無線電傳輸?shù)膮?shù)與決定性因素

1、學號：20085044006信潺伽學it學年論文（本科）學院物理電子工程學院專業(yè)電子科學與技術年級2008級姓名謝鑫論文題目無線電信號傳輸?shù)膮?shù)與決定因素指導教師余大慶 職稱 講師成 績2011年6月16日 TOC o 1-5 h z 摘要1Abstract 1 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 引言1 HYPERLINK l bookmark33 o Current Document 增益1 HYPERLINK l bookmark45 o Current Document 輸入阻抗Zin 2 HYPERLINK l bookmark49 o

2、 Current Document 波瓣寬度2 HYPERLINK l bookmark53 o Current Document 工作頻率范圍（頻帶寬度）3 HYPERLINK l bookmark57 o Current Document 前后比3 HYPERLINK l bookmark67 o Current Document 極化4 HYPERLINK l bookmark71 o Current Document 電壓駐波比5下傾角5 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 結論6 HYPERLINK l bookmark79 o Cur

3、rent Document 參考文獻6無線電信號傳輸?shù)膮?shù)與決定因素姓名：謝鑫學號：20085044006學院：物理電子工程學院 專業(yè)：電子科學與技術 指導老師：余大慶職稱：講師摘 要：無線電信號的傳輸和接收都通過天線來完成。凡是利用電磁波來傳遞信 息的，都依靠天線來進行工作。天線具有多種參數(shù)特征，如：增益、帶寬、駐波比、 前后比、極化、傾角等，其參數(shù)的決定因素和理論計算同樣也是復雜多樣的。本文將 對無線電信號傳輸?shù)膮?shù)與決定因素作以簡單介紹。關鍵詞：無線電信號；參數(shù)；決定因素The parameters and decision factors of the radio signalstra

4、nsmissionAbstract:A radio signal transmission and receive all through the antenna to complete. All using electromagnetic wave to convey information, rely on the antenna to work. Antenna has various parameters characteristics, such as gain, bandwidth, standing wave ratio, than before and after, polar

5、ization, dip Angle, etc, Its parameters decision factors and theoretical calculation is also the complex and varied .In this paper, the radio signal to the parameters and the determining factor is introduced simply.Key words: Radio signals; Parameters; Decision factors引言無線電發(fā)射機輸出的射頻信號功率，通過饋線輸送到天線，由天線

6、以電磁波形式 輻射出去。電磁波到達接收地點后，由天線接下來（僅僅接收很小很小一部分功率）， 并通過饋線送到無線電接收機。因此，天線是發(fā)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。天線種類繁多，其參數(shù)也呈現(xiàn)多樣化。1.增益增益是指在輸入功率相等的條件下，實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處 所產(chǎn)生的信號的功率密度之比1它定量地描述一個天線把輸入功率集中輻射的程 度。增益與天線方向圖有密切的關系，方向圖主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。某天 線的增益，就其最大輻射方向上的輻射效果來說，與無方向性的理想點源相比，把輸 入功率放大的倍數(shù)。增益的若干近似計算式：（1）天線主瓣寬度越

7、窄，增益越高。對于一般天線，可用下式估算其增益：G（dBi）= 10 Lg 32000 /（203dB,E x203dB,H）式中，203dB,E與203dB,H分別為天線在兩個主平面上的波瓣寬；32000是統(tǒng) 計出來的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。（2）對于拋物面天線，可用下式近似計算其增益：G（dBi）=10 Lg 4.5 x（D / 扃）2式中，D為拋物面直徑；0為中心工作波長；4.5是統(tǒng)計出來的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。（3）對于直立全向天線，有近似計算式G（dBi）= 10 Lg （ 2 L / 扁式中，L為天線長度；扁為中心工作波長；輸入阻抗Z.in輸入端信號電壓與信號電流之比，稱為天線的輸入阻抗。輸入阻抗具有電阻分

