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天线。天线和发射机、接收机一样，是无线电技术设备的一个重要组成部分。 ... 天线 的作用首先在于辐射和接收无线电波，但是能辐射或接收电磁波的东西不一定都能 ...
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天线的方向图测量
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了解下无线电的传播方式：地表传播：只贴地表传播，不向外空间散射，其特点是信号比较稳定，传播方式主要适用于长波和中波波段。3兆赫以下。天波传播：在大气层中，从几十公里至几百公里的高空有几层“电离层”形成了一种天然的反射体，电波射到“电离层’就会被反射回来，走这一途径的电波就称为天波或反射波。在电波中，主要是短波具有这种特性。3-30兆赫。散射传播：是利用对流层或电离层中介质的不均匀性或流星通过大气时的电离余迹对电磁波的散射作用来实现超视矩传播。这种传播方式主要用于超短波和微波远距离通信。30-500兆赫。视距传播：电波直接从发信天线传到收信点(有时有地面反射波)。目前广泛使用的超短波通信和卫星通信的电波传播均属这种传播方式。2.4G控至5.8G图传都在超短波范围。对于需要实时控制的航模飞机来说，除了直接接收到信号，靠任何之外的无线电特性提高距离的方式都是不可靠的，尽管长波中波绕射能力极强，依然受空间玩境制约，很不稳定。【无线电的“穿透力”】无线电的频率越高，越接近光的传播特性，无线电对绝缘体有穿透，对导体产生反射和绕射。平时常说的穿透力，其实大部分时候，朋友们是想追求绕射能力，频率越低绕射能力越强，在无线电中，真正使用其绕射能力的波段是长波和中波，也就是3兆赫以下。在30兆赫以上的频率，基本上都已经都是直射接收了，100兆赫以上时，讲绕射能力，没有什么意义。无线电真正意义上的穿透，不在咱们的讨论泛围内，玩航模也用不到。【天线的简单原理和特性】简单的我把可以把发射天线看做灯管，把接收天线看做一只接收灯管，很好理解，要想两支灯管间的信号完美的传递，最佳状态就是两支灯管平行放置。错误的放置是一支天线立放，一支天线横放，最差的放置是横放的天线指向立放的天线，所以我们安置天线的时候，一定要注意发射和接收天线保持平行，才可以有最佳和最远的接收效果，要绝对避免一支天线指向另一支天线的情况发生。只要接收和发射天线是平行放置，不论是立放还是倒放，效果是一样的。同理我们可以把不愿受到无线电影响的设备，特意的放置在天线指向的位置上，但在载机上受空间限制可能不一定做到。【天线安装】载机是绝缘体不会影响信号传播，机载设备等导电体，在飞机姿态变化时，如果正好处于了接收和发射天线之间，在距离远信号弱时就可能造成信号中断，机载天线最佳的安装位置应该是在飞机的下部，这样机载天线受机载设备屏蔽的几率最小，干扰也会降到最小。【飞远和飞高的天线安装方式】向远飞的飞机，接收天线和发射天线，都采用垂直方式安装。追求高度的飞机，接收和发射天线水平放置为好。但水平放置接收天线，容易受到飞机姿态和方位影响，应尽量采用双接收天线的接收机，两支天线呈90度角水平安装，以达到最佳的接收效果。【天线安装角】为了飞行安全的考虑，我们可以预先按我们的要求，使天线有一定的安装角。比如图传天线（图传是把航模上采集的视频发回地面的图像传送设备，为了更直观讲解，所以用图像天线来说明），可以有一点向前倾的角度，这样飞机前方的信号有一点向下的辐射角，而飞机后面有一点向上的辐射角，我们相对在飞机的下方，这时对于我们所处的下方位置来说，飞机后下方的场强比飞机前下方的场强略小些，当飞机飞远，感觉图像不清晰了，飞机返航，机头向我们时，图像可以变的清晰些。相反，如果机头转向我们时，图像可能就没有了，这肯定是不可取的，这角度稍微有几度就可以，不要过大。对于接收机天线，也是相同道理。有双天线的接收机，天线垂直安装时，可以让前面天线有一个向后，后面天线向前的倾角，这样飞机无论是去还是来，都可以保证有较稳定的接收。当天线是水平安装时不用考虑安装角。【各种天线的场强分布】相同构造天线的发射和接收场强是基本一致的，并且不是有源天线的话，都是可以直接互换互用的，在这里就不再做细分了。另外大家对天线的外观并不陌生，我也就不再上图了。
航模遥控飞机-上天猫,汇聚全球大牌母婴用品,旗舰店直销,专柜正品,妈咪育婴必备!理想生活上天猫!
