天線培訓(xùn)教材

天線的作用：天線能將傳輸線中的高頻電磁能轉(zhuǎn)換成為自在空間的電磁波，或反之將自在空間中的電磁波轉(zhuǎn)化為傳輸線中的高頻電磁能。1、天線原理簡介.1、天線原理簡介天線可視為1個四端網(wǎng)絡(luò).1、天線原理簡介導(dǎo)線載有交變電流時，就可以構(gòu)成電磁波的輻射，輻射的才干與導(dǎo)線的長短和外形有關(guān).當(dāng)導(dǎo)線的長度增大到可與波長相比較時，導(dǎo)線上的電流就大大添加，因此就能構(gòu)成較強的輻射。通常將上述能產(chǎn)生顯著輻射的直導(dǎo)線稱為振子.1、天線原理簡介電場電場電場振子電波傳輸方向磁場磁場.1、天線原理簡介頂視一個單一的對稱振子具有“面包圈〞形的方向圖側(cè)視.1、天線原理簡介對稱振子組陣可以控制輻射能構(gòu)成“扁平的面包圈〞一個對稱臺振子假設(shè)在接納機中有1mW功率在陣中有4個對稱振子

在接納機中就有4mW功率.1、天線原理簡介反射面放在陣列的一邊構(gòu)成扇形覆蓋天線“扇形覆蓋天線〞

將在接納機中有8mW功率“全向陣〞

例如在接納機中為4mW功率(頂視)天線.2、天線性能引見天線的主要性能目的：任務(wù)頻段：增益輸入阻抗駐波比VSRW極化方式程度波瓣3dB寬度垂直波瓣3dB寬度前后比下傾角方式功率容量三階互調(diào)等.2、天線性能引見任務(wù)頻段無論是發(fā)射天線還是接納天線，它們總是在一定的頻率范圍內(nèi)任務(wù)的，通常，任務(wù)在中心頻率時天線所能保送的功率最大，偏離中心頻率時它所保送的功率都將減小，據(jù)此可定義天線的頻率帶寬。有幾種不同的定義：一種是指天線增益下降三分貝時的頻帶寬度；一種是指在規(guī)定的駐波比下天線的任務(wù)頻帶寬度。在挪動通訊系統(tǒng)中是按后一種定義的，詳細(xì)的說，就是當(dāng)天線的輸入駐波比≤1.5時，天線的任務(wù)帶寬。.2、天線性能引見增益一個單一對稱振子具有面包圈形的方向圖輻射

一個各向同性的輻射器,在一切方向具有一樣的輻射2.17dB對稱振子相對于點信號源的增益為2.17dB一個天線與對稱振子相比較的增益用“dBd〞表示一個天線與各向同性輻射器相比較的增益用“dBi〞表示例如:3dBd=5.17dBi.2、天線性能引見輸入阻抗：天線和饋線的銜接端，即饋電點兩端感應(yīng)的信號電壓與信號電流之比，稱為天線的輸入阻抗。當(dāng)天線阻抗與饋線阻抗相匹配時，進(jìn)入饋線得功率將全部從天線口發(fā)出，由于饋線的阻抗根本均為50歐姆，故通常天線的阻抗也要求是50歐姆。天線50ohms 80ohms電纜50ohms可以匹配不可匹配.2、天線性能引見駐波比VSWR當(dāng)饋線和天線匹配時，高頻能量全部被負(fù)載吸收，饋線上只需入射波，沒有反射波。饋線上傳輸?shù)氖切胁?，饋線上各處的電壓幅度相等，饋線上恣意一點的阻抗都等于它的特性阻抗。而當(dāng)天線和饋線不匹配時，也就是天線阻抗不等于饋線特性阻抗時，負(fù)載就不能全部將饋線上傳輸?shù)母哳l能量吸收，而只能吸收部分能量。入射波的一部分能量反射回來構(gòu)成反射波。9.5W80

