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第六讲 补充:天线基本知识
文章来源: 移动通信在线 文章作者: 张守国 发布时间: 2006-08-28   字体: [ ]  
 

  3 极化隔离

  理想的极化完全隔离是没有的。馈送到一种极化的天线中去的信号多少总会有那么一点点在另外一种极化的天线中出现。例如下图所示的双极化天线中,设输入垂直极化天线的功率为10W,结果在水平极化天线的输出端测得的输出功率为 10mW。

  6.1.5 天线的输入阻抗 Zin

  定义:天线输入端信号电压与信号电流之比,称为天线的输入阻抗。 输入阻抗具有电阻分量 Rin 和电抗分量 Xin ,即 Zin = Rin + j Xin 。电抗分量的存在会减少天线从馈线对信号功率的提取,因此,必须使电抗分量尽可能为零,也就是应尽可能使天线的输入阻抗为纯电阻。事实上,即使是设计、调试得很好的天线,其输入阻抗中总还含有一个小的电抗分量值。

  输入阻抗与天线的结构、尺寸以及工作波长有关,半波对称振子是最重要的基本天线 ,其输入阻抗为 Zin = 73.1+j42.5 (欧) 。当把其长度缩短(3~5)%时,就可以消除其中的电抗分量,使天线的输入阻抗为纯电阻,此时的输入阻抗为 Zin = 73.1 (欧) ,(标称 75 欧) 。

  注意,严格的说,纯电阻性的天线输入阻抗只是对点频而言的。

  顺便指出,半波折合振子的输入阻抗为半波对称振子的四倍,即

  Zin = 280 (欧) ,(标称300欧)。

  有趣的是,对于任一天线,人们总可通过天线阻抗调试,在要求的工作频率范围内,使输入阻抗的虚部很小且实部相当接近 50 欧,从而使得天线的输入阻抗为Zin = Rin = 50 欧------这是天线能与馈线处于良好的阻抗匹配所必须的。

  6.1.6 天线的工作频率范围(频带宽度)

  无论是发射天线还是接收天线,它们总是在一定的频率范围(频带宽度)内工作的,天线的频带宽度有两种不同的定义------

  一种是指:在驻波比SWR ≤ 1.5 条件下,天线的工作频带宽度;
  一种是指:天线增益下降 3 分贝范围内的频带宽度。

  在移动通信系统中,通常是按前一种定义的,具体的说,天线的频带宽度就是天线的驻波比SWR 不超过 1.5 时,天线的工作频率范围。

  一般说来,在工作频带宽度内的各个频率点上, 天线性能是有差异的,但这种差异造成的性能下降是可以接受的。

  6.1.7 移动通信常用的基站天线、直放站天线与室内天线

  1 板状天线天线的基本知识

  无论是GSM 还是CDMA, 板状天线是用得最为普遍的一类极为重要的基站天线。这种天线的优点是:增益高、扇形区方向图好、后瓣小、垂直面方向图俯角控制方便、密封性能 可靠以及使用寿命长。

  板状天线也常常被用作为直放站的用户天线,根据作用扇形区的范围大小,应选择相应的天线型号。

  a 基站板状天线基本技术指标示例

 
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