1】全向天线:无线电专业里常叫鞭状天线。它就象一个灯管，它的发射泛围，垂直放置时，是在水平方向上向周围散射，在360度泛围内都有均匀的场强分布，是我们比较常用的一种形式。水平放置时，假如天线是东西方向放置，场强分布是包括天空在内的南北方向，以及天线到地面的南北方向空间泛围内分布。因此垂直天线，主要针对水平方向的目标，水平天线主要针对垂直高度上的目标，和窄范围内的水平目标。2】八木天线：定向传输天线，八木天线由比天线稍短的引向器，和比天线稍长的反射器，中间安装天线的结构构成，八木天线的场强主要集中在引向器一侧，反射器将天线发出的信号反射回引向器方向，使场强增强，同时有屏蔽后方干扰的作用。八木天线在垂直安装时，上下的场强分布角与全向天线差不多，在水平方向上场强分布角，与引向器的多少有关，引向器越多，夹角越小，方向性越强，夹角内的场强越高。一般常见引向器3-5支，再多效果亦不明显。主要特点是在有效范围内场强分布均匀，方向性好，抗干扰能力强。3】抛物面天线：这种天线的场强分布有两部分，类似手电光，一部分是灯泡直接射出的散射光，另部分，也是主要部分，是反射器反射形成的直射光。所以抛物面天线的效率是最高的，但方向性也是最强的，最常见是用在固定点对点的微波通信，如果用在飞行器上的通信，必须装在高精度跟踪云台上才可以，如果跟踪云台精度不高也是盲人骑瞎马。另外抛物面天线对组装精度要求也很高。4】平板状天线：平板天线的特性和八木天线基本相同，好的平板天线结构较复杂，但体积小，重量轻，安装简单。体积效率比高，野外FPV狂人的首选天线。需配合跟踪云台使用。【天线的计算和自制】无线电的传僠速度和光速相同，每秒300万公里。无线电波长的计算为，300÷频率，比如150兆赫的波长为，300÷150=2米（注意单位是米），天线的长度要和波长匹配，一般的全向天线多采用1/4波长或1/2波长，相较1/2波长的天线效率较高。为什么不能用全波波长的天线呢？无线电信号是个正弦波，全波长的天线，会使电波的上半周和下半周同时加载到天线上，因为两个半周的电流方向是相反的，产生的电波就是反相的，所以不能做为普通天线用。但朋友已经注意到了很多高增益天线的长度要比波长长很多，那是因为在整个天线中间加了线圈进行倒相，使一个半周的信号被抑制，只使我们需要的半周信号得到发挥。有朋友会问，那只有半个周期的信号，不是残废信号吗？虽然天线是半个波长，但流过天线的电流方向是连续变化的，所以产生的电波就是个完整的正弦波。为什么天线的长度是1/4或1/2波长呢？是因为要天线的长度要和无线电的波长产生谐振，才能使天线以最高的效率把电流转化为电磁波。道理和固定长度的物体产生一个固定的声波，及固定长度的物体会随特定声波振动的道理是一样的。知道了以上的内容，我们就可以自己制作基本的天线了。还以150兆赫为例，天线长度大约为1米。但300万公里是光在空间中的传播速度。在金属介质中的传播速度，因金属的不同，约为空中速度的96%-97%，所以标准的天线长度应乘以这个缩短率，如果不了解我们所用金属的缩短率，可以取个中值。在此可以计算为300÷150÷2×0.965=0.965米，即是所要的150兆赫天线长度为0.965米。以上是个最简单的天线制作，但效率还是很不错的，只要稍做改造就可以成为高增益天线，之前我曾以架空加装假地线的1/2波长全向天线，作为对讲机天线，用1W功率在150公里范围内清晰稳定地通信，而用简单天线1W也就在两公里范围内勉强，可见天线做好了效率是相当惊人的。前阵子，我的天地飞09S天线不知丢哪去了，自制了6公分长的一段细铜线做为天线，在300米范围内也从未失控，就这样大概飞了有一个多月，直到发回了一根9DBI的天线。看了以上介绍，你是不是觉得制作一棵天线变得很简单了呢。以后，当没有天线或天线丢失时，不用为没有天线而束手无策了吧。至于更复杂的天线制作及知识，我们就不再多述了，大家有兴趣可以自己找一找资料。知识就在折腾中产生。！！！无论任何时候，在可靠的无线电场强内飞行都是明智的！！！
牛模王，貌似很久没看见你了
也经常来的，可能是没注意吧，呵呵
回复4楼:从花猫那儿学了不少吧
是30W千米 不是300W……
我擦 150KM……
我的机翼上下两年都有铜丝做的接受天线 哈哈
呵呵，花猫是谁，我认识吗？
回复9楼:你不是无线电吧的么
只是没事，乱转的，呵呵
另外我的知识，大部分都是在网上找文献，加自己揣摩，别人谁有那么多时间专门教人呢，玩什么都得靠自己动脑子，才能玩的好，呵呵
关于天线的知识，这是我十年前就学过的了，以前我专业学无线电的，呵呵，只是现在用在了航模上，并且，全部通过在网上各种文献下载打印学的，别看现在廖廖数字，当时，真是下了大功夫了，本文纯原创，没有任何直接引用
果然牛 好羡慕你们蒙古啊 一出市区就是草原
不用跑老远找场地
内蒙还是外蒙啊。。
必然内蒙啦
不错。到处都可以飞飞机
是内蒙古，呵呵
好东西啊 应该顶个 回家好好研究研究
表示太专业
好贴留名、接收天线转圈信号怎么样、就是一圈一圈的
把标准1/2波长天线弯成弹簧状，叫做天线加感，可以大幅缩减天线长度，代价是降低发射或接收效率。普通鞭状天线的加感可以分为，全部加感，上部加感，中部加感，和底部加感，底部加感方便天线加强，比较多见。多见于波长较长的无线电设备中。对于高增益天线（超过1/2波长的）的加感，多为倒相加感，为了是把通向第二级天线的过程中的次半周信号抑制掉，这种加感和正常天线的加感是有区别的，正常加感还要考虑到信号的发射和接收，倒相加感则相反的要考虑对信号的抑制。
光电系的大神...
