主流卫星通信天线对比
(整理)几种天线的比较.
天线是卫星通信系统的重要组成部分，是地球站射频信号的输入和输出通道，天线系统性能的优劣影响整个通信系统的性能。
地球站与卫星之间的距离遥远，为保证信号的有效传输，大多数地球站采用反射面型天线。
反射面型天线的特点是方向性好，增益高，便于电波的远距离传输。
反射面的分类方法很多，按反射面的数量可分为双反射面天线和单反射面天线；按馈电方式分为正馈天线和偏馈天线；按频段可分为单频段天线和多频段天线；按反射面的形状分为平板天线和抛物面天线等。
下文对一些常用的天线作简单介绍。
1．抛物面天线抛物面天线是一种单反射面型天线，利用轴对称的旋转抛物面作为主反射面，将馈源置于抛物面的焦点F上，馈源通常采用喇叭天线或喇叭天线阵列，如图1所示。
发射时信号从馈源向抛物面辐射，经抛物面反射后向空中辐射。
由于馈源位于抛物面的焦点上，电波经抛物面反射后，沿抛物面法向平行辐射。
接收时，经反射面反射后，电波汇聚到馈源，馈源可接收到最大信号能量。
图1 抛物面天线抛物面天线的优点是结构简单，较双反射面天线便于装配。
缺点是天线噪声温度较高；由于采用前馈，会对信号造成一定的遮挡；使用大功率功放时，功放重量带来的结构不稳定性必须被考虑。
2．卡塞格伦天线卡塞格伦天线是一种双反射面天线，它由两个发射面和一个馈源组成，如图2所示。
主反射面是一个旋转抛物面，副反射面为旋转双曲面，馈源置于旋转双曲面的实焦点F1上，抛物面的焦点与旋转双曲面的焦点重合，即都位于F2点。
从从馈源辐射出来的电磁波被副反射面反射向主反射面，在主反射面上再次被反射。
由于主反射面的焦点与副反射面的焦点重合，经主副反射面的两次反射后，电波平行于抛物面法向方向定向辐射。
对经典的卡塞格伦天线来说，副反射面的存在遮挡了一部分能量，使得天线的效率降低，能量分布不均匀，必须进行修正。
修正型卡塞格伦天线通过天线面修正后，天线效率可提高到0.7—0.75，而且能量分布均匀。
目前，大多数地球站采用的都是修正型卡塞格伦天线。
几种常用卫星天线的工作原理和性能的比较
理来 说 ， 常见 的卫 星天线 又分 为 ： 物 面天线 、 抛 卡塞 格 伦天线 、 环焦 天线等几 种 。
图 １ Βιβλιοθήκη ３ 工 作 原 理 卫 星 天线 的反 射 面 由主反 射 面 和副 反 射面 两部
分组成 。 物面天线 、 抛 偏馈 天线 没有副 反射面 ， 主反射
面均 是 由抛 物线 旋转 而 形成 的抛 物面 。卡塞 格 伦 天 线、 环焦 天线 的主反 射面也 是 由抛物 线旋转 而形 成 的
即 ： Ｐ＋ ｌ ＝ Ｐ＋ ２ Ｆ ＩＰＡｌＦ ２ ＰＡ２
（ ） 曲线 的性质 ２双 平 面内 ， 两个定 点 Ｆ 、２的距 离 的差 的绝 对值 与 ｌＦ
面， 而环焦 天线 的副反射 面是椭 圆面 。
要 了解 抛物 面 天线 、 卡塞 格 伦 天线 、 焦 天线 和 环
始终 为一定 值 的点 所形 成的轨 迹 叫做 双 曲线 。 两个定
从图 ５中可以看出， 标准型卡塞格伦天线由三部
蕾 ÷ 囊
过反射 ￣ ， Ｆｔ Ｃ
一
分 成 即 个 物 形 的 反 面一 双 面 组 ，一 抛 面 成 主 射 ，个 曲
个 形 的副 反射 面和一个 馈源 喇叭 。
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卫星广播
有 线 电视 技 术
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摘 要 ： 文 介 绍卫 星 天 线 的工 作 原 理 ， 将 它们 的性 能特 点 进 行 比较 。 本 并 关 键词 ： 卫星 天 线 工作 原 理 性 能 比较
