天线基础知识篇-v1
天线基本知识介绍
天线基本知识介绍天线是将电信号转换为电磁波并将其传输或接收的装置。
它是电磁学的一个分支，用于无线通信、电视和广播接收、雷达以及天体物理学研究等领域。
本文将对天线的基本知识进行介绍。
1.天线的作用和原理：天线的主要作用是将电信号转换为电磁波并将其辐射到空间中，或者将接收到的电磁波转换为电信号。
它的工作原理基于法拉第电磁感应定律和亥姆霍兹理论，即通过电流在导体中产生的磁场和由变化的磁场产生的感应电流来实现电磁波的辐射或接收。
2.天线的分类：天线可以根据其结构、工作频率、功率和应用等方面进行分类。
根据结构，天线可分为线性天线（如偶极子天线）、面型天线（如片极天线、光波导天线）和体型天线（如反射天线、波导天线）。
根据工作频率，天线可分为超高频、高频、甚高频、极高频和微波天线等。
根据功率，天线可分为小功率天线和大功率天线。
根据应用，天线还可细分为通信天线、雷达天线、电视天线、卫星天线和微波天线等。
3.天线参数：天线的性能取决于其设计参数。
常见的天线参数包括增益、方向性、波束宽度、驻波比、频率响应、极化方式和带宽等。
增益是天线辐射功率与等效输入功率之比，方向性衡量天线在一些方向上的辐射能力，波束宽度是主瓣的半功率宽度，驻波比是反射功率与输入功率之比，频率响应表示天线在不同频率下的性能表现，极化方式表示电磁波的电场分量与地面垂直或平行的相对方向，带宽表示天线能够工作的频率范围。
4.天线设计方法：天线的设计是一个综合考虑电磁学原理、工作频率和应用要求的过程。
常见的天线设计方法包括试验法、数值法和半经验法。
试验法通过制作实物天线并进行实际测量来调整参数和优化天线性能。
数值法使用计算机模拟和数值算法来预测和分析天线性能，例如有限元法、谱域法和时域法等。
半经验法结合实验和数值方法，通过经验公式和优化算法来设计天线。
5.天线应用：天线的应用非常广泛，涵盖了通信、广播、雷达、航天、医疗和科学研究等领域。
在通信领域，天线用于无线电通信、移动通信和卫星通信等。
天线基础知识篇-v1
天线的方向性
天线的方向性是指天线向一定方向辐射电磁波 的能力。对于接收天线而言，方向性表示天线 对不同方向传来的电波所具有的接收能力。天 线的方向性的特性曲线通常用方向图来表示. 方向图可用来说明天线在空间各个方向上所具 有的发射或接收电磁波的能力。
天线方向图
天线的原理
天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向 单极化
波转化为传输线中的高频电磁能。
天线的原理
导线载有交变电流时，就可以形成电磁波的辐射，辐射的能力与导线的 长短和形状有关； 当导线的长度增大到可与波长相比拟时，导线上的电流就大大增加，因
而就能形成较强的辐射。通常将上述能产生显著辐射的直导线称为振子。
天线的原理
对称振子（半波振子） •两臂长度相等的振子叫做对称振子，也叫半波振子。这种 类型的振子在通信类基站天线中应用最为普遍。
半功率波束宽度的选择：为了能更好地控制小区的覆盖范围
来抑制干扰，市区天线水平半功率波束宽度选60~65°；
天线增益的选择：由于市区基站一般不要求大范围的覆盖距
离，因此建议选用中等增益的天线。建议市区天线增益选用 15-18dBi增益的天线。若市区内用作补盲的微蜂窝天线增益 可选择更低的天线；
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。
第1章 天线基础知识(课件)
螺旋天线、喇叭天线和反射面天线等。
第1章 天线基础知识
天线的分析方法:麦克斯韦电磁场方程(“场”分析法)
“路”分析法: 将系统看成由分立元件及连接导线组成.
“场”分析法: 将系统看成分布系统. “场”:在全部或部分空间里的每一个点,都对应某个物理 量的一个确定的值,称为在这个空间确定了该物理量的 场.
