无线网络 WIFI天线原理
wifi原理是什么

wifi原理是什么WiFi原理是什么。
WiFi,全称为Wireless Fidelity,即无线保真技术,是一种无线局域网技术,可以实现无线设备之间的数据传输。
那么,WiFi 的原理是什么呢?接下来我们将从无线电波、无线信号传输、WiFi 工作原理等方面来详细解释。
首先,我们来了解一下无线电波。
无线电波是一种电磁波,具有一定的频率和波长。
在WiFi中,使用的是2.4GHz和5GHz两个频段的无线电波。
这些无线电波能够在空气中传播,并且可以穿过障碍物,因此能够实现无线通信。
接下来,我们来讨论一下无线信号传输。
在WiFi中,无线路由器是起到了非常重要的作用。
无线路由器可以将有线网络信号转换为无线信号,通过天线向周围空间发射。
同时,无线设备(比如手机、电脑)上的无线网卡可以接收这些无线信号,并将其转换为数据,从而实现无线通信。
那么,WiFi的工作原理是怎样的呢?在WiFi中,无线路由器起到了中继器的作用,它将有线网络信号转换为无线信号,并通过天线向周围空间发射。
而无线设备上的无线网卡则可以接收这些无线信号,并将其转换为数据。
当多个无线设备连接到同一个无线路由器时,无线路由器会对这些设备进行信道分配,以避免信号干扰,从而实现多个设备之间的无线通信。
此外,WiFi还采用了一种名为CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)的技术,即带冲突避免的载波侦听多路访问技术。
这种技术可以让无线设备在发送数据之前先侦听信道,如果信道上有其他设备正在发送数据,就会等待一段时间再发送,以避免数据冲突。
总的来说,WiFi的原理就是通过无线电波在空气中传播,无线路由器将有线网络信号转换为无线信号并发射,无线设备上的无线网卡接收无线信号并将其转换为数据,实现了无线设备之间的数据传输。
同时,WiFi还采用了CSMA/CA技术,避免了数据冲突,保证了通信质量。
路由器加外置天线原理

路由器加外置天线原理
加外置天线的原理是通过增加天线的长度和方向性来提高无线信号的传输和接收性能。
一般来说,外置天线有更高的增益和更大的方向性,可以提供更强的信号覆盖范围和更稳定的连接质量。
具体而言,路由器加上外置天线后,可以改善以下几个方面的性能:
1. 信号增强:外置天线可以提供更强的发射功率,增加发射信号的覆盖范围和穿透能力。
这意味着更远距离的设备也可以接收到信号,同时减少了信号在墙壁和障碍物中遇阻的可能性。
2. 方向性提升:外置天线通常具有更高的方向性。
它们通过将无线信号集中在特定方向上来提高信号的质量和强度。
这对于在特定方向上提供更强的信号或将信号导向需要的区域非常有用。
3. 干扰减少:外置天线的方向性可以减少来自其他设备的无关信号的干扰。
它们可以通过聚焦信号以减少周围环境中的干扰,从而提供更稳定和更清晰的连接。
需要注意的是,加外置天线并不是解决所有无线信号问题的万能方案。
在选择和安装外置天线时,需要考虑周围环境、天线的方向性以及天线与路由器的匹配度等因素。
此外,天线本身的质量也会影响信号增强效果。
因此,在实际应用中,需要根
据具体情况进行调整和测试,以达到最佳的信号传输和接收性能。
wifi信号放大器原理

wifi信号放大器原理Wifi信号放大器原理。
Wifi信号放大器,顾名思义就是用来放大无线网络信号的设备。
它可以帮助我们扩大无线网络的覆盖范围,增强信号的强度,让我们在家中、办公室或其他场所都能够更好地享受到稳定的网络连接。
那么,wifi信号放大器的工作原理是什么呢?接下来,我们将详细介绍wifi信号放大器的工作原理。
首先,我们需要了解wifi信号放大器的基本组成部分。
一般来说,wifi信号放大器由天线、放大器和滤波器组成。
天线用于接收来自路由器的无线信号,放大器负责增强信号的强度,而滤波器则可以过滤掉一些干扰信号,确保传输的信号质量。
