天线增益
天线波束宽度与增益 公式
天线波束宽度与增益公式天线波束宽度与增益公式引言：在无线通信领域中，天线是非常重要的组成部分，它能够将电能转换为无线电波并进行传输。
而天线波束宽度和增益则是衡量天线性能的重要指标。
本文将介绍天线波束宽度与增益的概念以及它们之间的关系，并给出相应的公式。
一、天线波束宽度的定义：天线波束宽度是指天线主辐射方向的宽度范围，它表示天线对无线信号的有效接收或发射范围。
波束宽度越小，天线的主辐射方向越集中，天线的指向性和定向性越强。
二、天线增益的定义：天线增益是指天线在某一方向上相对于理想点源天线的辐射功率增加的倍数。
天线增益越大，天线在指定方向上的辐射功率越大，信号的传输距离越远。
三、天线波束宽度与增益的关系：天线波束宽度和增益之间存在一定的关系。
一般来说，天线的波束宽度越小，增益越大。
这是因为当天线的波束宽度较小时，天线的主辐射方向更加集中，辐射功率更加集中在指定方向上，因此增益相对较大。
四、天线波束宽度与增益的计算公式：1. 波束宽度的计算公式：天线波束宽度可以通过以下公式进行计算：波束宽度= 2 * θ其中，θ是波束宽度的半功率角，表示天线主辐射方向与辐射功率最大值方向之间的夹角。
2. 增益的计算公式：天线增益可以通过以下公式进行计算：增益 = 10 * log10(辐射功率 / 输入功率)其中，辐射功率是指天线在指定方向上的辐射功率，输入功率是指输入到天线的功率。
需要注意的是，以上的计算公式是一般情况下的计算公式，并不能涵盖所有情况。
实际上，天线的波束宽度和增益还受到许多其他因素的影响，如天线的物理结构、工作频率、天线之间的距离等。
结论：天线波束宽度和增益是衡量天线性能的重要指标，它们之间存在一定的关系。
波束宽度越小，增益越大。
通过合理选择天线的波束宽度和增益，可以提高无线信号的传输距离和可靠性。
因此，在无线通信系统设计中，需要根据具体的应用场景和需求，选择合适的天线波束宽度和增益。
通过合理的天线设计和配置，可以提高无线通信系统的性能和覆盖范围，满足用户的需求。
天线增益
天线增益(续)
天线增益跟有效面积的关系是
G
4Ae
2
4f Ae c2
2
G=天线增益 Ae =有效面积 f=载波频率 c =光速(3108 m/s) =载波的波长
3
天线增益
天线增益
可用来度量天线的指向性，以理想的等向性天线任 一方向的输出功率为参考基准，天线在指定方向的 输出功率定义为天线增益
形状有关
1
天线增益可用来度量天线的指向性，以 理想的等向性天线任一方向的输出功率 为参考基准，天线在指定方向的输出功 率定义为天线增益。例如：假设一个增 益为3 dB的天线表示此天线比等向性天 线在该方向的功率多3 dB(功率2倍)。增 加在一特定方向的幅射能量表示会牺牲 其他方向的幅射能量，也就是说，降低 其他方向的幅射能量以增加某一方向的 能量，特别要注意的是天线增益不表示 输出能量比输入能量多，而是指向性的 一种度量罢了。
天线增益的计算公式.doc
天线增益的计算公式.doc天线增益的计算公式天线增益是指：在输⼊功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同⼀点处所产⽣的信号的功率密度之⽐。
它定量地描述⼀个天线把输⼊功率集中辐射的程度。
增益显然与天线⽅向图有密切的关系，⽅向图主瓣越窄，副瓣越⼩，增益越⾼。
可以这样来理解增益的物理含义--⼀为在⼀定的距离上的某点处产⽣⼀定⼤⼩的信号,如果⽤理想的⽆⽅向性点源作为发射天线，需要100W 的输⼊功率，⽽⽤增益为G = 13dB = 20的某定向天线作为发射天线时，输⼊功率只需100 / 20 = 5W。
换⾔之，某天线的增益，就其最⼤辐射⽅向上的辐射效果来说，与⽆⽅向性的理想点源相⽐，把输⼊功率放⼤的倍数。
半波对称振⼦的增益为G=2.15dBi o4个半波对称振⼦沿垂线上下排列，构成⼀个垂直四元阵，其增益约为G=8.15dBi（dBi这个单位表⽰⽐较对象是各向均匀辐射的理想点源）o如果以半波对称振⼦作⽐较对象，其增益的单位是dBd o半波对称振⼦的增益为G=0dBd （因为是⾃⼰跟⾃⼰⽐，⽐值为1 , 取对数得零值。
）垂直四元阵，其增益约为G=8.15 -2.15=6dBd。
天线增益的若⼲计算公式1）天线主瓣宽度越窄，增益越⾼。
对于⼀般天线，可⽤下式估算其增益：G （dBi） =10Lg{32000/ （2。
3dB,EX2。
3dB,H） }式中，2。
3dB,E与2 0 3dB,H分别为天线在两个主平⾯上的波瓣宽度; 32000是统计出来的经验数据。
2)对于抛物⾯天线，可⽤下式近似计算其增益：G (dBi) =10Lg(4.5X (D/XO) 2}式中，D为抛物⾯直径；⼊0为中⼼⼯作波长；4.5是统计出来的经验数据。
