天线基本知识.ppt

2021/3/23 * 不下倾 电调下倾 机械下倾 2021/3/23 * 电下倾的产生 无下倾时 在馈电网络中 路径长度相等 有下倾时 在馈电网络中 路径长度不相等 2021/3/23 * 常规天线 电调天线 对于间隔排列为d的N个单元阵列,当相邻单元的相位呈等相均匀分布时,天线最大波束形成于法向正前方。 当相邻单元的相位依次相差Φ时,最大波束形成于θ0空间方向。 2021/3/23 * 移相器是电调天线的重要组成部分,它通过调节馈电网络的长度来改变各振子馈电相位,实现天线波束下倾 2021/3/23 * 有源相控阵的每个辐射器都配装有一个发射/接收组件,每个组件都能自己产生,接收电磁波,因此在频宽,信号处理和冗度设计上都比无源相控阵具有较大的优势 无源相控阵仅有一个中央发射机和一个接收机,发射机产生的高频能量经过计算机自动分配给天线阵的各个辐射器,目标反射信号经接收机统一放大 2021/3/23 * 2021/3/23 * 2021/3/23 * 2021/3/23 * 双极化天线 V/H (垂直/水平) 倾斜 (+/- 45°) 两个天线为一个整体 传输两个独立的波 2021/3/23 * 交叉极化 天线可能在非预定的极化上产生不需要的极化分量。例如:水平极化天线,也可能产生垂直极化分量,把这种不需要的极化波就称作交叉极化波,也可做正交极化波。 实际通信中,收发天线之间要得到最大功率传输,不仅要求收发天线均与馈线匹配,而且要求收发天线极化方向必须一致,收发天线极化一致也叫做极化匹配。对线极化天线,发射天线用垂直极化,那么接收天线也必须用垂直极化. 2021/3/23 * 天线的输入阻抗（VSWR） 把天线输入端的电压（V）与电流（I）之比定义为天线的输入阻抗:Zin＝v/I 由于基站的输出阻抗为50Ω,常用50Ω同轴电缆连基站与天线,为了实现最佳阻抗匹配,希望天线的输入阻抗为50Ω纯电阻。但天线的实际阻抗并不完全等于50Ω,且含有电抗分量。 　　　工程中常用电压驻波比（VSWR）来表示天线的阻抗特性。如果VSWR＝1,则表示完全匹配, 即zin=50Ω 电缆 50 ohms 天线 50 ohms 80 ohms 2021/3/23 * 9.5 W 80 ohms 50 ohms 朝前: 10W 返回: 0.5W 电压驻波比反应输入到天线的能量的反射,驻波比越大,从天线发射回的能量也越多。 天线的输入阻抗（VSWR） 2021/3/23 * 　　 把天线电参数（如VSWR、增益、方向图等）不超过用所允许值的频率称作天线的工作带宽。　　工程中,人们习惯把VSWR小于某些给定值的频段定义为天线的工作带宽。　　例如以VSWR≤1.5来定义天线的工作带宽。常用相对带宽（BW%）来表征天线的带宽。   式中:f h--天线的最高工作频率 　　　 fl--天线的最低工作频率 　　　 f0--中心工作频率 天线的工作带宽 BW%= 2021/3/23 * 天线的工作带宽 天线的相对带越宽,制作天线的难度就越大,所以对相对带宽比较宽的天线适当降低对天线VSWR的要求是科学的,也是符合实际的,不要一味地什么天线都追求低的VSWR,因为天线的VSWR≤2对用户不会产生大的影响,但却大大增加了天线制造商的困难及成本。 2021/3/23 * 2021/3/23 * 1 天线的基本结构及工作原理 2 天线的输入阻抗 3 天线的极化方式 4 天线的辐射方向图 5 天线的增益 6 相控阵的基本模型 2021/3/23 * 防雷保护器 主馈线（7/8“） 天线 抱杆 室外馈线 室内超柔馈线 基站主设备 2021/3/23 * 反射板 振子 2021/3/23 * 发射时: 把高频电流转换为电磁波 接收时: 把电磁波转换为高频电流 2021/3/23 * 2021/3/23 * 2021/3/23 * 2021/3/23 * 电场 电场 电场 振子 电波传输方向 磁场 磁场 2021/3/23 * 1 天线的基本结构及工作原理 2 天线的阻抗匹配 3 天线的极化方式 4 天线的辐射方向图 5 天线的增益 6 相控阵的基本模型 2021/3/23 * 无限长传输线上各点电压与电流的比值等于特性阻抗,用符号Ｚ。表示 通常Ｚ。=50欧姆 馈线特性阻抗与导体直径、导体间距和导体间介质的介电常数有关,与馈线长短、工作频率以及馈线终端所接负载