在工作时,wifi信号放大器首先通过天线接收到来自路由器的无线信号,然后将信号传输到放大器中。
放大器会对信号进行放大处理,增强信号的强度,然后再通过天线将放大后的信号发送出去。
这样一来,就可以实现无线信号的放大和覆盖范围的扩大。
此外,wifi信号放大器还可以通过调节天线的方向和角度来优化信号的接收和发送。
通过合理地设置天线的位置,可以使信号的覆盖范围更广,信号的传输更稳定。
这也是为什么在安装wifi信号放大器时,我们需要根据实际情况来调整天线的位置,以获得最佳的信号效果。
除了以上的基本原理外,wifi信号放大器还可以通过一些高级的技术来优化信号的传输。
比如,一些高端的wifi信号放大器会采用MIMO技术,这种技术可以利用多个天线同时传输和接收数据,从而提高信号的传输速度和稳定性。
另外,一些wifi信号放大器还会采用波束成形技术,通过调节天线的相位和幅度来控制信号的传输方向,进一步优化信号的覆盖范围和传输质量。
综上所述,wifi信号放大器的工作原理主要包括接收信号、放大信号、过滤干扰和优化传输等步骤。
通过这些步骤,wifi信号放大器可以帮助我们扩大无线网络的覆盖范围,增强信号的强度,让我们能够更好地享受到稳定的网络连接。
希望通过本文的介绍,您对wifi信号放大器的工作原理有了更深入的了解。
wifi的原理及应用

WiFi的原理及应用一、WiFi的工作原理WiFi是一种无线局域网技术,通过无线电波来实现设备之间的数据传输。
它使用无线电波在设备之间建立一种无线连接,使设备能够快速、高效地互相通信。
WiFi的工作原理可以分为以下几个步骤:1.无线信号发送:WiFi设备(如电脑或手机)发送数据时,会将数据转换为无线信号,并通过无线电天线发送出去。
2.信号传播:无线信号在空气中以无线电波的形式传播,通过传播介质(空气)将信号传输到目标设备。
3.信号接收:接收设备(如无线路由器)的天线接收到信号后,将其转换为数字信号,并将其发送到后续的处理单元。
4.数据处理:接收设备将接收到的数字信号进行解码和处理,将其转换为可读的数据。
5.数据传输:最后,接收设备将处理后的数据传输给目标设备,完成数据传输过程。
WiFi工作原理的核心是通过无线电波的传输和接收来实现设备之间的无线通信。
二、WiFi的应用WiFi技术的应用在现代生活中已经非常广泛,以下是一些常见的WiFi应用:1. 家庭和办公网络WiFi技术是家庭和办公网络的基础。
通过无线路由器建立WiFi网络,用户可以通过手机、电脑、平板等设备无线连接互联网。
这样,用户无需使用有线连接就可以在家中或办公室中自由上网。
2. 公共场所的无线网络许多公共场所,如咖啡馆,图书馆和酒店都提供免费的WiFi网络供人们使用。
这使得人们可以在公共场所中轻松地连接到互联网,方便地进行工作、学习或娱乐。
3. 远程监控和控制WiFi技术也被广泛应用于远程监控和控制系统中。
例如,智能家居系统可以通过WiFi连接来实现对家中电器设备的远程控制,用户可以通过手机或电脑控制家中的灯光、空调等设备。
4. 物联网设备连接随着物联网技术的发展,越来越多的设备可以通过WiFi连接到互联网。
例如,智能手表、智能插座、智能摄像头等设备都可以通过WiFi与其他设备进行通信,实现互联互通。
5. 远程办公和学习WiFi技术使远程办公和学习成为可能。
wifi物理原理

wifi物理原理Wi-Fi物理原理Wi-Fi技术已经成为现代社会中无线通信的主要手段,几乎每个人都在日常生活中使用Wi-Fi网络。
然而,对于Wi-Fi的物理原理,很多人却只是使用而不了解。
本文旨在介绍Wi-Fi的物理原理,并探讨其如何实现无线通信。
一、无线电波传输Wi-Fi网络是通过无线电波在空气中传输数据的方式实现的。
无线电波是一种电磁波,其频率范围在微波波段,通常是2.4 GHz或5 GHz。
二、Wi-Fi信号的发射和接收Wi-Fi网络由无线路由器或接入点发射信号,并由Wi-Fi设备(如手机、电脑等)接收信号。
