WLAN天线原理讲义
wifi天线原理
wifi天线原理WiFi天线原理。
WiFi天线是无线网络中的重要组成部分，它的性能直接影响到无线网络的覆盖范围和传输速度。
在日常生活中，我们经常使用WiFi来上网、观看视频、进行在线游戏等，而WiFi天线的性能则是这些活动能否顺利进行的关键。
因此，了解WiFi天线的原理对于提高无线网络的稳定性和速度至关重要。
首先，我们来了解一下WiFi天线的工作原理。
WiFi天线通过发射和接收无线信号来实现无线网络的连接。
它的工作原理类似于电磁波的传播，通过天线内的电路产生电磁场，将电信号转换成无线电波，并将其发送到空气中。
同时，它也可以接收空气中的无线电波，并将其转换成电信号，通过电路传输到设备中。
这样一来，就实现了无线网络的连接和数据传输。
其次，WiFi天线的性能受到多种因素的影响。
首先是天线的类型，常见的WiFi天线类型包括定向天线、全向天线、板状天线等。
不同类型的天线适用于不同的场景，定向天线适合于远距离传输，而全向天线适合于覆盖范围较广的场所。
其次是天线的增益，增益越高，天线的信号传输距离就越远。
另外，天线的工作频率、极化方式、阻抗匹配等也会对性能产生影响。
因此，在选择WiFi天线时，需要根据实际需求和使用环境来进行合理的选择。
另外，WiFi天线的安装位置也对性能有着重要影响。
一般来说，WiFi天线的安装位置应该尽量避免遮挡和干扰，以保证信号的稳定传输。
此外，天线的高度和角度也会影响信号的覆盖范围和传输距离，因此在安装时需要进行合理的调整。
最后，WiFi天线的调试和优化也是提高性能的关键。
在实际使用中，可以通过调整天线的方向、角度和位置来优化信号覆盖范围和传输速度。
同时，还可以通过增加信号放大器、使用信号增强器等设备来进一步提高WiFi天线的性能。
总的来说，WiFi天线作为无线网络的重要组成部分，其性能对无线网络的稳定性和速度有着重要影响。
了解WiFi天线的工作原理和性能影响因素，对于提高无线网络的覆盖范围和传输速度具有重要意义。
路由器上的天线原理
路由器上的天线原理路由器上的天线是用来接收和发送无线信号的设备，它是路由器的重要组成部分，主要用于传输无线网络信号。
在路由器中，天线的作用类似于电视天线，可以通过接收无线网络信号，实现无线网络的覆盖和传播。
下面我们来详细解释一下路由器上的天线原理。
首先，路由器上的天线是用来接收和发送电磁波的，它采用了天线技术来实现无线通信。
天线实际上是一种电气设备，它可以将电磁波信号转换成电流或电压信号，然后通过无线传输的方式来进行通信。
路由器上的天线一般会具有不同的类型，例如指向性天线、全向性天线、定向天线等，每种类型的天线都有着不同的特点和用途。
其次，路由器上的天线通过接收和发送电磁波来实现无线网络的传输。
当路由器接收到一个无线网络信号时，天线会将该信号转换成电流或电压信号，然后传输到路由器的无线网络接收端进行处理。
而当路由器需要发送无线网络信号时，天线会将电流或电压信号转换成电磁波信号，然后通过无线传输的方式发送出去。
通过这样的方式，天线可以实现无线网络的覆盖和传播。
另外，路由器上的天线可以通过天线技术来实现信号的增强和优化。
在无线网络传输中，信号的强度和质量是非常重要的，而天线可以通过增强信号的接收和发送能力，从而提高无线网络的覆盖范围和传输速度。
一些高端的路由器会采用多天线技术，通过多个天线同时接收和发送信号，从而实现信号的增强和优化。
此外，路由器上的天线也需要考虑天线的方向性和极化特性。
不同类型的天线具有不同的方向性和极化特性，这些特性会直接影响到天线的接收和发送能力。
在选择路由器时，需要根据具体的使用环境和需求来选择适合的天线类型和设置方向，以达到最佳的无线网络效果。
最后，路由器上的天线原理是基于无线通信的基本原理和天线技术来实现的。
通过天线的接收和发送电磁波信号，可以实现无线网络的覆盖和传播。
在选购和使用路由器时，需要了解天线的类型、特性和设置，以充分发挥无线网络的传输效果。
希望上述解释可以帮助你更好地理解路由器上的天线原理。
路由器上边的天线工作原理
路由器上边的天线工作原理路由器上的天线是用于接收和发送无线信号的技术装置。
它通过天线收集周围的无线信号，以接收和发送网络数据。
天线工作原理可以分为接收原理和发送原理两个方面。
接收原理：路由器天线的接收原理与传统的电磁波接收一样，通过收集空中传输的电磁波来接收网络数据。
当无线设备连接到路由器时，设备会将数据转换成无线信号，通过天线发送出去。
然后，天线会将这些电磁波接收到路由器中，信号会经过无线电频谱的处理，通过调制解调器将电磁波转换成数字信号，然后传输到路由器的处理器上，最终完成数据接收的过程。
发送原理：当路由器接收到需要发送的数据时，它会将数据通过处理器编码成电磁波信号，然后通过调制解调器进行调制处理，将数字信号转换成电磁波信号。
之后，天线会接收到这些电磁波信号并将其发射到周围的空间中。
这些发射的电磁波信号通过空中传输，在接收端的设备上被天线接收并解码成原始数据，完成数据的发送过程。
除了接收和发送原理外，路由器上的天线还有一些其他特性和工作原理：1. 天线方向性：路由器天线的方向性是指天线辐射和接收信号的范围。
不同天线的方向性不同，有些天线是全向天线，可以在任意方向上发送和接收信号；而有些天线则是定向天线，只能在特定方向上发送和接收信号。
天线的方向性可以通过天线的结构、尺寸和放置方式来实现。
2. 天线增益：路由器上的天线增益是指天线在特定方向上辐射和接收信号的能力。
天线增益与天线的方向性和尺寸有关，通常采用定向天线可以提高天线增益。
3. 天线频率范围：路由器的天线能够接收和发送特定频率范围内的无线信号。
不同的天线有不同的频率范围，常见的有2.4GHz和5GHz频段。
这些频率范围是根据无线技术的标准和需求来确定的。
4. 天线架构：路由器的天线架构可以分为单天线和多天线两种类型。
单天线路由器通过一根天线进行接收和发送信号，而多天线路由器则通过多个天线同时进行信号的接收和发送，可以提供更好的传输性能和覆盖范围。
wifi天线发射原理
wifi天线发射原理
WiFi天线的发射原理涉及到无线通信和电磁波传播的相关知识。
WiFi天线是用来发送和接收无线网络信号的装置，它通过一系列的
物理原理来实现信号的传输和接收。
首先，WiFi天线通过无线路由器或者其他无线设备发送电信号。
这些电信号会被转换成无线电波，这是通过WiFi天线内的电路和天
线元件来实现的。
这些天线元件包括导线、电容和电感等。
当电信
号通过这些元件时，它们会产生变化的电场和磁场，从而形成电磁波。
其次，这些电磁波会在空间中传播，就像水波在水面上传播一样。
这些波会以光速传播，经过一定的距离后会被接收设备（比如
手机、电脑）的天线所接收。
接收设备的天线会将接收到的电磁波
转换成电信号，然后通过设备的电路进行处理，最终实现数据的接
收和解码。
在WiFi天线的发射过程中，天线的形状和材料也起着重要作用。
不同形状和材料的天线会对电磁波的发射和接收产生影响，例如指
向性天线可以集中信号发送到特定方向，增强信号的覆盖范围和传
输距离。
