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。天线的天线选择应根据具体的应用需求和环境条件进行。武汉原理天线功分器
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。南京船舶天线批发天线的天线带宽是指其能够工作的频率范围。
在移动无线电环境中信号衰落会产生严重问题。随着移动台的移动,瑞利衰落随信号瞬时值快速变动,而对数正态衰落随信号平均值(中值)变动。这两者是构成移动通信接收信号不稳定的主要因素,它使接收信号**地恶化了。虽然通过增加发信功率、天线尺寸和高度等方法能取得改善,但采用这些方法在移动通信中比较昂贵,有时也显得不切实际:而采用分集方法即在若干个支路上接收相互间相关性很小的载有同一消息的信号,然后通过合并技术再将各个支路信号合并输出,那么便可在接收终端上**降低深衰落的概率。通常在接收站址使用分集技术,因为接收设备是无源设备,所以不会产生任何干扰。分集的形式可分为两类,一是显分集,二是隐分集。下面*讨论显分集,它又可以分为基站显分集与一般显分集两类。
在移动通信系统中,天线的作用就是建立各无线之间的无线传输线路。为了保证基站与业务区域内的移动站之间的通信,在该业务区域内,无线电波的能量应尽可能的均匀辐射,并且天线增益应尽可能高。由于业务区域的宽度范围已经确定,所以不能通过压扁水平面波束宽度来提高天线增益,垂直线阵天线能有效地提高天线增益。在蜂窝系统中,基站天线的增益通常在7--15dBd之间。多信道通信是提高通信容量,改善频率复用的**常用措施。这就要求具有宽频带特性及合分路功能。目前国内的GSM蜂窝系统中基站设备频带宽度为890--960MHz,其中890--915MHz用于收信,935-960MHz用于发信,天线带宽要求大于8%,带内VSWR小于。当天线既放射又接收时,就会产生无源交调,因而增加交调干扰。由于用户的急剧增加,通信信道缺乏已成为城市通信的严峻问题,因此猛烈地要求使用频率复用技术。虽然蜂窝系统具有利用频率复用技术的优势,但其有效性依靠于基站天线的辐射方向图。主波束倾斜和波束赋形技术有效地促进了频率复用。 天线的性能可以通过增加天线的高度或改变天线的方向来改善。
对应不同的波束下倾方法,天线分为电调天线和机械天线。电调天线采用机械加电子方法下倾15°后,天线方向图形状改变不大,主方向覆盖距离明显缩短,整个天线方向图都在本基站扇区内,增加下倾角度,可以使扇区覆盖面积缩小,但不会产生干扰,这样的方向图是我们需要的。电调天线有两种,一种是预设固定电气下倾角天线;另外一种是可以在现场根据需要进行电气下倾角调整的天线,下面描述的是后一种电调天线。而机械天线下倾15°后,天线方向图形状改变很大,从没有下倾时的鸭梨形变为纺锤形,虽然主瓣方向覆盖距离明显缩短,但是整个天线方向图不是都在本基站扇区内,在相邻基站扇区内也会收到该基站的信号,造成干扰。造成这种情况的原因是:电调天线与地面垂直安装(可以选择0°~5°机械下倾),天线安装好以后,在调整天线下倾角度过程中,天线本身不动,是通过电信号调整天线振子的相位,改变水平分量和垂直分量的幅值大小,改变合成分量场强强度,使天线的覆盖距离改变,天线每个方向的场强强度同时增大或减小,从而保证在改变倾角后,天线方向图形状变化不大。 天线的增益是衡量天线接收或发送信号能力的指标。华强北GPS天线工艺
天线的主要功能是将电磁波转换为电信号或将电信号转换为电磁波。武汉原理天线功分器
无线电通信系统在运作的过程中会对天线的导体造成影响,即导体出现损耗情况。一旦天线导体出现这样的情况,就会严重影响无线电信号传输的效率和质量,从而给无线电通信系统的平稳运作带来阻碍。但是,天线在无线电通信系统中还有另外一个作用,那就是进行能量的转换,即将天线运行过程中的功率转换成电磁波。当天线进行能量转换的时候,其导体的损耗就会明显的降低,从而确保了无线电通信信号的传输质量。如果相关工作人员将馈线合理的应用到天线的运作中,也能为降低天线导体的损害提供帮助。因为馈线的支持能够有效的提升天线的辐射电阻,这样无线通信信號的损耗几率就会降低,从而提高天线能量装换的质量,为信号的传输提供保障。武汉原理天线功分器