众所周知,在无线电通信系统运行的过程中,天线主要用于对无线电波的接受和输送,它是无线电通信系统中不可缺少的部件之一。但是,它是怎样来接受和发射无线电波的呢?为此我们就要对天线的工作原理进行详细的分析。天线的工作原理主要和磁场的变化有着十分密切的关系,而所谓的磁场变化则是指有电场引起的,磁场作用于电场所发生的电磁波变化,其中电磁波的波动具有辐射性,可以用来对信息的传递,而天线这是通过对辐射出来的电磁波进行感知,让电磁波在传播的过程中,具有一定的方向性,从而满足电磁波信息接收的相关要求。天线的天线阵列可以通过组合多个天线元件来实现。上海工作电压天线LNA
短波天线:工作于短波波段的发射或接收天线,统称为短波天线。短波主要是借助于电离层反射的天波传播的,是现代远距离无线电通信的重要手段之一。短波天线形式很多,其中应用**多的有对称天线、同相水平天线、倍波天线、角型天线、V型天线、萎形天线、鱼骨形天线等。和长波天线比较,短波天线的有效高度大,辐射电阻大,效率高,方向性良好,增益高,通频带宽。
超短波天线:工作于超短波波段的发射和接收天线称为超短波天线。超短波主要靠空间波传播。这种天线的形式很多,其中应用**多的有八木天线、盘锥形天线、双锥形天线、“蝙蝠贾”电视发射天线等 宝安相位中心天线芯片厂家天线的天线极化可以是垂直极化、水平极化或圆极化等。
无线天线可分为全向天线、定向天线、扇形天线、平板天线等类型。其中全向天线适在各无线接点距离较近、需要覆盖较多数量无线设备及客户端的场合,但这些设备的增益大多较小,信号传递距离较短。定向天线包括八木定向天线、角型定向天线、抛物面定向天线等品种,适在各无线接点位置距离很远,并且无线接入点集中、数量较少且位置固定的环境。这种天线具有信号传递距离长、能量汇聚能力强的特点。扇形天线可以多角度的覆盖,如果无线接入点集中在该天线的覆盖范围内,可考虑选购此类天线,它具有能量定向和汇聚功能。平板天线的角度范围可分为30度和15度,比扇形天线的信号覆盖范围小,但它的能量汇聚能力更强,可用在无线接入点相对较远、更为集中的环境。
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。-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,增加天线的增益能同时减少双向系统增益预算余量。 天线的天线阻抗是指其输入端的电阻和电抗。
极化是描述电磁波场强矢量空间指向的一个辐射特性,当没有特别说明时通常以电场矢量的空间指向作为电磁波的极化方向,而且是指在该天线的比较大辐射方向上的电场矢量来说的。电场矢量在空间的取向在任何时间都保持不变的电磁波叫直线极化波,有时以地面作参考,将电场矢量方向与地面平行的波叫水平极化波,与地面垂直的波叫垂直极化波。由于水平极化波和入射面垂直,故又称正交极化波;重直极化波的电场矢量与入射平面平行,称之平行极化波。电场矢量和传播方向构成平面叫极化平面。电场矢量在空间的取向有的时候并不固定,电场失量端点描绘的轨迹是圆,称圆极化波:若轨迹是椭圆,称之为椭圆极化波,椭圆极化波和圆极化波都有旋相性。不论圆极化波或椭圆极化波,都可由两个互相垂直线性极化波合成。若大小相等合成圆极化波,不相等则合成椭圆极化波。天线可能会在非预定的极化上辐射不需要的能量。这种不需要的能量称为交叉极化辐射分量。对线极化天线而言,交叉极化和预定的极化方向垂直。对于圆极化天线,交叉极化与预订极化的旋向相反。所以交叉极化称正交极化。 天线的增益是衡量天线接收或发送信号能力的指标。灵敏度天线发生器
天线的天线功率是指其能够处理的最大功率。上海工作电压天线LNA
天线设计生要依靠一些***的数学方法和计算机关心设计 [CAD]。**的方法是有限差分时域法(FDTD),这种方法允许辐射构造为任意外形并由多层不同材料构成。对于基站天线,通常分为定向天线和全向天线,在HF,VHF 频段的基站天线及 UHF 频段的全向天线均属线型构造天线,通常用矩量法分析设计;UHF 以上的定向天线大多承受线形振子或贴层鼓励的平板式构造,可以用矩量法和几何绕射理论(GTD 混合法)分析计算,但实际上这类平板型天线完全可以用HP 和 Ansoft 公司推出的 HFSS 软件仿真。借助于设计阅历或简洁理论分析HFSS 很简洁求得这类天线的单元电气特性,利用天线原理的组阵方法可以推得**正确设计结果。上海工作电压天线LNA