基站天线基本原理 ppt课件
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基站系统概述ppt课件
TRU（被分配的主要RU） FLASH
TRU 可选择的 应用程序
DRAM
数据
FLASH DXU 文件 TRU 应用程序 ECU 应用程序 DXU 应用程序 DXU lnit 应用程序 DRAM
TRU lnit 应用程序
PROM DATA
固化的根程序
可执行的 TRU 应用程序
可执行的 DXU 应用程序
CDU
测试MS接口
主电源输入接口 外接电池接口 交流电源输出接口 直流电源输出接口
ECU
环境和 电源
DXU原理图
控制CPU工作 EXTANAL ALARM OMT
指示LED
含有基本软件与下载软件 含有下载软件与IDB数据
Watchdog (看门狗） BOOT FLASH
INTER FACES
CPU
SRAM
DRAM
CPU部分
定时 单元
INDIC ATORS
动态存储区（信令缓存）
HDLC CON SWITCH SWITCH
处理LAPD信令
实时交换模块
LOCAL BUS A
C3 75欧
100 120
G703 G703
RS485 RS485
PCM部分
时分工作总线
LOCAL BUS B
C7
TRU 文件
LIB TX-bus
PCM-ref TIB-bus RTX
O&M bus
RF OUT
TM
GS
TSW
ETC ETB RTT RXD RTX
ETC
TRAU RRX TRH RP
RPD RP RP
STR
EMRP
SPU
V.24 EXALI
(西安海天)天线课件PPT课件
02
天线在移动通信系统中的作用
天线负责接收和发送无线信号，将信号从移动终端传输到基站或从基站
传输到移动终端。天线的性能直接影响移动通信系统的性能和用户体验。
03
移动通信系统中常用的天线类型
移动通信系统中常用的天线类型包括智能天线、MIMO天线、平板天线
等。这些天线类型具有不同的性能和特点，适用于不同的应用场景。
天线的工作原理基于电磁波的辐射和接收。当天线受到传输线中的交变电流激励时，就会向周围空间 产生电磁波的辐射。而当电磁波照射到天线时，天线则会感应出电动势，从而实现信息的接收。天线 的性能指标如方向性、增益和带宽等都与其形状、尺寸和工作原理有关。
02
天线技术参数
增益
增益是指天线在某一方向上的辐 射强度和功率密度之比，通常用
物联网中的天线技术
天线在物联网中的作用
天线设计考虑因素
天线是实现无线通信的关键部件，在 物联网中负责信号的发送和接收。
包括增益、波束宽度、阻抗匹配、极 化方式等。
天线类型
包括鞭状天线、板状天线、柱状天线 等，适用于不同场景和频段。
物联网天线的发展趋势
5G技术推动物联网天线的发展
01
随着5G技术的普及，物联网天线将朝着小型化、集成化、高性
分贝(dB)表示。
天线的增益与天线口径面积、天 线效率、波长等因素有关，是衡
量天线性能的重要ห้องสมุดไป่ตู้数之一。
在实际应用中，选择高增益天线 可以获得更好的信号覆盖和传输
效果。
方向性
方向性是指天线辐射能量的空间分布特性，即天线在各个方向上的辐射强度不同。
天线的方向性可以用图形或数据表示，通常有三种类型：全向、双向和单向。
移动通信基站天线原理及基本知识讲座
为了帮助大家对天馈系统基本知识有一定的了解以及在移动通信系统 中的应用，推出“天馈系统基本知识及应用”技术培训课件。
基站天馈系统工作原理
2021/5/11
天线系统收发功能示意图
基站天馈系统基本知识----------基站天线定义
天线的定义：能够有效地向空间某 特定方向辐射电磁波或能够有效地接收 空间某特定方向来的电磁波的装置。
天线罩
• 保护天线系统免受外部环境影响的结构物。它在电气上需具有良好的电 磁辐射透过性能，在结构上能经受外部恶劣环境。
反射板
• 通常在定向基站天线的设计中出现，目的是实现天线水平面的定向辐射 与接收，增加波束收敛性