同相聚 焦保 证 了经 过反 射 面 反射 汇 聚 在焦 点 处
几种短波天线的比较
几种短波天线的比较(ZT)这里我们是常见的几款短波天线，如国产的10米波段1/2波长垂直天线，曰本钻石公司的HV-4，自制的加感天线，自制的DP天线。
当然，还很多的其他的天线类型。
这次只是对这几款用过的做一个比较，讲一讲个人的一些体会，希望能大家有所帮助。
还是会再继续寻找，试图找出更符合个人需要，容易制作和携带的野营天线。
1.国产的10米波段1/2波长垂直天线：这种天线好处很多，增益高，发射仰角低，受环境影响小，无须调整，架设高度低，可以直接放在地上。
缺点是单波段天线，一个波段得要一根。
另外每节1米左右，携带不算很麻烦也不算容易。
2.曰本钻石公司的HV-4：这是一款车天线，是适合放在车顶使用的，曾经用吸盘吸在普桑顶上，在行驶的汽车上用15米波段联络曰本电台效果非常好。
但是不把它安装在车上，它就无法正常工作，即使加上了模拟地线，谐振点也全部偏低，21MHz波段的谐振点到了18MHz。
所以其实是不适合野营使用的。
3.自制的加感天线：振子是1.5米长的拉杆天线，收起来的时候很短。
加感线圈在底部，另外还需要地线配合。
由于当年调试的时候是把天线斜挑出阳台，地线自然下垂的形态。
所以今天曾经试图把天线振子竖起来，地线拉水平，或斜向下45度，就都无法谐振。
只有摆成当年调试的样子，才能谐振。
回想以前玩野外操作的时候，这类天线的加感线圈都是做很多抽头出来，到地方再重新找抽头位置。
看来这天线也必须这样做才成，它太受环境的影响。
这种天线携带还算容易，不过振子短，有效辐射长度短，效率不会很高。
但是也不算太差。
阻抗匹配概念阻抗匹配（Impedance matching）是微波电子学里的一部分，主要用于传输线上，来达至所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的，不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。
大体上，阻抗匹配有两种，一种是透过改变阻抗力（lumped-circuit matching），另一种则是调整传输线的波长（transmission line matching）。
【选择攻略】2.4GHz 频段天线选择
2.4GHz 频段天线选择天线(antenna)是一种能量变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介中传播的电磁波，或者进行相反的变换。
对于设计一个应用于射频系统中的小功率、短距离的2.4GHz无线收发设备，天线的设计和选择是其中的重要部分，良好的天线系统可以使通信距离达到最佳状态。
2.4GHz天线的种类也很多，不同的应用需要不用的天线。
天线简介图1 天线传输原理为保证天线的传输效率，天线的长度大约是电磁波波长的1/4，所以信号频率越低，波长越长，天线的长度越长；信号频率越高，波长越短，天线的长度越短。
则常用的2.4GHz 频段频率高，波长短，天线的长度短，可用内置天线，也可以用外置天线。
天线做的更短，如1/8波长或1/16波长，也可以使用，只是效率会下降。
某些设备会采用“短天线+LNA”的方式，也能达到长天线的接收效果。
但是短天线要达到长天线的发射效果，就需要提升发射功率了，因此对讲机需要发射信号，都是长的外置天线，而FM收音机只收不发，有内置接收天线。
例如2G(900MHz)、4G(700-2600MHz)、WIFI和蓝牙(2.4GHz)、GPS(1.5GHz)，这些常用的物联网通信方式，可以做内置天线。
对于手持机、穿戴设计、智能家居等小尺寸产品，很少使用外置天线，普遍采用内置天线。
