天线原理
天线接收原理
天线接收原理
天线接收原理是指通过天线将电磁波转换成电信号的过程。
电磁波作为一种无线电波，可以传播无线电信号。
在无线通信中，发送端将电信号转换成电磁波，通过天线发送出去，接收端的天线将接收到的电磁波转换成电信号，供接收设备进行解码和处理。
天线接收原理的基础是电磁感应定律。
根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动或与磁场交互时，会在导体中产生感应电动势。
天线作为接收设备中的导体，当电磁波通过天线时，电磁波的电场和磁场将作用在天线上，引起天线中的电荷分布发生变化，从而产生感应电动势。
感应电动势的大小与电磁波的频率、入射角度等因素有关。
当电磁波的频率与天线的共振频率相近时，感应电动势将达到最大值。
因此，在设计天线时，需要根据不同的通信频率选择合适的天线尺寸和结构，以提高接收效果。
天线接收信号的过程一般包括信号采集、信号放大和信号处理等阶段。
在接收阶段，天线将接收到的微弱电信号送入增益器进行放大，以增加信号的强度。
随后，通过滤波器对信号进行滤波，以去除杂散信号和其他频率的干扰。
最后，经过解调和解码等处理，将信号转换成可被接收设备识别的形式，实现信号的提取和传输。
综上所述，天线接收原理是基于电磁感应定律，通过天线将电磁波转换成电信号的过程。
该原理是无线通信中的基础，通过
天线接收设备可以获取到发送端发送的信号，并进行后续的处理和解码。
收音机天线 原理
收音机天线原理
收音机天线的工作原理有两种，分别是电磁感应原理和电波传播原理。
1. 电磁感应原理：根据法拉第电磁感应定律，当一根导体运动于磁场中时，就会产生感应电动势。
收音机天线利用这一原理来接收调幅电台的信号。
天线是由一根导线或者金属杆组成的，它们可以看作是一个螺线管。
当电磁波通过天线时，由于电磁波的振动会产生变化的电磁场，导致天线上的电子受到电磁力的作用而发生运动。
根据电磁感应原理，运动的电子就会在导线或者金属杆两端产生感应电动势。
接着，这个感应电动势会传递给调谐电路，进一步处理信号以获得音频。
2. 电波传播原理：收音机天线也可以利用电波传播的原理来接收无线电信号。
调幅电台发射的电波在空气中传播，当电波遇到天线时，会发生无线电波的反射、折射和绕射现象。
这些现象造成天线上电场和磁场的分布发生变化，从而产生感应电动势。
这个感应电动势会传送到调谐电路，进一步提取出音频信号。
综上所述，收音机天线的工作原理主要基于电磁感应和电波的传播。
通过接收电磁波产生的感应电动势或者捕捉电波的反射、折射和绕射现象，天线能够将无线电信号转换为电信号，并传递到调谐电路中进行进一步处理，最终得到可听见的音频信号。
(完整版)天线原理介绍
可能产生的三阶交调 频段（MHz） 860~890
916~973
925~940 948~966 1785~1845 1830~1860 2115~2160 2095~2140
可能产生的五阶交调 频段（MHz） 850~900
897~992
920~945 942~972 1765~1865 1820~1870 2100~2175 2080~2155
900MHz： 最小： 3m
建议：6m 1800MHz： 最 小 ： 2m
建议：4m
天线原理—天线基本概念
应用 环境
密集建筑区 (室内)
密集建筑区 (室外)
一般城镇 (室内)
一般城镇 (室外)
农村
极化分集 增益(dB)
空间分集 增益(dB)
3.7
5.0
4.7
3.3
4.0
3.7
5.7
4.7
2.7
5.3
可靠性能的测试
振动试验
风洞试验
天线指标测试
高低温湿热试验
汽车模拟试验
淋水试验
Thanks!
