天线提升电磁波的辐射强度也是天线在无线电通信系统中作用的体现,但是如果要想真正实现提升电磁波辐射强度的价值,需要天线能够形成一个完美的天线阵。天线阵是通过对若千个频率相同的天线进行有规律的排列而形成的。天线阵在运作的过程中,会对经过的电磁波进行叠加,当电磁波叠加到一定程度的时候,就能有效的提升电磁波的辐射强度。同时还会在一定程度上改变电磁波辐射的方向,对无线电通信的平稳运行有着非常明显的促进作用。天线的选择应根据具体的应用需求进行。北京测量仪天线GPS101
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。 设计天线滤波器天线可以是定向的,也可以是全向的,根据需要选择不同类型的天线。
天线增益是指:在输入功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。增益显然与天线方向图有密切的关系,方向图主瓣越窄,副瓣越小,增益越高。天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力,它是选择基站天线**重要的参数之一。一般来说,增益的提高主要依靠减小垂直面向辐射的波瓣宽度,而在水平面上保持全向的辐射性能。天线增益对移动通信系统的运行质量极为重要,因为它决定蜂窝边缘的信号电平。增加增益就可以在一确定方向上增大网络的覆盖范围,或者在确定范围内增大增益余量。任何蜂窝系统都是一个双向过程,增加天线的增益能司时减少双向系统增益预算余量。另外,表征天线增益的参数有Bd和dBi。DBi是相对于点源天线的增益,在各方向的辐射是均匀的;dBd相对于对称阵子天线的增益dBi=dBd+。相同的条件下,增益越高,电波传播的距离越远。一般地,GSM定向基站的天线增益为18dBi,全向的为11dBi。
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)。 天线的天线选择应考虑到环境条件和使用要求。
基站显分集是由空间分离的几个基站以全覆盖或部分覆盖同一区域。由于有多重信号可以利用,就大大减小了衰落的影响。由于电波传播路径不同,地形地物的阴影效应不同,所以经过**衰落路径传播的多个慢衰落信号是互不相关的。各信号同时发生深衰落的概率很小,若采用选择分**并,从各支路信号中选取信噪比比较好的支路,即选出比较好的基站和移动台建立通信,以消除阴影效应和其他地理影响。所以基站显分集又称为多基站分集。一般显分集用于抑制瑞利衰落,其方法有传统的空间分集、频率分集、极化分集、角度分集、时间分集和场分量分集等多种方法。天线的性能可以通过增加其长度或改变其形状来改善。华南BEIDOU天线工艺
天线的频率范围决定了它可以接收或发送的信号的范围。北京测量仪天线GPS101
所谓无源互调特性是指接头,馈线,天线,滤波器等无源部件工作在多个载频的大功率信号条件下由于部件本身存在非线性而引起的互调效应。通常都认为无源部件是线性的,但是在大功率条件下无源部件都不同程度地存在一定的非线性,这种非线性主要是由以下因素引起的:不同材料的金属的接触;相同材料的接触表面不光滑:连接处不紧密;存在磁性物质等。互调产物的存在会对通信系统产生干扰,特别是落在接收带内的互调产物将对系统的接收性能产生严重影响,因此在GSM系统中对接头,电缆,天线等无源部件的互调特性都有严格的要求。我们选用的厂家的接头的无源互调指标可达到-150dBc,电缆的无源互调指标可达到-170dBc,天线的无源互调指标可达到-150dBc。 北京测量仪天线GPS101