天线的主要性能指标和相关知识(1)
天线的主要性能指标和相关知识
天线的主要性能指标1、方向图：天线方向图是表征天线辐射特性空间角度关系的图形。
以发射天线为例，从不同角度方向辐射出去的功率或场强形成的图形。
一般地，用包括最大辐射方向的两个相互垂直的平面方向图来表示天线的立体方向图，分为水平面方向图和垂直面方向图。
平行于地面在波束最大场强最大位置剖开的图形叫水平面方向图；垂直于地面在波束场强最大位置剖开的图形叫垂直面方向图。
描述天线辐射特性的另一重要参数半功率宽度，在天线辐射功率分布在主瓣最大值的两侧，功率强度下降到最大值的一半(场强下降到最大值的0.707倍，3dB衰耗)的两个方向的夹角，表征了天线在指定方向上辐射功率的集中程度。
一般地，GSM定向基站水平面半功率波瓣宽度为65° 在120°的小区边沿，天线辐射功率要比最大辐射方向上低9-10dB。
2、方向性参数不同的天线有不同的方向图，为表示它们集中辐射的程度，方向图的尖锐程度，我们引入方向性参数。
理想的点源天线辐射没有方向性，在各方向上辐射强度相等，方向是个球体。
我们以理想的点源天线作为标准与实际天线进行比较，在相同的辐射功率某天线产生于某点的电场强度平方E2与理想的点源天线在同一点产生的电场强度的平方E02的比值称为该点的方向性参数D=E2/E02»3、天线增益增益和方向性系数同是表征辐射功率集中程度的参数，但两者又不尽相同。
增益是在同一输出功率条件下加以讨论的，方向性系数是在同一辐射功率条件下加以讨论的。
由于天线各方向的辐射强度并不相等，天线的方向性系数和增益随着观察点的不同而变化，但其变化趋势是一致的。
一般地，在实际应用中，取最大辐射方向的方向性系数和增益作为天线的方向性系数和增益。
另外，表征天线增益的参数有dBd和dBi。
DBi是相对于点源天线的增益，在各方向的辐射是均匀的；dBd相对于对称阵子天线的增益dBi=dBd+2.15。
相同的条件下，增益越高，电波传播的距离越远。
天线的主要参数
天线的主要参数一、引言天线是无线通信系统中至关重要的组成部分，它负责将无线信号转换成电磁波并进行传输。
天线的性能直接影响到通信系统的覆盖范围、传输质量和容量等方面。
本文将探讨天线的主要参数，包括增益、方向性、频率响应、带宽、极化和效率等。
二、增益增益是衡量天线辐射功率相对于理想点源天线的能力的参数。
增益越高，天线辐射的功率越大，覆盖范围也就越广。
增益的单位通常用dBi（dB相对于理想点源天线）来表示。
天线的增益受到天线结构、天线尺寸和工作频率等因素的影响。
三、方向性方向性是指天线在空间中辐射或接收电磁波的能力。
天线的方向性可以分为全向性和定向性两种。
全向性天线可以在水平方向上均匀地辐射或接收信号，适用于需要覆盖全方向的应用场景。
定向性天线则可以将信号主要辐射或接收到某个特定方向，适用于需要特定方向性的应用场景。
四、频率响应频率响应是指天线在不同频率下的辐射或接收能力。
天线的频率响应通常以辐射图或接收图的形式呈现，用于描述天线在不同频段下的辐射或接收特性。
频率响应对于天线的设计和使用非常重要，不同频率下的天线性能差异可能导致通信系统的不稳定性或性能下降。
五、带宽带宽是指天线能够工作的频率范围。
天线的带宽决定了它在不同频段下的适用性。
带宽越宽，天线在不同频段下的性能越稳定。
带宽可以通过调整天线结构和参数来进行优化，以满足不同频段的需求。
六、极化极化是指天线辐射或接收电磁波时电场或磁场的振动方向。
常见的极化方式包括水平极化、垂直极化和圆极化等。
天线的极化方式需要与通信系统中其他设备的极化方式相匹配，以确保信号的传输效果。
七、效率效率是指天线将输入的电能转换成辐射电磁波的能力。
天线的效率越高，输入的电能转换成辐射电磁波的比例就越大，系统的传输效率也就越高。
天线的效率受到天线结构、材料和工作频率等因素的影响。
八、总结天线的主要参数包括增益、方向性、频率响应、带宽、极化和效率等。
这些参数直接影响到天线的性能和应用范围。
天线的几个重要参数介绍
一、天线的几个重要参数介绍1.天线的输入阻抗天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。
天线与馈线的连接，最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗，这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。
天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量，使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。
匹配的优劣一般用四个参数来衡量，即反射系数，行波系数，驻波比和回波损耗，四个参数之间有固定的数值关系，使用那一个纯出于习惯。
在我们日常维护中，用的较多的是驻波比和回波损耗。
xx：它是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。
驻波比为1，表示完全匹配；驻波比为无穷大表示全反射，完全失配。
在移动通信系统中，一般要求驻波比小于1.5。
回波损耗：它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。
回波损耗的值在0dB的到无穷大之间，回波损耗越大表示匹配越差，回波损耗越大表示匹配越好。
0表示全反射，无穷大表示完全匹配。
在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于14dB。
2.天线的极化方式所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。
当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。
由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播。