集成度高，产品外观更美观，性能比外置天线略弱一点。
物联网、智能硬件产品，要联网传输数据，都需要有天线。
空间越小、频段越多，天线设计越复杂。
外置天线一般都是标准品，买频段合适的，无需调试，即插即用。
例如快递柜、售货机这些，普遍使用磁吸的外置天线，吸在铁皮外壳上即可。
这些天线不能放在铁皮柜里面，金属会屏蔽天线信号，所以只能放在外面。
优点是使用方便、价格便宜，缺点是不能用在小尺寸产品上。
天线类别那如何从众多的2.4GHz天线中选择出适合自己无线收发设备的2.4GHz天线，接下来就通过对2.4GHz天线的分类和分类对比来介绍如何选择2.4GHz天线。
通信技术中的卫星通信与天线技术
通信技术中的卫星通信与天线技术随着科技的不断进步，通信技术已经成为了现代社会不可或缺的一部分。
在通信技术的发展中，卫星通信与天线技术起到了重要的作用。
本文将探讨卫星通信和天线技术在通信领域的应用和发展。
卫星通信是一种通过卫星进行信息传输的技术。
通过将卫星置于地球轨道上，可以实现遍布全球的无线通信。
卫星通信具有广覆盖、高可靠性和大容量等特点，在远距离通信和广播、电视传输等方面发挥着重要作用。
在卫星通信中，主要涉及到两个方面的技术：卫星上行和卫星下行。
首先是卫星上行技术。
卫星上行是指由地面站向卫星发送信号。
在这个过程中，天线是至关重要的组成部分。
天线的作用是将地面站发射的电波精确地聚焦到卫星上。
天线的设计与制造需要考虑到信号的频率、方向性、增益和极化等因素。
常见的卫星通信天线包括方向天线、高利得天线和扁平天线等。
不同类型的天线适用于不同的通信需求，如扁平天线适用于海事通信和行业监测，方向天线适用于广播和电视传输。
其次是卫星下行技术。
卫星下行是指卫星向地球发送信号。
在这个过程中，地面站接收到信号后需要解码和处理。
卫星通信中地面站的天线同样起到非常关键的作用。
地面站的天线负责接收卫星传回的信号，并将其转换成电信号。
电信号将通过解码设备被解码和处理，最终转换成可供人们理解的信息。
地面站的天线数量和配置取决于需求。
高密度地区通常需要更多的天线进行接收。
值得一提的是，在卫星通信中，天线技术的发展也非常快速。
传统的天线设计往往笨重且不方便安装和调整。
然而，随着科技的进步，一些新型的天线设计推出，例如可调式天线和自适应天线。
这些新型天线可以根据实时的通信需求进行调整和优化，大大提高了通信的效率和性能。
除了卫星通信，天线技术还广泛应用于其他领域，如无线通信、移动通信和雷达系统等。
天线技术在这些领域的应用也在持续不断地发展和创新。
总而言之，卫星通信和天线技术在现代通信领域起着重要的作用。
通过卫星通信，我们可以实现全球范围内的无线通信和传输，为人们提供了更方便和高效的通信方式。
各类天线总结
概述：19世纪30年代，有线电报通信试验成功后，用电磁系统传递信息的电信事业便迅速发展起来。
第一代移动通信(1G)商业化是从20世纪80年代开始的，主要特点是模拟信号频率调制、频分双工和频分多址、基于电路交换技术。
第二代移动通信(2G)采用了数字调制，是多时隙共有一个载波，改进了第一代通信的保密性差、频谱利用率低、通话质量不高等缺点。
第三代移动通信(3G)是一种在第二代移动通信技术基础上进一步演进的以宽带CDMA为主的新一代移动通信。
4G是第四代移动通信及其技术的简称，是继第三代以后的又一次无线通信技术演进，与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像的技术产品。
其开发更加具有明确的目标性：提高移动装置无线访问互联网的速度。
无线通信的场强覆盖状况对任何系统都是保证通信质量的先决条件。
