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移动通信天线常用指标及国家标准 讲课提纲 马澄波 §1 天线常用电指标 §2 天线的辐射与接收机理 §3 天线的方向性及有关电指标 §4 天线的极化形式及有关电指标 §5 驻波比、回波损耗及相关因素 §6交调干扰 §7 天线方向图和增益的测量 §1 天线常用电指 对于不同用途的天线其电指标的涵义是一样的，不同用途不同形式的天线会另外增加一些特殊的指标。本提纲着重介绍移动通信天线的常用电指标及有关国家标准。 常用电指标 天线的极化形式 波瓣宽度 副瓣电平 前后比 增益系数 隔离度 交叉极化鉴别率 驻波比 工作频带 交调 十一、功率容量 §2 天线的辐射与接收机理 §2.1 天线的辐射 一付天线由许多个辐射单元组成,如天线通上高频电流, 它在空间产生的场是由许多个电流元产生的场的叠加。 一、电基本振子的辐射 由图2-1所示的对称振子中取一小段其长度为Δ?（Δ? λ），电流为I，根据麦克斯韦方程求得周围空间的电磁场， 图2-1 其分量形式： Hr=0 Z Hθ=0 H?=(图2-1) Er= E?=0 (图2-2) W= 在自由空间 W=Z0=120=377Ω I-----电流元上的电流 ---电流元的长度 r----从电流元到观察的距离 Eθ是ē在?方向（即Θ增加方向）的分量 Er是ē在r方向分量 H?是H在Ф方向（Ф增加方向）的分量 式（2-1），式（2-2）中包括了感应场和辐射场，下面分区进行讨论。 （一）近区 当kr1时，电磁场主要成份是或高阶2k,可忽略，此时或（2-1），（2-2）的场度为： （2-3） Er,E类似于电偶极子产生的电场，H?类似于恒定电流产生的磁场，这种称为 似稳场，固电场和磁场相位差900，表示能流密度的坡印达矢量是纯虚 数，在一周期内能量在场和天线之间振监交换，对外部空间不辐射能量这种场称为感应场，在近区内感应场占绝对优势。 （二）远区 当kr1,基本振子的场主要由项决定，故 （2-4） 电磁场只有Eθ 和H分量，两矢量在空间互相垂直在时间上同相位，能流密度是纯实数，而方向始终和一致，这说明能量始终往外传播，不再返回，这就是电磁波辐射现象，故这种场称为辐射场，远区又称为辐射区。 天线远区条件kr1,一般要满足r10这也是天线测量时必须满足的条件。 基本振子辐射场的大小，I△?成正比和r成反比。它还有一特点具有方向性即E在方向E最大，即没有辐射。 二、半波振子的辐射场 一对称振子，电流近似为驻波分布，电流分布为 图2-3虚线所示，IM为波腹点电流。 它在空间的辐射场是众多电基本振子辐射场的矢 量叠加，当时，此时的对称振子称半波振子，其 辐射场 （2-5） 对称振子的辐射场积分推导一般教科书中均有，这里不详述，而半波振子是最常用对称振子，也是组成天线阵的常用基本单元，电场只分量，磁场只有分量，，为波阻抗，所以一般分析时只讨论就够了，知道Eθ就可求出HΦ，它们的方向也可从坡印廷矢量来确定。 §2-2天线接收电磁波的物理过程 一、电磁波接收及等效电路 图2-4 天线的发射的接收原理 发射天线发出电磁波到达接收点的电磁为，在接收天线上每一小段长d?的金属线都会产生出感应电势de,de=Ed?,而每一感应电势单元de均会在ZH（负载，如接收机）产生电流，这样接收天线就发射天线辐射出的电信号送到接收机。 接收天线每一小段的感应电势de1,de2……deN均要在负载上产生电流dI1.dI2……dIN.这些电流总和为I。 在计算时，可把所有小段电势的总的作用等效成集中于天线端口的等效电势e，接收天线和负载可用等效电路来表示见图2-5 e——天线端口等效电势 ZA——天线的输入阻抗 e ZH——负载阻抗 图2-5 天线接收时等效电路 只要求得e，若天线ZA 及ZH已知，就可求得负载接收功率。 二、天线接接收时要说明的几个问题。 接收天线，在接收束波时，把天线的最大接收方向（可以证明天 线的最大接收方向和该天线作为发