因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。
另外，随着新技术的发展，最近又出现了一种双极化天线。
就其设计思路而言，一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式，性能上一般后者优于前者，因此目前大部分采用的是±45°极化方式。
双极化天线组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线，并同时工作在收发双工模式下，大大节省了每个小区的天线数量；同时由于±45°为正交极化，有效保证了分集接收的良好效果。
天线的主要技术指标
天线的主要技术指标天线是用于发送和接收电磁波的装置，它在无线通信、雷达、无线电电视和卫星通信等领域中起着关键作用。
天线的性能取决于一系列的技术指标，下面是一些主要的技术指标及其解释：1. 增益(Gain)天线的增益是指天线沿一些特定方向的辐射强度相对于理想的点源天线的辐射强度的增加量。
增益通常以分贝（dB）为单位表示。
增益越大，天线在特定方向上的辐射和接收效果越好。
2. 方向性(Directivity)方向性是天线在特定方向上辐射或接收电磁波的能力。
具有高方向性的天线能够更好地定向发送或接收信号，减少信号的散失。
3. 前后比(Front-to-Back Ratio)前后比是指天线在前方与后方的辐射强度之比。
高的前后比表示天线在前方的辐射强度较高，而在后方的辐射强度较低。
4. 驻波比(Standing Wave Ratio, SWR)驻波比是指天线输入端与输出端之间的匹配程度。
SWR值越小，表示天线负载和信号发生器之间的匹配越好，信号的传输效率越高。
5. 带宽(Bandwidth)带宽是指天线能够有效工作的频率范围。
带宽越宽，天线能够工作的频率范围就越广，能够发送或接收不同频率的信号。
6. 前向波束宽度(Forward Beamwidth)前向波束宽度是指天线在辐射方向上的角度范围。
辐射范围越窄，波束越集中，增强了天线的方向性。
7. 侧向波束宽度(Sidelobe Level)侧向波束宽度是指天线在辐射方向之外的角度范围内的辐射强度。
低的侧向波束宽度表示天线的辐射主要集中在主波束上，减少了对其他方向的干扰。
8. 阻抗(Impedance)阻抗是指天线输入端对于信号源的阻力。
天线的输入阻抗需要和信号源的输出阻抗匹配，以达到最大效率的信号传输。
9. 析波效率(Radiation Efficiency)析波效率是指天线将输入功率转化为辐射功率的能力。
较高的析波效率意味着更多的输入功率被转换为辐射，减少了能量的损失。
天线的主要性能指标
天线的主要性能指标天线是无线通信系统中的重要组成部分，它的性能直接影响到通信系统的稳定性、可靠性和性能。
天线的主要性能指标可以分为以下几个方面。
1.频率范围：天线的频率范围是指天线能够工作的频率范围。
不同的无线通信系统需要不同的频率范围，因此天线的频率范围应该能够覆盖所需的频率范围。
2.增益：天线的增益是指天线在特定方向上相对于理想同轴电缆天线的功率增加量。
增益越高，天线的接收和发射效果就越好。
增益与天线的指向性有关，指向性越高，增益越高。
3.方向性：天线的方向性是指天线在空间范围内辐射和接收电磁信号的特性。
天线的方向性可以通过天线的辐射图来表示，主要包括主瓣方向和边瓣。
4.波束宽度：波束宽度是指天线主瓣的宽度，也可以理解为天线对信号的接收和发送的方向选择性。
波束宽度越小，方向选择性越好，但覆盖范围也会减小。
5.阻抗匹配：天线的阻抗匹配是指天线的输入阻抗与馈线的阻抗保持一致。
阻抗匹配不好会导致信号的反射和损耗，影响信号的传输质量。
6.驻波比：驻波比是指天线输入端口处的反射波和传输波之比。
驻波比越小，说明天线的阻抗匹配越好，信号的传输质量越好。
7.前后比：前后比是指天线在其中一方向上的辐射功率与在反方向上的辐射功率之比。
前后比越大，说明天线的方向性越好，信号的传输干扰越小。
8.极化方式：天线的极化方式有垂直极化、水平极化、圆极化等。
天线的极化方式应与无线通信系统的极化方式一致，以保证信号的传输效果。
9.环境适应性：天线的环境适应性是指天线在不同的环境条件下的性能表现。
例如，天线在恶劣天气条件下的性能是否稳定，是否受到周围物体的干扰等。
10.承载能力：承载能力是指天线能够承受的最大功率。
天线的承载能力应该能够满足无线通信系统所需的功率要求，以确保天线的稳定运行。
总之，天线的性能指标决定了它在无线通信系统中的适用性和性能表现。
无论是接收还是发射信号，在选购天线时，需要根据具体的应用需求，选择适合的天线，并通过合理的安装和调试，实现最佳的通信效果。
天线基本知识汇总
天线基本知识汇总天线是无线通信系统的重要组成部分，它负责将电能转换为电磁波，将信号从传输介质（如空气）中发射出去或接收回来。
天线的性能直接影响着无线通信系统的质量和可靠性。
下面是关于天线基本知识的汇总。
1.天线的分类：根据应用领域和工作频率不同，天线可以分为不同的类型，如定向天线、全向天线、扇形天线、微带天线等。
2.天线的工作原理：天线的工作原理基于法拉第电磁感应定律，当电流通过天线时，它会产生一个电磁场，从而形成电磁波。
接收时，电磁波会被天线吸收，然后产生电流。
3.天线的参数：天线的主要参数包括频率范围、阻抗、增益、方向性、辐射效率等。
这些参数决定了天线的性能和适用场景。
4.天线的性能指标：-增益：天线将电能转换为电磁能的能力，通常以分贝（dB）为单位表示。
增益越高，天线的发射和接收距离越远。
-方向性：天线辐射或接收信号的特定方向能力。
定向天线具有较高的方向性，可以减少多径传播和干扰。
-阻抗：天线的输入或输出端口的电阻性质。
与发射端口匹配的阻抗可以最大程度地传递电能，减少反射损耗。
-波束宽度：天线主瓣的角度范围。
较窄的波束宽度意味着更好的方向性和更高的增益。
-辐射效率：天线将输入功率转换为有效辐射功率的能力。
辐射效率高的天线可以更好地实现远距离通信。