结论
三阶、五阶都不落入到 Rx的接收范围
三阶不落入到Rx的接收 范围，五阶落入到Rx的
接收范围
三阶、五阶都不落入到 Rx的接收范围
三阶、五阶都不落入到 Rx的接收范围
三阶、五阶都不落入到 Rx的接收范围
三阶、五阶都不落入到 Rx的接收范围
三阶、五阶都不落入到 Rx的接收范围
三阶、五阶都不落入到 Rx的接收范围
天线原理—天线基本概念
前后比较差
前后比较好
天线原理—天线基本概念
实际站点的后瓣、旁瓣信号过强的原因分析
1、天线本身指标不合格，前后比、旁瓣不理想 2、扇区规划不合理、主方向反射、折射严重（如玻璃外墙阻挡、金属物质遮挡等）
手机天线工作原理
手机天线工作原理
手机天线工作原理是基于电磁辐射的原理。
手机天线是一种电磁波辐射源，用于发送和接收无线信号。
它通过将电磁能量转化为电磁波的形式，以实现无线通信。
手机天线采用的是电磁波传输，其中电磁波由电场和磁场组成。
当手机天线与无线通信设备相连时，它会将电流引入天线，并产生一个交变电场和磁场。
首先，手机内部的电路将要发送的信息转换成无线电频率的电流。
然后，这个电流经过手机天线，进一步被转化为电磁波。
手机天线会将电场和磁场无线传输到空气中。
电磁波的传输是通过电场和磁场的交替变化实现的。
当电磁波遇到接收设备时，接收设备的天线会接收到电磁波并将其转换成电流。
这样，接收设备就能解码并还原出原始的信息。
手机天线的设计和位置对信号质量有着重要影响。
通常，手机天线被放置在手机内部的边缘位置，以最大程度地减少对信号的干扰。
此外，天线长度和形状也会影响天线的工作效果。
总的来说，手机天线的工作原理是将电磁能量转换为电磁波，并实现无线通信。
通过与接收设备的天线相互作用，手机天线能够传输和接收无线信号，实现手机的无线通信功能。
天线射频技术的基本原理和应用
天线射频技术的基本原理和应用1. 引言天线射频技术是无线通信中不可或缺的核心技术之一。
它在无线通信中起着收发信号的重要作用。
本文将介绍天线射频技术的基本原理和应用，并分析其在不同领域中的重要性。
2. 天线射频技术基本原理2.1 天线的工作原理天线是将电磁波转化为电信号或将电信号转化为电磁波的装置。
它通过接收或辐射电磁波来实现信号的传输。
天线的工作原理可以简化为以下几个步骤：•接收电磁波：天线通过接收电磁波的方式将电磁波转化为电信号。
•放大电信号：接收到的电信号通过天线内部的电路放大，增加信号的强度。
•辐射电磁波：放大后的信号被转化为电磁波，从而被传输到目标设备或区域。
2.2 射频技术的基本原理射频技术是指在超高频（UHF）和高频（HF）范围内进行信号传输和通信的技术。
射频技术的基本原理包括以下几个方面：•调制：通过将低频信号与高频载波信号进行合成，将信息传输到载波中。
•解调：将接收到的调制信号还原为原始的低频信号。
•放大：增加信号的强度，以提高传输距离和可靠性。
•滤波：去除无效的频率成分，以增强信号的质量。
3. 天线射频技术的应用3.1 通信领域天线射频技术在通信领域中有着广泛的应用。
无线通信技术（如移动通信和无线局域网）需要天线来实现信号的传输和接收。
天线射频技术在提高通信质量、扩大覆盖范围和增加通信容量方面发挥着重要作用。
3.2 遥感领域遥感技术利用天线射频技术进行数据的采集和传输。
通过遥感技术，可以获取到卫星、飞机等载体上收集到的地面数据。
这些数据可以用于地理信息系统、气象预测、农业监测等领域，对环境保护和资源管理起到重要的作用。
3.3 导航与定位领域导航与定位技术是基于天线射频技术的应用之一。
通过接收卫星信号，利用天线进行信号的接收和解调，可以实现精确定位和导航。
这种技术在汽车导航、航空导航、船舶导航等领域有着广泛的应用。
3.4 无线能量传输领域天线射频技术在无线能量传输领域也有着重要的应用。
天线原理笔记
1天线原理1.1.天线的作用任何无线电设备都是通过无线电波来传递信息，因此就必须有能辐射或接收电磁波的装置。
天线的第一个作用就是辐射和接收电磁波。
当然能辐射或接收电磁波的东西不一定都能用来作为天线。
