天线的基础知识——方向图，增益，输入阻抗，驻波比，极化方式。

pwm

  <p>1&#46;1 天线的输入阻抗 <br />天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。天线与馈线的连接，最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗，这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量，使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。匹配的优劣一般用四个参数来衡量即反射系数，行波系数，驻波比和回波损耗，四个参数之间有固定的数值关系，使用那一个纯出于习惯。在我们日常维护中，用的较多的是驻波比和回波损耗。一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。<br /><br />驻波比：它是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。驻波比为1，表示完全匹配；驻波比为无穷大表示全反射，完全失配。在移动通信系统中，一般要求驻波比小于1&#46;5，但实际应用中VSWR应小于1&#46;2。过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大，影响基站的服务性能。<br /><br />回波损耗：它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。回波损耗的值在0dB的到无穷大之间，回波损耗越大表示匹配越差，回波损耗越大表示匹配越好。0表示全反射，无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于14dB。 </p><p align="center"><img height="45" src="http://www&#46;go-gddq&#46;com/upload/2006_07/060708113122841&#46;gif" width="221" /></p><p align="left"><span class="unnamed1"><br />1&#46;2 天线的极化方式 <br />所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播。<br /><br />因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。另外，随着新技术的发展，最近又出现了一种双极化天线。就其设计思路而言，一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式，性能上一般后者优于前者，因此目前大部分采用的是±45°极化方式。双极化天线组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线，并同时工作在收发双工模式下，大大节省了每个小区的天线数量；同时由于±45°为正交极化，有效保证了分集接收的良好效果。（其极化分集增益约为5dB，比单极化天线提高约2dB。）<br /><br />1&#46;3 天线的增益<br />天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力，它是选择基站天线最重要的参数之一。<br /><br />一般来说，增益的提高主要依靠减小垂直面向辐射的波瓣宽度，而在水平面上保持全向的辐射性能。天线增益对移动通信系统的运行质量极为重要，因为它决定蜂窝边缘的信号电平。增加增益就可以在一确定方向上增大网络的覆盖范围，或者在确定范围内增大增益余量。任何蜂窝系统都是一个双向过程，增加天线的增益能同时减少双向系统增益预算余量。另外，表征天线增益的参数有dBd和dBi。DBi是相对于点源天线的增益，在各方向的辐射是均匀的；dBd相对于对称阵子天线的增益dBi=dBd+2&#46;15。相同的条件下，增益越高，电波传播的距离越远。一般地，GSM定向基站的天线增益为18dBi，全向的为11dBi。<br /><br />1&#46;4 天线的波瓣宽度<br />波瓣宽度是定向天线常用的一个很重要的参数，它是指天线的辐射图中低于峰值3dB处所成夹角的宽度（天线的辐射图是度量天线各个方向收发信号能力的一个指标，通常以图形方式表示为功率强度与夹角的关系）。<br /><br />天线垂直的波瓣宽度一般与该天线所对应方向上的覆盖半径有关。因此，在一定范围内通过对天线垂直度（俯仰角）的调节，可以达到改善小区覆盖质量的目的，这也是我们在网络优化中经常采用的一种手段。主要涉及两个方面水平波瓣宽度和垂直平面波瓣宽度。水平平面的半功率角（H－Plane Half Power beamwidth）45°,60°,90°等)定义了天线水平平面的波束宽度。角度越大,在扇区交界处的覆盖越好，但当提高天线倾角时，也越容易发生波束畸变,形成越区覆盖。角度越小，在扇区交界处覆盖越差。提高天线倾角可以在移动程度上改善扇区交界处的覆盖，而且相对而言，不容易产生对其他小区的越区覆盖。在市中心基站由于站距小，天线倾角大，应当采用水平平面的半功率角小的天线，郊区选用水平平面的半功率角大的天线；垂直平面的半功率角（V－Plane Half Power beamwidth）:（48°, 33°,15°,8°）定义了天线垂直平面的波束宽度。垂直平面的半功率角越小，偏离主波束方向时信号衰减越快，在越容易通过调整天线倾角准确控制覆盖范围。<br /><br />1&#46;5 前后比(Front-Back Ratio) <br />表明了天线对后瓣抑制的好坏。选用前后比低的天线，天线的后瓣有可能产生越区覆盖，导致切换关系混乱，产生掉话。一般在25－30dB之间，应优先选用前后比为30的天线。 </span></p><p><table cellspacing="0" cellpadding="2" width="90%" align="center" border="1"><tbody><tr bgcolor="#ff9966"><td colspan="2"><div align="center"><span class="unnamed1">案例 常见天线参数设置</span></div></td></tr><tr><td colspan="2">电性能(<span class="unnamed1">Band 1</span>)</td></tr><tr><td width="64%"><div align="center">技术参数</div></td><td width="36%"><div align="center">性能指标</div></td></tr><tr><td width="64%">增益Gain</td><td width="36%"><div align="center"><span class="unnamed1">16<span class="unnamed1"><span class="unnamed1">dBi</span></span></span></div></td></tr><tr><td width="64%">频率范围<span class="unnamed1">Frequency Range</span></td><td width="36%"><div align="center">870 --- 960 <span class="unnamed1">MHz</span></div></td></tr><tr><td width="64%">双极化<span class="unnamed1">olarISAtion