天线基本教程培训
天线基本理论《微波技术与天线》培训讲解
基于群体行为原理，通过个体间的协 作和竞争，寻找最优解。
模拟退火算法
基于物理退火过程，通过随机搜索， 寻找最优解。
天线优化算法与实现
梯度优化算法
基于梯度信息，通过迭代计算，寻找 最优解。包括最速下降法、牛顿法等。
随机优化算法
基于随机搜索，通过大量随机尝试， 寻找最优解。包括遗传算法、粒子群 算法等。
具有定向辐射特性的天线，通过螺旋形状的结构实现圆极化。
详细描述
螺旋天线广泛应用于卫星通信、雷达探测等领域。它可以实现圆极化波的发射和接收，增强信号的抗 干扰能力。螺旋天线的方向图可以通过改变螺旋的匝数和直径进行调整，以满足不同应用需求。
微带天线
总结词
一种薄型、轻量级的天线，由介质基片 上金属贴片构成。
均匀线阵列
均匀线阵列是指天线单元在一 条直线上等间距排列形成的阵 列。
在均匀线阵列中，各天线单元 的激励幅度相等，相位则根据 阵列的波束指向和天线单元的 排列位置确定。
均匀线阵列的主瓣宽度和副瓣 电平取决于阵列的单元数目、 单元间距以及波长等因素。
均匀圆阵列
均匀圆阵列是指天线单元在圆周上等 间距排列形成的阵列。
天线阻抗匹配与馈电系统
总结词
天线阻抗匹配是指天线输入阻抗与馈线阻抗相等的状态 ，馈电系统则是将信号功率传输到天线的装置。
详细描述
天线阻抗匹配是实现高效传输的关键，通过调整馈线的 特性阻抗可以使其与天线输入阻抗相匹配，从而提高信 号传输效率。馈电系统包括馈线和连接器等元件，其设 计应考虑信号传输的稳定性、可靠性和效率。在实际应 用中，需要根据天线的类型和规格选择合适的馈电系统 ，以确保信号传输的质量和稳定性。
导电材料
如铜、铝等，用于制作天线的辐射单元和反射面。
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、
天线基础培训
3dB 波束宽度
方位即水平面方向图
- 3dB点
60° (eg)
峰值
- 3dB点
Peak - 3dB
15° (eg)
Peak
Peak - 3dB
俯仰面即垂直面方向图
图1.3.3
10dB 波束宽度
- 10dB点
120° (eg)
峰值
- 10dB点
Peak - 10dB
32° (eg)
Peak
Peak - 10dB
2）对于抛物面天线，可用下式近似计算 其增益：
G（dB i）=10 Lg { 4.5 ×（ D / λ0 ） 2}
式中：D 为抛物面直径； λ0 为中心工作波长；
4.5 是统计出来的经验资料。 3）对于直立全向天线，有近似计算式
G（ dBi ）= 10 Lg { 2 L / λ0 }
式中，L 为天线长度； λ0 为中心工作波长；
1.3.4 前后比
方向图中，前后瓣最大值之比称为前后比， 记为 F / B 。前后比越大，天线的后向辐射（或 接收）越小。如图1.3.4。
F / B = 10 Lg {（前向功率密度）/（后向功
率密度）}
图1.3.4
1.3.5 上旁瓣抑制
对于基站天线，人们常常要求它的垂直面 （即俯仰面）方向图中，主瓣上方第一旁瓣尽
1.4.2 八木定向天线
八木定向天线，具有增益较高、结构轻巧、架设方
便、价格便宜等优点。因此适用于点对点的通信，例如它 是室内分布系统的室外接收天线的首选天线类型。
八木定向天线的单元数越多，其增益越高，通常采用 6 - 12 单元的八木定向天线，其增益可达 10-15dBi。
1.4.3 室内吸顶天线
天线和无源模块培训资料
10dB波瓣宽度 － 顾名思义，它是方向图中辐射强度降低 10dB （功率密度降至十分之一） 的两个点间的夹角。
波束宽度
0.5 极坐标方向图 直角坐标方向图 10dB 0.5 波束宽度示意图
增益
天线最大辐射强度与平均辐射强度之比。代表了天线辐射能量集中的程度。 增益G ＝ 物理含义：为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号，如果用理想的无方向性点源作为发射天线，需要100W的输入功率，而用增益为 G = 13 dB = 20 的某定向天线作为发射天线时，输入功率只需 100 / 20 = 5W 。换言之，某天线的增益，就其最大辐射方向上的辐射效果来说，与无方向性的理想点源相比，把输入功率放大的倍数。
