微波天线培训资料(共 44张PPT)
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天线基本理论《微波技术与天线》培训讲解
粒子群算法
基于群体行为原理，通过个体间的协 作和竞争，寻找最优解。
模拟退火算法
基于物理退火过程，通过随机搜索， 寻找最优解。
天线优化算法与实现
梯度优化算法
基于梯度信息，通过迭代计算，寻找 最优解。包括最速下降法、牛顿法等。
随机优化算法
基于随机搜索，通过大量随机尝试， 寻找最优解。包括遗传算法、粒子群 算法等。
具有定向辐射特性的天线，通过螺旋形状的结构实现圆极化。
详细描述
螺旋天线广泛应用于卫星通信、雷达探测等领域。它可以实现圆极化波的发射和接收，增强信号的抗 干扰能力。螺旋天线的方向图可以通过改变螺旋的匝数和直径进行调整，以满足不同应用需求。
微带天线
总结词
一种薄型、轻量级的天线，由介质基片 上金属贴片构成。
均匀线阵列
均匀线阵列是指天线单元在一 条直线上等间距排列形成的阵 列。
在均匀线阵列中，各天线单元 的激励幅度相等，相位则根据 阵列的波束指向和天线单元的 排列位置确定。
均匀线阵列的主瓣宽度和副瓣 电平取决于阵列的单元数目、 单元间距以及波长等因素。
均匀圆阵列
均匀圆阵列是指天线单元在圆周上等 间距排列形成的阵列。
天线阻抗匹配与馈电系统
总结词
天线阻抗匹配是指天线输入阻抗与馈线阻抗相等的状态 ，馈电系统则是将信号功率传输到天线的装置。
详细描述
天线阻抗匹配是实现高效传输的关键，通过调整馈线的 特性阻抗可以使其与天线输入阻抗相匹配，从而提高信 号传输效率。馈电系统包括馈线和连接器等元件，其设 计应考虑信号传输的稳定性、可靠性和效率。在实际应 用中，需要根据天线的类型和规格选择合适的馈电系统 ，以确保信号传输的质量和稳定性。
导电材料
如铜、铝等，用于制作天线的辐射单元和反射面。
基于群体行为原理，通过个体间的协 作和竞争，寻找最优解。
模拟退火算法
基于物理退火过程，通过随机搜索， 寻找最优解。
天线优化算法与实现
梯度优化算法
基于梯度信息，通过迭代计算，寻找 最优解。包括最速下降法、牛顿法等。
随机优化算法
基于随机搜索，通过大量随机尝试， 寻找最优解。包括遗传算法、粒子群 算法等。
具有定向辐射特性的天线，通过螺旋形状的结构实现圆极化。
详细描述
螺旋天线广泛应用于卫星通信、雷达探测等领域。它可以实现圆极化波的发射和接收，增强信号的抗 干扰能力。螺旋天线的方向图可以通过改变螺旋的匝数和直径进行调整，以满足不同应用需求。
微带天线
总结词
一种薄型、轻量级的天线，由介质基片 上金属贴片构成。
均匀线阵列
均匀线阵列是指天线单元在一 条直线上等间距排列形成的阵 列。
在均匀线阵列中，各天线单元 的激励幅度相等，相位则根据 阵列的波束指向和天线单元的 排列位置确定。
均匀线阵列的主瓣宽度和副瓣 电平取决于阵列的单元数目、 单元间距以及波长等因素。
均匀圆阵列
均匀圆阵列是指天线单元在圆周上等 间距排列形成的阵列。
天线阻抗匹配与馈电系统
总结词
天线阻抗匹配是指天线输入阻抗与馈线阻抗相等的状态 ，馈电系统则是将信号功率传输到天线的装置。
详细描述
天线阻抗匹配是实现高效传输的关键，通过调整馈线的 特性阻抗可以使其与天线输入阻抗相匹配，从而提高信 号传输效率。馈电系统包括馈线和连接器等元件，其设 计应考虑信号传输的稳定性、可靠性和效率。在实际应 用中，需要根据天线的类型和规格选择合适的馈电系统 ，以确保信号传输的质量和稳定性。
导电材料
如铜、铝等，用于制作天线的辐射单元和反射面。
微波天线培训资料2017
微波天线培训资料2017一、微波天线的概述微波天线是一种用于传输和接收微波信号的设备。
在现代通信领域，微波通信具有重要的地位，而微波天线则是实现微波通信的关键部件之一。
微波天线的工作原理基于电磁波的辐射和接收。
当电流通过天线时，会产生电磁场，并向空间辐射电磁波；反之，当天线处于电磁波的辐射范围内时，能够感应到电磁波并将其转换为电信号。
微波天线的种类繁多，常见的有抛物面天线、喇叭天线、微带天线等。
不同类型的天线具有不同的特点和应用场景。
二、微波天线的性能参数了解微波天线的性能参数对于正确选择和使用天线至关重要。
以下是一些常见的性能参数：1、增益天线增益表示天线在特定方向上辐射或接收电磁波的能力。