发射器将数据转换为可传输的无线信号,并通过天线向四周辐射。
接收器使用内置的天线接收信号,并将其转换为可供设备使用的数据。
三、频率和信道Wi-Fi网络在2.4 GHz和5 GHz两个频段工作。
每个频段被分割成多个信道,信道之间有一定的重叠。
信道的选择对于Wi-Fi网络的性能和可靠性至关重要。
太多的Wi-Fi网络之间的干扰会导致信号质量下降,因此选择合适的信道是必要的。
四、调制和解调调制是将数字数据转换为模拟信号的过程,解调则是将模拟信号转换回数字数据的过程。
Wi-Fi网络使用不同的调制解调技术,如OFDM (正交频分复用)和QAM(正交振幅调制)。
这些技术可以提高数据传输速率和抗干扰能力。
五、多址技术Wi-Fi网络使用多址技术来实现多个设备之间的并行通信。
最常用的多址技术是CSMA/CA(载波侦听多路访问/冲突避免)。
CSMA/CA允许设备在传输前侦听信道,以避免碰撞并提高网络效率。
六、传输距离和信号强度Wi-Fi信号的传输距离和信号强度受多种因素影响,包括天线功率、障碍物、电磁干扰等。
越远离无线路由器,信号强度越低,传输速率也会下降。
因此,在建立Wi-Fi网络时,需要合理布置设备和优化信号覆盖。
七、安全性和加密Wi-Fi网络的安全性是一个重要问题。
为了保护数据的安全性,Wi-Fi网络使用各种加密方法,如WEP、WPA和WPA2。
无线路由器信号传输原理

无线路由器信号传输原理无线路由器是我们日常生活中离不开的一种设备,它通过无线信号传输数据,为我们提供了便捷的网络连接。
那么,无线路由器的信号传输原理是什么呢?本文将从无线信号的产生、传输和接收等方面进行论述。
一、无线信号的产生无线路由器通过无线电波传输信号,因此首先需要产生无线信号。
无线信号的产生依赖于两个关键组件:天线和发射器。
1. 天线:天线是用于发射和接收无线电波的装置。
它能够将电能转化为无线电波,并将接收到的无线电波转化为电能。
在无线路由器中,一般采用了天线阵列技术,即使用多个天线同时工作,以提高信号的传输范围和速度。
2. 发射器:发射器是将电能转化为无线电波的设备。
在无线路由器中,发射器将经过处理的无线信号发送到天线中,并通过天线发射到空气中。
二、无线信号的传输无线信号在传输过程中会受到多种因素的影响,如障碍物、干扰等。
因此,无线路由器采用了一些技术来优化信号的传输效果。
1. 调制与解调:调制是将要传输的数据信号转换成适合无线传输的信号形式,解调则是将接收到的信号还原为原始数据信号。
调制和解调的过程中,采用了不同的调制技术,如频率调制、相位调制等,以提高信号的传输效率和准确性。
2. 信道管理:无线路由器在传输信号时,会将信号分成不同的信道进行传输。
通过合理地分配信道,可以减少信号之间的干扰,提高信号的传输质量和速度。
三、无线信号的接收无线信号在接收端需要经过一系列的处理才能被设备识别和使用。
1. 接收天线:接收天线接收到从发送端发射过来的无线信号,并将其转化为电信号。
2. 接收器:接收器是将接收到的电信号进行解调和处理的设备。
它会还原信号的原始数据,以便设备能够正确地处理和使用这些数据。
3. 数据处理:接收到的数据会经过一系列的处理,如差错校验、解码等。
这些处理能够保证数据的完整性和准确性,确保接收到的数据能够正常使用。
通过以上的论述,我们可以看出,无线路由器信号传输的原理主要包括无线信号的产生、传输和接收三个方面。
简述天线的工作原理
简述天线的工作原理
天线是无线通信系统中的一个重要部件,其工作原理是将电磁波转换为电信号或者将电信号转换为电磁波。
天线的接收功能是通过接收电磁波并将其转换为电信号。
当电磁波通过天线时,它会产生一个交变的电场强度和磁感应强度。
这些交变的电场和磁场会在天线中激发电荷和电流。
随后,电荷和电流会在天线的导线或者其他导体中传递,并经过放大和处理最终转换为电信号。
天线的发送功能是通过将电信号转换为电磁波并传输出去。
