天線基本知識及應用——天饋系統知識問答

2016-10-12 by:CAE仿真在線來源:互聯網

通信天線原理及作用是什么?

答:通信天線作為通信不可缺少的重要部分,其基本功能是輻射和接收無線電波。發射時,把高頻電流換為電磁波;接收時,把電磁波轉換為高頻電流。

天線有多少種類?

答:通信天線品種繁多,主要有下列幾種分類方式:

按用途可分為基地臺天線(base station antenna)和移動臺天線(mobile portable antennas)。按工作頻率可劃分為超長波、長波、中波、短波、超短波和微波;按其方向性可劃分為全向和定向天線;按其結構性可劃分為線天線和面天線。

選擇通信天線?

答:天線作為通信系統的重要組成部分,其性能的好壞直接影響通信系統的指針,用戶在選擇天線時必須首先注重其性能。具體說有兩個方面,第一選擇天線類型;第二選擇天線的電氣性能,選擇天線類型的意義是;所選擇天線的方向圖是否符合系統設計中電波覆蓋的要求;選擇天線電氣性能的意義是;選擇使用天線的頻率帶寬、增益、額定功率等電氣指針是否符合系統設計要求。因此,用戶在選擇天線時最好向廠家聯系咨詢。

什么是天線的增益?

答:增益是天線主要指針之一,它是方向系數與效率的乘積,是天線輻射或接收電波大小的表現。增益大小的選擇取決于系統設計對電波覆蓋區域的要求,簡單地說,在同等條件下,增益越高,電波傳播速度就越遠,一般地臺天線采用高增益天線,移動臺天線采用低增益天線。

什么是電壓駐波比?

答:天線輸入阻抗和饋線的特性阻抗不一致時,產生的反射波和入射波在饋線上疊加形成駐波。其相鄰電壓最大值和最小值就是電壓駐波比。它是檢驗饋線傳輸效率的依據。天線端口的電壓駐波比小于1.5,在工作頻點的電壓駐波比小于1.2,電壓駐波比過大,將縮短天線距離,而且反射功率將返回發射機功放部分,容易燒壞功放部分,影響通信系統正常工作。

什么是天線的方向性?

答:天線對于空間不同的方向具有不同的輻射或接收能力,這就是天線的方向性。衡量天線方向性通常使用方向圖,在水平面上,輻射與接收無最大方向的天線稱為全向天線,有一個或多個最大方向的天線稱為定向天線。全向天線由于其無方向性,所以多用在點對多點通信的中心臺。另外,我們可以采用一些技術使全向天線略帶方向性,根據使用現場地形的需要使方向圖成為橢圓形、扇形、心形等,這樣使天線的應用就更加靈活、效率更加提高,定向天線由于具有最大輻射或接收方向,因此能量集中,增益相對全向天線要高,適合于遠距離點對點通信,同時由于具有方向性,抗干擾能力比較強。

理解天線的工作頻帶寬度?

答:天線的電參數一般都與工作頻率有關,保證電參數指針容許的頻率變化范圍,即是天線的工作頻帶動寬度。對于天線常采有阻抗特性,即電壓駐波比小于規定值下的頻率連續段為天線的工作帶寬。一般全向天線的工作帶寬能達到工作頻率范圍的5-10%,定向天線的工作帶寬達到工作頻率的3-5%。通常,寬頻帶天線工作頻率范圍大,適用于多點通信系統共享,寬頻帶天線干擾能力強,相對增益高,適用于單頻點通信系統使用。

理解天線的工作頻帶寬度?

答:移動通信系統常使用特性阻抗50Ω的同軸電纜作為饋線,為了有效的反電波傳輸到天線端口,應盡量減小饋線的傳輸損耗,傳輸損耗取決于電纜的直徑和長度,同一頻率下電纜直徑越大,損耗越小,電纜越長損耗越大,原則上,要求電纜的傳輸損耗不宜超過3分貝。下表列出常用電纜的衰減值(Db/m),用戶可根據自己的情況,合理選擇電纜型號及長度。

如何選擇天線安裝地點?

答:由于地形和環境地的影響,天線接收到的電磁波是有效直射波與反射繞射波及散射波的疊加,其結果決定了接收點處的場強幅度和相位,并直接影響天線的應用效果。因此,選擇天線架設位置應注意以下幾個方面:

(1)天線的發射或接收方向應避開障礙物(樓房、鐵塔、橋梁);

(2)天線架設地點應盡量遠離干擾源(高壓線、航線、鐵塔、公路等);

(3)天線應盡量架設在附近的置高點;

(4)如有幾付天線同在一個鐵塔上工作,應特別注意它們之間左右和上下的間距,以防相互耦合影響系統性能。

天線系統應如何安裝?

答:首先將天線、饋線和配套零件部件按產品說明的要求組裝好,然后在天線的支撐位置,用卡具固定于塔桿的天線支架上,并使天線與塔桿的平行間距大于使用波長,減少塔桿對天線性能的影響。大天線端口處,將饋電線用連接器(或稱電纜頭)與天線接好,彎一個直徑約五十倍饋線直徑的圓環固定于天線支架上,避免連接器部位直接受力而斷線或損壞。