天线基础知识(馈电原理)
天线基础知识天线工作原理
天线基础知识天线⼯作原理 天线是⼀种变换器，它把传输线上传播的导⾏波，变换成在⽆界媒介中传播的电磁波，或者进⾏相反的变换。
以下是由店铺整理关于天线知识的内容，希望⼤家喜欢! 天线的定义 我们知道，通信、雷达、导航、⼴播、电视等⽆线电设备，都是通过⽆线电波来传递信息的，都需要有⽆线电波的辐射和接收。
在⽆线电设备中，⽤来辐射和接收⽆线电波的装置称为天线。
天线为发射机或接收机与传播⽆线电波的媒质之间提供所需要的耦合。
天线和发射机、接收机⼀样，也是⽆线电设备的⼀个重要组成部分。
天线的功⽤ 天线辐射的是⽆线电波，接收的也是⽆线电波，然⽽发射机通过馈线送⼊天线的并不是⽆线电波，接收天线也不能把⽆线电波直接经馈线送⼊接收机，其中必须经过能量转换过程。
下⾯我们以⽆线电通信设备为例分析⼀下信号的传输过程，进⽽说明天线的能量转换作⽤。
天线能量转换原理⽰意图 在发射端，发射机产⽣的已调制的⾼频振荡电流(能量)经馈电设备输⼊发射天线(馈电设备可随频率和形式不同，直接传输电流波或电磁波)，发射天线将⾼频电流或导波(能量)转变为⽆线电波—⾃由电磁波(能量)向周围空间辐射(见图1);在接收端，⽆线电波(能量)通过接收天线转变成⾼频电流或导波(能量)经馈电设备传送到接收机。
从上述过程可以看出，天线不但是辐射和接收⽆线电波的装置，同时也是⼀个能量转换器，是电路与空间的界⾯器件。
天线的⼯作原理 当导体上通以⾼频电流时，在其周围空间会产⽣电场与磁场。
按电磁场在空间的分布特性，可分为近区，中间区，远区。
设R为空间⼀点距导体的距离，在时的区域称近区，在该区内的电磁场与导体中电流,电压有紧密的联系。
在的区域称为远区，在该区域内电磁场能离开导体向空间传播，它的变化相对于导体上的电流电压就要滞后⼀段时间，此时传播出去的电磁波已不与导线上的电流、电压有直接的联系了，这区域的电磁场称为辐射场。
必须指出，当导线的长度 L 远⼩于波长λ时，辐射很微弱;导线的长度 L 增⼤到可与波长相⽐拟时，导线上的电流将⼤⼤增加，因⽽就能形成较强的辐射。
天线与馈线的原理与匹配
天线
电荷 电力线
磁力线
2. 天线的种类和方向性 图 ２（ａ）示出半波长天线的方向性，图 ２（ｂ）示出
电波在传播过程中磁通量始终与电 场正交。电场方向与地面平行的电波称水
芯线
（ａ）平行馈线
平极化波，与地面垂直的称为垂直极化 波。由水平极化波与垂直极化波相组合所 形成的电场和磁通量边旋转边向前传播 的电波，称为圆极化波。圆极化波又有左 旋圆极化波和右旋圆极化波之分。
绝缘体
介电常数
编织线 （屏蔽） 芯线
λ／４ 接地天线的方向性。 图 ２（ｃ）所示的八木－宇田天线是在半波天线的
前方增设了一个称为导波器的略短于 λ／２ 的导体，后
元 方增设了一个称为反射器的略长于 λ／２ 的导体而构
成的，具有指向导波器前方的方向性。
器 图 ２（ｄ）所示的抛物面天线能把电波收集到抛物 件 面的焦点上，多用于微波波段。它具有尖锐的方向性，
λ／２
λ／４
（ａ）半波天线（纺锤状方向性） （ｂ）λ／４ 接地天线（无方向性）
反射器 辐射器 导波器
Ｂ
抛物面 反射器
Ｆ
λ／２ 略长
λ／２ 比 λ／２ 略短
１／２
θ
１
θ：半功率角
图 1 天线发出电波的情形示图
（ｃ）八木 － 宇田天线
（ｄ）抛物面天线
图 2 各种天线及其方向性示图
( 续表） 数值
型号
微带线天线馈电原理
微带线天线馈电原理微带线天线馈电原理微带线天线（Microstrip antenna）是一种平板式天线，由于其结构简单、易于制造和调整等优点，在卫星通信、雷达测量等领域得到了广泛应用。
而微带线天线的馈电方式也是很重要的一部分，下面就简单介绍一下微带线天线馈电的原理。
一、微带线天线结构微带线天线由两个主要部分构成：天线贴片和微带线馈线。
天线贴片是由介电材料和金属构成的，其形状和尺寸会对天线的辐射特性产生非常大的影响。
通常情况下，天线贴片的形状是圆形、方形或矩形的。
介电材料通常是PTFE或FR-4等。
微带线馈线是从天线贴片到源或负载之间的导体。
它是由铜箔覆盖在介电基板上，并用印刷电路技术制造而成。
微带线馈线使用也会影响到天线的辐射特性，所以具体的天线设计需要考虑到天线贴片和微带线馈线之间的相互影响。
二、微带线天线的馈电原理通常情况下，微带线天线的馈电方式有两种，一种是通过COAX和微带线过渡来实现馈电的；一种是直接在贴片上开孔，将馈线与贴片相连。
微带线天线的馈电原理可以通过微波模型进行模拟和理解。
在微波模型中，天线贴片是电容，微带线馈线是电感，通过调节它们之间的物理尺寸和位置，可以得到天线的输入阻抗等有关参数。
