全向天线的极化方式
天线的基础知识

第一讲天线的基础知识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,回波损耗越小表示匹配越好。
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。
室内全向单极化吸顶天线电气指标要求

室内全向单极化吸顶天线电气指标要求表1.1单极化室内定向吸顶天线电气指标要求表1.2室内定向单极化壁挂天线电气指标要求表1.38/9dBi单极化室内定向对数周期天线电气指标要求表1.49/10dBi单极化室内定向对数周期天线电气指标要求表1.5单极化室内定向八木天线电气指标要求(按照增益细分类)说明:1、增益指天线最大辐射方向的增益值,取同一频段内高中低三个频率点增益的平均值, 为dB的平均值。
2、方向图圆度指水平面方向图圆度,其中,880-960MHz采用θ=90°切割面的圆度作为考核指标;其余频段采用θ=120°切割面的圆度作为考核指标。
3、垂直面半功率波束宽度:参考值。
4、交叉极化比:360度范围内最差值5、三阶互调:输送到天线的两个不同频率信号的功率各为33dBm1.1.2 机械性能指标及环境条件要求1.1.2.1 馈电端口设计要求馈电端口采用N型阴头或SMA阴头。
接头突出于天线侧面或底面,与天线刚性连接;或者也可通过在天线内部引出两根合适长度的电缆跳线,跳线末端配以N型阴头或SMA阴头。
标准接头:H/V1.1.2.2 一般结构要求天线结构要牢固可靠,便于安装、使用和运输。
1.1.2.3 安装要求天线采用螺钉紧固的方式紧贴于建筑物载体表面安装;也可采用特殊孔位挂靠于建筑物载体表面。
1.1.2.4 天线表面清洁要求无变形、无毛刺、无伤痕。
1.1.2.5 天线尺寸要求室内全向双极化吸顶天线直径和高度不超过φ200mm*140mm室内定向双极化壁挂天线尺寸不超过:300mm*250mm*100mm室内全向单极化吸顶天线直径和高度不超过φ200mm*100mm室内定向单极化壁挂天线尺寸不超过:280mm*180mm*60mm低增益室内定向单极化窄波束天线尺寸不超过: 300mm*250mm*85mm高增益室内定向单极化窄波束天线尺寸不超过: 480mm*250mm*85mm。
(三)天线的原理及应用

●天线是用于将无线电波转换为电信号以及将电信号转换为无线电波的无源器件。
基站的作用:生成包含信息的电信号。
馈线的作用:将基站生成的电信号,传送给天线(外观和衰耗)。
铁塔的作用:用于放置天线。
天线的作用:实现电信号与电磁波信号的转换,与手机互通。
1/2馈线1/2馈线1●覆盖方向:全向天线、定向天线全向和定向单极化和双极化7/8馈线900M和1800M 1/2馈线常用类型:馈线。
数值指的是馈线的内直径。
基站多应用型号;1/2●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。
两臂长度相等的振子叫对称振子或半波振子(偶极子)。
●半波振子是●半波振子的优点是能量转换效率高。
控制辐射能量的去向●一个单一的对称振子具有对称振子组阵能够控制辐射能构成“扁平的面包圈”利用反射板可把辐射能控制聚焦到一个方向。
反射面放在阵列的一边构成扇形覆盖天线。
–890––•Performance •Performance●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内工作的,通常,工作在中心频率时当天线的工作波长不是最佳时天线性能要下降。
在天线工作频带内•增益:一般指天线在其最大辐射方向上的增益,是和基准天线相对比的一个相对值,即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●表示天线增益的单位通常有两个:dBi、dBd。
●两者之间的关系为:dBi=dBd+2.15。
dBi定义为实际的方向性天线(包括全向天线)相对于各向同性天线能量集中的相对能力,“i”即表示各向同性——Isotropic。
dBd定义为实际的方向性天线(包括全向天线)相对于半波阵子天线能量集中的相对能力,“d”即表示偶极子——Dipole。
