移动通信基站天馈线系统技术培训教材.ppt

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;无线通信组网中天线的作用;

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，要了解天线的特性就必然需要了解自由空间中的电磁涉及高频传输线的一些相关的知识。;导线载有交变电流时，就可以形成电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长短和形状有关.如果导线位置如由于两导线的距离很近，且两导线所产生的感应电动势几乎可以抵消，因而辐射很微弱。如果将两导线张开，这时由于两导线的电流方向相同，由两导线所产生的感应电动势方向相同，因而辐射较强。当导线的长度ｌ远小于波长时，导线的电流很小，辐射很微弱.

当导线的长度增大到可与波长相比较时，导线上的电流就大大增加，因而就能形成较强的辐射。通常将上述能产生显著辐射的直导线称为振子。;;;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。全长与波长相等的振子，称为全波对称振子。将振子折合起来的，称为折合振子。;三.天线的工作频率范围(带宽);;在820MHz1/2波长为~180mm,在890MHz为~170mm

175mm对~850MHz将是最正确的

该天线的频带宽度=890-820=70MHz;自由空间中的电磁波;无线电波有点象一个池塘上的波纹，在传播时波会减弱。;电磁波的传播;可用式λ＝Ｖ/ｆ表示。

式中，Ｖ为速度，单位为米/秒；ｆ为频率，单位为赫兹；λ为波长，单位为米。

由上述关系式不难看出，同一频率的无线电波在不同的媒质中传播时，速度是不同的，因此波长也不一样。

我们通常使用的聚四氟乙烯型绝缘同轴射频电缆其相对介电常数ε约为2.1，因此，Ｖε≈Ｃ/1.44，λε≈λ/1.44。;无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律而变化的，这种现象称为无线电波的极化。无线电波的电场方向称为电波的极化方向。如果电波的电场方向垂直于地面，我们就称它为垂直极化波。如果电波的电场方向与地面平行，那么称它为水平极化波。;垂直极化;圆极化波;两个天线为一个整体;2.极化损失;??离代表馈送到一种极化的信号在另外一种极化中出现的比例;天线的方向性是指天线向一定方向辐射电磁波的能力。对于接收天线而言，方向性表示天线对不同方向传来的电波所具有的接收能力。天线的方向性的特性曲线通常用方向图来表示.

方向图可用来说明天线在空间各个方向上所具有的发射或接收电磁波的能力。;顶视;

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;3.前后比;

;方向图旁瓣显示;增益是指在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的场强的平方之比，即功率之比。增益一般与天线方向图有关，方向图主瓣越窄，后瓣、副瓣越小，增益越高。;增益是指在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的场强的平方之比，即功率之比。增益一般与天线方向图有关，方向图主瓣越窄，后瓣、副瓣越小，增益越高。;;;;一个单一对称振子具有面包圈形的方向图辐射

;天线增益与方向图的关系;关于传输线的几个根本概念;天线的输入阻抗;传输线的特性阻抗;当馈线和天线匹配时，高频能量全部被负载吸收，馈线上只有入射波，没有反射波。馈线上传输的是行波，馈线上各处的电压幅度相等，馈线上任意一点的阻抗都等于它的特性阻抗。而当天线和馈线不匹配时，也就是天线阻抗不等于馈线特性阻抗时，负载就不能全部将馈线上传输的高频能量吸收，而只能吸收局部能量。入射波的一局部能量反射回来形成反射波。;

在不匹配的情况下,馈线上同时存在入射波和反射波。两者叠加，在入射波和反射波相位相同的地方振幅相加最大，形成波腹；而在入射波和反射波相位相反的地方振幅相减为最小，形成波节。其它各点的振幅那么介于波幅与波节之间。这种合成波称为驻波。反射波和入射波幅度之比叫作反射系数。

反射波幅度〔Ｚ－Ｚ。〕

反射系数Γ＝─────＝───────

入射波幅度〔Ｚ＋Ｚ。〕

驻波波腹电压与波节电压幅度之比称为驻波系数，也叫电压驻波比(VSWR)

驻波波腹电压幅度最大值Ｖmax