天线的分类与选择
常用线天线分类

常用线天线分类常用线天线分类有很多,下面给大家介绍几种:根据天线的构造特点,可以将其分为,常规型天线,接收电路、发射电路和匹配电路等。
常规天线主要由全金属半波振子天线、全塑料体声喇叭和馈源等构成,具有良好的方向性,尺寸小巧,易与微波集成电路相匹配,价格便宜等优点。
( 1)半波振子天线半波振子天线是由全金属片组成的固定形状的天线,半波振子天线具有很高的功率增益,其最高工作频率范围为40~120千赫。
对于中短波段的半波振子天线,应使用匹配线圈进行馈电和匹配。
半波振子天线所用的金属材料有纯铝、铝合金、铍铜等。
通常它们的高频特性不如铜和石墨,但能够提供比铝、铍铜更高的功率。
半波振子天线一般采用螺旋线或双圆弧面形式。
一般说来,当馈电电缆与天线间距离d的变化超过约15%时,应当考虑半波振子天线的设计。
在整个波长区内,半波振子天线具有优良的方向性,而且其高频性能较好。
( 2)宽频带低噪声放大器对于任何天线,为了改善天线性能,必须考虑到有效带宽的选择问题。
实际上,我们是在寻找放大器增益的上限。
在我们所要求的带宽以外的部分,将产生副作用。
宽频带低噪声放大器就是为了解决这个问题而研制的。
宽频带低噪声放大器由频率选择器、电压放大器、控制电路和偏置电路组成。
频率选择器包括单元,它把接收机输出信号频率按一定函数关系调谐到给定的带宽以上,从而保证接收机输出信号在整个带宽内有一定的信噪比。
这些原则性的考虑,使得宽频带低噪声放大器在实际应用中获得广泛的成功。
( 3)功率放大器电视广播中的天线是将视频载波信号功率放大后,由扬声器辐射出去。
这就要求天线本身的输入阻抗很高,因此不需要前置放大器。
天线的输出阻抗取决于天线的频率,因此还需要考虑相位校正电路。
天线输入信号经功率放大器放大后,往往会产生非常严重的交叉耦合干扰,这是普通的宽频带低噪声放大器无法克服的缺陷。
另外,天线的驻波比也影响着输出功率的大小。
天线的分类

天线的分类
1、按工作性质可分为发射天线和接收天线。
2、按用途可分为通信天线、广播天线、电视天线、雷达天线等。
3、按方向性可分为全向天线和定向天线等。
4、按工作波长可分为超长波天线、长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线、微波天线等。
5、按结构形式和工作原理可分为线天线和面天线等。
描述天线的特性参量有方向图、方向性系数、增益、输入阻抗、辐射效率、极化和频宽。
6、按维数来分可以分成两种类型:一维天线和二维天线
一维天线:由许多电线组成,这些电线或者像手机上用到的直线,或者是一些灵巧的形状,就像出现电缆之前在电视机上使用的老兔子耳朵。
单极和双极天线是两种最基本的一维天线。
二维天线:变化多样,有片状(一块正方形金属)、阵列状(组织好的二维模式的一束片)、喇叭状、碟状。
7、天线根据使用场合的不同可以分为:手持台天线、车载天线、基地天线三大类。
手持台天线:就是个人使用手持对讲机的天线,常见的有橡胶天线和拉杆天线两大类。
车载天线:是指原设计安装在车辆上通讯天线,最常见应用最普遍的是吸盘天线。
车载天线结构上也有缩短型、四分之一波长、中部加感型、八分之五波长、双二分之一波长等形式的天线。
基地台天线:在整个通讯系统中具有非常关键的作用,尤其是作为通讯枢纽的通信台站。
常用的基地台天线有玻璃钢高增益天线、四环阵天线(八环阵天线)、定向天线。
天线的分类

天线的分类
天线的形式很多。
为了便于讨论,可根据不同情况分类。
1.按工作性质分类可分为发射天线、接收天线和收发共用天线。
2.按用途分类有通信天线、广播天线、电视天线、雷达天线、导航天线、
测向天线等。
3.按天线特性分类
■从方向性分:有强方向性天线、弱方向性天线、定向天线、全向天线、针状波束天线、
扇形波束天线等。
■从极化特性分:有线极化天线、圆极化天线和椭圆极化天线。
线极化天线又分为垂直极化
和水平极化天线。
■从频带特性分:有窄频带天线、宽频带天线和超宽频带天线。
4.按天线上电流分布分类有行波天线、驻波天线。
5.按使用波段分类有长波、超长波天线、中波天线、短波天线、超短波天
线和微波天线。
6.按载体分有车载天线、机载天线、星载天线,弹载天线等。
7.按天线外形分类
有鞭状天线、T形天线、r形天线、v形天线、菱形天线、环天线、螺旋天线、波导口天线、波导缝隙天线、喇叭天线、反射面天线等。
