天线基本原理(西电)
2.天线辐射参数-方向图
辐射参数 主瓣 副瓣 半功率波束宽度 交叉极化鉴别率 增益 前后比
2.天线辐射参数-旁瓣抑制、零点填充、波束下倾角
上旁瓣 (dB)
下旁瓣 (dB)
2.天线辐射参数-波束宽度
方位即水平面方向图
2.天线辐射参数-下倾角
为使波束指向朝向地面, 需要天线下倾
2.天线辐射参数-前后比
定向辐射(接收)-具有 一定的方向性。
终端张角传输线
对称振子
1.天线基本概念-半波振子
根据C(光速)=f(频率)×λ(波长) 得出波长与频率成反比
频率越低,波长越长,天线尺寸越大 频率越高,波长越短,天线尺寸越小
波长
1/4 波长
1/2 波长
1/4 波长
1/2 波长
半波振子
1.天线基本概念-半波振子
DK系列天线长度 (mm)
675 1310 675 1310 675 1310
17.5
14 16.5 12 14.5
以京信DB和DK系列天线为例
2.天线辐射参数-极化
垂直方 式
水平方式
天线所辐射的电磁波中电 场矢量在空间运动的轨迹 称为极化; 基站天线属于线极化,极 化方向与振子轴线平行。
+ 45度
频率提高一倍。同样电气性能的天线长度就减小一半。
1.天线基本概念-增益、方向图和天线尺寸之关系
波束宽度(°) 水平面 65±6 垂直面 14 7 14 90±8 7 14 120±10 7
增 益 dBi
806~960 MHz
1710~2170 ຫໍສະໝຸດ HzDB系列天线长度 (mm)
15 1315 2615 1315 2615 1315 2615
方向图象一个“汽车轮胎”
顶视图 水平面
俯视图 垂直面
立体图
水平面波束宽度 = 360º
垂直面波束宽度= 78º
1.天线基本概念--dBd 和 dBi的区别
1.天线基本概念-带宽、工作频率 当波长不是最优值(谐振)时,性能下降; 在频率范围内可保持可接受的性能水平。
850MHz偶极子的 1/2波长最优值
3.天线电路参数-隔离度
隔离度是某一极化接收到的另一极化信号的比例。
该例子中,隔离度为: 10log(1000mW/1mW) = 30dB
1000mW (即 1W)
1mW
3.天线电路参数-无源交调
无源交调(PIM):当两个频率f1和f2输入到天线,由于非线性 效应,天线辐射的信号除频率 f1 和 f2 外,还包括有其他频 率,如 2f1-f2 和 2f2-f1 (3阶) 等。
- 45度
2.天线辐射参数-双极化天线
▪ ▪ 即一个天线单元中有两个排列正交的振子
双极化天线阵子
两个振子所辐射的电磁波是相互独立的
▪
极化分集可以有效避免多径传输效应对天线接收的影响
V/H (垂直/水平)
斜角 (+/- 45°)
2.天线辐射参数-极化
2.天线辐射参数-交叉极化比
交叉极化是指与主极化正交的极化 分量,一般出现在双极化天线中
前后比是指扇形天线(定向天线)的前向辐射功率和后向辐射功率之比
后向功率
前向功率
前后比(dB)
= 10 log
前向功率 后向功率
,典型值约为25dB
目的是尽可能减少后向辐射功率
3.天线电路参数--驻波比,隔离度,无源交调
驻波比为传输线上的电压最大值与 电压最小值之比。 当天线端口没有反射时,就是理想 匹配,驻波比为1; 当天线端口全反射时,驻波比为无
穷大。
电缆 50 ohms
天线 50ohms
80ohms
3.天线电路参数-驻波比
减小的天线辐射功率 VSWR 3 2 1.8 1.5 1.4 回波损耗 (dB) 6 9.5 11 14 15.5 反射功率 (dB) 1.25 0.5 0.36 0.17 0.12 50m馈 线新增 损耗 (dB) 0.9 0.36 0.31 0.19 0.09 与理想匹配相比 增大的总损耗 (dB) 2.15 0.86 0.67 0.36 0.21 VSWR 1.5引起的功率损失0.36dB相当于7 /8″电缆的长度: GSM900MHz: 9.4米 GSM1800MHz: 6.4米; 2对7/16连接器的自然插入损耗: GSM900MHz: 0.20dB GSM1800MHz: 0.32dB;
1.3
1.2
17.5
21
0.07
0.03
0.06
0.04
0.13
0.07
VSWR 1.3与1.5,功率损失分别0.36dB和0.13dB,仅相当2对和1对7/16连接器引入的损耗, 这在移动通信的衰落传播中,影响可以忽略不计。一味追求1.3以下的驻波比是没有意义的! 100米7 /8″馈线损耗约4.6dB. 信号穿墙损耗一般达到10dB以上。
天线
接地装置
室外馈线
走线架
馈线卡 馈线过线 窗
防雷保护器 基站主设 备
目录
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天线基本概念 天线辐射参数 天线电路参数
1.天线基本概念-辐射原理
天线的定义:
能够有效地向空间某特定 方向辐射电磁波或能够有效地 接收空间某特定方向来的电磁 波的装置。 天线的功能:
天线的辐射原理:
传输线
能量转换-导行波和自由 空间波的转换;
天线互调是指当两个或多
个发射频率信号经过天线时,
由于天线的非线性而引起的 与原信号频率及倍频有和差 关系、并落在接收频带内的
射频信号。这些信号电平足
够大时,就会造成系统性能 下降。
实际天线图片
多频共用天线
多频共用电调天线
天线内部结构
天线正面
天线背面
THANK
YOU!
天 线 基 本 原 理
概述
天线调节支架 抱杆 接头密封件 绝缘密封胶带,PVC绝缘胶带
基站天线在整个网络建设中占经费比 例不到 3% ,但它对网络性能的影响却超过 60%。 在实际网优工作中,通过天线的选择 与调整是简单但收效最大的方法。强化天 线的性能和品质起着四两拨千斤的作用。
主馈线(7/8“) 室内超柔馈线
820MHz
890MHz 馈电电缆
此天线工作频率:820MHz—890MHz,带宽=70MHz
1.天线基本概念-增益、方向图和天线尺寸之关系
将“轮胎”压扁,信号就越集中,增益就越高,天线尺寸就越 大;
1.天线基本概念-增益、方向图和天线尺寸之关系
天线增益的几个要点:
天线是无源器件,没有功率放大功能。 天线增益只是将能量有效集中,向某特定方向辐射/接收电磁波。 天线的增益由振子叠加而产生。增益越高,天线长度越长。 天线增益越高,方向性越好,能量越集中,波瓣越窄。