天线与馈线

天线及馈线天线定义：天线是用来辐射和接收无线电波的一种设备，实现电流和电磁波之间的相互转换。天线作用1分类2特性指标及影响因素3馈线4作用实现传输线中的射频电流能量与空中传播的电磁波能量之间的交换，对线上和空中的电信号起到沟通和连接的作用。分类基本天线单元多元天线缝隙天线与未带天线面天线环形天线线状天线基本天线单元电偶极子•振荡电荷•产生电磁波辐射磁偶极子•环状线圈•产生电磁波辐射开口波导•薄壁金属管•馈送微波射频能量线状天线•偶极天线与单级天线构成•LF~UHF频段范围应用环形天线定义：基于磁偶极子演变而成的天线，由一圈或多圈线圈组成根据其周长与波长关系分为小环天线与大环天线面天线原理：开口波导辐射特点：开口尺寸多大于工作波长，主要用于无线电频谱的高频端。应用：雷达，导航，卫星通信，射电天文和气象等领域缝隙天线与微带天线多元天线定义：由多个辐射单元构成的天线组成：多元天线馈送系统一般包括一个多元天线，一个天线阵列处理器，一个接收器，一个用于目标的自动跟踪的信号处理器，和一个天线转向控制机构。特性指标及其影响因素方向性系数极化其他性能参数方向性图增益效率旁瓣电平主瓣与波束宽度方向性图定义：天线辐射的电磁场在固定距离上随角坐标分布的图形，称为方向性图，用辐射场强表示的称为场强方向性图，用功率密度表示的称之功率方向性图，用相位表示的称为相位方向性图。方向性图天线方向性图是空间立体图形，但是通常用两个互相垂直的主平面內的方向图来表示，称为平面方向图。一般叫作垂直方向图和水平方向图。就水平方向图而言，有全向天线与定向天线之分。而定向天线的水平方向图的形状也有很多种，如心型、8字形等。定向天线方向图主瓣与波束宽度主瓣：天线具有方向性本质上是通过振子的排列以及各振子馈电相位的变化来获得的，在原理上与光的干涉效应十分相似。因此会在某些方向上能量得到增强，而某些方向上能量被减弱，即形成一个个波瓣（或波束）和零点。能量最强的波瓣叫主瓣。主瓣与波束宽度波束宽度：天线的重要指标之一，它包括水平半功率角与垂直半功率角。分别定义为在水平方向或垂直方向相对于最大辐射方向功率下降一半（3dB）的两点之间的波束宽度。常用的基站天线水平半功率角有360°、210°、120°、90°、65°、60°、45°、33°等，垂直半功率角有6.5°、13°、25°、78°等。方向性系数方向性系数是用来表示天线向某一个方向集中辐射电磁波程度（即方向性图的尖锐程度）的一个参数。为了确定定向天线的方向性系数，通常以理想的非定向天线作为比较的标准。任一定向天线的方向性系数是指在接收点产生相等电场强度的条件下，非定向天线的总辐射功率对该定向天线的总辐射功率之比。效率它是指天线辐射出去的功率（即有效地转换电磁波部分的功率）和输入到天线的有功功率之比。是恒小于1的数值。增益天线作为一种无源器件，其增益的概念与一般功率放大器增益的概念不同。功率放大器具有能量放大作用，但天线本身并没有增加所辐射信号的能量，它只是通过天线振子的组合并改变其馈电方式把能量集中到某一方向。增益是天线的主要指标之一，它是方向系数与效率的乘积，是天线辐射或接收电波大小的表现，极化极化是描述电磁波场强矢量空间指向的一个辐射特性，当没有特别说明时，通常以电场矢量的空间指向作为电磁波的极化方向，而且是指在该天线的最大辐射方向上的电场矢量来说的。其他性能参数端口隔离度：多端口天线，如双极化天线、双频段双极化天线，收发共用时端口之间的隔离度应大于30dB天线尺寸和重量：满足电气指标情况下，尺寸尽可能小，重量尽可能轻风载荷：天线在36m/s时正常工作，在55m/s时不被破坏工作温度：-40℃～+65℃湿度要求：要求在环境相对湿度0～100%范围内正常工作三防能力：防潮、防盐雾、防霉菌馈线馈线：把电磁波以尽可能小的损耗从发射机传到天线或从天线传到接收机所用的连接线。常用馈线类型：1/2”、7/8”、5/4”馈线选取900MHz，馈线长度大于80米采用5/4”馈线，小于80米采用7/8”馈线1800MHz，馈线长度大于50米采用5/4”馈线，小于50米采用7/8”馈线馈线弯曲曲率不宜过大，外导体要求接地良好天线馈线系统连接图双极化天线三工塔放天馈避雷器BTS机柜跳线接头（DIN）DIN头避雷器/馈线接头（DIN）馈线/跳线接头（DIN）跳线跳线/塔放接头（DIN）天线接头（DIN）天线馈线系统连接图⑴天线⑵天线固定架⑶跳线⑷室外走线架⑸馈线固定卡⑹室外接地排⑺过墙密封窗⑻避雷器⑼扎带⑽跳线⑾室内走线架⑿主馈线⒀地线⒁接室外防雷地⒂塔放