最新天线的分类和选择 天线材料选择的
常用线天线分类

常用线天线分类常用线天线分类有很多,下面给大家介绍几种:根据天线的构造特点,可以将其分为,常规型天线,接收电路、发射电路和匹配电路等。
常规天线主要由全金属半波振子天线、全塑料体声喇叭和馈源等构成,具有良好的方向性,尺寸小巧,易与微波集成电路相匹配,价格便宜等优点。
( 1)半波振子天线半波振子天线是由全金属片组成的固定形状的天线,半波振子天线具有很高的功率增益,其最高工作频率范围为40~120千赫。
对于中短波段的半波振子天线,应使用匹配线圈进行馈电和匹配。
半波振子天线所用的金属材料有纯铝、铝合金、铍铜等。
通常它们的高频特性不如铜和石墨,但能够提供比铝、铍铜更高的功率。
半波振子天线一般采用螺旋线或双圆弧面形式。
一般说来,当馈电电缆与天线间距离d的变化超过约15%时,应当考虑半波振子天线的设计。
在整个波长区内,半波振子天线具有优良的方向性,而且其高频性能较好。
( 2)宽频带低噪声放大器对于任何天线,为了改善天线性能,必须考虑到有效带宽的选择问题。
实际上,我们是在寻找放大器增益的上限。
在我们所要求的带宽以外的部分,将产生副作用。
宽频带低噪声放大器就是为了解决这个问题而研制的。
宽频带低噪声放大器由频率选择器、电压放大器、控制电路和偏置电路组成。
频率选择器包括单元,它把接收机输出信号频率按一定函数关系调谐到给定的带宽以上,从而保证接收机输出信号在整个带宽内有一定的信噪比。
这些原则性的考虑,使得宽频带低噪声放大器在实际应用中获得广泛的成功。
( 3)功率放大器电视广播中的天线是将视频载波信号功率放大后,由扬声器辐射出去。
这就要求天线本身的输入阻抗很高,因此不需要前置放大器。
天线的输出阻抗取决于天线的频率,因此还需要考虑相位校正电路。
天线输入信号经功率放大器放大后,往往会产生非常严重的交叉耦合干扰,这是普通的宽频带低噪声放大器无法克服的缺陷。
另外,天线的驻波比也影响着输出功率的大小。
面向5G通信的多射频天线设计

面向5G通信的多射频天线设计随着5G通信技术的推广和应用,传统的天线设计已经不能满足多频段、高速数据传输等要求,因此,研究人员对面向5G通信的多射频天线设计进行了深入探究。
在本文中,我们将对多射频天线设计进行讨论,从天线材料、结构、参数优化等方面入手,探究如何设计出符合5G通信标准的多射频天线。
一、天线材料选择在设计多射频天线时,天线材料是一个非常重要的因素,合适的材料选择能够提高天线的性能。
对于5G频段的天线,我们一般采用高介电常数、低损耗的材料,例如陶瓷、聚酰亚胺、氧化锆陶瓷等。
这些材料可以提供更强的信号接收和传输能力,同时具备良好的机械性能和耐高温、耐候性等特点。
二、天线结构设计在天线结构设计上,我们需要考虑以下几点:1. 天线类型:目前常用的5G通信天线有微带天线、频旋天线、天线阵列等,我们需要根据实际需求选用适合的天线类型。
2. 天线尺寸:针对不同频段的信号,我们需要合理设计天线的尺寸。
一般来说,天线尺寸越小,其工作频段会越窄,因此需要在尺寸和工作频段之间做出权衡。
3. 天线辐射方向:在天线辐射方向上,我们需要根据实际应用需求确定,例如室外应用所需的天线辐射方向一般是全方向性的。
三、天线参数优化在天线参数优化方面,我们可以尝试以下几种方法:1. 预测模拟法:通过基于电磁场理论的仿真软件,可以对不同参数进行模拟分析,从而得出最优参数。
2. 实验优化法:通过天线实际测试,对参数进行逐步调整,从而得到最优参数。
3. 优化算法:利用数学优化算法,例如遗传算法、粒子群算法等,对多维参数进行优化。
总之,面向5G通信的多射频天线设计需要综合考虑材料、结构和参数等因素,并进行科学合理的优化和调整,才能取得更好的性能和应用效果。
在今后的应用中,多射频天线将会成为5G通信网络的重要组成部分,促进数字化社会的发展。
5g微基站天线类型

5g微基站天线类型5G微基站天线类型是指在5G通信系统中用于接收和发送信号的天线类型。
随着5G技术的不断发展,微基站天线类型也在不断创新和演进,以满足不同场景的通信需求。
本文将介绍几种常见的5G微基站天线类型,并为读者提供有关选择适合的天线类型的指导意义。
首先,5G微基站天线的一种常见类型是方向天线。
方向天线是一种具有高增益和狭窄主瓣宽度的天线,主要用于长距离通信和覆盖区域较大的场景。