增益越高，天线在该方向上的信号强度就越强。
2、方向性方向性描述了天线辐射或接收电磁波的集中程度。
方向性越强的天线，其辐射或接收的能量越集中在特定方向上。
3、频率范围微波天线具有特定的工作频率范围，必须在这个范围内使用，以保证良好的性能。
4、驻波比驻波比反映了天线与传输线之间的匹配程度。
驻波比越小，匹配越好，信号传输效率越高。
5、极化方式极化方式分为水平极化、垂直极化和圆极化等。
不同的极化方式在不同的应用中有不同的优势。
三、抛物面天线抛物面天线是一种常见的微波天线，具有较高的增益和较好的方向性。
其结构通常由抛物面反射面和位于焦点处的馈源组成。
抛物面反射面能够将馈源发出的电磁波反射并汇聚到特定方向，从而实现定向辐射或接收。
抛物面天线在卫星通信、微波中继通信等领域得到广泛应用。
四、喇叭天线喇叭天线由逐渐张开的波导构成，具有较宽的频带和中等的增益。
它的结构简单，易于制造和安装。
喇叭天线常用于微波测量、雷达系统等。
五、微带天线微带天线是一种平面型天线，具有体积小、重量轻、易于集成等优点。
微带天线可以通过在介质基板上印刷金属贴片来实现。
它在移动通信、无线局域网等领域有着广泛的应用。
六、微波天线的安装与调试正确的安装和调试是保证微波天线性能的重要环节。
微波天线培训资料2017
ZHANG TIEJUN
天线基础
电磁波的传播
振 子
电场
磁场
电场 电波传输方向
磁场
电场
ZHANG TIEJUN
天线基础
接收天线
可逆性
互易原理
发射天线
ZHANG TIEJUN
天线基础
1.发射天线 2.接收天线
工作 性质
结构 形式
1.线天线 2.面天线
1.超长波天线 2.长波天线 3.中波天线 4.短波天线 5.超短波天线 6.微波天线
全向天线增益与垂直波瓣宽度
ZHANG TIEJUN
天线基础
定向天线增益
dBi vs. dBd
dipole isotropic
定向天线
dB Gain ref Dipole (dBD)
dB Gain ref isotropic (dBi)
0dBi (ref)
0dBD (ref)
PLAN VIEW
ZHANG TIEJUN
0
10
20
30
40
50
60 (GHz)
Range Frequency
1 3-14
2 14-20
3 20-24
4 24-30
5 30-47
6 47-60
ZHANG TIEJUN
微波天线
增益与半功率角
G=20.417+20*logD(m)+20*logf(GHz)+10*log%
θ= 70 *
λ(m) D (m)
VSWR (Voltage Standing Wave Ratio)
回波损耗：它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。回波损耗的值在0dB 到无 穷大之间，回波损耗越小表示匹配越差，回波损耗越大表示匹配越好。0表示全反射， 无穷大表示完全匹配。 对于微波天线，一般要求回波损耗大于17.7dB。
《微波与天线》PPT课件
8.2 阵列天线
多个天线按一定方式排列所构成的系统称为天线阵,分为直线阵(超级链接)、平面阵（超 级链接）、立体阵和园环阵（超级链接）等。目前该技术的最新应用：3G移动通信上的智能 天线和相控阵天线。
1. 二元阵的辐射场
设天线阵是由间距为d并沿x轴排列的两个相同的天线元所组成, 如图下图所示。 假设天线元的电流振幅相等, 但天线元2的电流相位超前天线元1的角度为ζ, 它们 的远区电场是沿θ方向的, 于是有：
z
r′
h dz
z
r
Im h
图 8- 1 细振子的辐射
图 8 – 2 开路传输线与对称振子
令振子沿z轴放置（图 8 - 1）, 其上的电流分布为 I(z)=Imsinβ(h-|z|)………………………..(第一章开路线的结论)
式中, β为相移常数, β=k= 的贡献为
在距中心2点为z处取电流元段dz, 则它对远区场 0 c
3） 主瓣宽度 当N很大时, 头两个零点之间的主瓣宽度可近似确定。令ψ01表示
第一个零点, 实际就是令上式中的m=1, 则
01
2 N
4) 旁瓣方位 旁瓣是次极大值, 它们发生在：
sin N 1 处，即
2
N (2m 1) ................(m 1,2,3,...)