好贴留名，楼主内蒙那的
顶，学习了。字数字数字数
发射远近。一个看天线，其次看功率，还有传播情况
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&&>&&>& > 蓝牙天线、WIFI天线、FM天线
蓝牙天线、WIFI天线、FM天线
有三个问题，希望大家帮忙解惑，谢谢啦：&&1．现在的手机蓝牙天线和WIFI天线大部分用的都是同一个天线么？&&2．我们通常用作FM天线的耳机，从天线角度说是不是一个Dipole？它作为接收天线，又作为音频耳机，这两个电流会不会有什么影响？或者该怎么理解？&&3．听同事说索爱有款手机，将蓝牙，WIFI和FM三个天线共用一个天线，我感觉FM应该没有办法共用吧，百兆左右和2.4GHz，频率相差那么多，大家有谁听说过么？或者发表下自己的看法
1 可以用一个天线，只要这个天线能同时覆盖两个频率就行，反正wife和蓝牙频率也差不了多少&2 应该是单极子天线吧，天线接收信号，然后耳机有放大电路，这个你好好看看书吧，感觉你还没理解天线什么概念&3 应该可以的，网上很多文章可以看看&楼主留言：你能帮我找共用BT，WIFI，FM天线的文章或者链接么？就是我的第三个问题，我找不着，谢谢啦！
还是不太明白&&有天线接收作用的耳机和普通耳机有什么不同呢？我看了下，外观上接孔插头有点不同，但我不懂&&你能帮我随便搜篇第三个问题的文章么？给我网页链接就行，我搜得关键字都找不到我想要的东西&&多谢啦！
第二个问题解决：&那个和普通耳机是不同的，天线耳机内多出一根金属线（应该是单极）作为接收天线用，不是和耳机音频线共用金属导线
&&如果我开着蓝牙传送文件，同时还要无线上网，只有一个天线，你觉得能行不？你的模块电路怎么做？
主板上滤波要做得好才行..没见过WIFI跟BT共一个天线的.
我以为他说的是bt的天线直接拆下来给wifi用可不可以的&理解错误
&&我的理解是如果WIFI和BT共用一个天线，至少得有个开关，在这两个功能间进行转换，这两个不能同时工作，如果同时工作，我很难想象，我只是从天线角度来说，至于后面的模块处理，是否可以，我不清楚了
也可以用双工器&就是比较麻烦一点
在网上搜到一篇文章：&iMAT天线技术使上网本同时使用WiFi和蓝牙&&&SkyCross日前宣布，公司已通过上网本同时使用Wi-Fi和蓝牙拓展了个人连通性，并提高了终端用户的满意度。由于802.11 b/g/n和蓝牙都采用2.4 GHz频段，这两种射频信号相互干扰，以前几乎根本不可能同时使用，这两种天线在设备内极其贴近时尤其如此。&&&&　　目前的芯片组和Wi-Fi/蓝牙技术组合微型卡(Mini-Cards)已经能够支持这两种技术的同时使用，因此天线成了该行业的拦路虎。 &&　　SkyCross生产的iMAT能够在Wi-Fi和蓝牙之间提供大于35 dB的绝缘能力，使它们在诸如上网本之类的紧凑型设备中也能共存，是业内首款具备这种能力的单一天线解决方案。2009年上网本发货量有望翻倍，从1640万台增至近3300万台。目前发货的很多上网本都支持蓝牙，因此共存挑战在这一日益壮大的细分领域尤其突出。&&&&　　有些设计商试图通过分离Wi-Fi和蓝牙天线来解决这一问题，他们希望物理空间能够提供足够的电绝缘，以同时使用。这种方法性能较低，在上网本等小型设备内尤其如此，常常使客户感到失望。其他上网本设计商在开始使用一种技术前停用另一种技术，从而完全避开了Wi-Fi和蓝牙的共存挑战。这种方法使客户无法在进行Skype通话时使用无线头戴式耳机，无法在播放流式音频时聆听无线立体声扬声器，甚至无法在线使用无线鼠标或将图片从一台设备传输到另一台设备上。SkyCross提供iMAT解决方案之前，大家采用这些欠佳的传统天线方法解决这一重要的行业挑战，导致这一细分市场上终端用户的满意度无法得到保障，从而使客户支持电话增多，上网本和蓝牙配件产品不断退货。&&&&　　现在，SkyCross通过屡获殊荣的iMAT技术独特地解决了Wi-Fi和蓝牙的共存挑战。iMAT这种设计技术能使具有多个馈电点的单一天线元素像多个天线一样发挥作用，每个天线都具有很高的绝缘性。iMAT具有多项优点：它可以合并设备所需的天线数量，降低比吸收率，免去射频部件等等。在上网本中，iMAT能够在一根天线令其中一条馈线用于Wi-Fi，另一条馈线与蓝牙共享，而蓝牙则采用芯片组供应商提供的分时自适应跳频算法。两条馈线之间形成高度的内置式绝缘，可以使这两种技术在极小的空间中同时得到使用。此外，iMAT单一天线解决方案还能使传统天线数量减少到原来的三分之一，这将减少上网本的天线空间和系统成本，从而推动对3G功能的支持。&&&　　SkyCross副总裁Joe Gifford表示：“这一突破让芯片制造商大受鼓舞，生产商们已经着手计划在他们未来的产品中采用SkyCross iMAT解决方案。我们的天线能够尽量扩大笔记本的连通范围，并能以同等价格提供最佳的同步功能，这使消费者非常高兴，也令笔记本品牌出类拔萃。Wi-Fi和蓝牙无缝共存开启了新应用不断出现和用户体验不断提升的大门，这将加强上网本的品牌忠诚度。”&&&&　　在办公环境下的几种品牌的上网本中，SkyCross成功展示了Wi-Fi和蓝牙可以通过使用802.11n蓝牙微型卡模块的iMAT单一天线35 dB解决方案共存。与上网本中传统的三天线解决方案相比，iMAT单一天线解决方案使数据吞吐量提升了50%，覆盖范围更广，是几近完美的蓝牙音频设备，平均主观评分为5。&&应该是天线做的很好，有这样的隔离度&
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无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。