5.天线的结构和设计：天线的结构包含一个或多个导体元件，并且根据应用需求进行设计。
常见的天线设计包括垂直极化天线、水平极化天线、天线阵列、圆极化天线等。
6.天线的应用：天线在各种无线通信系统中广泛应用，包括移动通信、卫星通信、无线局域网、雷达、无线电广播等。
7.天线的安装和调整：为了确保天线的性能，需要正确地进行安装和调整。
安装位置和方向的选择对天线的性能和覆盖范围至关重要。
8.天线的特殊设计：根据应用需求，一些特殊设计的天线得到了广泛应用，如室内小型天线、宽带天线、增强型天线等。
9.天线的未来发展：随着无线通信技术的不断发展，天线也在不断创新和改进。
天线的主要参数
天线的主要参数天线是一种电子设备，用来接收或发射无线电波信号。
它是通信系统的重要组成部分，用于传输和接收无线信号。
天线的主要参数包括增益、频率范围、方向性、带宽、阻抗匹配、极化方式等。
本文将对这些主要参数进行详细介绍。
一、增益天线的增益是指天线辐射或接收信号的能力。
增益越高，天线的辐射或接收能力就越强。
增益通常用分贝（dB）来表示。
天线的增益与其尺寸、形状、辐射模式等因素密切相关。
二、频率范围天线的频率范围是指天线能够工作的频率范围。
不同的天线适用于不同的频率范围。
例如，对于无线电通信系统，常见的频率范围包括2.4GHz、5GHz等。
三、方向性天线的方向性是指天线在空间中辐射或接收信号的特性。
方向性可以分为全向性和定向性。
全向性天线可以在360度范围内辐射或接收信号，而定向性天线只能在特定方向上进行辐射或接收。
定向性天线通常具有较高的增益。
四、带宽天线的带宽是指天线能够工作的频率范围。
带宽越大，天线在不同频率下的性能就越好。
带宽通常用百分比表示。
五、阻抗匹配天线的阻抗匹配是指天线的输入端阻抗与传输线或无线电设备的输出阻抗之间的匹配程度。
阻抗匹配对于天线和设备之间的信号传输非常重要。
如果阻抗不匹配，就会导致信号反射和损耗。
六、极化方式天线的极化方式是指天线辐射或接收信号时电磁波的振动方向。
常见的极化方式包括垂直极化、水平极化和圆极化。
不同的应用场景需要不同的极化方式。
七、天线类型根据不同的应用需求和工作频率，天线可以分为各种类型，包括定向天线、全向天线、扇形天线、饼状天线、螺旋天线等。
不同类型的天线具有不同的特点和适用范围。
八、天线材料天线的性能和特性与其材料密切相关。
常见的天线材料包括金属、塑料、陶瓷等。
不同的材料具有不同的电磁特性，影响天线的性能。
九、天线设计天线的设计是为了满足特定的应用需求和性能要求。
天线设计需要考虑到天线的形状、尺寸、材料、辐射模式等因素，以达到最佳的性能。
天线的主要参数包括增益、频率范围、方向性、带宽、阻抗匹配、极化方式等。
天线性能的主要参数有
天线的基础知识基础, 知识表征天线性能的主要参数有方向图，增益，输入阻抗，驻波比，极化方式等。
1.1 天线的输入阻抗天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。
天线与馈线的连接，最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗，这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。
天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量，使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。
匹配的优劣一般用四个参数来衡量即反射系数，行波系数，驻波比和回波损耗，四个参数之间有固定的数值关系，使用那一个纯出于习惯。
在我们日常维护中，用的较多的是驻波比和回波损耗。
一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。
驻波比：它是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。
驻波比为1，表示完全匹配；驻波比为无穷大表示全反射，完全失配。
在移动通信系统中，一般要求驻波比小于1.5，但实际应用中VSWR应小于1.2。
过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大，影响基站的服务性能。
回波损耗：它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。
回波损耗的值在0dB的到无穷大之间，回波损耗越大表示匹配越差，回波损耗越大表示匹配越好。
0表示全反射，无穷大表示完全匹配。
在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于14dB。
1.2 天线的极化方式所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。
当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。
由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播。
因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。
另外，随着新技术的发展，最近又出现了一种双极化天线。
就其设计思路而言，一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式，性能上一般后者优于前者，因此目前大部分采用的是±45°极化方式。
天线的基本参数
天线的基本参数
天线是一种用来发射或接收无线电波的装置，它是无线电信号传输的关键部件。
天线是无线电系统的最重要部分，因此其参数决定了无线电系统的性能。
本文将讨论天线的常用参数，包括相对增益、发射功率和功率比等，以便读者了解相关知识。
首先，相对增益是指天线将输入功率转换为输出功率的性能指标。