总的来说，WiFi天线的发射原理涉及到电信号的转换成电磁波、电磁波在空间中的传播以及接收设备的接收和处理过程。
这些原理
是无线通信技术的基础，也是WiFi网络实现无线连接的关键。
路由器天线原理
路由器天线原理摘要：本文将介绍路由器天线的原理和作用。
将重点讨论路由器天线的种类、工作频率、极化方式以及天线对无线信号的接收和发送的作用。
通过深入了解路由器天线原理，可以帮助用户更好地了解无线网络的工作原理，并做出相应的调整和优化。
引言无线网络在现代生活中发挥着越来越重要的作用。
而路由器则是我们使用无线网络的关键设备之一。
路由器天线作为路由器的重要组成部分，直接影响着无线信号的传输质量和覆盖范围。
因此，深入了解路由器天线的原理对于用户优化无线网络有着重要意义。
一、路由器天线的种类路由器天线主要有两种常见的类型：内置天线和外置天线。
1. 内置天线：内置天线是指设计在路由器设备内部的天线。
这种设计的优点是天线不会突出在外部，美观性较好，且天线和设备一体化，不易损坏或丢失。
然而，内置天线的天线增益相对较小，无法灵活调整和升级。
2. 外置天线：外置天线是指可以从路由器设备中拆卸下来并连接在路由器上的天线。
这种设计的优点是可以通过更换不同类型的天线来调整天线增益和覆盖范围。
同时，外置天线也方便用户进行信号定向传输，提高传输质量和距离。
二、路由器天线的工作频率路由器天线的工作频率通常是指路由器所支持的无线网络标准，例如2.4GHz和5GHz。
1. 2.4GHz频段：2.4GHz频段是目前最为常用的无线网络频段之一，它具有较好的穿透能力和大范围覆盖能力。
然而，由于该频段有限的带宽资源，容易受到干扰。
2. 5GHz频段：5GHz频段是较新的无线网络频段，其带宽资源相较2.4GHz频段更宽广，传输速度更快。
由于其较高的工作频率，5GHz频段在短距离传输效果良好，但对于穿透能力和覆盖范围较差。
路由器天线支持的工作频率决定了其适用的无线网络标准和性能。
三、路由器天线的极化方式路由器天线的极化方式通常有垂直极化和水平极化两种。
1. 垂直极化：垂直极化是指天线电磁波产生的电场与地面垂直相交。
大部分路由器天线都采用垂直极化方式，因为这种方式可以提供较好的信号穿透能力和广播范围。
路由器天线原理
路由器天线原理路由器天线是无线网络中非常重要的组成部分，它的性能直接影响到无线网络的覆盖范围和信号质量。
那么，路由器天线的原理是什么呢？首先，我们需要了解一下天线的基本原理。
天线是一种能够将电磁波转换为电流或者将电流转换为电磁波的装置。
在无线通信中，天线接收到的电磁波会被转换为电流，然后通过无线设备进行处理和解码，最终转换为我们能够理解的信息。
同样，无线设备发送的信息会被转换为电流，然后通过天线转换为电磁波进行传输。
路由器天线的原理和普通天线基本相同，它们都是利用电磁波的传播特性来进行无线通信。
但是，路由器天线相对于普通天线来说有一些特殊的设计和工作原理。
首先，路由器天线通常采用的是多天线技术，即采用多个天线进行信号的发送和接收。
这样可以提高信号的覆盖范围和传输速率。
多天线技术包括了天线分集、空间复用、波束赋形等技术，能够更好地利用空间资源，提高无线网络的性能。
其次，路由器天线通常会采用定向天线或者全向天线。
定向天线可以将信号集中在某一个方向上，提高信号的覆盖范围和穿墙能力，适用于需要远距离传输的场景。
而全向天线则可以在水平方向上提供均匀的覆盖，适用于室内环境和近距离通信。
另外，路由器天线的工作频段也是非常重要的。
不同的无线网络标准和频段对天线的设计有着不同的要求。
比如，2.4GHz和5GHz 频段在无线网络中应用非常广泛，路由器天线需要能够支持这两个频段的信号传输。
总的来说，路由器天线的原理是利用电磁波的传播特性进行无线通信，采用多天线技术、定向天线或者全向天线，以及支持不同工作频段的设计。
这些都是为了提高无线网络的覆盖范围和信号质量，为用户提供更好的网络体验。
在选择路由器时，我们也可以根据路由器天线的设计和性能来进行选择，以满足不同场景下的无线通信需求。
希望通过本文的介绍，能够让大家对路由器天线的原理有更深入的了解，为日常使用和选购路由器提供一些参考。
无线网络WiFi天线原理
无线网络WiFi天线原理1.7.2 高增益栅状抛物面天线从性能价格比出发，人们常常选用栅状抛物面天线作为直放站施主天线。
由于抛物面具有良好的聚焦作用，所以抛物面天线集射能力强，直径为 1.5 m 的栅状抛物面天线，在900兆频段，其增益即可达 G = 20dBi。
它特别适用于点对点的通信，例如它常常被选用为直放站的施主天线。
抛物面采用栅状结构，一是为了减轻天线的重量，二是为了减少风的阻力。
抛物面天线一般都能给出不低于 30 dB 的前后比，这也正是直放站系统防自激而对接收天线所提出的必须满足的技术指标。
1.7.3 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，它特别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。
1.7.4 室内吸顶天线室内吸顶天线必须具有结构轻巧、外型美观、安装方便等优点。
现今市场上见到的室内吸顶天线，外形花色很多，但其内芯的购造几乎都是一样的。
这种吸顶天线的内部结构，虽然尺寸很小，但由于是在天线宽带理论的基础上，借助计算机的辅助设计，以及使用网络分析仪进行调试，所以能很好地满足在非常宽的工作频带内的驻波比要求，按照国家标准，在很宽的频带内工作的天线其驻波比指标为VSWR ≤ 2 。
当然，能达到VSWR ≤ 1.5 更好。
顺便指出，室内吸顶天线属于低增益天线, 一般为G = 2 dBi。
1.7.5 室内壁挂天线室内壁挂天线同样必须具有结构轻巧、外型美观、安装方便等优点。
现今市场上见到的室内壁挂天线，外形花色很多，但其内芯的购造几乎也都是一样的。
这种壁挂天线的内部结构，属于空气介质型微带天线。
由于采用了展宽天线频宽的辅助结构，借助计算机的辅助设计，以及使用网络分析仪进行调试，所以能较好地满足了工作宽频带的要求。
顺便指出，室内壁挂天线具有一定的增益，约为G = 7 dBi。
wifi 天线 原理
wifi 天线原理
WiFi天线是用来接收和发送WiFi信号的设备。
它的工作原理涉及到无线电波的传输和接收。
WiFi信号是通过无线电波在空气中传播的，而WiFi天线则是用来捕捉这些无线电波并将其转换成电信号，或者将电信号转换成无线电波进行发送。
WiFi天线的原理基本上是利用天线的结构来捕捉和发送无线电波。
天线的长度和形状会影响它接收和发送无线电波的效率。
一般来说，WiFi天线会被设计成一定长度的导线或者 PCB 板，以便捕捉特定频率的无线电波。
当无线电波通过天线时，它会在天线中产生电流，这个电流会被接收设备转换成数字信号，然后被设备处理成数据或者声音等信息。
另一方面，当设备需要发送WiFi信号时，它会将数字信号转换成电流，然后通过天线发送成无线电波。
天线的设计和结构会影响无线电波的传播方向和范围，不同类型的天线会有不同的信号覆盖范围和传输性能。