方向图
场强方向图：用辐射的电场强度表示的方向图
功率方向图：用辐射的功率表示的方向图
归一化方向图：用最大值除以其余各项得到的方向图
（E平面和H平面称为方向图的主平面）
E面方向图：与电场平行平面内的图形
H面方向图：与电场垂直平面内的图形
常用的方向图术语：
直角坐标
极坐标
三维方向图
辐射方向图表达
方向图描述示例
波束宽度
极化形式
方向图
输入阻抗
增益
前后比（F/B）
旁瓣电平
3.天线主要技术指标
01
02
距天线某一固定距离上（一般指远场区），天线辐射电磁场随角度坐标在空间分布的图形。
远场条件：L > 2D2/（例如，若测试口径为1m、f0＝1GHz抛物面天线的方向图，因为＝c/f0=0.3m，所以测试方向图时天线与发射源间的距离L > 2D2/ = 212/0.3 = 6.7m）
天线辐射通用计算式
按用途分类：通信天线、电视天线、雷达天线、导航天线等。
《天线基础培训》课件
05
天线基础培训总结
培训内容回顾
天线基础知识
介绍了天线的定义、分类、基 本参数等，帮助学员了解天线
的基本概念和原理。
天线设计
讲解了天线设计的原则、步骤 和方法，以及如何根据实际需 求选择合适的天线类型和参数 。
天线应用
介绍了天线在通信、雷达、导 航等领域的应用，以及不同应 用场景下天线的选择和优化。
《天线基础培训》ppt 课件
contents
目录
• 天线基础知识 • 天线设计与优化 • 天线在通信系统中的应用 • 天线的新技术与未来发展 • 天线基础培训总结
01
天线基础知识
天线的定义与作用
总结词
天线的定义与作用
详细描述
天线是无线通信系统中的重要组成部分，用于接收和发送无线电波。它能够将传输线中的导行波转换为自由空间 中的电磁波，或者将自由空间中的电磁波转换为导行波。天线在通信系统中发挥着至关重要的作用，它的性能直 接影响到无线信号的接收和发送质量。
天线测量与性能评估
讲解了天线测量和性能评估的 方法、标准和实际操作，帮助 学员了解如何评估天线的性能
和质量。
培训效果评估
学员反馈
通过问卷调查和口头反馈，收集学员对培训内容、讲师、组织等方面 的意见和建议，以改进后续的培训活动。
测试与考试
对学员进行测试和考试，以评估学员对天线基础知识的掌握程度和应 用能力。
。
A
B
C
D
加强互动与交流
组织更多的互动和交流活动，鼓励学员之 间的合作和学习经验的分享，提高培训效 果和学习效率。
增加实践环节
增加更多的实践操作和实验，让学员通过 实际操作加深对理论知识的理解和掌握。
天线培训资料
频率范围
• 偶极子的工作性能与其长度和波长的匹配有关：
Optimum 1/2 wavelength for dipole at 850MHz
at at 820 890 MHz MHz
天线偶极子
820 MHz的1/2波长 ~ 180mm, 890 MHz的1/2波长 ~ 170mm 天线应取值在 ~ 850MHz - 175mm
• 为了使业务区内的辐射电平更均匀，下副瓣第一零点需要填充， 不能有明显的零深。通过垂直平面的余割平方赋形波束设计，可 以消除主瓣下方的零点，从而使所需覆盖区域有相等的接收信号 电平。该技术也称为零点填充技术。
• 高增益天线由于其垂直波束宽度较窄，尤其需要采用零点填充技 术来有效改善近处覆盖。 通常零深相对于主波束大于-26dB即表 示天线有零点填充，有的供应商采用百分比来表示，如某天线零 点填充为10%，这两种表示方法的关系为：
1000mW (ie 1W)
隔离度 10log(1000mW/1mW) = 30dB
天线培训资料
1mW
一种典型的天线参数特性
– 频率范围
MHz
– 带宽
MHz
– 增益
dBi
– 极化方向
– 电阻
– 回波损耗
dB
– 半功率 角(3dB)
水平
°
垂直
°
– 前后比
dB
– 上副瓣抑制
dB
– 下副瓣抑制
dB
– 电子下倾角 (可调)
天线培训资料
极化
天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向
垂直极化 + 45度倾斜
水平极化
- 45度倾斜
天线培训资料
水平极化和垂直极化的比较
