现代无线通信天线学习教案.pptx

《现代无线通信天线学习教案.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代无线通信天线学习教案.pptx（55页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、现代现代(xindi)无线通信天线无线通信天线第一页，共55页。天线天线(tinxin)基础知识基础知识1 1 天线天线天线天线2 2 电波传播电波传播电波传播电波传播(chunb)(chunb)的几个基本概念的几个基本概念的几个基本概念的几个基本概念 3 3 传输线的几个基本概念传输线的几个基本概念传输线的几个基本概念传输线的几个基本概念 4 4 基站天馈系统基站天馈系统基站天馈系统基站天馈系统第1页/共55页第二页，共55页。1 天线天线(tinxin)1.1 天线的作用天线的作用(zuyng)与与地位地位1.2 对称振子对称振子1.3 天线方向性的讨论天线方向性的讨论1.4 天线的极化天

2、线的极化1.5 天线的输入阻抗天线的输入阻抗 Zin 1.6 天线的工作频率范围（频天线的工作频率范围（频带宽度）带宽度）1.7 移动通信常用的基站天线、移动通信常用的基站天线、直放站天线与室内天线直放站天线与室内天线 第2页/共55页第三页，共55页。1.1 天线天线(tinxin)的作用与地位的作用与地位无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。由天线以电磁波形式辐射

3、出去。由天线以电磁波形式辐射出去。由天线以电磁波形式辐射出去。对于众多品种的天线，进行适当的分类对于众多品种的天线，进行适当的分类对于众多品种的天线，进行适当的分类对于众多品种的天线，进行适当的分类(fn li)(fn li)是必要的：是必要的：是必要的：是必要的：按用途分类按用途分类按用途分类按用途分类(fn li)(fn li)，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；按工作频段分类按工作频段分类按工作频段分类按工作频段分类(fn li)(fn li)，可分为短波天线、超短

4、波天线、微波天，可分为短波天线、超短波天线、微波天，可分为短波天线、超短波天线、微波天，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；线等；线等；线等；按方向性分类按方向性分类按方向性分类按方向性分类(fn li)(fn li)，可分为全向天线、定向天线等；，可分为全向天线、定向天线等；，可分为全向天线、定向天线等；，可分为全向天线、定向天线等；按外形分类按外形分类按外形分类按外形分类(fn li)(fn li)，可分为线状天线、面状天线等；，可分为线状天线、面状天线等；，可分为线状天线、面状天线等；，可分为线状天线、面状天线等；第3页/共55页第四页，共55页。电磁波的辐射电磁波的辐射(fsh)第

5、4页/共55页第五页，共55页。1.2 对称对称(duchn)振子振子1/4波长波长对称振子对称振子1/4波长波长1/2波长波长第5页/共55页第六页，共55页。1.3 天线天线(tinxin)方向性的讨论方向性的讨论 1.3.1 天线方向性 1.3.2 天线方向性增强 1.3.3 增益1.3.4 波瓣宽度1.3.5 前后(qinhu)比1.3.6 天线增益的近似计算式1.3.7 上旁瓣抑制 第6页/共55页第七页，共55页。1.3.1 天线(tinxin)方向性发射天线的基本功能发射天线的基本功能发射天线的基本功能发射天线的基本功能把从馈线取得的能量向周围把从馈线取得的能量向周围把从馈线取得

6、的能量向周围把从馈线取得的能量向周围(zhuwi)(zhuwi)空间辐射出去空间辐射出去空间辐射出去空间辐射出去把大部分能量朝所需的方向辐射把大部分能量朝所需的方向辐射把大部分能量朝所需的方向辐射把大部分能量朝所需的方向辐射 立体立体(lt)方向图方向图 垂直面方向图垂直面方向图 水平面方向图水平面方向图第7页/共55页第八页，共55页。1.3.1 天线(tinxin)方向性 方向图可以方向图可以(ky)(ky)是三维的，也可以是三维的，也可以(ky)(ky)是二维的。是二维的。E-E-平面方向图：与电场方向平行，且包含最大辐射方向的平平面方向图：与电场方向平行，且包含最大辐射方向的平面方向图