除了天线的结构，WiFi天线的放置位置也会影响其性能。
合理的放置位置可以最大限度地提高WiFi信号的覆盖范围和传输速度，
而不合理的放置位置则可能导致信号覆盖不均匀或者信号被阻挡的
问题。
总的来说，WiFi天线的工作原理涉及到无线电波的传输和接收，以及天线的结构和放置位置对信号的影响。
通过合理设计和使用
WiFi天线，可以实现更稳定和高效的无线网络连接。
详解无线路由器天线的原理
详解无线路由器天线的原理无线路由器天线是无线网络传输的重要组成部分，其原理涉及到无线信号的传播和接收。
本文将详细解析无线路由器天线的原理，包括天线的种类和结构、天线工作原理、天线性能参数以及天线的优化方法等。
一、天线的种类和结构无线路由器天线主要分为内置天线和外置天线两种类型。
内置天线常见于小型路由器和笔记本电脑等设备，其结构一般为PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）天线或PIFA（Planar Inverted-F Antenna，平面倒F天线）。
外置天线则多用于大型路由器、无线网络扩展设备等，常见的有全向天线、定向天线和扇形天线等。
二、天线的工作原理天线是将电磁波能量转换为电信号或者将电信号转换为电磁波能量的装置。
在无线路由器中，天线接收到的电信号经过放大和解调处理后转换为数字信号，然后通过网络传输给其他设备；同时，天线接收到其他设备发送的数字信号，经过解调和放大处理后转换为电信号再进行调制，最后通过天线发送出去。
三、天线的性能参数1. 增益（Gain）：表示天线在某个方向上接收或者发送信号的能力，一般以dBi（deciBels isotropic，相对于理想点源天线）为单位。
2. 方向性（Directivity）：表示天线在某个方向上的敏感程度，一般用指向图（pattern）来表示，单位为dB。
3. 辐射特性（Radiation pattern）：表示天线在不同方向上的辐射强度分布情况，主要包括水平辐射图和垂直辐射图。
4. 阻抗（Impedance）：指天线在工作频率上的输入阻抗，常见的有50欧姆和75欧姆两种。
5. 波束宽度（Beamwidth）：表示天线在水平或者垂直方向上覆盖的角度范围，一般用角度值表示。
6. 极化方式（Polarization）：表示天线电磁场的振动方向，常见的有垂直极化和水平极化。
四、天线的优化方法1. 天线位置调整：通过调整天线的方向和位置，最大限度地获得覆盖范围和传输性能。
wifi增强天线原理
wifi增强天线原理WiFi增强天线原理引言:在如今高度依赖无线网络的社会中，WiFi信号的稳定和强度对我们的生活和工作至关重要。
然而，由于无线信号的传输特性以及环境干扰等因素，我们常常会遇到WiFi信号弱、不稳定的问题。
为了解决这个问题，人们研发出了各种增强WiFi信号的设备，其中最常见的就是WiFi增强天线。
本文将介绍WiFi增强天线的原理和工作方式。
一、WiFi信号传输特性WiFi信号是通过无线电波进行传输的，其工作频段一般在 2.4GHz 和5GHz。
无线电波是一种电磁波，其传输具有以下特性：1. 传输距离有限：无线电波在空气中传播时会受到衰减，传输距离会随着衰减程度的增加而减小。
2. 穿透性较差：无线电波相对于其他电磁波来说，穿透能力较差，易受到障碍物的阻挡，如墙壁、家具等。
3. 反射和散射：无线电波在传输过程中会发生反射和散射，导致信号的衰减和多径效应。
二、WiFi增强天线的工作原理WiFi增强天线通过改变无线信号的辐射特性来增强信号的强度和覆盖范围。
它主要通过以下几种方式实现：1. 增加天线增益：天线增益是指天线在某个方向上传输和接收无线信号的能力。
WiFi增强天线通常采用定向天线或者有方向性的天线，通过优化天线的结构和形状，以增加天线的增益。
增加天线增益可以有效地提高信号的传输距离和覆盖范围。
2. 减小天线辐射角度：WiFi增强天线通常会减小天线辐射的角度，使其更加集中于水平方向或者垂直方向。
这样可以减少信号的散射和反射，提高信号的传输效率和强度。
3. 减小信号衰减：WiFi增强天线通过减小信号的衰减来提高信号的强度。
它可以通过增加天线的高度、优化天线的结构和材料等方式，减少信号在传输过程中的衰减程度，从而提高信号的质量和覆盖范围。
4. 优化天线方向性：WiFi增强天线还可以通过优化天线的方向性来增强信号。
它可以通过调整天线的方向和角度，使其更好地对准接收或者发送信号的设备，提高信号的传输效率和强度。
wifi天线发射原理
wifi天线发射原理
WiFi天线发射原理是通过电磁波的传播来实现无线信号的传输。
当WiFi设备发送信号时，天线将电信号转化为电磁波，
并将其辐射到空间中。
这些电磁波以无线方式传播，被其他WiFi设备接收并解读为可理解的数据。
WiFi天线根据其设计和功能可以分为不同类型，包括定向天线、全向天线和扁平天线等。
不同类型的天线提供不同的辐射模式，以满足不同的覆盖需求。
当电流通过天线的导线时，会产生电磁场。
这个电磁场实际上是由振动的电子在周围空间中产生的。
电磁场传播的速度与光速相同，可以通过电磁波方程来描述和计算。
在天线的设计中，有两个主要的参数需要考虑，即频率和增益。
频率是指天线能够辐射或接收的信号的波长。
增益是指天线能够将收集到的信号辐射到特定方向的能力。
在信号传输过程中，天线的位置和方向对信号强度和覆盖范围有很大影响。
通过调整天线的方向和位置，可以优化信号的传输效果，并减少信号的干扰和衰减。
总的来说，WiFi天线发射原理是依靠电磁波的传播来传输无
线信号，通过调整天线的设计、方向和位置来优化信号的传输效果。
这样就可以实现稳定的无线网络连接和高质量的数据传输。
第4章现代无线通信原理天线基础PPT课件
E 2 E1 jE2
I1
90
I2
圆极化天线接收示意图
I
+
37
❖ 带宽： 天线的阻抗、极化、方向图等电参数可
保持在允许值范围内的频率跨度。
❖ 相位中心 天线可等效为一个点源，该点源辐射具
有方向性的球面波，其位置就是天线的相位 中心 。 噪声温度
38
❖
接收功率与Friis传输公式
设发射机输入功率Pt，发射天线增益为Gt，有效口径
第4章 天线基础
1
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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2
引言
天线：可以辐射或接收无线电波的装置， 雷达与通信设备射频前端的重要组件。
最早的天线：“振荡偶极子”——1887年， 德国青年科学家赫兹。
完成无线电波与导行电磁波之间的转化。
E
发射机 导行电磁波
天线
均匀平面波
接收机
无线电波
天线
导行电磁波
图4-2 无线通信天线收发电磁波示意图
7
λ/4
λ/4
λ/4
~
~
~
天线结构的演变过程 8
电磁波的传播
振 子
电场
磁场
电场 电波传输方向
磁场
电场
9
4.1.2 天线的功能与特性
天线要满足一定的阻抗条件 天线应当具备适当的极化方式 天线的辐射或接收具有特定的方向性 天线要有一定的带宽
