(信息与通信)天线知识介绍

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1、天线知识介绍引入天线的作用与地位无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。引入天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要的：按用途分类，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；按工作频段分类，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；按方向性分类，可分为全向天线、定向天线等；按外形分类，可分为线状天线、面状天

2、线等；等等分类。课程内容第一章无线电波和超短波的基本知识第二章天线辐射电磁波的基本原理第三章天线传输线的概念介绍第四章基站天馈系统第一章无线电波和超短波的基本知识第一节无线电波的基本知识第二节超短波的基本知识第一章无线电波和超短波的基本知识1、无线电波的基本知识1、1无线电波的概念:无线电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。第一章无线电波和超短波的基本知识无线电波和光波一样，它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。我们用Ｃ＝３０００００公里／秒表示。在媒质中的传播速度为：Ｖ＝Ｃ/（ε）1/2，式中ε为传播媒质

3、的相对介电常数。无线电波类似一个池塘上的波纹，在传播时波会减弱。第一章无线电波和超短波的基本知识电磁波的传播电场电场电场振子电波传输方向磁场磁场第一章无线电波和超短波的基本知识无线电波的波长、频率和传播速度的关系：可用式λ＝Ｖ/ｆ表示。在公式中，Ｖ为速度，单位为米/秒；ｆ为频率，单位为赫芝；λ为波长，单位为米。由上述关系式不难看出，同一频率的无线电波在不同的媒质中传播时，速度是不同的，因此波长也不一样。波长第一章无线电波和超短波的基本知识１.２无线电波的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。第一章无线电波和超短波的基本知识1.3天线的极化天线

4、辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向垂直极化水平极化+45°极化-45°极化EEEE第一章无线电波和超短波的基本知识双极化天线两个天线为一个整体，传输两个独立的波。V/H(垂直/水平)倾斜(+/-45°)第一章无线电波和超短波的基本知识1.4圆极化波如果电波在传播过程中电场的方向是旋转的，就叫作椭圆极化波。旋转过程中，如果电场的幅度，即大小保持不变，我们就叫它为圆极化波。向传播方向看去顺时针方向旋转的叫右旋圆极化波，反时针方向旋转的叫做左旋圆极化波。垂直极化波要用具有垂直极化特性的天线来接收，水平极化波要用具有水平极化特性的天线来接收。右旋圆极化波要用具有右旋圆极化特性的天线来接收；而左

5、旋圆极化波要用具有左旋圆极化特性的天线来接收。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。第一章无线电波和超短波的基本知识1.5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。第一章无线电波和超短波的基本知识1.6(极化)隔离隔

6、离代表馈送到一种极化的信号在另外一种极化中出现的比例1000mW(即1W)1mW在这种情况下的隔离为10log(1000mW/1mW)=30dB第一章无线电波和超短波的基本知识第一节无线电波的基本知识第二节超短波的基本知识第一章无线电波和超短波的基本知识2.1超短波的传播无线电波的波长不同，传播特点也不完全相同。目前GSM和CDMA移动通信使用的频段为：GSM：890~960MHz，1710~1880MHzCDMA:806~896MHz806~960MHz频率范围属超短波范围；1710~1880MHz频率范围属微波范围。第一章无线电波和超短波的基本知识2.2自由空间通信距离方程设发射功率为P

7、T，发射天线增益为GT，工作频率为f.接收功率为PR，接收天线增益为GR，收、发天线间距离为R，那么电波在无环境干扰时，传播途中的电波损耗L0有以下表达式：L0(dB)=10Lg（PT/PR）=32.45+20Lgf(MHz)+20LgR(km)-GT(dB)-GR(dB)[举例]设：PT=10W=40dBmw；GR=GT=7(dBi)；f=1910MHz问：R=500m时，PR=？解答：(1)L0(dB)的