此生不換獨(dú)家通信專(zhuān)業(yè)資料-95

1、無(wú)線(xiàn)基站天線(xiàn)的相關(guān)知識(shí)1無(wú)線(xiàn)電波的基本知識(shí)2超短波的傳播3天線(xiàn)輻射電磁波的基本原理4關(guān)于傳輸線(xiàn)的幾個(gè)基本概念5典型的移動(dòng)基站天線(xiàn)技術(shù)指標(biāo)綜述6通信距離方程 無(wú)線(xiàn)電波的基本知識(shí).1 無(wú)線(xiàn)電波 什么叫無(wú)線(xiàn)電波？無(wú)線(xiàn)電波是一種能量傳輸形式，在傳播過(guò)程中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)在空間是相互垂直的，同時(shí)這兩者又都垂直于傳播方向。無(wú)線(xiàn)電波和光波一樣，它的傳播速度和傳播媒質(zhì)有關(guān)。無(wú)線(xiàn)電波在真空中的傳播速度等于光速。我們用30萬(wàn)公里秒表示。在媒質(zhì)中的傳播速度為：/，式中為傳播媒質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)?？諝獾南鄬?duì)介電常數(shù)與真空的相對(duì)介電常數(shù)很接近，略大于。因此，無(wú)線(xiàn)電波在空氣中的傳播速度略小于光速，通常我們就認(rèn)為它等于光速。無(wú)線(xiàn)

2、電波有點(diǎn)象一個(gè)池塘上的波紋，在傳播時(shí)波會(huì)減弱無(wú)線(xiàn)電波的波長(zhǎng)、頻率和傳播速度的關(guān)系可用式 / 表示。式中，為速度，單位為米/秒； 為頻率，單位為赫芝；為波長(zhǎng)，單位為米。由上述關(guān)系式不難看出，同一頻率的無(wú)線(xiàn)電波在不同的媒質(zhì)中傳播時(shí)，速度是不同的，因此波長(zhǎng)也不一樣。我們通常使用的聚四氟乙烯型絕緣同軸射頻電纜其相對(duì)介電常數(shù)約為2.1，因此，/1.44 ，/1.44 。波長(zhǎng). 無(wú)線(xiàn)電波的極化 無(wú)線(xiàn)電波在空間傳播時(shí)，其電場(chǎng)方向是按一定的規(guī)律而變化的，這種現(xiàn)象稱(chēng)為無(wú)線(xiàn)電波的極化。無(wú)線(xiàn)電波的電場(chǎng)方向稱(chēng)為電波的極化方向。如果電波的電場(chǎng)方向垂直于地面，我們就稱(chēng)它為垂直極化波。如果電波的電場(chǎng)方向與地面平行，則稱(chēng)它為

3、水平極化波。天線(xiàn)的極化天線(xiàn)輻射的電磁場(chǎng)的電場(chǎng)方向就是天線(xiàn)的極化方向垂直極化水平極化- 45度傾斜的極化+ 45度傾斜的極化雙極化天線(xiàn)兩個(gè)天線(xiàn)為一個(gè)整體兩個(gè)獨(dú)立的波傾斜 (+/- 45°)V/H (垂直/水平)1.4 圓極化波如果電波在傳播過(guò)程中電場(chǎng)的方向是旋轉(zhuǎn)的，就叫做橢圓極化波。旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，如果電場(chǎng)的幅度，即大小保持不變，我們就叫它為圓極化波。向傳播方向看去順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的叫右旋圓極化波，反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的叫做左旋圓極化波。垂直極化波要用具有垂直極化特性的天線(xiàn)來(lái)接收；水平極化波要用具有水平極化特性的天線(xiàn)來(lái)接收；右旋圓極化波要用具有右旋圓極化特性的天線(xiàn)來(lái)接收；而左旋圓極化波要用具有左旋