基站天线在无线通信系统的覆盖中起着重要的作用，对系统的通信质量、干扰程度甚至对工程投资都有很大影响。
本文对于移动通信中的天线性能进行了比较。
GSM天线技术特点随着社会的发展移动电话越来越普及，人们对通信质量的要求也越来越高。
GSM系统作为第二代移动通信系统，在网络规模不断扩大的情况下，受频率资源的限制，频率复用度必然增加；由于规划或地理位置的原因，在多小区的情况下多会产生同频邻频干扰，参数设置不当，也会严重影响系统运行质量。
所有这些都将使网络服务性能变差。
为使网络资源能够合理配置和使用这就要求移动运营商持续不断地进行网络优化，改善系统性能，提高自己的竟争力，这也是电信企业的生存基础。
下面介绍一种GSM天线：无论是GSM还是CDMA，板状天线是用得最为普遍的一类极为重要的基站天线。
这种天线的优点是：增益高、扇形区方向图好、后瓣小、垂直面方向图俯角控制方便、密封性能可靠以及使用寿命长。
板状天线也常常被用作直放站的用户天线，根据作用扇形区的范围大小，应选择相应的天线型号。
a基站板状天线基本技术指标示例：b：状天线高增益的形成板状天线高增益的形成由于多径传输，使得信号场强的空间分布变得相当复杂，波动很大，有的地方信号场强增强，有的地方信号场强减弱；也由于多径传输的影响，还会使电波的极化方向发生变化。
移动通信天线类型比较
移动通信天线类型比较移动通信天线的技术发展很快，最初我国主要使用普通的定向和全向型移动天线，后来开始使用机械天线，现在一些省市的移动网已经开始采纳电调天线和双极化移动天线。
由于目前移动通信系统中使用的各种天线的使用频率，增益和前后比等指标差别不大，都符合网络指标要求，我们将重点从移动天线下倾角度改变对天线方向图及无线网络的影响方面，对几种天线进行分析比较。
机械天线所谓机械天线，是指使用机械调整下倾角度的移动天线。
机械天线与地面垂直安装好以后，如果因网络优化的要求，需要调整天线背面支架的位置改变天线的倾角来实现。
在调整过程中，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，所以天线方向图容易变形。
实践证明：机械天线的最佳下倾角度为1°-5°；当下倾角度在5°-10°变化时，其天线方向图稍有变形但变化不大；当下倾角度在10°-15°变化时，其天线方向图变化较大；当机械天线下倾15°后，天线方向图形状改变很大，从没有下倾时的鸭梨形变为纺锤形，这时虽然主瓣方向覆盖距离明显缩短，但是整个天线方向图不是都在本基站扇区内，在相邻基站扇区内也会收到该基站的信号，从而造成严重的系统内干扰。
电调天线所谓电调天线，是指使用电子调整下倾角度的移动天线。
电子下倾的原理是通过改变共线阵天线振子的相位，改变垂直分量和水平分量的幅值大小，改变合成分量场强强度，从而使天线的垂直方向性图下倾。
由于天线各方向的场强强度同时增大和减小，保证在改变倾角后天线方向图变化不大，使主瓣方向覆盖距离缩短，同时又使整个方向性图在服务小区扇区内减小覆盖面积但又不产生干扰。
实践证明，电调天线下倾角度在1°-5°变化时，其天线方向图与机械天线的大致相同；当下倾角度在5°-10°变化时，其天线方向图较机械天线的稍有改善；当下倾角度在10°-15°变化时，其天线方向图较机械天线的变化较大；当机械天线下倾15°后，其天线方向图较机械天线的明显不同，这时天线方向图形状改变不大，主瓣方向覆盖距离明显缩短，整个天线方向图都在本基站扇区内，增加下倾角度，可以使扇区覆盖面积缩小，但不产生干扰，这样的方向图是我们需要的，因此采用电调天线能够降低呼损，减小干扰。
卫星天线的介绍
常见卫星电视接收天线介绍摘要：卫星电视接收天线是有线电视前端的重要组成部分之一，本文重点介绍了常见的卫星电视接收天线的类型及优缺点，用图说明了其工作原理。
