感知电磁波信号感知电磁波信号是天线在无线电通信系统运作中**明显,也是对无线电通信影响**大的能力。无线电通信系统在运作的过程中,会接触各种形式的信号,有的信号电磁波效果强,有的信号电磁波效果弱。而对于一些电磁波较弱的信号,就需要靠天线来进行感知。当天线感知到信号的时候,不仅会对电磁波起到定位作用,还会便于相关工作人员对有效信号的提取。另外,天线在运作的过程中,还会分离电波中的信号,通过这样的方式,不仅能够让信号的效果更佳明显,降低干扰因素的影响,还能有效的提升无线电通信系统接收信号的能力。天线在感知电磁波信号的同时,还能无形的建立与用户之间的联系,让无线电通信能够获得更有价值的信息,从而提升整体的性能。 天线的主要功能是将电磁波转换为电流或将电流转换为电磁波。华强北结构天线测试板卡
在移动通信系统中,天线的作用就是建立各无线之间的无线传输线路。为了保证基站与业务区域内的移动站之间的通信,在该业务区域内,无线电波的能量应尽可能的均匀辐射,并且天线增益应尽可能高。由于业务区域的宽度范围已经确定,所以不能通过压扁水平面波束宽度来提高天线增益,垂直线阵天线能有效地提高天线增益。在蜂窝系统中,基站天线的增益通常在7--15dBd之间。多信道通信是提高通信容量,改善频率复用的**常用措施。这就要求具有宽频带特性及合分路功能。目前国内的GSM蜂窝系统中基站设备频带宽度为890--960MHz,其中890--915MHz用于收信,935-960MHz用于发信,天线带宽要求大于8%,带内VSWR小于。当天线既放射又接收时,就会产生无源交调,因而增加交调干扰。由于用户的急剧增加,通信信道缺乏已成为城市通信的严峻问题,因此猛烈地要求使用频率复用技术。虽然蜂窝系统具有利用频率复用技术的优势,但其有效性依靠于基站天线的辐射方向图。主波束倾斜和波束赋形技术有效地促进了频率复用。 北京测试板卡天线GPS101天线的频率范围可以根据需要进行调整。
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)。
天线方向图是天线辐射出的电磁波在自由空间存在的范围是表达天线方向性的特征曲线,即天线在各个方向上所具有的发射或接受电磁波能力的图形。波瓣宽度是定向天线常用的一种很主要的参数,它是指天线的辐射图中低于峰值3dB处所成夹角的宽度(天线的辐射图是度量天线各个方向收发信号能力的一种指标,一般以图形方式表达为功率强度与夹角的关系)方向图一般都有两个或多种瓣,其中辐射强度比较大的瓣称为主瓣,其他的瓣称为副瓣或旁瓣。参见图,在主瓣比较大辐射方向两侧,辐射强度降低3dB(功率密度降低二分之一)的两点间的夹角定义为波瓣宽度(又称宽度或主瓣宽度或半功率角或波瓣角)。波瓣宽度越窄方向性越好,作用距离越远,抗干扰能力越强。 天线的阻抗匹配对信号传输的效率至关重要。
T形天线:在水平导线的**,接上一根垂直引下线,形状象英文字母T,故称T形天线。它是最常见的一种垂直接地的天线。它的水平部分辐射可忽略,产生辐射的是垂直部分。为了提高效率,水平部分也可用多根导线组成。T形天线的特点与倒L形天线相同。它一般用于长波和中波通信。
伞形天线:在单根垂直导线的顶部,向各个方向引下几根倾斜的导体,这样构成的天线形状象张开的雨伞,故称伞形天线。它也是垂直接地天线的一种形式。其特点和用途与倒L形、T形天线相同。 天线的天线极化可以是垂直极化、水平极化或圆极化等。宝安导航天线模块
天线的增益是衡量其接收或发送信号能力的指标。华强北结构天线测试板卡
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。 华强北结构天线测试板卡