4、圓極化特性的天線(xiàn)來(lái)接收。當(dāng)來(lái)波的極化方向與接收天線(xiàn)的極化方向不一致時(shí)，在接收過(guò)程中通常都要產(chǎn)生極化損失，例如：當(dāng)用圓極化天線(xiàn)接收任一線(xiàn)極化波，或用線(xiàn)極化天線(xiàn)接收任一圓極化波時(shí)，都要產(chǎn)生分貝的極化損失，即只能接收到來(lái)波的一半能量； 極化損失當(dāng)來(lái)波的極化方向與接收天線(xiàn)的極化方向不一致時(shí)，在接收過(guò)程中通常都要產(chǎn)生極化損失，例如：當(dāng)用圓極化天線(xiàn)接收任一線(xiàn)極化波，或用線(xiàn)極化天線(xiàn)接收任一圓極化波時(shí)，都要產(chǎn)生分貝的極化損失，即只能接收到來(lái)波的一半能量； 當(dāng)接收天線(xiàn)的極化方向（例如水平或右旋圓極化）與來(lái)波的極化方向（相應(yīng)為垂直或左旋圓極化）完全正交時(shí)，接收天線(xiàn)也就完全接收不到來(lái)波的能量，這時(shí)稱(chēng)來(lái)波與接收天線(xiàn)極

5、化是隔離的。 1.6 (極化)隔離隔離代表饋送到一種極化的信號(hào)在另外一種極化中出現(xiàn)的比例在這種情況下的隔離為10log(1000mW/1mW) = 30dB1000mW (即1W)1mW超短波的傳播無(wú)線(xiàn)電波的波長(zhǎng)不同，傳播特點(diǎn)也不完全相同。目前GSM和CDMA移動(dòng)通信使用的頻段都屬于UHF（特高頻）超短波段，其高端屬于微波。2.1 超短波和微波的視距傳播 超短波和微波的頻率很高，波長(zhǎng)較短，它的地面波衰減很快。因此也不能依靠地面波作較遠(yuǎn)距離的傳播，它主要是由空間波來(lái)傳播的?？臻g波一般只能沿直線(xiàn)方向傳播到直接可見(jiàn)的地方。在直視距離內(nèi)超短波的傳播區(qū)域習(xí)慣上稱(chēng)為“照明區(qū)”。在直視距離內(nèi)超短波接收裝置才

6、能穩(wěn)定地接收信號(hào)。直視距離和發(fā)射天線(xiàn)以及接收天線(xiàn)的高度有關(guān)系，并受到地球曲率半徑的影響。由簡(jiǎn)單的幾何關(guān)系式可知 AB3.57(HT+HR)(公里)BARTRRO'接收天線(xiàn)高HR發(fā)射天線(xiàn)高HT由于大氣層對(duì)超短波的折射作用，有效傳播直視距離為 AB4.12 (HT+HR)(公里)2.2 電波的多徑傳播電波除了直接傳播外，遇到障礙物，例如，山丘、森林、地面或樓房等高大建筑物，還會(huì)產(chǎn)生反射。因此，到達(dá)接收天線(xiàn)的超短波不僅有直射波，還有反射波，這種現(xiàn)象就叫多徑傳輸。由于多途徑傳播使得信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)分布相當(dāng)復(fù)雜，波動(dòng)很大；也由于多徑傳輸?shù)挠绊?，?huì)使電波的極化方向發(fā)生變化，因此，有的地方信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)增強(qiáng)，有的

7、地方信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)減弱。另外，不同的障礙物對(duì)電波的反射能力也不同。例如：鋼筋水泥建筑物對(duì)超短波的反射能力比磚墻強(qiáng)。我們應(yīng)盡量避免多徑傳輸效應(yīng)的影響。同時(shí)可采取空間分集或極化分集的措施加以對(duì)應(yīng)。2. 電波的繞射傳播電波在傳播途徑上遇到障礙物時(shí)，總是力圖繞過(guò)障礙物，再向前傳播。這種現(xiàn)象叫做電波的繞射。超短波的繞射能力較弱，在高大建筑物后面會(huì)形成所謂的“陰影區(qū)”。信號(hào)質(zhì)量受到影響的程度不僅和接收天線(xiàn)距建筑物的距離及建筑物的高度有關(guān)，還和頻率有關(guān)。例如一個(gè)建筑物的高度為米，在距建筑物米處接收的信號(hào)質(zhì)量幾乎不受影響，但在距建筑物米處，接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)將比無(wú)高摟時(shí)明顯減弱。這時(shí)，如果接收的是兆赫的電視信號(hào)，接收信號(hào)

