1、 传输线传输线 终端张角传输线终端张角传输线 对称振子对称振子 天线的定义天线的定义 能够有效地向空间某特定 方向辐射电磁波或能够有效地 接收空间某特定方向来的电磁 波的装置。 能量转换导行波和自由 空间波的转换； 定向辐射（接收）具有 一定的方向性。 天线的辐射原理： 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 天线的辐射原理： 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 /62. 01 3 DR /22 2 DR 根据根据C（光速）（光速）=f（频率）（频率）（波长）（波长） 得出波长与频率成反比得出波长与频率成反比 频率越低，波长越长，天线越大 半波
2、振子半波振子 1/4 1/4 波长波长 1/4 1/4 波长波长 1/2 1/2 波长波长 半波振子半波振子 波长波长 1/2 1/2 波长波长 半波振子是天线的基本辐射单元 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 小于半波长小于半波长 半波长半波长 大于半波长大于半波长 半波振子半波振子 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 基站天线组成基站天线组成(定向）定向） 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 基站天线组成（全向）基站天线组成（全向） 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 室内分布天线组
3、成室内分布天线组成 单锥全向吸顶单锥全向吸顶双锥全向吸顶双锥全向吸顶 将“轮胎”压扁，信号就越集中，增益就越高，天线尺寸就越大。 增益、方向图和天线尺寸之关系增益、方向图和天线尺寸之关系 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 天线增益的几个要点 天线是无源器件，不能产生能量。天线增益只是将能量有效 集中向某特定方向辐射或接受电磁波的能力。 天线的增益由振子叠加而产生。增益越高，天线长度越长。 增益每提高3dB，天线体积变大一倍。 天线增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。 增益、方向图和天线尺寸之关系增益、方向图和天线尺寸之关系 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 )(log1
4、0 33 10 dBVdBH C DG 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 垂直面波束宽度14度垂直面波束宽度7度 垂直面波束宽度上3dB覆盖点主瓣顶点下 3dB覆盖点主瓣覆盖距离 14度667.84米198.49米114.48米553.36米 7度307.19米198.49米145.79米161.4米 基站设置基站设置-站高：站高：35米，米， 下倾角度：下倾角度：10度度 天线辐射参数天线辐射参数 辐射参数: 主瓣； 副瓣； 半功率波束宽度； 前后比； 交叉极化鉴别率； 增益； 上旁瓣抑制； 下零点填充； 波束下倾角； 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 天线原理天线原理天线基
5、本概念天线基本概念 方向图：方向图： 由三维辐射立体图转化成的二维 平面图形，包括水平面方向图及 垂直面方向图。 水平面水平面 垂直面垂直面 天线辐射参数天线辐射参数波束宽度波束宽度 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 10dB 波瓣宽度 120 (eg)峰值 峰值 - 10dB 峰值 - 10dB 60 (eg)峰值 峰值 - 3dB 峰值 - 3dB 3dB 波瓣宽度 上旁瓣上旁瓣 (dB) (dB) 下旁瓣下旁瓣 ( (dB)dB) 天线辐射参数天线辐射参数旁瓣抑制、零点填充、波束下倾旁瓣抑制、零点填充、波束下倾角角 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 前后比是指扇形天线的前
6、向辐射功率和后向辐射功率之比 后向功率后向功率 前向功前向功 率率 前后比前后比( (dB) = 10 log dB) = 10 log ，典型值约为典型值约为25dB25dB 目的是尽可能减少后向辐射功率目的是尽可能减少后向辐射功率 前向功率前向功率 后向功率后向功率 天线辐射参数天线辐射参数前后比前后比 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 前后比较差前后比较差前后比较好前后比较好 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 1、天线本身指标不合格，前后比、旁瓣不理想、天线本身指标不合格，前后比、旁瓣不理想 2、扇区规划不合理、主方向反射、折射严