221
天线性能指标
天线性能
频段（单频、双宽度 垂直面波束宽度
5.低要求场合（BP基站）
2.主波瓣下倾可控制（ 0° 、 3°、 5°、 7°） 3.焊点少、工艺好、一致性好 4.可靠性高 5.高要求场合（GSM/CDMA基 站）
基站天馈系统基本知识---------天线结构
天线基本知识
倾斜 (+/- 45°)
基站天馈系统基本知识---------天线结构
天线的辐射原理：
❖ 天线的功能：能量转换－导行波 和自由空间波的转换；定向辐射（接收） 传输线 －具有一定的方向性。
❖ 天线的作用与地位: 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。可见，天线是发射和接收 电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线 也就没有无线电通信。
馈电网络的作用是将射频电能按照一定关系分配到各个辐 射单元，分配的幅度比和相位差决定了辐射方向图和增益。 有基于同轴电缆和基于微带线的设计。振子是基站天线最 重要的部件之一，其设计方案的好坏直接决定了天线的辐 射性能。虽然辐射单元的结构形状各异，但从辐射原理上 可分为微带贴片和对称振子两种方案。
基站天馈系统工作原理
2021/5/11
天线系统收发功能示意图
基站天馈系统基本知识----------基站天线定义
天线的定义：能够有效地向空间某 特定方向辐射电磁波或能够有效地接收 空间某特定方向来的电磁波的装置。
天线罩
• 保护天线系统免受外部环境影响的结构物。它在电气上需具有良好的电 磁辐射透过性能，在结构上能经受外部恶劣环境。
反射板
• 通常在定向基站天线的设计中出现，目的是实现天线水平面的定向辐射 与接收，增加波束收敛性
221
天线性能指标
天线性能
频段（单频、双宽度 垂直面波束宽度
5.低要求场合（BP基站）
2.主波瓣下倾可控制（ 0° 、 3°、 5°、 7°） 3.焊点少、工艺好、一致性好 4.可靠性高 5.高要求场合（GSM/CDMA基 站）
基站天馈系统基本知识---------天线结构
天线基本知识
倾斜 (+/- 45°)
基站天馈系统基本知识---------天线结构
天线的辐射原理：
❖ 天线的功能：能量转换－导行波 和自由空间波的转换；定向辐射（接收） 传输线 －具有一定的方向性。
❖ 天线的作用与地位: 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。可见，天线是发射和接收 电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线 也就没有无线电通信。
馈电网络的作用是将射频电能按照一定关系分配到各个辐 射单元，分配的幅度比和相位差决定了辐射方向图和增益。 有基于同轴电缆和基于微带线的设计。振子是基站天线最 重要的部件之一，其设计方案的好坏直接决定了天线的辐 射性能。虽然辐射单元的结构形状各异，但从辐射原理上 可分为微带贴片和对称振子两种方案。
基站天线原理PPT课件
反射波幅度 （Ｚ －Ｚ。）
反射系数Γ＝───── ＝───────
入射波幅度 （Ｚ ＋Ｚ。）
驻波波腹电压与波节电压幅度之比称为驻波系数，也叫电压驻波比
(VSWR)
驻波波腹电压幅度最大值Ｖmax
（1+Γ）
────驻 波 系 数 Ｓ ＝ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ＝
驻波波节电压辐度最小值Ｖmin
4
2. 天线辐射电磁波的基本原理
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 两导线张开，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。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.