8、場(chǎng)強(qiáng)比無(wú)高摟時(shí)減弱分貝，當(dāng)接收兆赫的電視信號(hào)時(shí)，接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)將比無(wú)高摟時(shí)減弱分貝。如果建筑物的高度增加到米時(shí)，則在距建筑物米以?xún)?nèi)，接收信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)都將受到影響，因而有不同程度的減弱。也就是說(shuō)，頻率越高，建筑物越高、越近，影響越大。相反，頻率越低，建筑物越矮、越遠(yuǎn)，影響越小。因此，架設(shè)天線(xiàn)選擇基站場(chǎng)地時(shí)，必須按上述原則來(lái)考慮對(duì)繞射傳播可能產(chǎn)生的各種不利因素，并努力加以避免。3 天線(xiàn)輻射電磁波的基本原理導(dǎo)線(xiàn)載有交變電流時(shí)，就可以形成電磁波的輻射，輻射的能力與導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)短和形狀有關(guān).如果導(dǎo)線(xiàn)位置如圖由于兩導(dǎo)線(xiàn)的距離很近，且兩導(dǎo)線(xiàn)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)幾乎可以抵消，因而輻射很微弱。如果將兩導(dǎo)線(xiàn)張開(kāi)，這時(shí)由于兩

9、導(dǎo)線(xiàn)的電流方向相同，由兩導(dǎo)線(xiàn)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相同，因而輻射較強(qiáng)。當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度L遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)的電流很小，輻射很微弱. 當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度增大到可與波長(zhǎng)相比擬時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)上的電流就大大增加，因而就能形成較強(qiáng)的輻射。通常將上述能產(chǎn)生顯著輻射的直導(dǎo)線(xiàn)稱(chēng)為振子。 3.1 對(duì)稱(chēng)振子兩臂長(zhǎng)度相等的振子叫做對(duì)稱(chēng)振子。每臂長(zhǎng)度為四分之一波長(zhǎng)。全長(zhǎng)與波長(zhǎng)相等的振子，稱(chēng)為全波對(duì)稱(chēng)振子。將振子折合起來(lái)的，稱(chēng)為折合振子。1/4波長(zhǎng)振子1/4波長(zhǎng)1/2波長(zhǎng)波長(zhǎng)1/2波長(zhǎng)一個(gè)1/2波長(zhǎng)的對(duì)稱(chēng)振子 在800MHz 約 200mm長(zhǎng) 400MHz 約 400mm 長(zhǎng)3.2 天線(xiàn)的輸入阻抗天線(xiàn)和饋線(xiàn)的連接端，即饋電點(diǎn)兩端感應(yīng)的

10、信號(hào)電壓與信號(hào)電流之比，稱(chēng)為天線(xiàn)的輸入阻抗。輸入阻抗有電阻分量和電抗分量。輸入阻抗的電抗分量會(huì)減少?gòu)奶炀€(xiàn)進(jìn)入饋線(xiàn)的有效信號(hào)功率。因此，必須使電抗分量盡可能為零，使天線(xiàn)的輸入阻抗為純電阻。輸入阻抗與天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)和工作波長(zhǎng)有關(guān)，基本半波振子，即由中間對(duì)稱(chēng)饋電的半波長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)，其輸入阻抗為（73.142.5）歐姆。當(dāng)把振子長(zhǎng)度縮短時(shí)，就可以消除其中的電抗分量，使天線(xiàn)的輸入阻抗為純電阻，即使半波振子的輸入阻抗為73.1歐（標(biāo)稱(chēng)75歐）。而全長(zhǎng)約為一個(gè)波長(zhǎng)，且折合彎成形管形狀由中間對(duì)稱(chēng)饋電的折合半波振子，可看成是兩個(gè)基本半波振子的并聯(lián)，而輸入阻抗為基本半波振子輸入阻抗的四倍，即292歐（標(biāo)稱(chēng)300歐）。3.3

