线频道，更多的精彩会接踵而来.....
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天线基础知识大全 1天线1.1天线的作用与地位无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要 1天线 1.1 天线的作用与地位 无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要的：按用途分类，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；按工作频段分类，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；按方向性分类，可分为全向天线、定向天线等；按外形分类，可分为线状天线、面状天线等；等等分类。 *电磁波的辐射 导线上有交变电流流动时，就可以发生电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长度和形状有关。如图1.1 a 所示，若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微弱；将两导线张开，如图1.1 b 所示，电场就散播在周围空间，因而辐射增强。必须指出，当导线的长度L 远小于波长λ时，辐射很微弱；导线的长度L 增大到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。 1.2 对称振子 对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子，见图1.2a 。另外，还有一种异型半波对称振子，可看成是将全波对称振子折合成一个窄长的矩形框，并把全波对称振子的两个端点相叠，这个窄长的矩形框称为折合振子，注意，折合振子的长度也是为二分之一波长，故称为半波折合振子，见图1.2 b。 1.3 天线方向性的讨论
天线基本知识解析
天线基本知识 1.1 天线的作用与地位 无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。 天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。 对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要的： 按用途分类，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；按工作频段分类，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；按方向性分类，可分为全向天线、定向天线等；按外形分类，可分为线状天线、面状天线等；等等分类。 1.2 对称振子 对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。 两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子, 见图1.2 a 。 另外，还有一种异型半波对称振子，可看成是将全波对称振子折合成一个窄长的矩形框，并把全波对称振子的两个端点相叠，这个窄长的矩形框称为折合振子，注意，折合振子的长度也是为二分之一波长，故称为半波折合振子, 见图1.2 b 。
1.3 天线方向性的讨论 1.3.1 天线方向性 发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射。垂直放置的半波对称振子具有平放的“面包圈”形的立体方向图（图1.3.1 a）。立体方向图虽然立体感强，但绘制困难，图1.3.1 b 与图1.3.1 c 给出了它的两个主平面方向图，平面方向图描述天线在某指定平面上的方向性。从图 1.3.1 b 可以看出，在振子的轴线方向上辐射为零，最大辐射方向在水平面上；而从图1.3.1 c 可以看出，在水平面上各个方向上的辐射一样大。 1.3.2 天线方向性增强
(整理)天线的基础知识.
天线的作用与地位 无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。 天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。 对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要的： 按用途分类：可分为通信天线、电视天线、雷达天线等； 按工作频段分类：可分为短波天线、超短波天线、微波天线等； 按方向性分类：可分为全向天线、定向天线等； 按外形分类：可分为线状天线、面状天线等。 电磁波的辐射 导线上有交变电流流动时，就可以发生电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长度和形状有关。如图1.1 a 所示，若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微弱；将两导线张开，如图1.1 b 所示，电场就散播在周围空间，因而辐射增强。 必须指出，当导线的长度 L 远小于波长λ时，辐射很微
弱；导线的长度 L 增大到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。 对称振子 对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。 两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子，见图1.2a。 另外，还有一种异型半波对称振子，可看成是将全波对称振子折合成一个窄长的矩形框，并把全波对称振子的两个端点相叠，这个窄长的矩形框称为折合振子，注意，折合振子的长度也是为二分之一波长，故称为半波折合振子，见图1.2 b 。