第1章 天线基础知识
对于线性媒质,某点的电极化强度P正比于该点的电场强
度E。在各向同性媒质中某点的P和E方向相同,即
P xe 0 E
式中χ e为电极化率,它是没有量纲的纯数,不同的介质
就有不同的χ e。
D 0 E xe 0 E 0 (1 xe ) E 0 r E E
(3)Eθ 和Hφ 的比值为常数，称为媒质的波阻抗，记
为η。对于自由空间 E
0 120 H 0
(1―4―6)
第1章 天线基础知识
(4)Eθ 和Hφ 与sinθ成正比，说明电基本振子
的辐射具有方向性，辐射场不是均匀球面波。
因此，任何实际的电磁辐射绝不可能具有完全
的球对称性，这也是所有辐射场的普遍特性。 电偶极子向自由空间辐射的总功率称为辐 射功率Pr，它等于坡印廷矢量在任一包围电偶 极子的球面上的积分，即
第1章 天线基础知识
(4) 按天线特性分类：按方向特性分，有定向天线、全
向天线、强方向性天线和弱方向性天线；按极化特性 分，有线极化(垂直极化和水平极化)天线和圆极化天 线；按频带特性分， 有窄频带天线、 宽频带天线和超 宽频带天线。 (5) 按馈电方式分，有对称天线和非对称天线。 (6) 按天线上的电流分，有行波天线和驻波天线。 (7) 按天线外形分，有V形天线、菱形天线、环行天线、
天线技术基础第1章天线基础概要
第一章天线基础内容提要本章首先说明天线的作用和本质，接着简述单位制和电磁场方程，最后着重讲述电磁辐射的基础——电流元的辐射、磁流元的辐射和面元的辐射。
1.1 天线的作用和分类1.1.1 天线的作用和本质当今社会已进入信息社会。
随时随地、快速方便的进行信息交换，已成为社会生活的一大需求。
利用无线方式即空间电磁波传送信息（语音、图像、数据等），已为人们广泛接受。
而要进行这种传送，发方必须有一个把包含传送信息的高频信号变换为空间电磁波辐射出去的设备，收方则要有一个接收空间电磁波并把它变换成电路中的高频电信号的设备。
这种能有效地辐射或接收电磁波的设备，称为天线。
其中辐射电磁波的，称为发射天线；接收电磁波的，称为接收天线。
因此，天线本质上是一个换能器。
它完成电路中的高频电流（或导波）能量与空间电滋波能量的相互转换。
1.1.2 天线的分类及其分析方法天线种类繁多。
分类方法也不少。
其中有按工作波段（或频段）分的，如长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线、微波天线等。
有按用途分的，如电视接收天线、电视发射天线、通信天线、雷达天线等。
有按几何形状分的，如螺旋天线、环形天线、喇叭天线、蝙蝠翼天线等。
有按性能分的，如按增益分的高增益天线、低增益天线，按方向特性分的定向天线、全向天线，按极化特性分的园极化天线、线极化天线，按带宽分的宽带天线、窄带天线等等。
我们这里从分析研究方便出发，将天线分成两类。
一类称为线天线，它是指由直径远小于工作波长的金属导线组成的天线。
另一类称为面天线，它是指由尺寸远大于工作波长的金属面或介质面组成的天线。
两者基本辐射原理相同，但分析方法不一样。
对于线天线，我们可以把它分成许多小段。
只要分得足够小，每一小段都可看成一个电流元。
这样，整个天线的辐射场，就可认为是所有电流元产生的辐射场的迭加。
因此对线天线，它的辐射特性可以直接从电流元的辐射场出发，通过线积分求出。
对于面天线，可以根据惠更斯原理，利用克希荷夫公式求解。
第一章天线基础知识PPT课件
等效关系： Rr 2Pr /IA2
辐射电阻： Rr 8(0l/)2
辐射功率取决于电偶极子的电长度，频率越高 或波长越短，辐射功率越大。已经假定空间媒 质不消耗功率且在空间内无其它场源，所以辐 射功率与距离r无关。
17
1.1.2 对偶原理与磁基本振子
（1）对偶原理 （2）磁基本振子
18
（1） 对偶原理
电荷与电流是产生电磁场的唯一源。自然界中至今 尚未发现任何磁荷与磁流存在。但是对于某些电磁场 问题，引入假想的磁荷与磁流是有益的。
对偶原理
如果将上述电场及磁场分为两部分：一部分是由电荷及电
流产生的电场 及Ee (磁r )场 ；另He一(r)部分是由磁荷及磁流产生 的电场 及磁场Em(r，) 即 Hm(r)
由对偶关系：
22
磁偶极子的辐射总功率
1
P rs S ad v s s 2 R E e H ] [ d s 1
4 6 I m 2 (0 s ) 2
磁偶极子的辐射电阻
Rr
2Pr Im2
3204(s)2
同样长度的导线，绕制成磁偶极子，在电流
振幅相同情况下，远区的辐射功率比电偶极子
的要小的多。
