基站天线设计讲座1
天线知识讲座讲解
天线部分一、天线理论知识天线是将射频信号转化为无线信号的关键器件，其质量的优良和是否合理使用对无线通信工程的成败起到重要作用。
所以我们必须全面了解天线。
1、天线的方位图：方位图是天线电气性能的最重要指标它直接全面的反映出天线的辐射特性。
定义：天线的辐射电磁场在一定距离上随空间角坐标分布的图形。
由于电磁场的矢量特征包含了幅度、相位、极化方向等信息，因此，对应有：幅度方向图、相位方向图。
而电磁场的幅度可用场强和功率密度表示，所以，幅度方向图又分为场强方向图和功率方向图。
除非特殊说明，在一般情况下，通常天线方向图指的是功率方向图，幅度以dB为单位。
根据定义，天线的方向图是三维立体图，但实际获得完整的三维方向图是非常困难的。
通常根据天线的结构特点，选择两个或多个特征面测得该平面内的二维方向图如：E面方向图：通过最大辐射方向并与电场矢量平行的平面；H面方向图：通过最大辐射方向并与磁场矢量平行的平面；水平面方向图（Horizontal）：是指与地面平行的平面内的方向图；垂直面方向图（Vertical）：是指与地面垂直的平面内的方向图。
当天线为垂直极化时，H面近似为水平面，E面近似为垂直面，如果天线为水平极化则情况正好相反。
E面图和H面图只是描述了天线的功率密度的分布情况，但不能定量的反映天线的主要特征。
为了更好的描述天线的方向图，常使用半功率波束宽度、副瓣电平、前后比、第一上副瓣抑制、第一下零点填充等都是描述方向图特征的指标。
2、波瓣：零功率点波瓣宽度：主瓣最大值两边两个零辐射方向之间的夹角。
半功率点波瓣宽度：在E面或H面的等距线上，主瓣最大值两边场强等于最大场强的0.707倍（或一半功率密度）的两辐射方向之间的夹角。
副瓣电平：在E面或H面的等距线上，副瓣最大值与主瓣最大值之比，通常用dB表示。
后瓣：与主瓣相反方向上的副瓣。
前后比：等距线上，主瓣功率密度最大值和后瓣功率密度最大值之比(dB)在实际应用中由于天线的上副瓣信号不能起到覆盖的作用，且常常造成越区覆盖的问题，所以我们会想方设法抑制这个方向上信号的发射，而一般与主瓣方向夹角较小的第一上副瓣的功率密度最大，影响最坏，所以我们以对它的抑制为考察指标：第一上副瓣抑制（FirstUpper Side Lobe Suppression ）。
移动通信基站天线的设计与研究
移动通信基站天线的设计与研究1. 引言1.1 背景介绍移动通信基站天线是移动通信系统中至关重要的组成部分，它承担着将无线信号转换为电信号以及将电信号转换为无线信号的重要作用。
移动通信基站天线设计的好坏直接影响到通信系统的覆盖范围、传输质量和用户体验。
随着移动通信技术的不断发展和普及，人们对通信质量和网络容量的要求也越来越高，因此对基站天线的设计和研究显得尤为重要。
在历史上，基站天线设计是一个相对简单的工作，主要是为了满足无线覆盖的需求。
随着用户数量的增加和通信技术的不断创新，现代基站天线设计已经不仅仅局限于提高信号覆盖范围，还要考虑到信号质量、网络容量以及频谱效率等方面的因素。
移动通信技术的快速发展也给基站天线的设计带来了新的挑战和机遇。
针对移动通信基站天线的设计与研究具有重要的理论和实际意义。
通过深入研究基站天线的设计原理、类型、性能评价、优化方法以及研究现状，可以进一步提高移动通信系统的覆盖范围和传输质量，满足用户日益增长的通信需求，促进移动通信技术的发展和进步。
【总字数：221】1.2 研究意义移动通信基站天线是移动通信系统中的重要组成部分，它直接影响着通信质量和覆盖范围。
在当前移动通信技术飞速发展的背景下，基站天线设计与研究显得尤为重要。
基站天线的设计原理涉及到电磁波理论、信号传输原理等多方面知识，通过合理设计可以提高天线的性能和覆盖范围，从而提升通信质量和用户体验。
不同类型的基站天线适用于不同的场景和需求，在实际应用中需要根据具体情况选择合适的天线类型，并考虑其性能评价和优化方法，以达到更好的通信效果。
基站天线的研究现状在不断更新，新技术的应用和研究成果的推广都将对基站天线的设计和性能产生重要影响。
对基站天线的研究具有重要的理论和实践意义，可以不断提升移动通信系统的性能和服务质量。
移动通信基站天线的设计与研究对于推动移动通信技术的发展和提升用户体验具有重要意义。
展望未来，随着移动通信技术的不断创新和发展，基站天线的研究将在更广泛的领域发挥重要作用，为移动通信行业的进步贡献力量。
移动通信基站天线原理及基本知识讲座