体间介质的介电常数有关，与馈线长短、工作频率以及馈线终端
所接负载阻抗大小无关。
2021-03-17
15
6. 天线的输入阻抗
天线和馈线的连接端，即馈电点两端感应的信号电压与信号 电流之比，称为天线的输入阻抗。输入阻抗有电阻分量和电抗分 量。输入阻抗的电抗分量会减少从天线进入馈线的有效信号功率。 因此，必须使电抗分量尽可能为零，使天线的输入阻抗为纯电阻。
913MHz,936MHz,959MHz,982MHz
2021-03-17
29
互调的定义
✓互调是指非线性射频线路中，两个或多个频率混合后所产生的噪音信号。 ✓互调产生的本来并不存在“错误”信号，此信号会被系统误认为是真实的信
号。
✓互调可由有源元件（无线电设备、二极管）或无源元件（电缆、接头、天线、 滤波器）引起。 具有两个载波信号的互调失真频率实例 频率A及B上的载波，产生如下互调信号： 1阶： A，B 2阶： （A+B），（A-B） 3阶： （2A±B），（2B ±A） 4阶： （3A±B），（3B ±A），（2A±2B） 5阶： （4A±B），（4B ±A），（3A±2B），（3B ±2A） 互调失真如何影响系统的性能？
移动通信基站天线基础知识交流
•三、天线主要性能参数
天线增益、方向图和天线尺寸之关系
•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 线重要的参数之一。 天线增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。 增益越高，天线长度越长。
PPT文档演模板
移动通信基站天线基础知识交流
•三、天线主要性能参数
天线增益的几个要点:
（专注工作）
移动通信基站天线基础知识交流
•一、电磁波传播基础知识
多径传播:电波在传播过程中，除直接传播外，遇到障碍物（例如，山
丘、森林、地面或楼房等高大建筑物），还会产生反射和绕射。因此，到 达接收天线的电磁波，不仅有直射波，还有反射波，绕射波、透射波，这 种现象就叫多径传输。
由于多径传播使得信号场强分布复杂化，波动很大；也由于多径传输的 影响，会使电波的极化方向发生变化（扭转），因此，有的地方信号场强 增强，有的地方信号场强减弱，另外，不同的障碍物对电波的反射能力也 不同 。为降低多径传输效应的影响，一般采用空间分集或极化分集来接 收。
下零点填充 方向图圆度
移动通信基站天线基础知识交流
•三、天线主要性能参数
垂直面波束宽度及电下倾角精度：决定了网络覆盖区中距离向性能的
好坏。 观察图 3-1的垂直面方向图。波束应该适当下倾，下倾角度最好使得最大 辐射指向图3-1 中目标服务区的边缘。如果下倾太多（黄色），服务区远端的 盖电平会急剧下降；如果下倾太少，覆盖在服务区外，且产生同频干扰问题。
满足网络覆盖要求的基础指标
天线参数
水平面波束宽度、波束偏移及方向图一致性 垂直面波束宽度及电下倾角度 前后比 增益
能够提升网络通信质量的辅助指标
交叉极化比 上旁瓣抑制
PPT文档演模板
移动通信基站基础知识ppt课件
实际应用中常采用 4/12 和 3/9 频率复用分组 方式。即将12组頻率轮流分配到4个基站和将9组 頻率轮流分配到3个基站，每个站点可用到3个频 率组。
频率复用会带来小区间的干扰，GSM系统要求： 同频干扰保护比 C/I≥9dB 邻频干扰保护比 C/I≥-9dB
2021/4/23
21
D3
A1
2021/4/23
15
CDMA系统的多址干扰直接限制容量的扩大。 码分多址技术是基于以下两种扩频通信方式：
（1）跳频技术 跳频技术是扩频通信中的一种，GSM系统中
使用跳频技术，其主要功能是可有效地减小传 播信道对某个频率的选择性衰落；可避免多径 信号的干扰。
跳频分为基带跳频和射频跳频两种。 如图所示。（a）基带跳频 （b）射频跳频 （2）扩频技术
EIR
PSTN
MS Um接口
Abis 接口 A 接口
基站子系统（BSS）
交换子系统（NSS）
7号信令
ISDN
PDN
MS—移动台
BTS-基站收发信系统
BSC-基站控制器
MSC-移动交换中心 VLR-来访位置寄存器
HLR-归属位置寄存器
AUC—鉴权中心
EIR-设备识别寄存器
OMC-操作管理接口
PSTN-公用电话交换网 ISDN－综合业务数字网 PDN－公用数据网
2021/4/23
3
2、噪声和干扰严重： 移动台在移动时即受到环 境噪声的干扰，又有系统干扰。由于系统内有 多个用户，必须采用频率复用技术，系统就有 了互调干扰、邻道干扰、同频干扰等主要的系 统干扰，这就要求系统有合理的同频复用规划 和无线网络优化等措施。
3、用户的移动性：用户的移动性和移动的不可 预知性，要求系统有完善的管理技术对用户的 位置进行登记、跟踪，不因位置改变中断通信。
频率复用会带来小区间的干扰，GSM系统要求： 同频干扰保护比 C/I≥9dB 邻频干扰保护比 C/I≥-9dB
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CDMA系统的多址干扰直接限制容量的扩大。 码分多址技术是基于以下两种扩频通信方式：