它的大小可以用分贝dB(dB)来表示，它的值受天线的结构、尺寸等
参数影响。
一般情况下，相对增益越大，天线就能发射出越强的信号。
其次，天线的发射功率也是一个重要参数，它决定了信号传输的质量和距离。
一般情况下，发射功率越高，信号强度就越强，传播距离就越远。
第三，功率比也叫做辐射因数，它描述的是天线发射所有功率所辐射的信号比例。
一般来说，功率比越大，信号传播距离就越远。
还有一些其他重要参数，如天线阻抗，它决定了天线与电路之间电阻的大小，换句话说，天线阻抗会影响信号波形和传播范围。
此外，还有辐射偏振度，它决定了天线不同方向发射的信号强度；还有转动因数，它是指将天线旋转到极端方向时发射功率的百分比。
本文的目的是让读者了解天线的基本参数，它们是构成无线电系统的重要组成部分，比如相对增益、发射功率、功率比等，是决定无线电系统性能的重要指标。
此外，天线阻抗、辐射偏振度和转动因数也是重要的参数。
通过对这些参数的正确设置，可以实现最佳的无线通信效果。
天线的主要特性
天线的主要特性（一）天线是微波收发信设备的“出入口”，它既要将发信机的微波沿着指定的方向放射出去，同时还要接受对方传来的电磁波并送到微波收信机。
因此，天线性能的好坏将直接影响到整个微波通信系统的正常运行。
这里我们将对天线的性能指标及要求作一介绍。
天线的方向性通常一副天线向各个方向辐射电磁波的能力是不同的，它沿各个方向辐射电磁能量的强弱可用天线的方向系数来表示。
所谓天线的方向系数是指在某点产生相等电场强度的条件下，无方向性天线总辐射功率PF0与定向天线总辐射功率PF的比值，常用“D”来表示，即天线方向性图（3-4）不难想象，定向天线沿各个方向辐射的电场强度是不相同的，因而定向天线的方向系数也将随着观测点的位置不同而有所不同。
其中方向系数最大的地方，即辐射增强的方向，称主射方向。
通常人们用天线的方向图来表示天线对各个方向的方向系数大小，如图所示。
由图可以看出，天线的方向性图像象花朵的叶瓣，各叶瓣称为方向叶。
处于主射方向的方向叶称为主叶，处于主叶反方向位置的方向叶称为后叶，其他方向的方向叶统称为副叶。
显然主叶的宽度越窄，说明天线的方向性也好。
天线方向性的好坏，工程上常采用半功率角和零功率角两个参量来表示。
所谓半功率角是指主叶瓣上场强为主射方向场强的1/√2= 0.707时（即功率下降1/2时），两个方向间的夹角，即为“2θ0.5”；所谓零功率角是指偏离主射方向最近的两个零射方向（辐射场强为零的方向）之间的夹角，记为“2θ0”。
半功率角和零功率角越小，表示主叶瓣的宽度越窄，说明天线的方向性越好。
一副方向性良好的天线，除了必须具备上述具有较小的半功率角和零功率角外，还应该包括后叶瓣和副叶瓣尽可能小，以减小可能出现的窜扰。
天线的主要特性（二）天线增益所谓天线增益是指天线将发射功率往某一指定方向发射的能力。
天线增益定义为：取定向天线主射方向上的某一点，在该点场强保持不变的情况下，此时用无方向性天线发射时天线所需的输入功率Pi0，与采用定向天线时所需的输入功率Pi之比称为天线增益，常用“Ｇ”表示。
天线工作原理与主要参数
天线工作原理与主要参数天线是一种用于传输与接收无线电波的设备，广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域。
天线的工作原理及其主要参数对于无线通信的效果和性能具有重要影响。
一、天线工作原理天线的工作原理基于电磁场的相互作用，它将电能转换为无线电波或者将无线电波转换为电能。
具体地说，天线通过电流的流动形成一个辐射场，这个辐射场会使得电磁波以特定的形式从天线中发射出去，或者是将接收到的无线电波转换为电流。
天线主要通过以下两个过程实现工作原理：1.辐射：当电流通过天线时，它会在天线中产生一个辐射场，即电磁场。
这个辐射场会按照天线的几何形状和电流的强弱，以特定的形式从天线中发射出去。
这个过程是将电能转换为无线电波的过程。
2.接收：当无线电波通过天线时，它会激发天线中的电磁场，使其产生感应电流。
这个感应电流会被送到接收器中进一步处理，从而将无线电波转换为电能。
这个过程是将无线电波转换为电能的过程。
二、天线的主要参数天线的性能和特点可以通过以下主要参数来衡量和描述：1.频率：天线可以工作的频率范围。
不同频率的天线会有不同的结构和特性。
常见的频率包括低频、中频、高频、超高频和甚高频等。
2.增益：天线辐射或接收信号能力的衡量，是指天线辐射功率或接收灵敏度相对于参考天线（如全向辐射器）的相对值。
增益值越大，表明天线转换能力越好。
3.方向性：即天线辐射或接收信号的主导方向。
具有方向性的天线可以将信号辐射或接收更集中，提高通信距离和工作性能。
4.谐振频率：天线的共振频率，通常与操作频率相同。
在该频率下，天线性能最佳，将最大限度地转换信号。
5.阻抗：天线内部电流与电压之间的相对比例。
阻抗匹配对于电磁波的传输至关重要，它决定了天线与信号源或接收器之间的能量传输效率。
6.波束宽度：天线辐射或接收信号的有效立体角范围。
波束宽度越小，表明天线的方向性越强。
7.驻波比：反映天线传输线的阻抗匹配程度，即天线输入端的阻抗与信号源或接收器之间的阻抗之间的比值。
天线的指标与结构
天线的指标与结构
天线的指标是指天线的性能参数，常见的指标有增益、方向性、频率范围、驻波比、工作带宽、极化方式等。
1. 增益：天线的增益是指天线在某一方向上辐射或接收的能量相对于参考天线（理想点源天线）的增益。
增益越高表示天线的辐射或接收能力越强。
2. 方向性：天线的方向性是指天线在不同方向上的辐射或接收能力不同。
一般来说，天线的方向性越强，辐射或接收的能量越集中。
3. 频率范围：天线的频率范围是指天线能够工作的频率范围。
不同的天线适用于不同的频率范围。
4. 驻波比：天线的驻波比是指天线输入端的驻波比，用来描述天线输入端的匹配情况。
驻波比越小，表示天线的输入端匹配度越好。
5. 工作带宽：天线的工作带宽是指天线能够正常工作的频率范围。
工作带宽越大，表示天线能够在更广泛的频率范围内工作。