天线知识培训
天线知识培训一、天线基本原理天线是无线通信系统中的重要组成部分，负责将电磁波传输和接收。
天线能够将电流元转换为电磁波，或者将电磁波转换为电流元。
其基本原理基于电磁波的传播和辐射。
二、天线类型与用途1. 按照工作频段：可分为超长波、长波、中波、短波、超短波以及微波等类型。
2. 按照方向性：可分为全向和定向天线。
3. 按照增益：可分为无源和有源天线。
4. 按照结构：可分为线天线和面天线。
不同类型的天线有不同的用途，例如长波天线用于通信和导航，短波天线用于电报通信和广播，超短波天线用于电视、雷达和移动通信等。
三、天线参数与性能1. 阻抗：天线的输入阻抗应与信号源的输出阻抗相匹配，以实现最佳传输效果。
2. 方向图：表示天线接收和辐射电磁波的方向和强度。
3. 增益：表示天线辐射或接收电磁波的能力，与天线的尺寸、形状和材料有关。
4. 带宽：表示天线的工作频率范围。
5. 极化：表示电场矢量的方向，影响着天线的性能。
四、天线辐射与传播天线的辐射原理是将电磁能转化为向空间发散的电磁波，或者将空间中的电磁波转化为电流元。
电磁波在传播过程中受到各种因素的影响，如空气阻力、地面反射等，形成不同的传播模式。
五、天线材料与工艺天线的材料和工艺对其性能有着重要影响。
常用的天线材料包括铜、铝、铁等金属材料，以及塑料、陶瓷等非金属材料。
工艺方面，需要考虑天线的精度、防腐、防水等因素。
六、天线设计与优化天线的设计过程需要考虑诸多因素，如阻抗匹配、增益、方向图、极化等。
现代计算机辅助设计软件的应用使得天线的优化设计成为可能，通过对天线结构、尺寸和材料等因素的调整，可以得到最佳的性能表现。
七、天线测量与调试天线的性能需要通过实际测量来评估。
测量内容包括阻抗、方向图、增益、极化等。
一旦发现性能不佳，需要进行调试，调整天线的结构、尺寸或工作参数等，以实现最佳性能。
八、天线干扰与防护天线在使用过程中可能会受到各种干扰，如其他电磁波的干扰、雷电的袭击等。
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。
中级培训第一模块之三天线基础知识
V/H（垂直/水平）型 双 极 化
+ 45° / -45° 型 双 极 化
天线理论基础知识
从前面我们已经知道了表征天线性能的一些参数：方向图，增益、半功率角、 极化方式、前后比
还有部分表征天线性能的参数：频段、输入阻抗、驻波比、重量、尺寸等，不 再一一介绍。
一致、天线共面。
课后练习
1、至少写出四个表征天线的参数。
2、解释为什么要使用±45交叉极化天线，为什么比0/90
度交叉极化天线更常用。 3、为什么城市多用双极化天线，而农村多采用单极化天线。 4、dBi与dBd的区别与关系。
例如，垂直于道路等 天线的垂直度要求较高，否则严重影响覆盖的效果。 由于铁塔的阴影效应，所以分集接收天线应该放置在主发射天线的背侧，以分集
增益来补偿阴影效应。 为了能够满足更高的隔离度，要求主发射天线和分极天线应该处于不同的平台。
不同天线的适用范围及特点
65度交叉极化天线（+45/-45度） 适用范围：市区、县城以及基站密度高的区域 特点： 天线增益15.5dbi 一个扇区一根天线，安装简单。 覆盖区域容易控制。 半功率角较小，重叠区域少，可以减少干扰。
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；
按极化方式分类：垂直极化、水平极化、交叉极化等
天线基本教程培训
天线小型化与集成化挑战
随着移动设备的不断小型化， 天线面临着越来越大的小型化 和集成化挑战。
天线小型化和集成化需要解决 信号干扰、效率下降等问题， 以确保良好的信号质量和传输 性能。
天线小型化和集成化将促进新 型材料和制造工艺的应用，推 动天线技术的创新发展。
THANK YOU
感谢聆听
100%
调试与校准
在安装完成后，需要对天线进行 调试和校准，以确保其性能达到 最佳状态。
80%
维护与保养
定期对天线进行检查和维护，以 确保其长期稳定运行。
04
天线应用场景与案例分析
通信领域应用
02
01
03
移动通信基站天线
用于移动通信网络中，实现手机信号的接收和发射。
无线局域网天线