Dual</span></td><td width="36%"><div align="center"><span class="unnamed1">Slant ± 45°</span></div></td></tr><tr><td width="64%">端口隔离度<span class="unnamed1">Isolation between ports</span></td><td width="36%"><div align="center"><span class="unnamed1">330<span class="unnamed1"> dB</span></span></div></td></tr><tr><td width="64%" height="16">水平平面<span class="unnamed1">-3dB 功率角 <br />Horizontal Plane -3dB Power Beamwidth </span></td><td width="36%" height="16"><div align="center"><span class="unnamed1">65°</span></div></td></tr><tr><td width="64%">垂直<span class="unnamed1">平</span>面<span class="unnamed1">-3dB <span class="unnamed1">功率角</span><br />VertICal Plane -3dB Power Beamwidth <br /></span></td><td width="36%"><div align="center"><span class="unnamed1">8°</span></div></td></tr><tr><td width="64%">水平面<span class="unnamed1">-10dB Power Beamwidth<br />Horizontal Plane -10dB Power Beamwidth </span></td><td width="36%"><div align="center"><span class="unnamed1">125°</span></div></td></tr><tr><td width="64%">阻抗<span class="unnamed1">Impedance</span></td><td width="36%"><div align="center"><span class="unnamed1">50 <span class="unnamed1">Ohm</span> </span></div></td></tr><tr><td width="64%">回波损耗<span class="unnamed1">Return Loss 870-960 MHz</span></td><td width="36%"><div align="center"><span class="unnamed1">316 <span class="unnamed1">dB</span> </span></div></td></tr><tr><td width="64%">前后比<span class="unnamed1">Front to Back Ratio</span></td><td width="36%"><div align="center"><span class="unnamed1">325 <span class="unnamed1">dB</span> </span></div></td></tr><tr><td width="64%"><span class="unnamed1">端口最大输入功率Max Input Power per port</span></td><td width="36%"><div align="center"><span class="unnamed1">150 <span class="unnamed1">W</span> </span></div></td></tr><tr><td width="64%" height="21"><span class="unnamed1">ElectrICal Downtilt</span></td><td width="36%" height="21"><div align="center"><span class="unnamed1">1 to 10°</span></div></td></tr><tr><td width="64%" height="21"><span class="unnamed1">Downtilt Setting ACCuracy</span></td><td width="36%" height="21"><div align="center"><span class="unnamed1">± 0&#46;5°</span></div></td></tr><tr><td colspan="2" height="21"><div align="left">电性能<span class="unnamed1">(Band 2)</span></div></td></tr><tr><td width="64%">增益Gain</td><td width="36%" height="21"><div align="center"><span class="unnamed1">16<span class="unnamed1"><span class="unnamed1">dBi</span></span></span></div></td></tr><tr><td width="64%">频率范围<span class="unnamed1">Frequency Range</span></td><td width="36%" height="21"><div align="center"><span class="unnamed1">1710-1880 MHz </span></div></td></tr><tr><td width="64%">双极化<span class="unnamed1">olarISAtion Dual</span></td><td width="36%" height="21"><div align="center"><span class="unnamed1">Slant ± 45°</span></div></td></tr><tr><td width="64%">端口隔离度<span class="unnamed1">Isolation between ports</span></td><td width="36%" height="21"><div align="center"><span class="unnamed1">330 dB </span></div></td></tr><tr><td width="64%" height="16">水平平面<span class="unnamed1">-3dB 功率角 <br />Horizontal Plane -3dB Power Beamwidth </span></td><td width="36%" height="21"><div align="center"><span class="unnamed1">65°</span></div></td></tr><tr><td width="64%">垂直<span class="unnamed1">平</span>面<span class="unnamed1">-3dB <span class="unnamed1">功率角</span><br />VertICal Plane -3dB Power Beamwidth <br /></span></td><td width="36%" height="21"><div align="center"><span class="unnamed1">8°</span></div></td></tr><tr><td width="64%">水平面<span class="unnamed1">-10dB Power Beamwidth<br />Horizontal Plane -10dB Power Beamwidth </span></td><td width="36%" height="21"><div align="center"><span class="unnamed1">120°</span></div></td></tr><tr><td width="64%">阻抗<span class="unnamed1">Impedance</span></td><td width="36%" height="21"><div align="center"><span class="unnamed1">50 Ohm </span></div></td></tr><tr><td width="64%">回波损耗<span class="unnamed1">Return Loss 870-960 MHz</span></td><td width="36%" height="21"><div align="center"><span class="unnamed1">314 dB </span></div></td></tr><tr><td width="64%">前后比<span class="unnamed1">Front to Back Ratio</span></td><td width="36%" height="21"><div align="center"><span class="unnamed1">325</span> <span class="unnamed1">dB </span></div></td></tr><tr><td width="64%" height="29"><span class="unnamed1">端口最大输入功率Max Input Power per port</span></td><td width="36%" height="29"><div align="center"><span class="unnamed1">125 W </span></div></td></tr><tr><td width="64%" height="21"><span class="unnamed1">电调下倾角度ElectrICal Downtilt</span></td><td width="36%" height="21"><div align="center"><span class="unnamed1">1 to 10°</span></div></td></tr><tr><td width="64%" height="21"><span class="unnamed1">电调下倾角度精确度Downtilt Setting ACCuracy</span></td><td width="36%" height="21"><div align="center"><span class="unnamed1">± 0&#46;5°</span></div></td></tr><tr><td colspan="2" height="21"><div align="left"><span class="unnamed1"></span><span class="unnamed1">电性能(一般)</span></div></td></tr><tr><td width="64%" height="21"><span class="unnamed1">连接器类型Connectors Type</span></td><td width="36%" height="21"><div align="center"><span class="unnamed1">7/16 DIN, N optional </span></div></td></tr><tr><td colspan="2" height="21"><div align="left"><span class="unnamed1"></span><span class="unnamed1">机械性能</span></div></td></tr><tr><td width="64%" height="21"><span class="unnamed1">高度Height</span></td><td width="36%" height="21"><div align="center"><span class="unnamed1">2258 mm </span></div></td></tr><tr><td width="64%" height="21"><span class="unnamed1">宽度Width</span></td><td width="36%" height="21"><div align="center"><span class="unnamed1">400 mm </span></div></td></tr><tr><td width="64%" height="21"><span class="unnamed1">深度Depth</span></td><td width="36%" height="21"><div align="center"><span class="unnamed1">139 mm </span></div></td></tr><tr><td width="64%" height="21"><span class="unnamed1">额定风速度Rated Wind Speed</span></td><td width="36%" height="21"><div align="center"><span class="unnamed1">200 km/hr </span></div></td></tr><tr><td colspan="2" height="12"><span class="unnamed1">Thrust at Wind Speed of</span> <span class="unnamed1">160 km/hr kgf 175</span> </td></tr><tr><td width="64%" height="21"><span class="unnamed1">重量(除安装机架)<br />Weight(excluding mounting brackets) </span></td><td width="36%" height="21"><div align="center"><span class="unnamed1">TBOutline Drawing No MK105<br />kg </span></div></td></tr></tbody></table></p>

yungfan

楼主是那一行的，了解的东西比较多啊。仰慕，有时间拜访一下

云儿飞呀飞

找了N久这方面的资料 非常感谢~ [s:19]  [s:14]

yungfan

2楼的，需要找很久吗，早说啊，看看电磁场理论，什么都有了。但前提是你要能静的下心去看，因为太多数学推倒公式了

zkx2007

超级专业 谢谢啊  很少能看到有关天线的资料 [s:9]

nicholas_t

pwm是做天线的吗？

stanley059

不錯喔~講的蠻詳細的

aliwa

应该还跟波长有关的吧

zhouyith2004

真的很厉害哦！！

pux

xuexi xuexi