无线移动通信天线
移动通信基站天线基础知识
移动通信基站天线基础知识移动通信基站天线基础知识1. 天线的作用天线是基站中的关键元件，它起到了接收和发送无线信号的作用。
天线将无线信号转化为电信号，并将电信号转发到通信系统的其他部分。
2. 天线类型根据不同的应用需求和技术标准，移动通信基站天线可分为几种不同的类型。
2.1 基站天线基站天线是用来收发无线电信号的设备。
它们安装在基站上方，并通过天线馈线与其他设备连接。
基站天线可以分为定向天线和非定向天线。
定向天线：定向天线主要用于指定方向上的通信，其发射和接收角度相对较窄。
这种类型的天线在无线通信覆盖面积较小的场景中应用较多。
非定向天线：非定向天线主要用于覆盖较大面积的通信。
它们具有较大的发射和接收角度。
2.2 室内天线室内天线主要用于室内无线覆盖。
与基站天线不同，室内天线更小、更灵活，并且安装在建筑物内部。
它们可以提供室内覆盖，从而增强无线信号的传输质量。
2.3 手持设备天线手持设备天线是安装在移动设备上的一种小型天线。
它们通常用于方式、平板电脑等移动设备中。
手持设备天线能够接收和发送信号，使移动设备能够进行无线通信。
3. 天线参数在选择和使用天线时，需要考虑一些重要的参数。
3.1 增益增益是衡量天线性能的一个重要指标。
增益越高，天线能够发送和接收的信号强度就越大。
3.2 方向图方向图显示了天线在不同方向上的辐射模式。
通过分析方向图，可以了解天线在不同方向上的信号强度和覆盖范围。
3.3 频率范围天线的频率范围是指天线能够支持的频率范围。
不同的通信系统工作在不同的频段，天线需要根据通信系统的频段选择。
3.4 驻波比驻波比是衡量天线匹配性能的指标。
较低的驻波比意味着天线能够更有效地将信号发送到传输线上。
4. 天线安装与调试天线的正确安装和调试对于保证通信系统的正常工作至关重要。
在安装和调试天线时，需要考虑以下几个方面：天线的安装高度和方向应该合适，以实现最佳的通信性能。
天线应与其他设备正确连接，并进行必要的线缆调试。
关于4G无线通信移动终端天线的研究
关于4G无线通信移动终端天线的研究【摘要】本文主要探讨了4G无线通信移动终端天线的设计与优化。
在介绍了研究背景、目的和意义后，首先对4G无线通信技术进行了概述，然后详细阐述了移动终端天线的设计原理和方法研究。
在天线设计中，天线材料选择是至关重要的一环，本文也对此进行了深入探讨。
对天线性能进行了测试与优化，确保天线在实际应用中具有良好的性能表现。
在总结了研究成果并展望了未来研究方向，并指出这些研究对行业发展的积极影响。
通过本文的研究，有望为4G无线通信移动终端的天线设计提供重要参考，推动行业的不断发展与进步。
【关键词】4G无线通信、移动终端、天线设计、天线材料、性能测试、优化、研究成果、未来研究、行业发展1. 引言1.1 研究背景4G无线通信技术的飞速发展，推动了移动终端天线设计的研究和应用。
随着移动通信用户对高速数据传输的需求不断增加，移动终端天线的设计要求也变得越来越苛刻。
传统的天线设计方法已经不能满足4G通信技术对天线性能的要求，因此有必要对移动终端天线进行深入研究和优化。
当前，市场上的移动终端产品种类繁多，各种尺寸、形状和材料的天线设计应运而生。
随着天线技术的不断进步和创新，移动终端天线在性能、功耗和成本等方面的需求也越来越高。
通过对移动终端天线的设计原理和方法进行研究，可以有效提高移动终端通信性能，提升用户体验。
在这样的背景下，本研究旨在深入探讨4G无线通信移动终端天线的设计原理和方法，以及天线材料选择、性能测试与优化等方面的研究，为移动通信领域的发展做出贡献并提供新的思路和方法。
部分将在接下来的内容中进行详细阐述。
1.2 研究目的本文旨在探讨4G无线通信移动终端天线的设计原理和优化方法，旨在提高移动终端的信号接收和传输性能，提升用户体验。
通过对天线设计方法的研究和材料选择的探讨，旨在找到最适合的方案来设计高性能的天线。
通过对天线性能的测试与优化，进一步提高天线的稳定性和可靠性，确保通信质量。
移动通信基站的天线
移动通信基站的天线移动通信基站的天线1.引言本文档旨在介绍移动通信基站的天线，包括其定义、功能和使用场景。
2.定义和分类2.1 定义：移动通信基站的天线是用于发送和接收无线信号的装置，将无线信号转换为电磁波并发送到空中，或将接收到的电磁波转换为无线信号。
2.2 分类：根据使用场景和功能的不同，移动通信基站的天线可以分为以下几类：- 定向天线：用于指向特定方向的信号传输，常用于城市密集区域的覆盖和室内覆盖。
- 扇形天线：用于覆盖较大的区域，常用于城市边缘地区和郊区。
- 室内天线：用于提供室内的信号覆盖，常见于商场、办公楼等场所。
- 智能天线：具有自动调整方向和增益的功能，能根据网络需求优化信号覆盖。
3.功能和特点3.1 信号增强：移动通信基站的天线通过电磁波的转换和放大，增强无线信号的传播和接收能力。