7、。面方向图。H-H-平面方向图：与磁场方向平行，即与电场方向垂直，且包平面方向图：与磁场方向平行，即与电场方向垂直，且包含最大辐射方向的平面方向图。含最大辐射方向的平面方向图。第8页/共55页第九页，共55页。1.3.2 天线(tinxin)方向性增强 立体方向图立体方向图 垂直面方向图垂直面方向图平面反射板平面反射板（垂直阵列（垂直阵列 不带平面反射板）不带平面反射板）（垂直阵列（垂直阵列 带平面反射板）带平面反射板）全向阵全向阵 扇形区覆盖扇形区覆盖第9页/共55页第十页，共55页。1.3.3 增益(zngy)增益：在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的增益：在输入功率相等的条件下，实际

8、天线与理想的增益：在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的增益：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信号的功率密度之辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。比。比。比。定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。半波对称振子的增益为半波对称振子的增益为半波对称振子的增益为半波对称振子的增益为G=2.15dBiG=2.15dBi。4

9、 4个半波对称振子沿垂线上下排列，构成一个垂直四元个半波对称振子沿垂线上下排列，构成一个垂直四元个半波对称振子沿垂线上下排列，构成一个垂直四元个半波对称振子沿垂线上下排列，构成一个垂直四元(s yun)(s yun)阵，其增益约为阵，其增益约为阵，其增益约为阵，其增益约为G=8.15dBi(dBiG=8.15dBi(dBi这个单位这个单位这个单位这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源)。如果以半波对称振子作比较对象，其增益的单位是如果以半波对称振子作比较对象，其增益的单位是如果以半

10、波对称振子作比较对象，其增益的单位是如果以半波对称振子作比较对象，其增益的单位是dBddBd。第10页/共55页第十一页，共55页。1.3.4 波瓣宽度(kund)-10dB点点-10dB10dB点点10dB波束宽度波束宽度-3dB点点3dB波束宽度波束宽度-3dB3dB点点第11页/共55页第十二页，共55页。1.3.5 前后(qinhu)比F/BF/B =10 Lg 10 Lg（前向功率密度（前向功率密度/后向功率密度）后向功率密度）后向后向功率功率前向前向功率功率第12页/共55页第十三页，共55页。1.3.6 天线(tinxin)增益的近似计算式天线主瓣宽度越窄，增益天线主瓣宽度越窄，

11、增益天线主瓣宽度越窄，增益天线主瓣宽度越窄，增益(zngy)(zngy)越高。越高。越高。越高。对于一般天线对于一般天线对于一般天线对于一般天线:n对于对于(duy)抛物面天线：抛物面天线：n对于直立全向天线：对于直立全向天线：第13页/共55页第十四页，共55页。1.3.7 上旁瓣抑制(yzh)第14页/共55页第十五页，共55页。1.4 天线天线(tinxin)的极化的极化 天线向周围空间辐射电磁波。电磁波由电场和磁场构成。人们天线向周围空间辐射电磁波。电磁波由电场和磁场构成。人们(rn men)(rn men)规定：电规定：电场的方向就是天线极化方向。一般使用的天线为单极化的。场的方向就

12、是天线极化方向。一般使用的天线为单极化的。EE垂直极化垂直极化 水平极化水平极化第15页/共55页第十六页，共55页。1.4.1 双极化(j hu)天线 V/H（垂直(chuzh)/水平）型 双 极 化 +45/-45型 双 极 化第16页/共55页第十七页，共55页。1.4.2 极化(j hu)损失 垂直极化波要用具有垂直极化波要用具有(jyu)(jyu)垂直极化特性的天线来垂直极化特性的天线来接收，水平极化波要用具有接收，水平极化波要用具有(jyu)(jyu)水平极化特性的水平极化特性的天线来接收。右旋圆极化波要用具有天线来接收。右旋圆极化波要用具有(jyu)(jyu)右旋圆右旋圆极化特性

13、的天线来接收，而左旋圆极化波要用具有极化特性的天线来接收，而左旋圆极化波要用具有(jyu)(jyu)左旋圆极化特性的天线来接收。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，当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时，接收到的信号都会变小，也就是说，发生极化损失。接收到的信号都会变小，也就是说，发生极化损失。当接收天线的极化方向与来波的极化方向完全正交当接收天线的极化方向与来波的极化方向完全正交时，天线就完全接收不到来波的能量，这种情况下时，天线就完全接收不到来波的能量，这种情况下极化损失为最大，称极化完全隔离。极化损失为最大，称极化完全隔离。第17页/共55页第