另外,还有八木天线,对数周期天线、阵列天线。
阵列天线又有直线阵天
线、平面阵天线、附在某些载体表面的共形阵列天线等。
从便于分析和研究天线的性能出发,可以将大部分天线按其结构形式分为两大类:
一类是由金属导线构成的线天线,一类是由尺寸远大于波长的金属面或口径面构成的面状天线,简称口面天线。
此外还有介质天线。
书中前七章主要介绍线天线;第八章到十三章将介绍口面天线;最后一章介绍微带天线。
手机天线的分类和性能对比

三、内、外置天线比较
•
目前手机天线主要就内置及外置天线两种,内置天线客观上必然 比外置天线弱。天线的架设都是 尽量远离地面和建筑物的,天线接 近参考地的时候,大部分能量将集中在天线和参考地之间,而 无法 顺利发射,所以天线发射,需要一个“尽量开放”的空间。而手机电路 版就是手机天线的参 考地,让天线远离手机其他电路,是提高手机 天线发射效率的关键。
二、内置天线
特点: (1)可以做得非常小,不易损坏; 可以将其安放在手机中远离人脑 的一面,而在靠近人脑的部分贴 上反射层、保护层来减小天线对 人体的辐射伤害。 (2)可以安装多个,很方便组阵, 从而实现手机天线的智能化,这 一点对移动通信系统来说非常有 用。
内置天线的形式特别多,包括微带贴片天线、缝隙 天线 、IFA天线和倒L天线、PIFA、陶瓷天线等等。 但目前的主流天线主要有两种:PIFA天线、 MONOPOLE单极天线。
单极天线
螺旋天线
外置天线 PCB印制螺旋天线 拉杆天线
(1)单级天线
传统的外置天线一般为单极天线,虽然制作简单,但是尺 寸较大,不便于携带。
(2)螺旋天线及PCB印制螺旋天线
螺旋线是一种慢波结构,螺旋天线实际也是一种 慢波化的单极天线。由于螺旋线的作用,减小了电磁 波沿螺旋线传播的相速度,因此天线的长度可以缩短。 也正是由于螺旋线的慢波结构,使得天线的带宽 窄,天线的储能大,辐射效率降低。 PCB板螺旋天线实际是一种变形的螺旋天线,利 用PCB板的介电常数进一步降低天线的尺寸而已。
•
但受到实际环境限制以及大家追求携带方便的要求,手机的设 计就必须在电气方面做出妥协。实 际上,所有的GSM手机的接收发 送电路的增益都是可以根据环境变化而自动调节的,能通过合 理的 参数设定,会自动补偿有关的损失。所以,就手机整体而言,在信 号比较好情况下,内天线 和外天线并不能看出差别。
天线 结构 分类

天线结构分类天线是一种用于接收和发送无线信号的装置,广泛应用于通信、广播、雷达等领域。
根据其结构和工作原理的不同,天线可以分为多种类型。
本文将从天线结构的角度介绍几种常见的天线分类。
一、按天线结构分类1. 线性天线线性天线是最常见的一种天线,其结构通常由一根导体构成,如直线天线、折线天线等。
直线天线是最简单的一种天线,常见的有偶极子天线、单极子天线等。
折线天线则是由多段导体组成,可以增加天线的长度和增益。
2. 环形天线环形天线是由一个或多个环形导体构成的天线,如圆环天线、螺旋天线等。
环形天线具有较宽的工作频带和较好的方向性,广泛应用于通信和雷达系统中。
3. 阵列天线阵列天线是由多个天线元件组成的天线系统,可以通过控制每个天线元件的相位和振幅来实现波束的形成和指向性的控制。
阵列天线具有高增益、高方向性和抗干扰能力强的特点,被广泛应用于通信、雷达和卫星通信等领域。
4. 反射天线反射天线是通过反射器将无线信号聚焦到天线元件上的一种天线结构,常见的有抛物面天线、半波子天线等。
反射天线具有较高的增益和较好的方向性,被广泛应用于卫星通信和雷达系统中。
5. 型宽天线型宽天线是一种具有较宽工作频带的天线,常见的有短偶极子天线、螺旋天线等。
型宽天线具有较好的频率响应和宽带性能,在通信和雷达系统中得到广泛应用。
二、不同结构天线的特点和应用1. 线性天线通常具有较简单的结构和较低的成本,适用于短距离通信和移动通信系统中。
偶极子天线常用于无线电通信、电视和移动通信系统。
2. 环形天线由于其较宽的工作频带和较好的方向性,适用于多频段通信和雷达系统中。
圆环天线常用于电子对抗和无线电测向系统。
3. 阵列天线由于其高增益和抗干扰能力强的特点,适用于远距离通信和雷达系统中。
阵列天线常用于卫星通信、雷达和无线电测向系统。
4. 反射天线由于其较高的增益和较好的方向性,适用于卫星通信和雷达系统中。
抛物面天线常用于卫星通信和微波通信系统。
(整理)几种天线的比较.