工程上常采用两个正交平面方向图，自由空 间中两个最重要的平面方向图是E面和H面。E 面即电场强度矢量所在并包含最大辐射方向的 平面，H面即磁场强度矢量所在并包含最大辐振子的H平面方向图
功率方向图反映辐射的功率密度与方向之间 的关系，它与场强方向图关系为
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（1）方向函数
方向性，就是在相同距离的条件下天线辐 射场的相对值与空间方向的关系。 天线远场区：
方向函数：
归一化方向函数：
移动通信基站天线基础知识[1]简版
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移动通信基站天线基础知识移动通信基站天线基础知识简介在移动通信领域，基站是通信网络的核心组成部分，它负责接收和发送信号，实现移动用户间的通信。
而在基站中的重要组成部分就是天线。
天线作为基站的“眼睛和耳朵”，起到接收和发射无线信号的作用。
本文将介绍移动通信基站天线的基础知识。
天线类型移动通信基站天线按照不同的分类标准可以分为多种类型，其中常见的有以下几种：1. 方向性天线：这种天线主要用于提高信号的传输距离和覆盖范围。
它将信号聚焦在一个特定方向上，减少信号的散射和干扰。
2. 扇形天线：这种天线主要用于扇面覆盖区域内的通信。
它将信号均匀地辐射到扇形区域内，以满足移动用户的需求。
3. 定向天线：这种天线主要用于长距离通信，如城市间的通信。
它将信号集中在一个狭窄的方向上，提高信号的传输距离和质量。
4. 室内天线：这种天线主要用于室内覆盖，如商场、办公楼等场景。
它可以增强信号在室内的传输强度，提高信号覆盖的质量。
天线性能参数了解天线的性能参数对于实现高质量的移动通信至关重要，下面是一些常见的天线性能参数：1. 增益：天线的增益是指天线辐射或接收信号的能力。
增益值越高，天线的辐射、接收和传输的功率就越大，覆盖范围也就越广。
2. 波束宽度：波束宽度是指天线辐射信号的主要方向范围。
波束宽度越窄，天线的覆盖范围也就越小，但传输距离和质量会更好。
3. 前后比：前后比描述了天线在主波束方向上辐射信号的强度与背向波束方向上辐射信号强度之间的比值。
前后比越大，天线的方向性就越明显。
4. 横向波束宽度：横向波束宽度是指天线辐射信号的水平范围。
横向波束宽度越大，天线的覆盖范围也就越广。
5. 竖向波束宽度：竖向波束宽度是指天线辐射信号的垂直范围。
竖向波束宽度越大，天线的覆盖范围也就越广。
天线安装和调整天线的安装和调整是保证通信质量的关键步骤。
以下是一些常见的注意事项：1. 安装位置：天线的安装位置应尽量避免遮挡，以确保信号的传输效果。
移动通信天线基本知识
移动通信天线基本知识移动通信天线是移动通信系统中的重要组成部分，它负责将信号从移动设备传输到基站或者将信号从基站传输到移动设备。
在移动通信技术的发展过程中，天线的设计成为了一个关键性的问题。
1. 天线的分类根据用途和特点，移动通信天线可以分为以下几种类型：1.1 手持终端天线手持终端天线是移动设备中的内置天线，用于接收和发送信号。
这种天线一般采用小型化设计，以适应手持设备的外形和尺寸。
常见的手持终端天线有贴片天线、PIFA天线等。
1.2 基站天线基站天线是用于在基站和移动设备之间进行信号传输的天线。
由于基站天线的高度和安装位置通常比较高，所以其设计要考虑到信号覆盖范围和天线方向性等因素。
常见的基站天线有定向天线、扇形天线等。
1.3 室内分布系统天线室内分布系统天线是用于在室内环境中传输无线信号的天线。
由于室内环境中存在多种干扰因素，这种天线一般具有较强的抗干扰能力和覆盖范围。
常见的室内分布系统天线有墙壁天线、天花板天线等。
2. 天线的性能指标移动通信天线的性能指标对于天线性能的评估和选型非常重要。
常见的天线性能指标包括以下几个方面：2.1 增益天线的增益是指在天线辐射方向上的能量密度相对于随机辐射方向上的能量密度的比值。
增益越高，天线在辐射方向上的信号能量也就越强。
2.2 方向性天线的方向性是指天线在不同方向上的信号辐射强度的差异。
方向性越窄，天线辐射的信号范围也就越窄。
方向性适中的天线可以在提高通信质量的，保证较大的覆盖范围。
2.3 阻抗匹配天线的阻抗匹配是指天线的输入端和输出端的特性阻抗与连接设备之间的匹配情况。
当天线的阻抗与设备之间的阻抗匹配不好时，会导致信号反射和损耗，降低通信质量。
3. 天线的设计原则在进行移动通信天线的设计时，需要考虑以下几个原则：3.1 天线尺寸天线的尺寸应当与移动设备或基站的外形尺寸相匹配，以便于天线的安装和布局。