天线品种繁多，以供不同、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。&& & &
对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要的：& & &
按用途分类，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；按工作频段分类，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；按方向性分类，可分为全向天线、定向天线等；按外形分类，可分为线状天线、面状天线等；等等分类。
电磁波的辐射
导线上有交变流动时，就可以发生电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长度和形状有关。如 图1.1&a 所示，若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微弱；将两导线张开，如 图1.1 b&所示，电场就散播在周围空间，因而辐射增强。&& & & &
必须指出，当导线的长度 L 远小于波长 & 时，辐射很微弱；导线的长度 L 增大到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。&
对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。
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、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子,& 见 图1.2 a& 。
& & & & 另外，还有一种异型半波对称振子，可看成是将全波对称振子折合成一个窄长的矩形框，并把全波对称振子的两个端点相叠，这个窄长的矩形框称为折合振子，注意，折合振子的长度也是为二分之一波长，故称为半波折合振子,& 见 图1.2 b& 。
1.3& 天线方向性的讨论
1.3.1& & 天线方向性
& & & & 发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射。& & 垂直放置的半波对称振子具有平放的& &面包圈& 形的立体方向图（图1.3.1 a）。&
立体方向图虽然立体感强，但绘制困难，& & & 图1.3.1 b 与图1.3.1 c 给出了它的两个主平面方向图，平面方向图描述天线在某指定平面上的方向性。从图1.3.1 b 可以看出，在振子的轴线方向上辐射为零，最大辐射方向在水平面上；而从图1.3.1 c 可以看出，在水平面上各个方向上的辐射一样大。 &
1.3.2& & 天线方向性增强
& & & & 若干个对称振子组阵，能够控制辐射，产生&扁平的面包圈& ，把信号进一步集中到在水平面方向上。下图是4个半波对称振子沿垂线上下排列成一个垂直四元阵时的立体方向图和垂直面方向图。
也可以利用反射板可把辐射能控制到单侧方向
& & & 平面反射板放在阵列的一边构成扇形区覆盖天线。下面的水平面方向图说明了反射面的作用--反射面把功率反射到单侧方向，提高了增益。 天线的基本知识全向阵 （垂直阵列& & 不带平面反射板）& & & & && & & & & & & & &抛物反射面的使用，更能使天线的辐射，像光学中的探照灯那样，把能量集中到一个小立体角内，从而获得很高的增益。不言而喻，抛物面天线的构成包括两个基本要素：抛物反射面 和 放置在抛物面焦点上的辐射源。
1.3.3& & 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。& 可以这样来理解增益的物理含义------为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号& & 如果用理想的无方向性点源作为发射天线，需要100W的输入功率，而用增益为 G =&13 dB = 20的某定向天线作为发射天线时，输入功率只需 100 / 20 = 5W .& & 换言之，某天线的增益，就其最大辐射方向上的辐射效果来说，与无方向性的理想点源相比，把输入功率放大的倍数。& & & &
半波对称振子的增益为G = 2.15 dB& & 4个半波对称振子 沿垂线上下排列，构成一个垂直四元阵，其增益约为G = 8.15 dBi& ( dBi这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源) 。如果以半波对称振子作比较对象，则增益的单位是dBd .& & & 半波对称振子的增益为G = 0 dBd （因为是自己跟自己比，比值为1，取对数得零值。） ；&&
垂直四元阵，其增益约为G = 8.15 & 2.15 = 6 dBd .
1.3.4& & 波瓣宽度& & & &
& & & & 方向图通常都有两个或多个瓣，其中辐射强度最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣或旁瓣。参见图1.3.4 a , 在主瓣最大辐射方向两侧，辐射强度降低 3 dB（功率密度降低一半）的两点间的夹角定义为波瓣宽度（又称 波束宽度& 或 主瓣宽度 或 半功率角）。波瓣宽度越窄，方向性越好，作用距离越远，抗干扰能力越强。& & & &
&还有一种波瓣宽度，即 10dB波瓣宽度，顾名思义它是方向图中辐射强度降低 10dB （功率密度降至十分之一） 的两个点间的夹角，见图1.3.4 b .