2
2
第一旁瓣发生在m=1 即 ψ=±3π/N方向。
RΣ=73.1 (Ω) (与75欧同轴线几乎匹配) 将F（θ）代入式（6 -3 -8）得半波振子的方向系数:
D=1.64
(8 -1 -11)
方向图的主瓣宽度等于方程:
cos( cos )
F( ) 2
1
sin
2
（0°＜θ＜180°的两个解之间的夹角 ）
天线PPT课件(完整版)
Hertz ，KIT的教授 无线电之父
赫兹实验的无线电系统
天线发展简史
二、1901, 马可尼（Guglielmo Marconi, 1874-1937，1909 年 诺贝尔物理学奖） 1901年马可尼成功实现横穿大西洋（英国—加拿大） 的无线电通信。位于英国（Poldhu, England）的发射天线 由50根斜拉导线组成，用悬于60米高的木塔间的钢索支撑。 位于加拿大（Newfoundland, Canada）的接收天线是200米 长的导线，由风筝牵引。 马可尼，意大 利人，当时年 仅20岁。
1 H A
B H A
A
－磁矢量位函数
§1.1 辅助函数法
B E t 1 H A
E jA E jA
2 H A A A D H J t
§1.3 磁基本振子
1931年，英国的著名物理学家狄拉克（1933年诺 贝尔物理学奖获得者）首先从理论上讨论了磁单极 子存在的问题。1975年，加利福尼亚和休斯顿大学的 一个小组宣称，他们从高空气球的实验中发现了磁 单极子，曾哄动了当时的物理学界。但后来发现， 如果正确考虑实验中的系统误差，从他们的实验结 果中并不能得出这个结论。1982年3月，美国斯坦福 大学的卡布莱拉又宣称，他利用一个在9K温度下的 铌超导线圈捕捉到一个磁单极子。不过至今许多类 似的实验始终未能发现同样的事例。
I 0l e jkr Ar Az cos cos 4 r I 0l e jkr A Az sin sin 4 r
A 0
1 1 Ar ˆ rA 对于磁场： H r r
《微波技术与天线》课件
《微波技术与天线》PPT 课件
这个PPT课件将为您介绍微波技术与天线的基本概念和应用，从微波技术的 发展历程，到微波器件、微波天线、微波信号传输、微波测量技术、微波辐 射安全等多个方面进行深入讲解。
一、微波技术概述
微波技术的发展历程，基本特征以及在通信领域的应用。
二、微波器件
微波器件的分类
介绍不同类型的微波器件，如微波管、半导 体器件和微波集成电路。
微波天线的设计 与制造
提供设计和制造微 波天线的关键步骤 和技术。
四、微波信号传输
1 微波信号的特点
2 微波信号的传输方式
介绍微波信号的特点，如频率和传输距离。
讲述微波信号的不同传输方式，如无线和 光纤传输。
3 微波信号的功率损耗ຫໍສະໝຸດ 4 微波信号的干扰与抗干扰方法
解释微波信号传输中的功率损耗问题及其 影响。
半导体器件
讲述半导体器件在微波技术中的重要性和功 能。
微波管
深入解释微波管的工作原理和应用。
微波集成电路
介绍微波集成电路的设计和制造过程。
三、微波天线
微波天线的基本 原理
解释微波天线的工 作原理和其在通信 中的作用。
微波天线的分类
介绍不同类型的微 波天线，如方向性 天线和宽带天线。
微波天线的参数
讲述微波天线的常 见参数和它们的意 义。
提供微波信号干扰及其抗干扰方法的详细 信息。
五、微波测量技术
微波测量的基本 原理
介绍微波测量的基 本原理和常见应用。
微波频率计的工 作原理
解释微波频率计的 工作原理以及它在 微波测量中的作用。
微波功率计的工 作原理
深入讲解微波功率 计的工作原理和它 在微波测量中的应 用。
这个PPT课件将为您介绍微波技术与天线的基本概念和应用，从微波技术的 发展历程，到微波器件、微波天线、微波信号传输、微波测量技术、微波辐 射安全等多个方面进行深入讲解。
一、微波技术概述
微波技术的发展历程，基本特征以及在通信领域的应用。
二、微波器件
微波器件的分类
介绍不同类型的微波器件，如微波管、半导 体器件和微波集成电路。
微波天线的设计 与制造
提供设计和制造微 波天线的关键步骤 和技术。
四、微波信号传输
1 微波信号的特点
2 微波信号的传输方式
介绍微波信号的特点，如频率和传输距离。
讲述微波信号的不同传输方式，如无线和 光纤传输。
3 微波信号的功率损耗ຫໍສະໝຸດ 4 微波信号的干扰与抗干扰方法
解释微波信号传输中的功率损耗问题及其 影响。
半导体器件
讲述半导体器件在微波技术中的重要性和功 能。
微波管
深入解释微波管的工作原理和应用。
微波集成电路
介绍微波集成电路的设计和制造过程。
