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這是射頻美學的第 2161 期分享。
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按輻射方向劃分
定向天線:即在水平方向圖上表現為一定角度范圍輻射,也就是平常所說的有方向性。
全向天線:即在水平方向圖上表現為360°都均勻輻射,也就是平常所說的無方向性。
定向天線:

全向天線:

按外部形狀劃分:


01-天線的輸入阻抗
天線的輸入阻抗:是天線饋電端輸入電壓與輸入電流的比值。天線與饋線的連接,最佳情形是天線輸入阻抗是純電阻且等于饋線的特性阻抗,這時饋線終端沒有功率反射,饋線上沒有駐波,天線的輸入阻抗隨頻率的變化比較平緩。天線的匹配工作就是消除天線輸入阻抗中的電抗分量,使電阻分量盡可能地接近饋線的特性阻抗。匹配的優劣一般用四個參數來衡量即反射系數,行波系數,駐波比和回波損耗,四個參數之間有固定的數值關系,使用那一個純出于習慣。在我們日常維護中,用的較多的是駐波比和回波損耗。一般移動通信天線的輸入阻抗為50Ω。
02-天線的駐波比
駐波比:它是行波系數的倒數,其值在1到無窮大之間。駐波比為1,表示完全匹配;駐波比為無窮大表示全反射,完全失配。在移動通信系統中,一般要求駐波比小于1.5,但實際應用中VSWR應小于1.2。過大的駐波比會減小基站的覆蓋并造成系統內干擾加大,影響基站的服務性能。
03-天線的回波損耗
回波損耗:它是反射系數絕對值的倒數,以分貝值表示。回波損耗的值在0dB的到無窮大之間,回波損耗越小表示匹配越差,回波損耗越大表示匹配越好。0表示全反射,無窮大表示完全匹配。在移動通信系統中,一般要求回波損耗大于14dB。
04-天線的極化方向
天線的極化:就是指天線輻射時形成的電場強度方向。當電場強度方向垂直于地面時,此電波就稱為垂直極化波;當電場強度方向平行于地面時,此電波就稱為水平極化波。由于電波的特性,決定了水平極化傳播的信號在貼近地面時會在大地表面產生極化電流,極化電流因受大地阻抗影響產生熱能而使電場信號迅速衰減,而垂直極化方式則不易產生極化電流,從而避免了能量的大幅衰減,保證了信號的有效傳播。
因此,在移動通信系統中,一般均采用垂直極化的傳播方式。隨著新技術的發展,又出現了一種雙極化天線。就其設計思路而言,一般分為垂直與水平極化和±45°極化兩種方式,性能上一般后者優于前者,因此目前大部分采用的是±45°極化方式。雙極化天線組合了+45°和-45°兩副極化方向相互正交的天線,并同時工作在收發雙工模式下,大大節省了每個小區的天線數量;同時由于±45°為正交極化,有效保證了分集接收的良好效果。
05-天線的增益
天線增益:是用來衡量天線朝一個特定方向收發信號的能力,它是選擇基站天線最重要的參數之一。
一般來說,增益的提高主要依靠減小垂直面向輻射的波瓣寬度,而在水平面上保持全向的輻射性能。天線增益對移動通信系統的運行質量極為重要,因為它決定蜂窩邊緣的信號電平。增加增益就可以在一確定方向上增大網絡的覆蓋范圍,或者在確定范圍內增大增益余量。任何蜂窩系統都是一個雙向過程,增加天線的增益能同時減少雙向系統增益預算余量。另外,表征天線增益的參數有dBd和dBi。DBi是相對于點源天線的增益,在各方向的輻射是均勻的;dBd相對于對稱陣子天線的增益,所以dBi=dBd+2.15。相同的條件下,增益越高,電波傳播的距離越遠。

08-天線端口隔離度(極化隔離度)
端口隔離度:指的是兩根或多根單極化天線或者一根雙極化天線兩個端口的的不相關性,隔離度指標保證了同扇區天線分集接收的性能。理想的極化完全隔離是沒有的,饋送到一種極化的天線中去的信號多少總會有那么一點點在另外一種極化的天線中出現 。

對于多端口天線,端口隔離度是衡量各個端口之間互耦的重要指標,理論上要求各端口是獨立的即無互耦的,工程實際中要求隔離度大于30dB。
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