一个单一对称振子dipole具2.15dB•天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向。
垂直极化水平极化+45度极化45度极化单极化天线:一个扇区需要两面天线,以实现空间分●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。
天线设计标准规范要求有哪些

天线设计标准规范要求有哪些
天线设计标准规范是为了确保天线设计的质量和性能,提高天线的工作效率和可靠性。
下面是一些常见的天线设计标准规范要求:
1.频率范围:规定天线能够有效工作的频率范围,以满足不同
工作场景和应用的需求。
2.增益:定义天线的增益要求,即天线能够将电能有效地转换
为无线电信号的功率。
增益越高,信号传输越远。
3.辐射方向性:规定天线辐射方向性的要求,例如全向天线、
定向天线等。
较好的方向性可以提高信号传输的效率和抗干扰性。
4.极化方式:规定天线的极化方式,包括水平极化、垂直极化、圆极化等。
极化方式的选择应与接收或传输设备的极化方式匹配。
5.回波损耗:规定在天线输入端的回波损耗,即信号从天线中
发射或接收后的反射损耗。
回波损耗越小,能量利用率和工作效率越高。
6.驻波比:规定天线的驻波比要求,即输入信号和反射信号之比,反映了天线系统的匹配情况。
7.尺寸和重量:规定天线的尺寸和重量要求,以便于安装和携
带。
8.可靠性和耐久性:规定天线的可靠性和耐久性要求,以确保天线在不同的环境和工作条件下都能正常工作。
9.环境适应性:规定天线在不同环境条件下的适应性要求,例如温度范围、湿度、抗震等。
10.材料和制造工艺:规定天线的材料和制造工艺要求,以确保天线的质量和性能。
这些规范要求可以帮助设计人员制定合适的天线设计方案,并利用这些标准规范来评估和验证天线的质量和性能。
通过遵守这些规范要求,可以提高天线的工作性能、可靠性和耐久性,满足用户的需求。
全向及定向圆极化天线的小型化研究

全向及定向圆极化天线的小型化研究作者:蔺炜来源:《南京信息工程大学学报(自然科学版)》2019年第01期摘要本文提出了两种分别应用于全向以及定向圆极化天线的小型化设计.这两种天线设计方案是基于电偶极子与磁偶极子的有机结合.全向圆极化方向图具有很广的覆盖范围及避免极化失配的特点,非常适合应用于移动物联网以及卫星间通信等.对于两组水平放置的电磁偶极子,如果采用等幅激励且相位相差90°,会产生全向的圆极化方向图.本文介绍了一种工作在下一代移动通信28 GHz频率的呈车轮形的紧凑全向圆极化天线.整个天线印刷在直径仅4 mm的圆形介质板上,且具有宽带高效率等良好电器特性,非常适合应用于5G小型化移动通信终端.定向圆极化天线具有高增益且避免极化失配的特点,广泛应用于卫星移动通信终端中.两组正交放置的电磁偶极子如果等幅且同向激励,会产生定向呈心形的辐射方向图.本文还介绍了一种电小且高辐射效率的惠更斯天线,该天线有机结合了两个电小的辐射单元,形成结构紧凑的定向圆极化天线,非常适合卫星通信以及无线能量传输等应用.关键词圆极化天线;全向辐射方向图;定向辐射方向图;天线小型化中图分类号TN820文献标志码A0引言全向及定向圆极化天线在当今及未来无线通信领域将具有广泛应用.未来的无线物联网将实现物物互联[1].全向圆极化天线具有辐射覆盖面大以及避免极化失配的特点,特别适用于无线设备与设备之间的通信[2].同时,毫米波将应用于下一代(5G)无线通信系统中,可以大幅提高系统的通信容量.28 GHz (27.35 ~ 28.5 GHz)频段已经被定为5G标准之一,基于该频段的通信系统研发商用正在广泛进行.研究具有小型化的28 GHz全向圆极化天线具有重大意义及工程应用前景[3].定向圆极化天线具有高增益且避免极化失配的特点,已经广泛应用于卫星通信终端.随着未来无线通信终端进一步小型化,结构紧凑且具有高辐射效率的定向圆极化天线具有重大应用价值[4].设计应用在毫米波频段且结构紧凑的全向圆极化天线具有很大挑战.在本文设计提出之前,通过查阅文献,只有两款天线设计[5-6]可以实现工作在毫米波频段的全向圆极化辐射.