14、十八页，共55页。1.5 天线天线(tinxin)的输入阻抗的输入阻抗 Zin 定义：天线输入端信号电压与信号电流之比，称定义：天线输入端信号电压与信号电流之比，称为天线的输入阻抗。为天线的输入阻抗。输入阻抗具有电阻分量输入阻抗具有电阻分量 Rin Rin 和电抗分量和电抗分量 Xin Xin，即，即 Zin=Rin+jXin Zin=Rin+jXin。电抗分量的存在会减少电抗分量的存在会减少(jinsho)(jinsho)天线从馈线对天线从馈线对信号功率的提取，因此，必须使电抗分量尽可能信号功率的提取，因此，必须使电抗分量尽可能为零，也就是应尽可能使天线的输入阻抗为纯电为零，也就是应尽可能使

15、天线的输入阻抗为纯电阻。阻。第18页/共55页第十九页，共55页。1.6 天线天线(tinxin)的工作频率范的工作频率范围（频带宽度）围（频带宽度）两种不同的定义在驻波比SWR 2 条件下，天线的工作频带宽度；天线增益下降 3 分贝范围内的频带宽度。注：在移动通信(tng xn)系统中，通常是按前一种定义的 第19页/共55页第二十页，共55页。1 1 1 1、通过观测天线的、通过观测天线的、通过观测天线的、通过观测天线的S11S11S11S11参数，参数，参数，参数，S11S11S11S11参数低于参数低于参数低于参数低于-10dB-10dB-10dB-10dB的频段的频段的频段的频段都属

16、于都属于都属于都属于(shy)(shy)(shy)(shy)天线的工作带宽。天线的工作带宽。天线的工作带宽。天线的工作带宽。2 2 2 2、通过观测天线的、通过观测天线的、通过观测天线的、通过观测天线的VSWRVSWRVSWRVSWR，VSWRVSWRVSWRVSWR低于低于低于低于2 2 2 2的频段属于的频段属于的频段属于的频段属于(shy)(shy)(shy)(shy)天线的工作带宽。天线的工作带宽。天线的工作带宽。天线的工作带宽。3.1GHz3.1GHz13GHz13GHz判断判断判断判断(pndun)(pndun)(pndun)(pndun)天线的工作带宽天线的工作带宽天线的工作带宽

17、天线的工作带宽第20页/共55页第二十一页，共55页。1.7 移动通信常用移动通信常用(chn yn)的基站天线、直放站天线与室内的基站天线、直放站天线与室内天线天线 1.7.1 板状天线(tinxin)1.7.2 高增益栅状抛物面天线(tinxin)1.7.3 八木定向天线(tinxin)1.7.4 室内吸顶天线(tinxin)1.7.5 室内壁挂天线(tinxin)第21页/共55页第二十二页，共55页。1.7.1 板状天线板状天线(tinxin)无论是无论是GSM GSM 还是还是CDMACDMA，板状天线是用得板状天线是用得最为普遍的一类最为普遍的一类(y li)(y li)极为重要的

18、基站天极为重要的基站天线。线。特点：增益高、扇形区方向图好、后瓣小、特点：增益高、扇形区方向图好、后瓣小、垂直面方向图俯角控制方便、密封性能垂直面方向图俯角控制方便、密封性能 可可靠以及使用寿命长。靠以及使用寿命长。板状天线也常常被用作为直放站的用户天线，板状天线也常常被用作为直放站的用户天线，根据作用扇形区的范围大小，应选择相应的根据作用扇形区的范围大小，应选择相应的天线型号。天线型号。第22页/共55页第二十三页，共55页。1.7.1 板状天线板状天线(tinxin)频率范围824-960 MHz频带宽度70MHz增益14 17 dBi极化垂直标称阻抗50 Ohm电压驻波比 1.4前后比2