归一化幅度方向图函数（dB）：
F d B 2 0 lg F , 32
wifi天线原理
wifi天线原理Wifi天线原理。
Wifi天线是指用于接收和发送无线网络信号的装置，它是无线网络通信中至关重要的组成部分。
在今天的社会中，无线网络已经成为人们生活中不可或缺的一部分，而wifi天线的原理正是支撑着无线网络的稳定运行。
本文将从wifi天线的工作原理、种类及应用进行详细介绍。
首先，我们来了解一下wifi天线的工作原理。
Wifi天线的工作原理与一般的无线电波接收器类似，它通过接收来自路由器或其他无线设备发出的无线信号，并将其转换为电信号，然后传输给无线网络适配器，最终实现数据的传输。
而在发送数据时，wifi天线则将电信号转换为无线信号，并通过空气传播到接收设备。
这种双向的工作原理，使得wifi天线能够实现无线网络的双向通信。
其次，我们来看一下wifi天线的种类。
根据不同的工作原理和使用环境，wifi天线可以分为定向天线和全向天线两种。
定向天线主要用于需要远距离传输信号的场合，它能够将信号集中在一个方向上，提高信号的传输距离和强度。
而全向天线则适用于需要在多个方向上进行信号覆盖的场合，它能够将信号均匀地覆盖在周围的空间中，实现全方位的无线网络覆盖。
最后，我们来谈谈wifi天线的应用。
Wifi天线广泛应用于家庭、企业、公共场所等各种场合。
在家庭中，我们常见的无线路由器就配备了wifi天线，它能够为家庭用户提供稳定的无线网络连接。
在企业中，wifi天线则能够满足办公室、会议室、仓库等不同场所的无线网络覆盖需求。
而在公共场所，如商场、酒店、机场等，wifi天线则能够为用户提供便捷的无线网络接入服务。
总的来说，wifi天线作为无线网络通信中的重要组成部分，其工作原理、种类及应用都具有重要的意义。
通过对wifi天线的深入了解，我们能够更好地利用无线网络，提高无线网络的覆盖范围和传输速度，为人们的生活和工作带来更多的便利。
希望本文能够帮助读者更好地理解wifi天线的原理及其在无线网络中的重要作用。
路由器天线原理
路由器天线原理1. 简介路由器天线是无线网络设备中的关键组件之一，它起着接收和发送无线信号的作用。
本文将介绍路由器天线的基本原理、常见类型以及影响天线性能的因素。
2. 路由器天线的工作原理路由器天线主要通过改变无线信号的辐射模式来进行信号的接收和发送。
在接收信号时，天线会将接收到的信号转化为电信号，并传送到无线设备的接收端。
在发送信号时，天线会将电信号转化为无线信号进行辐射。
路由器天线的工作原理主要包括两个方面：辐射和接收。
2.1 辐射辐射是路由器天线发送无线信号的过程。
天线通过振荡器产生高频电场，从而激发电磁波。
电磁波在天线上形成一个辐射场，从而使信号传输到空间中。
2.2 接收接收是路由器天线接收无线信号的过程。
当有符合特定频率和波长要求的信号到达天线时，天线会将信号转化为电信号，并将其传送到无线设备的接收端。
3. 路由器天线的类型路由器天线的类型多种多样，根据不同的使用场景和需求，选择适合的天线对于无线网络的性能至关重要。
下面介绍几种常见的路由器天线类型：3.1 短棒天线（short dipole antenna）短棒天线是一种较短的天线，通常用于室内无线网络环境中。
由于其尺寸较小，它的工作频段较窄，而且天线增益较低，通常适用于小范围的无线覆盖。
3.2 PCB天线（printed circuit board antenna）PCB天线是一种在电路板上印刷制造的天线，它的成本低廉，且易于集成到路由器的电路板上。
PCB天线通常以贴片的形式存在，其大小较小，能够提供较好的天线增益，适用于一般大小的无线网络覆盖。
3.3 外置天线（external antenna）外置天线是一种可以通过螺丝连接到路由器上的天线。
外置天线的优势在于能够更灵活地调整天线的位置和方向，以获得更好的信号覆盖和增益。
3.4 手柄天线（rubber duck antenna）手柄天线是一种常见的无线网络设备中使用的天线类型，通常具有柔软的橡胶外壳。
wifi天线原理
wifi天线原理WiFi天线原理。
WiFi天线是指用于接收和发送WiFi信号的装置，它在无线网络中扮演着至关重要的角色。
了解WiFi天线的原理对于提高无线网络的稳定性和覆盖范围具有重要意义。
本文将从WiFi天线的工作原理、类型和优化方面进行介绍。
首先，我们来了解一下WiFi天线的工作原理。
WiFi天线的工作原理主要涉及到天线的辐射和接收功能。
当WiFi设备发送信号时，天线会将电信号转换成无线电波并向外辐射；而当接收到其他设备发送的信号时，天线则会将无线电波转换成电信号传输给WiFi设备。
因此，天线的辐射和接收功能是WiFi通信的重要环节。
其次，我们需要了解不同类型的WiFi天线。
常见的WiFi天线类型包括定向天线、全向天线和扩展范围天线。
定向天线主要用于指向特定方向的信号传输，适用于需要远距离传输的场景；全向天线则可以在水平方向上发射和接收信号，适用于覆盖范围较小的场景；而扩展范围天线则可以增加WiFi信号的覆盖范围，适用于覆盖范围较大的场景。
选择合适的WiFi天线类型对于提高无线网络的性能至关重要。
最后，我们需要了解如何优化WiFi天线的性能。
WiFi天线的性能优化主要包括天线的位置、方向和增益。
首先，天线的位置应该选择在离WiFi设备较远的地方，以便实现最佳的信号覆盖范围。
其次，天线的方向应该根据需要进行调整，以确保信号的传输方向与需求一致。
最后，天线的增益也是影响性能的重要因素，增加天线的增益可以提高信号的传输距离和覆盖范围。
总之，了解WiFi天线的工作原理、类型和优化方面对于提高无线网络的性能具有重要意义。
通过合理选择和优化WiFi天线，可以实现更稳定、更快速的无线网络传输，为用户带来更好的使用体验。
希望本文能够帮助大家更好地了解WiFi天线，并在实际应用中发挥作用。
无线电通信天线工作原理
无线电通信天线工作原理无线电通信天线是无线电通信系统中重要的组成部分，它的主要作用是将电信号转换为电磁波并向空间传播，或者从电磁波中接收电信号并转换为电流。
本文将从天线的工作原理、分类、性能参数等方面进行介绍。
一、工作原理无线电通信天线的工作原理基于电磁学的基本原理，即通过电流在导体中的流动产生的电磁场相互作用。
当无线电信号经过天线导体时，导体中的自由电子会受到电场的力作用而产生电流，进而在空间中产生电磁波。
同样地，当电磁波通过天线时，电磁波的能量会感应到导体中的自由电子，并产生电流。
二、分类根据天线的结构和工作原理，无线电通信天线可以分为多种类型，常见的有：1. 线性极化天线：电磁波的电场矢量与地面平行或垂直。
2. 圆极化天线：电磁波的电场矢量在垂直于传播方向的平面上旋转。
3. 方向性天线：主要向某个方向辐射或接收信号，具有较高的增益。
4. 短波天线：适用于较低频率的长距离通信。
5. 微波天线：适用于较高频率的短距离通信。
三、性能参数无线电通信天线的性能参数对于通信质量至关重要，常见的性能参数有：1. 增益：指天线辐射或接收信号的能力，通常以分贝（dB）为单位。
