天线技术讲座20041013-广州赛乐.ppt

天线技术讲座 广州市赛乐通信科技有限公司 2004-10 讲座内容 一、天线与电波传播的基本概念 *天线的主要技术性能指标 *天线主要指标的检测 *工程实用知识 二、移动通信直放站、室内覆盖常用天线 *天线分类 *常用天线介绍 三、小区覆盖伪装天线 *伪装方案 *伪装天线介绍 第一部分 天线与电波传播的基本概念 * 天线的主要技术性能指标 * 天线主要指标的检测 * 工程实用知识 电磁波 电磁波是一种能量传输形式，在传播过程中，电场和磁场在空间是相互垂直的，同时这两者又都垂直于传播方向。 电磁波的传播速度和传播媒质有关。无线电波在真空中的传播速度等于光速。C＝3×108m/s,在媒质中的传播速度为：V?＝C/√ε，式中ε为传播媒质的相对介电常数。空气的 相对介电常数与真空的 相对介电常数很接近， 略大于１。 电磁波的频率与波长 电磁波的频率与波长及传播速度的关系：f= V?/? 式中： f ——电磁波的频率,单位：Hz; V?——电磁波在相对介电常数为ε的媒质中 的传播速度,单位：m; ? ——电磁波的波长,单位：m; 由上述关系式不难看出，同一频率的电磁波在 不同媒质中传播时，速度是不同的，因此波长也不 一样。 电磁波的极化 电磁波的电场矢量在空间谐振的轨迹叫作电磁波的极化 电磁波的传播 电磁波在均匀媒质中以直线传播，当遇到障碍物时（媒质发生变化）会产生反射波、折射波（透射波）和绕射波。 对于反射波、折射波的强度、相位和极化方式，与障碍物的导电率、介电常数、介质损耗、物理尺寸及入射波的频率、极化方式有关。 对于电磁波的绕射能力，主要取决于障碍物的电尺寸——以波长为单位的物理尺寸。障碍物的电尺寸越大，绕射波越弱；反之，电尺寸越小，绕射波越强。 电波传播的多径效应 对于蜂窝移动通信系统， 电波传播的环境十分复杂，有 建筑密集的城市（包括室内） ；相对开阔的郊区和环境空旷 的乡村。在市区信号除直射波 外往往存在大量的反射波，根 据波的干涉原理，接收多路相 关信号时会出现干涉现象—— 当接收天线的位置发生变化时 ，信号电平会出现强、弱波动 变化，这种现象叫多径效应。 如何利用多径效应 对于点对点通信系统，多径效应一般比较稳定；而移动通信系统的用户终端是动态的，因此，多径效应不稳定且十分复杂。 分集技术是克服和利用多径效应的有效措施，即在不同空间位置放置多个天线作空间分集和采用双极化天线作极化分集。这一措施明显改善了信号波动，提高了信号电平。 什麽是天线 概括讲天线是一种能量转换器。它不但可实现高频电流能量（通常指无线电发射、接收装置的输出端和输入端）与空间电磁波能量之间的转换，同时具有定向功能。 天线的定向功能体现在：作发射时天线可将辐射电磁波的能量聚集在一定方向上；作接收时天线在空间角度上具有一定的选择性。 天线具有互易性：即同一个天线用作发射和用作接收其基本特性保持不变。除注明外以下内容均对发射天线而言。 多数情况天线属于射频无源器件类（将射频有源模块与辐射单元紧密结合构成有源天线，本讲座内容不涉及此类天线）。 表征天线电气性能的主要指标有:工作频率范围；方向图；增益；驻波比；输入阻抗；极化方式等等。 天线的分类 按 用 途 分 类：如通信天线、电视天线、 雷达天线等； 按工作频段分类：如短波天线、超短波天线、 微波天线等； 按 方向 性 分类：如全向天线、定向天线等； 按 外 形 分 类：如线天线、面天线等； 按结构形式分类：如八木天线、抛物面天线、 微带天线等 此外还有按性能如带宽、极化等等分类。 天线的工作频率范围 指在满足一项或多项指标约束条件下的频带宽度，天线的频带宽度一般是连