尺寸的小型化设计也有助于提高设备的便携性和美观性。
天线的基本知识
天线的基本知识天线是无线通信中的重要组成部分，其作用是将电信号转换为电磁波进行传输或接收。
天线是无线通信系统中的关键元件，其性能直接影响到通信质量和距离等因素。
下面将介绍天线的基本知识。
一、天线的定义和作用天线是一种用于发射或接收电磁波的装置。
在无线通信中，天线的作用是将电信号转换为电磁波发射出去，或者将接收到的电磁波转换为电信号进行处理。
天线在无线通信系统中起着桥梁的作用，连接着发射机和接收机之间的电信号与电磁波之间的转换。
二、天线的基本原理天线的工作原理是基于电磁学的知识。
当电流通过天线时，会在天线附近产生电磁场。
这个电磁场会随着电流的变化而产生变化，从而形成电磁波并辐射出去。
当接收到的电磁波通过天线时，会在天线上感应出电流，从而实现电磁波到电信号的转换。
三、天线的结构和类型天线的结构形式多种多样，常见的有单极天线、双极天线、方向天线、全向天线等。
单极天线是指由一个导体构成的天线，常见的有垂直天线和水平天线。
双极天线是由两个导体构成的天线，常见的有偶极子天线和环形天线。
方向天线是指天线辐射或接收信号的主要方向是有限的，适用于需要指向性传输的场景。
全向天线是指天线辐射或接收信号的主要方向是全方向的，适用于需要全向传输的场景。
四、天线的性能指标天线的性能指标主要包括增益、方向性、频率响应、波束宽度、驻波比等。
增益是指天线在某个方向上辐射或接收信号的能力，是衡量天线性能好坏的重要指标。
方向性是指天线在某个方向上辐射或接收信号的能力相对于其他方向的能力。
频率响应是指天线在不同频率上的辐射或接收信号的能力。
波束宽度是指天线主瓣辐射功率下降到峰值功率的一半所对应的角度范围。
驻波比是指天线输入端的驻波比，用来衡量天线和传输线之间的匹配程度。
五、天线的应用领域天线广泛应用于无线通信、卫星通信、雷达、无线电广播、电视、导航系统等领域。
在无线通信中，天线是移动通信、无线局域网等系统中的重要组成部分，直接影响通信质量和距离。
天线基础知识文件.doc
天线基础知识1 天线1.1 天线的作用与地位无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。
电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。
可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。
天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。
对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要的：按用途分类，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；按工作频段分类，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；按方向性分类，可分为全向天线、定向天线等；按外形分类，可分为线状天线、面状天线等；等等分类。
*电磁波的辐射导线上有交变电流流动时，就可以发生电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长度和形状有关。
如图1.1 a 所示，若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微弱；将两导线张开，如图 1.1 b 所示，电场就散播在周围空间，因而辐射增强。
必须指出，当导线的长度L 远小于波长λ时，辐射很微弱；导线的长度L 增大到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。
图 1.1 a 图1.1 b1.2 对称振子对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。
两臂长度相等的振子叫做对称振子。
每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子, 见图1.2 a 。
另外，还有一种异型半波对称振子，可看成是将全波对称振子折合成一个窄长的矩形框，并把全波对称振子的两个端点相叠，这个窄长的矩形框称为折合振子，注意，折合振子的长度也是为二分之一波长，故称为半波折合振子, 见图1.2 b 。