关键词：卫星电视接收天线类型工作原理优缺点卫星电视接收天线是有线电视前端重要组成部分，主要用于接收电视节目信号，其原理是利用电波的反射原理，将电波集焦后，辐射到馈源上的高频头，然后通过馈线将信号传送到卫星接收机并解码出电视节目。
卫星接收天线形式有多种多样，但最常见的有以下几种：一、正馈（前馈）抛物面卫星天线正馈抛物面卫星接收天线类似于太阳灶，由抛物面反射面和馈源组成。
它的增益和天线口径成正比，主要用于接收C波段的信号。
由于它便于调试，所以广泛的应用于卫星电视接收系统中。
它的馈源位于反射面的前方，故人们又称它为前馈天线（如图1所示）。
正馈抛物面卫星天线的缺点是：1、馈源是背向卫星的，反射面对准卫星时，馈源方向指向地面，会使噪声温度提高。
2、馈源的位置在反射面以上，要用较长的馈线，这也会使噪声温度升高。
3、馈源位于反射面的正前方，它对反射面产生一定程度的遮挡，使天线的口径效率会有所降低。
优点就是反射面的直径一般为1.2--3M，所以便于安装，而且接收卫星信号时也比较好调试。
二、卡塞格伦（后馈式抛物面）天线卡塞格伦是一个法国物理学家和天文学家，他于1672年设计出卡塞格伦反射望远镜。
1961年，汉南将卡塞格伦反射器的结构移植到了微波天线上，他采用了几何光学的方法，分析了反射面的形状，并提出了等效抛物面的概念。
卡塞格伦天线，它克服了正馈式抛物面天线的缺陷，由一个抛物面主反射面、双曲面副反射面、和馈源构成，是一个双反射面天线，它多用作大口径的卫星信号接收天线或发射天线。
抛物面的焦点与双曲面的虚焦点重合，而馈源则位于双曲面的实焦点之处，双曲面汇聚抛物面反射波的能量，再辐射到抛物面后馈源上（如图2所示）。
由于卡塞格伦天线的馈源是安装在副反射面的后面，因此人们通常称它为后馈式天线，以区别于前馈天线。
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常用卫星通信天线介绍（一）
原文：寇松江（爱科迪）
★★★★（7020207）添加点图片
天线是卫星通信系统的重要组成部分，是地球站射频信号的输入和输出通道，天线系统性能的优劣影响整个通信系统的性能。
地球站与卫星之间的距离遥远，为保证信号的有效传输，大多数地球站采用反射面型天线。
反射面型天线的特点是方向性好，增益高，便于电波的远距离传输。
反射面的分类方法很多，按反射面的数量可分为双反射面天线和单反射面天线；按馈电方式分为正馈天线和偏馈天线；按频段可分为单频段天线和多频段天线；按反射面的形状分为平板天线和抛物面天线等。
下文对一些常用的天线作简单介绍。
1．抛物面天线
抛物面天线是一种单反射面型天线，利用轴对称的旋转抛物面作为主反射面，将馈源置于抛物面的焦点F上，馈源通常采用喇叭天线或喇叭天线阵列，如图1所示。
发射时信号从馈源向抛物面辐射，经抛物面反射后向空中辐射。
由于馈源位于抛物面的焦点上，电波经抛物面反射后，沿抛物面法向平行辐射。
接收时，经反射面反射后，电波汇聚到馈源，馈源可接收到最大信号能量。
图1 抛物面天线
抛物面天线的优点是结构简单，较双反射面天线便于装配。
缺点是天线噪声温度较高；由于采用前馈，会对信号造成一定的遮挡；使用大功率功放时，功放重量带来的结构不稳定性必须被考虑。
2．卡塞格伦天线
卡塞格伦天线是一种双反射面天线，它由两个发射面和一个馈源组成，如图2所示。
主反射面是一个旋转抛物面，副反射面为旋转双曲面，馈源置于旋转双曲面的实焦点F1上，抛物面的焦点与旋转双曲面的焦点重合，即都位于F2点。
从从馈源辐射出来的电磁波被副反射面反射向主反射面，在主反射面上再次被反射。
由于主反射面的焦点与副反射面的焦点重合，经主副反射面的两次反射后，电波平行于抛物面法向方向定向辐射。