当电信号通过天线的导线或者其他导体时,它会产生一个交变的电流。
这个交变的电流会在天线中激发一个交变的电场和磁场。
随后,这个电场和磁场会形成一种电磁波,并以光速传播出去。
天线的工作原理可以总结为以下几点:
1. 天线接收电磁波并将其转换为电信号。
2. 天线发送电信号并将其转换为电磁波进行传输。
3. 天线通过激发交变的电场和磁场来实现电信号和电磁波之间的转换。
4. 天线的导线或者其他导体中的电荷和电流在工作过程中起到关键作用。
通过天线的工作原理,无线通信系统可以实现信号的传输和接收。
不同类型的天线有不同的设计和工作原理,例如定向天线,全向天线等,可以根据实际应用的要求进行选择和使用。
uwb天线原理
uwb天线原理UWB(Ultra-Wideband)天线原理UWB(Ultra-Wideband)是指超宽带技术,是一种具有极宽频带的无线通信技术。
UWB天线的设计原理是为了实现对信号的高效传输和接收。
本文将介绍UWB天线的工作原理以及其在通信领域的应用。
我们需要了解UWB天线的频谱特性。
UWB天线的特点是其工作频带非常宽广,通常覆盖几个GHz到几十GHz的频段。
这种宽带特性使得UWB天线能够传输和接收多个频段的信号,从而实现高速数据传输和高质量的通信。
UWB天线的工作原理主要基于电磁波的辐射和接收。
当电流通过UWB天线时,会产生电磁波的辐射。
UWB天线通常采用宽带振子(如螺旋线振子)作为辐射元件,通过合理的设计和调整,可以实现对不同频段的电磁波的辐射。
在接收方面,UWB天线通过接收电磁波的能量来实现信号的接收。
当电磁波经过UWB天线时,会激励天线上的振子并产生电流。
通过合适的调节和设计,UWB天线能够实现对不同频段信号的接收,从而实现信号的解调和数据的恢复。
UWB天线的设计需要考虑多种因素,如频率响应、辐射模式、天线增益等。
为了实现高效的信号传输和接收,UWB天线通常采用宽带和宽角度的辐射模式,以覆盖更广泛的信号范围。
此外,天线的增益也是一个重要的参数,它决定了天线的接收和传输能力。
UWB天线在通信领域有着广泛的应用。
由于其宽带特性和高速数据传输能力,UWB天线被广泛应用于高速无线通信、雷达系统、定位和导航系统等领域。
例如,UWB天线可以用于实现高速无线传输,如对于高清视频的无线传输、无线虚拟现实设备的连接等。
此外,UWB天线还可以用于实现精准的定位和导航,如室内定位系统、车辆导航系统等。
UWB天线是一种具有极宽带特性的天线,其工作原理基于电磁波的辐射和接收。
通过合理的设计和调节,UWB天线可以实现对多个频段的信号的传输和接收。
UWB天线在通信领域有着广泛的应用前景,可以实现高速数据传输和精准的定位导航。
天线的工作原理
天线的工作原理天线是指用来发送或接收无线电波的装置,它是无线电通信和无线电波测量的重要组成部分。
下面将介绍天线的工作原理。
天线的工作原理是基于无线电波的传播和辐射现象。
当电流通过天线的时候,会在周围产生电磁场,而这个电磁场就是无线电波。
这些无线电波会从天线中辐射出去,或者被接收到并转换成电信号。
天线的辐射原理主要有两种:辐射理论和李纳-维纳定律。
辐射理论认为,天线在空间中形成的电场和磁场是由于电流在天线中流动而产生的。
当电流通过天线时,会在周围产生一个变化的电场和磁场。
这两个场的相互作用形成了无线电波的辐射。
李纳-维纳定律是天线辐射的数学表达式,它描述了天线辐射场的空间分布和辐射功率。
根据这个定律,天线所产生的辐射功率与电流和电压的关系成正比。
这个关系可以用天线的特性标准化,即所谓的“天线增益”。
天线的接收原理是基于电磁感应现象。
当无线电波经过天线时,会在天线上产生感应电流。
这个感应电流由天线的特性决定,包括天线的形状、长度和材料等。
感应电流会通过接收器转换成电信号,从而实现无线电波的接收。
天线的工作频率是指能够接收或发射的无线电波的频率范围。
不同类型的天线适用于不同频率的无线电波。