例如任何高频电路，只要不是完全屏蔽起来的，都可以向周围空间或多或少地辐射电磁波，或者从周围空间或多或少地接收到电磁波。
但是，任意一个高频电路并不一定能作天线，因为它辐射和接收电磁波的效率很低。
只有能够有效地辐射和接收电磁波的设备才有可能作为天线使用。
天线的另一个作用是“能量转换”。
大家知道，发信机通过馈线送入天线的并不是无线电波，收信天线也不能直接把无线电波送入收信机，这里有一个能量的转换过程。
即把发信机所产生的高频振荡电流经馈线送入天线输入端，天线要把高频电流转换为空间高频电磁波，以波的形式向周围空间辐射；反之在接收时，也是通过收信天线把截获的高频电磁波的能量转换成高频电流的能量后，再送给收信机。
显然这里有一个转换效率问题：天线增益越高，则转换效率就越高。
1.2.天线的工作原理天线本身就是一个振荡器，但又与普通的LC振荡回路不同，它是普通振荡回路的变形。
1.2.1.辐射原理LC是发信机的振荡回路。
电场集中在电容器的两个极板之中，而磁场则分布在电感线圈的有限空间里，电磁波显然不能向广阔空间辐射。
如果将振荡电路展开，使电磁场分布于空间很大的围，这就创造了有利于辐射的条件。
下图示出了它的演变过程。
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。
如由于两导线的距离很近，且两导线所产生的感应电动势几乎可以抵消，因而辐射很微弱。
如果将两导线开，这时由于两导线的电流方向相同，由两导线所产生的感应电动势方向相同，因而辐射较强。
于是，来自发信机的、已调制的高频信号电流由馈线送到天线上，并经天线把高频电流能量转变为相应的电磁波能量，向空间辐射。
当导线的长度L远小于波长时，导线的电流很小，辐射很微弱；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。
天线的原理水平方向垂直方向
天线的原理水平方向垂直方向天线是无线通信系统中不可或缺的组成部分，它的作用是将电磁波能量转换为电信号或将电信号转换为电磁波能量。
天线的原理主要涉及水平方向和垂直方向两个方面。
一、水平方向在无线通信中，天线的水平方向主要指的是天线的辐射方向。
在发送信号时，天线会将电信号转换为电磁波能量，然后将其辐射出去。
而在接收信号时，天线则将接收到的电磁波能量转换为电信号。
天线的水平方向辐射特性主要由天线的辐射模式决定。
辐射模式是指天线在水平方向上辐射能量的分布情况。
常见的天线辐射模式有全向辐射、定向辐射和扇形辐射等。
1. 全向辐射天线全向辐射天线是指在水平方向上能够均匀辐射出信号的天线。
它的辐射模式呈现出一个圆形或球形的辐射图案。
全向辐射天线适用于无线通信中的广播和覆盖场景，能够实现信号的全方位覆盖。
2. 定向辐射天线定向辐射天线是指在水平方向上只能辐射出有限的范围内的信号的天线。
它的辐射模式呈现出一个锥形或扇形的辐射图案。
定向辐射天线适用于无线通信中的点对点通信和定向覆盖场景，能够实现信号的集中传输。
3. 扇形辐射天线扇形辐射天线是指在水平方向上辐射出一定范围内的信号的天线。
它的辐射模式呈现出一个扇形的辐射图案。
扇形辐射天线适用于无线通信中的区域覆盖场景，能够实现信号的广播传输。
二、垂直方向天线的垂直方向主要指的是天线的辐射高度。
在无线通信中，天线的辐射高度对信号的传播距离和覆盖范围有着重要影响。
1. 低天线低天线是指辐射高度相对较低的天线。
低天线适用于近距离通信场景，能够实现信号的局部传输。
例如，家庭无线路由器的天线通常辐射高度较低，主要用于家庭内部的无线网络覆盖。
2. 高天线高天线是指辐射高度相对较高的天线。
高天线适用于远距离通信场景，能够实现信号的远程传输。
例如，通信基站的天线通常辐射高度较高，用于实现广域覆盖和长距离传输。
天线的垂直方向辐射特性主要由天线的辐射角度决定。
辐射角度是指天线辐射能量的垂直分布情况。
天线的工作原理
天线的工作原理天线是指用来发送或接收无线电波的装置，它是无线电通信和无线电波测量的重要组成部分。
下面将介绍天线的工作原理。