对于微带线天线来说，其馈电原理主要基于其在等效电路中的表现，即通过开孔或者过渡来实现本质上的电容与电感耦合，从而将微带线的能量转化成为微带线天线所需的电场和磁场，并产生全向或定向的辐射。
三、微带线天线馈电方式的特点1. 传输效率高：与传统天线相比，微带线天线利用电阻较小的铜箔、介质成本较低、简单易制造的技术，使馈电方式更加可靠和传输效率高。
2. 空间利用率高：微带线天线可以利用介质板上的空间进行设计，减少空间占用，提高空间利用率。
3. 频带宽度较宽：微带线馈线传输的电场和磁场能够交错在介质板上，从而产生多种共振模式，实现频段宽带的涵盖，提高天线的频带宽度。
总之，微带线天线馈电方式是微带线天线的重要组成部分，其具有优秀的传输效率、高空间利用率和较宽的频带宽度，能够为无线通信、雷达测量等领域提供更好的通讯和测量技术支持。
天线基础知识与原理
技术要求及工艺说明
5系列
备注
/ 提高底板的抗腐蚀性， 从环保角度考虑，建议 本色导电氧化。 / / /
表面处理
底板厚度 尺寸精度 环保要求 其它要求
导电氧化
≥2mm； 双频共用天线：≥2.5mm GB/T 1804-m 符合RoHS 清理毛刺、锐角倒钝
/
2、天线类型及各部件材质介绍---天线罩
辐射参数：
--- 按重要性顺序排列
水平面波束宽度
辐射参数评估：
满足所需求的覆盖要求
水平面和垂直面波束宽度准确，精确的下倾角，高 前后比抑制同频干扰，并满足所需要的增益指标。
电下倾角度
垂直面波束宽度 前后比 增益
能有效提升网络的通信质量
交叉极化比决定极化分集效果，网络升抗多径衰落 的标志。良好的上旁瓣抑制，在城区覆盖中能够减 缓同频干扰。
在实际网优工作中，通过天线的选择与调整
是简单但收效最大的方法。强化天线的性能 和品质起着四两拨千斤的作用。
天线 接地装置 主馈线（7/8“）
室内超柔馈线
室外馈线 馈线卡 防雷保护器 基站主设备
馈线过线窗
2、天线类型及各部件材质介绍
常规天线
全向天线 定向单极化天线 定向双极化天线
电调天线
单宽频电调天线 多频电调天线
，可靠性较差。
设计指标优秀且一致性较好
成本相对较高
锌（铝）合金压铸
成品可靠性高 结构形状的时间稳定性好
2、天线类型及各部件材质介绍---天线振子
比较好的65度振子
比较差的65度振子
2、天线类型及各部件材质介绍---天线振子
比较好的90度振子
比较差的90度振子
2、天线类型及各部件材质介绍---馈电网络 空气微带线馈电网络
天线基础知识(馈电原理)
天线输入阻抗与特性阻抗不一致时，产生 的反射波和入射波在馈线上叠加形 成驻波，其相邻电压最大值和最小值之比就是电压驻波比。电压驻波比过 大，将 缩短通信距离，而且反射功率将返回发射机功放部分，容易烧坏功放 管，影响通信系统正常工作。
2. 前后比（F/B）
天线的后向180°±30°以内的副瓣电平与最大波束之差，用正值表示。一 般天线的前后比在18～45dB之间。对于密集市区要积极采用前后比大的天 线，如40dB。
天线知识
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天线知识 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 天线基础知识 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.1 天线增益 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 方向图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.3 极化 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.4 天线其它技术指标 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.5 天线的种类 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2 天线技术 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.1 天线分集技术 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.2 赋形波束技术 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.3 