2. 方向性：指天线辐射或接收信号的主要方向，常用指标是方向图。
3. 驻波比：指天线输入端的驻波比，反映了天线与传输线之间的匹配程度。
4. 带宽：指天线能够工作的频率范围。
5. 效率：指天线将输入信号转换为辐射功率的能力。
6. 极化：指电磁波的电场矢量方向，可以是水平、垂直或圆极化。
四、应用领域无线电通信天线广泛应用于各种通信系统中，如移动通信、广播电视、卫星通信等。
在移动通信中，天线作为手机与基站之间的接口，起到信号传输的关键作用。
在广播电视中，天线将电视信号转换为电磁波并向空间辐射，实现信号的传播。
在卫星通信中，天线用于与地面站进行通信，接收卫星发射的信号并发送信号给卫星。
总结：无线电通信天线通过电磁学原理将电信号转换为电磁波并向空间传播，或者从电磁波中接收电信号并转换为电流。
wifi 天线 原理
wifi 天线原理
WiFi天线工作的原理是基于无线电传输技术。
无线电波作为
信号进行传输，它们在空气中以电磁波的形式传播。
WiFi天
线的主要功能是接收和发送这些电磁波信号。
WiFi天线通常采用各种不同的设计来实现这一目标。
其中最
常见的天线类型是全向天线，它可以在水平方向上发射和接收信号。
全向天线通过在天线元素中引入电流，产生电磁波，从而完成信号的传输。
另一种常见的天线类型是定向天线，它可以在特定方向上集中信号。
定向天线通过在天线元素中引入一组电流，将信号束聚焦到一个窄的角度范围内，从而将信号限制在特定的方向。
除了天线类型之外，天线的性能还与其物理特性有关。
例如，天线的长度通常与工作频率有关。
较短的天线适用于高频率的WiFi信号，而较长的天线适用于低频率的信号。
天线的形状
和材料也会影响其性能。
总之，WiFi天线工作的原理是将无线电波信号转化为电信号，并将其发送或接收。
通过选择不同类型和设计的天线，可以实现不同的信号传输需求。
天线讲义WLAN
Plug
Jack
6. N CONNECTOR
Plug
Jack
7. MINI-RF CONNECTOR ( I-PEX )
用途：適用於無線電,儀錶控制及電視等 高頻傳輸設備連接配線。 特性： 1)標稱阻抗分為50Ω,75Ω,93Ω。 2)外導體編織,可有效隔離外部高頻訊號 干擾。 3)使用頻率依不同規格選用,最高可達數 GHz。 4)溫度等級90℃以上。 5)電纜編號原則依 MIL-C-17。
七. Radiation pattern
E field H field
八. Gain (天線增益)
以一個標準全向性天線的幅射場型為參考值,然後將 欲測試之天線的幅射場型與其比較,兩者的比值即稱為天 線增益
點訊號源半波長偶極天線 NhomakorabeaPi
d
全向性縣幅射
Pd
d
雙向性縣幅射
天線增益 Gain = 10log( Pd /Pi )(dBi) 偶極(dipole)天線天線增益 Gain 為 2.15 dBi
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十二. Antenna 設計考量
1.Frequency / Bandwidth 2.Gain ( Service area ) 3.Pattern 4.VSWR 5.Mechanical Strength 6.Dimension / Weight 7.Cost
(1)不方便架設有線區域網路的環境 (2)使用者需要經常移動位置 (3)臨時性的網路，例如會議室。 目前市面上最流行的無線區域網路技術是以IEEE 802.11及其 相關標準為主的情形，因為IEEE 802.11與其他IEEE 802有線區域 網路(特別是IEEE 802.3 CSMA/CD)可相互銜接，再加上不需要申請 無線電使用頻道以及大量且低價的802.11晶片元件流入市場，許多 無線網路應用的產品相繼出售在市面上，從PDA，無線網路卡，乃 至無線路由器(wireless router)以及其他相關周邊產品(凡是符合 802.11標準並經過Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA)測試通過的產品均會得到Wi-Fi認證)。相對的，其他無線區 域網路技術如HomeRF以及HiperLAN等，到目前為止都無法成為主流 的無線區域網路。
wifi天线原理
wifi天线原理
Wifi天线原理是一种无线电通信设备，用于接收和发射无线
网络的信号。
天线通过改变电流或电压，将电能转化为无线电波能量，并且从周围环境中收集或辐射这些无线电波。
通过这种方式，天线能够使Wifi设备与其他网络设备进行通信。
Wifi天线使用一种被称为贝尔尼奇方程的物理原理来工作。
这个方程描述了电磁场在动态时空中的变化。
当无线电波进入天线时，它们与天线内部的导体接触，产生电流。
这个电流通过与无线电波频率相同的变压器或电感，被传输到天线上。
天线的结构和形状对无线信号的接收和传输起着重要的作用。
多数Wifi天线采用了射频电缆来将电流传输到适当的位置。
这些电缆被设计成与天线元件匹配，以最大程度地提高信号的接收和发射效率。
天线的大小和形状直接影响到天线的增益。
增益是天线将输入信号转换为有用信号的能力。
增益通常以分贝（dB）为单位
进行度量，数值越大，表示天线的增益越高。
WiFi天线通常分为定向天线和非定向天线。
定向天线通过集
中无线电波来产生强大的信号，并将其发送到特定方向的设备。
非定向天线则将信号以辐射状发送，并且对其他设备发出的信号也能接收到。
总的说来，WiFi天线利用电流和电场的相互作用，将电能转
化为无线电波能量，并与其他无线网络设备进行通信。
通过合
理设计和配置天线，我们可以最大程度地提高无线网络的接收和传输效率。
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WLAN天线1.1 天线的作用与地位天线主要是在无线传输过程中起到一个媒介的作用.首先无线电发射机输出的射频信号功率,经过电缆反馈输送给天线,然后天线以电磁波形式辐射出去,而当电磁波到达接收点之后,最后又由天线接受下来,但是接收的只能接收到小部分功率,并且通过电缆反应到无线电机手机.在整个环节中,天线是无线通信的重要组成部分.天线的品种繁多,主要分类有:1.按用途分,可以分为通信天线,电视天线,雷达天线等.2.按工作频段分,可以分为短波天线,超短波天线,微波天线等.3.按方向分类,可以分为全向天线,定向天线等.4按外形分类,可以分为线状天线,面状天线等等.这么多的分类以供不同的频率,不同用途,不同场合,不同要求等不同的情况下可以做出选择.*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.1.2 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.1.3 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.垂直放置的半波对称振子具有平放的 "面包圈" 形的立体方向图(图1.3.1 a).