天线基本原理PPT

850MHz偶极子的 1/2波长最优值
820MHz 890MHz
馈电电缆
此天线工作频率：820MHz—890MHz，带宽=70MHz
1.天线基本概念－增益、方向图和天线尺寸之关系
将“轮胎”压扁，信号就越集中，增益就越高，天线尺寸就越 大；
1.天线基本概念－增益、方向图和天线尺寸之关系
天线增益的几个要点： ➢天线是无源器件，没有功率放大功能。 ➢天线增益只是将能量有效集中，向某特定方向辐射/接收电磁波。 ➢天线的增益由振子叠加而产生。增益越高，天线长度越长。 ➢天线增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。 ➢频率提高一倍。同样电气性能的天线长度就减小一半。
2.天线辐射参数－方向图
辐射参数
主瓣 副瓣 半功率波束宽度 交叉极化鉴别率 增益 前后比
2.天线辐射参数－旁瓣抑制、零点填充、波束下倾角
上旁瓣 (dB) 下旁瓣 (dB)
2.天线辐射参数－波束宽度
方位即水平面方向图
2.天线辐射参数－下倾角
为使波束指向朝向地面, 需要天线下倾
2.天线辐射参数－前后比
1710～2170 MHz
DK系列天线长度 （mm） 675 1310 675 1310 675 1310
以京信DB和DK系列天线为例
2.天线辐射参数－极化
垂直方 式
+ 45度
水平方式 - 45度
天线所辐射的电磁波中电 场矢量在空间运动的轨迹 称为极化； 基站天线属于线极化，极 化方向与振子轴线平行。
2.天线辐射参数－双极化天线
▪ 即一个天线单元中有两个排列正交的振子 ▪ 两个振子所辐射的电磁波是相互独立的 ▪ 极化分集可以有效避免多径传输效应对天线接收的影响
双极化天线ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ子
V/H (垂直/水平)
斜角 (+/- 45°)
2.天线辐射参数－极化
2.天线辐射参数－交叉极化比
交叉极化是指与主极化正交的极化 分量，一般出现在双极化天线中
1/4 波长
半波振子
1.天线基本概念－半波振子
方向图象一个“汽车轮胎”
顶视图 水平面
俯视图 垂直面
水平面波束宽度 = 360º 垂直面波束宽度= 78º
立体图
1.天线基本概念--dBd 和 dBi的区别
1.天线基本概念－带宽、工作频率
当波长不是最优值（谐振）时，性能下降； 在频率范围内可保持可接受的性能水平。
天线
接地装置
主馈线（7/8“）
室外馈线 走线架
馈线卡
馈线过线 窗
室内超柔馈线
防雷保护器 基站主设 备
目录
1 天线基本概念 2 天线辐射参数 3 天线电路参数
1.天线基本概念－辐射原理
天线的定义：
能够有效地向空间某特定 方向辐射电磁波或能够有效地 接收空间某特定方向来的电磁 波的装置。
天线的功能：
能量转换－导行波和自由 空间波的转换；
定向辐射（接收）－具有 一定的方向性。
天线的辐射原理：
传输线 终端张角传输线 对称振子
1.天线基本概念－半波振子
根据C（光速）=f（频率）×λ（波长） 得出波长与频率成反比
频率越低，波长越长，天线尺寸越大 频率越高，波长越短，天线尺寸越小
波长
1/2 波长
1/4 波长 1/2 波长
天线互调是指当两个或多 个发射频率信号经过天线时， 由于天线的非线性而引起的 与原信号频率及倍频有和差 关系、并落在接收频带内的 射频信号。这些信号电平足 够大时，就会造成系统性能 下降。
实际天线图片
多频共用天线
多频共用电调天线
天线内部结构
天线背面
天线正面
THANK YOU!
1.天线基本概念－增益、方向图和天线尺寸之关系
波束宽度(°)
水平面 65±6 90±8 120±10
垂直面 14 7 14 7 14 7
增益 dBi
15 17.5
14 16.5
12 14.5
806～960 MHz
DB系列天线长度 （mm） 1315 2615 1315 2615 1315 2615
VSWR 1.5引起的功率损失0.36dB相当于7 /8″电缆的长度: GSM900MHz: 9.4米 GSM1800MHz: 6.4米；
VSWR 1.3与1.5,功率损失分别0.36dB和0.13dB,仅相当2对和1对7/16连接器引入的损耗，
这在移动通信的衰落传播中,影响可以忽略不计。一味追求1.3以下的驻波比是没有意义的!
天线基本原理
邢洪波
2009年8月12日
概述
天线调节支架
抱杆
接头密封件 绝缘密封胶带，PVC绝缘胶带
基站天线在整个网络建设中占经费比例 不 到 3% ， 但 它 对 网 络 性 能 的 影 响 却 超 过 60%。
在实际网优工作中，通过天线的选择与 调整是简单但收效最大的方法。强化天线 的性能和品质起着四两拨千斤的作用。
100米7 /8″馈线损耗约4.6dB.
信号穿墙损耗一般达到10dB以上。
3.天线电路参数-隔离度
隔离度是某一极化接收到的另一极化信号的比例。
1000mW (即 1W)
该例子中，隔离度为： 10log(1000mW/1mW) = 30dB
1mW
3.天线电路参数-无源交调
无源交调（PIM）：当两个频率f1和f2输入到天线，由于非线性 效应，天线辐射的信号除频率 f1 和 f2 外，还包括有其他频 率，如 2f1-f2 和 2f2-f1 (3阶) 等。
50m馈 线新增 损耗 (dB)
0.9 0.36 0.31 0.19 0.09 0.06 0.04
与理想匹配相比
增大的总损耗 (dB) 2.15 0.86 0.67 0.36 0.21 0.13 0.07
2对7/16连接器的自然插入损耗： GSM900MHz: 0.20dB GSM1800MHz: 0.32dB；
前后比是指扇形天线(定向天线)的前向辐射功率和后向辐射功率之比
后向功率
前向功率
前后比(dB) = 10 log
前向功率 后向功率
，典型值约为25dB
目的是尽可能减少后向辐射功率
3.天线电路参数--驻波比，隔离度，无源交调
驻波比为传输线上的电压最大值与 电压最小值之比。
当天线端口没有反射时，就是理想 匹配，驻波比为1；
当天线端口全反射时，驻波比为无 穷大。
电缆 50 ohms
天线 50ohms 80ohms
3.天线电路参数－驻波比
减小的天线辐射功率
VSWR
3 2 1.8 1.5 1.4 1.3 1.2
回波损耗 (dB) 6 9.5 11 14 15.5 17.5 21
反射功率 (dB) 1.25 0.5 0.36 0.17 0.12 0.07 0.03