3.2 覆盖范围：不同类型的天线具有不同的覆盖范围，可以根据实际需求进行选择和布置。
3.3 方向性调整：定向天线可以根据需求进行方向性调整，实现特定区域的信号覆盖。
3.4 网络优化：智能天线具备网络优化功能，能根据实时数据自动调整信号覆盖范围和方向，提高网络性能。
4.安装和布置4.1 安装要求：移动通信基站的天线需要安装在合适的高度和位置，避免受到障碍物和干扰影响。
4.2 布置原则：根据实际情况和覆盖需求，合理布置天线的数量和位置，以保证信号覆盖的均匀性和稳定性。
附件：1.移动通信基站天线安装指南2.移动通信基站天线布置示意图法律名词及注释：1.无线电频率管理：根据相关法律法规，对无线电频率进行管理和分配的机构或部门。
2.电磁波辐射：移动通信基站天线工作时会产生电磁波辐射，需要符合相关的国家标准和规定，以保证对人体健康的安全不会产生危害。
移动通信基站的天线
移动通信基站的天线
1. 引言
1.1 背景介绍
移动通信基站是实现无线网络覆盖和数据传输的关键设备，而天线作为基站系统中最重要的组成部分之一，在保证良好通信质量方面起着至关重要的作用。
2. 天线分类及原理
2.1 定向性天线
- 原理：通过调整辐射能力来改变发射或接收电磁波在空间上聚焦或扩散程度。
常见类型有定向、半定向和全指向等。
- 应用场景：城市高楼区域、山地等特殊环境下需要远距离覆盖时使用。
2.2 全指向性天线
- 原理：以360°均匀辐射方式进行发送与接收，适合于平坦开阔区域且用户密集情况不多。
3.主流技术应用案例
（此处可根据具体需求添加相关内容）
4.安装布局设计注意事项
4.１高度选择
在确定移动通信基站位置后, 根据所选址点周围建筑
物影响因素考虑, 合理设置塔杆高度, 以达到最佳覆盖效果。
4.２方位角选择
根据基站所在地的实际情况，包括周围建筑物、道路
等因素综合考虑，确定天线方向。
5. 安全与环保要求
移动通信基站安装过程中需要遵守相关法律和规定。
以下是一
些常见的安全与环保要求：
- 避免对人体产生辐射危害；
- 合理使用电力资源并减少能源浪费；
- 妥善处理废弃设备及材料，并符合当地有关回收利用政策；
6. 相关附件
（此处列出本文档涉及的所有附件）
7. 法律名词及注释
在本文档中可能会提到一些法律名词或术语，请参阅下面给出的解释：
a) 所示：表示某个特定文件、图表或其他内容将被引用。
b) 参照：指明了一个可以作为进一步信息来源来查看更多详细资料。
无线移动通信中的天线
➢ 在空间一点天线的功率密度与平均辐射功率密度
之比
L 3.4 2 4 2l0 d g (k)m 2l0 g f(M )Hz
➢ 分为定向天线(Directional Antenna)与全向天线
(Omni-directional Antenna)
➢ 与各向同性天线比较
➢ 自由空间传播损耗 L 3.4 2 4 2l0 d g (k)m 2f( 0 M)H
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辐射方向图（Radiation pattern）
➢ 描述天线在远区辐射场空间分布特性 ➢ 所有的天线都有三维方向图，测试困难 ➢ 实际中使用两维方向图是三维方向图的切面 ➢ 用E面与H面表示 ➢ 辐射方向图是互易的
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方向性（D）
➢ 描述了天线在特定方向聚集电磁波的能力
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➢ 国际非电离辐射防护委员会已于1998年发布了 《 0 - 300 GHz电磁场安全限值导则》，并已被 世界上大多数国家采纳为电磁辐射安全标准
➢ 国际电信联盟于2000年发布的 ITU-T K.52建议 （ITU标准）是基于ICNIRP导则的，并建议各 国采用该导则的安全限值
➢ 世界卫生组织（WHO）也支持采用ICNIRP导 则规定的安全限值 ，并积极着手电磁辐射标准 的协调工作，希望全球采用统一的标准和测量 方法
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移动通信对手机天线 的要求
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GSM频带分配表
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手机天线设计需要考虑
➢ 天线作为一个系统，而不是孤立的发射/接受终端;
移动通信的MIMO天线技术
移动通信的MIMO天线技术移动通信行业一直在不断发展，为了满足用户对更快速、更稳定的数据传输需求，MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）天线技术应运而生。