智能天线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3 天线选型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.1 各种天线的应用原则 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.2 各种无线环境下的天线选择原则 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 4 天线倾角规划 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 4.1 天线倾角设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 4.2 实际运用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 5 天线的安装 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 5.1 天线支架安装 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 5.2 天线安装 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
天线,馈线知识点
一．天线有哪几种？答：有全向天线、有定向天线包括单极化天线、双极化天线、双频双极化天线，电调天线。
二．天线有哪几个厂家、生产?答：有安德鲁，ADC，新西兰，首信。
德尔泰克、凯瑟琳、贾尔威武（法国）。
三．什么叫电磁波？M答：移动天线的类型很多，分类方位也很多，按其工作状态可分为两大类。
全向，定向，当高频率信号沿馈线从始端传向终端时，线上各点的电流或电压就会按高频振荡的节拍而变化，这种情形就象是在线路上激起一种看不见的波浪一样。
如果终端负载与馈线特性阻抗不匹配，负载不能将传来的高頻信号功率全部吸取，势必有一部分功率由终端再经馈线返回始端，前者称为入射波，后者称为反射波。
当终端负载匹配时，高频功率完全被终端所吸收，这时馈线上就只有入射波而没有反射波。
四．什么叫电波传播？答：无线电通信，是将信息变为电信号，再调制到高频振荡上，由发射天线把已调的高频电流，以电磁波的形式发射出去，电磁波传播到接收地点时，由接收天线将它接收下来，变成已调的高频电流通过合路器和双功器放大、解调、取出信息、从而达到通信的目的。
五．天线在无线电通信中的作用是什么？答：天线是一种换能器、发射天线是将高频电能转换成为电磁波的装置、接收天线则是将电磁波转换成高频电能的装置，因而它在无线电通信中占有极其种重要的地位、天线安装质量如何，对移动通信质量的好坏起着重要的作用，因此设计和安装天线时，必须十分重视保证质量。
六．对挂天线的抱杆要求90°为什么？答：抱杆900 天线抱杆是安装天线的基础，抱杆垂直、不垂直，关系到天线方位和倾角的调整。
七．抱杆要和大楼连接地线为什么？答：抱杆、框架和大楼地线连接是为了防止雷电伤害天线，使天线安全渡过雷电区，把雷电放入大地。
八．抱杆为什么要用热镀锌？答：抱杆是天线的支柱，抱杆的好坏确定天线的长久性。
热镀锌层，能够长久地耐受较苛刻条件下的腐蚀。
是因为镀锌层可以克服和减缓大气对钢铁的化学和电化学腐蚀。
九．抱杆上焊接避雷针，为什么？答：抱杆和天线上的避雷针起着及其重要的作用。
天线、射频器件、馈电器件工作原理
天线、射频器件、馈电器件工作原理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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1.1 辐射原理。
天线馈电技术简述
天线馈电技术简述
天线馈电技术是指将发射机产生的电磁波能量传输给天线，或者将接收机接收到的天线感应的电磁波能量传输给接收机的技术。
以下是几种常见的天线馈电技术：
探针馈电（同轴线馈电）：这是最常用的天线馈电技术之一。
同轴电缆由一根内导体与同轴外导体组成，源电压分别接在内导体与外导体上。
同轴电缆的外导体连接到接地层，中心导体延伸到微带天线。
1/4阻抗变换段：微带天线也可以通过使用特征阻抗为Z1的四分之一波长传输线与特征阻抗为Z0的传输线匹配，以调整输入阻抗。
倒装焊：这是一种通过直接在基板材料上焊接无引脚的微型元器件而组装电路板的一种方法，无需用连接器或其他封装载体，成本更低、生产效率更高。