11、 天線(xiàn)的方向性天線(xiàn)的方向性是指天線(xiàn)向一定方向輻射電磁波的能力。對(duì)于接收天線(xiàn)而言，方向性表示天線(xiàn)對(duì)不同方向傳來(lái)的電波所具有的接收能力。天線(xiàn)的方向性的特性曲線(xiàn)通常用方向圖來(lái)表示.方向圖可用來(lái)說(shuō)明天線(xiàn)在空間各個(gè)方向上所具有的發(fā)射或接收電磁波的能力。天線(xiàn)方向圖3.4 天線(xiàn)的工作頻率范圍(帶寬)無(wú)論是發(fā)射天線(xiàn)還是接收天線(xiàn)，它們總是在一定的頻率范圍內(nèi)工作的，通常，工作在中心頻率時(shí)天線(xiàn)所能輸送的功率最大，偏離中心頻率時(shí)它所輸送的功率都將減小，據(jù)此可定義天線(xiàn)的頻率帶寬。 有幾種不同的定義： 一種是指天線(xiàn)增益下降三分貝時(shí)的頻帶寬度； 一種是指在規(guī)定的駐波比下天線(xiàn)的工作頻帶寬度。 在移動(dòng)通信系統(tǒng)中是按后一種定義的

12、，具體的說(shuō)，就是當(dāng)天線(xiàn)的輸入駐波比1.5時(shí)，天線(xiàn)的工作帶寬。當(dāng)天線(xiàn)的工作波長(zhǎng)不是最佳時(shí)天線(xiàn)性能要下降在天線(xiàn)工作頻帶內(nèi),天線(xiàn)性能下降不多,仍然是可以接受的。在890MHz在820MHz在 850MHz1/2 波長(zhǎng)振子最佳天線(xiàn)振子在 820 MHz 1/2 波長(zhǎng) 為 180mm, 在890 MHz 為 170mm 175mm對(duì) 850MHz 將是最佳的該天線(xiàn)的頻帶寬度 = 890 - 820 = 70MHz3.5 天線(xiàn)的功能:控制輻射能量的去向一個(gè)單一的對(duì)稱(chēng)振子具有“面包圈” 形的方向圖側(cè)視頂視在地平面上，為了把信號(hào)集中到所需要的地方，要求把“面包圈” 壓成扁平的。對(duì)稱(chēng)振子組陣能夠控制輻射能構(gòu)成“

13、扁平的面包圈”一個(gè)對(duì)稱(chēng)振子假設(shè)在接收機(jī)中有1mW功率 在陣中有4個(gè)對(duì)稱(chēng)振子 在接收機(jī)中就有4 mW功率增益是指在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線(xiàn)與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的平方之比，即功率之比。增益一般與天線(xiàn)方向圖有關(guān)，方向圖主瓣越窄，后瓣、副瓣越小，增益越高。在這兒增益= 10log(4mW/1mW) = 6dBd 更加集中的信號(hào)利用反射板可把輻射能控制聚焦到一個(gè)方向(頂視)天線(xiàn)反射面放在陣列的一邊構(gòu)成扇形覆蓋天線(xiàn)“扇形覆蓋天線(xiàn) ”將在接收機(jī)中有8mW功率 “全向陣” 例如在接收機(jī)中為4mW功率 在我們的“扇形覆蓋天線(xiàn)”中，反射面把功率聚焦到一個(gè)方向進(jìn)一步提高了增益。這里, “

14、扇形覆蓋天線(xiàn)” 與單個(gè)對(duì)稱(chēng)振子相比的增益為10log(8mW/1mW) = 9dBd3.6 dBd 和 dBi的區(qū)別一個(gè)單一對(duì)稱(chēng)振子具有面包圈形的方向圖輻射 一個(gè)各向同性的輻射器在所有方向具有相同的輻射2.17dB一個(gè)天線(xiàn)與對(duì)稱(chēng)振子相比較的增益用“dBd”表示一個(gè)天線(xiàn)與各向同性輻射器相比較的增益用“dBi”表示 例如: 3dBd = 5.17dBi 對(duì)稱(chēng)振子的增益為2.17dB 3.7 前后比方向圖中，前后瓣最大電平之比稱(chēng)為前后比。它大，天線(xiàn)定向接收性能就好?；景氩ㄕ褡犹炀€(xiàn)的前后比為，所以對(duì)來(lái)自振子前后的相同信號(hào)電波具有相同的接收能力。后向功率前向功率以dB表示的前后比= 10 log 典型