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。
移动通信基站天线的设计与生产
移动通信基站天线的设计与生产移动通信基站天线的设计与生产1. 引言2. 设计原理移动通信基站天线的设计原理包括天线类型、频率范围和辐射模式等。
2.1 天线类型常见的移动通信基站天线类型包括单极化天线和双极化天线。
单极化天线只能传输或接收同一极化方向的信号，适用于无需传输和接收多个信号的场景。
双极化天线可以发送和接收两个正交极化方向的信号，适用于需要传输和接收多个信号的场景。
2.2 频率范围移动通信基站天线的频率范围决定了它能够传输和接收的信号频率范围。
天线一般会根据通信系统的频率规格进行设计，以确保天线在工作频段内能够实现良好的性能。
2.3 辐射模式天线的辐射模式决定了信号的辐射方向和强度分布。
常见的辐射模式包括全向辐射、定向辐射和扇形辐射等。
不同的辐射模式适用于不同场景的通信需求。
3. 生产过程移动通信基站天线的生产过程包括天线设计、制造和测试三个环节。
3.1 天线设计天线设计是移动通信基站天线生产的第一步。
在设计过程中，需要考虑天线的尺寸、形状、材料和结构等因素。
设计人员通常会借助计算机辅助设计软件进行模拟和优化，以确保天线在指定的频率范围内具有良好的性能。
3.2 天线制造天线制造是将天线设计方案转化为实际产品的过程。
制造过程包括材料采购、加工、组装和调试等环节。
制造过程需要严格控制质量，确保天线的性能和可靠性。
3.3 天线测试天线测试是验证天线性能和质量的关键环节。
测试过程包括天线特性测量、频率响应测试和辐射特性测试等。
通过测试结果，可以评估天线在不同频率和功率条件下的性能和稳定性。
4.移动通信基站天线的设计和生产是保障通信系统性能和覆盖范围的重要环节。
设计人员需要深入理解天线的原理和要求，制造人员需要严格控制质量，测试人员需要确保天线具有良好的性能和稳定性。
只有通过科学的设计和严格的生产过程，才能生产出满足通信需求的优质天线产品。
基站天线基本知识讲课文档
即:
DE2 / E02
单位是 dBi。 i 是各向同性（ isotropic）的缩写。
上式没有考虑天线的各种损耗，叫方向性系数，计入损耗天线增益
即:
η是增益系数，是方向性系数和增益系数的乘积。
G D
（注：另一种表示增益的单位是与理想半波振子的比较值，用dBd表示，d 是振子（ dipole ）的缩
写。
－－－－ 驱动器安装方便简易，可靠性高
第三十八页，共79页。
电调天线的特点
可调范围宽 (0～10°/ 0～14°)
－－－－在进行角度调整时，选择更多
独立电子下倾角可调（双频或多频电调天线） 具有良好的副瓣抑制特性
－－－－低上旁瓣可以减少越区干扰
1800M 双极化
第三十九页，共79页。
900M 双极化 800/900M 双极化
如右表所示，当天线的驻波比分别是1.5 和1.35时，由上面的公式可计算出功率反射 系数分别是4%和2.2%，则由于反射引起的
增益损失分别是0.18dB和0.1dB
第二十六页，共79页。
天线的极化
2.3、天线的极化
垂直极化 45极化 (单极化) (双极化)
垂直单极化
±45°双极化
第二十七页，共79页。
空间电磁波有效地转化成传输线中的电磁能的设备。天线是无源器件，所
以仅仅起到能量转化作用而不能放大信号，那么我们所说的某天线的增益是
18dBi，是指什么呢？
理想点源
半波振子
第二十二页，共79页。
2.15dB
天线增益
定义
天线增益是指天线将发射功率往某一指定方向集中辐射的能力。
一般把天线在最大辐射方向上的场强 E 与理想各向同性天线（理想点源）均匀辐射场强 E。相 比，以功率密度增强的倍数定义为增益。
天线技术讲座ppt课件
分集技术
分集技术的概念
在移动通信系统中，移动台工作在复杂的地理环境中， 移动的方向和速度是任意的、发送的信号经过附近各种物 体的反射、散射等而形成多路径传播，使得到达接收机的 信号往往是多个幅度和相位各不相同的信号叠加，从而形
在移动通信信道中，两个在同一地点极化方向相互正 交的天线发出的信号呈现出互不相关的衰落特性。利用双极 化天线，并工作在收发共有模式下，就可以在收、发端得到 两路衰落特性互不相关的极化分量。
双极化天线就其设计思路而言，一般分为垂直与水平极 化、±45°极化两种方式，性能上后者优于前者，因此， 目前大部分采用±45°极化方式。
+45 ° /-45 °极化：