然而,这兩款天线的尺寸非常大,设计复杂且加工难度高,不能应用于小型化的无线通信终端中.同时,设计高辐射效率且电小结构紧凑的惠更斯定向方向图的圆极化天线也具有很大挑战.在本设计提出之前,已有很多惠更斯圆极化天线在文献中被报道[7-8],然而,没有一款天线设计可以实现电小尺寸.惠更斯圆极化天线的小型化具有重要意义.为了解决上述问题,本文提出了基于电磁偶极子的小型化全向以及定向圆极化天线.首先,通过在一片直径仅有4 mm的介质板上设计紧凑的车轮形辐射结构,产生了一组工作在28 GHz频段的相互平行的电磁偶极子.同时,这两组电磁偶极子天然形成90°的相位差,实现了全向的圆极化辐射.其次,通过将一组由超材料启发的电小电磁偶极子单元有机结合,实现了电小结构紧凑的惠更斯定向圆极化辐射.加工实测结果表明,两款小型化的全向以及定向圆极化天线均与仿真很好吻合,在未来小型化通信系统中具有广泛应用价值.128 GHz全向圆极化天线的小型化本节介绍一款工作于28 GHz的小型化全向圆极化天线.由于28 GHz频段远远高于当今移动通信使用的微波频段1~2 GHz,更高的无线通信速率(20 Gbps)将得以实现.同时,未来的无线设备将实现万物互联,物物之间的通信十分重要.圆极化天线由于其可以避免极化失配的独有特性将在物物互联的系统中扮演重要角色.工作在28 GHz的全向圆极化天线将满足日益增加的通信需求.下面将介绍一款基于电磁偶极子的28 GHz小型化全向圆极化天线设计.1.1设计思路全向圆极化的辐射方向图可以由激励两个平行放置的电磁偶极子实现,如果一个电偶极子与一个磁偶极子平行放置,并且激励幅度相位相差90°,就产生全向圆极化辐射方向图.这是因为,单个电磁偶极子产生的方向图均是全向的,但是其极化方向是正交的.如果它们之间的相位刚好相差90°,全向的圆极化方向图就可以形成.本设计的目的就是在一个紧凑的结构里面实现两个电磁偶极子,并激励它们产生合适的幅度相位.1.2天线结构及工作原理设计的28 GHz全向圆极化天线如图2所示.整个天线印刷在一块直径仅为4 mm、高度为1.58 mm的圆形介质上面.天线用同轴线进行馈电.同轴线的内导体位于天线的中心并于顶层进行连接.同轴线的内导体作为天线辐射结构的一部分.天线辐射结构的另一部分由4个弯折的辐射单元组成,形成一个车轮的形状.8个弧形的辐射单元分别位于介质板的上下两个表面.每两个弧形辐射单元由一个金属化孔连接.同轴线的外导体跟一块小金属地相连.整个天线结构紧凑,可以安装在无线移动设备终端中.电流分布可以看出:所有弧形的辐射体形成了一个顺时针的环形电流,这个环形电流产生磁偶极子的效果;所有的垂直辐射体形成了电偶极子的效果.一个周期中的电流分布动态中可以看出:所有辐射体上的电流都是同时增强及减弱的.由于磁偶极子与产生它的电流环之间有90°的相位差,在此结构中,其电磁偶极子天然满足90°的相位差.电磁偶极子的强度可以通过调节弯折辐射单元的数量决定.4个弯折辐射单元可以产生最佳的全向圆极化辐射特性.1.3实验测试结果显示的是天线的加工实物,天线使用标准的电路板加工工艺,可实现低成本大批量生产.从显微镜中可以看出天线的结构很小,易于安装在移动设备终端中.在测试中,由于同轴线长度远大于天线高度,使用了套筒巴伦防止同轴线外导体上形成的电流泄漏.显示了天线的测试构架,此测试系统使用远场测试原理.网络分析仪产生信号通过放大器由标准喇叭天线发射,由本文所设计天线接收,然后经另一放大器放大返回网络分析仪,通过与另一个标准喇叭天线进行比较对比,可以计算出被测天线的增益与辐射方向图.由于是圆极化天线,在测量过程中,需要用标准线极化喇叭天线测试一组正交的幅度相位数据,然后通过计算得到天线的圆极化轴比以及增益.顯示了天线的测试回波损耗、增益以及轴比结果.可以看出,天线测试结果与仿真十分吻合,标准的电路板加工工艺可以满足精度要求.天线的阻抗以及轴比带宽完全覆盖5G通信系统的28 GHz频段(27.5~28.35 GHz).天线的增益在频段内稳定,最大增益达到2.2 dBi.天线的圆极化特性很好,最小的轴比接近1 dB,在整个28 GHz频段内均小于2 dB.显示了天线的测试辐射方向图.可以看出,天线实现了很好的全向圆极化辐射特性.