方向天线可以将信号在特定方向上集中,提高信号强度和传输速率,同时降低干扰和噪声。
在城市高楼大厦密集的地区,方向天线尤其适用,能够实现大范围的覆盖和高速数据传输。
其次,5G微基站天线的另一种常见类型是宽波束天线。
宽波束天线具有较大的主瓣宽度和相对较低的增益,适用于需要更广角度覆盖的场景。
宽波束天线能够以较广的角度发送和接收信号,可以实现对不同方向的用户进行同时连接,提高系统的容量和覆盖范围。
在市区繁忙的街道和体育场等场所,宽波束天线能够更好地满足大量用户同时连接的需求。
此外,5G微基站天线的第三种常见类型是扇形天线。
扇形天线是一种将天线信号以扇形的形式辐射出去的天线,主要用于室内和短距离通信。
扇形天线能够实现在有限的范围内提供稳定的信号覆盖,适用于办公室、商场等小范围的通信环境。
扇形天线还可以通过调整天线的倾角和方向,实现更加灵活的覆盖需求。
最后,5G微基站天线的第四种常见类型是多输入多输出(MIMO)天线。
MIMO天线是一种采用多个发射和接收天线的技术,以提高信号质量和容量。
MIMO天线能够利用空间分集和空间复用技术,在同一时间和频率上服务多个用户,并提供更高的数据传输速率和可靠性。
在大型活动场所、人口稠密区域和移动车载通信等场景中,MIMO天线能够有效地提升网络性能和用户体验。
综上所述,5G微基站天线类型包括方向天线、宽波束天线、扇形天线和MIMO天线。
在选择适合的天线类型时,需要根据具体的通信需求和场景特点进行综合考虑。
手机天线的分类和性能对比

三、内、外置天线比较
•
目前手机天线主要就内置及外置天线两种,内置天线客观上必然 比外置天线弱。天线的架设都是 尽量远离地面和建筑物的,天线接 近参考地的时候,大部分能量将集中在天线和参考地之间,而 无法 顺利发射,所以天线发射,需要一个“尽量开放”的空间。而手机电路 版就是手机天线的参 考地,让天线远离手机其他电路,是提高手机 天线发射效率的关键。
二、内置天线
特点: (1)可以做得非常小,不易损坏; 可以将其安放在手机中远离人脑 的一面,而在靠近人脑的部分贴 上反射层、保护层来减小天线对 人体的辐射伤害。 (2)可以安装多个,很方便组阵, 从而实现手机天线的智能化,这 一点对移动通信系统来说非常有 用。
内置天线的形式特别多,包括微带贴片天线、缝隙 天线 、IFA天线和倒L天线、PIFA、陶瓷天线等等。 但目前的主流天线主要有两种:PIFA天线、 MONOPOLE单极天线。
单极天线
螺旋天线
外置天线 PCB印制螺旋天线 拉杆天线
(1)单级天线
传统的外置天线一般为单极天线,虽然制作简单,但是尺 寸较大,不便于携带。
(2)螺旋天线及PCB印制螺旋天线
螺旋线是一种慢波结构,螺旋天线实际也是一种 慢波化的单极天线。由于螺旋线的作用,减小了电磁 波沿螺旋线传播的相速度,因此天线的长度可以缩短。 也正是由于螺旋线的慢波结构,使得天线的带宽 窄,天线的储能大,辐射效率降低。 PCB板螺旋天线实际是一种变形的螺旋天线,利 用PCB板的介电常数进一步降低天线的尺寸而已。
•
但受到实际环境限制以及大家追求携带方便的要求,手机的设 计就必须在电气方面做出妥协。实 际上,所有的GSM手机的接收发 送电路的增益都是可以根据环境变化而自动调节的,能通过合 理的 参数设定,会自动补偿有关的损失。所以,就手机整体而言,在信 号比较好情况下,内天线 和外天线并不能看出差别。
天线的分类与选择

天线的分类与选择移动通信天线的技术发展很快,最初中国主要使用普通的定向和全向型移动天线,后来普遍使用机械天线,现在一些省市的移动网已经开始使用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,对上述几种天线进行分析比较。
2.1 全向天线全向天线,即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射,也就是平常所说的无方向性,在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束,一般情况下波瓣宽度越小,增益越大。
全向天线在移动通信系统中一般应用与郊县大区制的站型,覆盖范围大。