三、微波天线
微波天线的基本 原理
解释微波天线的工 作原理和其在通信 中的作用。
微波天线的分类
介绍不同类型的微 波天线，如方向性 天线和宽带天线。
微波天线的参数
讲述微波天线的常 见参数和它们的意 义。
提供微波信号干扰及其抗干扰方法的详细 信息。
五、微波测量技术
微波测量的基本 原理
介绍微波测量的基 本原理和常见应用。
微波频率计的工 作原理
解释微波频率计的 工作原理以及它在 微波测量中的作用。
微波功率计的工 作原理
深入讲解微波功率 计的工作原理和它 在微波测量中的应 用。
《天线基础培训》课件
05
天线基础培训总结
培训内容回顾
天线基础知识
介绍了天线的定义、分类、基 本参数等，帮助学员了解天线
的基本概念和原理。
天线设计
讲解了天线设计的原则、步骤 和方法，以及如何根据实际需 求选择合适的天线类型和参数 。
天线应用
介绍了天线在通信、雷达、导 航等领域的应用，以及不同应 用场景下天线的选择和优化。
《天线基础培训》ppt 课件
contents
目录
• 天线基础知识 • 天线设计与优化 • 天线在通信系统中的应用 • 天线的新技术与未来发展 • 天线基础培训总结
01
天线基础知识
天线的定义与作用
总结词
天线的定义与作用
详细描述
天线是无线通信系统中的重要组成部分，用于接收和发送无线电波。它能够将传输线中的导行波转换为自由空间 中的电磁波，或者将自由空间中的电磁波转换为导行波。天线在通信系统中发挥着至关重要的作用，它的性能直 接影响到无线信号的接收和发送质量。
天线测量与性能评估
讲解了天线测量和性能评估的 方法、标准和实际操作，帮助 学员了解如何评估天线的性能
和质量。
培训效果评估
学员反馈
通过问卷调查和口头反馈，收集学员对培训内容、讲师、组织等方面 的意见和建议，以改进后续的培训活动。
测试与考试
对学员进行测试和考试，以评估学员对天线基础知识的掌握程度和应 用能力。
。
A
B
C
D
加强互动与交流
组织更多的互动和交流活动，鼓励学员之 间的合作和学习经验的分享，提高培训效 果和学习效率。
增加实践环节
增加更多的实践操作和实验，让学员通过 实际操作加深对理论知识的理解和掌握。
微波技术与天线课件.ppt
多口元件
3、和差元件：
和差元件：它出来两路，①和②的和用S表示，①和 ②的差用D表示是。两端进去，“和”经过一个支路， “差”经过另外一个支路。在雷达里面比较常用。
多口元件
4、耦合元件：
耦合：①是主支路，它除了到下面一路外，还要 耦合到上面一个支路。
多口元件
复习双端口网络： 【性质】： 如果端口i和端口j对称，那么有Sii=Sjj 如果网络互易，则有Sij=Sji 如果网络无耗，则[S]+[S]=I
将上述矩阵展开后可分别得到两组方程，我们 称之为振幅条件和相位条件
一、三口网络的一般性质
2 2 2 |S | | S | | S | 1 1 1 1 2 1 3 2 2 2 | S | | S | | S | 1 1 2 2 2 2 3 2 2 2 | S | | S | | S | 1 3 2 3 3 3 1
一、三口网络的一般性质
2. 无耗非互易三口网络 无耗非互易网络：Sij≠Sji
［性质］无耗非互易三口网络的三个端口可以完全匹配。
典型的就是环形器 ,有两种典型的理想矩阵对应不同
的环行器：
一、三口网络的一般性质
一、三口网络的一般性质
【例 1】用环行器做为隔离器，这是由于环行器 可以做得非常小，而隔离器不行，因此通信中经 常采用环行器做为隔离器适用。 环形元件：由于 3 对外接匹配负载，因此对外只 有1,2两个口，如图，1到2传输，构成隔离器。
多口元件
Multi - Port Element
多于双端口的元件称为“多端口”。 上节课讲的S参数对于双端口很有效，它适用 于任何端口，没有传输与非传输之分，也没有哪 个端口传输之分。
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ZHANG TIEJUN
微波通信
微波通信
不需要固体介质 两点间直线距离内无障碍
利用微波进行通信具有容量大、质量好并可传至很远的距离
定义
使用微波进 行的通信
ZHANG TIEJUN
微波通信
微波通信
微波接力通信
对流层散射通信
卫星通信
空间通信
移动通信
（工作于微波频段）
ZHANG TIEJUN
微波接力通信
微波天线培训资料
什么是微波？
微波
300M-3000GHz频率范围内的电磁波。
LF
MF
HF
VHF UHF SHF