7、重（如玻璃外墙阻挡、金属物质遮挡等）、扇区规划不合理、主方向反射、折射严重（如玻璃外墙阻挡、金属物质遮挡等） 扇区偏移20度 反射信号 扇区主方向 阻挡大楼 反射信号反射信号过强过强 反射信号 扇区主方向 阻挡大楼 反射信号反射信号减弱减弱 垂直方式垂直方式 水平方式水平方式 + 45+ 45斜角斜角 - 45- 45斜角斜角 无线电波振动的平面称为它的极化面 天线辐射参数天线辐射参数极化极化 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 即一个单元中有两个天线 两个天线中的波是相互独立的 V/H (V/H (垂直垂直/ /水平水平) )斜角斜角 (+/- 45 (+/- 45) ) 天线辐射参数
8、天线辐射参数极化极化 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 其中， 为极化匹配因子， 为来波与接收天线的夹角。 天线辐射参数天线辐射参数极化极化 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 接收天线接收天线发射天线发射天线极化匹配因子极化匹配因子极化损耗极化损耗(dB) 垂直（或水平）极化垂直（或水平）极化垂直（或水平）极化垂直（或水平）极化10 垂直（或水平）极化垂直（或水平）极化水平（或垂直）极化水平（或垂直）极化0无穷大无穷大 垂直极化垂直极化45度极化度极化1/23dB 2 cos 天线辐射参数天线辐射参数交叉极化比交叉极化比 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 天线原理天线原
9、理天线基本概念天线基本概念 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 应用应用 环境环境 极化分集极化分集 增益增益( (dB)dB) 空间分集空间分集 增益增益( (dB)dB) 密集建筑区 (室内) 3.75.0 密集建筑区 (室外) 4.73.3 一般城镇 (室内) 4.03.7 一般城镇 (室外) 5.74.7 农村 2.75.3 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 减小的天线辐射功率减小的天线辐射功率 VSWR 回波损耗回波损耗 (dB) 反射功率反射功率 (dB) 3.0 6.0 25%1.25 2.0 9.5 11%0.5 1.8 11.0 8.0%0.36 1.5 14.
10、0 4.0%0.17 1.4 15.5 2.8%0.12 1.3 17.5 1.7%0.07 1.2 21.0 0.8%0.03 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 防雷保护器防雷保护器 主馈线（主馈线（7/87/8“ “） ） 馈线卡馈线卡 接地装置接地装置 接头密封件接头密封件 绝缘密封胶带，绝缘密封胶带，PVCPVC绝缘胶带绝缘胶带 天线调节支架天线调节支架 抱杆抱杆 室外馈线室外馈线 室内超柔馈线室内超柔馈线 馈线过线窗馈线过线窗 基站主设备基站主设备 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 一体化结构螺纹拧固 N型公头跳线 天线 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 无源
11、交调（PIM）：当两个频率f1和f2输入到天线，由于非线性 效应，天线辐射的信号除频率 f1 和 f2 外，还包括有其他频 率，如 2f1-f2 和 2f2-f1 (3阶) 等。 天线互调是指当两个或多 个发射频率信号经过天线时， 由于天线的非线性而引起的 与原信号频率及倍频有和差 关系、并落在接收频带内的 射频信号。这些信号电平足 够大时，就会造成系统性能 下降。 天线原理天线原理天线基本概念天线基本概念 移动通信系统移动通信系统 下行频段（下行频段（ MHz） 上行频段上行频段 （MHz） 可能产生的三阶交调可能产生的三阶交调 频段（频段（MHz） 可能产生的五阶交调可能产生的五阶交调 频
12、段（频段（MHz） 结论结论 电信电信CDMA800870880825835860890850900 三阶、五阶都不落入到三阶、五阶都不落入到 Rx的接收范围的接收范围 移动移动GSM900935954890909916973897992 三阶不落入到三阶不落入到Rx的接收的接收 范围，范围，五阶落入到五阶落入到Rx的的 接收范围接收范围 移动移动EGSM900930-935885-890925940920945 三阶、五阶都不落入到三阶、五阶都不落入到 Rx的接收范围的接收范围 联通联通GSM900954960909915948966942972 三阶、五阶都不落入到三阶、五阶都不落入到 R
13、x的接收范围的接收范围 移动移动GSM180018051825171017301785184517651865 三阶、五阶都不落入到三阶、五阶都不落入到 Rx的接收范围的接收范围 联通联通GSM180018401850174517551830186018201870 三阶、五阶都不落入到三阶、五阶都不落入到 Rx的接收范围的接收范围 联通联通WCDMA21302145194019552115216021002175 三阶、五阶都不落入到三阶、五阶都不落入到 Rx的接收范围的接收范围 电信电信 CDMA2000 21102125192019352095214020802155 三阶、五阶都不落入到三阶、五阶都不落入到 Rx的接收范围的接收范围