仿真结果与测试吻合良好,尤其是交叉极化,证明了测试系统的可靠性以及加工工艺的精度.该天线十分适用于下一代5G无线系统的移动终端中.2定向圆极化天线的小型化本节介绍一款小型化惠更斯定向圆极化天线.定向圆极化天线广泛用于卫星通信移动终端中,例如微带贴片天线.然而,微带天线的辐射特性例如增益会随着天线面积的缩小而恶化.本文将2个由超材料启发的电磁辐射单元有机结合,实现惠更斯定向圆极化辐射方向图.整个天线尺寸属于电小天线范围(ka<1,k指波数,a指包围天线整体的最小球体的半径),ka仅为0.7.虽然整体尺寸很小,该天线却具有高的辐射效率(70%)以及惠更斯心形辐射方向图.2.1设计思路全向圆极化天线设计方法需要将2个电磁偶极子平行放置并且给予90°相位差的激励,而定向惠更斯圆极化天线需要将2组惠更斯线极化天线给予90°相位差的激励,其中每个惠更斯线极化天线又包含一对正交放置并且同向激励的电磁偶极子,2组两两正交的电磁偶极子给予90°相位差的激励,产生惠更斯心形圆极化辐射方向图.本设计的目标就是在一个非常紧凑的天线结构中实现4个电磁偶极子并且给予合适幅度相位的激励.为了实现天线的小型化,本设计采用了由超材料启发的电磁辐射体作为基本单元,埃及斧偶极子作为电小的电偶极子单元.这个电小结构的形状类似著名的埃及斧,故以其命名.埃及斧辐射体弯折部分的电流辐射相消,故天线整体呈电偶极子特性.相比起传统半波长偶极子天线,埃及斧偶极子仅仅为1/5波长.电小的磁偶极子单元是电容加载环辐射体.该辐射体可以产生环形电流,形成磁偶极子,该辐射体可以由一个短的偶极子激励.本文的目的是将两组埃及斧电偶极子与两组电容加载环磁偶极子设计在一个紧凑的结构中,并给予等幅且相位差90°的激励.2.2天线结构及工作原理天线结构,在3块介质板上实现了2组十字形埃及斧电偶极子与2组十字形电容加载环磁偶极子.十字形埃及斧电偶极子印刷在位于中间的介质板上表面.十字形电容加载环磁偶极子印刷在上下2块介质板的上表面,由4个直径为1.5 mm的金属柱连接.金属柱不与埃及斧偶极子辐射体接触.天线的馈电结构印刷在底层介质板的下表面,是一个非等长的十字形结构.2组电磁偶极子之前90°的相位差由这个馈电结构的长度差决定.天线辐射体上的电流在一个周期内的分布,可以看出,电磁偶极子在一个周期内顺时针旋转,产生左旋圆极化惠更斯辐射方向图.2.3实验测试结果天线加工实物.天线由标准的低成本电路板加工工艺加工.天线用同轴线进行馈电,为了防止同轴线外导体的电流泄漏,在同轴线外导体上加了一个套筒巴伦.天线整体结构非常紧凑,ka只有0.7且高度只有1/20波长.显示了天线的测试结果.可以看出,测试结果与仿真吻合很好.天线测量的工作中心频率(1.584 GHz)对比仿真仅仅发生微小的偏移.在中心频率天线的轴比小于1 dB,并且产生定向惠更斯圆极化方向图.天线增大增益3.3 dBi.这是业内第一款电小惠更斯圆极化天线.由于其结构紧凑的特点,非常适用于移动设备终端以及无线能量传输等应用.3结束语本文针对未来无线通信系统对设备小型化的要求,分别介绍了全向以及定向圆极化天线的小型化设计.利用电磁偶极子的独特结合,在紧凑的空间内实现了平行以及正交的电磁偶极子单元,分别实现了全向及定向的圆极化辐射.两种天线的设计思路具有普遍性,可以拓展到其他工作频率.由于其结构紧凑、高效率、加工成本低的特点,本文所设计的小型化天线具有十分广阔的应用前景.参考文献References[1]Tehrani M N,Uysal M,Yanikomeroglu H.Device-to-device communication in 5G cellular networks:challenges,solutions,and future directions[J].IEEE Communications Magazine,2014,52(5):86-92[2]蔺炜,黄衡.宽带极化与方向图可重构天线研究[J].电波科学学报,2018,33(3):293-300LIN Wei,WONG Heng.Wideband polarization and pattern reconfigurable antennas[J].Chinese Journal of Radio Science,2018,33(3):293-300[3]Lin W,Ziolkowski R 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applications using dual-polarized split-ring resonator lens[J].IEEE Transactions on Antennas and Propagation,2017,65(8):4263-4267。