15、值為 25dB 左右目的是有一個(gè)盡可能小的反向功率(前向功率)(反向功率) 3.8 波束寬度在方向圖中通常都有兩個(gè)瓣或多個(gè)瓣，其中最大的瓣稱(chēng)為主瓣，其余的瓣稱(chēng)為副瓣。主瓣兩半功率點(diǎn)間的夾角定義為天線(xiàn)方向圖的波瓣寬度。稱(chēng)為半功率（角）瓣寬。主瓣瓣寬越窄，則方向性越好，抗干擾能力越強(qiáng)。方位即水平面方向圖120° (eg)峰值 - 10dB點(diǎn) - 10dB點(diǎn)10dB 波束寬度3dB 波束寬度 - 3dB點(diǎn)峰值60° (eg) - 3dB點(diǎn)俯仰面即垂直面方向圖15° (eg)峰值- 3dB點(diǎn)- 3dB點(diǎn)32° (eg)峰值- 10dB點(diǎn)- 10dB點(diǎn)下旁瓣抑制上

16、旁瓣抑制 方向圖旁瓣顯示 3.9 天線(xiàn)增益與方向圖的關(guān)系一般說(shuō)來(lái)，天線(xiàn)的主瓣波束寬度越窄，天線(xiàn)增益越高當(dāng)旁瓣電平及前后比正常的情況下，可用下式近似表示對(duì)反射面天線(xiàn)，則由于有效照射效率因素的影響，故3.10 天線(xiàn)的下傾為使波束指向朝向地面, 需要天線(xiàn)下傾。目前實(shí)現(xiàn)天線(xiàn)俯仰角的方法主要有兩種： 機(jī)械下傾； 電下傾，如圖：機(jī)械下傾由圖可以看出電下傾無(wú)下傾機(jī)械下傾方法。當(dāng)下傾角度達(dá)到10o時(shí)，水平方向圖嚴(yán)重變形，必然產(chǎn)生越區(qū)覆蓋；而電下傾時(shí)，水平方向圖基本保持不變。10°機(jī)械下傾6° 電下傾+ 4° 機(jī)械下傾10°電下傾由此可看出采用機(jī)械下傾天線(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中所存

17、在的問(wèn)題，也可看出用電下傾天線(xiàn)在性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于機(jī)械下傾天線(xiàn)。 關(guān)于傳輸線(xiàn)的幾個(gè)基本概念連接天線(xiàn)和發(fā)射（或接收）機(jī)輸出（或輸入）端的導(dǎo)線(xiàn)稱(chēng)為傳輸線(xiàn)或饋線(xiàn)。傳輸線(xiàn)的主要任務(wù)是有效地傳輸信號(hào)能量。因此它應(yīng)能將天線(xiàn)接收的信號(hào)以最小的損耗傳送到接收機(jī)輸入端，或?qū)l(fā)射機(jī)發(fā)出的信號(hào)以最小的損耗傳送到發(fā)射天線(xiàn)的輸入端，同時(shí)它本身不應(yīng)拾取或產(chǎn)生雜散干擾信號(hào)。這樣，就要求傳輸線(xiàn)必須屏蔽或平衡。當(dāng)傳輸線(xiàn)的幾何長(zhǎng)度等于或大于所傳送信號(hào)的波長(zhǎng)時(shí)就叫做長(zhǎng)傳輸線(xiàn)，簡(jiǎn)稱(chēng)長(zhǎng)線(xiàn)。.1 傳輸線(xiàn)的種類(lèi)超短波段的傳輸線(xiàn)一般有兩種：平行線(xiàn)傳輸線(xiàn)和同軸電纜傳輸線(xiàn)（微波傳輸線(xiàn)有波導(dǎo)和微帶等） 。平行線(xiàn)傳輸線(xiàn)通常由兩根平行的導(dǎo)線(xiàn)組成。它是對(duì)稱(chēng)