1/4 波长1/2 波长1/4 波长对称振子图1.2 a 图1.2 b1.3 天线方向性的讨论1.3.1 天线方向性发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射。
天线基础知识
。这种同一天线收发参数相同的性质被称为天线的收发互易性
，它可以用电磁场理论中的互易定理予以证明。
• 1.2.2 有效接收面积 ;
•
有效接收面积(Effective Aperture)是衡量接收天线接收
无线电波能力的重要指标。接收天线的有效接收面积的定义为
：当天线以最大接收方向对准来波方向进行接收时，并且天线
化，若符合左手螺旋，则为左旋圆极化。
•
图6显示了某一时刻，以+z轴为传播方向的x方向线极化
的场强矢量线在空间的分布图。图7和图8显示了某一时刻，以
+z轴为传播方向的右、左旋圆极化的场强矢量线在空间的分布
图。要注意到，固定时间的场强矢量线在空间的分布旋向与固
定位置的场强矢量线随时间的旋向相反。椭圆极化的旋向定义
20
20. 5
主轴
图5 天线方向图的一般形状
•
(2)半功率点波瓣宽度（HalfPower Beam Width, HPBW
）2θ0.5E或2θ0.5H:指主瓣最大值两边场强等于最大值的0.707倍 （或等于最大功率密度的一半）的两辐射方向之间的夹角，又
叫3分贝波束宽度。如果天线的方向图只有一个强的主瓣，其它
第1章 天线基础知识
• 1.1 天线的电参数 • 1.2 天线辐射基础 • 1.3 常见天线分类 • 1.4 阵列天线 • 1.5 智能天线
1.1 发射天线的电参数
•
描述天线工作特性的参数称为天线电参数(Basic Antenna
Parameters)，又称电指标。它们是定量衡量天线性能的尺度。我
，与传输线之间存在阻抗匹配问题。天线与传输线的连接处称
为天线的输入端，天线输入端呈现的阻抗值定义为天线的输入 阻抗(Input Resistance)，即天线的输入阻抗Zin为天线的输入端 电压与电流之比：
天线培训资料
天线培训资料一、天线的基本概念天线，简单来说，就是一种用于发射和接收无线电波的装置。
无论是我们日常使用的手机、无线网络，还是广播电视、卫星通信等，都离不开天线的作用。
天线的主要功能是将传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。
也就是说，它在发射时能将电信号转换成电磁波辐射出去，在接收时能将电磁波转换成电信号。
二、天线的分类天线的种类繁多，常见的分类方式有以下几种：1、按工作频段划分短波天线：工作在 3MHz 到 30MHz 频段。
超短波天线：工作在 30MHz 到 3000MHz 频段，例如我们常见的移动通信基站天线。
微波天线：工作在 3000MHz 以上频段，常用于卫星通信、雷达等领域。
2、按方向性划分全向天线：在水平方向上均匀辐射，例如室内的无线路由器天线。
定向天线：具有较强的方向性，将能量集中在特定方向上辐射，比如卫星电视接收天线。
3、按极化方式划分线极化天线：又分为水平极化和垂直极化，手机天线通常是线极化天线。
圆极化天线：分为左旋圆极化和右旋圆极化，在卫星通信中应用较多。
4、按用途划分通信天线：用于各种通信系统，如手机基站天线、卫星通信天线等。
广播天线：用于广播电视发射。
雷达天线：用于雷达系统，探测目标的位置和速度等信息。
三、天线的参数了解天线的性能，需要关注以下几个重要参数：1、频率范围这是天线能够有效工作的频段。
不同的应用需要不同频段的天线，例如 5G 通信需要特定频段的天线来支持高速数据传输。
2、增益天线增益表示天线在特定方向上辐射或接收电磁波的能力。
增益越高，信号在该方向上的传播距离越远，但覆盖范围可能会变窄。
3、方向性描述天线辐射或接收电磁波的方向性特性。
方向性好的天线可以减少干扰，提高通信质量。
4、输入阻抗天线与传输线之间的匹配程度由输入阻抗决定。
如果阻抗不匹配，会导致信号反射，降低传输效率。
5、驻波比用来衡量天线与传输线之间的匹配程度。
天线基础知识
目录天线 (1)一、天线理论知识 (1)二、天线的选择原则 (18)三、常用天线的分类 (23)天线一、天线理论知识天线是将射频信号转化为无线信号的关键器件，其质量的优良和是否合理使用对无线通信工程的成败起到重要作用。
所以我们必须全面了解天线。
1、天线的方位图：天线辐射电磁波是有方向性的，它表示天线向一定方面辐射电磁波的能力。
反之，作为接收天线的方向性表示了它接收不同方向来的电磁波的能力。
天线方向图的定义：天线辐射的电磁场在一定距离上随空间角坐标分布的图形。
由于电磁场的矢量特征包含了幅度、相位、极化方向等信息，因此，对应有：幅度方向图、相位方向图。
