感知電磁波信號感知電磁波信號是天線在無線電通信系統(tǒng)運作中**明顯,也是對無線電通信影響**大的能力。無線電通信系統(tǒng)在運作的過程中,會接觸各種形式的信號,有的信號電磁波效果強,有的信號電磁波效果弱。而對于一些電磁波較弱的信號,就需要靠天線來進行感知。當(dāng)天線感知到信號的時候,不僅會對電磁波起到定位作用,還會便于相關(guān)工作人員對有效信號的提取。另外,天線在運作的過程中,還會分離電波中的信號,通過這樣的方式,不僅能夠讓信號的效果更佳明顯,降低干擾因素的影響,還能有效的提升無線電通信系統(tǒng)接收信號的能力。天線在感知電磁波信號的同時,還能無形的建立與用戶之間的聯(lián)系,讓無線電通信能夠獲得更有價值的信息,從而提升整體的性能。 天線的主要功能是將電磁波轉(zhuǎn)換為電流或?qū)㈦娏鬓D(zhuǎn)換為電磁波。華強北結(jié)構(gòu)天線測試板卡
在移動通信系統(tǒng)中,天線的作用就是建立各無線之間的無線傳輸線路。為了保證基站與業(yè)務(wù)區(qū)域內(nèi)的移動站之間的通信,在該業(yè)務(wù)區(qū)域內(nèi),無線電波的能量應(yīng)盡可能的均勻輻射,并且天線增益應(yīng)盡可能高。由于業(yè)務(wù)區(qū)域的寬度范圍已經(jīng)確定,所以不能通過壓扁水平面波束寬度來提高天線增益,垂直線陣天線能有效地提高天線增益。在蜂窩系統(tǒng)中,基站天線的增益通常在7--15dBd之間。多信道通信是提高通信容量,改善頻率復(fù)用的**常用措施。這就要求具有寬頻帶特性及合分路功能。目前國內(nèi)的GSM蜂窩系統(tǒng)中基站設(shè)備頻帶寬度為890--960MHz,其中890--915MHz用于收信,935-960MHz用于發(fā)信,天線帶寬要求大于8%,帶內(nèi)VSWR小于。當(dāng)天線既放射又接收時,就會產(chǎn)生無源交調(diào),因而增加交調(diào)干擾。由于用戶的急劇增加,通信信道缺乏已成為城市通信的嚴峻問題,因此猛烈地要求使用頻率復(fù)用技術(shù)。雖然蜂窩系統(tǒng)具有利用頻率復(fù)用技術(shù)的優(yōu)勢,但其有效性依靠于基站天線的輻射方向圖。主波束傾斜和波束賦形技術(shù)有效地促進了頻率復(fù)用。 北京測試板卡天線GPS101天線的頻率范圍可以根據(jù)需要進行調(diào)整。
天線作為輻射或接收無線電波的部件而應(yīng)用于任何一個無線電系統(tǒng)之中,其作用是將發(fā)射機送來的高頻電流(或?qū)Р?有效地轉(zhuǎn)換為無線電波并傳送到特定的空間區(qū)域:或者將特定的空間區(qū)域發(fā)送過來的無線電波有效地轉(zhuǎn)換為高頻電流而進入接收機。前者稱為發(fā)射天線后者稱為接收天線,這取決于無線電系統(tǒng)的功能要求,天線本身同時兼?zhèn)浒l(fā)射和接收的功能,因此在理論上和分析設(shè)計上并不需作特別區(qū)分。天線的輻射原理可通過圖3-1予以描述:圖中上半部分為終端開路的理想平行傳輸線,它連接到交變的射頻信號源上,因此平行傳輸線上的交變電流可以在其周圍產(chǎn)生交變的電磁場。然而,由于雙導(dǎo)線之間的距離遠遠小于工作波長,在雙導(dǎo)線的任意橫截面位置上,兩根導(dǎo)線上的電流始終是振幅相等、方向相反(相位相差180度)。因此,兩根導(dǎo)線在離開本身較遠的空間任一點處產(chǎn)生的場彼此抵消,電磁能量于是被束縛于雙導(dǎo)線的附近區(qū)域,形成一個保守系統(tǒng)(傳輸線)。
天線方向圖是天線輻射出的電磁波在自由空間存在的范圍是表達天線方向性的特征曲線,即天線在各個方向上所具有的發(fā)射或接受電磁波能力的圖形。波瓣寬度是定向天線常用的一種很主要的參數(shù),它是指天線的輻射圖中低于峰值3dB處所成夾角的寬度(天線的輻射圖是度量天線各個方向收發(fā)信號能力的一種指標(biāo),一般以圖形方式表達為功率強度與夾角的關(guān)系)方向圖一般都有兩個或多種瓣,其中輻射強度比較大的瓣稱為主瓣,其他的瓣稱為副瓣或旁瓣。參見圖,在主瓣比較大輻射方向兩側(cè),輻射強度降低3dB(功率密度降低二分之一)的兩點間的夾角定義為波瓣寬度(又稱寬度或主瓣寬度或半功率角或波瓣角)。波瓣寬度越窄方向性越好,作用距離越遠,抗干擾能力越強。 天線的阻抗匹配對信號傳輸?shù)男手陵P(guān)重要。
T形天線:在水平導(dǎo)線的**,接上一根垂直引下線,形狀象英文字母T,故稱T形天線。它是最常見的一種垂直接地的天線。它的水平部分輻射可忽略,產(chǎn)生輻射的是垂直部分。為了提高效率,水平部分也可用多根導(dǎo)線組成。T形天線的特點與倒L形天線相同。它一般用于長波和中波通信。
傘形天線:在單根垂直導(dǎo)線的頂部,向各個方向引下幾根傾斜的導(dǎo)體,這樣構(gòu)成的天線形狀象張開的雨傘,故稱傘形天線。它也是垂直接地天線的一種形式。其特點和用途與倒L形、T形天線相同。 天線的天線極化可以是垂直極化、水平極化或圓極化等。寶安導(dǎo)航天線模塊
天線的增益是衡量其接收或發(fā)送信號能力的指標(biāo)。華強北結(jié)構(gòu)天線測試板卡
主瓣之外的所有波瓣通稱副瓣或旁瓣。副瓣電平上升、副瓣能量增加時,天線的定向性降低,同時副瓣是干擾的來源,通常是有害的。主瓣與副瓣、副瓣與副瓣之間能量突降的位置稱為零點。零點是電場矢量相位變化的結(jié)果。設(shè)計合適的零點位置可以對抗干擾,反之,將零點區(qū)域填充,使能量加強,又能彌補通信覆蓋服務(wù)區(qū)某些盲點。與主瓣指向相差180度位置的副瓣稱為背瓣或后瓣,背瓣也常定義為一個區(qū)域,移動通信天線中通常是180°土30°區(qū)域,將此區(qū)域內(nèi)所有副瓣的比較大電平定義為背瓣電平,主瓣電平與背瓣電平的比值稱為前后比。移動通信中通??疾焖矫娣较驁D的前后比。對于定向性較強的移動通信基站天線,水平面的半功率波束寬度(0H3B)通常設(shè)計為65°和90”,該結(jié)果的獲得取決于天線輻射單元的結(jié)構(gòu)及其三維電磁邊界條件的一體化優(yōu)化設(shè)計。而垂直面的半功率波束寬度(0V3dB)通常很窄,該結(jié)果的獲得則主要取決于天線在垂直面的比較大尺寸。 華強北結(jié)構(gòu)天線測試板卡