（1）跳频技术 跳频技术是扩频通信中的一种，GSM系统中
使用跳频技术，其主要功能是可有效地减小传 播信道对某个频率的选择性衰落；可避免多径 信号的干扰。
跳频分为基带跳频和射频跳频两种。 如图所示。（a）基带跳频 （b）射频跳频 （2）扩频技术
EIR
PSTN
MS Um接口
Abis 接口 A 接口
基站子系统（BSS）
交换子系统（NSS）
7号信令
ISDN
PDN
MS—移动台
BTS-基站收发信系统
BSC-基站控制器
MSC-移动交换中心 VLR-来访位置寄存器
HLR-归属位置寄存器
AUC—鉴权中心
EIR-设备识别寄存器
OMC-操作管理接口
PSTN-公用电话交换网 ISDN－综合业务数字网 PDN－公用数据网
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2、噪声和干扰严重： 移动台在移动时即受到环 境噪声的干扰，又有系统干扰。由于系统内有 多个用户，必须采用频率复用技术，系统就有 了互调干扰、邻道干扰、同频干扰等主要的系 统干扰，这就要求系统有合理的同频复用规划 和无线网络优化等措施。
3、用户的移动性：用户的移动性和移动的不可 预知性，要求系统有完善的管理技术对用户的 位置进行登记、跟踪，不因位置改变中断通信。
天线PPT课件(完整版)
天线发展简史
一、1886, 赫兹（Heinrich Rudolf Hertz, 1857-1894）
1839年法拉第（Michael Faraday, 1791-1867）发现、 1873年麦克斯韦(James Clerk Maxwell, 1831-1879)完成的电磁 理论，在1886年由海因里希· 鲁道夫· 赫兹建立了第一个无 线电系统，首次在实验室证实。
§1.1 辅助函数法
在远场区
E jA E jA E jA Er 0
1 j ˆE ˆ A H r r
天线辐射问题分析过程
§1.2 电基本振子
什么是电基本振子？ 一段通有高频电流的直导线，当导线长度远远小于
7
天线发展简史
三、1980, 超大阵列（VLA）抛物面天线（Very Large Array Steerable Parabolic Dish Antennas） 位于美国新墨西哥州（Socorro, New Mexico）的超大阵 列天线由27面直径为25米的抛物面按Y型方式排列组成，是 世界第一个射电天文望远镜。其分辨率相当于36千米跨度的 天线，而灵敏度相当于直径为130米的碟型天线。
2 A k A J
2
A 4 A 4
－线电流
远场辐，忽略高阶项
1 n 2,3,4, rn
jkr e ˆA , ˆA , ˆAr , A r , r
r
1 ˆA , ˆA , 1 E je jkr 2 r r
天线与电波传播
绪论
移动通信基站及天线基本知识
特殊情况天线安装在高建筑物或专用时，应保证其有一个较大的下倾角。
容许的折衷办法是结合电下倾和机械下倾 机械下倾安装架：预置下倾 可调电下倾：微调
无线网络
分集技术
? 多路径传播 ? 分集原理 ? 空间分集 ? 极化分集
无线网络
? 分集接收/多路径传播
? 信号中包括直射波和大量反射波 ? 反射的振幅、相位和极化各不相同 ? 形成快衰落,即短距离内大幅度改变接收信号电平
? 失配损耗
? 由于反射(或返回)功率，该损耗会影响到系统性能。
? VSWR
1.5
1.3
1.2
? 失配损耗（dB） 0.18
0.08 0.04
天线基本概念
? VSWR 驻波比
? 比较在天线端口和馈电电 缆端口的驻波测量结果
? 通过馈电电缆衰减后测试的 VSWR 和回波损耗的值比在天 线端口直接测量的值好.
反射体前
(2λ/2 对称振子)
? 天线增益表示的是
“垂直”和“水平”
增益的总和
半功率波瓣宽度 360 °
增益 0dB
180 °
3dB
90 °
6dB
天线基本概念
? 板状天线
? 移动通信常用的定向板状天线 ? 水平波束宽度65° 增益 15dBi
水平方向图
垂直方向图
天线基本概念
定向天线立体辐射图
天线基本概念
? 波传播：
无线电波持续进行电能（电场）和磁能（磁 场）间的相互转换的过程。
电场
磁场
电场 传播方向
磁场
电场
天线基本概念
? 阻抗
传输线上各点电压 与电流的比值等于特 性阻抗。
? 为充分优化系统性能，系 统所有的设备必须匹配连 接。
容许的折衷办法是结合电下倾和机械下倾 机械下倾安装架：预置下倾 可调电下倾：微调
无线网络
分集技术
? 多路径传播 ? 分集原理 ? 空间分集 ? 极化分集
无线网络
? 分集接收/多路径传播
? 信号中包括直射波和大量反射波 ? 反射的振幅、相位和极化各不相同 ? 形成快衰落,即短距离内大幅度改变接收信号电平
? 失配损耗
? 由于反射(或返回)功率，该损耗会影响到系统性能。
? VSWR
1.5
1.3
1.2
? 失配损耗（dB） 0.18
0.08 0.04
天线基本概念
? VSWR 驻波比
? 比较在天线端口和馈电电 缆端口的驻波测量结果
? 通过馈电电缆衰减后测试的 VSWR 和回波损耗的值比在天 线端口直接测量的值好.