2.2 定向天线定向天线,在在水平方向图上表现为一定角度范围辐射,也就是平常所说的有方向性,在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束,同全向天线一样,波瓣宽度越小,增益越大。
定向天线在移动通信系统中一般应用于城区小区制的站型,覆盖范围小,用户密度大,频率利用率高。
根据组网的要求建立不同类型的基站,而不同类型的基站可根据需要选择不同类型的天线。
选择的依据就是上述技术参数。
比如全向站就是采用了各个水平方向增益基本相同的全向型天线,而定向站就是采用了水平方向增益有明显变化的定向型天线。
一般在市区选择水平波束宽度B为65°的天线,在郊区可选择水平波束宽度B为65°、90°或120°的天线(按照站型配置和当地地理环境而定),而在乡村选择能够实现大范围覆盖的全向天线则是最为经济的。
2.3 机械天线所谓机械天线,即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。
常用的天线种类介绍 选用无线模块技巧

常用的天线种类介绍选用无线模块技巧在万物互联的大趋势下,无线通信模块成为了各类电子设备中不可或缺的一部分,而模块的通信质量很大程度上取决于天线设计是否合理。
本文介绍了如何选择合适的天线并发挥出天线最佳的性能。
随着技术的进步,为了节省研发周期,不少厂商都推出各种各样的成品天线。
然而如果工程师选择不当,不仅起不到应有的效果,反而会浪费很多时间与成本在排查调试上,得不偿失。
本文将介绍常用的几种天线并结合在工程中的实际使用经验给出设计建议,以供大家参考。
接下来为大家介绍常用的天线种类:(1) 板载PCB式天线:采用PCB蚀刻而成,成本低,但是性能有限,可调性好,可大批量用于蓝牙、WiFi无线通信模块。
(2) SMT贴片式:常用的有陶瓷天线,占用面积少,集成度高,容易更换,适用于对空间要求小的产品,但是该类型天线价格稍贵且带宽偏小。
(3) 外置棒状天线:性能好,无需调试,方便更换,增益高,适用于各种终端设备。
(4) FPC天线:通过馈线连接,安装自由,增益高,通常可以使用背胶贴在机器非金属外壳上,适用于性能要求高且外壳空间充足的产品上。
天线的作用是将射频信号辐射到自由空间,这时候选择合适的天线对于传输距离就有很大的影响。
天线对周围环境很敏感,很多情况下会出现即使选择了合适的天线,也达不到预期的效果。
由于有些客户对天线设计需要考虑的因素不清楚,这里我们给出在实际工程设计中的一些经验,便于客户更好地设计出自己的电路与PCB,增加项目的成功机会。
1、匹配电路设计在原理图设计时,需要在天线与模块射频输出管脚预留一个型网络。
天线的阻抗受PCB的铺地、天线的安装以及周围的金属等因素影响,预留这个网络是为了在天线严重偏离50欧姆阻抗时,将其匹配至50欧姆。
X1,X2,X3都是电抗元件,如果天线是标准的50欧姆阻抗,那么X2,X3可以不焊接,。
天线产品分类及应用

路灯型
草坪灯型
射灯型
广告牌型
空调型
空调风口型
烟感器型
壁画型
天线的产品及应用------一般城区应用
城区环境有较多或较复杂的建筑物,电磁环境比较复杂,多径反射 严重。复杂的多径反射使电磁波的极化发生了不可预测的变化,在 天线选用时应从以下几方面进行考虑:
在城区为减少干扰,应选用水平半功率角接
某站旁瓣过大问题
问题说明
某市运营商反映使用了我司天线出现旁瓣过大的问题,对站点的相邻小区 造成严重的导频污染。
原因查找
现场天线类型及下倾角信息如下:
天线型号 ODV065R18K18K 最大电下倾角 8度 实际电下倾角 2度 最大机械下倾 8度 实际机械下倾 6度
测试其侧向信号电平过大,如覆盖图所示,在-70~-80dBm之间,并且分布 于整个侧向路段,延伸约1000米,造成非常严重的导频污染。
天线的产品及应用------高密集城区
在密集间安装
新的天线,无法为GSM1800系统的天线 提供足够的安装空间;若采用共天馈的 方式(即多频共用天线),利用原
GSM900天线的安装位,减少GSM1800
天线安装的空间需求,可有效的解决这 一问题。
天线的产品及应用---京信天线产品
基站天线
室内分布及 直放站天线
天馈产品
隐蔽天线
天线的产品及应用---京信天线产品
基站天线产品系列
常规2G、3G天线产品系列