3)对于直⽴全向天线，有近似计算式G (dBi) =10Lg(2L/X0)式中，L为天线长度；⼊0为中⼼⼯作波长；天线的增益的考量在⽆线通讯的实际应⽤中，为有效提⾼通讯效果，减少天线输⼊功率，天线会做成各种带有辐射⽅向性的结构以集中辐射功率，由此就引申出“天线增益”的概念。
天线增益的计算公式
天线增益的计算公式
天线增益G的计算公式主要有以下几种：
1. 对于定向天线，其增益计算公式为G=10Lg(P2/P1)，其中P1和P2分别为换用被测天线前后的接收功率。
2. 对于一般天线，其增益可用下式估算：G（dBi）=10Lg{32000/
（2θ3dB,E×2θ3dB,H）}，式中，2θ3dB,E与2θ3dB,H分别为天线在两个
主平面上的波瓣宽度；32000 是统计出来的经验数据。
3. 对于抛物面天线，其增益可用下式近似计算：G（dBi）=10Lg{×（D/λ0）2}，式中，D 为抛物面直径；λ0为中心工作波长；是统计出来的经验数据。
4. 对于直立全向天线，其增益有近似计算式 G（dBi）=10Lg{2L/λ0}，式中，L 为天线长度；λ0 为中心工作波长。
5. 增益通常用分贝表示。
即：G=10lgPino/Pin，其中Pino为无耗理想点
源天线的输入功率，Pin为天线的输入功率。
6. G=η4πS/λ2=10lg（η（πD/λ）²），其中S-天线口径面积（平方米）；λ-工作波长（米）；D-抛物面口径（即面口直径）（米）；η-天线效率。
需要注意的是，上述计算公式并不一定适用于所有情况，且公式的使用取决于天线的具体类型。
在使用公式计算天线增益时，还需要注意公式的适用范围和限制。
天线接受能力增益计算公式
天线接受能力增益计算公式在无线通信领域，天线是起到接收和发送无线信号的重要设备。
天线的性能直接影响到通信系统的传输质量和覆盖范围。
而天线的接收能力增益是评估天线性能的重要指标之一。
接下来我们将介绍天线接收能力增益的计算公式及其相关知识。
天线接收能力增益是指天线在接收信号时相对于理想点源天线的增益。
它是一个无量纲的值，通常用分贝（dB）来表示。
天线接收能力增益的计算公式如下：Gr = Ae / λ^2。
其中，Gr为天线接收能力增益，Ae为天线的等效有效面积，λ为接收信号的波长。
天线的等效有效面积Ae是一个描述天线接收能力的重要参数。
它是指天线在接收信号时所能够接收到的有效信号的面积。
通常情况下，天线的等效有效面积与天线的物理尺寸、方向性以及工作频率有关。
在实际应用中，我们可以通过天线的等效有效面积来评估天线的接收能力。
接收信号的波长λ是指信号在空间中传播一个完整波长所需要的距离。
它与信号的频率有关，通常情况下，频率越高，波长越短。
在天线接收能力增益的计算公式中，波长的平方是用来表示接收信号的能量分布情况的。
通过天线接收能力增益的计算公式，我们可以看出，天线的接收能力增益与天线的等效有效面积和接收信号的波长有关。
在实际应用中，我们可以根据天线的等效有效面积和接收信号的频率来计算天线的接收能力增益，从而评估天线的接收性能。
除了天线接收能力增益的计算公式外，我们还需要了解一些影响天线接收能力增益的因素。
首先是天线的方向性。
天线的方向性越强，其接收能力增益就越大。
其次是天线的工作频率。
天线在不同频率下的接收能力增益也会有所不同。
再次是天线的等效有效面积。
天线的等效有效面积越大，其接收能力增益也会越大。
在实际应用中，我们可以通过天线的接收能力增益来评估天线的接收性能。
通过计算天线的接收能力增益，我们可以选择合适的天线来满足通信系统的需求。
同时，我们也可以通过优化天线的设计来提高天线的接收能力增益，从而提升通信系统的性能。
天线增益相关知识
h t t p ://ww w.m s cb s c.c o mh t t p ://ww w.m s cb s c.c o m/a s kp r o/本文档来源于移动通信网(mscbsc)技术问答，原文地址：/askpro/question5283天线增益是什么意思?对天线增益概念理解有点模糊,哪位给详解一下?--------------- 提问者：chgfagy 提问时间：2009-05-19 18:14:00————————————————————————————答：1、增益是用来表示天线集中辐射的程度。
其在某一方向的定义是指在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的场强的平方之比，即功率之比。
增益一般与天线方向图有关，方向图主瓣越窄，后瓣、副瓣越小，增益越高。