ohms50ohms朝前:10W前往:0.5W.駐波比VSWR在不匹配的情況下,饋線上同時存在入射波和反射波。兩者疊加，在入射波和反射波相位一樣的地方振幅相加最大，構(gòu)成波腹；而在入射波和反射波相位相反的地方振幅相減為最小，構(gòu)成波節(jié)。其它各點的振幅那么介于波幅與波節(jié)之間。這種合成波稱為駐波。反射波和入射波幅度之比叫作反射系數(shù)。反射波幅度〔Ｚ－Ｚ。〕反射系數(shù)Γ＝─────＝───────入射波幅度〔Ｚ＋Ｚ。〕駐波波腹電壓與波節(jié)電壓幅度之比稱為駐波系數(shù)，也叫電壓駐波比(VSWR)駐波波腹電壓幅度最大值Ｖmax〔1+Γ〕駐波系數(shù)Ｓ＝──────────────＝────駐波波節(jié)電壓輻度最小值Ｖmin〔1-?！辰K端負(fù)載阻抗和特性阻抗越接近，反射系數(shù)越小，駐波系數(shù)越接近于１，匹配也就越好2、天線性能引見.2、天線性能引見極化方式天線的極化方向就是天線輻射的電磁場的電場方向垂直極化程度極化+45度傾斜的極化-45度傾斜的極化.2、天線性能引見程度面方向圖60°(eg)峰值-3dB點-3dB點3dB波束寬度15°(eg)PeakPeak-3dBPeak-3dB垂直面方向圖波瓣寬度在方向圖中通常都有兩個瓣或多個瓣，其中最大的瓣稱為主瓣，其他的瓣稱為副瓣。主瓣兩半功率點間的夾角定義為天線方向圖的波瓣寬度。.前后比方向圖中，前后瓣最大電平之比稱為前后比。它大，天線定向接納性能就好。2、天線性能引見前向功率后向功率.下傾方式2、天線性能引見.2、天線性能引見常見天線分類：按頻段：GSM900、GSM1800、GSM900/1800雙頻等按極化方式：程度線極化、垂直線極化、＋45交叉線極化按方向圖：全向天線、定向天線等按下傾方式：無下傾、固定下傾、機械下傾、電下傾按功能：發(fā)射、接納、收發(fā)共用等.主要的天線廠家：凱瑟林安德魯海天登達(dá)2、天線性能引見.常用天線類型引見：1、凱瑟林2、海天2、天線性能引見.3、天饋的運用基站天饋系統(tǒng)表示圖8防雷維護(hù)器主饋線〔7/8“〕5饋線卡6走線架4接地安裝3接頭密封件絕緣密封膠帶，PVC絕緣膠帶1天線調(diào)理支架GSM/CDMA板狀天線抱桿〔50~114mm〕2室外饋線9室內(nèi)超柔饋線7饋線過線窗基站主設(shè)備.3.1天線高度的設(shè)計市區(qū)：35－40米，站距1公里以內(nèi)；郊區(qū)平原：50－75米；山區(qū)：盡量使覆蓋范圍在基站可視范圍內(nèi)，并盡量防止在山頂設(shè)站；3、天饋的運用.3.2天線方位角和位置的設(shè)計使主瓣方向?qū)?zhǔn)主效力區(qū)域；近間隔內(nèi)防止建筑物阻撓；離塔體或金屬反射物1米以上；收發(fā)天線方位角一致；3、天饋的運用.3.3天線下傾角的設(shè)計天線下傾角的預(yù)設(shè)主要利用幾何光學(xué)的原理來估計，在實踐運用中主要使以下圖中C點位置處于主效力區(qū)域中心位置。3、天饋的運用HHPBWABCD.3.4天線類型的選取市區(qū)基站：雙極化天線，60度〔或更小〕半功率角，有內(nèi)置電傾角；郊區(qū)基站：垂直極化，寬波瓣，無內(nèi)置傾角，采用空間分極；低話務(wù)郊區(qū)：全向天線；室內(nèi)分布系統(tǒng)：吸頂天線、分布電纜特殊場所：隧道、橋梁采用窄波瓣天線等3、天饋的運用.3.5天線隔離要求雙極化天線程度間隔僅需20-30cm。單極化天線垂直隔離度要求50CM。單極化天線程度隔離度要求4.5M。3、天饋的運用.3.6房頂安裝特別要求假設(shè)天線位于房頂，普通應(yīng)給天線的垂直半功率角留20度的平安角度。3、天饋的運用D20度HPBW/2H.3.7饋線的損耗情況為降低饋線的損耗，應(yīng)使機房盡量接近天線位置。假設(shè)采用7/8英寸的饋線,在900M系統(tǒng)中饋線長度該當(dāng)控制在75米以內(nèi),1800M應(yīng)在50米以內(nèi)3、天饋的運用.3.8鏈路損耗計算公式3、天饋的運用PT(dB)=PR(dB)+20log4πR(m)/λmin(m)-GT(dBi)-GR(dBi)+Lc(dB)+L0(dB)P