天线的工作原理是基于无线电波的传播和辐射现象。
当电流通过天线的时候，会在周围产生电磁场，而这个电磁场就是无线电波。
这些无线电波会从天线中辐射出去，或者被接收到并转换成电信号。
天线的辐射原理主要有两种：辐射理论和李纳－维纳定律。
辐射理论认为，天线在空间中形成的电场和磁场是由于电流在天线中流动而产生的。
当电流通过天线时，会在周围产生一个变化的电场和磁场。
这两个场的相互作用形成了无线电波的辐射。
李纳－维纳定律是天线辐射的数学表达式，它描述了天线辐射场的空间分布和辐射功率。
根据这个定律，天线所产生的辐射功率与电流和电压的关系成正比。
这个关系可以用天线的特性标准化，即所谓的“天线增益”。
天线的接收原理是基于电磁感应现象。
当无线电波经过天线时，会在天线上产生感应电流。
这个感应电流由天线的特性决定，包括天线的形状、长度和材料等。
感应电流会通过接收器转换成电信号，从而实现无线电波的接收。
天线的工作频率是指能够接收或发射的无线电波的频率范围。
不同类型的天线适用于不同频率的无线电波。
例如，短波天线主要适用于短波信号的接收，而卫星天线主要用于接收卫星信号。
天线的设计需要考虑多种因素，包括频率响应、增益、直波反射率和方向图等。
频率响应是指天线在不同频率上的性能表现。
增益是衡量天线在接收或发射时的信号强度的能力。
直波反射率是指天线对信号的接收和辐射的效率。
方向图是描述天线主瓣和副瓣辐射分布的图形。
天线是现代通信的关键部分，广泛应用于无线电通信、雷达测量、导航、卫星通信和移动通信等领域。
它通过辐射和接收无线电波，在不同的频率范围内实现了无线通信的功能。
同时，天线的设计和调整也对通信系统的性能和效率起着重要作用。
总之，天线是无线通信的重要组成部分，它的工作原理是基于无线电波的传播和辐射现象。
通过电流在天线中的流动和电磁感应现象，天线能够实现无线电波的辐射和接收。
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根据网络的覆盖要求、话务量、干扰、和网络的服务质
量等实际情况来选择天线。
• 城区环境： 半功率宽度为65°以减小相邻扇区的重叠区 采用中等增益天线
• 郊区环境：
半功率宽度为90°，一般不采用全向站型
一般下倾角也较小。 • 农村基站：
若无明显的方向性，话务分布比较分散——全向天线
θ
H
θ
R
2、波束宽度与覆盖区域的关系
水平方向图的波束宽度与覆盖区域面积有关 垂直方向图的波束宽度决定区域内功率的分布
机械下倾情况下的波束覆盖
无下倾
机械下倾
3、室内覆盖系统 • 微蜂窝基站+有线接入室内覆盖系统 • 采用直放站
四、不同环境的基站天线选择原则
无线网络规划中，天线的选择是一个很重要的部分，应
振子
一个1/2波长的半波振子 在
800MHz 约 300mm长
半波振子上的场分布
电压在中心最小
电流在中心最大
电场在中心最强
磁场在中心最大
3、电磁波的传播 • 通过电场、磁场之间不断的能量转换，电磁波得 以从半波振子向外传播，电场和磁场的方向与传 播方向保持垂直。
振 子
磁场 电场 电场 电波传输方向
约为8dB,一侧加有反射板的四元式直线阵， 其增益为（14～17）dB，即常规板状天线， 也就是所说的低增益天线。一侧加有反射 板的八元式直线阵，其增益约为（16～19） dB，即加长型板状天线，即所说的高增益 天线。
3、天线的极化
• 指在天线的最大辐射方向上的电场矢量的空间 指向。——极化方向 • 若在任何时间都保持不变——直线极化 若电场矢量方向与地面平行——水平极化波
天线方向图
一个单一的半波振子具有“面包圈” 形的方向 图
顶视 侧视
水平面
垂直面Biblioteka 方向不同辐射的电磁场强度不同
波束宽度
增益与天线尺寸的关系
天线的方向图
面包圈
4个对称振子扁平的面包圈
天线的方向性
实测的三维图
前后波瓣
方向图比较
理想孤立 波源 定向天线
理论半 波振子
波瓣
天线的波瓣与参数
• 当导线的长度 L 远小于波长 λ 时，辐射很微弱；导
线的长度 L 增大到可与波长相比拟时，导线上的电