反射体前
(2λ/2 对称振子)
? 天线增益表示的是
“垂直”和“水平”
增益的总和
半功率波瓣宽度 360 °
增益 0dB
180 °
3dB
90 °
6dB
天线基本概念
? 板状天线
? 移动通信常用的定向板状天线 ? 水平波束宽度65° 增益 15dBi
水平方向图
垂直方向图
天线基本概念
定向天线立体辐射图
天线基本概念
? 波传播：
无线电波持续进行电能（电场）和磁能（磁 场）间的相互转换的过程。
电场
磁场
电场 传播方向
磁场
电场
天线基本概念
? 阻抗
传输线上各点电压 与电流的比值等于特 性阻抗。
? 为充分优化系统性能，系 统所有的设备必须匹配连 接。
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输入阻抗与天线的结构和工作波长有关，基本半波振子，即 由中间对称馈电的半波长导线，其输入阻抗为（73.1＋ｊ42.5） 欧姆。当把振子长度缩短３％～５％时，就可以消除其中的电抗 分量，使天线的输入阻抗为纯电阻，即使半波振子的输入阻抗为 73.1欧（标称75欧）。
25.07.2020
16
输入阻抗 （Impedance）
技术交流资料
基站天线基本原理
25.07.2020
1
1. 天线概念
什么是天线?
✓将传输线中的高频电磁能转成为自由空间的电磁波 ✓将自由空间中的电磁波转化为传输线中的高频电磁能
Blah blah blah blah
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2
天线等效电路
天线可视为一个四端网络
25.07.2020
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传输线演变为天线
25.07.2020
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2. 天线辐射电磁波的基本原理
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 两导线张开，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。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.
800MHz 约 200mm长 400MHz 约 400mm 长
25.07.2020
1/4波长 1/2波长
1/4波长
6
半波振子上的场分布
25.07.2020
7
电磁波的传播
振 子
电场
磁场
电场 电波传输方向
磁场
电场
25.07.2020
8
2.自由空间中的电磁波
１. 无线电波
什么叫无线电波？无线电波是一种能量传输 形式，在传播过程中，电场和磁场在空间是相互 垂直的，同时这两者又都垂直于传播方向。
（1-Γ）
终端负载阻抗和特性阻抗越接近，反射系数越小，驻波系数越接近
于１，匹配也就越好。
25.07.2020
18
反射(回波)损耗
因此，无线电波在空 气中的传播速度略小于光速 ，通常我们就认为它等于光 速。
25.07.2020
10
无线电波的波长、频率和传播速度的关系
可用式 λ＝Ｖ/ｆ 表示。 式中，Ｖ为速度，单位为米/秒；ｆ 为频率，单位为赫兹； λ为波长，单位为米。 由上述关系式不难看出，同一频率的无线电波在不同的媒 质中传播时，速度是不同的，因此波长也不一样。 我们通常使用的聚四氟乙烯型绝缘同轴射频电缆其相对介 电常数ε约为2.1，因此，Ｖε≈Ｃ/1.44 ，λε≈λ/1.44 。
当传输线的几何长度等于或大于所传送信号的波长时就叫做长传 输线，简称长线。
25.07.2020
14
传输线的特性阻抗
无限长传输线上各点电压与电流的比值等于特性阻抗，用
符号Ｚ。表示。同轴电缆的特性阻抗
Ｚ。＝〔138/√εr〕×log(D/d)欧姆。 通常Ｚ。=50欧姆/或75欧姆
式中，D为同轴电缆外导体铜网内径；
• 50
50 ohms
Cable
Antenna 50 ohms
25.07.2020
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7. 反射系数、驻波系数
在不匹配的情况下,馈线上同时存在入射波和反射波。两者叠加，在入 射波和反射波相位相同的地方振幅相加最大，形成波腹；而在入射波和反 射波相位相反的地方振幅相减为最小，形成波节。其它各点的振幅则介于 波幅与波节之间。这种合成波称为驻波。反射波和入射波幅度之比叫作反 射系数。
d为其芯线外径；
εr为导体间绝缘介质的相对介电常数。
由上式不难看出，馈线特性阻抗与导体直径、导体间距和导
