表征天线性能的主要参数有方向图
RFID：天线的基础知识(一)
表征天线性能的主要参数有方向图，增益，输入阻抗，驻波比，极化方式等。
1.1 天线的输入阻抗天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。
天线与馈线的连接，最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗，这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。
天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量，使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。
匹配的优劣一般用四个参数来衡量即反射系数，行波系数，驻波比和回波损耗，四个参数之间有固定的数值关系，使用那一个纯出于习惯。
在我们日常维护中，用的较多的是驻波比和回波损耗。
一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。
驻波比：它是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。
驻波比为1，表示完全匹配；驻波比为无穷大表示全反射，完全失配。
在移动通信系统中，一般要求驻波比小于1.5，但实际应用中VSWR应小于1.2。
过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大，影响基站的服务性能。
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的到无穷大之间，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。
在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于14dB。
1.2 天线的极化方式所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。
当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。
由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播。
因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。
另外，随着新技术的发展，最近又出现了一种双极化天线。
就其设计思路而言，一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式，性能上一般后者优于前者，因此目前大部分采用的是±45°极化方式。
天线波瓣图分析
天线波瓣图天线方向图、增益、波瓣宽度是表征天线性能的主要参数。
波瓣图天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入的比值。
天线与馈线的连接，最佳情形是天线输入阻抗是且等于馈线的特性阻抗，这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有，天线的输入阻抗随的变化比较平缓。
天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量，使分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。
匹配的优劣一般用四个参数来衡量即反射系数，行波系数，驻波比和回波损耗，四个参数之间有固定的数值关系，使用那一个纯出于习惯。
在我们日常维护中，用的较多的是驻波比和回波损耗。
一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。
驻波比：它是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。
驻波比为1，表示完全匹配；驻波比为无穷大表示，完全失配。
在移动通信系统中，一般要求驻波比小于，但实际应用中VSWR应小于。
过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大，影响基站的服务性能。
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的到无穷大之间，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，无穷大表示完全匹配。
在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于14dB。
极化方式所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的方向。
当方向垂直于地面时，此电波就称为波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为波。
由于电波的特性，决定了传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了的大幅衰减，保证了信号的有效传播。
因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。
另外，随着新技术的发展，最近又出现了一种双极化天线。
就其设计思路而言，一般分为垂直与和±45°极化两种方式，性能上一般后者优于前者，因此目前大部分采用的是±45°极化方式。
双极化天线组合了+45°和-45°两副相互正交的天线，并同时工作在收发双工模式下，大大节省了每个小区的天线数量；同时由于±45°为正交极化，有效保证了分集接收的良好效果。