缝隙耦合馈电：在微带天线设计中，缝隙耦合馈电是一种常见的馈电方式。
它通过在接地板上开缝，将能量耦合到天线辐射贴片上。
缝隙的大小和形状可以影响天线的性能。
耦合线馈电：耦合线馈电是指利用耦合线的电磁耦合效应，将主传输线上的信号耦合到另一条线上，实现信号的传输或测量。
镜像馈电：镜像馈电是指利用镜像原理，将一个天线的辐射场镜像到另一个天线上，实现两个天线间的能量转移。
这种馈电方式常用于双频天线或多频天线的设计中。
在实际应用中，需要根据不同的需求和场景选择适合的天线馈电技术。
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3. 端口隔离度
对于多端口天线，如双极化天线、双频段双极化天线，收发共用时端口之间 的隔离度应大于30dB。
4. 回波损耗 指在天线的接头处的反射功率与入射功率的比值。回波损耗反映了天线的匹 配特性。
4. 功率容量
指平均功率容量，天线包括匹配、平衡、移相等其它耦合装置，其所承受的 功率是有限的，考虑到基站天线的实际最大输入功率（单载波功率为 20W),若天线的 一个端口最多输入六个载波，则天线的输入功率为120W,因
天线输入阻抗与特性阻抗不一致时，产生 的反射波和入射波在馈线上叠加形 成驻波，其相邻电压最大值和最小值之比就是电压驻波比。电压驻波比过 大，将 缩短通信距离，而且反射功率将返回发射机功放部分，容易烧坏功放 管，影响通信系统正常工作。
2. 前后比（F/B）
天线的后向180°±30°以内的副瓣电平与最大波束之差，用正值表示。一 般天线的前后比在18～45dB之间。对于密集市区要积极采用前后比大的天 线，如40dB。
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天线知识 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 天线基础知识 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.1 天线增益 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 方向图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.3 极化 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.4 天线其它技术指标 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.5 天线的种类 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2 天线技术 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.1 天线分集技术 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.2 赋形波束技术 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.3 智能天线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3 天线选型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.1 各种天线的应用原则 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.2 各种无线环境下的天线选择原则 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 4 天线倾角规划 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 4.1 天线倾角设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 4.2 实际运用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 5 天线的安装 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 5.1 天线支架安装 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 5.2 天线安装 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
