天线原理参数简介

1、天线原理及参数介绍2012.12京信通信天馈事业部王晓阳主要内容和结构主要内容和结构天线原理及参数天线原理及参数基本辐射原理基本辐射原理参数介绍参数介绍辐射参数辐射参数电路参数电路参数B B l la a h h b la hb l a hb la h天线基本概念传输线传输线终端张角传输线终端张角传输线对称振子对称振子天线的定义： 能够有效地向空间某特定方向辐射电磁波或能够有效地接收空间某特定方向来的电磁波的装置。 能量转换导行波和自由空间波的转换； 定向辐射（接收）具有一定的方向性。天线的辐射原理：根据根据C（光速）（光速）=f（频率）（频率）（波长）（波长） 得出波长与频率成反比得出波长与

2、频率成反比频率越低，波长越长，天线越大天线基本概念半波振子1/4 1/4 波长波长1/4 1/4 波长波长1/2 1/2 波长波长半波振子半波振子波长波长1/2 1/2 波长波长半波振子是天线的基本辐射单元 水平面波束宽度 = 360 垂直面波束宽度= 78 天线基本概念半波振子水平面水平面H H面面垂直面垂直面E E面面立体图立体图方向图像一个“汽车轮胎”将“轮胎”压扁，信号就越集中，增益就越高，天线尺寸就越大。 天线基本概念增益、方向图和天线尺寸之关系天线增益的几个要点天线是无源器件，不能产生能量。天线增益只是将能量有效集中向某特定方向辐射或接受电磁波的能力。天线的增益由振子叠加而产生。增

3、益越高，天线长度越长。天线增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。天线基本概念增益、方向图和天线尺寸之关系天线辐射参数半功率波束宽度半功率波束宽度(3dB波束宽度波束宽度)3dB束宽是天线指标中一个重要参数，由于在信号的主瓣中，束宽是天线指标中一个重要参数，由于在信号的主瓣中，3dB的宽度集中了主瓣中的宽度集中了主瓣中50%的能量，因此我们常用此参数来衡量定向的能量，因此我们常用此参数来衡量定向天线天线水平水平3dB束宽束宽垂直垂直3dB束宽束宽天线辐射参数前后比表明了天线对后瓣抑制的好坏。选用前后比低的天线，天线的后表明了天线对后瓣抑制的好坏。选用前后比低的天线，天线的后瓣有可能产生越区

4、覆盖，导致切换关系混乱，产生掉话。瓣有可能产生越区覆盖，导致切换关系混乱，产生掉话。 定向天线的前后比是指主瓣的最大辐射方向（规定为定向天线的前后比是指主瓣的最大辐射方向（规定为0）的功）的功率通量密度与相反方向附近（规定为率通量密度与相反方向附近（规定为18020范围内）的最范围内）的最大功率通量密度之比值。大功率通量密度之比值。 F / B = 10 Lg （前向功率密度）（前向功率密度） /（ 后向功率密度后向功率密度 ） 后向功率后向功率前向功前向功率率垂直方式垂直方式水平方式水平方式+ 45+ 45斜角斜角- 45- 45斜角斜角天线辐射参数交叉极化比V/H (V/H (垂直垂直/

5、/水平水平) )斜角斜角 (+/- 45 (+/- 45) )天线辐射参数交叉极化比双极化双极化 天线辐射参数交叉极化比交叉极化比是双极化天线特有的指标。它是指主极化电平与交叉极化交叉极化比是双极化天线特有的指标。它是指主极化电平与交叉极化电平的比值。电平的比值。 交叉极化比在最大辐射方向应大于交叉极化比在最大辐射方向应大于15dB，在，在60内应大于内应大于10dB，最低门槛也应该大于最低门槛也应该大于7dB 。天线增益是指：在输入功率相等的条件下，实际天线与天线增益是指：在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐理想的辐射单元射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。在空间同一点处所

6、产生的信号的功率密度之比。 注：注：3dB,E与与3dB,H分别为天线在两个主平面上的半波束宽度；分别为天线在两个主平面上的半波束宽度； 32000 是统计出来的经验数据是统计出来的经验数据 天线辐射参数增益一个单一对称振子一个单一对称振子dipole具具有面包圈形的方向图辐射有面包圈形的方向图辐射 一个各向同性一个各向同性isotropic的的辐射器在所有方向具有相辐射器在所有方向具有相同的辐射同的辐射一个天线与对称振子相比较的增益一个天线与对称振子相比较的增益用用“dBd”表示表示一个天线与各向同性辐射器相比较的增一个天线与各向同性辐射器相比较的增益用益用“dBi”表示表示例如例如: 3d

7、Bd = 5.17dBi2.17dB 对称振子的增益为对称振子的增益为2.17dB 天线辐射参数增益天线辐射参数天线辐射参数上旁瓣抑制，零点补充，波束下倾。上旁瓣抑制，零点补充，波束下倾。上旁瓣抑制上旁瓣抑制解决临频干解决临频干扰问题。扰问题。 当天线以一定下倾角使当天线以一定下倾角使上旁瓣中的第一旁瓣为水平上旁瓣中的第一旁瓣为水平位置，如果此旁瓣没有足够位置，如果此旁瓣没有足够的抑制，则会影响到其它信的抑制，则会影响到其它信号的主瓣号的主瓣下侧零点填充下侧零点填充解决塔下解决塔下黑问题。黑问题。波束下倾波束下倾是为了使主瓣是为了使主瓣能量更有效的集中在通能量更有效的集中在通话区域。话区域。ab11minmaxbabaVVVSWRlog2010RL)1 (log10210TL11babaIVZin10001000mWmW1 1mWmW无源交调（PIM）：当两个频率f1和f2输入到天线，由于非线性效应，天线辐射的信号除频率 f1 和 f2 外，还包括有其他频率，如 2f1-f2