增益的单位用“dBi”或“dBd”表示。
2、天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力，它是选择基站天线最重要的参数之一。
一般来说，增益的提高主要是依靠减少垂直面向辐射的波束宽度，而在水平面上保持全向的辐射特性。
天线增益对移动通信系统运行极为重要，因为它决定蜂窝边缘的信号电平。
增加增益就可以在一确定方向上增大网络的覆盖范围，或者在确定范围内增大增益余量。
可以这样来理解增益的物理含义 ------ 为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号，如果用理想的无方向性点源作为发射天线，需要 100W 的输入功率，而用增益为 G = 13 dB = 20 的某定向天线作为发射天线时，输入功率只需 100 / 20 = 5W 。
换言之，某天线的增益，就其最大辐射方向上的辐射效果来说，与无方向性的理想点源相比，把输入功率放大的倍数。
半波对称振子的增益为 G=2.15dBi。
4 个半波对称振子沿垂线上下排列，构成一个垂直四元阵，其增益约为 G=8.15dBi( dBi 这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源 )。
天线增益的计算
天线增益的计算增益是指：在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。
它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。
增益显然与天线方向图有密切的关系，方向图主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。
可以这样来理解增益的物理含义------ 为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号，如果用理想的无方向性点源作为发射天线，需要1 00W 的输入功率，而用增益为G = 13 dB = 20 的某定向天线作为发射天线时，输入功率只需100 / 20 = 5W 。
换言之，某天线的增益，就其最大辐射方向上的辐射效果来说，与无方向性的理想点源相比，把输入功率放大的倍数。
半波对称振子的增益为G=2.15dBi。
4 个半波对称振子沿垂线上下排列，构成一个垂直四元阵，其增益约为G=8.15dBi( dBi 这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源)。
如果以半波对称振子作比较对象，其增益的单位是dBd 。
半波对称振子的增益为G=0dBd （因为是自己跟自己比，比值为1 ，取对数得零值。
）垂直四元阵，其增益约为G=8.15 –2.15=6dBd 。
天线增益的若干计算公式1）天线主瓣宽度越窄，增益越高。
对于一般天线，可用下式估算其增益：G（dBi）=10Lg{32000/（2θ3dB,E×2θ3dB,H）}式中，2θ3dB,E与2θ3dB,H分别为天线在两个主平面上的波瓣宽度；32000 是统计出来的经验数据。
2）对于抛物面天线，可用下式近似计算其增益：G（dBi）=10Lg{4.5×（D/λ0）2}式中，D 为抛物面直径；λ0为中心工作波长；4.5 是统计出来的经验数据。
3）对于直立全向天线，有近似计算式G（dBi）=10Lg{2L/λ0}式中，L 为天线长度；λ0 为中心工作波长；关于天线的db, dBi，dBd等单位有些朋友往往比较容易混淆这些单位，dB取的都是以对数值为基础的。
天线增益的计算公式
天线增益的计算公式天线增益是描述天线辐射功率相对于理想点源天线的增加量。
它用于比较不同天线的辐射效果，通常以分贝(dB)为单位。
在计算天线增益时，我们需要知道以下几个参数：1.方向性：天线的方向性是指其辐射功率在不同方向上的分布情况。
受到制约的天线会使辐射功率在一些方向上得到增强，从而提高了天线的增益。
2.前向增益：前向增益是指天线在最大辐射方向上的辐射功率与相同功率的理想点源天线的辐射功率之比。
它是用来衡量天线在最大辐射方向上的辐射效果。
3.方向图：天线的辐射方向图描述了其辐射功率在空间中的分布情况。
通过方向图，我们可以确定天线在不同方向上的辐射功率，从而计算出其增益。
根据这些参数，天线增益可以通过以下两种方法计算：1.粗略估算方法：1.1.单源公式：对于天线的偶极子辐射，可以使用以下公式来计算增益(G)：G=4π(辐射功率)/(总辐射功率)其中，辐射功率是指天线在一些方向上的辐射功率，总辐射功率是指天线在全球范围内的辐射功率。