天线方向图的特征参数与天线的方向图作图
天线方向图的特征参数与天线的方向图作图
天线方向图又叫辐射方向图（radiation pattern）、远场方向图（far-field pattern）。
从方向图上面不能得到天线增益，由方向图得到的是方向系数。
天线增益=方向系数* 天线效率。
所以方向系数大于增益是肯定的。
天线增益主要是通过方向图的测试而表现出来。
这里有很多的种测试方向图的测试系统。
也就是暗室。
而在暗室的测试出来的结果，也只是一种和理想对称振子比较的的结果。
都知道理想对称振子的增益为2.15dB。
这样就可以根据测试电平的高低来计算出天线的增益。
G=D*N%.而天线的效率一般情况下是没有百分百的，所以G<d 。
在计算天线的方向系数D是，通常所采用的就是根据方向图上面表现出来的主瓣的波瓣宽度计算，如半功率波瓣宽度，也就是电平下降3dB是的波瓣宽度。
天线增益：
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。
天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信。
天线技术基础第2章天线的基本特性参数
第二章 天线的基本特性参数2.1 方向图函数和方向图天线的最基本特性是它的方向特性。
对发射天线来说，方向特性通常是表示在相同距离条件下天线的远区辐射场与它的空间方向之间的关系。
描述天线的方向特性，最常用的是方向图函数和方向图。
方向图函数是定量表示远区天线辐射能量在空间相对分布情况的一个参数，通常是指远区同一距离处天线辐射场强(或能流密度)的大小与方向坐标关系的函数。
若用图形把它描绘出来，便是天线方向图。
其中表示场强大小与方向关系的，称为场强振幅方向图，表示能流密度大小与方向关系的，称为功率方向图。
习惯上又把场强振幅方向图简称为场强方向图，或进一步简称为方向图。
把场强振幅方向图函数用),(θf 表示，或进一步简写成f (,)θϕ。
把最大值为1的方向图称为归一化方向图。
把归一化场强振幅方向图函数用F (,)θϕ表示，或进一步简写成F (,)θϕ。
方向图一般是三维立体图形。
为了简单，大多数实际应用场合中通常只画出两个具有代表性的正交平面上的方向图。
这两个正交的平面称为主平面。
主平面经常选取水平面(平行于地面的面)和垂直面(垂直于地面的面)，或E 面(包含天线最大辐射方向及其电场方向的面)和H 面(包含天线最大辐射方向及其磁场方向的面)。
有时也选取XY 面、YZ 面、ZX 面等。
在所有方向的辐射都相同的天线称为无方向性天线。
显然无方向性天线的立体方向图呈球状，它在任一平面的方向图均为园。
在某一平面上无方向性的天线称为该平面全向天线，它在该平面上的方向图为园。
天线的平面方向图有两种表示方式。
一种是以直角坐标表示的，称为直角坐标方向图.。
此时横轴代表角度(以度为单位)，纵轴代表函数值。
另一种是以极坐标表示的，称为极坐标方向图。
它用极角(射线与极轴的夹角)代表角度(以度为单位)，用射线的长度代表函数值。
极坐标方向图由于直观形象，应用很广。
天线的平面方向图一般呈花辫状。
我们把它的每一个辫称为波辫。
其中把包含最大辐射方向的一个辫称为主辫，位于主辫相反方向的辫称为后辫，与主辫完全相同的辫称为栅辫。
天线4
天线的方向性：是指天线向一定方向辐射电磁波的能力。
它的这种能力可采用方向图，方向图主瓣的宽度，方向性系数等参数进行描述。
所以方向性是衡量天线优劣的重要因素之一。
天线有了方向性，就能在某种程度上相当于提高发射机或接收机的效率，并使之具有一定的保密性和抗干扰性。
方向性图：方向性图是表示天线方向性的特性曲线，即天线在各个方向上所具有的发射或接收电磁波能力的图形。
散射波：在无法建立微波接力的地区，如沙漠、海疆、岛屿之间的通信，可以利用散射波传递信息。
电离层和比电离层低的对流层等，都能散射微波和超短波无线电波，并且可以把它们散射到很远的地方去，从而实现超视距通信。
散射信号一般很弱，进行散射通信要求使用大功率发射机，高灵敏度接收机和方向性很强的天线。
天线及天线程式：天线是在无线电收发系统中，向空间辐射或从空间接收电磁波的装置。
是无线电通信系统中必不可少的部分。
由于各种设备要求采用的波段不同，天线的设计也就不同，不同用途的天线需要设计成各种样式，就是我们通常称的天线程式。
如在长、中、短波段，一般用导线构成天线，有T形、倒L形、环形、菱形、鱼骨形、笼形天线等。
在微波波段，用金属板或网制成喇叭天线，抛物面天线，金属面上开槽的裂缝天线，金属或介质条排成的透镜天线等。
天线有五个基本参数：方向性系数、天线效率、增益系数、辐射电阻和天线有效高度。
这些参数是衡量天线质量好坏的重要指标。
实用天线处在三度几何空间中，所以，它的方向性图应该是个立体图。
在这个立体图中，由于所取的截面不同而有不同的方向性图。
最常用的是水平面内的方向性图（即和大地平行的平面内的方向性图）和垂直面内的方向性图（即垂直于大地的平面内的方向性图）。
有的专业书籍上也称赤道面方向性图或子午面方向性图。
波瓣宽度：有时也称波束宽度。
系指方向性图的主瓣宽度。
一般是指半功率波瓣宽度。
由图（18）可以看出A、Aˊ点至O点间的夹角，称主瓣角宽度。
当L/λ数值不同时，其波瓣宽度也不同。
无线网题库——天馈线
1、天馈安装要求1.1 天线安装要求1.1.1 基站天线天线安装加固必须稳定、牢固、可靠。
全向天线安装时应保证天线垂直，允许偏差±0.5°。
定向天线的方位角和下倾角应符合工程设计要求，方位角允许偏差为±0.5°，下倾角允许偏差为±1°。
天线的主瓣辐射面方向附近应无任何金属物件或障碍物阻挡。
天线安装于楼顶时，应考虑楼面及女儿墙对天线的阻挡以选择合适的抱杆高度。
天线固定底座上平面应与天线抱杆的顶端平行，允许误差±5cm。
