天线的基础知识

1、天线基础知识、概念分析： dBm、dBi、dBd、dB、dBc、1、dBm是评价功率绝对值的值，计算式为： 10lgP (功率值/1mw )。 例1如果发送功率p为1mw，则换算为dBm时为0dBm。 对于240wt的功率，以dBm为单位换算的值为10lg (40wt/1mw )=10lg (40000 )=10lg 410 LG 10lg 1000=46dbm。 另外，dBi和dBd是评价增益的值(功率增益)，虽然都是相对值，但是参考基准不同。 因为dBi的参考标准是全向天线，dBd的参考标准是偶极，所以两者稍有不同。 显示相同的增益，可以认为用dBi表示的增益比用dBd表示的增益大2. 1

2、5。 例3对于一个增益为16dBd的天线，当将增益换算为dBi时，增益为18.15dBi (通常，忽略小数点，为18dBi )。 例4 0dBd=2.15dBi。 示例5 GSM900天线增益可为13dBd(15dBi )，而GSM1800天线增益可为15dBd(17dBi )。 2、dBi和dBd、dB是表示相对值的值，考虑到甲的功率是比乙的功率大还是小，用以下计算公式计算： 10lg (甲的功率/乙的功率) 例6甲的功率比乙的功率大两倍，10lg (甲的功率/乙的功率)=10lg2=3dB。 也就是说，甲的电力比乙的电力大3 dB。 例7 7/8英寸GSM900馈线的100米传输损耗约为3

3、.9dB。 如果甲的电力是46dBm，乙的电力是40dBm的话，可以说甲比乙大6 dB。 如果甲天线是12dBd，乙天线是14dBd的话，可以说甲比乙小2 dB。 另外，3、dB、4、dBc，在某些情况下也可以看到dBc，是表示与dB的计算方法完全相同的功率相对值的单位。 一般来说，dBc通常被用于测量载波功率的相对大小，诸如干扰(同一频率干扰、互调制干扰、串扰干扰、带外干扰等)和组合、杂波等。 在采用dBc时，原则上也可以代替dB来使用。 频率范围天线被应用的最高和最小频率。 增益用以表示天线的集中辐射的程度。 天线的一个方向上的增益由在天线在一个方向上的一个位置处产生的电场强度的平方(E2

4、 )与不消耗理想点的天线在相同方向上的相同位置处产生的电场强度的平方(E02 )之比来定义，且通常用g来表示。 类似于G=E2/E02 (同一输入功率)，在某一方向上的位置产生相同电场强度的条件下，理想点源天线的输入功率(Pin )与天线的输入功率(Pin )之比，即，此天线在此方向上的增益不消耗。 另外，G=Pino/Pin (相同电场强度)通常将天线的最大辐射方向的增益设为该天线的增益。 增益通常用分贝表示。 即，G=101gPino/Pin天线增益的计算：在G=4S/2=(/)2D2式中，S-天线口径面积(平方米)-工作波长(米) D-抛物面口径(即面口径)(米)-天线效应方向图是如果用

5、从原点开始的矢量长度表示逆天线向各方向放射的冲击的强度，则连接所有的矢量端点的包络线是天线的方向图。 这表示在天线的不同方向上辐射的相对大小，该方向图称为立体声方向图。 箭头的方向表示放射的方向，箭头的长度表示放射的强度。 方向图包含很多波阀，包含最大放射方向的波阀被称为主阀。 其他的依次称为第一副阀、第二副阀等。 另外，主阀宽度被定义为方向图上的增益相对于最高增益下降3分贝的宽度，单位为度(弧度)。 另外，副阀的最大值与副阀水平、主阀最大值之比被称为副阀水平，一般用分贝表示，定义为101g (副阀最大值功率/主阀最大值功率)。 例如，副阀最大值和主阀最大值对应电力之比为0.01，副阀等级为-