8、 量Rin和電抗分量Xin，即Zin = Rin + j Xin。電抗分量的存在會減少天線從饋線對信 號功率的提取，因此，必須使電抗分量盡可能為零，也就是應盡可能使天線的輸入阻 抗為純電阻。事實上，即使是設計、調試得很好的天線，其輸入阻抗中總還含有一個 小的電抗分量值。輸入阻抗與天線的結構、尺寸以及工作波長有關，半波對稱振子是最重要的基本 天線，其輸入阻抗為Zin = 73.1+42.5 j （歐）。當把其長度縮短（35）%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，此時的輸入阻抗為Zin = 73.1 （歐）， （標稱75歐）。半波折合振子的輸入阻抗為半波對稱振子的四倍，即Zi

9、n = 280 （歐）， （標稱300歐）。對于任一天線，人們總可通過天線阻抗調試，在要求的工作頻率范圍內，使輸入 阻抗的虛部很小且實部相當接近50歐，從而使得天線的輸入阻抗為Zin = Rin = 50歐， 這是天線能與饋線處于良好的阻抗匹配所必須的2波瓣寬度方向圖通常都有兩個或多個瓣，其中輻射強度最大的瓣稱為主瓣，其余的瓣稱為 副瓣或旁瓣。在主瓣最大輻射方向兩側，輻射強度降低3dB （功率密度降低一半）的 兩點間的夾角定義為波瓣寬度（又稱波束寬度或半功率角）。波瓣寬度越窄，方向性 越好，作用距離越遠，干擾能力越強向。圖1定向天線：30/65/90/105/120 圖2全向天線：360還有一

10、種波瓣寬度，即10dB波瓣寬度，顧名思義它是方向圖中輻射強度降低10dB （功率密度降至十分之一）的兩個點間的夾角。工作頻率范圍（頻帶寬度）無論是發(fā)射天線還是接收天線，它們總是在一定的頻率范圍（頻帶寬度）內工作 的，天線的頻帶寬度有兩種不同的定義：一種是指：在駐波比SWR 1時，說明輸進天線的功率有一部分被反射回來，從而降低了天線的輻 射功率；電纜損耗5dB/100m，是在VSWR=1 （全匹配）情況下測的；有了反射功率，就 增大了能量損耗，從而降低了饋線向天線的輸入功率；VSWR越大，反射越大，匹配越差。那么，駐波比差，到底有哪些壞處，在工 程上可以接受的駐波比是多少，一個適當?shù)鸟v波比指標是

11、要在損失能量的數(shù)量與制造 成本之間進行折中權衡的。下傾角在WCDMA系統(tǒng)中，天線的下傾角對小區(qū)的覆蓋范圍、鄰區(qū)干擾、以及軟切換 比例都有著重要的影響，下傾角如果設置的太大，小區(qū)邊緣的用戶難以接入，而且會 引起天線波瓣變形，重疊覆蓋區(qū)域變大，增大了軟切換開銷，降低了系統(tǒng)容量。下傾 角如果設置的太小，可能會出現(xiàn)嚴重的越區(qū)覆蓋現(xiàn)象，使得鄰區(qū)干擾以及軟切換比例 增大，降低系統(tǒng)的容量。因此需要設置合適的下傾角。d:站間距d1d2:交疊區(qū)域d3:有效小區(qū)半徑圖6下傾角的設計方法tan(a - p/2)=膈/電直結論通過對無線電信號傳輸?shù)母鱾€主要參數(shù)的分析，我們了解到其主要參數(shù)的定義， 理論計算和測量方法及

12、其決定因素，天線在無線電設備中用來發(fā)射或接收電磁波。無 線電通信、廣播、電視、雷達、導航、電子對抗、遙感、射電天文等工程系統(tǒng)，凡是 利用電磁波來傳遞信息的，都依靠天線來進行工作。此外，在用電磁波傳送能量方面， 非信號的能量輻射也需要天線?？梢姛o線電在人類的日常生活中起著極其重要的作 用，對無線電參數(shù)的了解研究有助于我們更好的把握通信的脈搏，促進科技的發(fā)展與 進步。參考文獻：1胡樹豪，無線電信號研究J.現(xiàn)代通信，2001，4(2)： 1415.鐘順時，牛俊偉.寬帶微帶天線設計研究J.天線技術，2003, 2(3)： 2223.劉鐵根，張凡，查英.圓極化天線特性參數(shù)測量方法J.電子報，2004，3(