天线抱杆应高出天线顶部至少200mm。
采用女儿墙抱箍安装时，天线底部必须高出女儿墙最高部分至少500mm。
同一扇区两根单极化天线的方位角和下倾角相同，在水平方向上间距应不小于3.5m，相邻的两个扇区之间两定向天线的水平间距应不小于0.5m。
微波天线与CDMA 定向天线同平台安装时，CDMA 天线与微波天线互不影响。
天线应处于避雷针下45°角的保护范围内，天馈系统的防雷接地设计应执行YD 5098-2005《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》的有关规定。
天线与跳线的接头应作防水处理。
天馈线系统的电压驻波比应≤1.50。
工程设计中，应充分考虑与其他各电信业务经营者相同或相近频段无线网络的杂散、阻塞、互调干扰协调，除考虑必要的保护频带外，还可合理利用地形地物、空间隔离、天线方向去耦或加装滤波器满足系统间的隔离度要求。
不同电信业务经营者无线网络之间的系统于扰处理办法应按原信息产业部的相关规定执行。
在繁华街道、居民小区、旅游景点等区域，根据当地政府相关市政建设规定或满足业主要求，天线及馈线的设置宜与安装应与周围环境协调。
1.1.2 GPS 天线GPS 天线的安装位置处天空视野应较为开阔，周围没有高大建筑物阻挡，距离屋顶小型附属建筑物应尽量远，离开周围金属物体的距离≥1.5m。
GPS 天线安装平台的可使用面积越大越好，必须保证周围遮挡物对其的遮挡≤30°，GPS 天线竖直向上的视角应≥120°。
汽车收音机天线的参数
天线的参数短波通信是指波长10 0 — 10米（频率为3 — 30MHZ）的电磁波进行的无线电通信。
短波通信传输信道具有变参特性，电离层易受环境影响，处于不断变化当中，因此，其通信质量，不如其它通信方式如卫星、微波、光纤好。
短波通信系统的效果好坏，主要取决于所使用电台性能的好坏和天线的带宽、增益、驻波比、方向性等因素。
近年来短波电台随着新技术提高发展很快，实现了数字化、固态化、小型化，但天线技术的发展却较为滞后。
由于短波比超短波、卫星、微波的波长长，所以，短波天线体积较大。
在短波通信中，选用一个性能良好的天线对于改善通信效果极为重要。
下面简单介绍短波天线如何选型和几种常用的天线性能。
一、衡量天线性能因素天线是无线通信系统最基本部件，决定了通信系统的特性。
不同的天线有不同的辐射类型、极性、增益以及阻抗。
1•辐射类型：决定了辐射能量的分配，是天线所有特性中最重要的因素，它包括全向型和方向型。
2.极性：极性定义了天线最大辐射方向电气矢量的方向。
垂直或单极性天线（鞭天线）具有垂直极性，水平天线具有水平极性。
3 .增益：天线的增益是天线的基本属性，可以衡量天线的优劣。
增益是指定方向上的最大辐射强度与天线最大辐射强度的比值，通常使用半波双极天线作为参考天线，其它类型天线最大方向上的辐射强度可以与参考天线进行比较，得出天线增益。
一般高增益天线的带宽较窄。
4.阻抗和驻波比（VSWR）:天线系统的输入阻抗直接影响天线发射效率。
当驻波比（VSWR）1 :1时没有反射波，电压反射比为1。
当VSWR大于1时，反射功率也随之增加。
发射天线给出的驻波比值是最大允许值。
例如：V SWR为2:1时意味着，反射功率消耗总发射功率的11%,信号损失0.5 dBoVSWR为1 .5: 1时，损失4%功率，信号降低0 .18dE。
二、几种常用的短波天线1.八木天线（Yagi Antenna）八木天线在短波通信中通常用于大于6 MHz以上频段，八木天线在理想情况下增益可达到1 9dB, 八木天线应用于窄带和高增益短波通信，可架设安装在铁塔上具有很强的方向性。
天线工摸拟试题
天线工摸拟试题一、填空题：1、表征天线性能的主要参数有方向图，增益，输入阻抗，驻波比，极化方式等2、天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。
3、天线匹配的优劣一般用四个参数来衡量即反射系数，行波系数，驻波比和回波损耗，四个参数之间有固定的数值关系，使用那一个纯出于习惯。
4、一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。
视频输入口的输入阻抗为75Ω。
5、在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。
6、天线增益是用来衡量天线朝一个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。
7、增加增益就可以在一确定方向上增大网络的范围，或者在确定范围内增大余量。
8、波瓣宽度它是指天线的辐射图中低于峰值3dB处所成夹角的宽度9、如果要调整机械天线下倾角度，整个系统要关机，不能在调整天线倾角的同时进行监测；10、天线方位：对于定向天线，第一扇区北偏东60度，第二扇区正南方向，第三扇区北偏西60度。
11、基站无线信号所能达到的最远距离（即基站的覆盖范围）是由天线高度决定的。
12发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射。
13、移动通信系统是有线与无线的综合体，它是移动网络在其覆盖范围内，通过空中接口（无线）将移动台与基站联系起来，并进而与移动交换机相联系（有线）的复合体。
14、目前全国许多地区存在多网并存的局面，即A、B、G三网并存，其中有些地区的G网还包括GSM9000和GSM1800。
为充分利用资源，实现资源共享，我们一般采用天线共塔的形式。
15、人耳可听见的声波的频率范围在。
16、使载波振幅按照调制信号改变的调制方式叫。
经过调幅的电波叫。
它保持着高频载波的频率特性，但包络线的形状则和信号波形相似。
的振幅大小，由调制信号的强度决定。
17、调幅波用英文字母表示。
调频波用英文字母表示。
18、使载波频率按照调制信号改变的调制方式叫。