MIMO天线技术通过同时使用多个发射和接收天线，有效地提高了通信系统的信号质量和系统容量，为用户提供更好的通信体验。
一、MIMO天线技术的原理和优势MIMO天线技术利用了空间上的多样性，通过在发射端和接收端增加多个天线，并采用信号处理算法将这些天线之间的信号分离和组合。
这种技术不仅能够显著提高无线传输的数据速率，还能够降低功耗和提升系统的覆盖范围。
MIMO天线技术具有以下几个优势：1. 增加数据传输速率：MIMO技术利用多个天线同时传输不同的数据流，使得传输速率大幅提升。
通过合理设计天线分布和信号处理算法，可以实现多天线之间的信号独立传输，提高频谱效率。
2. 提高传输可靠性：MIMO技术通过在空间上部署多个天线，可以减少信号的衰落和多径效应对传输质量的影响。
即使在信号受阻挡或干扰的情况下，MIMO技术仍能保持较高的传输可靠性。
3. 增强系统容量：MIMO技术在不增加频带宽度的情况下，通过增加天线的数量和信号处理算法，可以有效提高系统的容量，满足用户对于大规模数据传输的需求。
4. 减少功耗和干扰：MIMO技术在提升传输速率的同时，通过优化天线的功率分配和信号处理算法，可以降低功耗和减少对其他系统的干扰，提高整个系统的性能。
二、MIMO天线技术在移动通信领域的应用MIMO天线技术在移动通信领域的应用非常广泛，例如4G和5G 无线网络、Wi-Fi网络等都采用了MIMO技术。
以下是MIMO天线技术在几个典型应用场景中的具体应用：1. 无线网络：MIMO技术在4G和5G移动通信网络中得到了广泛应用。
通过在基站和终端设备中增加多个天线，可以实现多个用户之间的并行数据传输，提高网络容量和覆盖范围。
同时，MIMO技术还可以降低信号的干扰，提高网络的可靠性和稳定性。
移动通信天线基础知识
移动通信天线基础知识移动通信天线基础知识1.引言移动通信天线是移动通信系统中非常重要的组成部分，负责将无线信号从终端设备传输到基站，以及从基站传输到终端设备。
本文旨在介绍移动通信天线的基础知识，包括天线的类型、工作原理、调整和维护等内容。
2.移动通信天线的类型2.1 方向性天线方向性天线是指其辐射和接收信号的特性具有明确的方向性。
方向性天线适用于需要指向特定方向传输和接收信号的场景，如城市中的高楼大厦。
常见的方向性天线包括宽带定向天线、扇形天线等。
2.2 环形天线环形天线即辐射和接收信号的特性呈环形分布。
环形天线适用于需要覆盖较大范围的场景，如郊区和乡村地区。
常见的环形天线包括全向天线、扇形天线等。
2.3 室内天线室内天线主要用于室内覆盖，为终端设备提供较好的信号质量。
常见的室内天线包括分布式天线系统（DAS）和蜂窝天线等。
3.移动通信天线的工作原理3.1 天线辐射原理移动通信天线通过将电磁波能量转换为无线信号进行辐射和传输。
当电信号通过天线时，它将激励天线的振子使其振动，从而产生辐射。
3.2 天线接收信号原理移动通信天线接收信号的原理与辐射原理相反。
当天线处于电磁波的辐射场中，电磁波的能量将激励天线的振子，进而电信号。
4.移动通信天线的调整和维护4.1 天线方向调整天线方向调整是为了保证信号正常传输和接收。
通过调整天线的角度和方向，使其与基站之间的信号传输相匹配。
4.2 天线位置调整天线位置调整是为了优化信号的覆盖范围和强度。
通过调整天线的位置，使其能够覆盖目标区域，并确保信号强度均匀分布。
4.3 天线系统维护天线系统的维护包括定期巡检、故障排除和设备更换等。
定期巡检可以检查天线系统的运行状态，及时发现和解决问题。
故障排除是为了解决天线系统中可能出现的故障和问题。
设备更换是为了更新和升级天线系统的硬件设备。
附件：________本文档涉及附件包括图片和示意图，便于读者更好地理解和应用。
法律名词及注释：________1.电磁波：________指在空间中以电磁场的形式传播的能量。
4g天线原理
4G天线原理解析1. 什么是4G天线？在深入了解4G天线的原理之前，首先需要了解什么是4G天线。
4G天线是一种用于无线通信系统的设备，它能够收集和发送无线电波信号，实现4G移动通信网络的正常运行。
在4G移动通信网络中，天线起着十分重要的作用，它们负责将用户的数据转换为无线信号，并向周围的基站发送信号，以便实现数据的传输。
同时，天线也负责接收来自基站的信号，并将其转换为可供移动设备使用的数据。
2.4G天线的工作原理4G天线的工作原理涉及到无线信号的传输和接收过程。
一个完整的无线通信系统中的天线通常有三个主要部分：辐射元件、馈电系统和整流器。
辐射元件辐射元件是4G天线中非常重要的组成部分。
它负责将电能转换为无线电波，并将其辐射到空间中。
辐射元件可以采用不同的结构和技术，如：•线性天线：线性天线是最简单的一种结构，通常由直线、弯曲线或螺旋线等组成。
它可以实现单极化（水平或垂直）或双极化。