30° （gain：20.5dBi、17.5dBi） 65 ° （gain：17.5dBi、16.5dBi、 15dBi ） 90 ° （gain：16.5dBi、 15dBi 、 13dBi ） 105 ° （gain：16 . 5dBi、 13. 5dBi ） 120 ° （gain： 15 . 5dBi ）
在发射端用一副天线发射，而在接收端用多副天线 接收。接收端天线之间的距离d与工作波长、地物及天线 高度有关，在移动通信中，通常取：
市区
d＞0.5λ
农村、郊区 d＞0.8λ
在满足上式条件下，两信号的衰落相关性已很弱。d 越大，相关性就越弱。实际使用中，考虑到各种因素，一般要求大于4.5m。
极化分集
引导页1
移动通信系统基站天线
江苏亚信电子科技有限公司 yaxincom
目录
• 第一部分：基站天线基本原理 • 第二部分：移动通信系统分集接收技术 • 第三部分：移动通信系统天线选型原则 • 第四部分：亚信公司介绍 • 第五部分：亚信基站天线介绍
智能基站天线的设计与分析
智能基站天线的设计与分析智能基站天线是一种先进的通信设备，它不仅具有传统基站天线的性能，而且还具有更多的优势，如高度集成、较大的带宽范围以及智能控制等。
本文将对智能基站天线的设计和分析进行探讨。
一、智能基站天线的设计原理智能基站天线的设计取决于其所要应用的通信系统的频段和带宽等要素。
智能基站天线的设计原理可以简要归纳如下：1、天线结构设计智能基站天线的结构种类有很多种，但是，无论采用哪种结构，其设计必须满足一定的规范和标准。
天线的结构设计是整个智能基站天线设计的核心，它关系到天线的尺寸、频带、天线阻抗、天线指向等方面。
2、天线设计的优化在智能基站天线的实际应用中，为了能够满足复杂的通信信号处理要求，我们必须对天线的设计进行优化，以得到更好的性能。
天线设计的优化，在数值模拟、优化算法、天线调谐等方面，都将有所提高。
3、智能控制智能基站天线在工作过程中需要实现智能控制，这样才能满足不同的通信信号处理要求。
智能控制主要涉及到天线相位发射和接收，采用计算机控制算法，可以大大提高天线的性能和应用能力。
二、智能基站天线的性能分析智能基站天线的性能分析包括：频带、阻抗、辐射特性等方面。
这些性能分析都是为了评估智能基站天线的适用性和可行性。
1、频带分析智能基站天线频带的选择对于通信系统的性能起着决定性的作用。
针对不同的应用场景，可以针对性地选取合适的频带。
智能基站天线的频带分析主要针对天线的工作频段、带宽等方面，充分评估天线的可行性。
2、阻抗分析智能基站天线的阻抗特性同样对天线的性能起着重要的影响。
针对不同的通信系统，需要选择合适的阻抗特性。
阻抗匹配是智能基站天线设计中一个非常重要的环节，充分考虑天线的真实工作环境和工作方式，使天线的阻抗特性尽可能接近理论值，从而提高天线的性能。
3、辐射特性分析智能基站天线的辐射特性分析主要针对天线的辐射方向、辐射图案和增益等方面。
针对不同的应用场景，智能基站天线的辐射特性也会有所不同。
移动通信基站天线的设计与生产
移动通信基站天线的设计与生产移动通信基站天线的设计与生产1. 引言2. 移动通信基站天线的基本原理移动通信基站天线主要用于信号的发射和接收。
天线的基本原理是根据电磁波的传播特性，将电信号转化为电磁波并向空间进行辐射，或将接收到的电磁波转化为电信号进行处理。
3. 移动通信基站天线的设计要点3.1. 频段选择移动通信基站天线需要根据不同的通信标准和频段进行设计。
不同的频段对天线的设计和参数有不同的要求。
在设计过程中需要考虑通信标准、频段以及系统性能要求等因素。
3.2. 天线类型选择移动通信基站天线根据其结构和工作方式可以分为多种类型，如单极化天线、双极化天线、定向天线、全向天线等。
根据不同的应用场景和需求选择合适的天线类型。
3.3. 天线参数设计天线的参数设计包括天线增益、方向性、波束宽度、辐射效率等。
这些参数需要根据通信系统的覆盖需求和性能要求进行合理设计。
3.4. 天线尺寸和重量控制移动通信基站天线需要在有限的空间内进行安装，天线的尺寸和重量需要进行合理控制，以适应不同的安装需求。
4. 移动通信基站天线的生产过程4.1. 天线设计和模拟天线的设计和模拟是天线生产的重要环节。
通过使用专业的天线设计软件和仿真工具，进行天线结构和参数的优化和调整，以实现设计要求。
4.2. 天线制造和组装天线制造包括天线的机械结构制造、电气元件制造以及天线连接器和连接线的组装等。