例如,短波天线主要适用于短波信号的接收,而卫星天线主要用于接收卫星信号。
天线的设计需要考虑多种因素,包括频率响应、增益、直波反射率和方向图等。
频率响应是指天线在不同频率上的性能表现。
增益是衡量天线在接收或发射时的信号强度的能力。
直波反射率是指天线对信号的接收和辐射的效率。
方向图是描述天线主瓣和副瓣辐射分布的图形。
天线是现代通信的关键部分,广泛应用于无线电通信、雷达测量、导航、卫星通信和移动通信等领域。
它通过辐射和接收无线电波,在不同的频率范围内实现了无线通信的功能。
同时,天线的设计和调整也对通信系统的性能和效率起着重要作用。
总之,天线是无线通信的重要组成部分,它的工作原理是基于无线电波的传播和辐射现象。
通过电流在天线中的流动和电磁感应现象,天线能够实现无线电波的辐射和接收。
接收天线 原理
接收天线原理
接收天线是一种用于接收无线电信号的设备。
其工作原理基于安装在天线上的金属导体可以接收到电磁波的能量。
当电磁波经过天线时,它们通过作用力使天线内的电子振荡。
这个振荡会在天线上产生电流。
接着,这个电流将通过导线传输到接收设备中,以便进行信号的处理和解码。
接收天线的工作原理可以通过以下步骤概述:
1. 捕捉信号:当电磁波经过天线时,天线上的金属导体会通过与电磁波相互作用而产生电流。
天线的形状和尺寸可以影响对于不同频率电磁波的响应和灵敏度。
2. 收集信号:天线通过增加其物理尺寸和形状的选择性来收集特定频率范围内的信号。
这些天线可能包括单极天线(如短棒天线)、双极天线(如耳机线)、方向性天线(如麦克风)或宽频带天线(如碟型天线)。
3. 转换信号:天线内的电子振荡通过导线传输到接收设备中。
这个电流可以是模拟信号,即电流的强弱变化代表原始信号的强弱变化,或者可能是数字信号,即电流被转换为数字形式以在接收设备中进行处理。
4. 处理信号:接收设备中的电路将接收到的模拟或数字信号进行处理,例如滤波、放大、混频等,以准备信号进行后续的解码和使用。
总的来说,接收天线的原理是基于其能够捕捉并传输电磁波能量的特性。
通过选择合适的天线类型和形状,可以实现对特定频率范围内的信号的有效接收,并为后续处理提供可用的信号。
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无线网络 WIFI天线原理 2011-10-10 11:28 转载自 分享 最终编辑 bmwline 1 天线
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。天线品种繁多,以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。对于众多品种的天线,进行适当的分类是必要的:按用途分类,可分为通信天线、电视天线、雷达天线等;按工作频段分类,可分为短波天线、超短波天线、微波天线等;按方向性分类,可分为全向天线、定向天线等;按外形分类,可分为线状天线、面状天线等;等等分类。
导线上有交变电流流动时,就可以发生电磁波的辐射,辐射的能力与导线的长度和形状有关。如 图1.1 a 所示,若两导线的距离很近,电场被束缚在两导线之间,因而辐射很微弱;将两导线张开,如 图1.1 b 所示,电场就散播在周围空间,因而辐射增强。 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。
对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线,单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源,也可采用多个半波对称振子组成天线阵。 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 。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 。 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。垂直放置的半波对称振子具有平放的 “” 形的立体方向图()。立体方向图虽然立体感强,但绘制困难, 与 给出了它的两个主平面方向图,平面方向图描述天线在某指定平面上的方向性。从 可以看出,在振子的轴线方向上辐射为零,最大辐射方向在水平面上;而从 可以看出,在水平面上各个方向上的辐射一样大。