19、5dB下倾角（可调）3 8半功率波束宽度水平面 60 120 垂直面 16 8 垂直面上旁瓣抑制 -12 dB互调 110 dBm第23页/共55页第二十四页，共55页。多个半波多个半波多个半波多个半波(bn b)(bn b)振子排成一个垂直放置的直线阵振子排成一个垂直放置的直线阵振子排成一个垂直放置的直线阵振子排成一个垂直放置的直线阵第24页/共55页第二十五页，共55页。在直线阵的一侧加一块在直线阵的一侧加一块在直线阵的一侧加一块在直线阵的一侧加一块(y kui)(y kui)反射板反射板反射板反射板第25页/共55页第二十六页，共55页。1.7.2 高增益栅状抛物面天线(tinxin)从

20、性能价格比出发，人们从性能价格比出发，人们(rn men)(rn men)常常选用栅常常选用栅状抛物面天线作为直放站施主天线。由于抛物状抛物面天线作为直放站施主天线。由于抛物面具有良好的聚焦作用，所以抛物面天线集射面具有良好的聚焦作用，所以抛物面天线集射能力强，它特别适用于点对点的通信。能力强，它特别适用于点对点的通信。抛物面采用栅状结构，一是为了减轻天线的重抛物面采用栅状结构，一是为了减轻天线的重量，二是为了减少风的阻力。量，二是为了减少风的阻力。抛物面天线一般都能给出抛物面天线一般都能给出 不低于不低于 30 dB 30 dB 的前后的前后比。比。第26页/共55页第二十七页，共55页。1

21、.7.3 八木定向天线(dngxingtinxin)优点优点(yudin)(yudin)：增益较高、结构轻巧、架设方便、：增益较高、结构轻巧、架设方便、价格便宜价格便宜特别适用于点对点的通信特别适用于点对点的通信室内分布系统的室外接收天线的首选天线类型室内分布系统的室外接收天线的首选天线类型八木定向天线的单元数越多，其增益越高，（通常八木定向天线的单元数越多，其增益越高，（通常采用采用 6-12 6-12，增益可达，增益可达 10-15dBi 10-15dBi）第27页/共55页第二十八页，共55页。1.7.4 室内(sh ni)吸顶天线优点：结构轻巧、外型美观、安装方便。能很好地满足在非常宽

22、的工作频带内的驻波比要求（VSWR 2，能达到VSWR 1.5 更好）。属于低增益天线(tinxin),一般为G=2 dBi。第28页/共55页第二十九页，共55页。1.7.5 室内壁挂(b u)天线优点：结构轻巧、外型美观、安装(nzhung)方便属于空气介质型微带天线能较好地满足了工作宽频带的要求增益，约为G=7 dBi。第29页/共55页第三十页，共55页。2 电波传播电波传播(chunb)的几个基的几个基本概念本概念第30页/共55页第三十一页，共55页。2 电波传播电波传播(chunb)的几个基的几个基本概念本概念 2.1 自由空间通信距离方程自由空间通信距离方程2.2 超短波和微波

23、的传播超短波和微波的传播(chunb)视距视距 2.3 电波在平面地上的传播电波在平面地上的传播(chunb)特征特征 2.4 电波的多径传播电波的多径传播(chunb)2.5 电波的绕射传播电波的绕射传播(chunb)第31页/共55页第三十二页，共55页。设发射设发射(fsh)(fsh)功率为功率为 ，发射，发射(fsh)(fsh)天线天线增益为增益为 ，工作频率为，工作频率为 。接收功率为接收功率为 ，接收天线增益为，接收天线增益为 ，收、发，收、发天线间距离为天线间距离为 R R无环境干扰时，传播途中的电波损耗无环境干扰时，传播途中的电波损耗 为：为：2.1 自由自由(zyu)空间通信

24、距离方空间通信距离方程程第32页/共55页第三十三页，共55页。举例(j l)第33页/共55页第三十四页，共55页。2.2 超短波和微波超短波和微波(wib)的传的传播视距播视距RTRtRr接收天线高接收天线高Hr 发射天线高发射天线高Ht第34页/共55页第三十五页，共55页。2.2 超短波和微波超短波和微波(wib)的的传播视距传播视距极限直视距离极限直视距离Rmax Rmax 和发射天线和发射天线(tinxin)(tinxin)与接与接收天线收天线(tinxin)(tinxin)的高度的高度HT HT 与与 HR HR间的关系为间的关系为 ：n考虑到大气层对电波的折射作用，极限直视距离