Microwave
EHF 红外 可见 光 线
10Km
1Km
100m
10m
1m
10cm
1cm
1mm
f 30KHz 300KHz 3MHz 30MHz 300MHz 3GHz 30GHz 300GHz
电视时代
电话时代
1920年代，英国人贝尔德成功进行了电视画 面的传送，被誉为电视发明人。 1962年， 美国发射第一颗人造卫星， 开启电视卫星传送的时代。
电报时代
1875年，贝尔发明史上第一支电话。 1895年，俄国人波波夫和意大利人马可尼 同时成功研制了无线电接收机。 1920年代，收音机问世。
1837年，美国人摩斯发明电报机。 1857年，横跨大西洋海底电报电缆完成。
ZHANG TIEJUN
什么是通信？
发展简史
印刷时代
1044年，毕升发明活字印刷术。 1450年，日耳曼人古腾堡发明 金属活字印刷术。
文字书写时代
口语时代
形体时代
ZHANG TIEJUN
什么是通信？
发展简史
网络时代
1955年，美国发行了第一部军用电子计算机。 1969年，美军建立阿帕网（ARPANET） 1983年，美国国防部将阿帕网分为军网和民 网，渐渐扩大为今天的互联网。 1993年，美国宣布兴建信息高速通路计划， 整合电脑、电话、电视媒体。
工作 波长
用途
ZHANG TIEJUN
天线基础
天线参数
电性能参数
工作频段
机械参数
尺寸 重量 外观颜色 工作温度 存储温度
增益
方向图 水平、垂直波瓣3dB宽度 下倾角
前后比
旁瓣抑制与零点填充 输入阻抗
风载
迎风面积
ZHANG TIEJUN
什么是微波？
ZHANG TIEJUN
什么是微波？
通信
雷达
射电天文
应用领域
环保科学
生物电磁学
电磁能应用
ZHANG TIEJUN
什么是通信？
定义：
狭义：指人与人或人与自然之间 通过某种行为或媒介 进行的信息交流与传递 广义：指需要信息的双方或多方 在不违背各自意愿的情况下 无论采用何种方法，使用何种煤质 将信息从某方准确安全传送到另一方
1/2 Wavelength
Dipole
1900MHz ：166mm
800MHz ：333mm
ZHANG TIEJUN
天线基础
半波振子（Dipoles）辐射图
1个 dipole
接收功率(received power)：1mW
Multiple dipole matrix
Received power：4 mW
ZHANG TIEJUN
Hale Waihona Puke 天线基础有效地辐射和接收无线电波的装置，称为天线。 无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由 天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（ 仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。
Blah blah blah b la h
GAIN= 10log(4mW/1mW) = 6dBd
ZHANG TIEJUN
天线基础
天线方向图（Pattern）
ZHANG TIEJUN
天线基础 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。
一‘跳’：两个系统连接使用形成最小通信系 统 收发特性 收信频率高于发信频率的微波站为高站(N) 收信频率低于发信频率的微波站为低站(P)
ZHANG TIEJUN
微波接力通信
微波通信系统由微波发信机、收信 机、天馈线系统、多路复用设备及 用户终端设备等组成的通信系统。
合路器 中频电缆
天线
ODU IDU
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。
理想点源（无耗均匀辐射器）
2.15dB
半波振子
eg:
0dBd = 2.15dBi
注意：天线只是无源传输器件，不能放大能量！
ZHANG TIEJUN
天线基础
天线增益与方向图的关系
方向图主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。
全向天线增益与垂直波瓣宽度
ZHANG TIEJUN
天线基础
定向天线增益
dBi vs. dBd
dipole isotropic
定向天线
PLAN VIEW
dB Gain ref Dipole (dBD)
dB Gain ref isotropic (dBi) 0dBi (ref)
0dBD (ref)