体间介质的介电常数有关，与馈线长短、工作频率以及馈线终端
所接负载阻抗大小无关。
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6. 天线的输入阻抗
天线和馈线的连接端，即馈电点两端感应的信号电压与信号 电流之比，称为天线的输入阻抗。输入阻抗有电阻分量和电抗分 量。输入阻抗的电抗分量会减少从天线进入馈线的有效信号功率。 因此，必须使电抗分量尽可能为零，使天线的输入阻抗为纯电阻。
反射波幅度 （
。）
反射系数Γ＝───── ＝───────
入射波幅度 （
。）
驻波波腹电压与波节电压幅度之比称为驻波系数，也叫电压驻波比
(VSWR)
驻波波腹电压幅度最大值Ｖmax
（1+Γ）
────驻 波 系 数 Ｓ ＝ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ＝
驻波波节电压辐度最小值Ｖmin
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9
无线电波有点象一个池塘上的波纹，在传播时波会减弱。
无线电波和光波一样，它的传播速度和传播媒质有关。 无线电波在真空中的传播速度等于光速。我们用Ｃ＝３０ ００００公里／秒表示。在媒质中的传播速度为：Ｖε`＝ Ｃ/√ε，式中ε为传播媒质的相对介电常数。空气的相对
介电常数与真空的相对介电常数很接近，略大于１。
波长
25.07.2020
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3. 无线电波的极化
无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律而变化 的，这种现象称为无线电波的极化。无线电波的电场方向称为电 波的极化方向。如果电波的电场方向垂直于地面，我们就称它为 垂直极化波。如果电波的电场方向与地面平行，则称它为水平极 化波。
25.07.2020
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。通常将上述能产生显著 辐射的直导线称子
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。全长与波长相等的振子，称为全波对称振子。将振子折 合起来的，称为折合振子。
波长
1/2波长 一个1/2波长的对称振子 在
12
4. 天线主要技术指标
✓传输特性指标
驻波系数、频带宽度、隔离度、三阶互调、功率容量
✓辐射特性（方向图）指标
增益、极化、波瓣宽度、前后辐射比、上旁瓣抑制、零值填充 下倾角
✓机械特性指标
接头型式、天线罩质材、尺寸、重量、风荷、适应环境
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5. 关于传输线的几个基本概念
连接天线和发射（或接收）机输出（或输入）端的导线称为传输 线或馈线。传输线的主要任务是有效地传输信号能量。因此它应能发 射机发出的信号以最小的损耗传送到发射天线的输入端，将天线接收 的信号以最小的损耗传送到接收机输入端，同时它本身不应拾取或产 生杂散干扰信号。这样，就要求传输线必须屏蔽或平衡。
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输入阻抗 （Impedance）
技术交流资料
基站天线基本原理
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1. 天线概念
什么是天线?
✓将传输线中的高频电磁能转成为自由空间的电磁波 ✓将自由空间中的电磁波转化为传输线中的高频电磁能
Blah blah blah blah
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天线等效电路
天线可视为一个四端网络
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传输线演变为天线
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2. 天线辐射电磁波的基本原理
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 两导线张开，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。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.