而电磁场的幅度可用场强和功率密度表示，所以，幅度方向图又分为场强方向图和功率方向图。
除非特殊说明，在一般情况下，通常天线方向图指的是功率方向图，幅度以dB为单位。
根据定义，天线的方向图是三维立体图，但实际获得完整的三维方向图是非常困难的。
通常根据天线的结构特点，选择两个或多个特征面测得该平面内的二维方向图如：E面方向图：通过最大辐射方向并与电场矢量平行的平面；水平面方向图（Horizontal）：是指与地面平行的平面内的方向图；垂直面方向图（Vertical）：是指与地面垂直的平面内的方向图。
当天线为垂直极化时，H面近似为水平面，E面近似为垂直面，如果天线为水平极化则情况正好相反。
E面图和H面图只是描述了天线的功率密度的分布情况，但不能定量的反映天线的主要特征。
为了更好的描述天线的方向图，常使用半功率波束宽度、副瓣电平、前后比、第一上副瓣抑制、第一下零点填充等都是描述方向图特征的指标。
2、波瓣：零功率点波瓣宽度：主瓣最大值两边两个零辐射方向之间的夹角。
半功率点波瓣宽度：在E面或H面的等距线上，主瓣最大值两边场强等于最大场强的0.707倍（或一半功率密度）的两辐射方向之间的夹角。
副瓣电平：在E面或H面的等距线上，副瓣最大值与主瓣最大值之比，通常用dB表示。
天线知识专业知识
右旋圆极化波要用具有右旋圆极化特征旳天线来接受；而左 旋圆极化波要用具有左旋圆极化特征旳天线来接受。当来波旳极 化方向与接受天线旳极化方向不一致时，在接受过程中一般都要 产生极化损失，例如：当用圆极化天线接受任一线极化波，或用 线极化天线接受任一圆极化波时，都要产生３分贝旳极化损失， 即只能接受到来波旳二分之一能量；
当导线旳长度增大到可与波长相比拟时，导线上旳电流 就大大增长，因而就能形成较强旳辐射。一般将上述能产生明显 辐射旳直导线称为振子。
天线可视为一种四端网络
同轴线变化为天线
3.1 对称振子
两臂长度相等旳振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一 波长。全长与波长相等旳振子，称为全波对称振子。将振子折合 起来旳，称为折合振子。
超短波和微波旳频率很高，波长较短，它旳地面波衰减不久。 所以也不能依托地面波作较远距离旳传播，它主要是由空间波来 传播旳。空间波一般只能沿直线方向传播到直接可见旳地方。在 直视距离内超短波旳传播区域习惯上称为“照明区”。在直视距 离内超短波接受装置才干稳定地接受信号。
直视距离和发射天线以及接受天线旳高度有关系，并受到地 球曲率半径旳影响。由简朴旳几何关系式可知 AB＝3.57(√HT+√HR)(公里)
一 移动基站天线旳有关概念
1、无线电波旳基本知识 2、超短波旳传播 3、天线辐射电磁波旳基本原理 4、有关传播线旳几种基本概念 5、经典旳移动基站天线技术指标综述 6、通信距离方程 7、基站天馈系统 8、抛物面天线简介
１ 无线电波旳基本知识
１．１ 无线电波 什么叫无线电波？无线电波是一种能量传播形式，
1.6 (极化)隔离
移动通信天线基本知识
移动通信天线基本知识第一章：引言1.1 本章概述1.2 天线的作用和重要性1.3 文档目的和范围第二章：天线基础知识2.1 天线的定义2.2 天线的分类2.2.1 按传播方式分类2.2.2 按天线结构分类2.2.3 按频率分类2.3 天线的基本特性2.3.1 增益2.3.2 方向性2.3.3 阻抗2.4 天线参数的测量方法2.4.1 增益的测量方法2.4.2 方向性的测量方法2.4.3 阻抗的测量方法第三章：移动通信天线的应用3.1 无线通信系统中的天线3.1.1 移动通信基站天线3.1.2 移动终端设备天线3.2 移动通信天线的选型原则3.2.1 频段覆盖需求3.2.2 天线增益需求3.2.3 天线方向性需求3.3 移动通信天线的安装及调试3.3.1 天线安装位置选择3.3.2 天线的定向姿态调整3.3.3 天线与传输线的连接第四章：移动通信天线的维护与故障排除4.1 天线的日常维护4.1.1 天线的清洁4.1.2 天线的检查与保养4.2 天线故障的分类4.2.1 外在因素引起的故障4.2.2 内在因素引起的故障4.3 天线故障的排除方法4.3.1 外在因素引起的故障排除4.3.2 内在因素引起的故障排除第五章：天线安装与维护的法律规定与注意事项5.1 法律名词及注释5.2 天线安装的法律规定5.3 天线维护的法律要求5.4 天线辐射的环境保护要求附件：1. 天线测量报告范本2. 天线安装调试记录表本文档涉及附件：1. 天线测量报告范本（附件1）2. 天线安装调试记录表（附件2）本文所涉及的法律名词及注释：1. 频段：指特定的频率范围。