ZHANG TIEJUN
天线基础
接头型式
包装尺寸 天线抱杆 防雷
驻波比
极化方式 天线口隔离
ZHANG TIEJUN
天线基础
天线基础－半波振子（Dipoles）
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、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子
Wavelength
1/4 Wavelength 1/2 Wavelength 1/4 Wavelength
波束宽度（Beamwidth）
3dB Beamwidth Peak - 3dB
10dB Beamwidth Peak - 10dB
60° (eg)
Peak
120° (eg)
Peak
Peak - 3dB
Peak - 10dB
方向图通常都有两个或多个瓣，其中辐射强度最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣或旁瓣。 在主瓣最大辐射方向两侧，辐射强度降低 3 dB（功率密度降低一半）的两点间的夹角定义为 波瓣宽度（又称 波束宽度 或 主瓣宽度 或 半功率角）。波瓣宽度越窄，方向性越好，作用距 离越远，抗干扰能力越强。 还有一种波瓣宽度，即 10dB波瓣宽度，顾名思义它是方向图中辐射强度降低 10dB （功率 密度降至十分之一） 的两个点间的夹角
ZHANG TIEJUN
天线基础
电磁波的传播
振 子 电场
磁场 电场 电波传输方向
磁场 电场
ZHANG TIEJUN
天线基础
接收天线
可逆性
互易原理
发射天线
ZHANG TIEJUN
天线基础
1.发射天线 2.接收天线
工作 性质
结构 形式
1.线天线 2.面天线
天线
1.超长波天线 2.长波天线 3.中波天线 4.短波天线 5.超短波天线 6.微波天线 1.通信天线 2.广播天线 3.电视天线 4.雷达天线
微波通信
微波通信
不需要固体介质 两点间直线距离内无障碍
利用微波进行通信具有容量大、质量好并可传至很远的距离
定义
使用微波进 行的通信
ZHANG TIEJUN
微波通信
微波通信
微波接力通信
对流层散射通信
卫星通信
空间通信
移动通信
（工作于微波频段）
ZHANG TIEJUN
微波接力通信
微波天线培训资料
什么是微波？
微波
300M-3000GHz频率范围内的电磁波。
LF
MF
HF
VHF UHF SHF
Microwave
EHF 红外 可见 光 线
10Km
1Km
100m
10m
1m
10cm
1cm
1mm
f 30KHz 300KHz 3MHz 30MHz 300MHz 3GHz 30GHz 300GHz
电视时代
电话时代
1920年代，英国人贝尔德成功进行了电视画 面的传送，被誉为电视发明人。 1962年， 美国发射第一颗人造卫星， 开启电视卫星传送的时代。
电报时代
1875年，贝尔发明史上第一支电话。 1895年，俄国人波波夫和意大利人马可尼 同时成功研制了无线电接收机。 1920年代，收音机问世。
1837年，美国人摩斯发明电报机。 1857年，横跨大西洋海底电报电缆完成。
ZHANG TIEJUN
什么是通信？
发展简史
印刷时代
1044年，毕升发明活字印刷术。 1450年，日耳曼人古腾堡发明 金属活字印刷术。
文字书写时代
口语时代
形体时代
ZHANG TIEJUN
什么是通信？
发展简史
网络时代
1955年，美国发行了第一部军用电子计算机。 1969年，美军建立阿帕网（ARPANET） 1983年，美国国防部将阿帕网分为军网和民 网，渐渐扩大为今天的互联网。 1993年，美国宣布兴建信息高速通路计划， 整合电脑、电话、电视媒体。
工作 波长
用途
ZHANG TIEJUN
天线基础
天线参数
电性能参数
工作频段
机械参数
尺寸 重量 外观颜色 工作温度 存储温度
增益
方向图 水平、垂直波瓣3dB宽度 下倾角
前后比
旁瓣抑制与零点填充 输入阻抗
风载
迎风面积
ZHANG TIEJUN
什么是微波？
ZHANG TIEJUN
什么是微波？
通信
雷达
射电天文
应用领域
环保科学
生物电磁学
电磁能应用
ZHANG TIEJUN
什么是通信？
定义：
狭义：指人与人或人与自然之间 通过某种行为或媒介 进行的信息交流与传递 广义：指需要信息的双方或多方 在不违背各自意愿的情况下 无论采用何种方法，使用何种煤质 将信息从某方准确安全传送到另一方
1/2 Wavelength
Dipole