流变换将大大增加，因而就能形成较强的辐射。
同轴线变为天线示意图
2、半波振子-----全向天线
• 结构：两臂长度相等的振子叫做对称振子。
每臂长度为四分之一波长。
波长 1/4波长
1/4波长 1/2波长
天线辐射参数
增益
天线提高增益形成的主要途径。
• 一是采用多个半波振子排成一个垂直放置的直
线阵，半波振子越多，增益越大，能量也越集
中于水平方向上。
• 另一个是利用反射板把辐射控制到单侧方向， 将平面反射板放在阵列的一边构成扇形区覆盖 天线。
天馈线的匹配
天线增益计算
• 由四个半波振子组成的垂直直线阵的增益
旁 瓣 后瓣
主瓣
参数：零功率波瓣宽度 旁瓣电平
半功率点波瓣宽度 前后功率比
3dB波束宽度
天线增益
• 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、旁瓣越小，增益越高。
在阵中有4个对称振子
天线增益
若电场矢量方向与地面垂直——垂直极化波
4、天线的其它技术指标
• 电压驻波比：由于天线输入阻抗和特性阻
抗的不一致，反射波和入射波在馈线上叠 加形成驻波。相邻电压最大值和最小值之 比称为电压驻波比。 电压驻波比过大，将缩短通信距离，并且 反射功率返回发射机功放部分，容易烧坏
功放管。
• 回波损耗:天线接头处的反射功率与入射功 率的比值.——天线的匹配 • 前后比：后瓣电平与最大波束电平之差。 ——后向干扰 >40dB • 旁瓣抑制:旁瓣电平与最大波束电平之差.。 ——同频干扰 >18dB • 天线尺寸和重量 • 风载荷 • 工作温度和湿度 • 雷电防护等
磁场 电场
二、天线的参数
• 1、天线方向性 • 方向性对于发射天线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.
• 用电磁场在固定距离上随角坐标分布的图形来表示
• 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。
电下倾的产生
无下倾时 在馈电网络中 路径长度相等
有下倾时 在馈电网络中 路径长度不相等
对天线俯仰角的优化 • 对天线俯仰角，在优化时通常将天线垂直平面方 向图中上3dB半功率点指向小区边界，而不是将
最大辐射方向对准小区边界，这样做的目的是为
进一步增强本小区覆盖场强。
天线俯仰角的计算公式为：
• θ＝arctg（H／R）十Am • 其中H为天线高度，R为小区半径，Am是修 正值，常取天线垂直平面的半功率角α/2。
一、天线基本知识
• 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
Blah blah blah bl ah
•
•
1、电磁波是如何辐射的?
导线上有交变电流流动时，就可以发生电磁 波的辐射，但辐射的能力与导线的长度和形状有 关。若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线 之间，因而辐射很微弱；将两导线张开电场就散 播在周围空间，因而辐射增强。
机械俯仰角与电调俯仰角
• 用机械方式使天线下倾是改变天线垂直方向辐射 特性最简单的方法，也是目前通用的方法。 • 电调俯仰角：通过改变馈入各振子的信号相位， 可以改变天线主瓣的下倾角度。 电调俯仰角的优点就是天线在各方位角度的方向 图下倾都是一致的，这样水平平面上波瓣的半功 率角将保持恒定。但电调俯仰角天线的造价比较 昂贵，目前尚未广泛应用。
若覆盖距离较远，则采用三个65°天线。
防灯下黑问题：选用零点填充功能的天线或下倾的方法
来解决。
• 公路覆盖：采用窄波束的定向天线。
三、无线覆盖的主要技术 • 1、天线俯仰角:
18o
一般来讲，当天线垂直安装时， 其最大增益方向朝着地平线。
40m
S S’
S’’
由于基站天线均架设于高塔上，这样为保证 处于地面上的接收者有足够的功率覆盖， 天线就必须倾斜，具体倾斜角度由塔高和 用户与基站的距离d来决定
两种天线倾斜方法: 机械俯仰角 电调俯仰角