文档介绍：RF 优化指导书 1 天线理论基础无线电波的极化什么叫无线电波?无线电波是一种能量传输形式,在传播过程中,电场和磁场在空间是相互垂直的, 同时这两者又都垂直于传播方向。无线电波在空间传播时, 其电场方向是按一定的规律而变化的, 这种现象称为无线电波的极化。无线电波的电场方向称为电波的极化方向。如果电波的电场方向垂直于地面, 我们就称它为垂直极化波。如果电波的电场方向与地面平行,则称它为水平极化波。天线的极化:天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向。双极化天线: 两个天线为一个整体,两个独立的波。圆极化波如果电波在传播过程中电场的方向是旋转的,就叫做椭圆极化波。旋转过程中,如果电场的幅度,即大小保持不变,我们就叫它为圆极化波。向传播方向看去顺时针方向旋转的叫右旋圆极化波, 反时针方向旋转的叫做左旋圆极化波。垂直极化波要用具有垂直极化特性的天线来接收; 水平极化波要用具有水平极化特性的天线来接收; 右旋圆极化波要用具有右旋圆极化特性的天线来接收;而左旋圆极化波要用具有左旋圆极化特性的天线来接收。当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时, 在接收过程中通常都要产生极化损失, 例如: 当用圆极化天线接收任一线极化波, 或用线极化天线接收任一圆极化波时, 都要产生3分贝的极化损失, 即只能接收到来波的一半能量。极化损失当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时, 在接收过程中通常都要产生极化损失, 例如: 当用圆极化天线接收任一线极化波, 或用线极化天线接收任一圆极化波时, 都要产生3分贝的极化损失, 即只能接收到来波的一半能量;当接收天线的极化方向(例如水平或右旋圆极化)与来波的极化方向( 相应为垂直或左旋圆极化) 完全正交时, 接收天线也就完全接收不到来波的能量,这时称来波与接收天线极化是隔离的。对称振子导线载有交变电流时, 就可以形成电磁波的辐射, 辐射的能力与导线的长短和形状有关. 如果导线位置如由于两导线的距离很近, 且两导线所产生的感应电动势几乎可以抵消,因而辐射很微弱。如果将两导线张开,这时由于两导线的电流方向相同,由两导线所产生的感应电动势方向相同, 因而辐射较强。当导线的长度l远小于波长时, 导线的电流很小, 辐射很微弱. 当导线的长度增大到可与波长相比拟时,导线上的电流就大大增加, 因而就能形成较强的辐射。通常将上述能产生显著辐射的直导线称为振子。天线的方向性天线的方向性是指天线向一定方向辐射电磁波的能力。对于接收天线而言, 方向性表示天线对不同方向传来的电波所具有的接收能力。天线的方向性的特性曲线通常用方向图来表示. 方向图可用来说明天线在空间各个方向上所具有的发射或接收电磁波的能力。天线的工作频率范围( 带宽) 无论是发射天线还是接收天线,它们总是在一定的频率范围内工作的, 通常, 工作在中心频率时天线所能输送的功率最大, 偏离中心频率时它所输送的功率都将减小,据此可定义天线的频率带宽。有几种不同的定义: 一种是指天线增益下降三分贝时的频带宽度; 一种是指在规定的驻波比下天线的工作频带宽度。在移动通信系统中是按后一种定义的, 具体的说, 就是当天线的输入驻波比≤ 时,天线的工作带宽。当天线的工作波长不是最佳时天线性能要下降在天线工作频带内, 天线性能下降不多, 仍然是可以接受的。在 820 MHz 1/2 波长为 180mm, 在 890 MHz 为 170mm , 175mm 对 850MHz 将是最佳的,该天线的频带宽度= 890 - 820 = 70MHz 。天线增益增益是指在输入功率相等的条件下, 实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的场强的平方之比, 即功率之比。增益一般与天线方向图有关,方向图主瓣越窄,后瓣、副瓣越小,增益越高。利用反射板可把辐射能控制聚焦到一个方向, 反射面放在阵列的一边构成扇形覆盖天线在我们的“扇形覆盖天线”中, 反射面把功率聚焦到一个方向进一步提高了增益。这里,“扇形覆盖天线”与单个对称振子相比的增益为 10log(8mW/1mW) =9 dBd 前后比方向图中, 前后瓣最大电平之比称为前后比。它大, 天线定向接收性能就好。基本半波振子天线的前后比为1 , 所以对来自振子前后的相同信号电波具有相同的接收能力。前后比= 10log (前向功率) /( 后向功率),典型值为 25dB 左右,目的是有一个尽可能小的反向功率。波束宽度在方向图中通常都有两个瓣或多个瓣, 其中最大的瓣称为主瓣, 其余的瓣称为副瓣。主瓣两半功率点间的夹角定义为天线方向图的波瓣宽度。称为半功率(角) 瓣宽。主瓣瓣宽越窄, 则方向性越好, 抗干扰能力越强。 2 ,传输线基本理论传输线基本概