全 向 天 线 定 向 板 状 天 线 电 调 天 线
2G、3G共用天线产品系列
双 频 共 用 天 线 三 频 共 用 天 线 肩 并 肩 天 线 多频 共用 肩并 肩天 线
无线网络设备天线种类及选配技巧

无线网络设备天线种类及选配技巧天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备。
无线电发射机(如AP)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,由天线接收下来(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,由此完成数据的传输,如图。
可见,作为电磁波的发射和接收设备,没有天线也就没有无线电通信,凡是利用电磁波来传递信息的,都依靠天线来进行工作。
当前企业级无线产品中,天线也是不可或缺的配件。
一般来讲,无线局域网产品中天线有内置和外置两种,而外置产品的天线品种繁多,主要是供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等情况下使用。
那么,天线到底有哪些种类,各种类有什么特点,如何应用呢?下面我们具体来看看。
1、全向天线,即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射,也就是平常所说的无方向性。
一般情况下波瓣宽度越小,增益越大。
全向天线在通信系统中应用距离近,覆盖范围大,价格便宜。
2、半定向天线,即只向某一个方向辐射信号,常应用于中短距离通信。
常见半定向天线主要主要有平板天线、八木天线(如下图)。
平板天线常用于接入点到STA的定向覆盖或者过道、走廊的无线覆盖,其覆盖范围取决于AP的功率、天线增益、天线波束宽度以及建筑材料对射频信号的衰减程度;八木天线一般用于中短距离(如3km)点对点通信,高增益的八木天线也可以用于远距离通信。
半定向天线的另外一个优点是可以安装在墙壁的高处,并向下倾斜对准需要覆盖的区域。
由于信号几乎不会从半定向天线的后侧泄露出去,因此半定向天线可以提供良好的垂直覆盖。
全向天线不具备这个优点,因为如果天线的一端向下倾斜,则另一端会向上翘起。
3、高度定向天线仅在点对点通信中使用,一般用于提供两栋建筑物之间的网络桥接。
在所有类型的天线中,高度定向天线的波束宽度最为狭窄和集中。
高度定向天线分为抛物面天线和栅格天线两类。
从外观上看,抛物面天线类似于安装在屋顶的数字卫星电视天线,栅格天线类似于烧烤使用的烤架。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
天线的分类和选择天线材料选择的天线的分类和选择+天线材料选择的.txt——某天你一定会感谢那个遗弃你的人,感谢那个你曾深爱着却置之你不顾的人。
做一个没心没肺的人,比什么都强。
________舍不得又怎样到最后还不是说散就散。
天线分为:1.全向天线2.定向天线(我们接触和用的基本是前两种) 3.机械天线4.电调天线5.双极化天线。
下面主要介绍坛友们比较关心的定向和全向天线。
感兴趣的朋友可以google或者baidu其他相关天线的详细资料。
“相关资料提供下载”中提供简单介绍下载。
)天线介绍:2.1 全向天线全向天线,即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射,(使用大功率网卡的朋友注意了,此类天线最好能离人体3米及以上,辐射对人体的伤害就不用说了吧)也就是平常所说的无方向性,在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束,一般情况下波瓣宽度越小,增益越大。
全向天线在移动通信系统中一般应用与郊县大区制的站型,覆盖范围大。
2.2 定向天线定向天线,在在水平方向图上表现为一定角度范围辐射,也就是平常所说的有方向性,在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束,同全向天线一样,波瓣宽度越小,增益越大。
定向天线在移动通信系统中一般应用于城区小区制的站型,覆盖范围小,用户密度大,频率利用率高。
2.2.1个人见解:定向分为反射型和引向型定向反射型:常见的有:双菱(叠双菱)(跟平板差不多。