移动通信基础知识培训(全)
移动通信基础知识培训
移动通信基础知识培训 一移动通信常用的专业术语 基站：即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式，是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。都是以主设备加基站天线的形式呈现，最直观的就是我们现实中看到的铁塔，抱杆，桅杆型的基站。 直放站：是在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。实际上基站在其覆盖范围内并不是100%的覆盖到每个角落，难免会由于某些原因而在有些地方出现信号弱，更甚者出现盲区的现象，这时候就需要直放站进行覆盖，达到消除弱信号或者盲区的目的。因此直放站就是通过各种方式将基站信号接入并进行放大，进而改善信号不良区域。 天线（Antenna）——天线是将传输线中的电磁能转化成自由空间的电磁波，或将空间电磁波转化成传输线中的电磁能的专用设备。简单的理解，天线就是负责信号中转的无源器件。 室内分布系统：室内分布系统是将基站信号引入室内，解决室内盲区覆盖；它可以有效解决信号延伸和覆盖，改善室内通信质量；它将基站信号科学地分配到室内的各个房间、通道，而又不产生相互干扰。它是基站和微蜂窝的补充和延伸，有不能被基站和直放站所代替的优势，是大都市中移动通信不可缺少的组成部分。 盲区：在移动通信中，盲区表示信号覆盖不到的地区，在这样的地区移动信号非常微弱，甚至是没有。由于建筑物的隔墙、楼层等障碍对电磁波产生阻挡、衰减和屏蔽作用，使得大型建筑物的底层、地下商场、停车场、地铁隧道等环境下，移动通信信号弱，手机无法正常使用，形成了移动通信的盲区。 通话质量（RXQUAL）：顾名思义，就是手机通话时的语言质量即清晰程
天线基础知识
一. 方向性系数： 物理意义：方向图函数E(,)θφ或f (,)θφ表示了离辐射源相同距离上各点在各个方向上辐射场的相对大小，它不能明确表示天线辐射能量在某个特定方向上集中的程度，因而必须引进方向性系数这一指标参数。方向性系数是用来表征天线辐射能量集中程度的一个参数。 定义1：在相同辐射功率r r P P =o 情况下，某天线在给定方向i i (,)θφ的辐射强度i i U(,)θφ与理想点源天线在同一方向的辐射强度U o 之比，即 2220 4r r i i i i i P i i P i i U(,) f (,) D(,)U f (,)sin d d ππ θφπθφθφθφθθφ == ?? o o @ 定义2：在给定方向i i (,)θφ产生相同电场强度M E E =o 下，理想点源天线的辐射功率r P o 与某天线辐射功率r P 之比。即： 2220 4M r i i i i r i i i E E P f (,) D(,)P f (,)sin d d πθφθφθφθθφ == ?? o o @ 图0：两种条件下的某天线方向图和理想点源方向图 一般方向性系数我们都是指最大波束(,)θφo o 处的方向性系数（是否可以这么理解，工程上主要考虑最大波束方向上的能量集中的程度），则最大波束处的方向性系数可以表示为： 20000220 4f (,) D(,)f (,)sin d d ππ πθφθφθφθθφ = ?? 方向性系数表示无量纲的量，工程上一般采用分贝表示： 10dB D (,)lg D(,)θφθφ=o o o o 方向性系数两种定义的物理解释： 前面已经提到，天线的方向性系数是用来表征天线辐射能量集中程度的一个参数，对于最大辐射方向上的方向性系数D(,)θφo o 来说，其值愈大，天线的能量辐射就愈集中，定向性能就愈强。下面针对方向性系数的两种定义方法用图解来说明。图0所示为方向性系数的 两种定义方法对应的两种条件下某天线和理想点源天线的方向图。在相同辐射功率条件下，
天线基本知识(快速入门)
天线基本知识 6.1 天线 6.1.1 天线的作用与地位 无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。 天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。 对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要的： 按用途分类，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；按工作频段分类，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；按方向性分类，可分为全向天线、定向天线等；按外形分类，可分为线状天线、面状天线等；等等分类。 6.1.2 对称振子 对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。 两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子, 见图1.2 a 。 另外，还有一种异型半波对称振子，可看成是将全波对称振子折合成一个窄长的矩形框，并把全波对称振子的两个端点相叠，这个窄长的矩形框称为折合振子，注意，折合振子的长度也是为二分之一波长，故称为半波折合振子, 见图1.2 b 。 6.1.3 天线方向性的讨论 1 天线方向性 发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去，基本功能之二是把大部 分能量朝所需的方向辐射。垂直放置的半波对称振子具有平放的“面包圈” 形的立体方向图（图1.3.1 a）。立体方向图虽然立体感强，但绘制困难，图1.3.1 b 与图1.3.1 c 给出了它的两个主平面方向图，平面方向图描述天线在某指定平面上的方向性。从图1.3.1 b 可以看出，在振子的轴线方向上辐射为零，最大辐射方向在水平面上；而从图1.3.1 c 可以看出，在水平面上各个方向上的辐射一样大。
