天線基礎知識介紹

天線基礎知識介紹課程內容

T第一章無線電波知識第二章天線的知識介紹第三章射頻基礎知識第四章數字電子地圖電場電場電場振子電波傳輸方向磁場磁場電磁波的傳播無線電波在空間傳播時，其電場方向是按一定的規(guī)律而變化的，這種現象稱為無線電波的極化。無線電波的電場方向稱為電波的極化方向。如果電波的電場方向垂直于地面，為垂直極化波如果電波的電場方向與地面平行，為水平極化波電磁波的極化

無線電波在空間傳播時，其電場方向是按一定的規(guī)律而變化的，這種現象稱為無線電波的極化。把從導線上傳下來的電信號做為無線電波發(fā)射到空間…...收集無線電波并產生電信號天線定義天線的位置和作用8防雷保護器主饋線（7/8“）5饋線卡6走線架4接地裝置3接頭密封件絕緣密封膠帶，PVC絕緣膠帶1天線調節(jié)支架GSM/CDMA板狀天線抱桿（

50~114mm）2室外饋線9室內超柔饋線7饋線過線窗基站主設備基站天饋系統(tǒng)示意圖天線的工作原理當導線載有交變電流時，就可以形成電磁波的輻射，輻射的能力與導線的長短和形狀有關；如果導線位置由于兩導線的距離很近，且兩導線所產生的感應電動勢幾乎可以抵消，因而輻射很微弱；如果將兩導線張開，這時由于兩導線的電流方向相同，由兩導線所產生的感應電動勢方向相同，因而輻射較強；當導線的長度遠小于波長時，導線的電流很小，輻射很微弱；當導線的長度增大到可與波長相比擬時，導線上的電流就大大增加，因而就能形成較強的輻射；通常將上述能產生顯著輻射的直導線稱為振子；兩臂長度均為1/4波長的振子叫做對稱半波振子。移動天線的工作原理按照輻射方向劃分圖：定向方向圖：全向天線天線的分類（一）按照外型劃分板狀天線帽形天線鞭狀天線拋物面天線天線的分類（二）按照極化方式劃分天線的分類（三）天線的分類（三）垂直極化水平極化+45度傾斜的極化-45度傾斜的極化天線的分類（三）雙極化天線：兩個天線為一個整體，傳輸兩個獨立的波。V/H(垂直/水平)傾斜(+/-45°)天線的主要電氣指標對稱半波振子方向圖頂視側視定向天線方向圖全向天線方向圖天線方向圖dBi與dBd2.15dB天線的增益波束寬度、前后抑制比、零點填充、上副瓣抑制天線的其他主要電氣指標波束寬度120°(eg)峰值-10dB點-10dB點60°(eg)峰值-3dB點-3dB點15°(eg)PeakPeak-3dBPeak-3dB32°(eg)PeakPeak-10dBPeak-10dB俯仰面即垂直面方向圖3dB波束寬度方位即水平面方向圖10dB波束寬度前后抑制比方向圖中，前后瓣最大電平之比稱為前后比。前向功率后向功率以dB表示的前后比=10log

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)上副瓣抑制方向圖旁瓣顯示上旁瓣抑制下旁瓣抑制天線的主要電氣指標天線波束的下傾為使波束指向朝向地面無下傾電下傾機械下傾天線的主要電氣指標天線波束下傾的演示天線的主要電氣指標機械下傾電下傾天線的主要電氣指標下傾方法的比較10°電下傾10°機械下傾6°電下傾+4°機械下傾天線駐波比9.5W80