应用于企业、学校、家庭等场所，提供无线数据传输 服务。
天线的分类
总结词
天线的分类
详细描述
根据不同的分类标准，天线可以分为多种类型。按工作性质可分 为发射天线和接收天线；按方向性可分为全向天线和定向天线； 按频段可分为超短波天线、短波天线、微波天线等；按应用场景 可分为移动通信天线、电视广播天线、卫星通信天线等。不同类 型的天线具有不同的特性，适用于不同的应用场景。
天线的工作原理
• 总结词：天线的工作原理 • 详细描述：天线的工作原理基于电磁波的传播和辐射。当高
频交变电流通过天线时，在空间产生交变的电磁场，从而向 四周空间辐射电磁波。对于发射天线，电流通过馈线传输到 天线上，使得天线周围产生辐射场，实现电磁波的辐射；对 于接收天线，天线接收空间中的电磁波，通过电磁感应原理 将交变的电磁场转化为电信号，再通过馈线传输到接收设备 进行处理。天线的性能参数包括增益、方向性、极化方式、 阻抗匹配等，这些参数决定了天线的通信距离和信号质量。
天线培训资料
天线培训资料天线是无线通信系统中的重要组成部分，它承载着信号的发送和接收任务。
在现代社会中，无线通信已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分，人们离不开手机、电视、无线网络等设备，而这些设备的正常运行离不开天线的支持。
因此，天线培训成为了一项重要的技能培训。
天线培训是培养学员对天线的设计、制造、安装和调试等方面的技能的一项专业培训。
天线培训的目的是培养人才，提升天线技术水平，满足无线通信领域对专业技术人才的需求。
天线培训的主要内容包括以下几个方面：一、天线原理和技术知识：学员需要了解天线的基本原理、工作方式、频率特性等基础知识。
只有对天线的工作原理有深刻的理解，才能在实际应用中更好地进行天线的设计和调试。
二、天线设计和制造：学员需要学习天线的设计和制造技术，包括天线的形状、尺寸、材料等参数的选择和优化。
天线设计和制造的关键在于提高天线的发射和接收效率，减小天线的尺寸和重量，以适应不同的应用场景。
三、天线安装和调试：学员需要学习天线的安装和调试技术，包括天线的安装位置选择、安装高度和方向调整等。
天线的安装质量直接影响到无线通信系统的性能，因此良好的安装和调试技术是非常重要的。
四、天线维护和故障排除：学员需要学习天线的维护技术和故障排除方法，以确保天线系统的稳定运行。
天线在长期的使用过程中，可能会受到环境、气候等因素的影响，出现故障和损坏，因此及时的维护和故障排除是必不可少的。
天线培训不仅仅是理论学习，还包括实践环节。
通过实际操作和案例分析，学员可以更好地掌握天线的设计、制造、安装和调试等技术。
实践环节的设置有助于学员将理论知识应用到实际工作中，培养实际操作技能和解决问题的能力。
天线培训的受益者主要包括无线通信系统的工程师、技术人员，以及无线通信设备的制造商和运营商。
在无线通信发展迅速的今天，天线技术的升级和创新非常重要。
通过天线培训，可以提高人才的技术水平，推动天线技术的发展，并为无线通信系统的稳定运行提供有力支持。
天线培训讲义
移动通信天线常用指标及国家标准讲课提纲马澄波§1 天线常用电指标§2 天线的辐射与接收机理§3 天线的方向性及有关电指标§4 天线的极化形式及有关电指标§5 驻波比、回波损耗及相关因素§6交调干扰§7 天线方向图和增益的测量§1 天线常用电指对于不同用途的天线其电指标的涵义是一样的，不同用途不同形式的天线会另外增加一些特殊的指标。
本提纲着重介绍移动通信天线的常用电指标及有关国家标准。
常用电指标一、天线的极化形式二、波瓣宽度三、副瓣电平四、前后比五、增益系数六、隔离度七、交叉极化鉴别率八、驻波比九、工作频带十、交调十一、功率容量§2 天线的辐射与接收机理§2.1 天线的辐射Array一付天线由许多个辐射单元组成,如天线通上高频电流,它在空间产生的场是由许多个电流元产生的场的叠加。