1920、国际上规定中波广播的频道间隔为千赫。
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表征天线性能的主要参数有方向图，增益，输入阻抗，驻波比，极化方式等。
1.1 天线的输入阻抗
天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。
天线与馈线的连接，最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗，这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。
天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量，使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。
匹配的优劣一般用四个参数来衡量即反射系数，行波系数，驻波比和回波损耗，四个参数之间有固定的数值关系，使用那一个纯出于习惯。
在我们日常维护中，用的较多的是驻波比和回波损耗。
一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。
驻波比：它是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。
驻波比为1，表示完全匹配；驻波比为无穷大表示全反射，完全失配。
在移动通信系统中，一般要求驻波比小于1.5，但实际应用中VSWR应小于1.2。
过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大，影响基站的服务性能。
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的到无穷大之间，回波损耗越大表示匹配越差，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。
在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于14dB。
1.2 天线的极化方式
所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。
当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。
由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播。
因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。
另外，随着新技术的发展，最近又出现了一种双极化天线。
就其设计思路而言，一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式，性能上一般后者优于前者，因此目前大部分采用的是±45°极化方式。
双极化天线组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线，并同时工作在收发双工模式下，大大节省了每个小区的天线数量；同时由于±45°为正交极化，有效保证了分集接收的良好效果。
（其极化分集增益约为5dB，比单极化天线提高约2dB。
）
1.3 天线的增益
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，增益的提高主要依靠减小垂直面向辐射的波瓣宽度，而在水平面上保持全向的辐射性能。
天线增益对移动通信系统的运行质量极为重要，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。
任何蜂窝系统都是一个双向过程，增加天线的增益能同时减少双向系统增益预算余量。
另外，表征天线增益的参数有dBd和dBi。
DBi是相对于点源天线的增益，在各方向的辐射是均匀的；dBd相对于对称阵子天线的增益dBi=dBd+2.15。
相同的条件
下，增益越高，电波传播的距离越远。
一般地，GSM定向基站的天线增益为18dBi，全向的为11dBi。
1.4 天线的波瓣宽度
波瓣宽度是定向天线常用的一个很重要的参数，它是指天线的辐射图中低于峰值3dB处所成夹角的宽度（天线的辐射图是度量天线各个方向收发信号能力的一个指标，通常以图形方式表示为功率强度与夹角的关系）。
天线垂直的波瓣宽度一般与该天线所对应方向上的覆盖半径有关。
因此，在一定范围内通过对天线垂直度（俯仰角）的调节，可以达到改善小区覆盖质量的目的，这也是我们在网络优化中经常采用的一种手段。
主要涉及两个方面水平波瓣宽度和垂直平面波瓣宽度。
水平平面的半功率角（H－Plane Half Power beamwidth）:(45°,60°,90°等)定义了天线水平平面的波束宽度。
角度越大,在扇区交界处的覆盖越好，但当提高天线倾角时，也越容易发生波束畸变,形成越区覆盖。
角度越小，在扇区交界处覆盖越差。
提高天线倾角可以在移动程度上改善扇区交界处的覆盖，而且相对而言，不容易产生对其他小区的越区覆盖。
在市中心基站由于站距小，天线倾角大，应当采用水平平面的半功率角小的天线，郊区选用水平平面的半功率角大的天线；垂直平面的半功率角（V－Pla ne Half Power beamwidth）:（48°, 33°,15°,8°）定义了天线垂直平面的波束宽度。
垂直平面的半功率角越小，偏离主波束方向时信号衰减越快，在越容易通过调整天线倾角准确控制覆盖范围。
1.5 前后比(Front-Back Ratio)
表明了天线对后瓣抑制的好坏。
选用前后比低的天线，天线的后瓣有可能产生越区覆盖，
导致切换关系混乱，产生掉话。
一般在25－30dB之间，应优先选用前后比为30的天线。