天线是卫星通信系统的重要组成部分,是地球站射频信号的输入和输出通道,天线系统性能的优劣影响整个通信系统的性能。
地球站与卫星之间的距离遥远,为保证信号的有效传输,大多数地球站采用反射面型天线。
反射面型天线的特点是方向性好,增益高,便于电波的远距离传输。
反射面的分类方法很多,按反射面的数量可分为双反射面天线和单反射面天线;按馈电方式分为正馈天线和偏馈天线;按频段可分为单频段天线和多频段天线;按反射面的形状分为平板天线和抛物面天线等。
下文对一些常用的天线作简单介绍。
1.抛物面天线抛物面天线是一种单反射面型天线,利用轴对称的旋转抛物面作为主反射面,将馈源置于抛物面的焦点F上,馈源通常采用喇叭天线或喇叭天线阵列,如图1所示。
发射时信号从馈源向抛物面辐射,经抛物面反射后向空中辐射。
由于馈源位于抛物面的焦点上,电波经抛物面反射后,沿抛物面法向平行辐射。
接收时,经反射面反射后,电波汇聚到馈源,馈源可接收到最大信号能量。
图1 抛物面天线抛物面天线的优点是结构简单,较双反射面天线便于装配。
缺点是天线噪声温度较高;由于采用前馈,会对信号造成一定的遮挡;使用大功率功放时,功放重量带来的结构不稳定性必须被考虑。
2.卡塞格伦天线卡塞格伦天线是一种双反射面天线,它由两个发射面和一个馈源组成,如图2所示。
主反射面是一个旋转抛物面,副反射面为旋转双曲面,馈源置于旋转双曲面的实焦点F1上,抛物面的焦点与旋转双曲面的焦点重合,即都位于F2点。
从从馈源辐射出来的电磁波被副反射面反射向主反射面,在主反射面上再次被反射。
由于主反射面的焦点与副反射面的焦点重合,经主副反射面的两次反射后,电波平行于抛物面法向方向定向辐射。
对经典的卡塞格伦天线来说,副反射面的存在遮挡了一部分能量,使得天线的效率降低,能量分布不均匀,必须进行修正。
修正型卡塞格伦天线通过天线面修正后,天线效率可提高到0.7—0.75,而且能量分布均匀。
目前,大多数地球站采用的都是修正型卡塞格伦天线。
无线网络天线的分类及特点

移动通信天线的技术发展很快,最初中国主要使用普通的定向和全向型移动天线,后来普遍使用机械天线,现在一些省市的移动网已经开始使用电调天线和双极化移动天线。
由于目前移动通信系统中使用的各种天线的使用频率,增益和前后比等指标差别不大,都符合网络指标要求,我们将重点从移动天线下倾角度改变对天线方向图及无线网络的影响方面,对上述几种天线进行分析比较。
1 全向天线全向天线,即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射,也就是平常所说的无方向性,在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束,一般情况下波瓣宽度越小,增益越大。
全向天线在移动通信系统中一般应用与郊县大区制的站型,覆盖范围大。
2 定向天线定向天线,在在水平方向图上表现为一定角度范围辐射,也就是平常所说的有方向性,在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束,同全向天线一样,波瓣宽度越小,增益越大。
定向天线在移动通信系统中一般应用于城区小区制的站型,覆盖范围小,用户密度大,频率利用率高。
根据组网的要求建立不同类型的基站,而不同类型的基站可根据需要选择不同类型的天线。
选择的依据就是上述技术参数。
比如全向站就是采用了各个水平方向增益基本相同的全向型天线,而定向站就是采用了水平方向增益有明显变化的定向型天线。
一般在市区选择水平波束宽度B为65°的天线,在郊区可选择水平波束宽度B为65°、90°或120°的天线(按照站型配置和当地地理环境而定),而在乡村选择能够实现大范围覆盖的全向天线则是最为经济的。
3 机械天线所谓机械天线,即指使用机械调整下倾角度的移动天线。
机械天线与地面垂直安装好以后,如果因网络优化的要求,需要调整天线背面支架的位置改变天线的倾角来实现。
在调整过程中,虽然天线主瓣方向的覆盖距离明显变化,但天线垂直分量和水平分量的幅值不变,所以天线方向图容易变形。
实践证明:机械天线的最佳下倾角度为1°-5°;当下倾角度在5°-10°变化时,其天线方向图稍有变形但变化不大;当下倾角度在10°-15°变化时,其天线方向图变化较大;当机械天线下倾15°后,天线方向图形状改变很大,从没有下倾时的鸭梨形变为纺锤形,这时虽然主瓣方向覆盖距离明显缩短,但是整个天线方向图不是都在本基站扇区内,在相邻基站扇区内也会收到该基站的信号,从而造成严重的系统内干扰。