立体方向图虽然立体感强,但绘制困难,图1.3.1 b 与图1.3.1 c 给出了它的两个主平面方向图,平面方向图描述天线在某指定平面上的方向性.从图1.3.1 b 可以看出,在振子的轴线方向上辐射为零,最大辐射方向在水平面上;而从图1.3.1 c 可以看出,在水平面上各个方向上的辐射一样大.1.3.2 天线方向性增强若干个对称振子组阵,能够控制辐射,产生"扁平的面包圈" ,把信号进一步集中到在水平面方向上.下图是4个半波振子沿垂线上下排列成一个垂直四元阵时的立体方向图和垂直面方向图.也可以利用反射板可把辐射能控制到单侧方向,平面反射板放在阵列的一边构成扇形区覆盖天线.下面的水平面方向图说明了反射面的作用------反射面把功率反射到单侧方向,提高了增益.抛物反射面的使用,更能使天线的辐射,像光学中的探照灯那样,把能量集中到一个小立体角内,从而获得很高的增益.不言而喻,抛物面天线的构成包括两个基本要素:抛物反射面和放置在抛物面焦点上的辐射源.1.3.3 增益增益是指:在输入功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比.它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度.增益显然与天线方向图有密切的关系,方向图主瓣越窄,副瓣越小,增益越高.可以这样来理解增益的物理含义------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.半波对称振子的增益为G=2.15dBi.4个半波对称振子沿垂线上下排列,构成一个垂直四元阵,其增益约为G=8.15dBi ( dBi 这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源).如果以半波对称振子作比较对象,其增益的单位是dBd.半波对称振子的增益为G=0dBd(因为是自己跟自己比,比值为1,取对数得零值.)垂直四元阵,其增益约为G=8.15–2.15=6dBd.1.3.4 波瓣宽度方向图通常都有两个或多个瓣,其中辐射强度最大的瓣称为主瓣,其余的瓣称为副瓣或旁瓣.参见图1.3.4 a ,在主瓣最大辐射方向两侧,辐射强度降低 3 dB(功率密度降低一半)的两点间的夹角定义为波瓣宽度(又称波束宽度或主瓣宽度或半功率角).波瓣宽度越窄,方向性越好,作用距离越远,抗干扰能力越强.还有一种波瓣宽度,即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,见图1.3.4 b.1.3.5 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.前后比F / B 的计算十分简单------F / B = 10 Lg {(前向功率密度)/(后向功率密度)}对天线的前后比F / B有要求时,其典型值为 (18 ~30)dB,特殊情况下则要求达(35 ~ 40)dB.1.3.6 天线增益的若干近似计算式1)天线主瓣宽度越窄,增益越高.对于一般天线,可用下式估算其增益:G(dBi)= 10 Lg { 32000 / ( 2θ3dB,E ×2θ3dB,H )}式中, 2θ3dB,E 与 2θ3dB,H 分别为天线在两个主平面上的波瓣宽度;32000 是统计出来的经验数据.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 是统计出来的经验数据.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;1.3.7 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可能弱一些.这就是所谓的上旁瓣抑制 .基站的服务对象是地面上的移动电话用户,指向天空的辐射是毫无意义的.1.3.8 天线的下倾为使主波瓣指向地面,安置时需要将天线适度下倾.1.4 天线的极化天线向周围空间辐射电磁波.电磁波由电场和磁场构成.人们规定:电场的方向就是天线极化方向.一般使用的天线为单极化的.下图示出了两种基本的单极化的情况:垂直极化---是最常用的;水平极化---也是要被用到的.1.4.1 双极化天线下图示出了另两种单极化的情况:+45°极化与 -45°极化,它们仅仅在特殊场合下使用.这样,共有四种单极化了,见下图.把垂直极化和水平极化两种极化的天线组合在一起,或者,把+45°极化和 -45°极化两种极化的天线组合在一起,就构成了一种新的天线---双极化天线.下图示出了两个单极化天线安装在一起组成一付双极化天线,注意,双极化天线有两个接头.双极化天线辐射(或接收)两个极化在空间相互正交(垂直)的波.1.4.2 极化损失垂直极化波要用具有垂直极化特性的天线来接收,水平极化波要用具有水平极化特性的天线来接收.右旋圆极化波要用具有右旋圆极化特性的天线来接收,而左旋圆极化波要用具有左旋圆极化特性的天线来接收.当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时,接收到的信号都会变小,也就是说,发生极化损失.例如:当用+ 45° 极化天线接收垂直极化或水平极化波时,或者,当用垂直极化天线接收+45° 极化或 -45°极化波时,等等情况下,都要产生极化损失.用圆极化天线接收任一线极化波,或者,用线极化天线接收任一圆极化波,等等情况下,也必然发生极化损失------只能接收到来波的一半能量.当接收天线的极化方向与来波的极化方向完全正交时,例如用水平极化的接收天线接收垂直极化的来波,或用右旋圆极化的接收天线接收左旋圆极化的来波时,天线就完全接收不到来波的能量,这种情况下极化损失为最大,称极化完全隔离.1.4.3 极化隔离理想的极化完全隔离是没有的.馈送到一种极化的天线中去的信号多少总会有那么一点点在另外一种极化的天线中出现.例如下图所示的双极化天线中,设输入垂直极化天线的功率为10W,结果在水平极化天线的输出端测得的输出功率为 10mW.1.5 天线的输入阻抗 Zin定义:天线输入端信号电压与信号电流之比,称为天线的输入阻抗. 输入阻抗具有电阻分量 Rin 和电抗分量 Xin ,即 Zin = Rin + j Xin .电抗分量的存在会减少天线从馈线对信号功率的提取,因此,必须使电抗分量尽可能为零,也就是应尽可能使天线的输入阻抗为纯电阻.事实上,即使是设计、调试得很好的天线,其输入阻抗中总还含有一个小的电抗分量值.输入阻抗与天线的结构、尺寸以及工作波长有关,半波对称振子是最重要的基本天线 ,其输入阻抗为 Zin = 73.1+j42.5 (欧) .当把其长度缩短(3～5)%时,就可以消除其中的电抗分量,使天线的输入阻抗为纯电阻,此时的输入阻抗为 Zin = 73.1 (欧) ,(标称 75 欧) .注意,严格的说,纯电阻性的天线输入阻抗只是对点频而言的.顺便指出,半波折合振子的输入阻抗为半波对称振子的四倍,即 Zin = 280 (欧) ,(标称300欧).