天线的制造需要严格按照设计要求和生产标准进行。
4.3. 天线测试和调试天线的测试和调试是保证天线质量和性能的重要环节。
通过使用专业的测试设备和工具对天线进行性能测试和调试，以确保天线的稳定性和正常工作。
4.4. 天线批量生产和质量控制移动通信基站天线的生产通常是批量生产，需要建立完善的生产流程和质量控制体系，确保天线的稳定性和一致性。
5. 结论移动通信基站天线的设计和生产是一个复杂而重要的过程。
合理的天线设计和优质的天线生产能够有效提高通信系统的性能和覆盖能力。
LTE基站组成及天线相关知识ppt课件
天线倾角 控制天线覆盖范围
机械下倾 电下倾
天线倾角
机械下倾 电下倾
驻波比(1.5) 大于3时会产生严重驻波比告警
驻波比（VSWR）：Voltage Standing Wave Rati 天线驻波比是表示天馈线与基站匹配程度的指标。它的产生是由
于入射波能量传输到天线输入端后未被全部辐射出去，产生反射 波，迭加而成的。
• 传输模式是针对单个终端的。同小区不同终端可以有不同传输模式 • eNB自行决定某一时刻对某一终端采用什么传输模式，并通过RRC信令通知终端 • 模式3到模式8中均含有发射分集。当信道质量快速恶化时，eNB可以快速切换到模式内发射分集模式
LTE传输模式-概述
关键技术 帧结构 物理信道 物理层过程
Mode
1 2 3 4 5 6
7
传输模式
单天线传输
发射分集
开环空间复用
闭环空间复用
多用户MIMO 单层闭环 空间复用
单流 Beamforming
技术描述
信息通过单天线进行发送
同一信息的多个信号副本分别通过多个衰落特性相互独立 的信道进行发送
Page 4
天线定义
• 什么是天线？ • 把从导线上传下来的电信号做为无线电波发射到空间…... • 收集无线电波并产生电信号
Blah blah blah blah
天线的位置
基站天馈系统示意图
天线调节支架
抱杆（50~114mm）
接头密封件 绝缘密封胶带，PVC绝缘胶带
在整个基站系统造价中，天线虽 然占了很少的份额，但是却起着 非常重要的作用，基站的辐射能 量都要从天线发射出去而终端的 信号也要通过天线进行接收。
移动通信基站天线原理及基本知识讲座
向在水平面上；而从图1.3.1 c 可以看出，在水平面上各个方向上的辐射一样大。
1.3.1 天线方向性
图1.3.1 a 立体方向图
图1.3.1 b 垂直面方向图
图1.3.1 c 水平面方向图
编辑ppt
E E
垂直极化 1.4.1 双极化天水线平极化
E
E
+45° 极化
-45° 极化
编辑ppt
15
天线的基本知识
下图示出了两个单极化天线安装在一起组成一付双极化天线，注意，双极化天线 有两个接头。
双极化天线辐射（或接收）两个极化在空间相互正交（垂直）的波。
V/H（垂直/水平）型 双 极 化
+ 45° / -45° 型 双 极 化
5
天线的基本知识
1.3.2 天线方向性增强 若干个对称振子组阵，能够控制辐射，产生“扁平的面包圈” ，把信号
进一步集中到在水平面方向上。 下图是4个半波对称振子沿垂线上下排列成一个垂直四元阵时的立体方向
图和垂直面方向图。
1.3.2 天线方向性增强
立体方向图
垂直面方向图
编辑ppt
6
天线的基本知识
也可以利用反射板可把辐射能控制到单侧方向 平面反射板放在阵列的一边构成扇形区覆盖天线。下面的水平面方向图说明了反
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, 见 图1.2 a 。
1.2 对称振子 另外，还有一种异型半波对称振子，可看成是将全波对称振子折合成一个窄长的
矩形框，并把全波对称振子的两个端点相叠，这个窄长的矩形框称为折合振子，注意， 折合振子的长度也是为二分之一波长，故称为半波折合振子, 见 图1.2 b 。
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dBd 和 dBi表示增益的区别
一个单一对称振子具有面包 圈形的方向图辐射
一个各向同性的辐射器在所 有方向具有相同的辐射
2.17dB
一个天线与对称振子相比较的增益 用“dBd”表示 一个天线与各向同性辐射器相比较的 增益用“dBi”表示 例如: 3dBd = 5.17dBi
对称振子的增益为2.17dB
定向天线的上旁瓣与下旁瓣
上旁瓣抑制
下旁瓣抑制
上旁瓣抑制