2. 增益：指天线在某一特定方向上辐射功率相对于参考天线的倍数。
3. 方向性：指天线在一个或多个特定方向上具有较高的辐射能力。
4. 阻抗：指天线输入端的特性阻抗，通常以电阻和电感值表示。
移动通信天线基础知识范文精简版
移动通信天线基础知识移动通信天线基础知识1. 简介2. 天线分类2.1 按形式分类- 线性极化天线：根据振子的形式可以分为直立式天线（如全向天线）和倾斜式天线。
- 圆极化天线：包括左旋圆极化天线和右旋圆极化天线。
- 方波天线：常见的方波天线有方略天线和叶片天线。
2.2 按频率分类- 宽带天线：适用于多频段通信系统，如移动通信中的多频段天线。
- 窄带天线：适用于单频段通信系统，如无线电通信。
2.3 按功能分类- 发射天线：将射频信号转化为电磁波进行发射。
- 接收天线：将接收到的电磁波转化为射频信号进行接收。
3. 天线工作原理天线的工作原理基于电磁波的传播和辐射，其主要过程分为辐射和辐射场。
3.1 辐射过程天线通过电流或电压激励，产生电场和磁场，并将电磁能量转化为电磁波进行辐射。
辐射过程受到天线的结构、材料、频率等因素的影响。
3.2 辐射场辐射场是指电磁波在空间中的传播情况，包括辐射方向性、辐射功率等参数。
天线的辐射场性能直接影响通信质量和覆盖范围。
4. 天线性能参数4.1 增益天线增益是天线发射或接收信号强度的比较值，一般以dBi（dB与基准天线相比）或dBd（dB与标准偶极子天线相比）为单位。
4.2 方向性天线方向性是指天线在空间中辐射电磁波的方向特性，可以分为全向性和定向性天线。
全向性天线在水平方向上具有均匀的辐射特性，而定向性天线在特定方向上具有较高的辐射能力。
4.3 驻波比天线驻波比是指天线系统中传输线的阻抗与输入阻抗之比，用于评估天线系统的匹配性能，影响信号传输的效率和质量。
4.4 带宽天线带宽是指天线在有效工作状态下的频率范围，对于宽带通信系统而言，带宽越宽，支持的频段越多。
5. 天线安装要点5.1 安装高度天线的安装高度对于信号传输和接收具有重要影响，一般需考虑建筑物高度、障碍物遮挡、传输距离等因素。
5.2 天线方位角天线方位角是指天线指向的水平方向角度，与基站或通信目标的相对方向有关，需要根据具体需求进行调整。
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。
第1章--天线基础知识
第1章 天线基础知识
为了便于比较不同天线的方向性，常采用归一化 方向函数，用F(θ,φ)表示，即
F( , )
f ( , )
E( , )
fmax ( , )
Emax
第1章 天线基础知识
式中，fmax(θ,φ)为方向函数的最大值；Emax为最大辐射方 向上的电场强度;E(θ,φ)为同一距离(θ,φ)方向上的电场强 度。
归一化方向函数F(θ,φ)的最大值为1。因此，电基本 振子的归一化方向函数可写为
F(θ,φ)=|sinθ| 为了分析和对比方便，今后我们定义理想点源是无 方向性天线，它在各个方向上、相同距离处产生的辐射 场的大小是相等的，因此，它的归一化方向函数为
F(θ,φ)=1
第1章 天线基础知识
1.2.2 方向图 天线的方向函数，它与r及I无关。将方向函数用
y
图1―2―3 电基本振子E平面方向图
第1章 天线基础知识
z
x
y |sin 90°|＝ 1
图1―2―4 电基本振子H平面方向图
第1章 天线基础知识
但是要注意的是，尽管球坐标系中的磁基本振子方 向性和电基本振子一样，但E面和H面的位置恰好互换。
有时还需要讨论辐射的功率密度（坡印廷矢量模值） 与方向之间的关系，因此引进功率方向图（Power Pattern）Φ(θ,φ)。容易得出，它与场强方向图之间的关 系为
第1章 天线基础知识 z
Er
H
Ir
E
lO y
x
图1―1 电基本振子的坐标
第1章 天线基础知识
E Erer E e
H He
式中,E为电场强度，单位为V/m；
H为磁场强度，单位为A/m；
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垂直极化
水平极化
+ 45度倾斜的极化
- 45度倾斜的极化
天线的原理
双极化
V/H (Vertical/Horizontal)
Slant (+/- 45°)
我们常见的单极化天线都采用垂直极化，常见的双极化天线都采用倾斜+/-45度极化。
天线的基本分类
按辐射方向划分
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。