在方向图中，包含所需最大辐射方向的辐射波瓣叫天线主波瓣，也称天线波 束。主瓣之外的波瓣叫副瓣或旁瓣或边瓣，与主瓣相反方向上的旁瓣叫后 瓣，见图2：全向天线水平波瓣和垂直波瓣图，其天线外形为圆柱型；图3： 定向天线水平波瓣和垂直波瓣图，其天线外形为板状。
图2 全向天线波瓣示意图
4
天线知识
第一章 天线Leabharlann 础知识6天线知识第一章 天线基础知识
此天线的单端口功率容量应大于200W（环境温度为65℃时）。 5. 零点填充 基站天线垂直面内采用赋形波束设计时，为了使业务区内的辐射电平更均 匀，下副瓣第一零点需要填充，不能有明显的零深。通常零深相对于主波 束 大于-20dB即表示天线有零点填充，对于大区制基站天线无这一要求。高增 益天线尤其需要采取零点填充技术来有效改善近处覆盖。
1.3 极化
图3 定向天线 波瓣示意图 通常会用到天线方向图的以下一些参数：
y 零功率波瓣宽度，指主瓣最大值两边两个零辐射方向之间的夹角。 y 半功率点波瓣宽度，指最大值下降到0.707（即下降3dB)点的夹角。 y 副瓣电平，指副瓣最大值和主瓣最大值之比。 y前后比等。
极化是描述电磁波场强矢量空间指向的一个辐射特性，当没有特别说明时， 通常以电场矢量的空间指向作为电磁波的极化方向，而且是指在该天线的最 大辐射方向上的电场矢量来说的。 电场矢量在空间的取向在任何时间都保持不变的电磁波叫直线极化波，有时 以地面作参考，将电场矢量方向与地面平行的波叫水平极化波，与地面垂直 的波叫垂直极化波。由于水平极化波和入射面垂直，故又称正交极化波；垂 直极化波的电场矢量与入射平面平行，称之平行极化波。电场矢量和传播方 向构成平面叫极化平面。 电场矢量在空间的取向有的时候并不固定，电场失量端点描绘的轨迹是圆， 称圆极化波；若轨迹是椭圆，称之为椭圆极化波，椭圆极化波和圆极化波都
波振子天线参考值，两者之间的关系是：
。
3
天线知识
第一章 天线基础知识
1.2 方向图
天线的辐射电磁场在固定距离上随角坐标分布的图形，称为方向图。用辐射 场强表示的称为场强方向图，用功率密度表示的称之功率方向图，用相位表 示的称为相位方向图。
天线方向图是空间立体图形，但是通常应用的是两个互相垂直的主平面內的 方向图，称为平面方向图。在线性天线中，由于地面影响较大，都采用垂直 面和水平面作为主平面。在面型天线中，则采用E平面和H平面作为两个主 平面。归一化方向图取最大值为一。
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天线知识
第一章 天线基础知识
有旋相性。
不论圆极化波或椭圆极化波，都可由两个互相垂直线性极化波合成。若大小 相等合成圆极化波，不相等则合成椭圆极化波。天线可能会在非预定的极化 上辐射不需要的能量。这种不需要的能量称为交叉极化辐射分量。对线极化 天线而言，交叉极化和 预定的极化方向垂直。对于圆极化天线，交叉极化 与预订极化的旋向相反。所以交叉极化称正交极化。
6. 上副瓣抑制 对于小区制蜂窝系统，为了提高频率复用能力， 减少对邻区的同频干扰，基 站天线波束赋形时应尽可能降低那些瞄准干扰区的副瓣，提高 D/U值，上第 一副瓣电平应小于-18dB，对于大区制基站天线无这一要求。 7. 天线输入接口 为了改善无源交调及射频连接的可靠性，基站天线的输入接口采用 7/16DIN-Female，在天线使用前，端口上应有保护盖，以免生成氧化物或进 入杂质。
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天线知识
天线知识
概要说明
概要说明
在无线通信系统中，与外界传播媒介接口是天线系统。天线的选取和设计直 接关系到整个网络的质量。 本文主要讲述了天线的重要技术参数指标的含义，天线的种类，介绍了天线 的分集和合成技术，赋形波束技术和智能天线的概念。本文还给出了各种天 线的应用原则和各种无线环境下的天线选型原则，并讲述了天线下倾角的规 划设计方法，最后介绍了天线安装的注意事项。 全文分为五节： 第一节：天线基础知识。介绍了天线的重要技术参数指标和天线的种类。 第二节：天线技术。讲述了天线的分集和合成技术，以及赋形波束技术和智 能天线的概念。 第三节：天线选型。 介绍了各种天线的应用原则和各种无线环境下的天线选 型原则。 第四节：天线倾角规划。从理论和实际应用两方面讲述了天线倾角的设计方 法。 第五节：天线的安装。 讲述了安装天线和天线支架的注意事项。