天线原理和应用..

贴片式振子
贴片式振子 • 用于低标准要求区域 是重要的 • 容易被仿造 • 窄带 (10%) • 极化纯度较差且与振 子相比辐射区不够合 理
方向性
方向性：通常要求天线不是向所有方向均匀地 辐射，而是要求增强某一（或某些）方向的辐 射并抑制其他方向的辐射（接收状态反之）。
增益
增益通常指最大辐射方向的功率增益值。 天线增益一般常用 dBd和dBi两种单位。dBi用于表示天线在最大辐 射方向场强相对于全向辐射器（如图一中）的参考值；而相对于半 波振子（如图一左）的天线增益用dBd表示。两者有一个固定的dB 差值（如图一右），即0dBd等于2.15dBi。 东莞现在一般天线的增益单位都是用dBi，从12-21dBi都有使用。
10°机械下倾
确定下倾角
20
电调
60 m
20 m
天线高度: 20米,40米和60 米
• • 电子下调改善了载/干比 机械下调导致载/干比恶 化 • 机械下调的最佳角度约5 度 • 电子下调适用于宏蜂窝, 其 最佳角度约10度 • 实际上电调的曲线斜率并 非 如此高
10
载干比C/I 的 变化
天线高度
零点填充方向图
90 120 60
90 120 60
150
30
150
30
180
0
-10
-20
-30
0
180
0
-10
-20
-30
0
-150
-30
-150
-30
-120 -90 # Model: CPX308D-D # Freq: 840 MHz
-60
-120 -90 Elevation Pattern Freq = 0.900 GHz 8-Element No Nullfill
极化方式
天线的极化是指天线辐射时形成的电场强度方向 。 共有6中极化方式：垂直、水平、＋45°、－45°、水 平/垂直、 ± 45°。目前中国一般使用以下两种： 垂直极化：通常我们称为单极化； ± 45°极化：通常我们称为双极化。
下倾方式
天线下倾有多种方式：机械下倾、固定电 调下倾、可调电调下倾、遥控可调电调下 倾。
下倾方式2
一般机械下倾在4°～6°以上、电调下倾 在8°～10°以上开始，天线方向图会产 生畸变。 所以实际下倾超过10°时，最好使用机械 下倾＋电调下倾相结合的方式，保证天线 波行。 另外，机械下倾时，后瓣会上翘；而电调 下倾时，后瓣也会同时下倾。
下倾方法的比较
10°电下倾
6° 电下倾 + 4° 机械下倾
波瓣宽度
波瓣宽度是指天线的辐射图中低于峰值3dB处所 成夹角的宽度，所以也可以称为3dB波瓣宽度。 通常6dB波瓣宽度约为3dB的1.5倍。 1、水平波瓣宽度 全向天线的水平波瓣宽度是360°； 定向天线一般有30°、45°、65°、90° 抛物面天线一般有11°、14°、16° 以上天线在东莞都有使用
60 m
(dB)
0
20 m
-10
机械
0 2 4 6 8 10 12
-20
下倾角（度〕
电调天线在不同倾角时 机械角和电调角的搭配
以下数值是咨询过几个天线厂家，结合实际情 况给出的建议值，仅供参考。
电调天线在不同倾角时机械角和电调角的搭配 总倾角 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 机械 4 6 8 电调 8 10 12
-60
从天线方向图可以看出，第一上旁瓣也有一定 的增益，将会对远处的高楼造成越区覆盖。
阻抗和驻波比（ＶＳＷＲ）
天线驻波比表示天馈线与基站（收发信机）匹配程度的 指标。 天线系统的输入阻抗直接影响天线发射效率。 当驻波比（ＶＳＷＲ）１：１时没有反射波，电压反射 比为１。 当ＶＳＷＲ大于１时，反射功率也随之增加。发射天线 给出的来自百度文库波比值是最大允许值。 例如：ＶＳＷＲ为２：１时意味着，反射功率消耗总发 射功率的１１％，信号损失０．５ｄＢ。ＶＳＷＲ为 １．５：１时，损失４％功率，信号降低０．１８ｄＢ。 驻波比增加会增大馈线的损耗。在VSWR=1（全匹配） 情况下测的 ，7/8″电缆损耗4dB/100m。
波瓣宽度2
2、垂直波瓣宽度
一般来说，在采用同类的天线设计技术条件下，增益相 同的天线中，水平波瓣越宽，垂直波瓣越窄。 在天线选型时，为了保证对服务区的良好覆盖，减少死 区，在同等增益条件下，所选天线垂直波瓣3dB宽度应 尽量宽些。
工作频段
GSM900天线：870～960MHz CDMA800天线：824～896MHz 双频天线：824～960MHz DCS1800天线： CDMA1900天线：1850～1990MHz 其余还有全频段天线，包含了从CDMA800频段 到3G频段，目前东莞还没有使用。 全频段天线好处是使用天线数量少，缺点是工 作频段越宽，天线驻波比越大。
前后比

方向图中，前后向最大接收电平之比称为前后比。它反 映天线的能量转化效率，前后比的大小决定天线的定向 辐射/接收性能的好坏。
后向功率 以dB表示的前后比 = 10 log
(前向功率) (反向功率)
前向功率 典型值为 25dB 左右
目的是有一个尽可能小的反射能量
旁瓣抑制与零点填充
普通天线在近基站处会产生覆盖死角（盲区）， 上翘的第一副瓣会对远处的高楼产生越区覆盖 旁瓣抑制一般能够使第一副瓣减弱3dB左右，减 少对远处高楼的影响；零点填充会加强近基站 处的覆盖，所以一般天线挂高较高，都会采用 具有此类功能的天线。缺点是主瓣方向的增益 一般会损失1dB左右。 实际应用中，天线挂高不是很高，由于有各种 反射等无线因素，死角基本不会造成太大的影 响。
天线原理和应用
C网基站室 徐 健 2004年9月23日
天线原理
天线定义：辐射或接收无线电波的装置。 衡量天线性能的因素：

天线是无线通信系统最基本部件，决定了通 信系统的特性。不同的天线有不同的辐射类 型、极性、增益以及阻抗。
同轴线变化为天线
倾斜振子
倾斜振子 • 良好辐射特性 • 良好的带宽(20%) • 通用元件适用于各类 阵天线 • 倾斜振子具备良好的 交叉极化性能