对经典的卡塞格伦天线来说，副反射面的存在遮挡了一部分能量，使得天线的效率降低，能量分布不均匀，必须进行修正。
修正型卡塞格伦天线通过天线面修正后，天线效率可提高到0.7—0.75，而且能量分布均匀。
目前，大多数地球站采用的都是修正型卡塞格伦天线。
卡塞格伦天线的优点是天线的效率高，噪声温度低，馈源和低噪声放大器可以安装在天线后方的射频箱里，这样可以减小馈线损耗带来的不利影响。
缺点是副反射面极其支干会造成一定的遮挡。
图2 卡塞格伦天线
3．格里高利天线
格里高利天线也是一种双反射面天线，也由主反射面、副反射面及馈源组成，如图3所示。
与卡塞格伦天线不同的是，它的副反射面是一个椭球面。
馈源置于椭球面的一个焦点F1上，椭球面的另一个焦点F2与主反射面的焦点重合。
格里高利天线的许多特性都与卡塞格伦天线相似，不同的是椭球面的焦点是一个实焦点，所有波束都汇聚于这一点。
图3格里高利天线
4．环焦天线
对卫星通信天线的总要求是在宽频带内有较低的旁瓣、较高的口面效率及较高的G/T值，当天线的口面较小时，使用环焦天线能较好地同时满足这些要求。
因此，环焦天线特别适用于VSAT地球站。
环焦天线由主反射面、副反射面和馈源喇叭三部分组成，结构如图4所示。
主反射面为部分旋转抛物面，副反射面由椭圆弧CB绕主反射面轴线OC旋转一周构成，馈源喇叭位于旋转椭球面的一个焦点M上。
由馈源辐射的电波经副反射面反射后汇聚于椭球面的另一焦点M’，M’是抛物面OD的焦点，因此，经主反射面反射后的电波平行射出。
由于天线是绕机械轴的旋转体，因此焦点M’构成一个垂直于天线轴的圆环，故称此天线为环焦天线。
环焦天线的设计可消除副反射面对电波的阻挡，也可基本消除副反射面对馈源喇叭的回射，馈源喇叭和副反射面可设计得很近，这样有利于在宽频带内降低天线的旁瓣和驻波比，提高天线效率。
缺点是主反射面地利用率低，如图4所示，AA’间的区域没有作用。
图4环焦天线
5．偏馈型天线
无论是抛物面天线，还是卡塞格伦天线，都有一个缺点，总有一部分电波能量被副反射面阻挡，造成天线增益下降，旁瓣增益增高。
可以使用天线偏馈技术解决这个问题。
所谓偏馈天线，就是将馈源和副反射面移出天线主反射面的辐射区，这样就不会遮挡主波束，从而提高天线效率，降低旁瓣电平。
偏馈型天线广泛应用于口径较小的地球站。
这类天线的几何结构比轴对称天线的结构要复杂得多，特别是双反射面偏馈型天线，其馈源、焦距的调整要复杂得多。
图5偏馈天线
6．双频段天线
如果使用频率选择表面（FSS）作副反射面，就可以构成双频段天线。
FSS是一种空间滤波器，通过在空间放置周期性的金属贴片或金属缝隙构成，它在某些频率可让电磁波无衰减的通过，而在另外一些频率将电磁波完全反射。
其结构及电磁特性如图6所示，在频率f1电磁波被完全反射，在频率f2电磁波完全通过。
如果我们使用这样的FSS 作副反射面，并使馈源1工作在f1，馈源2工作在f2，则两个馈源可无干扰地工作在同一副天线上，如图7所示。
利用相同地原理，可制成多频段天线，这种技术已在卫星上得到应用。
这种天线地优点是可有效利用反射面，降低天线重量。
图6 FSS的结构及电磁特性图7双频段天线
参考资料
[1] John D.Kraus ，Ronald J.Marhefka著. 章文勋译. 天线. 北京：电子工业出版社，2004.
[2]林昌禄等著.天线工程手册. 北京：电子工业出版社，2002.
[3]王丽娜等著.卫星通信系统.北京：国防工业出版社，2006.
[4] B.A. Munk. Frequency Selective Surfaces, Theory and Design. New York: Wiley, 2000.。