有趣的是,对于任一天线,人们总可通过天线阻抗调试,在要求的工作频率范围内,使输入阻抗的虚部很小且实部相当接近 50 欧,从而使得天线的输入阻抗为Zin = Rin = 50 欧------这是天线能与馈线处于良好的阻抗匹配所必须的.1.6 天线的工作频率范围(频带宽度)无论是发射天线还是接收天线,它们总是在一定的频率范围(频带宽度)内工作的,天线的频带宽度有两种不同的定义------一种是指:在驻波比SWR ≤ 1.5 条件下,天线的工作频带宽度;一种是指:天线增益下降 3 分贝范围内的频带宽度.在移动通信系统中,通常是按前一种定义的,具体的说,天线的频带宽度就是天线的驻波比SWR 不超过 1.5 时,天线的工作频率范围.一般说来,在工作频带宽度内的各个频率点上, 天线性能是有差异的,但这种差异造成的性能下降是可以接受的.1.7 移动通信常用的基站天线、直放站天线与室内天线1.7.1 板状天线无论是GSM 还是CDMA, 板状天线是用得最为普遍的一类极为重要的基站天线.这种天线的优点是:增益高、扇形区方向图好、后瓣小、垂直面方向图俯角控制方便、密封性能可靠以及使用寿命长.板状天线也常常被用作为直放站的用户天线,根据作用扇形区的范围大小,应选择相应的天线型号.1.7.1 a 基站板状天线基本技术指标示例1.7.1 b 板状天线高增益的形成A. 采用多个半波振子排成一个垂直放置的直线阵B. 在直线阵的一侧加一块反射板 (以带反射板的二半波振子垂直阵为例)增益为 G = 11 ~ 14 dBiC. 为提高板状天线的增益,还可以进一步采用八个半波振子排阵前面已指出,四个半波振子排成一个垂直放置的直线阵的增益约为 8 dBi;一侧加有一个反射板的四元式直线阵,即常规板状天线,其增益约为 14 ~ 17 dBi.一侧加有一个反射板的八元式直线阵,即加长型板状天线,其增益约为 16 ~ 19 dBi. 不言而喻,加长型板状天线的长度,为常规板状天线的一倍,达 2.4 m 左右.1.7.2 高增益栅状抛物面天线从性能价格比出发,人们常常选用栅状抛物面天线作为直放站施主天线.由于抛物面具有良好的聚焦作用,所以抛物面天线集射能力强,直径为 1.5 m 的栅状抛物面天线,在900兆频段,其增益即可达 G = 20dBi.它特别适用于点对点的通信,例如它常常被选用为直放站的施主天线.抛物面采用栅状结构,一是为了减轻天线的重量,二是为了减少风的阻力.抛物面天线一般都能给出不低于 30 dB 的前后比 ,这也正是直放站系统防自激而对接收天线所提出的必须满足的技术指标.1.7.3 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,它特别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.1.7.4 室内吸顶天线室内吸顶天线必须具有结构轻巧、外型美观、安装方便等优点.现今市场上见到的室内吸顶天线,外形花色很多,但其内芯的购造几乎都是一样的.这种吸顶天线的内部结构,虽然尺寸很小,但由于是在天线宽带理论的基础上,借助计算机的辅助设计,以及使用网络分析仪进行调试,所以能很好地满足在非常宽的工作频带内的驻波比要求,按照国家标准,在很宽的频带内工作的天线其驻波比指标为VSWR ≤ 2 .当然,能达到VSWR ≤ 1.5 更好.顺便指出,室内吸顶天线属于低增益天线, 一般为G = 2 dBi.1.7.5 室内壁挂天线室内壁挂天线同样必须具有结构轻巧、外型美观、安装方便等优点.现今市场上见到的室内壁挂天线,外形花色很多,但其内芯的购造几乎也都是一样的.这种壁挂天线的内部结构,属于空气介质型微带天线.由于采用了展宽天线频宽的辅助结构,借助计算机的辅助设计,以及使用网络分析仪进行调试,所以能较好地满足了工作宽频带的要求.顺便指出,室内壁挂天线具有一定的增益,约为G = 7 dBi.2 电波传播的几个基本概念目前GSM和CDMA移动通信使用的频段为:GSM:890 - 960 MHz, 1710 - 1880 MHzCDMA: 806 - 896 MHz806 - 960 MHz 频率范围属超短波范围;1710 ~1880 MHz 频率范围属微波范围.电波的频率不同,或者说波长不同,其传播特点也不完全相同,甚至很不相同.2.1 自由空间通信距离方程设发射功率为PT,发射天线增益为GT,工作频率为f . 接收功率为PR,接收天线增益为GR,收、发天线间距离为R,那么电波在无环境干扰时,传播途中的电波损耗 L0 有以下表达式:L0 (dB) = 10 Lg( PT / PR )= 32.45 + 20 Lg f ( MHz ) + 20 Lg R ( km ) - GT (dB) - GR (dB)[ 举例] 设:PT = 10 W = 40dBmw ;GR = GT = 7 (dBi) ; f = 1910MHz 问:R = 500 m 时, PR = ?解答: (1) L0 (dB) 的计算L0 (dB) = 32.45 + 20 Lg 1910( MHz ) + 20 Lg 0.5 ( km ) - GR (dB) - GT (dB) = 32.45 + 65.62 - 6 - 7 - 7 = 78.07 (dB)(2)PR 的计算PR = PT / ( 10 7.807 ) = 10 ( W ) / ( 10 7.807 ) = 1 ( μW ) / ( 10 0.807 ) = 1 ( μW ) / 6.412 = 0.156 ( μW ) = 156 ( mμW )顺便指出,1.9GHz电波在穿透一层砖墙时,大约损失 (10~15) dB2.2 超短波和微波的传播视距2.2.1 极限直视距离超短波特别是微波,频率很高,波长很短,它的地表面波衰减很快,因此不能依靠地表面波作较远距离的传播.超短波特别是微波,主要是由空间波来传播的.简单地说,空间波是在空间范围内沿直线方向传播的波.显然,由于地球的曲率使空间波传播存在一个极限直视距离Rmax .在最远直视距离之内的区域,习惯上称为照明区;极限直视距离Rmax以外的区域,则称为阴影区.不言而语,利用超短波、微波进行通信时,接收点应落在发射天线极限直视距离Rmax内. 受地球曲率半径的影响,极限直视距离Rmax 和发射天线与接收天线的高度HT 与 HR间的关系为: Rmax = 3.57{ √HT (m) +√HR (m) } (km)考虑到大气层对电波的折射作用,极限直视距离应修正为Rmax = 4.12 { √HT (m) +√HR (m) } (km)由于电磁波的频率远低于光波的频率,电波传播的有效直视距离 Re 约为极限直视距离Rmax 的 70% ,即 Re = 0.7 Rmax .例如,HT 与 HR 分别为 49 m 和 1.7 m,则有效直视距离为 Re = 24 km.2.3 电波在平面地上的传播特征由发射天线直接射到接收点的电波称为直射波;发射天线发出的指向地面的电波,被地面反射而到达接收点的电波称为反射波.显然,接收点的信号应该是直射波和反射波的合成.电波的合成不会象 1 + 1 = 2 那样简单地代数相加,合成结果会随着直射波和反射波间的波程差的不同而不同.