ohms50ohms朝前:10W返回:0.5W天線的主要電氣指標f1f2f3f4

f2-f1f3-f2f4-f3f3-f1f4-f2f4-f1三階互調判定方法天線的主要電氣指標無源互調的原因存在磁性物質連接處不緊密不同材料的金屬的接觸相同材料的接觸表面不光滑天線的主要電氣指標4、關于三階互調指標互調的定義互調是指非線性射頻線路中，兩個或多個頻率混合后所產生的噪音信號?；フ{產生的本來并不存在“錯誤”信號，此信號會被系統(tǒng)誤認為是真實的信號?；フ{可由有源元件（無線電設備、二極管）或無源元件（電纜、接頭、天線、濾波器）引起。具有兩個載波信號的互調失真頻率實例頻率A及B上的載波，產生如下互調信號：1階：A，B2階：（A+B），（A-B）3階：（2A±B），（2B±A）4階：（3A±B），（3B±A），（2A±2B）天線的主要電氣指標互調失真如何影響系統(tǒng)的性能？較高功率的發(fā)射信號通常會混合產生互調信號，最后進入接收波段。而基站天線接收的信號通常功率較低。如果互調信號與實際的接收信號具有相近或較高的功率，系統(tǒng)會誤把互調信號視為真實信號?；フ{失真如何影響系統(tǒng)的性能？在系統(tǒng)將互調信號視為真實的接收信號的情況下，將帶來如下問題：信號丟失、虛假信道繁忙、語音質量下降、系統(tǒng)容量受限這意味著：銷售利潤減少雖然大部分移動用戶可以容忍語音質量下降，但信號丟失及信道繁忙常常都會令用戶不滿?；フ{是如何產生的？構件材料：因為磁滯的關系，鐵質材料是屬非線性的材料不純、電鍍問題、接觸區(qū)域/電流密度、觸點壓力天線的主要機械指標天線輸入接口天線尺寸天線重量風載荷工作溫度濕度要求雷電防護三防能力功分器功分器功分器功分器功分器功分器功分器功分器功分器功分器功分器耦合器耦合器耦合器同軸式分布式天線系統(tǒng)應用于一些覆蓋范圍較大，傳輸距離較遠的情況光纖饋電式分布式天線系統(tǒng)智能天線系統(tǒng)兩種算法切換多波束自適應波束智能天線思考題天線按信號輻射方向劃分，可以分為哪幾類？按外形劃分，又可分為哪幾類？天線的主要電氣指標有哪些？天線的主要機械指標有哪些？分布式系統(tǒng)主要有哪幾種？天線的選型根據基站覆蓋類型大致分為：（一）

話務量高密集市區(qū)（二）

縣城及城鎮(zhèn)地區(qū)（三）

鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)（四）

在鐵路或公路沿線及鄉(xiāng)鎮(zhèn)天線的選型（一）

話務量高密集市區(qū)根據天線高度、基站距離，可由下式計算出天線傾角公式：

＝arcｔｇ（h/r）＋?/2（式中

為波束傾角，ｈ為天線高度，ｒ為覆蓋距離，?為垂直半功率角）（1）對話務量高密集區(qū)，基站間距離300-500米，計算得出

大約在10°～19°之間。采用內置電下傾9°的+45°雙極化水平半功率瓣寬65°定向天線。再加上機械可變15°的傾角，可以保證方向圖水平半功率寬度在主瓣下傾10°～19°內無變化。經使用證明完全可滿足對高密集市區(qū)覆蓋且不干擾的要求。天線的選型（2）對話務量中密集區(qū)，基站間距離大于500米，

大約在6°～16°之間可選擇+45°雙極化，內置電下傾6°的水平半功率瓣寬65°定向天線，可以保證主瓣在下傾的6°～16°內水平半功率寬度無變化?？蓾M足對中密話區(qū)覆蓋且不干擾的要求。（3）對話務量低密集區(qū)，基站間距離可能更大一些，

大約在3°～13°之間?？蛇x擇+45°雙極化，內置電下傾3°的水平半功率瓣寬65°定向天線，可保證主瓣在下傾的3°～13°內水平半功率寬度無變化，可滿足對低密話區(qū)覆蓋且不干擾的要求。天線的選型（二）

在縣城及城鎮(zhèn)地區(qū)話務量不大，主要考慮覆蓋大的要求，基站間距很大，可以選用單極化，空間分集，增益較高的（17dB）65°定向天線（三扇區(qū)）、或17dB90°定向天線(雙扇區(qū)，如下圖)。

天線的選型（三）

在鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)話務量很小，主要考慮覆蓋，基站大都為全向站，天線可選高增益全向天線HTQ-09-11。根據基站架設高度，可選擇主波束下傾3°、5°、7°的全向天線。（四）

在鐵路或公路沿線及鄉(xiāng)鎮(zhèn)，可選擇三種天線（1）雙扇區(qū)型，兩個區(qū)180°劃分，可選擇單極化。3dB波瓣寬度為90°最大增益為17~18dBi的定向天線，兩天線背向，最大輻射方向各向高速路的一個方向。其合成方向圖如下頁左圖。（2）公路雙向天線：沿公路、鐵路，若話務量很小，采用全向站的配置，天線可采用全向天線變形