一、电基本振子的辐射由图2-1所示的对称振子中取一小段其长度为Δℓ（Δℓ<<λ），电流为I，根据麦克斯韦方程求得周围空间的电磁场，图2-1其分量形式：Hr=0 H θ=0 H Ø=jkr e jkrSin I j -+∆)1(2θλγ (图2-1) Er=jkr e jkr jkr COS WI -++∆))(111(222θπγE Ø=0 (图2-2) W=EM在自由空间 W=Z 0=120π=377Ω I-----电流元上的电流∆---电流元的长度r----从电流元到观察的距离E θ是Ē在Ô方向（即Θ增加方向）的分量 Er 是Ē在r 方向分量H ø是H 在Ф方向（Ф增加方向）的分量式（2-1），式（2-2）中包括了感应场和辐射场，下面分区进行讨论。
（一）近区当kr<<1时，电磁场主要成份是21r 或31r高阶2k,r 1可忽略，此时1≈-jkr e 或（2-1），（2-2）的场度为：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧∆≈∆-≈∆-≈θπγφθπγθπγθSin I H Sin we I j E Cos we I j E r 23342424l l l （2-3） Er,E θ类似于电偶极子产生的电场，H Ø类似于恒定电流产生的磁场，这种称为{{()jkre jkr jkr Sin WI jE -⎥⎦⎤⎢⎣⎡++∆=21112θλγθ似稳场，固电场和磁场相位差900，表示能流密度的坡印达矢量H E S vv v ⨯=是纯虚 数，在一周期内能量在场和天线之间振监交换，对外部空间不辐射能量这种场称为感应场，在近区内感应场占绝对优势。
天线的基本知识PPT培训课件
则在距建筑物１０００米以内，接收信号的场强都将受到影响，因而有不同程度的减弱。也就 是说，频率越高，建筑物越高、越近，影响越大。相反，频率越 低，建筑物越矮、越远，影响越小。
“扇形覆盖天线 ” 将在接收机中有8mW功率
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。
天线可视为一个四端网络
同轴线变化为天线
3.1 对称振子
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。全长与波长相等的振子，称为全波对称振子。将振子折合 起来的，称为折合振子。
由于大气层对超短波的折射作用，有效传播直视距离为 AB＝4.12 (√HT+√HR)(公里)
A
RT
发射天线高HT
O'
RR B
接收天线高HR
2.2 电波的多径传播
电波除了直接传播外，遇到障碍物，例如，山丘、
森林、地面或楼房等高大建筑物，还会产生反射。因此，
①利用电视品牌，终端展示材料，进行普遍宣传，使产品信息迅速传播；
1.5 极化损失
当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时， 在接收过程中通常都要产生极化损失，例如：当用圆极 化天线接收任一线极化波，或用线极化天线接收任一圆 极化波时，都要产生３分贝的极化损失，即只能接收到 来波的一半能量；
当接收天线的极化方向（例如水平或右旋圆极化） 与来波的极化方向（相应为垂直或左旋圆极化）完全正 交时，接收天线也就完全接收不到来波的能量，这时称 来波与接收天线极化是隔离的。
天线基础知识与原理PPT培训课件
高性能与一般型产品材质工艺对比——天线振子
常
规
套
全
筒 振
向
子
天
移
线
动
缩 短 套
通 信
筒 振 子
天
线
半
类
波
型
定
向
振 子
天
线
微
带
贴
片
高性能 一般型 高性能 一般型
2、天线类型及各部件材质介绍---天线振子
半波振子VS微带贴片
振子形式
半波振子
优点
➢辐射效率高、交叉极化指标较好； ➢单元辐射阻抗较易优化； ➢实现形式多样化，可采用印制板、金属 板冷冲压、锌合金压铸等多种实现方式 。
向性。
对称振子
3、天线原理及指标介绍---方向图
方向图象一个“汽车轮胎”
水平面 H面
垂直面 E面
水平面波束宽度 = 360º 垂直面波束宽度= 78º
立体图
3、天线原理及指标介绍---方向图
将“轮胎”压扁，信号就越集中，实际使用的天线就是采用一个或者多个辐射单元来实现的。
3、天线原理及指标介绍---辐射参数
➢能有效提升网络的通信质量
交叉极化比决定极化分集效果，提升抗多径衰落的能力。良好的上旁 瓣抑制，在城区覆盖中能够减缓同频干扰。
➢对网络性能有影响的辅助指标
零点填充在某些特殊场景可有限度的减少盲点； 方向图圆度是反映全向天线的覆盖均匀性指标。