6、20dB。 天线噪声的温度、进入天线的噪声主要来自银河宇宙噪声和来自大地、大气的热噪声。根据口径不同的天线、频带、仰角、环境，天线的噪声不同。 在c波段宇宙噪音很小，主要是大地和大气的热噪音。 在Ku波段中，这些噪声也随着频率而增加。 在相同仰角的情况下，由于天线大小越大波束变得越窄，所以天线的噪声温度TA(K )变小，但随着仰角变大，该差变小。 另一方面，对于相同的天线尺寸，天线仰角越大，天线的噪声温度TA(K )越低，相反，天线仰角越小，TA越高。 这是因为仰角越小，信号通过大气层的厚度越大，因此气象噪声、大气噪声越强。电压驻波比回波损耗、电压驻波比用于表现端口的匹配性能。 同样的性能也可

7、以用回声损耗来表现。 这两个指标是电压驻波比： VSWR=(1 |r|)/(1-|r|) r :放射系数=ZL-Z0/ZL Z0 ZL为输入阻抗，Z0为理想阻抗回波损失： RL=10log (入射功率/反射功率)、效率()，输入到天线的高频功率因为感应损失(悬挂天线的机器和大地的感应损失)消耗了一部分，所以被定义为不能全部发射电磁波。 天线效率代表天线是否有效的转换能量，是天线的重要参数之一，发送天线的效率是实际发射的功率Pr与输入到天线的总功率Pin (发射功率Pr与天线损耗功率Ps之和)之比，即=pr/pin=p 即，=IRro/(IRro IRS)=Rro/(Rro RS )，为了提高天

8、线的辐射效率，必须设法提高辐射电阻，尽量降低损耗电阻。 从上式可见，天线效率总是小于1。 功率容量、能承受天线辐射的最大高频功率、单位：瓦、极化方式、电磁波的极化形式分为直线极化波和圆极化波，直线极化波分为水平极化波和垂直极化波，圆极化波根据电场的旋转方向分为左旋和右旋的圆极化波。 输入特性阻抗，天线输入端的特性阻抗，单位：欧姆，轴方向交叉极化波分离，不同极化波的接收分离，单位：分贝，dB，二次谐波发生的根本原因是非线性负载。 电流流过负载时，与施加的电压没有线性关系，流过正弦波以外的电流，产生高次谐波。 谐波频率是基频的整数倍，根据法国数学家傅立叶分析原理，任何重复波形都可以分解成包含基频和

9、基频倍数的谐波的正弦波分量。 谐波是正弦波，每个谐波都有不同的频率、振幅、相位角。 谐波被分成I是偶次和奇数次，3、5、7次号码是奇次谐波，2、4、6、8等是偶次谐波，在基波是50Hz的情况下，2次谐波是lOOHz，3次谐波是150Hz。 必须确认频谱分析仪的RBWVBW、底部噪声：-130-140dBm、没有埋没在频率计的底部噪声中，确保频率计中最前面的混合器不带来新的悬浮成分。 RBW表示分辨率带宽，VBW表示视频带宽。 通过调整参数，可以更清楚地读取光谱的各指标。 在测量GSM信号时，设RBW为300KHZ，VBW为10KHZ。 在测量CDMA时，将RBW设为30KHZ，将VBW设为10

10、0HZ。 设频带带宽为2MHZ.RBW和VBW时，会影响读取值，但是RBW的影响当然很大。 例如，如果RBW是100kHz，则读出的值是以marker中的频率为中点，在左右50khz频带内的合计比率。 VBW的设定能够平均地去除噪声。 RBW和VBW的设置取决于测试的测量目的。 VBW表示视频带宽，表示检测器之后的视频滤波器的带宽，使检测包络平滑化。 此外，区分带宽的普通原则是测量接收机的带宽(最后一级的中频滤波器的3dB带宽)必须等于参考带宽。 但是，为了提高测量精度、灵敏度、效率，识别带宽可以与基准带宽不同。 例如，为了测量接近中心频率的辐射分量，可能需要使用窄的分辨率带宽。如果标识带宽小于参考带宽，则测量结果应该是参考带宽中的每个分量的和(其和应该是功率的和)。 特别是不通过电压的合计或介电常数法判别杂波信号。 当识别带宽大于参考带宽时，宽带杂波辐射量的测量结果应当按照带宽的比率标准化。 但是，对于离散(窄带)浮游物，不能采用归一化。 识别带宽的校正因子是通过测试接收机的实际识别带宽(例如，-6dB的识别带宽)和