能量转换无线电通信系统在运作的过程中会对天线的导体造成影响,即导体出现损耗情况。一旦天线导体出现这样的情况,就会严重影响无线电信号传输的效率和质量,从而给无线电通信系统的平稳运作带来阻碍。但是,天线在无线电通信系统中还有另外一个作用,那就是进行能量的转换,即将天线运行过程中的功率转换成电磁波。当天线进行能量转换的时候,其导体的损耗就会明显的降低,从而确保了无线电通信信号的传输质量。如果相关工作人员将馈线合理的应用天线可以是单极天线、双极天线或方向性天线等不同类型。上海接收天线校准
天线作为辐射或接收无线电波的部件而应用于任何一个无线电系统之中,其作用是将发射机送来的高频电流(或导波)有效地转换为无线电波并传送到特定的空间区域:或者将特定的空间区域发送过来的无线电波有效地转换为高频电流而进入接收机。前者称为发射天线后者称为接收天线,这取决于无线电系统的功能要求,天线本身同时兼备发射和接收的功能,因此在理论上和分析设计上并不需作特别区分。天线的辐射原理可通过图3-1予以描述:图中上半部分为终端开路的理想平行传输线,它连接到交变的射频信号源上,因此平行传输线上的交变电流可以在其周围产生交变的电磁场。然而,由于双导线之间的距离远远小于工作波长,在双导线的任意横截面位置上,两根导线上的电流始终是振幅相等、方向相反(相位相差180度)。因此,两根导线在离开本身较远的空间任一点处产生的场彼此抵消,电磁能量于是被束缚于双导线的附近区域,形成一个保守系统(传输线)。 华南应用天线功分器天线的天线辐射图描述了其辐射能力的方向性。
天线预定设计的极化称为主极化,该分量形成的方向图称为主极化方向图。对于线极化来说,在与主极化垂直的方向可能会产生非预定的极化分量,比如主极化为垂直极化时,在水平极化方向也会产生不需要的极化分量,我们称为交叉极化,交叉极化分量形成的方向图称为交叉极化方向图。交叉极化也称为正交极化,在设计和应用中需要加以避免或抑制。所有的辐射参数都能够从方向图上反映出来,比如:主极化、交叉极化、方向性系数、增益、半功率波束宽度、主瓣、副瓣、零点、后瓣、前后比、交叉极化比等等。主极化方向图具有更高的方向性,占据了主要的辐射能量。交叉极化方向图占据了次要的辐射能量,在主极化的比较大辐射方向,主极化电平与交叉极化电平之差称为交叉极化比,交叉极化比指标越大,说明交叉极化信号越小,主极化的纯度越高。半功率波束宽度(03dB)指比较大辐射方向功率密度下降至一半时的角域宽度。半功率波束宽度越窄,说明辐射能量越集中,天线辐射的方向性越强,通常采用方向性系数来衡量。方向性系数(D)用于描述天线在某特定方向上能量集中的程度。定义为在总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。参考天线通常选择理想点源。
极化分集比较大的好处是可以节省天线安装空间,空间分集需要间隔一定距离的两根接收天线,而极化分集只需一根,在这一根天线中含有两种不同的极化阵子。一般空间分集可以获得3.5dB的链路增益。由于水平极化天线的路径损耗大于垂直极化天线(水平极化波的去极化机会大于垂直极化波),因此对于一个双极化天线,其增益的改善度比空间分集要少1.5dB左右。但双极化分集相对空间分集在室内或车内能提供较低的相关性,因此又能获得比空间分集多1.5dB的改善。比较起来,双极化接收天线的好处就是节省天线安装空间。
天线的天线选择应考虑到环境条件和使用要求。
全球蜂窝系统基本上都使用的一项波束处理技术,即波束倾斜技术。该技术的主要目的是倾斜主波束以压缩朝复用频率的蜂窝方向的辐射电平而增加载干比的值。在这种情况下,虽然在区域边缘载波电平降低了,但是干扰电平比载波电平降低得更多,所以总的载干比是增加了。从严格意义上来说,波束倾斜并不是真正的赋形波束技术,但是用途却是相同的。目前,使波束下倾的方法有两种。一种是电调下倾,通过改变天线阵的激励系数来调整波束的倾斜情况。还有一种就是机械调整,改变天线的下倾角。天线可以用于卫星通信、雷达系统等领域。华南工作电压天线原理
天线的材料可以是金属、塑料或复合材料等。上海接收天线校准
主瓣之外的所有波瓣通称副瓣或旁瓣。副瓣电平上升、副瓣能量增加时,天线的定向性降低,同时副瓣是干扰的来源,通常是有害的。主瓣与副瓣、副瓣与副瓣之间能量突降的位置称为零点。零点是电场矢量相位变化的结果。设计合适的零点位置可以对抗干扰,反之,将零点区域填充,使能量加强,又能弥补通信覆盖服务区某些盲点。与主瓣指向相差180度位置的副瓣称为背瓣或后瓣,背瓣也常定义为一个区域,移动通信天线中通常是180°土30°区域,将此区域内所有副瓣的比较大电平定义为背瓣电平,主瓣电平与背瓣电平的比值称为前后比。移动通信中通常考察水平面方向图的前后比。对于定向性较强的移动通信基站天线,水平面的半功率波束宽度(0H3B)通常设计为65°和90”,该结果的获得取决于天线辐射单元的结构及其三维电磁边界条件的一体化优化设计。而垂直面的半功率波束宽度(0V3dB)通常很窄,该结果的获得则主要取决于天线在垂直面的比较大尺寸。 上海接收天线校准