1.3.5& & 前后比& & & & &
方向图中，前后瓣最大值之比称为前后比，记为 F / B 。前后比越大，天线的后向辐射（或接收）越小。前后比F / B 的计算十分简单-------& &
F / B = 10 Lg {（前向功率密度）& /（ 后向功率密度）}& & & & & 对天线的前后比F / B 有要求时，其典型值为 （18 ~ 30）dB，特殊情况下则要求达（35 ~ 40）dB .
天线增益的若干近似计算式& & & & &
1）& & & & & &
天线主瓣宽度越窄，增益越高。对于一般天线，可用下式估算其增益：&
G（& dBi& ） =&
10 Lg { 32000& / （ 2&3dB,E &2&3dB,H ）}
式中， 2&3dB,E 与 2&3dB,H& 分别为天线在两个主平面上的波瓣宽度；& & & && & & & & & & & 32000 是统计出来的经验数据。& & & &
2）& & & & & & 对于抛物面天线，可用下式近似计算其增益：
G（& dB i ） =&
10 Lg { 4.5 & （ D / &0 ）2}
式中，& D 为抛物面直径；
& & &0 为中心工作波长；&
& & & & 4.5 是统计出来的经验数据。
3）& & & & & & 对于直立全向天线，有近似计算式
& & & & G（ dBi ） =&
10 Lg { 2 L / &0 }
式中，& L 为天线长度；
& & & & & &
&0 为中心工作波长；
上旁瓣抑制& & & & &
&对于基站天线，人们常常要求它的垂直面（即俯仰面）方向图中，主瓣上方第一旁瓣尽可能弱一些。这就是所谓的上旁瓣抑制 。基站的服务对象是地面上的移动电话用户，指向天空的辐射是毫无意义的。
天线的下倾& & & & & & & & &
为使主波瓣指向地面，安置时需要将天线适度下倾。
1.4& 天线的极化& & & & & & & &
天线向周围空间辐射电磁波。电磁波由电场和磁场构成。人们规定：电场的方向就是天线极化方向。一般使用的天线为单极化的。下图示出了两种基本的单极化的情况：垂直极化---是最常用的；水平极化---也是要被用到的。
双极化天线& & & &
下图示出了另两种单极化的情况：+45& 极化 与 -45& 极化，它们仅仅在特殊场合下使用。这样，共有四种单极化了，见下图。 把垂直极化和水平极化两种极化的天线组合在一起，或者， 把 +45& 极化和 -45& 极化两种极化的天线组合在一起，就构成了一种新的天线---双极化天线
下图示出了两个单极化天线安装在一起组成一付双极化天线，注意，双极化天线有两个接头.&双极化天线辐射（或接收）两个
&1.4.2& & 极化损失& & & & & & 垂直极化波要用具有垂直极化特性的天线来接收，水平极化波要用具有水平极化特性的天线来接收。右旋圆极化波要用具有右旋圆极化特性的天线来接收，而左旋圆极化波要用具有左旋圆极化特性的天线来接收。& & & &
& & & & 当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时，接收到的信号都会变小，也就是说，发生极化损失。例如：当用+ 45& 极化天线接收垂直极化或水平极化波时，或者，当用垂直极化天线接收 +45&&极化或 -45&极化波时，等等情况下，都要产生极化损失。用圆极化天线接收任一线极化波，或者，用线极化天线接收任一圆极化波，等等情况下，也必然发生极化损失------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，例如用水平极化的接收天线接收垂直极化的来波，或用右旋圆极化的接收天线接收左旋圆极化的来波时，天线就完全接收不到来波的能量，这种情况下极化损失为最大，称极化完全隔离。
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。
1.5& 天线的 Zin& & &
定义：天线输入端信号与信号电流之比，称为天线的输入。 输入阻抗具有分量&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所必须的。
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 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。
1.7& & 移动通信常用的基站天线、直放站天线与室内天线
1.7.1& 板状天线天线的基本知识& &
无论是GSM 还是C， 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。
1.7.1 a& 基站板状天线基本技术指标示例
1.7.1 b& & 板状天线高增益的形成
B.& 在直线阵的一侧加一块反射板& & （以带反射板的二半波振子垂直阵为例）
C.& & & & & & 为提高板状天线的增益，还可以进一步采用八个半波振子排阵&
前面已指出，四个半波振子排成一个垂直放置的直线阵的增益约为 8 dB；一侧加有一个反射板的四元式直线阵，即常规板状天线，其增益约为 14 ~ 17 dB 。& &
一侧加有一个反射板的八元式直线阵，即加长型板状天线，其增益约为 16 ~ 19 dB .& 不言而喻，加长型板状天线的长度，为常规板状天线的一倍，达 2.4 m 左右。
1.7.2& & 高& 2& & & & 高增益栅状抛物面天线& &