1.2.估算方法：对于天线的指向性辐射，我们可以使用以下公式来计算增益(G)：G = 10log(辐射功率/平均辐射功率)其中，辐射功率是指天线在一些方向上的辐射功率，平均辐射功率是指天线在全方向上的平均辐射功率。
2.精确计算方法：在精确计算天线增益时，我们需要考虑天线的方向图以及其工作频率。
具体的计算方法如下：2.1.先测量天线的方向图：使用天线测试仪器，测量天线在不同方向上的辐射功率。
2.2.计算辐射效果：使用以下公式来计算天线在一些方向上的增益(G)：G(θ) = 10log(辐射功率(θ)/比较功率)其中，辐射功率(θ)是指天线在方位角θ处的辐射功率，比较功率是参考天线的辐射功率。
通过测量和计算，我们可以得到天线在不同方向上的增益值。
总的天线增益可以通过取所有方向上的增益的最大值来确定。
在实际应用中，天线增益是一个非常重要的参数，可以用于引导电信系统的设计和优化，以便提高系统的性能和覆盖范围。
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1、增益是用来表示天线集中辐射的程度。
其在某一方向的定义是指在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的场强的平方之比，即功率之比。
增益一般与天线方向图有关，方向图主瓣越窄，后瓣、副瓣越小，增益越高。
增益的单位用“dBi”或“dBd”表示。
2、天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力，它是选择基站天线最重要的参数之一。
一般来说，增益的提高主要是依靠减少垂直面向辐射的波束宽度，而在水平面上保持全向的辐射特性。
天线增益对移动通信系统运行极为重要，因为它决定蜂窝边缘的信号电平。
增加增益就可以在一确定方向上增大网络的覆盖范围，或者在确定范围内增大增益余量。
可以这样来理解增益的物理含义------ 为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号，如果用理想的无方向性点源作为发射天线，需要100W 的输入功率，而用增益为G = 13 dB = 20 的某定向天线作为发射天线时，输入功率只需100 / 20 = 5W 。
换言之，某天线的增益，就其最大辐射方向上的辐射效果来说，与无方向性的理想点源相比，把输入功率放大的倍数。
半波对称振子的增益为G=2.15dBi。
4 个半波对称振子沿垂线上下排列，构成一个垂直四元阵，其增益约为G=8.15dBi( dBi 这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源)。
如果以半波对称振子作比较对象，其增益的单位是dBd 。
半波对称振子的增益为G=0dBd （因为是自己跟自己比，比值为 1 ，取对数得零值。
）垂直四元阵，其增益约为G=8.15–2.15=6dBd 。
对于水平极化方式的天线来讲，通常以一个半波水平放置的偶极子天线为标准天线，其增益为0dB（实际指dBd）。
调频二偶极子反射板天线的增益通过计算和实验数据，其结果基本一致。
相对于半波偶极子天线的增益最高只能做到7.5dB。
当天线在进行组阵时，天线系统增益为7.5dB。
计算推论如下：总功率在一层四面分配时，天线功率将损失6dB，此时天线增益为7.5-6.5=1.5dB；再根据天线层数增加一倍时天线系统增益将增加3dB的原理，因此两层天线增益就为1.5+3=4.5dB；当天线层数为四层时，天线系统增益就为1.5+3+3=7.5dB，故四层四面调频二偶极子板天线系统增益也只能做到7.5dB。
若天线为全波长二偶极子板天线时，其单片天线增益可以做到8-8.5dB，四层四面分配组阵时，其单片天线增益为8-8.5dB。
目前使用的天线增益，一般在0dBi到20dBi之间
室内：一般采用0 - 8 dBi增益的天线
室外：一般采用9 - 18 dBi增益的天线
高速公路：一般采用20dBi增益的天线
天线增益的若干计算公式
1）天线主瓣宽度越窄，增益越高。
对于一般天线，可用下式估算其增益：
G（dBi）=10Lg{32000/（2θ3dB,E×2θ3dB,H）}
式中，2θ3dB,E与2θ3dB,H分别为天线在两个主平面上的波瓣宽度；
32000 是统计出来的经验数据。
2）对于抛物面天线，可用下式近似计算其增益：
G（dBi）=10Lg{4.5×（D/λ0）2}
式中，D 为抛物面直径；
λ0为中心工作波长；
4.5 是统计出来的经验数据。
3）对于直立全向天线，有近似计算式
G（dBi）=10Lg{2L/λ0}
式中，L 为天线长度；λ0 为中心工作波长。