6. 极化方式：天线的极化方式是指天线辐射或接收电磁波时的电场或磁场方向。
常见的极化方式有垂直极化、水平极化、圆极化等。
天线的结构根据不同的应用和工作频率可以有很多种形式，常见的天线结构包括：
1. 线性天线：如半波长天线、全波长天线、偶极子天线等。
2. 短天线：如螺旋天线、贴片天线、微带天线等。
3. 阵列天线：由多个天线元件组成的天线阵列，可以实现更强的方向性和增益。
4. 反射天线：如抛物面天线、开口天线等，通过反射面来增强辐射或接收能力。
5. 微波天线：如波导天线、开槽天线等，适用于高频率和微波频段的应用。
不同的天线结构适用于不同的应用场景和工作频率，选择适合的天线结构可以提高天线的性能和效果。
天线基本知识点总结
天线基本知识点总结引言天线作为无线通信系统中的重要组成部分，起着收发电磁波信号的重要作用。
它的性能直接影响到无线通信系统的传输质量和覆盖范围，因此对天线的基本知识进行深入了解对于理解和设计无线通信系统至关重要。
一、天线的基本概念1. 天线的定义天线是指用于传输和接收无线电波的设备，通常由一个或多个导体制成。
它可以将射频信号转换成电磁波，或者将电磁波转换成射频信号，是无线通信系统中不可或缺的组成部分。
2. 天线的主要功能天线主要功能是将射频信号转化为电磁波并进行辐射，或者将接收到的电磁波转化为射频信号。
其次，天线还具有指向性和增益调节的功能。
3. 天线的分类根据使用场景和结构特点，天线可以分为室内天线和室外天线；根据辐射方式，天线可以分为定向天线和非定向天线；根据频段，天线可以分为宽频天线和窄带天线。
二、天线的基本参数1. 天线的增益天线的增益是指天线在特定方向上辐射功率与参考天线（一般为同种条件下的理想点源天线）辐射功率之比。
增益值越大，天线的辐射方向性越强，传输距离越远。
2. 天线的方向特性天线的方向特性是指天线在空间中辐射电磁波的方向分布规律。
根据辐射特性，天线可以分为全向天线和定向天线。
全向天线在水平方向上的辐射方向性最小，而定向天线在特定方向上的辐射方向性最大。
3. 天线的频率特性天线的频率特性是指天线在不同频率下的辐射特性和阻抗匹配情况。
由于不同频率下的波长不同，因此同一天线在不同频段下的辐射特性和阻抗情况会有所不同，需要进行频率特性的设计和匹配。
4. 天线的阻抗天线的阻抗是指天线在工作频率下的输入阻抗。
天线的阻抗匹配对于信号的传输和接收至关重要，需要根据工作频率进行设计和调整。
阻抗匹配不佳会导致信号的反射和损耗，影响通信质量。
5. 天线的带宽天线的带宽是指天线在一定范围内能够正常工作的频率范围。
天线的带宽需要根据具体应用场景来选择，以保证在不同频率下的正常工作和性能表现。
三、天线的设计原理1. 天线的辐射原理天线的辐射原理是天线将射频信号转换成电磁波并进行辐射的物理过程。
天线基础知识（1）：天线的功能及特性
天线基础知识（1）：天线的功能及特性01天线功能天线用来发射或接收电磁波，是雷达系统中最关键的部件之一。
它具有以下基本功能：. 将发射端能量以所需的分布和效率转换成空间信号。
这一过程以同样的方式应用于接收端。
. 信号在空间中具有一定的模式。
一般来说，方位角需足够窄，以提供所需的方位角分辨率和目标位置更新所需的频率。
当天线扫描方式为机械扫描时，这就等效为转速。
考虑到雷达天线在一定频率波段需要有尺寸巨大和重量可达数吨的反射器，高转速可能带来一个重要的机械问题。
. 高精度的测向。
天线结构必须保证天线在任何环境条件下保持工作。
通常在相对恶劣的环境条件下使用天线罩来保护天线。
雷达的基本性能与天线面积或孔径和平均发射功率的乘积成正比。
因此，在天线上的投入可以为系统性能方面带来显著的效果。
考虑到这些功能和雷达天线所需的效率，通常采用两种方式：•抛物面碟形天线•阵列天线02天线特性天线增益2.1当天线单独用作发射或接收用途时，天线增益是一个重要的特性。
图1 各向同性辐射体的球形辐射有些天线的辐射源向各个方向均匀地辐射能量，这种辐射称为各向同性辐射。
我们都知道太阳向四面八方辐射能量。
从太阳辐射出来的能量在任何固定的距离和任何角度测量都是近似相同的。
假设一个测量装置绕着太阳移动，并停在图中所示的点上，以测量辐射量。
在圆的任何一点上，从测量装置到太阳的距离是相同的。
测得的辐射也将是相同的。
因此，太阳被认为是一个各向同性的辐射体。
图2 偶极子天线的辐射图天线方向图2.2大多数辐射器朝一个方向的辐射比朝另一个方向辐射强。
像这样的辐射体称为各向异性辐射体。
然而，采用一种标准方法标记辐射源周围的辐射，这样就可以很容易地将一种辐射方向图与另一种进行比较。
从天线辐射出来的能量形成一个具有一定辐射图样的场。
辐射图是一种绘制天线辐射能量的方法。
这种能量是在与天线保持恒定距离的不同角度测量的。
这种图案的形状取决于所使用的天线类型。
要绘制这种方向图，通常使用直角坐标和极坐标两种不同类型的图。
天线性能的主要参数
天线性能的主要参数有方向图，增益，输入阻抗，驻波比，极化方式等。
1天线的输入阻抗天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。
天线与馈线的连接，最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗，这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。
天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量，使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。
匹配的优劣一般用四个参数来衡量即反射系数，行波系数，驻波比和回波损耗，四个参数之间有固定的数值关系，使用那一个纯出于习惯。
在我们日常维护中，用的较多的是驻波比和回波损耗。
一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。
xx：它是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。
