天线原理及选型ppt课件.ppt

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1、WO_103_C1WCDMA专题培训——天线原理及选型V0511中兴通讯学院课程内容天线原理天线选型电磁波的传播电场电场电场振子电波传输方向磁场磁场无线电波和超短波的基本知识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。波长无线电波和超短波的基本知识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

2、而变化的，这种现象称为无线电波的极化。天线原理什么是天线？把从导线上传下来的电信号做为无线电波发射到空间…...收集无线电波并产生电信号天线辐射电磁波的基本原理导线载有交变电流时，就可以形成电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长短和形状有关.当导线的长度增大到可与波长相比拟时，导线上的电流就大大增加，因而就能形成较强的辐射。通常将上述能产生显著辐射的直导线称为振子。振子的角度与电磁波辐射能力的关系波长1/2波长1/4波长1/4波长1/2波长振子半波振子两臂长度相等的振子叫做对称振子，也叫半波振子。垂直方向水平方向全向天线

3、板状天线天线增益增益的定义与半波振子或全向辐射器有关。全向辐射器是假设在所有方向上的辐射功率相等。在某一方向的天线增益是该方向上它产生的场强的平方除以全向辐射器在该方向产生的场强的平方。天线增益一般常用dBd和dBi两种单位。dBi用于表示天线在最大辐射方向场强相对于全向辐射器的参考值；而相对于半波振子的天线增益用dBd表示：0dBd=2.15dBi例：1个对称振子接收功率：1mW4个对称振子组阵接收功率：4mWGAIN=10log(4mW/1mW)=6dBd天线增益板状天线的高增益是通过多个基本振子排列成天线阵而合

4、成。扇型天线利用反射板可把辐射能控制聚焦到一个方向反射面放在阵列的一边构成扇形覆盖天线在我们的“扇形覆盖天线”中，反射面把功率聚焦到一个方向进一步提高了增益这里,“扇形覆盖天线”与单个对称振子相比的增益为10log(8mW/1mW)=9dBd“全向阵”例如在接收机中为4mW功率“扇形覆盖天线”将在接收机中有8mW功率(顶视)天线dBdBmdBidBuvdB：仅仅是个相对值，dB＝10log（P1/P2），比如A基站的发射功率是600mw，B基站是300mw，那么A基站比B基站发射功率高10lg（600/300）＝3d

5、B，从公式中可以看出dB是表征两个功率的相对值，是没有单位的。dB是一个无单位的量纲。dBm：是一个考证功率绝对值的值，公式为dBm=10lg(功率/1mW)，如我们常用的基站是500mw，换算成dBm就是10lg(500mW/1mW)＝27dBm（意思是27dB毫瓦）。还有一个单位dBW是将公式中的1mW改成1W，其他都一样。1W=30dbm;1mw=0dbm，1W＝0dbWdBdBmdBidBuvdBi：前面已解释过，表征相对值，dBi是天线增益的概念，不是具体单位，i是isotropic（各向同性）简写。实际上

6、就是dB。dBuV：和dBm相同的概念。我们在场强仪和手机测试模式上看到的基站场强单位都是它，和dBm的关系是：dBm：10lg(功率/1mW)。dBuV:20lg(电压/1uV)，功率＝电压的平方/50欧姆（如果端口阻抗是50欧姆，一般系统都是）所以：dBuv=dBm+107dBdBd和dBi的区别一个单一对称振子dipole具有面包圈形的方向图辐射一个各向同性isotropic的辐射器在所有方向具有相同的辐射一个天线与对称振子相比较的增益用“dBd”表示一个天线与各向同性辐射器相比较的增益用“dBi”表示例如:3

7、dBd=5.15dBi2.15dB对称振子的增益为2.15dB天线的方向性天线的方向性是指天线向一定方向辐射电磁波的能力。对于接收天线而言，方向性表示天线对不同方向传来的电波所具有的接收能力。天线的方向性的特性曲线通常用方向图来表示。方向图可用来说明天线在空间各个方向上所具有的发射或接收电磁波的能力。天线方向图120°(eg)峰值-10dB点-10dB点60°(eg)峰值-3dB点-3dB点15°(eg)PeakPeak-3dBPeak-3dB32°(eg)PeakPeak-10dBPeak-10dB垂直面方向图3d

8、B波束宽度水平面方向图10dB波束宽度天线波束宽度水平波瓣3dB宽度定向天线全向天线定向天线基站天线的垂直波瓣3dB宽度多在10左右。一般来说，在采用同类的天线设计技术条件下，增益相同的天线中，水平波瓣越宽，垂直波瓣3dB越窄。垂直波瓣3dB宽度全向天线全向天线增益与垂直波瓣宽度垂直波瓣的影响较窄的垂直波瓣3dB宽度将会产生较多的覆盖死区，同