从性能价格比出发，人们常常选用栅状抛物面天线作为直放站施主天线。由于抛物面具有良好的聚焦作用，所以抛物面天线集射能力强，直径为 1.5 m 的栅状抛物面天线，在900兆频段，其增益即可达&G = 20 dB& . 它特别适用于点对点的通信，例如它常常被选用为直放站的施主天线。& &
&抛物面采用栅状结构，一是为了减轻天线的重量，二是为了减少风的阻力。&
抛物面天线一般都能给出 不低于 30 dB 的前后比 ，这也正是直放站系统防自激而对接收天线所提出的必须满足的技术指标。
八木定向3& & & & & &
八木定向天线& & &
八木定向天线，具有增益较高、结构轻巧、架设方便、价格便宜等优点。因此，它特别适用于点对点的通信，例如它是室内分布系统的室外接收天线的首选天线类型。
& & & & 八木定向天线的单元数越多，其增益越高，通常采用 6 ~ 12 单元的八木定向天线，其增益可达 10~15&dB&
1.7.4& & 室4& &
室内吸顶天线& &
室内吸顶天线必须具有结构轻巧、外型美观、安装方便等优点。&
& & 现今市场上见到的室内吸顶天线，外形花色很多，但其内芯的购造几乎都是一样的。这种吸顶天线的内部结构，虽然尺寸很小，但由于是在天线宽带理论的基础上，借助计算机的辅助设计，以及使用网络分析仪进行调试，所以能很好地满足在非常宽的工作频带内的驻波比要求，按照国家标准，在很宽的频带内工作的天线其驻波比指标为VSWR & 2 。当然，能达到VSWR & 1.5 更好。顺便指出，室内吸顶天线属于低增益天线, 一般为 G& = 2 dB 。
1.7.5& & 室内壁5& & & & & &
室内壁挂天线&
室内壁挂天线同样必须具有结构轻巧、外型美观、安装方便等优点。&
& & & 现今市场上见到的室内吸顶天线，外形花色很多，但其内芯的购造几乎也都是一样的。这种壁挂天线的内部结构，属于空气介质型微带天线。由于采用了展宽天线频宽的辅助结构，借助计算机的辅助设计，以及使用网络分析仪进行调试，所以能较好地满足了工作宽频带的要求。顺便指出，室内壁挂天线具有一定的增益，约为G = 7 dB 。
2& & & 电波传播的几个基本概念& &
目前GSM和CDMA移动通信使用的频段为：& &
& & GSM：890 ~ 960 M，
& & CDMA:& 806 ~ 896 MHz&
806 ~ 960 MHz 频率范围属超短波范围；
MHz 频率范围属微波范围。&
电波的频率不同，或者说波长不同，其传播特点也不完全相同，甚至很不相同。
2.1& & 自由空间通信距离方程& & &
设发射功率为PT，发射天线增益为GT，工作频率为f . 接收功率为PR，接收天线增益为GR，收、发天线间距离为R，那么电波在无环境干扰时，传播途中的电波损耗 L0 有以下表达式：
& L0 (dB) = 10 Lg（ PT& /& PR ）& & & & && & & &
& & & & = 32.45 + 20 Lg f ( MHz ) + 20 Lg R ( km ) - GT (dB) - GR (dB)
[举例] 设：PT& = 10 W = 40dBmw ；GR = GT = 7 (dBi) ； f&
= 1910MHz & &
问：R = 500 m 时， PR = ？ & & & 解答： (1) L0 (dB) 的计算& & & & & &
&L0 (dB)& = 32.45 + 20 Lg 1910( MHz ) + 20 Lg 0.5 ( km ) - GR (dB) - GT (dB)& & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & &
= 32.45 + 65.62 - 6 - 7 - 7 = 78.07 (dB)& & &
（2） PR& 的计算& & & & & &
& &PR = PT& / ( 10 7.807 ) = 10 ( W ) / ( 10 7.807 )& = 1 ( &W ) / ( 10 0.807 )& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & = 1 ( &W ) / 6.412& =& 0.156 ( &W ) =& 156 ( m&W ) #
& 顺便指出，1.9GHz电波在穿透一层砖墙时，大约损失 (10~15) dB
超短波和微波的传播视距
2.2& & 极限直视距离& & &
& & 超短波特别是微波，频率很高，波长很短，它的地表面波衰减很快，因此不能依靠地表面波作较远距离的传播。超短波特别是微波，主要是由空间波来传播的。简单地说，空间波是在空间范围内沿直线方向传播的波。显然，由于地球的曲率使空间波传播存在一个极限直视距离Rmax 。在最远直视距离之内的区域，习惯上称为照明区；极限直视距离Rmax以外的区域，则称为阴影区。不言而语，利用超短波、微波进行通信时，接收点应落在发射天线极限直视距离Rmax内。& &
受地球曲率半径的影响，极限直视距离Rmax 和发射天线与接收天线的高度HT 与 HR间的关系为 ：& Rmax ＝ 3.57{ &HT (m) +&HR (m) }& (km)
考虑到大气层对电波的折射作用，极限直视距离应修正为& & & & & & & & & & & & &
Rmax ＝ 4.12 { &HT (m) +&HR (m) }& (km)& &
由于电磁波的频率远低于光波的频率，电波传播的有效直视距离 Re 约为 极限直视距离Rmax的 70% ，即 Re = 0.7 Rmax .& & & && & & & 例如，HT 与 HR 分别为 49 m 和 1.7 m，则有效直视距离为 Re = 24 km .