中国电信集团公司C网网络优化培训材料—天线基本知识及应用
中国电信集团公司C网网络优化培训材料— 天线基本知识及应用 使用说明 一、使用范围 本教材专门为中国电信集团公司C网网络优化人员培训而开发，不作为规定教材。 二、组成 本教材共一册，包含的课程如下： ?天线的基础知识 ?天线的分类与选择 ? ? ?链路及空间无线传播损耗计算 () 三、版本演进
内容提要： 移动通信系统是有线与无线的综合体，它是移动网络在其覆盖范围内，通过空中接口（无线）将移动台与基站联系起来，并进而与移动交换机相联系（有线）的复合体。而在移动通信系统中，空间无线信号的发射和接收都是依靠移动天线来实现的。因此，天线对于移动通信网络来说，起着一个举足轻重的作用，如果天线的选择（类型、位置）不好，或者天线的参数设置不当，都会直接影响整个移动通信网络的运行质量。尤其在基站数量多，站距小，载频数量多的高话务量地区，天线选择及参数设置是否合适，对移动通信网络的干扰，覆盖率、接通率及全网服务质量都有很大影响。不同的地理环境，不同服务要求需要选用不同类型，不同规格的天线。天线调整在移动通信网络优化工作中有很大的作用。为了帮助大家对天线的知识有一定的了解以及在移动通信系统中的应用，推出“天线基本知识及应用”技术讲座。
目录
第一讲天线的基础知识 表征天线性能的主要参数有方向图，增益，输入阻抗，驻波比，极化方式等。 1.1天线的输入阻抗 天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。天线与馈线的连接，最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗，这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量，使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。匹配的优劣一般用四个参数来衡量即反射系数，行波系数，驻波比和回波损耗，四个参数之间有固定的数值关系，使用那一个纯出于习惯。在我们日常维护中，用的较多的是驻波比和回波损耗。一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。 驻波比：它是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。驻波比为1，表示完全匹配；驻波比为无穷大表示全反射，完全失配。在移动通信系统中，一般要求驻波比小于1.5，但实际应用中VSWR应小于1.2。过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大，影响基站的服务性能。 回波损耗：它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。回波损耗的值在0dB的到无穷大之间，回波损耗越大表示匹配越差，回波损耗越大表示匹配越好。0表示全反射，无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于14dB。 1.2 天线的极化方式
RFID天线基础知识
RFID天线基础知识 一、RFID系统组成 二、天线基础知识 2010-05-13 alay 2010-5-13
一、RFID系统的基本组成部分 v最基本的RFID系统由三部分组成： v标签(Tag)：由耦合组件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象； v阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式； v天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。 2010-5-13
RFID无线识别电子标签基础介绍v无线射频识别技术（Radio Frequency Idenfication，RFID）是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。 2010-5-13
v RFID系统至少包含电子标签和阅读器两部分。电子标签是射频识别系统的数据载体，电子标签由标签天线和标签专用芯片组成。依据电子标签供电方式的不同，电子标签可以分为有源电子标签(Active tag)、无源电子标签(Passive tag)和半无源电子标签(Semi—passive tag)。有源电子标签内装有电池，无源射频标签没有内装电池，半无源电子标签(Semi—passive tag)部分依靠电池工作。 2010-5-13
v电子标签依据频率的不同可分为低频电子标 签、高频电子标签、超高频电子标签和微波 电子标签。依据封装形式的不同可分为信用 卡标签、线形标签、纸状标签、玻璃管标签、圆形标签及特殊用途的异形标签等。 v RFID阅读器（读写器）通过天线与RFID电 子标签进行无线通信，可以实现对标签识别 码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅 读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控 制单元以及阅读器天线。 2010-5-13
一些天线基本知识