驻波比为1，表示完全匹配；驻波比为无穷大表示全反射，完全失配。
在移动通信系统中，一般要求驻波比小于1.5，但实际应用中VSWR应小于1.2。
过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大，影响基站的服务性能。
回波损耗：它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。
回波损耗的值在0dB的到无穷大之间，回波损耗越大表示匹配越差，回波损耗越大表示匹配越好。
0表示全反射，无穷大表示完全匹配。
在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于14dB。
2天线的极化方式所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。
当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。
由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播。
因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。
另外，随着新技术的发展，最近又出现了一种双极化天线。
就其设计思路而言，一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式，性能上一般后者优于前者，因此目前大部分采用的是±45°极化方式。
天线性能的主要参数
天线性能的主要参数有方向图,增益,输入阻抗,驻波比,极化方式等;1 天线的输入阻抗天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值;天线与馈线的连接,最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗,这时馈线终端没有功率反射,馈线上没有驻波,天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓;天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量,使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗;匹配的优劣一般用四个参数来衡量即反射系数,行波系数,驻波比和回波损耗,四个参数之间有固定的数值关系,使用那一个纯出于习惯;在我们日常维护中,用的较多的是驻波比和回波损耗;一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω;驻波比：它是行波系数的倒数,其值在1到无穷大之间;驻波比为1,表示完全匹配；驻波比为无穷大表示全反射,完全失配;在移动通信系统中,一般要求驻波比小于,但实际应用中VSWR应小于;过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大,影响基站的服务性能;回波损耗：它是反射系数绝对值的倒数,以分贝值表示;回波损耗的值在0dB 的到无穷大之间,回波损耗越大表示匹配越差,回波损耗越大表示匹配越好;0表示全反射,无穷大表示完全匹配;在移动通信系统中,一般要求回波损耗大于14dB;2 天线的极化方式所谓天线的极化,就是指天线辐射时形成的电场强度方向;当电场强度方向垂直于地面时,此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时,此电波就称为水平极化波;由于电波的特性,决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流,极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减,而垂直极化方式则不易产生极化电流,从而避免了能量的大幅衰减,保证了信号的有效传播;因此,在移动通信系统中,一般均采用垂直极化的传播方式;另外,随着新技术的发展,最近又出现了一种双极化天线;就其设计思路而言,一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式,性能上一般后者优于前者,因此目前大部分采用的是±45°极化方式;双极化天线组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线,并同时工作在收发双工模式下,大大节省了每个小区的天线数量；同时由于±45°为正交极化,有效保证了分集接收的良好效果;其极化分集增益约为5dB,比单极化天线提高约2dB;3 天线的增益天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力,它是选择基站天线最重要的参数之一;一般来说,增益的提高主要依靠减小垂直面向辐射的波瓣宽度,而在水平面上保持全向的辐射性能;天线增益对移动通信系统的运行质量极为重要,因为它决定蜂窝边缘的信号电平;增加增益就可以在一确定方向上增大网络的覆盖范围,或者在确定范围内增大增益余量;任何蜂窝系统都是一个双向过程,增加天线的增益能同时减少双向系统增益预算余量;另外,表征天线增益的参数有dBd和dBi;DBi是相对于点刺煜叩脑鲆妫诟鞣较虻姆涫蔷鹊模籨Bd相对于对称阵子天线的增益dBi=dBd+;相同的条件下,增益越高,电波传播的距离越远;一般地,GSM定向基站的天线增益为18dBi,全向的为11dBi;4 天线的波瓣宽度波瓣宽度是定向天线常用的一个很重要的参数,它是指天线的辐射图中低于峰值3dB处所成夹角的宽度天线的辐射图是度量天线各个方向收发信号能力的一个指标,通常以图形方式表示为功率强度与夹角的关系;天线垂直的波瓣宽度一般与该天线所对应方向上的覆盖半径有关;因此,在一定范围内通过对天线垂直度俯仰角的调节,可以达到改善小区覆盖质量的目的,这也是我们在网络优化中经常采用的一种手段;主要涉及两个方面水平波瓣宽度和垂直平面波瓣宽度;水平平面的半功率角H－Plane