&2.3& & 电波在平面地上的传播特征
& & 由发射天线直接射到接收点的电波称为直射波；发射天线发出的指向地面的电波，被地面反射而到达接收点的电波称为反射波。显然，接收点的信号应该是直射波和反射波的合成。电波的合成不会象 1 + 1 = 2&那样简单地代数相加，合成结果会随着直射波和反射波间的波程差的不同而不同。波程差为半个波长的奇数倍时，直射波和反射波信号相加，合成为最大；波程差为一个波长的倍数时，直射波和反射波信号相减，合成为最小。可见，地面反射的存在，使得信号强度的空间分布变得相当复杂。 && &
实际测量指出：在一定的距离 Ri之内，信号强度随距离或天线高度的增加都会作起伏变化；在一定的距离 Ri之外，随距离的增加或天线高度的减少，信号强度将。单调下降。理论计算给出了这个 Ri 和天线高度 HT与 HR 的关系式：
Ri = （4 HT HR ）/ l ， l 是波长。
& & 不言而喻， Ri 必须小于极限直视距离Rmax& 。
电波的多径传播
& & & & 在超短波、微波波段，电波在传播过程中还会遇到障碍物(例如楼房、高大建筑物或山丘等) 对电波产生反射。因此，到达接收天线的还有多种反射波（广意地说，地面反射波也应包括在内），这种现象叫为多径传播。
& & & & 由于多径传输，使得信号场强的空间分布变得相当复杂，波动很大，有的地方信号场强增强，有的地方信号场强减弱；也由于多径传输的影响，还会使电波的极化方向发生变化。另外，不同的障碍物对电波的反射能力也不同。例如：钢筋水泥建筑物对超短波、微波的反射能力比砖墙强。我们应尽量克服多径传输效应的负面影响，这也正是在通信质量要求较高的通信网中，人们常常采用空间分集技术或极化分集技术的缘由。
电波的绕射传播
在传播途径中遇到大障碍物时，电波会绕过障碍物向前传播，这种现象叫做电波的绕射。超短波、微波的频率较高，波长短，绕射能力弱，在高大建筑物后面信号强度小，形成所谓的&阴影区&。信号质量受到影响的程度，不仅和建筑物的高度有关，和接收天线与建筑物之间的距离有关，还和频率有关。例如有一个建筑物，其高度为 10 米，在建筑物后面距离200 米处，接收的信号质量几乎不受影响，但在 100 米处，接收信号场强比无建筑物时明显减弱。注意，诚如上面所说过的那样，减弱程度还与信号频率有关，对于 216 ～ 223 兆赫的射频信号，接收信号场强比无建筑物时低16 dB，对于 670 兆赫的射频信号，接收信号场强比无建筑物时低20dB .如果建筑物高度增加到50 米时，则在距建筑物 1000 米以内，接收信号的场强都将受到影响而减弱。也就是说，频率越高、建筑物越高、接收天线与建筑物越近，信号强度与通信质量受影响程度越大；相反，频率越低，建筑物越矮、接收天线与建筑物越远，影响越小。
& & & & 因此，选择基站场地以及架设天线时，一定要考虑到绕射传播可能产生的各种不利影响，注意到对绕射传播起影响的各种因素。
传输线的几个基本概念
& & & & 连接天线和发射机输出端（或接收机输入端）的电缆称为传输线或馈线。传输线的主要任务是有效地传输信号能量，因此，它应能将发射机发出的信号功率以最小的损耗传送到发射天线的输入端，或将天线接收到的信号以最小的损耗传送到接收机输入端，同时它本身不应拾取或产生杂散干扰信号，这样，就要求传输线必须屏蔽。
顺便指出，当传输线的物理长度等于或大于所传送信号的波长时，传输线又叫做长线。
传输线的种类
超短波段的传输线一般有两种：平行双线传输线和同轴电缆传输线；微波波段的传输线有同轴电缆传输线、波导和微带。平行双线传输线由两根平行的导线组成它是对称式或平衡式的传输线，这种馈线损耗大，不能用于UHF频段。同轴电缆传输线的两根导线分别为芯线和屏蔽铜网，因铜网接地，两根导体对地不对称，因此叫做不对称式或不平衡式传输线。同轴电缆工作频率范围宽，损耗小，对静电耦合有一定的屏蔽作用，但对磁场的干扰却无能为力。使用时切忌与有强电流的线路并行走向，也不能靠近低频信号线路。 3.2&
传输线的特性阻抗
& & & 无限长传输线上各处的电压与电流的比值定义为传输线的特性阻抗，用Ｚ0 表示。
& & & 同轴电缆的特性阻抗的计算公式为
& & & & & & & & & & Ｚ。＝〔60/&&r〕&Log ( D/d )& & [ 欧]。
& & & & & & &
式中，D 为同轴电缆外导体铜网内径；& & &
& & & & & & & & & &
d& 为同轴电缆芯线外径；
& & & & & & & & & &
&r为导体间绝缘介质的相对介电常数。
通常Ｚ0& = 50 欧& ，也有Ｚ0& = 75 欧的。
由上式不难看出，馈线特性阻抗只与导体直径D和d以及导体间介质的介电常数&r有关，而与馈线长短、工作频率以及馈线终端所接阻抗无关。
馈线的衰减系数
& & & & 信号在馈线里传输，除有导体的电阻性损耗外，还有绝缘材料的介质损耗。这两种损耗随馈线长度的增加和工作频率的提高而增加。因此，应合理布局尽量缩短馈线长度。
& & & & 单位长度产生的损耗的大小用衰减系数 & 表示，其单位为 dB / m （分贝／米），电缆技术说明书上的单位大都用 dB / 100 m（分贝／百米） .