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。
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射面的作用------反射面把功率反射到单侧方向,提高了增益。 抛物反射面的使用,更能使天线的辐射,像光学中的探照灯那样,把能量集中到一个小立体角内,从而获得很高的增益。不言而喻,抛物面天线的构成包括两个基本要素:和。
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。可以这样来理解增益的物理含义------为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号,如果用理想的无方向性点源作为发射天线,需要100W的输入功率,而用增益为 G = 13 dB = 20 的某定向天线作为发射天线时,输入功率只需 100 / 20 = 5W 。换言之,某天线的增益,就其最大辐射方向上的辐射效果来说,与无方向性的理想点源相比,把输入功率放大的倍数。 半波对称振子的增益为G=2.15dBi。 4个半波对称振子沿垂线上下排列,构成一个垂直四元阵,其增益约为G=8.15dBi ( dBi这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源)。 如果以半波对称振子作比较对象,其增益的单位是dBd。 半波对称振子的增益为G=0dBd(因为是自己跟自己比,比值为1,取对数得零值。)垂直四元阵,其增益约为G=8.15–2.15=6dBd。
方向图通常都有两个或多个瓣,其中辐射强度最大的瓣称为主瓣,其余的瓣称为副瓣或旁瓣。参见图1.3.4 a ,在主瓣最大辐射方向两侧,辐射强度降低 3 dB(功率密度降低一半)的两点间的夹角定义为(又称 或 或 )。波瓣宽度越窄,方向性越好,作用距离越远,抗干扰能力越强。 还有一种,即10dB,顾名思义它是方向图中辐射强度降低 10dB (功率密度降至十分之一) 的两个点间的夹角,见图1.3.4 b。 方向图中,前后瓣最大值之比称为前后比,记为。前后比越大,天线的后向辐射(或接收)越小。前后比F / B 的计算十分简单------
对天线的前后比有要求时,其典型值为 (18 ~30)dB,特殊情况下则要求达(35 ~ 40)dB。
1)天线主瓣宽度越窄,增益越高。对于一般天线,可用下式估算其增益: G(dBi)= 10 Lg { 32000 / ( 2θ3dB,E ×2θ3dB,H )} 式中, 2θ3dB,E 与 2θ3dB,H 分别为天线在两个主平面上的波瓣宽度; 32000 是统计出来的经验数据。 2)对于抛物面天线,可用下式近似计算其增益: G(dB i)=10 Lg { 4.5 ×( D / λ0 )2} 式中,D 为抛物面直径; λ0 为中心工作波长; 4.5 是统计出来的经验数据。 3)对于直立全向天线,有近似计算式 G( dBi )= 10 Lg { 2 L / λ0 } 式中,L 为天线长度; λ0 为中心工作波长;
对于基站天线,人们常常要求它的垂直面(即)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。 为使主波瓣指向地面,安置时需要将天线适度下倾。 天线向周围空间辐射电磁波。电磁波由电场和磁场构成。人们规定:电场的方向就是天线极化方向。一般使用的天线为单极化的。下图示出了两种基本的单极化的情况:垂直极化---是最常用的;水平极化---也是要被用到的。