25、(jl)应修正为：n由于电磁波的频率远低于光波的频率，电波传播的有效直视距离有效直视距离 Re 约为 极限直视距离极限直视距离Rmax 的 70%，即 Re=0.7 Rmax第35页/共55页第三十六页，共55页。2.3 电波在平面电波在平面(pngmin)地上的传播地上的传播特征特征 由发射天线直接射到接收点的电波称为直射波；由发射天线直接射到接收点的电波称为直射波；发射天线发出的指向地面的电波，被地面反射而发射天线发出的指向地面的电波，被地面反射而到达接收点的电波称为反射波。到达接收点的电波称为反射波。显然，接收点的信号应该显然，接收点的信号应该(ynggi)(ynggi)是直射波和是直射

26、波和反射波的合成。合成结果会随着直射波和反射波反射波的合成。合成结果会随着直射波和反射波间的波程差的不同而不同。间的波程差的不同而不同。波程差为半个波长的奇数倍时，直射波和反射波波程差为半个波长的奇数倍时，直射波和反射波信号相加，合成为最大；波程差为一个波长的倍信号相加，合成为最大；波程差为一个波长的倍数时，直射波和反射波信号相减，合成为最小。数时，直射波和反射波信号相减，合成为最小。第36页/共55页第三十七页，共55页。2.3 电波在平面地上电波在平面地上(d shn)的传播特征的传播特征在一定的距离在一定的距离 Ri Ri之内，信号强度随距离或天线高度的增加都会作起伏变之内，信号强度随距

27、离或天线高度的增加都会作起伏变化；化；在一定的距离在一定的距离 Ri Ri之外，随距离的增加或天线高度的减少，信号强度将单之外，随距离的增加或天线高度的减少，信号强度将单调下降调下降(xijing)(xijing)。理论计算给出了理论计算给出了RiRi和天线高度和天线高度 HT HT与与 HR HR 的关系：的关系：第37页/共55页第三十八页，共55页。2.4 电波电波(din b)的多径传播的多径传播 多径传播多径传播多径传播多径传播(chunb)(chunb)(chunb)(chunb)与与与与反射反射反射反射第38页/共55页第三十九页，共55页。2.4 电波电波(din b)的多径传

28、播的多径传播 在超短波、微波波段，电波在传播过程中还会遇在超短波、微波波段，电波在传播过程中还会遇到障碍物对电波产生反射。因此，到达到障碍物对电波产生反射。因此，到达(dod)(dod)接收天线的还有多种反射波，这种现象叫为多接收天线的还有多种反射波，这种现象叫为多径传播。径传播。由于多径传输，使得信号场强的空间分布变得相由于多径传输，使得信号场强的空间分布变得相当复杂；当复杂；由于多径传输的影响，还会使电波的极化方向发由于多径传输的影响，还会使电波的极化方向发生变化。生变化。另外，不同的障碍物对电波的反射能力也不同。另外，不同的障碍物对电波的反射能力也不同。我们应尽量克服多径传输效应的负面影

29、响，这也我们应尽量克服多径传输效应的负面影响，这也正是在通信质量要求较高的通信网中，常常采正是在通信质量要求较高的通信网中，常常采用空间分集技术或极化分集技术。用空间分集技术或极化分集技术。第39页/共55页第四十页，共55页。2.5 电波电波(din b)的绕射传播的绕射传播 在传播途径中遇到大障碍物时，电波会绕过障碍物向在传播途径中遇到大障碍物时，电波会绕过障碍物向前传播，这种现象叫做电波的绕射。前传播，这种现象叫做电波的绕射。超短波、微波的频率较高，波长短，绕射能力弱，在超短波、微波的频率较高，波长短，绕射能力弱，在高大建筑物后面信号强度小，形成所谓的高大建筑物后面信号强度小，形成所谓的

