天线作为辐射或接收无线电波的部件而应用于任何一个无线电系统之中,其作用是将发射机送来的高频电流(或导波)有效地转换为无线电波并传送到特定的空间区域:或者将特定的空间区域发送过来的无线电波有效地转换为高频电流而进入接收机。前者称为发射天线后者称为接收天线,这取决于无线电系统的功能要求,天线本身同时兼备发射和接收的功能,因此在理论上和分析设计上并不需作特别区分。天线的辐射原理可通过图3-1予以描述:图中上半部分为终端开路的理想平行传输线,它连接到交变的射频信号源上,因此平行传输线上的交变电流可以在其周围产生交变的电磁场。然而,由于双导线之间的距离远远小于工作波长,在双导线的任意横截面位置上,两根导线上的电流始终是振幅相等、方向相反(相位相差180度)。因此,两根导线在离开本身较远的空间任一点处产生的场彼此抵消,电磁能量于是被束缚于双导线的附近区域,形成一个保守系统(传输线)。 天线的天线选择还需要考虑天线的适应性和兼容性等因素。北京测试方法天线校准
传统无线基站的比较大弱点是浪费无线电信号能量,在一般情况下,只有很小一部分信号能量到达收信方。此外,当基站收听信号时,它接收的不仅是有用信号而且还收到其它信号的干扰噪声。智能天线则不然,它能够更有效地收听特定用户的信号和更有效地将信号能量传递给该用户。不同于传统的时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)或码分多址(CDMA)方式,智能天线引入了第四维多址方式:空分多址(SDMA)方式。在相同时隙、相同频率或相同地址码情况下,用户仍可以根据信号不同的空间传播路径而区分。智能天线相当于空时滤波器,在多个指向不同用户的并行天线波束控制下,可以***降低用户信号彼此间干扰。具体而言,智能天线将在以下方面提高未来移动通信系统性能:(1)扩大系统的覆盖区域:(2)提高系统容量:(3)提高频谱利用效率;(4)降低基站发射功率,节省系统成本,减少信号间干扰与电磁环境污染。 合肥电路天线LNA天线的天线带宽是指其能够工作的频率范围。
作为增益天线的基本属性,增益是指定方向上的比较大辐射强度和天线比较大辐射强度的比值,即天线功率放大倍数。在一般情况下,增益的强弱将干扰到天线辐射或接收无线信号的能力。也就是说,在同等条件下,增益越高,无线信号传播距离就越远。增益的单位为dBi,室内天线大多为4dBi~5dBi,室外天线大多为。通常情况下,由于增益的大小和无线带宽成反比,即增益越大,其带宽就越窄;增益越小,带宽则较大。因此,较大增益的天线主要在远距离传输,而小增益天线则更适合于无线信号大覆盖范围的应用环境。目前在无线网络应用中,天线分为点对点应用、点对多点应用两种,用户可根据不同的应用范围选购不同类型的无线天线,使无线信号能够顺利地被各个无线设备接收和发送。
极化分集比较大的好处是可以节省天线安装空间,空间分集需要间隔一定距离的两根接收天线,而极化分集只需一根,在这一根天线中含有两种不同的极化阵子。一般空间分集可以获得3.5dB的链路增益。由于水平极化天线的路径损耗大于垂直极化天线(水平极化波的去极化机会大于垂直极化波),因此对于一个双极化天线,其增益的改善度比空间分集要少1.5dB左右。但双极化分集相对空间分集在室内或车内能提供较低的相关性,因此又能获得比空间分集多1.5dB的改善。比较起来,双极化接收天线的好处就是节省天线安装空间。
天线的天线选择还需要考虑天线的重量和尺寸等因素。
短波天线:工作于短波波段的发射或接收天线,统称为短波天线。短波主要是借助于电离层反射的天波传播的,是现代远距离无线电通信的重要手段之一。短波天线形式很多,其中应用**多的有对称天线、同相水平天线、倍波天线、角型天线、V型天线、萎形天线、鱼骨形天线等。和长波天线比较,短波天线的有效高度大,辐射电阻大,效率高,方向性良好,增益高,通频带宽。
超短波天线:工作于超短波波段的发射和接收天线称为超短波天线。超短波主要靠空间波传播。这种天线的形式很多,其中应用**多的有八木天线、盘锥形天线、双锥形天线、“蝙蝠贾”电视发射天线等 天线的天线效率是衡量天线转换电磁波能力的指标。华南灵敏度天线暗室
天线的天线阻抗是指其输入端的电阻和电抗。北京测试方法天线校准
天线预定设计的极化称为主极化,该分量形成的方向图称为主极化方向图。对于线极化来说,在与主极化垂直的方向可能会产生非预定的极化分量,比如主极化为垂直极化时,在水平极化方向也会产生不需要的极化分量,我们称为交叉极化,交叉极化分量形成的方向图称为交叉极化方向图。交叉极化也称为正交极化,在设计和应用中需要加以避免或抑制。所有的辐射参数都能够从方向图上反映出来,比如:主极化、交叉极化、方向性系数、增益、半功率波束宽度、主瓣、副瓣、零点、后瓣、前后比、交叉极化比等等。主极化方向图具有更高的方向性,占据了主要的辐射能量。交叉极化方向图占据了次要的辐射能量,在主极化的比较大辐射方向,主极化电平与交叉极化电平之差称为交叉极化比,交叉极化比指标越大,说明交叉极化信号越小,主极化的纯度越高。半功率波束宽度(03dB)指比较大辐射方向功率密度下降至一半时的角域宽度。半功率波束宽度越窄,说明辐射能量越集中,天线辐射的方向性越强,通常采用方向性系数来衡量。方向性系数(D)用于描述天线在某特定方向上能量集中的程度。定义为在总辐射功率相同的条件下,天线在某特定方向上的辐射强度与参考天线的辐射强度之比。参考天线通常选择理想点源。 北京测试方法天线校准