天線原理介紹

1、,,,,,,天線原理介紹,京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司2010年12月,,,,,,,傳輸線,終端張角傳輸線,對稱振子,天線的定義 能夠有效地向空間某特定方向輻射電磁波或能夠有效地接收空間某特定方向來的電磁波的裝置。天線的功能： 能量轉(zhuǎn)換－導(dǎo)行波和自由空間波的轉(zhuǎn)換； 定向輻射（接收）－具有一定的方向性。,天線的輻射原理：,,天線原理—天線基本概念,,,,,,天線的輻射原理：,,天線原理—天線基本概念,,,,,,

2、,,,,,天線原理—天線基本概念,電磁波輻射與場區(qū)的劃分 (a) 感應(yīng)近場 (b) 輻射近場 (c) 輻射遠場,天線實際使用區(qū)域為輻射遠場區(qū),,,,,,根據(jù)C（光速）=f（頻率）×λ（波長） 得出波長與頻率成反比頻率越低，波長越長，天線越大,半波振子,半波振子是天線的基本輻射單元,,天線原理—天線基本概念,,,,,,,天線原理—天線基本概念,小于半波長,半波長,大于半波長,,,,,,半波振子,,

3、天線原理—天線基本概念,,,,,,,,天線原理—天線基本概念,基站天線組成(定向）,,,,,,,天線原理—天線基本概念,基站天線組成（全向）,,,,,,,天線原理—天線基本概念,室內(nèi)分布天線組成,單錐全向吸頂,雙錐全向吸頂,,,,,,將“輪胎”壓扁，信號就越集中，增益就越高，天線尺寸就越大。,增益、方向圖和天線尺寸之關(guān)系,,,,天線原理—天線基本概念,,,,,,天線增益的幾個要點：天線是無源器件，不能產(chǎn)生能量。天線增益只是將能量有效集

4、中向某特定方向輻射或接受電磁波的能力。天線的增益由振子疊加而產(chǎn)生。增益越高，天線長度越長。增益每提高3dB，天線體積變大一倍。對于基站天線，C取33000較為合適。天線增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。,增益、方向圖和天線尺寸之關(guān)系,,天線原理—天線基本概念,,,,,,,天線原理—天線基本概念,垂直面波束寬度14度,垂直面波束寬度7度,基站設(shè)置----站高：35米， 下傾角度：10度,,,,,,天線輻射參數(shù),輻射參數(shù)

5、:主瓣；副瓣；半功率波束寬度；前后比；交叉極化鑒別率；增益；上旁瓣抑制；下零點填充；波束下傾角；,,天線原理—天線基本概念,,,,,,,天線原理—天線基本概念,方向圖：由三維輻射立體圖轉(zhuǎn)化成的二維平面圖形，包括水平面方向圖及垂直面方向圖。,,水平面,垂直面,,,,,,天線輻射參數(shù)－波束寬度,,天線原理—天線基本概念,,,,,,,,天線輻射參數(shù)－旁瓣抑制、零點填充、波束下傾角,,天線原理—天線基本概念,,,,,,前后比

6、是指扇形天線的前向輻射功率和后向輻射功率之比,前后比(dB) = 10 log ，典型值約為25dB目的是盡可能減少后向輻射功率,天線輻射參數(shù)－前后比,,天線原理—天線基本概念,,,,,,,天線原理—天線基本概念,前后比較差,前后比較好,,,,,,,天線原理—天線基本概念,,實際站點的后瓣、旁瓣信號過強的原因分析,1、天線本身指標(biāo)不合格，前后比、旁瓣不理想2、扇區(qū)規(guī)劃不合理、主方向反射、折射嚴(yán)重

7、（如玻璃外墻阻擋、金屬物質(zhì)遮擋等）,扇區(qū)偏移20度,,,,反射信號,扇區(qū)主方向,阻擋大樓,,反射信號過強,,,反射信號,扇區(qū)主方向,阻擋大樓,,反射信號減弱,,,,,,無線電波振動的平面稱為它的極化面,天線輻射參數(shù)－極化,,天線原理—天線基本概念,,,,,,即一個單元中有兩個天線兩個天線中的波是相互獨立的,天線輻射參數(shù)－極化,,天線原理—天線基本概念,其中， 為極化匹配因子， 為來波與接收天線的夾角。,,,,,,天線輻射參數(shù)－極化,

8、,天線原理—天線基本概念,,,,,,天線輻射參數(shù)－交叉極化比,,天線原理—天線基本概念,,,,,,,天線原理—天線基本概念,900MHz： 最?。?m 建議：6m1800MHz：最?。?m 建議：4m,,,,,,,天線原理—天線基本概念,,,,,,,天線原理—天線基本概念,駐波比：天線高效率輻射的基本指標(biāo)要求。,在全頻段內(nèi)考察VSWR，取最大值為指標(biāo)。評估舉例：指標(biāo)為1.5，所有頻點都需

9、要優(yōu)于該指標(biāo)。,,,,,,,天線原理—天線基本概念,,,,,,,天線原理—天線基本概念,駐波測試主意事項：1）測試環(huán)境：空曠無遮擋2）校準(zhǔn)：需把轉(zhuǎn)跳線一起校準(zhǔn)3）接頭：質(zhì)量要好,,,,,,,天線原理—天線基本概念,無源交調(diào)（PIM）：當(dāng)兩個頻率f1和f2輸入到天線，由于非線性效應(yīng)，天線輻射的信號除頻率 f1 和 f2 外，還包括有其他頻率，如 2f1-f2 和 2f2-f1 (3階) 等。,天線互調(diào)是指當(dāng)兩個或多個發(fā)射頻率信號經(jīng)過

10、天線時，由于天線的非線性而引起的與原信號頻率及倍頻有和差關(guān)系、并落在接收頻帶內(nèi)的射頻信號。這些信號電平足夠大時，就會造成系統(tǒng)性能下降。,,,,,,,天線原理—天線基本概念,,,,,,,天線原理—天線基本概念,換上常規(guī)天線，測得RSSI值為-84dBm,將天線放倒，測得RSSI值為-110dBm,采用頻譜儀測試其上行（825~835MHz）底噪：-80~-90dBm之間,小結(jié)：最終判定為外界干擾信號所致。,,,,,,,天線指標(biāo)測試,天線輻