22
3、天线原理及指标介绍---电下倾角度
定义：通过电子调节的方式优化
2、天线类型及各部件材质介绍---天线振子
比较好的90度振子
比较差的90度振子
2、天线类型及各部件材质介绍---天线罩
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a电信号从有线转为无线电波形式向空中发射岀去E将收集的无线电波转为电信号。
无线电波是电磁能量在空中传播时的“振动
a无线电波在空中以30万公里/秒的速率传播R无线电波就象池塘水面顶部的
波纹
a无线电波在传播过程中会衰减
频率与波长
R频率即“振动”的速率，或解释为在一秒内通过的波的数量（即每秒的周期数，又叫赫兹，如取一百万作为单位，则为兆赫兹）
WWWW
高频
波长是波在两个相邻周期上的相同点的距离
波长r
祸偶
极子是天线中广泛应用的一种辐射单元。
祁偶极子的长度与波长成正例。
1/4波长
1/2波长
1/4波长
A 1/2波长偶极子的长度
800MHz is 〜200mm 长
400MHz is -400mm 长
偶极子
频率范围
H当波长不是最优值时，性能下降a在频率范围内可保持可接受的性能水平
850MHz偶极子的1/2波长
最优值
820 MHz 的1/2 波长180mm, 890 MHz 的1/2 波长 ~
170mm
天线将优化为~ 850MHz・175mm
890・820 = 70MHz
a 一个单一偶极子的辐射能量图看起来就象一个“汽车轮胎”
a使“汽车轮胎”“扁平化”，将信号集中到地面需要覆盖的地区
将偶极子组成阵列
“汽车轮胎”“扁平化”——控制辐射能量走
一个偶极子的接收机
功率为1 mW （例）
偶极子阵列接收机功率为4mW （例）性能的增强称为增益•在这里，增益=10log（4mW/1mW） = 6dBd
方向性聚焦——控制无线辐射能量走向
在阵列的的一边放置反射板
“扇形天线”中的反射板将能量聚焦到一个方向，进一步提高了天线的增益。
在这个例子中，扇形天线的增益比单一偶极子的增益为:
10log(8mW/1mW) = 9dBd
“全向阵列”接收机 功率为4mW （例） 天线
“扇形天线”接收机功率为8mW （例）
天线相对于偶极子的增益用“dBd”表示 天线相对于全向辐
射器的增益用“dBi”表示 如：3dBd = 5.17dBi
偶极子比全向辐射器的增益高2・17dB
dBd 和 dBi
单一偶极子的
“汽车轮胎”形辐射图 全向辐射器在各个方向上
的辐射能量相等
S3前后比是指扇形天线的前向辐射功率和后向辐射功率之比
后向功率I ——I » 前向功率I
前后比(dB) =10log^^^,典型值约为25dB
目的是尽可能减少后向辐射功率
衬仰角（如垂直面）图
方位角（如水平面）图
3dB 波瓣宽度
10dB 波瓣宽度
峰值・3dB
旁瓣
上旁瓣抑制(dB)
下旁瓣抑制(dB)
无下倾角
1 1
电调下倾角
1
机械下倾角
@1下倾角使天线波束指向地
面
天线下倾角
a 阻抗是电磁能量通过介质的一个特性 Q 阻抗的单位为欧姆(Q)。
为实现良好的性能，阻抗需达到匹配状态
电缆
50欧姆(
天线
50欧姆
80欧姆
R 阻抗的变化会干扰能量流传输的方式，并使部分能量反弹
此例中，回波损耗为10log （10/0.5） = 13dB
VSWR （驻波比）是对此现象的另一种度量方法，与回波损耗有一个换算公式
9.5 W
50欧姆（
80
欧姆
a无线电波振动的平面称为它的极化面
a两个天线中的波是相互独立的
V/H （垂直/水平）斜角(+/- 45° )
隔禺度
E隔离度是某一极化接收到的另一极化信号的比例
1000mW(B 卩1W)该例子中，隔离度为:
10log(1000mW/1mW) = 30dB
) 1mW
精品课件
V
1 •
•r
■）频率范围MHz820 -
890带宽MHz70
F增益dBi15
F极化垂直
刁阻抗欧姆50
F回波损耗dB>18
F半功率（3dB）波束宽度
方位角o64
仰角o18
）下降10dB功率波束宽
方位角o120
仰角o30
!＞前后比dB>30
）垂直面上旁瓣抑角dB<42
F垂直面上旁瓣抑角dB< -14 F电调下倾角（可调）o2-10。