18、式或平衡式的傳輸線(xiàn)。這種饋線(xiàn)損耗大，不能用于UHF頻段。同軸電纜傳輸線(xiàn)的兩根導(dǎo)線(xiàn)為芯線(xiàn)和屏蔽銅網(wǎng)，因銅網(wǎng)接地，兩根導(dǎo)體對(duì)地不對(duì)稱(chēng)，因此叫做不對(duì)稱(chēng)式或不平衡式傳輸線(xiàn)。同軸電纜工作頻率范圍寬，損耗小，對(duì)靜電耦合有一定的屏蔽作用，但對(duì)磁場(chǎng)的干擾卻無(wú)能為力。使用時(shí)切忌與有強(qiáng)電流的線(xiàn)路并行走向，也不能靠近低頻信號(hào)線(xiàn)路。.2 傳輸線(xiàn)的特性阻抗無(wú)限長(zhǎng)傳輸線(xiàn)上各點(diǎn)電壓與電流的比值等于特性阻抗，用符號(hào)。表示。同軸電纜的特性阻抗 。138/r×log(D/d)歐姆。通常。=50歐姆/或75歐姆 式中，D為同軸電纜外導(dǎo)體銅網(wǎng)內(nèi)徑； d為其芯線(xiàn)外徑； r為導(dǎo)體間絕緣介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)。由上式不難看出，饋線(xiàn)特

19、性阻抗與導(dǎo)體直徑、導(dǎo)體間距和導(dǎo)體間介質(zhì)的介電常數(shù)有關(guān)，與饋線(xiàn)長(zhǎng)短、工作頻率以及饋線(xiàn)終端所接負(fù)載阻抗大小無(wú)關(guān)。.3 饋線(xiàn)衰減常數(shù)信號(hào)在饋線(xiàn)里傳輸，除有導(dǎo)體的電阻損耗外，還有絕緣材料的介質(zhì)損耗。這兩種損耗隨饋線(xiàn)長(zhǎng)度的增加和工作頻率的提高而增加。因此，應(yīng)合理布局盡量縮短饋線(xiàn)長(zhǎng)度。損耗的大小用衰減常數(shù)表示。單位用分貝（dB）米或分貝百米表示。這里順便再說(shuō)明一下分貝的概念，當(dāng)輸入功率為。輸出功率為時(shí)，傳輸損耗可用表示，(dB)10×log(。/)(分貝)。.4 匹配的概念什么叫匹配？我們可簡(jiǎn)單地認(rèn)為，饋線(xiàn)終端所接負(fù)載阻抗等于饋線(xiàn)特性阻抗。時(shí)，稱(chēng)為饋線(xiàn)終端是匹配連接的。當(dāng)使用的終端負(fù)載是天線(xiàn)時(shí)，

20、如果天線(xiàn)振子較粗，輸入阻抗隨頻率的變化就較小，容易和饋線(xiàn)保持匹配，這時(shí)振子的工作頻率范圍就較寬。反之，則較窄。在實(shí)際工作中，天線(xiàn)的輸入阻抗還會(huì)受周?chē)矬w存在和雜散電容的影響。為了使饋線(xiàn)與天線(xiàn)嚴(yán)格匹配，在架設(shè)天線(xiàn)時(shí)還需要通過(guò)測(cè)量，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)，或加裝匹配裝置。匹配和失配例要獲得良好的電性能阻抗必須匹配電纜 50 ohms天線(xiàn)50 ohms 80 ohms4.5 反射損耗當(dāng)饋線(xiàn)和天線(xiàn)匹配時(shí)，高頻能量全部被負(fù)載吸收，饋線(xiàn)上只有入射波，沒(méi)有反射波。饋線(xiàn)上傳輸?shù)氖切胁?，饋線(xiàn)上各處的電壓幅度相等，饋線(xiàn)上任意一點(diǎn)的阻抗都等于它的特性阻抗。而當(dāng)天線(xiàn)和饋線(xiàn)不匹配時(shí)，也就是天線(xiàn)阻抗不等于饋線(xiàn)特性阻抗時(shí)，負(fù)

