WCDMA天线原理及选型.ppt
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1、,WCDMA天线原理及选型,WCDMA网络规划组制作,前言,天线在无线通信系统中起着重要的作用。WCDMA中各种场景下天线的选型会直接影响到网络的性能。,课程内容,T,第一章 天线原理 第二章 天线分类 第三章 天线主要指标 第四章 天线选型原则 第五章 天线新技术,第一章 天线原理,第一节 天线的作用 第二节 天线工作原理 第三节 天线工作带宽 第四节 天线极化,无线作用,把从导线上传下来的电信号做为无线电波发射到空间.。 收集无线电波并产生电信号 将传输线中的高频电磁能 转成为自由空间的电磁波,或反之将自由空间中的电磁波转化为传输线中的高频电磁能。,天线示意图,第一章 天线原理,第一节 天
2、线的作用 第二节 天线工作原理 第三节 天线工作带宽 第四节 天线极化,天线工作原理,导线载有交变电流时,就可以形成电磁波的辐射,辐射的能力与导线的长短和形状有关; 当导线的长度增大到可与波长相比拟时,导线上的电流就大大增加,因而就能形成较强的辐射。通常将上述能产生显著辐射的直导线称为振子。,天线工作原理,两臂长度相等的振子叫做对称振子。 每臂长度为四分之一波长,称为半波振子。 全长与波长相等的振子,称为全波对称振子。 将振子折合起来的,称为折合振子。,1/2波长,1/4波长,1/4波长,1/2波长,波长,天线工作原理,第一章 天线原理,第一节 天线的作用 第二节 天线工作原理 第三节 天线工
3、作带宽 第四节 天线极化,天线工作带宽,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内工作的,通常,工作在中心频率时天线所能输送的功率最大,偏离中心频率时它所输送的功率都将减小,据此可定义天线的频率带宽。 天线工作带宽有几种不同的定义: 一种是指天线增益下降三分贝时的频带宽度; 一种是指在规定的驻波比下天线的工作频带宽度。 在移动通信系统中是按后一种定义的,具体的说,就是当天线的输入驻波比1.5时,天线的工作带宽。,第一章 天线原理,第一节 天线的作用 第二节 天线工作原理 第三节 天线工作带宽 第四节 天线极化,天线极化,天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向,垂直极化,水平极
4、化,+ 45度倾斜的极化,- 45度倾斜的极化,双极化天线,两个天线为一个整体 传输两个独立的波,极化损失,当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时,在接收过程中通常都要产生极化损失,例如:当用圆极化天线接收任一线极化波,或用线极化天线接收任一圆极化波时,都要产生分贝的极化损失,即只能接收到来波的一半能量; 当接收天线的极化方向与来波的极化方向完全正交时,接收天线也就完全接收不到来波的能量,这时称来波与接收天线极化是隔离的。,极化隔离,隔离代表馈送到一种极化的信号在另外一种极化中出现的比例,1000mW (即1W),1mW,在这种情况下的隔离为 10log(1000mW/1mW) = 30
5、dB,课程内容,T,第一章 天线原理 第二章 天线分类 第三章 天线主要指标 第四章 天线选型原则 第五章 天线新技术,按辐射方向划分,图:定向天线,图:全向天线,按外形划分,板状天线,帽形天线,鞭状天线,面状天线,按极化方式划分,课程内容,T,第一章 天线原理 第二章 天线分类 第三章 天线主要指标 第四章 天线选型原则 第五章 天线新技术,第三章 天线主要指标,第一节 天线电气指标 第二节 天线机械指标,天线主要电气指标,天线增益,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场强的平方之比,即功率之比。增益一般与天线方向图有关,方向图主瓣越窄,后瓣、副瓣越
6、小,增益越高。,dBd 和 dBi的区别,一个单一对称振子具有面包圈形的方向图辐射,对称振子的增益为2.17dB,一个天线与对称振子相比较的增益用“dBd”表示 一个天线与各向同性辐射器相比较的增益用“dBi”表示 例如: 3dBd = 5.17dBi,天线方向图,对称半波振子方向图,顶视,侧视,定向天线方向图,全向天线方向图,天线其它电气指标,前后比,方向图中,前后瓣最大电平之比称为前后比。它大,天线定向接收性能就好。,后向功率,前向功率,以dB表示的前后比 = 10 log 典型值为 25dB 左右,(前向功率) (反向功率),波束宽度,方位即水平面方向图,120 (eg),峰值,- 10
7、dB点,- 10dB点,10dB 波束宽度,60 (eg),峰值,- 3dB点,- 3dB点,3dB 波束宽度,15 (eg),Peak,Peak - 3dB,Peak - 3dB,32 (eg),Peak,Peak - 10dB,Peak - 10dB,俯仰面即垂直面方向图,在方向图中通常都有两个瓣或多个瓣,其中最大的瓣称为主瓣,其余的瓣称 为副瓣。主瓣两半功率点间的夹角定义为天线方向图的波瓣宽度。称为半功率(角)瓣宽。主瓣瓣宽越窄,则方向性越好,抗干扰能力越强。,天线下倾,机械下倾,电下倾,天线驻波比,9.5 W,80 ohms,50 ohms,朝前: 10W,返回: 0.5W,天线互调产
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