800MHz 约 200mm长 400MHz 约 400mm 长
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1/4波长 1/2波长
1/4波长
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半波振子上的场分布
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电磁波的传播
振 子
电场
磁场
电场 电波传输方向
磁场
电场
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2.自由空间中的电磁波
１. 无线电波
什么叫无线电波？无线电波是一种能量传输 形式，在传播过程中，电场和磁场在空间是相互 垂直的，同时这两者又都垂直于传播方向。
（1-Γ）
终端负载阻抗和特性阻抗越接近，反射系数越小，驻波系数越接近
于１，匹配也就越好。
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反射(回波)损耗
因此，无线电波在空 气中的传播速度略小于光速 ，通常我们就认为它等于光 速。
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无线电波的波长、频率和传播速度的关系
可用式 λ＝Ｖ/ｆ 表示。 式中，Ｖ为速度，单位为米/秒；ｆ 为频率，单位为赫兹； λ为波长，单位为米。 由上述关系式不难看出，同一频率的无线电波在不同的媒 质中传播时，速度是不同的，因此波长也不一样。 我们通常使用的聚四氟乙烯型绝缘同轴射频电缆其相对介 电常数ε约为2.1，因此，Ｖε≈Ｃ/1.44 ，λε≈λ/1.44 。
当传输线的几何长度等于或大于所传送信号的波长时就叫做长传 输线，简称长线。
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传输线的特性阻抗
无限长传输线上各点电压与电流的比值等于特性阻抗，用
符号Ｚ。表示。同轴电缆的特性阻抗
Ｚ。＝〔138/√εr〕×log(D/d)欧姆。 通常Ｚ。=50欧姆/或75欧姆
式中，D为同轴电缆外导体铜网内径；
• 50
50 ohms
Cable
Antenna 50 ohms
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7. 反射系数、驻波系数
在不匹配的情况下,馈线上同时存在入射波和反射波。两者叠加，在入 射波和反射波相位相同的地方振幅相加最大，形成波腹；而在入射波和反 射波相位相反的地方振幅相减为最小，形成波节。其它各点的振幅则介于 波幅与波节之间。这种合成波称为驻波。反射波和入射波幅度之比叫作反 射系数。
d为其芯线外径；
εr为导体间绝缘介质的相对介电常数。
由上式不难看出，馈线特性阻抗与导体直径、导体间距和导
体间介质的介电常数有关，与馈线长短、工作频率以及馈线终端
所接负载阻抗大小无关。
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6. 天线的输入阻抗
天线和馈线的连接端，即馈电点两端感应的信号电压与信号 电流之比，称为天线的输入阻抗。输入阻抗有电阻分量和电抗分 量。输入阻抗的电抗分量会减少从天线进入馈线的有效信号功率。 因此，必须使电抗分量尽可能为零，使天线的输入阻抗为纯电阻。
反射波幅度 （
。）
反射系数Γ＝───── ＝───────
入射波幅度 （
。）
驻波波腹电压与波节电压幅度之比称为驻波系数，也叫电压驻波比
(VSWR)
驻波波腹电压幅度最大值Ｖmax
（1+Γ）
────驻 波 系 数 Ｓ ＝ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ＝
驻波波节电压辐度最小值Ｖmin
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无线电波有点象一个池塘上的波纹，在传播时波会减弱。
无线电波和光波一样，它的传播速度和传播媒质有关。 无线电波在真空中的传播速度等于光速。我们用Ｃ＝３０ ００００公里／秒表示。在媒质中的传播速度为：Ｖε`＝ Ｃ/√ε，式中ε为传播媒质的相对介电常数。空气的相对
介电常数与真空的相对介电常数很接近，略大于１。
波长
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3. 无线电波的极化
无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律而变化 的，这种现象称为无线电波的极化。无线电波的电场方向称为电 波的极化方向。如果电波的电场方向垂直于地面，我们就称它为 垂直极化波。如果电波的电场方向与地面平行，则称它为水平极 化波。
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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。通常将上述能产生显著 辐射的直导线称子
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。全长与波长相等的振子，称为全波对称振子。将振子折 合起来的，称为折合振子。
波长
1/2波长 一个1/2波长的对称振子 在
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4. 天线主要技术指标
✓传输特性指标
驻波系数、频带宽度、隔离度、三阶互调、功率容量
✓辐射特性（方向图）指标
增益、极化、波瓣宽度、前后辐射比、上旁瓣抑制、零值填充 下倾角
✓机械特性指标
接头型式、天线罩质材、尺寸、重量、风荷、适应环境
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5. 关于传输线的几个基本概念
连接天线和发射（或接收）机输出（或输入）端的导线称为传输 线或馈线。传输线的主要任务是有效地传输信号能量。因此它应能发 射机发出的信号以最小的损耗传送到发射天线的输入端，将天线接收 的信号以最小的损耗传送到接收机输入端，同时它本身不应拾取或产 生杂散干扰信号。这样，就要求传输线必须屏蔽或平衡。