•喇叭天线：喇叭天线采用喇叭形状的辐射元件，能够提供更高的增益和更广的辐射角度，以增强信号传输的距离和质量。
•盘状天线：盘状天线具有较宽的辐射角度和较高的增益效果，它通常用于广播和卫星通信系统中。
•柱状天线：柱状天线通常用于室内覆盖，能够提供较强的信号穿透能力和广播范围。
无论采用何种结构和技术，辐射元件都需要接收馈电系统提供的电能，将其转换为无线电波并辐射到空间中。
馈电系统馈电系统是4G天线的第二个重要组成部分。
它负责向辐射元件提供电能，以激励辐射元件发出无线电波。
馈电系统可以分为两个部分：发射链路和接收链路。
•发射链路：发射链路通常由无线电发射器、功率放大器和匹配网络组成。
无线电发射器负责将用户数据转换为中频信号，然后通过功率放大器将其放大到适合于辐射元件的电平。
匹配网络在馈电系统中的作用是调节信号的阻抗，以实现信号的最大传输。
•接收链路：接收链路通常由无线电接收器、低噪声放大器和馈线等组成。
无线电接收器负责接收从基站发送的无线信号，并将其转换为中频信号。
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➢ 与各向同性天线比较
➢ 自由空间传播损耗 L 3.4 2 4 2l0 d g (k)m 2f( 0 M)H
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增益(G)
➢ 更加全面描述天线聚集电磁波的能力 ➢ 在空间一点天线的功率密度与平均输入功率密
度之比 ➢ G=D* ➢ 增益通常指最大方向的增益
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SAR
➢ 手持式收发信机在使用时，非常靠近人的头部， 其产生的电磁辐射对人体健康的影响日益受到 重视。
SARddtddW mddtddW V
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➢ 国际非电离辐射防护委员会已于1998年发布了 《 0 - 300 GHz电磁场安全限值导则》，并已被 世界上大多数国家采纳为电磁辐射安全标准
➢ 国际电信联盟于2000年发布的 ITU-T K.52建议 （ITU标准）是基于ICNIRP导则的，并建议各 国采用该导则的安全限值
对称振子长度L不同无时线移天动线通信的天线方向图与方向性系数
四分之一波长单极天线 （鞭状天线）
➢ 单极天线是振子臂垂直与地面架设的天线 ➢ 地为理想导体，地的影响用镜像来代替 ➢ 辐射场是等效振子在上班空间的辐射场
极振子天线的 一半时，存在与上半空间的辐射场相同
基本特点
➢ 天线位于人体附近 ➢ 安装在设备内 ➢ 使用位置不固定
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便携式无线通信设备对天线要求
➢ 体积小、重量轻、主面的辐射方向图应 是准全向的；
➢ 带宽要尽可能宽、人体（手）对天线的 影响要尽可能小、人体对天线的电磁能 量的比吸收率(SAR)应尽可能小；
➢ 希望能将天线集成到便携通信设备的印 制电路板或塑料外壳上。
➢ 目前并没有令人信服的证据证明各种收发信机， 尤其是移动电话的电磁辐射会对人体健康造成 影响，但是从人体安全的角度出发，世界各个 国家和地区都基于现有的研究成果纷纷制定电 磁辐射指令和标准。
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➢在外电磁场的作用下，人体内将产生感应电磁场。由 于人体各种器官均为有耗介质，因此体内电磁场将会 产生电流，导致吸收和耗散电磁能量。 ➢生物剂量学中常用SAR来表征这一物理过程 ➢SAR的意义为单位质量的人体组织所吸收或消耗的电 磁功率，单位为W/kg
➢ 世界卫生组织（WHO）也支持采用ICNIRP导 则规定的安全限值 ，并积极着手电磁辐射标准 的协调工作，希望全球采用统一的标准和测量 方法
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➢ 对于移动电话的近场电磁辐射，国际上普遍采 用SAR作为量度。辐射限值通常定义为任意6 分钟时间段的平均SAR或功率密度。最基本的 电磁辐射限值是，适用于受控环境的、任意6 分 钟 全 身 平 均 SAR 限 值 为 0.4 W/kg （ IEEE 1982、IEEE 1992、CENELEC 1995、ICNIRP 1998）。在非受控环境下全身平均的SAR应小 于0.08 W/kg
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手机天线结构与形式
➢ 外置式： ¼波长鞭状、¼波长伸缩式、螺旋
➢ 内藏式： PIFA, 微带贴片、介质、背腔式、 铁氧体式