天线的分类和选择天线材料选择的

天线分为:1.全向天线2.定向天线(我们接触和用的基本是前两种) 3.机械天线4.电调天线5.双极化天线。
下面主要介绍坛友们比较关心的定向和全向天线。
感兴趣的朋友可以google 或者baidu其他相关天线的详细资料。
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)天线介绍:2.1 全向天线全向天线,即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射,(使用大功率网卡的朋友注意了,此类天线最好能离人体3米及以上,辐射对人体的伤害就不用说了吧)也就是平常所说的无方向性,在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束,一般情况下波瓣宽度越小,增益越大。
全向天线在移动通信系统中一般应用与郊县大区制的站型,覆盖范围大。
2.2 定向天线定向天线,在在水平方向图上表现为一定角度范围辐射,也就是平常所说的有方向性,在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束,同全向天线一样,波瓣宽度越小,增益越大。
定向天线在移动通信系统中一般应用于城区小区制的站型,覆盖范围小,用户密度大,频率利用率高。
2.2.1个人见解:定向分为反射型和引向型定向反射型:常见的有:双菱(叠双菱)(跟平板差不多。
),长城(跟平板差不多)平板(方向角较大,一般用于覆盖,形用于接收角度广容易调试)栅格(方向尖锐,常用于点对点)。
此类天线主要靠反射信号到达振子来工作。
引向型:常见的有:8木(引导信号到主振子,多余的经反射振子,再次到达主振子)叠双菱是两者都有,主振子信号源:是前面引向菱,后面反射板。
主要靠反射,所以定义反射型。
全向天线:常见的有9db.8db. 7db.6db.5db 2db定向天线:叠双菱(N菱),平板,八木,栅格,卫--星锅,长城,开槽等等注:排名分前后(个人推荐)天线的选择:本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览以上天线介绍主要偏重于发射,个人认为接收的原理和发射原理相类似。
发射要考虑一个功率问题,因为如果天线做的不好,在功率过大的情况下,该发射出去的功率没有发射出去就很容易反过来(简单说就是驻波大,导致功率反噬)损坏机器。
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第二讲天线的分类与选择
移动通信天线的技术发展很快,最初中国主要使用普通的定向和全向型移动天线,后来普遍使用机械天线,现在一些省市的移动网已经开始使用电调天线和双极化移动天线。
由于目前移动通信系统中使用的各种天线的使用频率,增益和前后比等指标差别不大,都符合网络指标要求,我们将重点从移动天线下倾角度改变对天线方向图及无线网络的影响方面,对上述几种天线进行分析比较。
2.1 全向天线
全向天线,即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射,也就是平常所说的无方向性,在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束,一般情况下波瓣宽度越小,增益越大。
全向天线在移动通信系统中一般应用与郊县大区制的站型,覆盖范围大。
2.2 定向天线
定向天线,在在水平方向图上表现为一定角度范围辐射,也就是平常所说的有方向性,在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束,同全向天线一样,波瓣宽度越小,增益越大。
定向天线在移动通信系统中一般应用于城区小区制的站型,覆盖范围小,用户密度大,频率利用率高。
根据组网的要求建立不同类型的基站,而不同类型的基站可根据需要选择不同类型的天线。
选择的依据就是上述技术参数。
比如全向站就是采用了各个水平方向增益基本相同的全向型天线,而定向站就是采用了水平方向增益有明显变化的定向型天线。
一般在市区选择水平波束宽度B为65°的天线,在郊区可选择水平波束宽度B为65°、90°或120°的天线(按照站型配置和当地地理环境而定),而在乡村选择能够实现大范围覆盖的全向天线则是最为经济的。