& 设输入到馈线的功率为Ｐ1 ，从长度为 L（m ） 的馈线输出的功率为Ｐ2 ，传输损耗TL可表示为：
& & & & & & & & & & TL ＝ 10 &Lg ( Ｐ1 /Ｐ2 )& & & ( dB )
& & & & & 衰减系数 为
& & & & & & & & & &
& &＝ TL& &/ L&
( dB / m )
& & 例如， NOKIA& 7 / 8英寸低耗电缆， 900MHz 时衰减系数为 & &＝ 4.1& dB / 100 m ，也可写成&& &＝&3& dB / 73& m ， 也就是说， 频率为 900MHz 的信号功率，每经过 73 m 长的这种电缆时，功率要少一半。& & &
而普通的非低耗电缆，例如， SYV-9-50-1， 900MHz 时衰减系数为 & &＝ 20.1& dB / 100 m ，也可写成 & &＝ 3& dB / 15 m ， 也就是说， 频率为 900MHz 的信号功率，每经过15 m 长的这种电缆时，功率就要少一半！
3.4& & 匹配概念
& & & & & 什么叫匹配？简单地说，馈线终端所接负载阻抗ＺL 等于馈线特性阻抗Ｚ0 时，称为馈线终端是匹配连接的。匹配时，馈线上只存在传向终端负载的入射波，而没有由终端负载产生的反射波，因此，当天线作为终端负载时，匹配能保证天线取得全部信号功率。如下图所示，当天线阻抗为 50& 欧时，与50& 欧的电缆是匹配的，而当天线阻抗为 80& 欧时，与50& 欧的电缆是不匹配的。
& & & & 如果天线振子直径较粗，天线输入阻抗随频率的变化较小，容易和馈线保持匹配，这时天线的工作频率范围就较宽。反之，则较窄。
在实际工作中，天线的输入阻抗还会受到周围物体的影响。为了使馈线与天线良好匹配，在架设天线时还需要通过测量，适当地调整天线的局部结构，或加装匹配装置。
3.55& 反射损耗& & &
&前面已指出，当馈线和天线匹配时，馈线上没有反射波，只有入射波，即馈线上传输的只是向天线方向行进的波。这时，馈线上各处的电压幅度与电流幅度都相等，馈线上任意一点的阻抗都等于它的特性阻抗。&
& & & 而当天线和馈线不匹配时，也就是天线阻抗不等于馈线特性阻抗时，负载就只能吸收馈线上传输的部分高频能量，而不能全部吸收，未被吸收的那部分能量将反射回去形成反射波。
例如，在右图中，由于天线与馈线的阻抗不同，一个为75 ohms，一个为50 ohms ，阻抗不匹配，其结果是
3.6& & 电压驻波比
& & & & 在不匹配的情况下, 馈线上同时存在入射波和反射波。在入射波和反射波相同的地方，电压相加为最大电压振幅Ｖmax ，形成波腹；而在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Ｖmin ，形成波节。其它各点的振幅值则介于波腹与波节之间。这种合成波称为行驻波。
& & & & & 反射波电压和入射波电压幅度之比叫作反射系数，记为 R & & & & & & & & & &
& & & & & & & & &
反射波幅度& & & & & & （ＺL－Ｚ0）& & & & & & & & &
& & & & & & R ＝& ─────& & & & ＝& ───────
& & & & & & & & & 入射波幅度& & & & & & （ＺL＋Ｚ0 ）
& & 波腹电压与波节电压幅度之比称为驻波系数，也叫电压驻波比，记为 VSWR& & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & 波腹电压幅度Ｖmax& & & & & & （1 + R） &&VSWR ＝ ───────────── ＝& ──── && & & & & & &波节电压辐度Ｖmin& & & & & &
终端负载阻抗ＺL 和特性阻抗Ｚ0 越接近，反射系数 R 越小，驻波比VSWR 越接近于１，匹配也就越好。
平衡装置& & & &
& & && & &信号源或负载或传输线，根据它们对地的关系，都可以分成平衡和不平衡两类。& & & & &若信号源两端与地之间的电压大小相等、极性相反，就称为平衡信号源，否则称为不平衡信号源；若负载两端与地之间的电压大小相等、极性相反，就称为平衡负载，否则称为不平衡负载；若传输线两导体与地之间阻抗相同，则称为平衡传输线，否则为不平衡传输线。& & & & &在不平衡信号源与不平衡负载之间应当用同轴电缆连接，在平衡信号源与平衡负载之间应当用平行双线传输线连接，这样才能有效地传输信号功率，否则它们的平衡性或不平衡性将遭到破坏而不能正常工作。如果要用不平衡传输线与平衡负载相连接，通常的办法是在粮者之间加装&平衡－不平衡&的转换装置，一般称为平衡变换器 。
二分之一波长平衡变换器& &
又称&Ｕ&形管平衡变换器，它用于不平衡馈线同轴电缆与平衡负载半波对称振子之间的连接。&Ｕ&形管平衡变换器还有 1:4 的阻抗变换作用。移动通信系统采用的同轴电缆特性阻抗通常为50欧，所以在YAGI天线中，采用了折合半波振子，使其阻抗调整到200欧左右，实现最终与主馈线50欧同轴电缆的阻抗匹配。
3.7.2& & 四分之一波长平衡-不平衡器& &
利用四分之一波长短路传输线终端为高频开路的性质实现天线平衡输入端口与同轴馈线不平衡输出端口之间的平衡-不平衡变换。
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