天线基础知识.ppt

极化无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律而变化的，这种现象称为无线电波的极化。无线电波的电场方向称为电波的极化方向。如果电波的电场方向垂直于地面，我们就称它为垂直极化波。如果电波的电场方向与地面平行，则称它为水平极化波。第31页,共48页，2024年2月25日，星期天垂直极化水平极化+45度倾斜-45度倾斜天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向第32页,共48页，2024年2月25日，星期天水平极化和垂直极化的比较由于水平极化天线的路径损耗大于垂直极化天线（水平极化波的去极化机会大于垂直极化波）。从发射的角度来看，由于垂直于地面的手机更容易与垂直极化信号匹配，因此垂直单极化天线会比其他非垂直极化天线的覆盖效果要好一些。第33页,共48页，2024年2月25日，星期天V/H(垂直/水平)倾斜(+/-45°)2个独立波双极化天线2个天线振子位于一个单元内第34页,共48页，2024年2月25日，星期天（补充）极化损失 当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时，在接收过程中通常都要产生极化损失，例如：当用圆极化天线接收任一线极化波，或用线极化天线接收任一圆极化波时，都要产生３分贝的极化损失，即只能接收到来波的一半能量；当接收天线的极化方向（例如水平或右旋圆极化）与来波的极化方向（相应为垂直或左旋圆极化）完全正交时，接收天线也就完全接收不到来波的能量，这时称来波与接收天线极化是隔离的。第35页,共48页，2024年2月25日，星期天端口隔离度专指双极化天线，指一个极化方向的输入功率与反映到另一极化方向上的输出功率的比值。收发共用时，端口之间隔离度应大于30dB。1000mW(ie1W)1mW隔离度10log(1000mW/1mW)=30dB端口隔离度第36页,共48页，2024年2月25日，星期天三阶互调是指非线性射频线路中，两个或多个频率混合后所产生的噪音信号。互调产生本来并不存在的“错误”信号，此信号会被系统误认为是真实的信号。互调可由有源元件（无线电设备、二极管）或无源元件（电缆、接头、天线、滤波器）引起。频率A及B上的载波，产生如下交调信号：1阶：A，B2阶：（A+B），（A-B）3阶：（2A±B），（2B±A）4阶：（3A±B），（3B±A），（2A±2B）≤-150dBc(@20W)三阶交调(dBm)(2×43dBm)≤107dBm第37页,共48页，2024年2月25日，星期天功率容量是指按规定的条件在规定的时间周期内可连续地加到天线上而又不致降低其性能的最大连续射频功率。第38页,共48页，2024年2月25日，星期天天线波束的下倾波束下倾用于：控制覆盖、减小交调两种方法:机械下倾、电下倾无下倾电下倾机械下倾第39页,共48页，2024年2月25日，星期天电下倾情况下的波束覆盖无下倾电下倾第40页,共48页，2024年2月25日，星期天机械下倾情况下的波束覆盖无下倾机械下倾第41页,共48页，2024年2月25日，星期天下倾方法的比较10°电下倾10°机械下倾6°电下倾+4°机械下倾第42页,共48页，2024年2月25日，星期天如何实现可变电下倾第43页,共48页，2024年2月25日，星期天天线的下倾方式可以分为机械下倾和电子下倾两种。天线的机械下倾角度过大时会导致天线方向图严重变形（即主瓣前方产生凹坑），对网络的覆盖和干扰带来许多不确定因素，因此机械下倾角不宜过大。电子下倾通过改变天线振子的相位使得波束的发射方向发生改变，与原来没有下倾时相比，各个波瓣的功率下降幅度是相同的，从而避免了前述机械下倾时所带来的缺陷。天线下顷角调整第44页,共48页，2024年2月25日，星期天（补充）机械天线与电调天线的区别电调天线与地面垂直安装（可以选择0°～5°机械下倾），天线安装好以后，在调整天线下倾角度过程中，天线本身不动，是通过电信号调整天线振子的相位，改变水平分量和垂直分量的幅值大小，改变合成分量场强强度，使天线的覆盖距离改变，天线每个方向的场强强度同时增大或减小，从而保证在改变倾角后，天线方向图形状变化不大。而机械天线与地面垂直安装好以后，在调整天线下倾角度时，天线本身要动，需要通过调整天线背面支架的位置，改变天线的倾角，虽然天线主瓣方向的覆盖距离明显变化，但天线垂直分量和水平分量的幅值不变，所以天线方向图严重变形。（注意：电调天线分两种，固定电气下倾角天线和可调电气下倾角天线。）第45页,共48页，2024年2月