天线的主要参数

天线的主要参数天线是一种电子设备,用来接收或发射无线电波信号。
它是通信系统的重要组成部分,用于传输和接收无线信号。
天线的主要参数包括增益、频率范围、方向性、带宽、阻抗匹配、极化方式等。
本文将对这些主要参数进行详细介绍。
一、增益天线的增益是指天线辐射或接收信号的能力。
增益越高,天线的辐射或接收能力就越强。
增益通常用分贝(dB)来表示。
天线的增益与其尺寸、形状、辐射模式等因素密切相关。
二、频率范围天线的频率范围是指天线能够工作的频率范围。
不同的天线适用于不同的频率范围。
例如,对于无线电通信系统,常见的频率范围包括2.4GHz、5GHz等。
三、方向性天线的方向性是指天线在空间中辐射或接收信号的特性。
方向性可以分为全向性和定向性。
全向性天线可以在360度范围内辐射或接收信号,而定向性天线只能在特定方向上进行辐射或接收。
定向性天线通常具有较高的增益。
四、带宽天线的带宽是指天线能够工作的频率范围。
带宽越大,天线在不同频率下的性能就越好。
带宽通常用百分比表示。
五、阻抗匹配天线的阻抗匹配是指天线的输入端阻抗与传输线或无线电设备的输出阻抗之间的匹配程度。
阻抗匹配对于天线和设备之间的信号传输非常重要。
如果阻抗不匹配,就会导致信号反射和损耗。
六、极化方式天线的极化方式是指天线辐射或接收信号时电磁波的振动方向。
常见的极化方式包括垂直极化、水平极化和圆极化。
不同的应用场景需要不同的极化方式。
七、天线类型根据不同的应用需求和工作频率,天线可以分为各种类型,包括定向天线、全向天线、扇形天线、饼状天线、螺旋天线等。
不同类型的天线具有不同的特点和适用范围。
八、天线材料天线的性能和特性与其材料密切相关。
常见的天线材料包括金属、塑料、陶瓷等。
不同的材料具有不同的电磁特性,影响天线的性能。
九、天线设计天线的设计是为了满足特定的应用需求和性能要求。
天线设计需要考虑到天线的形状、尺寸、材料、辐射模式等因素,以达到最佳的性能。
天线的主要参数包括增益、频率范围、方向性、带宽、阻抗匹配、极化方式等。
信号极化方式

无线信号极化方式整理日期:10/9/2014 9:25:01 PM极化的定义通常,在三维直角坐标系中,沿Z轴正方向的行波的电场同时具有x分量和y分量,两个分量之间存在相位差,电场的瞬时总矢量场表示为E1为沿x方向的线极化波幅度;E2为沿y方向的线极化波幅度;δ为Ey滞后于Ex的时间减去相位角。
简单点说,天线的极化,就是指天线辐射时形成的电场强度方向。
极化方式的分类极化方式分为三大类:线极化、椭圆极化、圆极化。
其中,线极化又分为水平极化和垂直极化,椭圆极化又可分为左旋椭圆极化和右旋椭圆极化,圆极化又可分为左旋圆极化与右旋圆极化。
水平极化(H):例如,卫星向地面发射信号时,其无线电波的振动方向是水平方向。
就类似于我们拿一条绳子左右抖动,产生的波是左右波动。
垂直极化(V):例如,卫星向地面发射信号时,其无线电波的振动方向是垂直方向。
就类似于我们拿一条绳子上下抖动,产生的波是上下波动。
极化方式的判断方法在确定的z点处电场矢量作为时间的函数而旋转,其矢尖所描出的椭圆称为极化椭圆。
该椭圆的轴比(AR)表征了极化方式,判断方式如下。
天线的极化方式直接影响到收发天线的匹配和接收效率,因此在构建无线通信系统时,必须清楚所使用天线的极化方式。
当接收端的天线极化方式与天线一致时,可获得较大的信号,主要用于抗干扰。
如垂直极化卫星接收天线,同时指向水平极化、和垂直极化两个卫星时,可顺利接收垂直极化的信号,而抑制水平极化信号。
