天線原理和應(yīng)用

天線原理和應(yīng)用第一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二天線原理天線定義：輻射或接收無線電波的裝置。衡量天線性能的因素：天線是無線通信系統(tǒng)最基本部件，決定了通信系統(tǒng)的特性。不同的天線有不同的輻射類型、極性、增益以及阻抗。

第二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二同軸線變化為天線第三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二傾斜振子傾斜振子良好輻射特性良好的帶寬(20%)通用元件適用于各類 陣天線傾斜振子具備良好的 交叉極化性能第四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二貼片式振子貼片式振子用于低標(biāo)準(zhǔn)要求區(qū)域是重要的容易被仿造窄帶(10%)極化純度較差且與振子相比輻射區(qū)不夠合理第五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二第六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二方向性方向性：通常要求天線不是向所有方向均勻地輻射，而是要求增強(qiáng)某一（或某些）方向的輻射并抑制其他方向的輻射（接收狀態(tài)反之）。第七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二增益增益通常指最大輻射方向的功率增益值。天線增益一般常用dBd和dBi兩種單位。dBi用于表示天線在最大輻射方向場強(qiáng)相對(duì)于全向輻射器（如圖一中）的參考值；而相對(duì)于半波振子（如圖一左）的天線增益用dBd表示。兩者有一個(gè)固定的dB差值（如圖一右），即0dBd等于2.15dBi。東莞現(xiàn)在一般天線的增益單位都是用dBi，從12-21dBi都有使用。第八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二波瓣寬度波瓣寬度是指天線的輻射圖中低于峰值3dB處所成夾角的寬度，所以也可以稱為3dB波瓣寬度。通常6dB波瓣寬度約為3dB的1.5倍。1、水平波瓣寬度全向天線的水平波瓣寬度是360°；定向天線一般有30°、45°、65°、90°拋物面天線一般有11°、14°、16°以上天線在東莞都有使用第九頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二波瓣寬度22、垂直波瓣寬度一般來說，在采用同類的天線設(shè)計(jì)技術(shù)條件下，增益相同的天線中，水平波瓣越寬，垂直波瓣越窄。在天線選型時(shí)，為了保證對(duì)服務(wù)區(qū)的良好覆蓋，減少死區(qū)，在同等增益條件下，所選天線垂直波瓣3dB寬度應(yīng)盡量寬些。第十頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二工作頻段GSM900天線：870～960MHzCDMA800天線：824～896MHz雙頻天線：824～960MHzDCS1800天線：CDMA1900天線：1850～1990MHz其余還有全頻段天線，包含了從CDMA800頻段到3G頻段，目前東莞還沒有使用。全頻段天線好處是使用天線數(shù)量少，缺點(diǎn)是工作頻段越寬，天線駐波比越大。第十一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二極化方式天線的極化是指天線輻射時(shí)形成的電場強(qiáng)度方向。共有6中極化方式：垂直、水平、＋45°、－45°、水平/垂直、±45°。目前中國一般使用以下兩種：垂直極化：通常我們稱為單極化；±45°極化：通常我們稱為雙極化。第十二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二下傾方式天線下傾有多種方式：機(jī)械下傾、固定電調(diào)下傾、可調(diào)電調(diào)下傾、遙控可調(diào)電調(diào)下傾。第十三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二下傾方式2一般機(jī)械下傾在4°～6°以上、電調(diào)下傾在8°～10°以上開始，天線方向圖會(huì)產(chǎn)生畸變。所以實(shí)際下傾超過10°時(shí)，最好使用機(jī)械下傾＋電調(diào)下傾相結(jié)合的方式，保證天線波行。另外，機(jī)械下傾時(shí)，后瓣會(huì)上翹；而電調(diào)下傾時(shí)，后瓣也會(huì)同時(shí)下傾。第十四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二下傾方法的比較10°電下傾10°機(jī)械下傾6°電下傾+4°機(jī)械下傾第十五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二確定下傾角天線高度:20米,40米和60米電子下調(diào)改善了載/干比機(jī)械下調(diào)導(dǎo)致載/干比惡化機(jī)械下調(diào)的最佳角度約5度

電子下調(diào)適用于宏蜂窩,其最佳角度約10度

實(shí)際上電調(diào)的曲線斜率并非如此高

612-20-1001020020m60m載干比C/I的變化(dB)8下傾角（度〕電調(diào)機(jī)械20m60m天線高度1042第十六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二電調(diào)天線在不同傾角時(shí)