Half Power beamwidth:45°,60°,90°等定义了天线水平平面的波束宽度;角度越大,在扇区交界处的覆盖越好,但当提高天线倾角时,也越容易发生波束畸变,形成越区覆盖;角度越小,在扇区交界处覆盖越差;提高天线倾角可以在移动程度上改善扇区交界处的覆盖,而且相对而言,不容易产生对其他小区的越区覆盖;在市中心基站由于站距小,天线倾角大,应当采用水平平面的半功率角小的天线,郊区选用水平平面的半功率角大的天线；垂直平面的半功率角V－Plane Half Power beamwidth:48°, 33°,15°,8°定义了天线垂直平面的波束宽度;垂直平面的半功率角越小,偏离主波束方向时信号衰减越快,在越容易通过调整天线倾角准确控制覆盖范围;5 前后比Front-Back Ratio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覆盖,导致切换关系混乱,产生掉话;一般在25－30dB之间,应优先选用前后比为30的天线;。
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天线的主要性能指标1、方向图：天线方向图是表征天线辐射特性空间角度关系的图形。
以发射天线为例，从不同角度方向辐射出去的功率或场强形成的图形。
一般地，用包括最大辐射方向的两个相互垂直的平面方向图来表示天线的立体方向图，分为水平面方向图和垂直面方向图。
平行于地面在波束最大场强最大位置剖开的图形叫水平面方向图；垂直于地面在波束场强最大位置剖开的图形叫垂直面方向图。
描述天线辐射特性的另一重要参数半功率宽度，在天线辐射功率分布在主瓣最大值的两侧，功率强度下降到最大值的一半（场强下降到最大值的0.707倍，3dB衰耗）的两个方向的夹角，表征了天线在指定方向上辐射功率的集中程度。
一般地，GSM定向基站水平面半功率波瓣宽度为65°，在120°的小区边沿，天线辐射功率要比最大辐射方向上低9-10dB。
2、方向性参数不同的天线有不同的方向图，为表示它们集中辐射的程度，方向图的尖锐程度，我们引入方向性参数。
理想的点源天线辐射没有方向性，在各方向上辐射强度相等，方向是个球体。
我们以理想的点源天线作为标准与实际天线进行比较，在相同的辐射功率某天线产生于某点的电场强度平方E2与理想的点源天线在同一点产生的电场强度的平方E02的比值称为该点的方向性参数D=E2/E02。
3、天线增益增益和方向性系数同是表征辐射功率集中程度的参数，但两者又不尽相同。
增益是在同一输出功率条件下加以讨论的，方向性系数是在同一辐射功率条件下加以讨论的。
由于天线各方向的辐射强度并不相等，天线的方向性系数和增益随着观察点的不同而变化，但其变化趋势是一致的。
一般地，在实际应用中，取最大辐射方向的方向性系数和增益作为天线的方向性系数和增益。
另外，表征天线增益的参数有dBd和dBi。
DBi是相对于点源天线的增益，在各方向的辐射是均匀的；dBd相对于对称阵子天线的增益dBi=dBd+2.15。
相同的条件下，增益越高，电波传播的距离越远。
4、入阻输入阻抗输抗是指天线在工作频段的高频阻抗，即馈电点的高频电压与高频电流的比值，可用矢量网络测试分析仪测量，其直流阻抗为0Ω。
一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。
5、驻波比由于天线的输入阻抗与馈线的特性阻抗不可能完全一致，会产生部分的信号反射，反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波，其相邻的电压最大值与最小值的比即为电压驻波比VSWR。
假定天线的输入功率P1，反射功率P2，天线的驻波比VSWR=（+）/（-）。
一般地说，移动通信天线的电压驻波比应小于1.5，但实际应用中VSWR应小于1.2。
6、极化方式根据天线在最大辐射（或接收）方向上电场矢量的取向，天线极化方式可分为线极化，圆极化和椭圆极化。
线极化又分为水平极化，垂直极化和±45o极化。
发射天线和接收天线应具有相同的极化方式，一般地，移动通信中多采用垂直极化或±45o极化方式。
7、双极化天线隔离度双极化天线有两个信号输入端口，从一个端口输入功率信号P1dBm，从另一端口接收到同一信号的功率P2dBm之差称为隔离度，即隔离度=P1-P2。
移动通信基站要求在工作频段内极化隔离度大于28dB。
±45o双极化天线利用极化正交原理，将两副天线集成在一起，再通过其他的一些特殊措施，使天隔离度大于30dB。
天线常识一、天线性能指标（1）天线输入阻抗天线输入阻抗是天线馈电点处的电压与电流之比。
通常是一个复阻抗，而且是频率的函数。
（2）驻波系数（VSWR）驻波系数是天线馈线上的一个特征参数，它反映了天线输入阻抗与馈线特性阻抗的匹配程度，定义为馈线上最大电压与最小电压之比。
（3）增益G 在天线输入功率相同的情况下，某天线在最大辐射方向的场强平方，与一理想的无方向性的点源在相同处产生的场强平方之比，常用分贝表示。
（4）方向图天线方向图用来描述电（磁）场强度在空间的分布情况，常用般功率波瓣宽度来表示方向图的宽度。
（5）极化特性天线极化特性表示天线在最大辐射方向上电场的极化形式。
可分为线极化、圆极化和椭圆极化。
注：增益的多种表达方式在电信网络尤其是无线通信领域里，我们经常会遇到dBm、dBi、dB、dBc 等与功率有关的单位，许多维护工程师在对这些单位的理解上存在着混淆和误解，造成计算失误。
下面集中辩析这几项单位，供广大电信职工参考。
1.dBmdBm用于表达功率的绝对值，计算公式为：10lg(P功率值/lmw)[例] 如果发射功率P为10w，则按dBm单位进行折算后的值应为：10lg(10w/1mw)=10lg(10000)=40dBm30DBm＝１０lg(1W/1mW)2.dBi、dBddBi和dBd均用于表达功率增益，两者都是一个相对值，只是其参考的基准不一样。
