天线基本知识及应用——天馈系统知识问答

2016-10-12 by:CAE仿真在线来源:互联网

通信天线原理及作用是什么?

答:通信天线作为通信不可缺少的重要部分,其基本功能是辐射和接收无线电波。发射时,把高频电流换为电磁波;接收时,把电磁波转换为高频电流。

天线有多少种类?

答:通信天线品种繁多,主要有下列几种分类方式:

按用途可分为基地台天线(base station antenna)和移动台天线(mobile portable antennas)。按工作频率可划分为超长波、长波、中波、短波、超短波和微波;按其方向性可划分为全向和定向天线;按其结构性可划分为线天线和面天线。

选择通信天线?

答:天线作为通信系统的重要组成部分,其性能的好坏直接影响通信系统的指针,用户在选择天线时必须首先注重其性能。具体说有两个方面,第一选择天线类型;第二选择天线的电气性能,选择天线类型的意义是;所选择天线的方向图是否符合系统设计中电波覆盖的要求;选择天线电气性能的意义是;选择使用天线的频率带宽、增益、额定功率等电气指针是否符合系统设计要求。因此,用户在选择天线时最好向厂家联系咨询。

什么是天线的增益?

答:增益是天线主要指针之一,它是方向系数与效率的乘积,是天线辐射或接收电波大小的表现。增益大小的选择取决于系统设计对电波覆盖区域的要求,简单地说,在同等条件下,增益越高,电波传播速度就越远,一般地台天线采用高增益天线,移动台天线采用低增益天线。

什么是电压驻波比?

答:天线输入阻抗和馈线的特性阻抗不一致时,产生的反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波。其相邻电压最大值和最小值就是电压驻波比。它是检验馈线传输效率的依据。天线端口的电压驻波比小于1.5,在工作频点的电压驻波比小于1.2,电压驻波比过大,将缩短天线距离,而且反射功率将返回发射机功放部分,容易烧坏功放部分,影响通信系统正常工作。

什么是天线的方向性?

答:天线对于空间不同的方向具有不同的辐射或接收能力,这就是天线的方向性。衡量天线方向性通常使用方向图,在水平面上,辐射与接收无最大方向的天线称为全向天线,有一个或多个最大方向的天线称为定向天线。全向天线由于其无方向性,所以多用在点对多点通信的中心台。另外,我们可以采用一些技术使全向天线略带方向性,根据使用现场地形的需要使方向图成为椭圆形、扇形、心形等,这样使天线的应用就更加灵活、效率更加提高,定向天线由于具有最大辐射或接收方向,因此能量集中,增益相对全向天线要高,适合于远距离点对点通信,同时由于具有方向性,抗干扰能力比较强。

理解天线的工作频带宽度?

答:天线的电参数一般都与工作频率有关,保证电参数指针容许的频率变化范围,即是天线的工作频带动宽度。对于天线常采有阻抗特性,即电压驻波比小于规定值下的频率连续段为天线的工作带宽。一般全向天线的工作带宽能达到工作频率范围的5-10%,定向天线的工作带宽达到工作频率的3-5%。通常,宽频带天线工作频率范围大,适用于多点通信系统共享,宽频带天线干扰能力强,相对增益高,适用于单频点通信系统使用。

理解天线的工作频带宽度?

答:移动通信系统常使用特性阻抗50Ω的同轴电缆作为馈线,为了有效的反电波传输到天线端口,应尽量减小馈线的传输损耗,传输损耗取决于电缆的直径和长度,同一频率下电缆直径越大,损耗越小,电缆越长损耗越大,原则上,要求电缆的传输损耗不宜超过3分贝。下表列出常用电缆的衰减值(Db/m),用户可根据自己的情况,合理选择电缆型号及长度。

如何选择天线安装地点?

答:由于地形和环境地的影响,天线接收到的电磁波是有效直射波与反射绕射波及散射波的叠加,其结果决定了接收点处的场强幅度和相位,并直接影响天线的应用效果。因此,选择天线架设位置应注意以下几个方面:

(1)天线的发射或接收方向应避开障碍物(楼房、铁塔、桥梁);

(2)天线架设地点应尽量远离干扰源(高压线、航线、铁塔、公路等);

(3)天线应尽量架设在附近的置高点;

(4)如有几付天线同在一个铁塔上工作,应特别注意它们之间左右和上下的间距,以防相互耦合影响系统性能。

天线系统应如何安装?

答:首先将天线、馈线和配套零件部件按产品说明的要求组装好,然后在天线的支撑位置,用卡具固定于塔杆的天线支架上,并使天线与塔杆的平行间距大于使用波长,减少塔杆对天线性能的影响。大天线端口处,将馈电线用连接器(或称电缆头)与天线接好,弯一个直径约五十倍馈线直径的圆环固定于天线支架上,避免连接器部位直接受力而断线或损坏。