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外置手机天线
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各种外置手机天线
无线移动通信天线
各种外置手机天线
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单极天线与等效的双极天线有如下关系：
➢方向性函数和方向图相同(上半) ➢单极天线的输入阻抗是双极天线的一半 ➢单极天线的方向性系数是双极天线的两倍，即方向 性大3dB ➢实际受限制
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实际应用中，地面大小是有限的，最大辐射方向有地面稍微上翘
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螺旋天线
➢ 螺旋天线是由金属导线或金属管绕制成螺旋形，并 正确馈电而成，螺旋天线通常由同轴线馈电，同轴 线内导体与螺旋线的一端相接，外导体与地板相接。
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方向性（D）
➢ 描述了天线在特定方向聚集电磁波的能力
➢ 在空间一点天线的功率密度与平均辐射功率密度
之比
L 3.4 2 4 2l0 d g (k)m 2l0 g f(M )Hz
➢ 分为定向天线(Directional Antenna)与全向天线
(Omni-directional Antenna)
天线是把电路中储藏的电能有效转换为电磁波 发射出去或者进行相反过程的无线器件 ➢ 频段 ➢ 阻抗 ➢ 驻波比 ➢ 增益 ➢ 比吸收率
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辐射方向图（Radiation pattern）
➢ 描述天线在远区辐射场空间分布特性 ➢ 所有的天线都有三维方向图，测试困难 ➢ 实际中使用两维方向图是三维方向图的切面 ➢ 用E面与H面表示 ➢ 辐射方向图是互易的
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内容
➢ 引言 ➢ 移动通信对手机天线的要求 ➢ 外置式手机天线 ➢ 内置式手机天线 ➢ 未来手机天线发展趋势
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引言
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移动通信终端
➢ 蓝牙设备(Bluetooth)
－PC
－PDA
➢ 移动电话
➢ 无线LAN卡
➢ 无绳电话
➢ RFID卡
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且允许天线附近有障碍物存在 ➢ 设计天线时要考虑人手和身体的影响
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➢ 具有可靠的性能，使用方便; ➢ 克服人体对电波吸收和散射引起接收特性的改变; ➢ 多信道传播以辐射指向性造成增益下降；
➢ 天线要与RF模块连接，要解决阻抗匹配。
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无线移动通信天线
手机天线主要技术指标
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移动通信对手机天线 的要求
无线移动通信天线
无线移动通信天线
无线移动通信天线
GSM频带分配表
无线移动通信天线
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手机天线设计需要考虑
➢ 天线作为一个系统，而不是孤立的发射/接受终端; ➢ 要根据电波传播条件设计天线，要有一定程度的极
化或方向图控制能力; ➢ 天线要适应环境条件，方向图与区域要求一致，并
半波振子
理论与实践证明： ➢ 无限细的半波振子上的电流分布与无耗开路传
输线的电流分布相同：
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远区电场E只有 分量： 场强的大小： 其中方向性函数为：
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当
时：
归一化场强函数为：
归一化功率函数为：
➢半波振子的方向性是2.15dBi ➢dBi是相当于各向同性天线的分贝数
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