21、載就不能全部將饋線(xiàn)上傳輸?shù)母哳l能量吸收，而只能吸收部分能量。入射波的一部分能量反射回來(lái)形成反射波。朝前: 10W50ohms80 ohms9.5 W返回: 0.5W這里的反射損耗為 10log(10/0.5) = 13dB、VSWR 是反射損耗的另一種計(jì)量4.6 饋線(xiàn)和天線(xiàn)的電壓駐波比在不匹配的情況下,饋線(xiàn)上同時(shí)存在入射波和反射波。兩者疊加，在入射波和反射波相位相同的地方振幅相加最大，形成波腹；而在入射波和反射波相位相反的地方振幅相減為最小，形成波節(jié)。其它各點(diǎn)的振幅則介于波幅與波節(jié)之間。這種合成波稱(chēng)為駐波。反射波和入射波幅度之比叫作反射系數(shù)。反射波幅度 （。） 反射系數(shù) 入射波幅度 （。） 駐

22、波波腹電壓與波節(jié)電壓幅度之比稱(chēng)為駐波系數(shù)，也叫電壓駐波比(VSWR) 駐波波腹電壓幅度最大值max （1+） 駐波系數(shù) 駐波波節(jié)電壓輻度最小值min （1-）終端負(fù)載阻抗和特性阻抗越接近，反射系數(shù)越小，駐波系數(shù)越接近于，匹配也就越好。.7 平衡裝置電源、負(fù)載和傳輸線(xiàn)，根據(jù)它們對(duì)地的關(guān)系，都可以分成平衡和不平衡兩類(lèi)。若電源兩端與地之間的電壓大小相等，極性相反，就稱(chēng)為平衡電源，否則稱(chēng)為不平衡電源；與此相似，若負(fù)載兩端或傳輸線(xiàn)兩導(dǎo)體與地之間阻抗相同，則稱(chēng)為平衡負(fù)載或平衡（饋線(xiàn)）傳輸線(xiàn)，否則為不平衡負(fù)載或不平衡（饋線(xiàn)）傳輸線(xiàn)。在不平衡電源或不平衡負(fù)載之間應(yīng)當(dāng)用同軸電纜連接，在平衡電源與平衡負(fù)載之間應(yīng)當(dāng)

23、用平行（饋線(xiàn)）傳輸線(xiàn)連接，這樣才能有效地傳輸電磁能，否則它們的平衡性或不平衡性將遭到破壞而不能正常工作。為了解決這個(gè)問(wèn)題，通常在中間加裝“平衡不平衡”的轉(zhuǎn)換裝置，一般稱(chēng)為平衡變換器。二分之一波長(zhǎng)平衡變換器又稱(chēng)“”形平衡變換器，它用于不平衡饋線(xiàn)與平衡負(fù)載連接時(shí)的平衡變換，并有阻抗變換作用。移動(dòng)通信系統(tǒng)中，采用的同軸電纜通常特性阻抗為50歐，所以還必須采用適當(dāng)間距的振子將折合式半波振子天線(xiàn)的阻抗調(diào)整到200歐左右，才能實(shí)現(xiàn)最終與主饋線(xiàn)50歐同軸電纜的阻抗匹配。等效為RL/2RL/2/2四分之一波長(zhǎng)平衡-不平衡變換器利用四分之一波長(zhǎng)短路傳輸線(xiàn)終端為高頻開(kāi)路的性質(zhì)實(shí)現(xiàn)天線(xiàn)平衡輸入端口與同軸饋線(xiàn)不平衡輸出端口之間的平衡-不平衡變換。同軸饋線(xiàn)導(dǎo)電反射底板/2長(zhǎng)對(duì)稱(chēng)振子1/4波長(zhǎng)5 典型的移動(dòng)基站天線(xiàn)技術(shù)指標(biāo)綜述l 頻率范圍MHz820 890l 頻帶寬度MHz70l 增益dBi15l 極化 垂直l 阻抗W 50l 反射損耗dB>18l 前后比dB>30l 下傾角(可調(diào))2 - 10 ° l 半功率(3dB) 波束寬度方位64 ° 俯仰18 °l 10分貝 (