一些天线基本知识 一、电磁波产生的基本原理 按照麦克斯韦电磁场理论，变化的电场在其周围空间要产生变化的磁场，而变化的磁场又要产生变化的电场。这样，变化的电场和变化的磁场之间相互依赖，相互激发，交替产生，并以一定速度由近及远地在空间传播出去。 周期性变化的磁场激发周期性变化的电场，周期性变化的电场激发周期性变化的磁场。 电磁波不同于机械波，它的传播不需要依赖任何弹性介质，它只靠“变化电场产生变化磁场，变化磁场产生变化电场”的机理来传播。 当电磁波频率较低时，主要籍由有形的导电体才能传递；当频率逐渐提高时，电磁波就会外溢到导体之外，不需要介质也能向外传递能量，这就是一种辐射。在低频的电振荡中，磁电之间的相互变化比较缓慢，其能量几乎全部反回原电路而没有能量辐射出去。然而，在高频率的电振荡中，磁电互变甚快，能量不可能反回原振荡电路，于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去。 根据以上的理论，每一段流过高频电流的导线都会有电磁辐射。有的导线用作传输，就不希望有太多的电磁辐射损耗能量；有的导线用作天线，就希望能尽可能地将能量转化为电磁波发射出去。于是就有了传输线和天线。无论是天线还是传输线，都是电磁波理论或麦克斯韦方程在不同情况下的应用。 对于传输线，这种导线的结构应该能传递电磁能量，而不会向外辐射；对于天线，这种导线的结构应该能尽可能将电磁能量传递出去。不同形状、尺寸的导线在发射和接收某一频率的无线电信号时，效率相差很多，因此要取得理想的通信效果，必须采用适当的天线才行！研究什么样结构的导线能够实现高效的发射和接收，也就形成了天线这门学问。
高频电磁波在空中传播，如遇着导体，就会发生感应作用，在导体内产生高频电流，使我们可以用导线接收来自远处的无线电信号。 二、天线 在无线通信系统中，需要将来自发射机的导波能量转变为无线电波，或者将无线电波转换为导波能量，用来辐射和接收无线电波的装置称为天线。发射机所产生的已调制的高频电流能量（或导波能量）经馈线传输到发射天线，通过天线将转换为某种极化的电磁波能量，并向所需方向出去。到达接收点后，接收天线将来自空间特定方向的某种极化的电磁波能量又转换为已调制的高频电流能量，经馈线输送到接收机输入端。 综上所述，天线应有以下功能： １．天线应能将导波能量尽可能多地转变为电磁波能量。这首先要求天线是一个良好的电磁开放系统，其次要求天线与发射机或接收机匹配。 ２．天线应使电磁波尽可能集中于确定的方向上，或对确定方向的来波最大限度的接受，即方向具有方向性。 ３．天线应能发射或接收规定极化的电磁波，即天线有适当的极化。 ４．天线应有足够的工作频带。 这四点是天线最基本的功能，据此可定义若干参数作为设计和评价天线的依据。 把天线和发射机或接收机连接起来的系统称为馈线系统。馈线的形式随频率的不同而分为又导线传输线、同轴线传输线、波导或微带线等。所以，所谓馈线，实际上就是传输线。 天线的电参数 天线的基本功能就是能量转换和定向辐射，所谓天线的电参数，就是能定量表征其能量转换和定向辐射能力的量。 1. 天线的方向性
基本射频和天线基础知识
基本射频知识
培训目录 移动通信频谱划分 射频几个基本参数 无源器件基本知识
电信和广播电视的工作频带分配
移动通信频率 FDMA 30 kHz Frequency Time 1 2 3 1 TDMA 30 kHz Frequency Time 1.23 MHz Frequency Time CDMA 多址方式
当前中国2G与3G频谱分配 DCS1800 Rx 1710 –1785 DCS1800 Tx 1805 –1880 8 2 5 - 8 3 5 8 3 5 - 8 3 9 8 7 - 8 8 8 8 - 8 8 6 8 9 - 9 3 9 3 - 9 9 9 3 1 - 9 3 5 9 3 5 - 9 4 8 9 4 8 - 9 5 4 9 5 4 - 9 6 0 8 3 9 - 8 4 5 8 8 6 - 8 9 9 9 - 9 1 5 R e s e r v e d TACS-C (Rx) AMPS-A (Rx) 825-835 AMPS-B (Rx) 835-845 TACS-A (Rx) 890-897.5 TACS-B (Rx) 897.5-905 GSM (Rx) 905-915 TACS-A (Tx) 935-942.5 TACS-B (Tx) 942.5-950 GSM (Tx) 950-960 TACS-C (Tx) 924-935 联通 CDMA CT2 (空)中移动GSM 联通 GSM M O R G S M - R 中移动GSM联通 GSM AMPS-A (Tx) 870-880 AMPS-B (Tx) 880-890 M O R G S M - R 联通 CDMA r e s e r v e 保 留 中移动联通 信产部 尚未发放 美国标准中国电信 ITU标准 TDD 频谱 C M C C D C S 1 8 T D D T D - S C D M A DCS 1800 未发放联 通 D C S 1 8 DCS 1800 未发放联 通 D C S 1 8 中 移 动 D C S 1 8 SCD MA 中国 电信 CDM A WLL PCS1900 Rx 1850 -1910 PCS1900 Tx 1930 -1990 中 移 动 D C S 1 8 I T U M S S 1 9 8 - 2 1 PHS 1 8 5 - 1 8 2 1 9 - 1 9 1 1 8 5 - 1 8 6 5 1 8 6 5 - 1 8 8 1 8 8 - 1 9 1 9 4 5 - 1 9 6 1 9 6 - 1 9 8 1 7 1 - 1 7 2 5 1 7 4 5 - 1 7 5 5 1 8 4 - 1 8 5 1 7 5 5 - 1 7 8 5 1 7 8 5 - 1 8 5 2 1 - 2 2 5 1 9 8 - 2 1 1 9 1 - 1 9 2 CDMA PCS ITU IMT-2000 Rx 1920 -1980 中国 电信 CDM A WLL 2 1 1 - 2 1 7 2 3 - 2 4 ITU IMT-2000 Tx 2110 -2170 FDD 补充频段 TDD 主要 FDD 补充频段 FDD 主要频段 FDD 主要频段 TDD 主要频段 TDD 补充 信产部 3G规划
天线的基础知识