波长 1/4波长 1/2波长 1/4波长 1/2波长
双极化对称振子 一个1/2波长的对称振子在：800MHz 约 200mm长
单极化对称振子 400MHz 约 400mm长
天线的原理
单元振子 单元振子 馈电网络 馈电网络 馈电网络
天线接头
天线接头
定向天线
全向天线
振 子 磁场 电场 电场 磁场 电场
2.天线的驻波比
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。
3.天线的回波损耗
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，回波损耗越小表示匹配越 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。
天线基础知识培训交流内容提要
一、天线的原理
二、天线的基本分类
三、天线的基本指标
四、表征天线性能的主要参数
五、各类型天线特点及应用场景
六、基站天线的选型
七、基站天线的安装规范 八、需掌握的知识点归结
天线的原理
？什么是天线：
天线是无线电波的发射和接收装置。
？天线的作用是什么：
• 把导线上传来的电信号转化为无线电波发射到空间。 • 收集空间内的无线电波并将其转化为电信号。 • 将传输线中的高频电磁能转成为自由空间的电磁波，或反之将自由空间中的电磁
天线的方向性
天线的方向性是指天线向一定方向辐射电磁波 的能力。对于接收天线而言，方向性表示天线 对不同方向传来的电波所具有的接收能力。天 线的方向性的特性曲线通常用方向图来表示. 方向图可用来说明天线在空间各个方向上所具 有的发射或接收电磁波的能力。
天线方向图
天线的原理
天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向 单极化
机械性能指标
天线尺寸 (mm) 天线重量 (kg) 640×296×156 20
极化方式
水平面波束宽度(°) 垂直面波束宽度(°) 前后比(dB) 交叉极化比(dB) 预置电下倾角(°) 端口隔离度(dB) 三阶无源交调 IMD3(dBm) 输入阻抗(Ω )
辐射材料 天线罩材料
天线罩颜色
铝
UPVC 灰色 -40～+70 0 ～ -15 -55～+80 210
电波传输方向
天线的原理
天线工作带宽
无论是发射天线还是接收天线，它们总是在一定率时它所输送的功率都将减小，据此可定义天线的频率带宽。 天线工作带宽有几种不同的定义： 一种是指天线增益下降三分贝时的频带宽度； 一种是指在规定的驻波比下天线的工作频带宽度。 在移动通信系统中是按后一种定义的，具体的说，就是当天线的输入驻波比≤1.5时，天线的工作 带宽。
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。随着新技术的发展，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。
波转化为传输线中的高频电磁能。
天线的原理
导线载有交变电流时，就可以形成电磁波的辐射，辐射的能力与导线的 长短和形状有关； 当导线的长度增大到可与波长相比拟时，导线上的电流就大大增加，因
而就能形成较强的辐射。通常将上述能产生显著辐射的直导线称为振子。
天线的原理
对称振子（半波振子） •两臂长度相等的振子叫做对称振子，也叫半波振子。这种 类型的振子在通信类基站天线中应用最为普遍。
工作温度(℃)
下倾角调整范围 (°)
最大功率 (W)
接头形式 雷电保护
500
7/16 DIN(F) 直流接地
储藏温度(℃)
最大风速(km/h)
表征天线性能的主要参数
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。
定向天线：即在
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。
图：定向天线
图：全向天线
天线的基本分类
按外部形状划分
帽形天线
板状天线
鞭状天线
面状天线
八木天线
天线的基本分类
按极化方向划分
全向天线
单极化定向天线
双极化定向天线
天线的基本指标
电性能指标
频带(MHz) 增益(dBi) 电压驻波比V.S.W.R 824～896 ＞17 ＜1.35 ±45° 90 6.5 ≥25 ≥15 3 30 ＜-107 50
表征天线性能的主要参数
4.天线的极化方向
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