),长城(跟平板差不多)平板(方向角较大,一般用于覆盖,形用于接收角度广容易调试)栅格(方向尖锐,常用于点对点)。
此类天线主要靠反射信号到达振子来工作。
引向型:常见的有:8木(引导信号到主振子,多余的经反射振子,再次到达主振子)叠双菱是两者都有,主振子信号源:是前面引向菱,后面反射板。
主要靠反射,所以定义反射型。
全向天线:常见的有9db.8db. 7db.6db.5db 2db定向天线:叠双菱(N菱),平板,八木,栅格,卫--星锅,长城,开槽等等注:排名分前后(个人推荐)天线的选择:本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览以上天线介绍主要偏重于发射,个人认为接收的原理和发射原理相类似。
发射要考虑一个功率问题,因为如果天线做的不好,在功率过大的情况下,该发射出去的功率没有发射出去就很容易反过来(简单说就是驻波大,导致功率反噬)损坏机器。
友情提醒一下:使用大功率路由和网卡的朋友,在不确定自制天线技术指标的情况下,尽量将功率调低一点,够用就好。
关于天线的选择,关键还是要看使用环境。
如果是6层以下的小区环境,视野不太开阔20-50米之间就有阻挡物的,建议使用全向或者平板天线。
个人推荐:9db,8db,7db,叠双菱,14DB平板。
如果是小高层,或者小区边缘环境(视野开阔,信号在远处)。
建议使用八木,14db以上平板。
此类天线建议在100-800米范围内使用。
使用距离在1000米以上,个性张扬,喜欢和城管聊天的朋友,可以选择栅格,卫--星锅,。
天线材料的选择:本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览对于有尺寸的图纸:例如双菱,反射板增大能增加一点效果,其它就按图纸不用再改变了。
对于反射板材料的选择:银。
铜.铝。
(注意:反射板上面镀一层导电性能好,密度大的金属,能更有利于反射。
密度差能更加有利反射信号。
但振子上镀,本人暂时没找到科学依据。
)网上镀银真假,现在没个定论,还是不偿试的好,纯覆铜比镀银的骂声少点。
呵呵..虽然银是导电性能最好的金属,但买的假的还不如用铜,做WIFI,用铜就够了,搞那么先进没必要啊。
对于振子材料的选择:银,铜,铝(银的成本高,自然不会便宜,推荐新手用铜就OK了。
一般铜丝2-3mm就OK。
太粗太细都影响效果了)友情提示:ceng还是要低调点.大的天线难免会暴露目标,使得原本“平静”的ceng生活被打破就不好了。
个人拙见,不对之错,各位海量指出。
天线工作原理与主要参数参数, 原理一、天线工作原理与主要参数天线是任何一个无线电通信系统都不可缺少的重要组成部分。
合理慎重地选用天线,可以取得较远的通信距离和良好的通信效果。
(一)天线的作用各类无线电设备所要执行的任务虽然不同,但天线在设备中的作用却是基本相同的。
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。
所以,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。
(二)天线的分类天线的形式繁多,按其用途可以分为发信天线和收信天线;按使用波段可以分为长、中、短、超短波天线和微波天线、微带天线等。
此外,我们还可按其工作原理和结构来进行分类。
为便于分析和研究天线的性能,一般把天线按其结构形式分为两大类:一类是半径远小于波长的金属导线构成的线状天线,另一类是用尺寸大于波长的金属或介质面构成的面状天线。
线状天线主要用于长、中、短波频段,面状天线主要用于厘米或毫米波频段;甚高频段一般以线状天线为主,而特高频段则线、面状天线兼用。
线状天线和面状天线的基本工作原理是相同的。
(三)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。
图1-9示出了它的演变过程。
图中LC是发信机的振荡回路。
如图1-9(a)所示,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范围,如图1-9(b)、(c)所示,这就创造了有利于辐射的条件;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,如图1-9(d)所示。