機(jī)械角和電調(diào)角的搭配以下數(shù)值是咨詢過幾個(gè)天線廠家，結(jié)合實(shí)際情況給出的建議值，僅供參考。第十七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二前后比方向圖中，前后向最大接收電平之比稱為前后比。它反映天線的能量轉(zhuǎn)化效率，前后比的大小決定天線的定向輻射/接收性能的好壞。前向功率以dB表示的前后比=10log

典型值為

25dB

左右目的是有一個(gè)盡可能小的反射能量(前向功率)(反向功率)后向功率第十八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二旁瓣抑制與零點(diǎn)填充普通天線在近基站處會(huì)產(chǎn)生覆蓋死角（盲區(qū)），上翹的第一副瓣會(huì)對(duì)遠(yuǎn)處的高樓產(chǎn)生越區(qū)覆蓋旁瓣抑制一般能夠使第一副瓣減弱3dB左右，減少對(duì)遠(yuǎn)處高樓的影響；零點(diǎn)填充會(huì)加強(qiáng)近基站處的覆蓋，所以一般天線掛高較高，都會(huì)采用具有此類功能的天線。缺點(diǎn)是主瓣方向的增益一般會(huì)損失1dB左右。實(shí)際應(yīng)用中，天線掛高不是很高，由于有各種反射等無線因素，死角基本不會(huì)造成太大的影響。第十九頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二零點(diǎn)填充方向圖第二十頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二第二十一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二從天線方向圖可以看出，第一上旁瓣也有一定的增益，將會(huì)對(duì)遠(yuǎn)處的高樓造成越區(qū)覆蓋。第二十二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二阻抗和駐波比（ＶＳＷＲ）

天線駐波比表示天饋線與基站（收發(fā)信機(jī)）匹配程度的指標(biāo)。天線系統(tǒng)的輸入阻抗直接影響天線發(fā)射效率。當(dāng)駐波比（ＶＳＷＲ）１：１時(shí)沒有反射波，電壓反射比為１。當(dāng)ＶＳＷＲ大于１時(shí)，反射功率也隨之增加。發(fā)射天線給出的駐波比值是最大允許值。例如：ＶＳＷＲ為２：１時(shí)意味著，反射功率消耗總發(fā)射功率的１１％，信號(hào)損失０．５ｄＢ。ＶＳＷＲ為１．５：１時(shí)，損失４％功率，信號(hào)降低０．１８ｄＢ。駐波比增加會(huì)增大饋線的損耗。在VSWR=1（全匹配）情況下測的，7/8″電纜損耗4dB/100m。第二十三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二駐波比第二十四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二海天天線簡介命名型號(hào)：HTDBS086515(6)HT－海天D－定向B、P－型式（B表示板狀，P表示拋物面）S－雙極化08－頻率（09表示GSM900，18表示DCS1800，08/09表示CDMA800和GSM900雙頻）65－水平波瓣寬度15－增益（6）－電下傾角度（6°固定不可調(diào)）第二十五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二海天天線2東莞常用海天天線型號(hào)和參數(shù)HTDBS086515(3)：雙極化板狀天線，水平65°、垂直14°、增益15dBi， 長1.3m，內(nèi)置3°固定電下傾，CDMA800天線HTDBS086515(6)：內(nèi)置6°固定電下傾HTDBS086517(3)：增益16.8dBi、垂直8°，長1.9m，內(nèi)置3°固定電下傾HTDBS096517(3)：GSM900天線HTPS－08/09－18/1.2：拋物面天線，水平14°、垂直16°， CDMA900和 GSM800雙頻、增益18dBi，直徑1.2mHTPS－08/09－20/1.5：水平12°、垂直14°，增益20dBi、直徑1.5mHTPS－08/09－21/1.8：水平11°、垂直13°，增益21dBi，直徑1.8mHTPS－18－22/1.2：水平9°、垂直11°，增益22dBi，DCS1800天線，直 徑1.2m第二十六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二海天天線3東莞高層覆蓋使用天線：拋物面：水平15°、垂直17°；水平11°、垂直13°；水平30°系列：垂直7\14\28°；水平45°系列：垂直7\14\28°；水平65°系列：垂直14\28°；水平90°系列：垂直28°頻段有800、900、1800、800\900全頻段4種。第二十七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二桑瑞天線目前東莞使用的桑瑞ARGUS天線都是雙頻段、雙極化、水平65°、0～10°可連續(xù)電調(diào)、帶上旁瓣抑制和零點(diǎn)填充。CPX304D－CI（D－手動(dòng)電調(diào)；DR－遙控電調(diào)）：增益14dBi、垂直17°、長1.1m；CPX306D－CI：增益15.5dBi、垂直13°、長1.6m；CPX308D－CI：增益16.5d