第一讲天线的基础知识 表征天线性能的主要参数有方向图，增益，输入阻抗，驻波比，极化方式等。 1.1 天线的输入阻抗 天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。天线与馈线的连接，最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗，这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量，使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。匹配的优劣一般用四个参数来衡量即反射系数，行波系数，驻波比和回波损耗，四个参数之间有固定的数值关系，使用那一个纯出于习惯。在我们日常维护中，用的较多的是驻波比和回波损耗。一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。 驻波比：它是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。驻波比为1，表示完全匹配；驻波比为无穷大表示全反射，完全失配。在移动通信系统中，一般要求驻波比小于1.5，但实际应用中VSWR应小于1.2。过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大，影响基站的服务性能。 回波损耗：它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。回波损耗的值在0dB 的到无穷大之间，回波损耗越大表示匹配越差，回波损耗越大表示匹配越好。0表示全反射，无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于14dB。 1.2 天线的极化方式 所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保 证了信号的有效传播。 因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。另外，随着新技术的发展，最近又出现了一种双极化天线。就其设计思路而言，一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式，性能上一般后者优于前者，因此目前大部分采用的是±45°极化方式。双极化天线组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线，并同时工作在收发双工模式下，大大节省了每个小区的天线数量；同时由于±45°为正交极化，有效保证了分集接收的良好效果。（其极化分集增益约为 5dB，比单极化天线提高约2dB。） 1.3 天线的增益
天线基本知识试题
天线基本知识试题 1、天线的基本作用是什么？ 转成为自由空间的电磁波，将传输线中的高频电磁能转成为自由空间的电磁波，或反之将自由空间中的电磁波转化为传输线中的高频电磁能。因此，的电磁波转化为传输线中的高频电磁能。 2、天线的基本结构形式是什么？天线的工作带宽是如何确定的？它的物理本质是什么？ 天线的基本结构是两根长度大于波长的电流增加形成较强辐射导线天线的工作宽带是 在规定的驻波比下天线的工作频带宽度决定的驻波比下天线的工作频带宽度决定的。天线 的工作宽带是在规定的驻波比下天线的工作频带宽度决定的。它的物理本质是张开并且长 度相当于波长的两导线载入方向相同的交变电流产生相同方向感应电动势产生较强辐射。 流产生相同方向感应电动势产生较强辐射。 4、天线的极化是如何定义的？它可分为哪几种极化不同的天线? 天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向。可分为双极化天线，天线辐射的 电磁场的电场方向就是天线的极化方向。可分为双极化天线，圆极化天线，垂直极化天线， 水平极化天线，度倾斜的极化、圆极化天线，垂直极化天线，水平极化天线，+45度倾 斜的极化、-45度倾斜的极化天线 5、天线的方向图表明了天线的什么特性？3dB波束宽度及10dB波束宽度是如何定 义？ 天线的方向图表明了天线的方向性的特性3dB天线的方向性的特性。天线的方向图表 明了天线的方向性的特性。波束宽度是主瓣两半功率点度的波瓣宽度，间的夹角为60度 的波瓣宽度，10dB波束宽度是主瓣两半功率点间的夹角为120度的波瓣宽度。度的波瓣 宽度。 6、为了使天线辐射的方向性更强即波束的方向图更窄，我们通常采用什么方法来改变 天线辐射的方向性，它的物理原理是什么？ 一般说来，为了使天线辐射的方向性更强即波束的方向图更窄，一般说来，为了使天 线辐射的方向性更强即波束的方向图更窄，我们通常采用提高天线的增益来改变天线辐射 的方向性，采用提高天线的增益来改变天线辐射的方向性，它的物理原理是主瓣波束宽度越窄，天线增益越高。可将对称振子组阵控制辐射能，或使用反射面等方法。越窄，天线 增益越高。可将对称振子组阵控制辐射能，或使用反射面等方法。使用的是改变磁场、光 反射等物理原理。使用的是改变磁场、光反射等物理原理。 7、天线的前后比是如何定义的？前后比与水平瓣宽的关系？方向图中，前后瓣最大电 平之比称为前后比，水平瓣宽的宽度越窄，方向图中，前后瓣最大电平之比称为前后比，瓣电平及前后比正常的情况下，可用下式近似表示 水平瓣宽的宽度越窄，前后比越大。比越大。当旁瓣电平及前后比正常的情况下, 当旁 8、天线的上副瓣及下副瓣的零点对网络覆盖产生什么影响? 上副瓣零点易形成跨区干扰，下副瓣零点易形成塔下黑。上副瓣零点易形成跨区干扰， 下副瓣零点易形成塔下黑。 9、什么是天线的增益？天线的增益与天线的水平波束宽度及垂直波束宽度有什么关系？在移动通信应用中，天线的增益越高越好，这句话对吗？ 天线的增益是指在输入功率相等的条件下，天线的增益是指在输入功率相等的条件
最全的天线知识 - 带你了解天线的特性..