附注:常见卫星信号传播参数定义下行频率:指卫星向地面发射信号所使用的频率,不同的转发器所使用的下行频率不同,在使用卫星接收机时所设置的参数也就不同,如果设置不正确,将不能接收相应的节目内容。
例如:我国鑫诺一号卫星用于数据广播的下行频之一为12,620MHz。
而中央电视台所使用转发器的下行频率为12,380MHZ。
一颗卫星上有多个转发器,所以会有多个下行频率。
本振频率:卫星广播电视接收系统的室外单元是由接收天线、馈源、高频头和传输馈线组成。
天线的基本知识

一、发射天线的作用广播电视发射台的主要设备包括了:信号源系统、发射机设备以及铁塔和天馈线系统。
在广播电视传输的各个环节中,天馈线系统是各环节中最终的主要设备之一,其作用是将广播电视信号以电磁波的形式向空间传送能量。
天线可以向周围辐射电磁波能量,在计算天线辐射场强时,天线的增益若能提高3dB,则相当于发射机有效功率提高一倍。
因此,使用较高增益的天线更具有较大的使用价值。
二、天线的发展1、1887年郝兹在验证电磁波存在时使用了双球发射天线和单环天线。
2、1897年出现了能实现5Km通信的大型长波天线。
3、1901年马可尼研制出第一付大型垂直极化天线实现3700Km远程通信。
4、20年代初中波天线兴起和发展,从T型、Г型和伞型天线到后来的拉线式或自立式铁塔天线。
凌风公司在2003年又率先研制出了自立式缩短型曲线式中波电小天线。
5、30年代雷达的出现推动了喇叭天线透镜天线介质天线、缝隙天线等超短波天线的诞生.1928年著名的八木天线研制成功并推广应用至今。
6、40-50年代:蝙蝠翼天线、带有反射板的各种半波振子天线、大功率缝隙天线迅速发展。
长、中、短天线基本定型。
7、随着科技的发展,高增益、宽频带、高分辨率、快速扫描的天线大量出现,相控天线取得了突破性发展,现代天线已有微带天线、有源相控天线、超导天线、四维天线等.更有向小型化、轻便、隐形化的发展趋势.三、天线问题求解的基本方法1、解析法:对形状极为简单的天线求得精确解。
2、近似解析法:变分法、微扰法、迭代法、几何光学法几何绕射法、物理绕射法等。
3、数值法:利用计算机进行运算,可用纯数值法,也可用矢量法。
但是,较为复杂的天线,仍然是用多次实验的方法优化出来的,某些电参数用经验公式或实验曲线计算.四、天线的主要参数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,最理想的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。
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全向天线的极化方式
全向天线的极化方式是指天线的电场矢量在空间中震荡的方向。
其分类主要分为垂直极化和水平极化两种方式。
垂直极化是指天线电场矢量沿着垂直于地面的方向震荡,这种极
化方式常用于广播电台的发射和接收。
常见的垂直极化的天线包括垂
直偶极子天线和垂直柱状天线。
其中,垂直偶极子天线是最常见的宽
带全向天线,其设计简单,成本低,但工作效率低,只适用于短距离
通信。
而垂直柱状天线则是常用于城市地区的广播电台,其组成简单,衰减小,能够提供更广泛的覆盖范围。
水平极化是指天线电场矢量沿着地面的方向震荡,这种极化方式
常用于卫星通信、雷达、GPS导航等领域。
常见的水平极化的天线包括水平偶极子天线和水平柱状天线。
其中,水平偶极子天线具有高效率、方向性较强等特点,适用于长距离通信,但需要精确的定向,成本较高。
而水平柱状天线则适用于短距离通信,如无线电台和电话通信。
其具有构造简单、成本低、调整方便等优点,但对于建筑物、山丘等
遮挡物会有一定的影响,信号衰减较大。
除了垂直极化和水平极化外,还有一种常见的全向天线极化方式——圆极化。
圆极化是指天线电场矢量呈螺旋形方向震荡,常用于卫
星通信盘旋极和天线等领域。
其具有抗多径干扰能力强、信号质量稳
定等特点,但其构造和调试难度较大,成本也相对较高。
综上所述,全向天线的极化方式是天线设计中的重要因素之一,不同极化方式适用于不同的场景和需求。
在实际应用中,应根据具体情况选择合适的天线极化方式,以获得最佳的通信效果。