对于基站天线，人们常常要求它的垂直面（即俯仰面）方向图中， 主瓣上方第一旁瓣尽可能弱一些。这就是所谓的上旁瓣抑制 。基 站的服务对象是地面上的移动电话用户，指向天空的辐射是毫无 意义的。
天线的波束宽度
在辐射方向图中，主瓣两半功率点间的夹角定义为天线 方向图的波瓣宽度。称为半功率（角）瓣宽。主瓣瓣宽 越窄，则方向性越好，抗干扰能力越强。
平面天线
口径天线
平面槽天线
漏波天线
带反射器的天线
透镜天线
阵列天线
天线辐射单元的一般特性
辐射单元在工作频点是谐振的。例如：双偶极 子天线的长度是1/2波长。
在 850MHz 1/2 波长振子 最佳
在 820 MHz
在 890 MHz
天线振子
在 820 MHz 1/2 波长 为~ 180mm, 在890 MHz 为~ 170mm 175mm对~ 850MHz 将是最佳的 该天线的频带宽度 = 890 - 820 = 70MHz
二分之一波长平衡变换器
又称“Ｕ”形管平衡变换器，它用于不平衡馈线同轴电缆与平衡 负载半波对称振子之间的连接。 “Ｕ”形管平衡变换器还有 1:4 的阻抗变换作用。移动通信系统采用的同轴电缆特性阻抗通常为 50欧，所以在YAGI天线中，采用了折合半波振子，使其阻抗调整 到200欧左右，实现最终与主馈线50欧同轴电缆的阻抗匹配。
方向性另外一种定义
方向性也可以定义为在辐射功率相同的条件下， 天线在某特定方向上的辐射强度与参考天线的 辐射强度之比。如果参考天线是理想点源，单 位为dBi；如果参考天线是半波振子，单位为 dBd。用于描述天线在某特定方向上的能量集 中程度。 方向性系数是以辐射功率相同为基点，没有考 虑天线将输入功率转换为辐射功率的效率。为 了更完整地描述天线特性，更常用的参数是以 输入功率相同为基点的天线增益。
在阵中有4个对称振子
在接收机中就有4 mW功率
在这儿增益= 10log(4mW/1mW) = 6dBd
更加集中的信号
形成定向辐射的原理
反射面放在阵列的一边构成扇形覆盖天线
天线
(顶视)
“全向阵” 例在接收机中为4mW功率
“扇形覆盖天线 ” 将在接收机中有8mW功率
在我们的“扇形覆盖天线”中，反射面把功率聚焦到一个方向进一步提高了增益。 这里, “扇形覆盖天线” 与单个对称振子相比的增益为10log(8mW/1mW) = 9dBd
全 向 天 线 增 益 与 垂 直 波 瓣 宽 度
板 状 天 线 增 益 与 水 平 波 瓣 宽 度
半功率波瓣宽度
半波振子 360 以半波振子 为参考的增益
序言
序言
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 够有效的接收空间某特定方向来的电磁波的装 臵。 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）－具有一定的方向性。
通讯系统中的天线
2、天线在通讯系统中的应用： 1879年Marconi发明无线电报 无线电>电报、广播、电视、…… 通讯>短波、散射、微波接力、卫星、…… 移动通讯>集群、寻呼、无绳、蜂窝、…... 蜂窝移动通讯: 1G>模拟>语音 2G>数字>语音+数据 3G>数字>语音+高速多媒体数据 随着无线通讯系统的发展，出现了各种类型的天线。 不同的应用背景，天线的形式和要求的参数也不同。
3dB 波束宽度 - 3dB点 峰值 - 3dB点 - 3dB点 15° (eg) 峰值 - 3dB点 32° (eg) 120° (eg)
方位即水平面方向图
10dB 波束宽度 - 10dB点 峰值 - 10dB点 - 10dB点 峰值 - 10dB点
60° (eg)
俯仰面即垂直面方向图
天线的前后比
与方向图相关的几个技术术语（2）
d) 主方向图（Principal patterns） are the 2-D patterns of linearly polarized antennas, measured in the E-plane (a plane parallel to the E vector and containing the direction of maximum radiation) and in the Hplane (a plane parallel to the H vector, orthogonal to the E-plane, and containing the direction of maximum radiation).
