天線原理和應用ppt課件.ppt

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1、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。同軸線變化為天線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貼片式振子貼片式振子用于低標準要求區(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)。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。

2、dBi用于表示天線在最大輻射方向場強相對于全向輻射器(如圖一中)的參考值;而相對于半波振子(如圖一左)的天線增益用dBd表示。兩者有一個固定的dB差值(如圖一右),即0dBd等于2.15dBi。東莞現在一般天線的增益單位都是用dBi,從12-21dBi都有使用。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波瓣寬度22、垂直波瓣寬度一般來說,在采用同

3、類的天線設計技術條件下,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,為了保證對服務區(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寬度應盡量寬些。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量少,缺點是工作頻段越寬,天線駐波比越大。極化方式天線的極化是指天線輻射時形成的電場強度方向。共有6中極化方式:垂直、水平、+45°

4、、-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。下傾方式天線下傾有多種方式:機械下傾、固定電調下傾、可調電調下傾、遙控可調電調下傾。下傾方式2一般機械下傾在4°~6°以上、電調下傾在8°~10°以上開始,天線方向圖會產生畸變。所以實際下傾超過10°時,最好使用機械下傾+電調下傾相結合的方式,保證天線波行。另外,機械下傾時,后瓣會上翹;而電調下傾時,后瓣也會同時下傾。下傾方法的比較10°電下傾10°機械下傾6°電下傾+4°機械下傾確定下傾角天線高度:20米,40米和60米電子下調改善了載/干比機械下調導致載/干比惡化

5、機械下調的最佳角度約5度電子下調適用于宏蜂窩,其最佳角度約10度實際上電調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〕電調機械20m60m天線高度1042電調天線在不同傾角時 機械角和電調角的搭配以下數值是咨詢過幾個天線廠家,結合實際情況給出的建議值,僅供參考。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左右目的是有一個盡可能小的反射能量(前向功率)(反向功率)后向功率旁瓣抑制與零點填充普通天線在近基

6、站處會產生覆蓋死角(盲區(qū)),上翹的第一副瓣會對遠處的高樓產生越區(qū)覆蓋旁瓣抑制一般能夠使第一副瓣減弱3dB左右,減少對遠處高樓的影響;零點填充會加強近基站處的覆蓋,所以一般天線掛高較高,都會采用具有此類功能的天線。缺點是主瓣方向的增益一般會損失1dB左右。實際應用中,天線掛高不是很高,由于有各種反射等無線因素,死角基本不會造成太大的影響。零點填充方向圖從天線方向圖可以看出,第一上旁瓣也有一定的增益,將會對遠處的高樓造成越區(qū)覆蓋。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)匹配程度的指標。天線系統(tǒng)的輸入阻抗直接影響天線發(fā)射效率。當駐波比(VSWR)1:1時沒有反射波,電壓反射

7、比為1。當VSWR大于1時,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時意味著,反射功率消耗總發(fā)射功率的11%,信號損失0.5dB。VSWR為1.5:1時,損失4%功率,信號降低0.18dB。駐波比增加會增大饋線的損耗。在VSWR=1(全匹配)情況下測的,7/8″電纜損耗4dB/100m。駐波比海天天線簡介命名型號:HTDBS086515(6)HT-海天D-定向B、P-型式(B表示板狀

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