1900MHz ：166mm
800MHz ：333mm
ZHANG TIEJUN
天线基础
半波振子（Dipoles）辐射图
1个 dipole
接收功率(received power)：1mW
Multiple dipole matrix
Received power：4 mW
ZHANG TIEJUN
Hale Waihona Puke 天线基础有效地辐射和接收无线电波的装置，称为天线。 无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由 天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（ 仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。
Blah blah blah b la h
GAIN= 10log(4mW/1mW) = 6dBd
ZHANG TIEJUN
天线基础
天线方向图（Pattern）
ZHANG TIEJUN
天线基础 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。
一‘跳’：两个系统连接使用形成最小通信系 统 收发特性 收信频率高于发信频率的微波站为高站(N) 收信频率低于发信频率的微波站为低站(P)
ZHANG TIEJUN
微波接力通信
微波通信系统由微波发信机、收信 机、天馈线系统、多路复用设备及 用户终端设备等组成的通信系统。
合路器 中频电缆
天线
ODU IDU
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。
理想点源（无耗均匀辐射器）
2.15dB
半波振子
eg:
0dBd = 2.15dBi
注意：天线只是无源传输器件，不能放大能量！
ZHANG TIEJUN
天线基础
天线增益与方向图的关系
方向图主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。
全向天线增益与垂直波瓣宽度
ZHANG TIEJUN
天线基础
定向天线增益
dBi vs. dBd
dipole isotropic
定向天线
PLAN VIEW
dB Gain ref Dipole (dBD)
dB Gain ref isotropic (dBi) 0dBi (ref)
0dBD (ref)
ZHANG TIEJUN
天线基础
接头型式
包装尺寸 天线抱杆 防雷
驻波比
极化方式 天线口隔离
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天线基础
天线基础－半波振子（Dipoles）
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、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子
Wavelength
1/4 Wavelength 1/2 Wavelength 1/4 Wavelength
波束宽度（Beamwidth）
3dB Beamwidth Peak - 3dB
10dB Beamwidth Peak - 10dB
60° (eg)
Peak
120° (eg)
Peak
Peak - 3dB
Peak - 10dB
方向图通常都有两个或多个瓣，其中辐射强度最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣或旁瓣。 在主瓣最大辐射方向两侧，辐射强度降低 3 dB（功率密度降低一半）的两点间的夹角定义为 波瓣宽度（又称 波束宽度 或 主瓣宽度 或 半功率角）。波瓣宽度越窄，方向性越好，作用距 离越远，抗干扰能力越强。 还有一种波瓣宽度，即 10dB波瓣宽度，顾名思义它是方向图中辐射强度降低 10dB （功率 密度降至十分之一） 的两个点间的夹角
ZHANG TIEJUN
天线基础
电磁波的传播
振 子 电场
磁场 电场 电波传输方向
磁场 电场
ZHANG TIEJUN
天线基础
接收天线
可逆性
互易原理
发射天线
ZHANG TIEJUN
天线基础
1.发射天线 2.接收天线
工作 性质
结构 形式
1.线天线 2.面天线
天线
1.超长波天线 2.长波天线 3.中波天线 4.短波天线 5.超短波天线 6.微波天线 1.通信天线 2.广播天线 3.电视天线 4.雷达天线