dBi的参考基准为全方向性天线，dBd的参考基准为偶极子，因此两者的值略有不同，同一增益用dBi表示要比用dBd表示大2.15。
[例]对于增益为16dBd的天线，其增益按单位dBi进行折算后为18.5dBi（忽略小数点后为18dBi）。
3.dBdB用于表征功率的相对比值，计算甲功率相对乙功率大或小多少dB时，按下面计算公式：10lg(甲功率/乙功率）[例]若甲天线的增益为20dBd,乙天线的增益为14dBd,则可以说甲天线的增益比乙天线的增益大6dB。
4.dBcdBc也是一个表征相对功率的单位，其计算方法与dB的计算方法完全一样。
一般来说，dBc是相对于载波功率而言的，在许多情况下用来度量与载波功率的相对值，如度量干扰（同频干扰、互调干扰、交调干扰和带外干扰）、耦合、杂散等相对量值，在采用dBc的地方，原则上可以使用dB替代。
1.反射系数:P=反射波振幅/入射波振幅=传输线特性阻抗-负载阻抗/传输线特性阻抗+负载阻抗2.行波系数:K=电压最小值/电压最大值=反射波振幅-入射波振幅/反射波振幅+入射波振幅在传输线中因为同时存在入射波和反射波,所以在传输线上任何一点的电压都是两波振幅之和.3.驻波比:S=电压最大值/电压最小值,综上所述,在传输线终端有负载时,传输线输入阻抗有以下性质:1.传输线上距离终端四分之一波长的奇数倍处的等效阻抗等于特性阻抗的平方除以终端负载.2.传输线上距离终端二分之一波长整数处的等效阻抗等于负载阻抗.二、天线测量方法和常用仪器（1）输入阻抗和驻波系数的测量把天线直接接至测量仪器上就可进行输入阻抗和驻波系数的测量。
常用仪器有：网络分析仪、阻抗分析仪、阻抗电桥、驻波表等。
（2）方向图的测量常用旋转被测天线法进行测量。
所需仪器设备有：天线测试转台、功率信号源、场强计及辅助天线（3）增益测量天线增益测量有比较法、射电天文法等，常用比较法测量天线增益。
所需仪器设备与方向图测量相同，但还需已知增益的标准天线。
三、电波传播模式（1）天波传播指电波由天线发射后经电离层反射又到达地面的传播方式，此种方式主要用于短波通信、广播和短波雷达。
（2）空间波传播指电波自天线发射后经直线路径直接到达接收点，象地面上的超短波通信、电视广播、调频广播以及卫星通信、卫星广播等。
（3）地波传播指电波沿地表面传播，主要用于中长波广播、导航、短波地波通信等。
天线驻波比小常识电压驻波比（VSWR）是射频技术中最常用的参数，用来衡量部件之间的匹配是否良好。
当业余无线电爱好者进行联络时，当然首先会想到测量一下天线系统的驻波比是否接近1:1，如果接近1:1，当然好。
常常听到这样的问题：但如果不能达到1，会怎样呢？驻波比小到几，天线才算合格？为什么大小81这类老式的军用电台上没有驻波表？VSWR及标称阻抗发射机与天线匹配的条件是两者阻抗的电阻分量相同、感抗部分互相抵消。
如果发射机的阻抗不同，要求天线的阻抗也不同。
在电子管时代，一方面电子管本输出阻抗高，另一方面低阻抗的同轴电缆还没有得到推广，流行的是特性阻抗为几百欧的平行馈线，因此发射机的输出阻抗多为几百欧姆。
而现代商品固态无线电通信机的天线标称阻抗则多为50欧姆，因此商品VSWR表也是按50欧姆设计标度的。
如果你拥有一台输出阻抗为600欧姆的老电台，那就大可不必费心血用50欧姆的VSWR计来修理你的天线，因为那样反而帮倒忙。
只要设法调到你的天线电流最大就可以了。
VSWR不是1时，比较VSWR的值没有意义正因为VSWR除了1以外的数值不值得那么精确地认定（除非有特殊需要），所以多数VSWR表并没有象电压表、电阻表那样认真标定，甚至很少有VSWR给出它的误差等级数据。
由于表内射频耦合元件的相频特性和二极管非线性的影响，多数VSWR表在不同频率、不同功率下的误差并不均匀。
VSWR都＝1不等于都是好天线影响天线效果的最重要因素：谐振让我们用弦乐器的弦来加以说明。
无论是提琴还是古筝，它的每一根弦在特定的长度和张力下，都会有自己的固有频率。
当弦以固有频率振动时，两端被固定不能移动，但振动方向的张力最大。
中间摆动最大，但振动张力最松弛。
这相当于自由谐振的总长度为1/2波长的天线，两端没有电流（电流波谷）而电压幅度最大（电压波腹），中间电流最大（电流波腹）而相邻两点的电压最小（电压波谷）。
我们要使这根弦发出最强的声音，一是所要的声音只能是弦的固有频率，二是驱动点的张力与摆幅之比要恰当，即驱动源要和弦上驱动点的阻抗相匹配。
具体表现就是拉弦的琴弓或者弹拨的手指要选在弦的适当位置上。
我们在实际中不难发现，拉弓或者拨弦位置错误会影响弦的发声强度，但稍有不当还不至于影响太多，而要发出与琴弦固有频率不同的声响却是十分困难的，此时弦上各点的振动状态十分复杂、混乱，即使振动起来，各点对空气的推动不是齐心合力的，发声效率很低。
天线也是同样，要使天线发射的电磁场最强，一是发射频率必须和天线的固有频率相同，二是驱动点要选在天线的适当位置。
如果驱动点不恰当而天线与信号频率谐振，效果会略受影响，但是如果天线与信号频率不谐振，则发射效率会大打折扣。
所以，在天线匹配需要做到的两点中，谐振是最关键的因素。
在早期的发信机，例如本期介绍的71型报话机中，天线电路只用串联电感、电容的办法取得与工作频率的严格谐振，而进一步的阻抗配合是由线圈之间的固定耦合确定死的，在不同频率下未必真正达到阻抗的严格匹配，但是实际效果证明只要谐振就足以好好工作了。
因此在没有条件做到VSWR绝对为1时，业余电台天线最重要的调整是使整个天线电路与工作频率谐振。
天线的驻波比和天线系统的驻波比天线的VSWR需要在天线的馈电端测量。
但天线馈电点常常高悬在空中，我们只能在天线电缆的下端测量VSWR，这样测量的是包括电缆的整个天线系统的VSWR。
当天线本身的阻抗确实为50欧姆纯电阻、电缆的特性阻抗也确实是50欧姆时，测出的结果是正确的。
当天线阻抗不是50欧姆时而电缆为50欧姆时，测出的VSWR值会严重受到天线长度的影响，只有当电缆的电器长度正好为波长的整倍数时、而且电缆损耗可以忽略不计时，电缆下端呈现的阻抗正好和天线的阻抗完全一样。