电磁波的能量从发信天线辐射出去以后,将沿地表面所有方向向前传播。
若在交变电磁场中放置一导线,由于磁力线切割导线,就在导线两端激励一定的交变电压——电动势,其频率与发信频率相同。
若将该导线通过馈线与收信机相连,在收信机中就可以获得已调波信号的电流。
因此,这个导线就起了接收电磁波能量并转变为高频信号电流能量的作用,所以称此导线为收信天线。
无论是发信天线还是收信天线,它们都属于能量变换器,“可逆性”是一般能量变换器的特性。
同样一副天线,它既可作为发信天线使用,也可作为收信天线使用,通信设备一般都是收、发共同用一根天线。
因此,同一根天线既关系到发信系统的有效能量输出,又直接影响着收信系统的性能。
天线的可逆性不仅表现在发信天线可以用作收信天线,收信天线可以用作发信天线,并且表现在天线用作发信天线时的参数,与用作收信天线时的参数保持不变,这就是天线的互易原理。
为便于讨论,常将天线作为发信天线来分析,所得结论同样适用于该天线用作收信天线的情况。
立体电场等效图5.输入阻抗为使天线能获得最多的功率,应使天线与馈线匹配,就需要知道天线的输入阻抗。
天线的输入阻抗Zin为输入端电压与输入端电流之比。
即输入阻抗一般包括输入电阻和输入电抗。
输入电阻对应于天线辐射的功率和天线系统损耗的功率,即Rin=Rro+RsRs为从输入端计算的损耗电阻,输入电抗对应于天线周围感应场的无功功率。
6.工作频带天线工作频带的含义与电路频带的含义相类似,它是指天线在工作时能符合某种技术要求的频率范围。
对于只有一个频率或几个频率相距很近的通信设备而言,天线的频带宽度无需考虑。
但对于具有两个以上频率,而且频差又较大的通信设备,就不能不考虑天线的频带宽度。
二、通信设备常用天线与架设通信设备天线的种类较多,其性能也有所不同。
就通信设备体积大小和移动性能而言,天线则有基地固定式通信设备天线、车载式通信设备天线和便携袖珍式通信设备天线等。
(一)基地固定式通信设备天线由于基地或固定式通信设备具有一定的通信范围要求加之下属移动通信设备天线较矮的缘故,为保证视距范围内的通信,要求基地或固定式通信设备的天线架设应尽量高,一般架设在高层建筑物的顶部或铁塔上。
1.常用天线种类(1)J型天线它是将同轴线的芯线伸长而成。
天线部分长度为λ/2(λ为波长),末端馈电借λ/4长的阻抗变换器与同轴馈线阻抗匹配,如图1-12(a)所示,图(b)是为了防止雷击而把电缆芯线与外皮对调而成。
(2)同轴偶极天线它是用同轴线的外套与芯线伸长部分组成一个半波垂直振子,在半波振子的中点接入同轴馈电线而成,如图1-13(a)所示。
(3)布朗天线它是将半波偶极天线下半部分导体改成四根辐向线,垂直辐射部分折叠接地而成,如图1-13(b)所示。
这样制作既能提高天线输入阻抗与工作带宽,又能起防雷击作用。
图1-14 引向天线(4)引向天线它是由一根有源振子和几根无源振子(引向器和反射器)组成的寄生天线。
一般有源振子长度为半波谐振长度,引向器较有源振子约短5~15%,反射器较有源振子约长5~15%,反射器与有源振子问的距商为(0.1~0.25)λ,引向器与有源振子间距离为(0.1~0.34)λ,其型式之一如图1-14所示。
(5)全向高增益天线将半波振子垂直的二单元、四单元或六单元排列组阵,水平方向图没有变化,依旧为一个圆,而垂直方向性将增强,因而可以获得全向高增益天线。
当工作频率比较高时,高增益天线还可以使用交叉连接同轴电缆段来组成,每段电缆的内导体和相邻电缆的外导体交替连接,每段电缆的长度等于电缆中电波的半波长,外皮上的电流分布相位相同。
串联后的同轴电缆全部安装在玻璃钢套管内密封,下面用电缆引出。
2.天线架设1)天线尽可能架设到高处,使电波传播距离增加。
这点对在城市中使用的超短波通信设备而言,尤其重要。
2)架设天线要避开周围障碍物,力求做到在通信方向上无阻挡。
对输电线铁塔等小障碍物要离开天线一定的距离,最好不要位于通信方向上;对高地的陡峭斜坡、金属、石头和钢筋混凝土建筑等大障碍物,则要求离开天线的距离越远越好。
3)天线夹板应夹于天线内部接线器部分,不应该夹于天线发射体上,以免影响天线的性能。
4)高频电缆不要笔直垂下,最好绕一圈,如图1-16所示。
固定后,使受力分散,同时也有避雷作用。