波程差为半个波长的奇数倍时,直射波和反射波信号相加,合成为最大;波程差为一个波长的倍数时,直射波和反射波信号相减,合成为最小.可见,地面反射的存在,使得信号强度的空间分布变得相当复杂.实际测量指出:在一定的距离 Ri之内,信号强度随距离或天线高度的增加都会作起伏变化;在一定的距离 Ri之外,随距离的增加或天线高度的减少,信号强度将.单调下降.理论计算给出了这个 Ri 和天线高度 HT与 HR 的关系式:Ri = (4 HT HR )/ l , l 是波长.不言而喻,Ri 必须小于极限直视距离Rmax.2.4 电波的多径传播在超短波、微波波段,电波在传播过程中还会遇到障碍物(例如楼房、高大建筑物或山丘等)对电波产生反射.因此,到达接收天线的还有多种反射波(广义地说,地面反射波也应包括在内),这种现象叫为多径传播.由于多径传输,使得信号场强的空间分布变得相当复杂,波动很大,有的地方信号场强增强,有的地方信号场强减弱;也由于多径传输的影响,还会使电波的极化方向发生变化.另外,不同的障碍物对电波的反射能力也不同.例如:钢筋水泥建筑物对超短波、微波的反射能力比砖墙强.我们应尽量克服多径传输效应的负面影响,这也正是在通信质量要求较高的通信网中,人们常常采用空间分集技术或极化分集技术的缘由.2.5 电波的绕射传播在传播途径中遇到大障碍物时,电波会绕过障碍物向前传播,这种现象叫做电波的绕射.超短波、微波的频率较高,波长短,绕射能力弱,在高大建筑物后面信号强度小,形成所谓的"阴影区".信号质量受到影响的程度,不仅和建筑物的高度有关,和接收天线与建筑物之间的距离有关,还和频率有关.例如有一个建筑物,其高度为 10 米,在建筑物后面距离200 米处,接收的信号质量几乎不受影响,但在 100 米处,接收信号场强比无建筑物时明显减弱.注意,诚如上面所说过的那样,减弱程度还与信号频率有关,对于 216 ～ 223 兆赫的射频信号,接收信号场强比无建筑物时低16 dB,对于 670 兆赫的射频信号,接收信号场强比无建筑物时低20dB .如果建筑物高度增加到 50 米时,则在距建筑物 1000 米以内,接收信号的场强都将受到影响而减弱.也就是说,频率越高、建筑物越高、接收天线与建筑物越近,信号强度与通信质量受影响程度越大;相反,频率越低,建筑物越矮、接收天线与建筑物越远,影响越小.因此,选择基站场地以及架设天线时,一定要考虑到绕射传播可能产生的各种不利影响,注意到对绕射传播起影响的各种因素.3 传输线的几个基本概念连接天线和发射机输出端(或接收机输入端)的电缆称为传输线或馈线.传输线的主要任务是有效地传输信号能量,因此,它应能将发射机发出的信号功率以最小的损耗传送到发射天线的输入端,或将天线接收到的信号以最小的损耗传送到接收机输入端,同时它本身不应拾取或产生杂散干扰信号,这样,就要求传输线必须屏蔽.顺便指出,当传输线的物理长度等于或大于所传送信号的波长时,传输线又叫做长线.3.1 传输线的种类超短波段的传输线一般有两种:平行双线传输线和同轴电缆传输线;微波波段的传输线有同轴电缆传输线、波导和微带.平行双线传输线由两根平行的导线组成它是对称式或平衡式的传输线,这种馈线损耗大,不能用于UHF频段.同轴电缆传输线的两根导线分别为芯线和屏蔽铜网,因铜网接地,两根导体对地不对称,因此叫做不对称式或不平衡式传输线.同轴电缆工作频率范围宽,损耗小,对静电耦合有一定的屏蔽作用,但对磁场的干扰却无能为力.使用时切忌与有强电流的线路并行走向,也不能靠近低频信号线路.3.2 传输线的特性阻抗无限长传输线上各处的电压与电流的比值定义为传输线的特性阻抗,用Z0 表示.同轴电缆的特性阻抗的计算公式为Z.=〔60/√εr〕×Log ( D/d ) [ 欧].式中,D 为同轴电缆外导体铜网内径; d 为同轴电缆芯线外径;εr为导体间绝缘介质的相对介电常数.通常Z0 = 50 欧 ,也有Z0 = 75 欧的.由上式不难看出,馈线特性阻抗只与导体直径D和d以及导体间介质的介电常数εr有关,而与馈线长短、工作频率以及馈线终端所接负载阻抗无关.3.3 馈线的衰减系数信号在馈线里传输,除有导体的电阻性损耗外,还有绝缘材料的介质损耗.这两种损耗随馈线长度的增加和工作频率的提高而增加.因此,应合理布局尽量缩短馈线长度.单位长度产生的损耗的大小用衰减系数β表示,其单位为 dB / m (分贝/米),电缆技术说明书上的单位大都用 dB / 100 m(分贝/百米) .设输入到馈线的功率为P1 ,从长度为 L(m )的馈线输出的功率为P2 ,传输损耗TL可表示为:TL = 10 ×Lg ( P1 /P2 ) ( dB )衰减系数为β = TL / L ( dB / m )例如, NOKIA 7 / 8英寸低耗电缆, 900MHz 时衰减系数为β= 4.1 dB / 100 m ,也可写成β=3 dB / 73 m , 也就是说, 频率为 900MHz 的信号功率,每经过 73 m 长的这种电缆时,功率要少一半.而普通的非低耗电缆,例如, SYV-9-50-1, 900MHz 时衰减系数为β= 20.1 dB / 100 m ,也可写成β=3dB / 15 m ,也就是说, 频率为 900MHz 的信号功率,每经过15 m 长的这种电缆时,功率就要少一半!3.4 匹配概念什么叫匹配?简单地说,馈线终端所接负载阻抗ZL 等于馈线特性阻抗Z0 时,称为馈线终端是匹配连接的.匹配时,馈线上只存在传向终端负载的入射波,而没有由终端负载产生的反射波,因此,当天线作为终端负载时,匹配能保证天线取得全部信号功率.如下图所示,当天线阻抗为 50 欧时,与50 欧的电缆是匹配的,而当天线阻抗为 80 欧时,与50欧的电缆是不匹配的.如果天线振子直径较粗,天线输入阻抗随频率的变化较小,容易和馈线保持匹配,这时天线的工作频率范围就较宽.反之,则较窄.在实际工作中,天线的输入阻抗还会受到周围物体的影响.为了使馈线与天线良好匹配,在架设天线时还需要通过测量,适当地调整天线的局部结构,或加装匹配装置.3.5 反射损耗前面已指出,当馈线和天线匹配时,馈线上没有反射波,只有入射波,即馈线上传输的只是向天线方向行进的波.这时,馈线上各处的电压幅度与电流幅度都相等,馈线上任意一点的阻抗都等于它的特性阻抗.而当天线和馈线不匹配时,也就是天线阻抗不等于馈线特性阻抗时,负载就只能吸收馈线上传输的部分高频能量,而不能全部吸收,未被吸收的那部分能量将反射回去形成反射波.例如,在右图中,由于天线与馈线的阻抗不同,一个为75欧姆,一个为50欧姆,阻抗不匹配,其结果是3.6 电压驻波比在不匹配的情况下, 馈线上同时存在入射波和反射波.在入射波和反射波相位相同的地方,电压振幅相加为最大电压振幅Vmax ,形成波腹;而在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Vmin ,形成波节.其它各点的振幅值则介于波腹与波节之间.这种合成波称为行驻波.反射波电压和入射波电压幅度之比叫作反射系数,记为 R反射波幅度 (ZL-Z0)R =───── = ───────入射波幅度 (ZL+Z0 )波腹电压与波节电压幅度之比称为驻波系数,也叫电压驻波比,记为VSWR。