2.3 机械天线
所谓机械天线,即指使用机械调整下倾角度的移动天线。
机械天线与地面垂直安装好以后,如果因网络优化的要求,需要调整天线背面支架的位置改变天线的倾角来实现。
在调整过程中,虽然天线主瓣方向的覆盖距离明显变化,但天线垂直分量和水平分量的幅值不变,所以天线方向图容易变形。
实践证明:机械天线的最佳下倾角度为1°-5°;当下倾角度在5°-10°变化时,其天线方向图稍有变形但变化不大;当下倾角度在10°-15°变化时,其天线方向图变化较大;当机械天线下倾15°后,天线方向图形状改变很大,从没有下倾时的鸭梨形变为纺锤形,这时虽然主瓣方向覆盖距离明显缩短,但是整个天线方向图不是都在本基站扇区内,在相邻基站扇区内也会收到该基站的信号,从而造成严重的系统内干扰。
另外,在日常维护中,如果要调整机械天线下倾角度,整个系统要关机,不能在调整天线倾角的同时进行监测;机械天线调整天线下倾角度非常麻烦,一般需要维护人员爬到天线安放处进行调整;机械天线的下倾角度是通过计算机模拟分析软件计算的理论值,同实际最佳下倾角度有一定的偏差;机械天线调整倾角的步进度数为1°,三阶互调指标为-120dBc。
2.4 电调天线
所谓电调天线,即指使用电子调整下倾角度的移动天线。
电子下倾的原理是通过改变共线阵天线振子的相位,改变垂直分量和水平分量的幅值大小,改变合成分量场强强度,从而使天线的垂直方向性图下倾。
由于天线各方向的场强强度同时增大和减小,保证在改变倾角后天线方向图变化不大,使主瓣方向覆盖距离缩短,同时又使整个方向性图在服务小区扇区内减小覆盖面积但又不产生干扰。
实践证明,电调天线下倾角度在1°-5°变化时,其天线方向图与机械天线的大致相同;当下倾角度在5°-10°变化时,其天线方向图较机械天线的稍有改善;当下倾角度在10°-15°变化时,其天线方向图较机械天线的变化较大;当机械天线下倾15°后,其天线方向图较机械天线的明显不同,这时天线方向图形状改变不大,主瓣方向覆盖距离明显缩短,整个天线方向图都在本基站扇区内,增加下倾角度,可以使扇区覆盖面积缩小,但不产生干扰,这样的方向图是我们需要的,因此采用电调天线能够降低呼损,减小干扰。
另外,电调天线允许系统在不停机的情况下对垂直方向性图下倾角进行调整,实时监测调整的效果,调整倾角的步进精度也较高(为0.1°),因此可以对网络实现精细调整;电调天线的三阶互调指标为-150dBc,较机械天线相差30dBc,有利于消除邻频干扰和杂散干扰。
2.5 双极化天线
双极化天线是一种新型天线技术,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,因此其最突出的优点是节省单个定向基站的天线数量;一般GSM数字移动通信网的定向基站(三扇区)要使用9根天线,每个扇形使用3根天线(空间分集,一发两收),如果使用双极化天线,每个扇形只需要1根天线;同时由于在双极化天线中,±45°的极化正交性可以保证+45°和-45°两副天线之间的隔离度满足互调对天线间隔离度的要求(≥30dB),因此双极化天线之间的空间间隔仅需20-30cm;另外,双极化天线具有电调天线的优点,在移动通信网中使用双极化天线同电调天线一样,可以降低呼损,减小干扰,提高全网的服务质量。
如果使用双极化天线,由于双极化天线对架设安装要求不高,不需要征地建塔,只需要架一根直径20cm的铁柱,将双极化天线按相应覆盖方向固定在铁柱上即可,从而节省基建投资,同时使基站布局更加合理,基站站址的选定更加容易。
对于天线的选择,我们应根据自己移动网的覆盖,话务量,干扰和网络服务质量等实际情况,选择适合本地区移动网络需要的移动天线:
--- 在基站密集的高话务地区,应该尽量采用双极化天线和电调天线;
--- 在边、郊等话务量不高,基站不密集地区和只要求覆盖的地区,可以使用传统的机械天线。
我国目前的移动通信网在高话务密度区的呼损较高,干扰较大,其中一个重要原因是机械天线下倾角度过大,天线下倾角度过大,天线方向图严重变形。
要解决高话务区的容量不足,必须缩短站距,加大天线下倾角度,但是使用机械天线,下倾角度大于5°时,天线方向图就开始变形,超过10°时,天线方向图严重变形,因此采用机械天线,很难解决用户高密度区呼损高、干扰大的问题。
因此建议在高话务密度区采用电调天线或双极化天线替换机械天线,替换下来的机械天线可以安装在农村,郊区等话务密度低的地区。