方向图中，后向±30°内波瓣最大值相对主瓣最大值的比称为前后比。 前后比大，天线定向接收性能就好。基本半波振子天线的前后比为１， 所以对来自振子前后的相同信号电波具有相同的接收能力。
后向功率
(前向功率) (反向功率)
前向功率
以dB表示的前后比 = 10 log
典型值为 （18-30dB） 特殊情况（35-40dB) 目的是有一个尽可能小的反向功率
基站天线设计讲座（一）
移动通讯天线基础
电子科技大学 贾宝富 博士
移动通信天线基础
一、序言
二、天线的主要技术参数
三、几种常见天线介绍
四、电波传播的几个基本概念 五、网络优化中的天线
基站天线设计讲座（一）
一、序言
电子科技大学 贾宝富 博士
序言
1、天线的起源和发展 1865 年，麦克斯韦在前人实验定律的基础上，创 立了麦克斯韦方程，从而揭示了空间电场、磁场之间 以及场与电荷、电流之间的相互关系。麦克斯韦方程 表明，不仅电荷能产生电场，电流能产生磁场，而且 变化的电场能够产生变化的磁场，变化的磁场也能够 产生变化的电场，从理论上证明了电磁波的存在。 麦克斯韦方程连同边界条件、电流连续性方程、 媒质的本构方程构成了电磁场的理论核心。原则上， 一切电磁场问题都可以从上述方程获得解。 1888年Hertz用实验验证了电磁波的存在。从此人 类进入使用电磁波的新阶段。
6、天线的增益
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场强的平方 之比，即功率之比。增益一般与天线方向图有关， 方向图主瓣越窄，后瓣、副瓣越小，增益越高
如果，天线没有损耗，则， G( , )= D( , ) 由于，天线存在失配损耗、传输线损耗、电导损耗、 介质损耗和极化损耗。所以，实际的天线系统都是 G( , ) D( , )
Power Pattern
Amplitude Field Pattern
Note: The power pattern and the amplitude field pattern are the same when computed and plotted in dB.
2维和3维辐射方向图
天线分类
线天线
单极天线
2a 单极天线
0
4
单极天线
同轴馈线
折合阵子天线
0
2
同轴馈线
倒L型和倒F型天线
l2 l1
0 4 短对称阵子： l1 l2＜ ＜ 0
半 波 阵 子 ： l1 l2 面形阵子
(a )
l2 l1 l3
l1 l3
0 4
l2 ＜ ＜ 0
( c) (b )
and
E( , ) /(2 ) D( , ) 4 1 * ( E H )ds 2
2
方向性是一个无量纲的量。通常，方向性总是大于等于1。
部分方向性
The total directivity is the sum of the partial directivities for any two orthogonal polarizations:
3-D plot ( both θ and ϕ vary )
2-D plot ( θ= const plane, ϕ vary or ϕ= const plane, θ vary )
与方向图相关的几个技术术语（1）
a)
等方向模式（ Isotropic pattern ） is the
pattern of an antenna having equal radiation in all directions. This is an ideal (not physically achievable) concept. However, it is used to define other antenna parameters. It is represented simply by a sphere whose center coincides with the location of the isotropic radiator. b) 定向天线 （ Directional antenna ）is an antenna, which radiates (receives) much more efficiently in some directions than in others. Usually, this term is applied to antennas whose directivity is much higher than that of a halfwavelength dipole. c) 全向天线 （ Omnidirectional antenna ）is an antenna, which has a non-directional pattern in a given plane, and a directional pattern in any orthogonal plane (e.g. singlewire antennas).