下图示出了另两种单极化的情况:+45°极化 与 -45°极化,它们仅仅在特殊场合下使用。这样,共有四种单极化了,见下图。把垂直极化和水平极化两种极化的天线组合在一起,或者,把 +45°极化和 -45°极化两种极化的天线组合在一起,就构成了一种新的天线---双极化天线。 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)的波。
垂直极化波要用具有垂直极化特性的天线来接收,水平极化波要用具有水平极化特性的天线来接收。右旋圆极化波要用具有右旋圆极化特性的天线来接收,而左旋圆极化波要用具有左旋圆极化特性的天线来接收。 当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时,接收到的信号都会变小,也就是说,发生。例如:当用+ 45° 极化天线接收垂直极化或水平极化波时,或者,当用垂直极化天线接收 +45° 极化或 -45°极化波时,等等情况下,都要产生极化损失。用圆极化天线接收任一线极化波,或者,用线极化天线接收任一圆极化波,等等情况下,也必然发生极化损失------只能接收到来波的一半能量。 当接收天线的极化方向与来波的极化方向完全正交时,例如用水平极化的接收天线接收垂直极化的来波,或用右旋圆极化的接收天线接收左旋圆极化的来波时,天线就完全接收不到来波的能量,这种情况下极化损失为最大,称。
理想的极化完全隔离是没有的。馈送到一种极化的天线中去的信号多少总会有那么一点点在另外一种极化的天线中出现。例如下图所示的双极化天线中,设输入垂直极化天线的功率为10W,结果在水平极化天线的输出端测得的输出功率为 10mW。 定义:天线输入端信号电压与信号电流之比,称为天线的输入阻抗。 输入阻抗具有电阻分量 和电抗分量 ,即 。电抗分量的存在会减少天线从馈线对信号功率的提取,因此,必须使电抗分量尽可能为零,也就是应尽可能使天线的输入阻抗为纯电阻。事实上,即使是设计、调试得很好的天线,其输入阻抗中总还含有一个小的电抗分量值。 输入阻抗与天线的结构、尺寸以及工作波长有关,半波对称振子是最重要的基本天线 ,其输入阻抗为 = 73.1+j42.5 (欧) 。当把其长度缩短(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,此时的输入阻抗为 = 73.1 (欧) ,(标称 75 欧) 。注意,严格的说,纯电阻性的天线输入阻抗只是对点频而言的。 顺便指出,半波折合振子的输入阻抗为半波对称振子的四倍,即 = 280 (欧) ,(标称300欧)。 有趣的是,对于任一天线,人们总可通过天线阻抗调试,在要求的工作频率范围内,使输入阻抗的虚部很小且实部相当接近 50 欧,从而使得天线的输入阻抗为 = 50 欧------这是天线能与馈线处于良好的阻抗匹配所必须的。
无论是发射天线还是接收天线,它们总是在一定的频率范围(频带宽度)内工作的,天线的频带宽度有两种不同的定义------ 一种是指:在驻波比SWR ≤ 1.5 条件下,天线的工作频带宽度; 一种是指:天线增益下降 3 分贝范围内的频带宽度。 在移动通信系统中,通常是按前一种定义的,具体的说,天线的频带宽度就是天线的驻波比SWR 不超过 1.5 时,天线的工作频率范围。 一般说来,在工作频带宽度内的各个频率点上, 天线性能是有差异的,但这种差异造成的性能下降是可以接受的。
无论是GSM 还是CDMA, 板状天线是用得最为普遍的一类极为重要的基站天线。这种天线的优点是:增益高、扇形区方向图好、后瓣小、垂直面方向图俯角控制方便、密封性能 可靠以及使用寿命长。 板状天线也常常被用作为直放站的用户天线,根据作用扇形区的范围大小,应选择相应的天线型号。
频率范围 824-960 MHz 频带宽度 70MHz