带你了解天线的特性 今天给大家介绍一下天线方面的基本知识，使大家对天线有初步的了解。下面先来了解几个概念。 共振：任何天线都谐振在一定的频率上，我们要接收哪个频率的信号，就希望天线谐振在那个频率上。天线谐振是对天线最基本的要求，要不然，就没那么多讲究了，随便扔根线出去不也是天线嘛。天线的谐振问题涉及到的主要数据是波长及其四分之一。计算波长的公式很简单，300/f。其中f的单位是MHz，而得到的结果的单位是米。1/4波长是称作基本振子，如偶极天线是一对基本振子，垂直天线是一根基本振子。不过天线中的振子的长度并不正好是1/4波长，因为电波在导线中行进的速度与在真空中的不同，一般都要短一些，所以有一个缩短因子。这个因子取决于材料。 带宽：这也是一个重要但容易被忽略的问题。天线是有一定带宽的，这意味着虽然谐振频率是一个频率点，但是在这个频率点附近一定范围内，这付天线的性能都是差不多好的。这个范围就是带宽。我们当然希望一付天线的带宽能覆盖一定的范围，最好是我们所收听的整个FM广播波段。要不然换个台还要换天线或者调天线也太麻烦了。天线的带宽和天线的型式、结构、材料都有关系。一般来说，振子所用管、线越粗，带宽越宽；天线增益越高，带宽越窄。 阻抗：天线可以看做是一个谐振回路。一个谐振回路当然有其阻抗。我们对阻抗的要求就是匹配：和天线相连的电路必须有与天线一样的阻抗。和天线相连的是馈线，馈线的阻抗是确定的，所以我们希望天线的阻抗和馈线一样。一般生产的馈线，主要是300欧姆、75欧姆和50欧姆三种阻抗，国外过去还有450欧姆和600欧姆阻抗的馈线。基本偶极天线的阻抗是75欧姆左右，V型偶极天线是50欧姆左右，基本垂直天线阻抗 50欧姆。其他天线一般阻抗都不是50或75欧姆，那么在把它们与馈线连接之前，需要有一定的手段来做阻抗变换。 平衡：对称的天线是平衡的，如偶极天线、八木天线，而同轴电缆是不平衡的，把这两者连接起来，就需要解决平衡不平衡转换的问题。 增益：天线是无源器件，但是天线是可以有增益的。这个增益当然是相对增益，是相对于基本偶极天线而言的。FM DX所用的天线，当然希望增益越高越好。不过别忘了，增益高往往伴随着带宽窄。 方向性：不是所有的天线都有方向性的。便携式收音机上的拉杆天线就没有方向性。偶极天线有弱的方向性，八木等定向天线可以得到较好的方向性。好的方向性意外着能够集中收集所需方向的电波，还有一个重要的能力就是能部分地减弱本地电台信号的影响。但是定向天线并不是什么情况下都好。当没有目标而等待的时候，定向天线就有可能使你错过天线背面的信号。所以比较合理的方式，是用一个垂直天线和一付定向天线配合使用，用垂直天线等待，听到信号后，再用定向天线转过去对准了听。 仰角：天线的仰角是指电波的仰角，而并不是天线振子本身机械上的仰角。仰角反映了天线接收哪个高度角来的电波最强。对于F层传播，我们希望仰角低，可以传播地远，对于 Es层，电波主要是从高处来，我们希望仰角高。仰角的高低取决于天线型式和架设高度。一般来说，垂直天线具有低仰角，其他天线的仰角随架设高度变化。 架设高度：天线有一个架设高度。这个高度实际上是两个高度，一个高度我们考虑它的水平面高度，这个高度对于本地信号有些用，对于DX其实用处不大。第二个常常被忽略的高度是地面高度，是指天线到电气地面的高度。比如架设在钢筋水泥房顶的天线，虽然房子高有20米，但是
天线基础知识大全
天线基础知识大全 导读：无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。 关键字：天线 1 天线 1.1 天线的作用与地位 无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要的：按用途分类，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；按工作频段分类，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；按方向性分类，可分为全向天线、定向天线等；按外形分类，可分为线状天线、面状天线等；等等分类。 *电磁波的辐射 导线上有交变电流流动时，就可以发生电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长度和形状有关。如图1.1 a 所示，若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微弱；将两导线张开，如图1.1 b 所示，电场就散播在周围空间，因而辐射增强。必须指出，当导线的长度L 远小于波长λ时，辐射很微弱；导线的长度L 增大到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。 1.2 对称振子 对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子，见图1.2a 。另外，还有一种异型半波对称振子，可看成是将全波对称振子折合成一个窄长的矩形框，并把全波对称振子的两个端点相叠，这个窄长的矩形框称为折合振子，注意，折合振子的长度也是为二分之一波长，故称为半波折合振子，见图1.2 b。
天线基本知识讲座1天线1.1天线的作用与地位无线电发射机输出
天線基本知識講座 1天線 1.1 天線的作用與地位 無線電發射機輸出的射頻信號功率，通過饋線（電纜）輸送到天線，由天線以電磁波形式輻射出 去。電磁波到達接收地點後，由天線接下來（僅僅接收很小很小一部分功率），並通過饋線送到無線 電接收機。可見，天線是發射和接收電磁波的一個重要的無線電設備，沒有天線也就沒有無線電通信。 天線品種繁多，以供不同頻率、不同用途、不同場合、不同要求等不同情況下使用。 對於眾多品種的天線，進行適當的分類是必要的： 按用途分類，可分為通信天線、電視天線、雷達天線等；按工作頻段分類，可分為短波天線、超 短波天線、微波天線等；按方向性分類，可分為全向天線、定向天線等；按外形分類，可分為線狀天 線、面狀天線等；等等分類。 * 電磁波的輻射 導線上有交變電流流動時，就可以發生電磁波的輻射，輻射的能力與導線的長度和形狀有關。 如圖1.1 a所示，若兩導線的距離很近，電場被束縛在兩導線之間，因而輻射很微弱；將兩導線 張開，如圖1.1 b 所示，電場就散播在周圍空間，因而輻射增強。 必須指出，當導線的長度L 遠小於波長λ 時，輻射很微弱；導線的長度L 增大到可與波長 相比擬時，導線上的電流將大大增加，因而就能形成較強的輻射。
1.2 對稱振子 對稱振子是一種經典的、迄今為止使用最廣泛的天線，單個半波對稱振子可簡單地單獨立地使用 或用作為抛物面天線的饋源，也可採用多個半波對稱振子組成天線陣。 兩臂長度相等的振子叫做對稱振子。每臂長度為四分之一波長、全長為二分之一波長的振子，稱 半波對稱振子, 見圖1.2 a 。 另外，還有一種異型半波對稱振子，可看成是將全波對稱振子折合成一個窄長的矩形框，並把全 波對稱振子的兩個端點相疊，這個窄長的矩形框稱為折合振子，注意，折合振子的長度也是為二分之 一波長，故稱為半波折合振子, 見圖1.2 b 。 1.3 天線方向性的討論 1.3.1 天線方向性 發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
天线基本知识概述
天线基本知识概述 一、天线种类 通信天线品种繁多，主要有下列几种分类方式： 按用途可分为基地台天线（base station antenna）和移动台天线（mobile portable antennas）。 按工作频率可划分为超长波、长波、中波、短波、超短波和微波； 按其方向性可划分为全向和定向天线； 按其结构性可划分为线天线和面天线。 二、天线的增益 增益是天线主要指标之一，它是方向系数与效率的乘积，是天线辐射或接收电波能力的表现。增益大小的选择取决于系统设计对电波覆盖区域的要求，简单地说，在同等条件下，增益越高，电波传播距离就越远，一般固定电台天线采用高增益天线，移动台天线采用低增益天线。 三、电压驻波比 天线输入阻抗和馈线的特性阻抗不一致时，产生的反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波。其相邻电压最大值和最小值的比就是电压驻波比。它是检验馈线传输效率的依据，电压驻波比与功率关系如下表1。
