天線增益是指:在輸入功率相等的條件下,實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產(chǎn)生的信號的功率密度之比。它定量地描述一個天線把輸入功率集中輻射的程度,來衡量天線朝一個特定方向收發(fā)信號的能力。增加增益就可以在一確定方向上增大網(wǎng)絡的覆蓋范圍,或者在確定范圍內(nèi)增大增益余量,在相同的條件下,增益越高,電波傳播的距離越遠。在CDMA系統(tǒng)中,定向天線的增益一般為17dbi左右,GSM定向基站的天線增益為18dBi。當天線完成后,它的增益已經(jīng)成為定值,它的增益主要受其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、材料等限制;表征天線增益有兩個參數(shù)dBd和dBi。dBi是以理想的點源天線(如太陽)作為參考的增益,假設(shè)在某一點要得到一定的功率,那么如果采用點源天線,需要100W的輸入功率,如果采用增益G=13dbi=20的定向天線,那么只需要100/20=5W的輸入功率。dbd是以對稱振子作為參考的增益,按照經(jīng)驗值,對稱振子的增益為,0dbd=,用dbi來表示其增益時,則其增益為15+。 天線的工作原理基于電磁感應和輻射原理。深圳發(fā)射機天線
天線與饋線的連接天線與饋線的連接·是安裝天線時十分重要的問題·若連接不正確·將直接影響接收效果。其連接方式·取決于天線中有源振子的形狀和饋線的種類。一般常用的有下列情況。
1、天線的有源振子為半波折合振子(阻抗300Q)連接饋線采用300Q扁平饋線時·其連接方式**簡單,即饋線的兩根導線分別接在有源振子中間開口處即可,如果采用75Q同軸電纜作連接饋線·其連接方式需要把半波折合振子333Q阻抗變換與同軸電纜75Q匹配,方法是載取1/2波長的同軸電纜制作成U型變換器,先將1/2入的同軸電纜中間芯線的兩端,接在半波折合振子天線的開口處,其外層屏蔽網(wǎng)相連;主饋線的芯線接天線開口處的任一端·其屏蔽網(wǎng)連接U形變換器的屏蔽網(wǎng)·
2、天線的有源振子為半波振子(阻抗75Q)當饋線采用300Q扁平饋線時,需進行阻抗變換,方法是用1/4波長的平饋線兩根制成阻抗變換器,當饋線采用75Q同軸電纜時,就只需要進行平衡一不平衡轉(zhuǎn)換,可采用75Q同軸線作U形變換器·取一根1/2入的同軸電纜,將兩端接于天線開口處并將外層相連好:再在U形變換器1/4入處截斷,其主饋線的芯線接在114入處的同軸線芯線,其外層屏蔽線接在314入處的同軸線芯線。 江西靈敏度天線接收天線的天線損耗是指天線在信號傳輸過程中的能量損失。
在天線輻射過程中,勢必有部分信號從天線所覆蓋的反向泄露出來,***形成的方向圖如圖8所示。在此,前后主瓣的功率之比被定義為前后比(Front-Back Ratio),記為F/B,前后比F/B的計算公式:F/B=10Lg{(前向功率密度)/(后向功率密度)},前后比越大,天線的后向輻射(或接收)越小。對天線的前后比F/B有要求時,其典型值為(18~30)dB,特殊情況下則要求達(35~40)dB。選用前后比低的天線,天線的后瓣有可能產(chǎn)生越區(qū)覆蓋,導致切換關(guān)系混亂,產(chǎn)生掉話。一般在25-30dB之間,應優(yōu)先選用前后比為30的天線。
天線用來發(fā)射或接收電磁波,是雷達系統(tǒng)中**關(guān)鍵的部件之一。它具有以下基本功能:.將發(fā)射端能量以所需的分布和效率轉(zhuǎn)換成空間信號。這一過程以同樣的方式應用于接收端。.信號在空間中具有一定的模式。一般來說,方位角需足夠窄,以提供所需的方位角分辨率和目標位置更新所需的頻率。當天線掃描方式為機械掃描時,這就等效為轉(zhuǎn)速??紤]到雷達天線在一定頻率波段需要有尺寸巨大和重量可達數(shù)噸的反射器,高轉(zhuǎn)速可能帶來一個重要的機械問題。.高精度的測向。天線結(jié)構(gòu)必須保證天線在任何環(huán)境條件下保持工作。通常在相對惡劣的環(huán)境條件下使用天線罩來保護天線。雷達的基本性能與天線面積或孔徑和平均發(fā)射功率的乘積成正比。因此,在天線上的投入可以為系統(tǒng)性能方面帶來***的效果。考慮到這些功能和雷達天線所需的效率。 天線的天線極化可以是垂直極化、水平極化或圓極化等。
對一支諧振的天線而言,它的電抗為0所以可以把它視為純電阻,因此當天線并聯(lián)堆疊的時候,整個阻抗就好像電阻并聯(lián)一樣,例如兩個阻抗為50Ω的天線并聯(lián)時,它的阻抗就會變?yōu)?5Ω,因此就需要匹配電路來和無線電機的輸出入端獲得匹配。在堆疊天線時**常用的方式是利用一段14入的同軸電纜來形成所謂QSection(OuarterWaveTransformer),由此可知,當我們并聯(lián)兩支天線的時候,我們是希望T形接頭的兩側(cè)為100Ω(并聯(lián)以后剛好是50Ω),而天線的阻抗為50Ω,經(jīng)過計算必須使用75Ω的同軸電纜來形成QSection。在堆疊四支天線的時候,我們可以再用QSection的方法來達成阻抗匹配,有趣的是這時候QMatch所需的同軸電纜為50Ω,同理,16支天線堆疊所需的同軸電纜均為50Ω。天線的天線增益可以通過增加天線尺寸或使用反射器來提高。福建終端天線測量儀
天線的性能可以通過增加天線的高度或改變天線的方向來改善。深圳發(fā)射機天線
ArrayAntenna的元件數(shù)目與天線增益有一個共通的特性,那就是天線增益的增加量會隨著元件數(shù)目增多而減少。通常元件數(shù)目在6個元件以內(nèi),每增加一個元件,天線增益都能有明顯的增加,然后增量漸趨緩慢。例如單一個Dipole為0dBD,兩個元件的Yagi略小于3dBD,六元件約為,12元件約為12dBD,所以Yagi天線的增益到了實際製作的極限后(天線長度增加所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)、架設(shè)、旋轉(zhuǎn)半徑、風阻等問題),要在同一支天線上明顯的增加增益便顯得相當?shù)睦щy(例如天線長度為5入約可達到15BD,若要再增加2dB則天線長度大約要增加到8入)。此時增加天線增益***的方法就是再做相同的天線將其堆疊使用,通常2支Yagi天線堆疊可以比單一支相同的Yagi天線增加2~3dB。相同的,隨著堆疊數(shù)量的增多,增益的增加量也是漸趨緩慢。就業(yè)馀通信而言,將4支天線堆疊起來大概算是投資報酬比的極限了,如果是為了EME(EarthtoMoomtoEarth)通信,大概也很少超過16支天線的堆疊。 深圳發(fā)射機天線