表1 本公司产品符合国家标准，在工作范围内，天线端口的电压驻波比小于1.5,在工作频点的电压驻波比小于1.2，电压驻波比过大，将缩短天线通信距离，而且反射功率将返回发射机功放部分，容易烧坏功放部分，影响通信系统正常工作。 四、天线的方向性
天线对于空间不同的方向具有不同的辐射或接收能力，这就是天线的方向性。 衡量天线方向性通常使用方向图，在水平面上，辐射与接收无最大方向的天线称为全向天线，有一个或多个最大方向的天线称为定向天线。全向天线由于其无方向性，所以多用在点对多点通信的中心台。另外，我们可以采用一些技术使全向天线略带方向性，根据使用现场地形的需要使方向图成为椭圆形、扇形、心形等，这样使天线的应用就更加灵活、效率更加提高，定向天线由于具有最大辐射或接收方向，因此能量集中，增益相对全向天线要高，适合于远距离点对点通信，同时由于具有方向性，抗干扰能力比较强。 天线的主瓣和副瓣： 天线的波瓣宽度：
天线地基础的知识
天线的基础知识(2009-05-17 22:14:38) 1 天线工作原理及作用是什么？ 天线作为无线通信不可缺少的一部分，其基本功能是辐射和接收无线电波。发射时，把高频电流转换为电磁波；接收时，把电滋波转换为高频电流。 2 天线有多少种类？ 天线品种繁多，主要有下列几种分类方式： 按用途可分为基地台天线（base station antenna）和移动台天线（mobile portable antennas），还有就是手持对讲机用的天线（handhold transceiver antennas)。基地电台俗称棒子天线；车载天线俗称苗子；手台天线由于绝大部分是橡胶外皮的因此俗称橡胶天线或橡胶棒儿。 按工作频段可划分为超长波、长波、中波、短波、超短波和微波。 按其方向可划分为全向和定向天线。 3 如何选择天线？ 天线作为通信系统的重要组成部分，其性能的好坏直接影响通信系统的指标，用户在选择天线时必须首先注重其性能。具体说有两个方面，第一选择天线类型；第二选择天线的电气性能。选择天线类型的意义是：所选天线的方向图是否符合系统设计中电波覆盖的要求；选择天线电气性能的要求是：选择天线的频率带宽、增益、额定功率等电气指标是否符合系统设计要求。因此，用户在选择天线时最好向厂家联系咨询或在往上对比分析其技术指标。 4 什么是天线的增益？ 增益是天线的主要指标之一，它是方向系数与效率的乘积，是天线辐射或接收电波大小的表现。增益大小的选择取决于系统设计对电波覆盖区域的要求，简单地说，
在同等条件下，增益越高，电波传播的距离越远，一般基地台天线采用高增益天线，移动台天线采用低增益天线。 5 什么是电压驻波比？ 天线输入阻抗和馈线的特性阻抗不一致时，产生的反射波和入射波在馈线上叠加形成的磁波，其相邻电压的最大值和最小值之比是电压驻波比，它是检验馈线传输效率的依据，电压驻波比小于1.5，在工作频点的电压驻波比小于1.2，电压驻波比过大，将缩短通信距离，而且反射功率将返回发射机功放部分，容易烧坏功放管，影响通 信系统正常工作。 电压驻波比1.0 1.1 1.2 1.5 2.0 3.0 反射功率% 0 0.2 0.8 4.0 11.1 25.0 传输功率% 100 99.8 99.2 96 88.9 75.0 6 什么是天线的方向性？ 天线对空间不同方向具有不同的辐射或接收能力，这就是天线的方向性。衡量天线方向性通常使用方向图，在水平面上，辐射与接收无最大方向的天线称为全向天线，有一个或多个最大方向的天线称为定向天线。全向天线由于其无方向性，所以多用在点对多点通信的中心台。定向天线由于具有最大辐射或接收方向，因此能量集中，增益相对全向天线要高，适合于远距离点对点通信，同时由于具有方向性，抗干扰能力比较强。 7 如何理解天线的工作频带宽度？ 天线的电参数一般都于工作频率有关，保证电参数指标容许的频率变化范围，