30、“阴影区阴影区”。频率越高、建筑物越高、接收频率越高、建筑物越高、接收(jishu)(jishu)天线与建筑天线与建筑物越近，信号强度与通信质量受影响程度越大；相反，物越近，信号强度与通信质量受影响程度越大；相反，频率越低，建筑物越矮、接收频率越低，建筑物越矮、接收(jishu)(jishu)天线与建筑天线与建筑物越远，影响越小。物越远，影响越小。因此，选择基站场地以及架设天线时，一定要考虑到因此，选择基站场地以及架设天线时，一定要考虑到绕射传播可能产生的各种不利影响，注意到对绕射传绕射传播可能产生的各种不利影响，注意到对绕射传播起影响的各种因素。播起影响的各种因素。第40页/共55页第四十一

31、页，共55页。3 传输线的几个传输线的几个(j)基本概念基本概念 连接天线连接天线(tinxin)(tinxin)和发射机输出端（或接收机输入端）的电缆称为传输线和发射机输出端（或接收机输入端）的电缆称为传输线或馈线。或馈线。传输线的主要任务是有效地传输信号能量，因此，它应能将发射机发出的信传输线的主要任务是有效地传输信号能量，因此，它应能将发射机发出的信号功率以最小的损耗传送到发射天线号功率以最小的损耗传送到发射天线(tinxin)(tinxin)的输入端，或将天线的输入端，或将天线(tinxin)(tinxin)接收到的信号以最小的损耗传送到接收机输入端，同时它本身不接收到的信号以最小的损

32、耗传送到接收机输入端，同时它本身不应产生杂散干扰信号，这样，就要求传输线必须屏蔽。应产生杂散干扰信号，这样，就要求传输线必须屏蔽。当传输线的物理长度等于或大于所传送信号的波长时，传输线又叫做长线。当传输线的物理长度等于或大于所传送信号的波长时，传输线又叫做长线。第41页/共55页第四十二页，共55页。3 传输线的几个传输线的几个(j)基本概念基本概念 3.1 传输线的种类传输线的种类3.2 传输线的特性阻抗传输线的特性阻抗3.3 馈线的衰减系数馈线的衰减系数3.4 匹配概念匹配概念3.5 反射反射(fnsh)损耗损耗3.6 电压驻波比电压驻波比3.7 平衡装置平衡装置 第42页/共55页第四十

33、三页，共55页。3.1 传输线的种类传输线的种类(zhngli)超短波段：平行双线传输线同轴电缆(tn zhu din ln)传输线微波波段：有同轴电缆(tn zhu din ln)传输线波导微带第43页/共55页第四十四页，共55页。无限长传输线上各处的电压与电流的比值定义为传输线的特性阻抗，无限长传输线上各处的电压与电流的比值定义为传输线的特性阻抗，用用0 0表示表示(biosh)(biosh)。同轴电缆的特性阻抗的计算公式为同轴电缆的特性阻抗的计算公式为 通常通常0 =50 0 =50 欧欧 ，也有，也有0 =75 0 =75 欧的。欧的。馈线特性阻抗只与导体直径馈线特性阻抗只与导体直径

34、D D和和d d以及导体间介质的介电常数以及导体间介质的介电常数rr有关，有关，而与馈线长短、工作频率以及馈线终端所接负载阻抗无关。而与馈线长短、工作频率以及馈线终端所接负载阻抗无关。3.2 传输线的特性阻抗传输线的特性阻抗 第44页/共55页第四十五页，共55页。3.3 馈线馈线(ku xin)的衰减系数的衰减系数 信号信号(xnho)(xnho)在馈线里传输，除有导体的电阻性损耗外，还有绝缘在馈线里传输，除有导体的电阻性损耗外，还有绝缘材料的介质损耗。材料的介质损耗。这两种损耗随馈线长度的增加和工作频率的提高而增加。因此，应这两种损耗随馈线长度的增加和工作频率的提高而增加。因此，应合理布局

35、尽量缩短馈线长度。合理布局尽量缩短馈线长度。单位长度产生的损耗的大小用衰减系数单位长度产生的损耗的大小用衰减系数 表示，其单位为表示，其单位为 dB/m dB/m（分贝米），电缆技术说明书上的单位大都用（分贝米），电缆技术说明书上的单位大都用 dB/100 m dB/100 m（分（分贝百米）贝百米）第45页/共55页第四十六页，共55页。设输入到馈线的功率为1，从长度为 L（m）的馈线输出(shch)的功率为2，传输损耗TL可表示为：衰减系数为 3.3 馈线馈线(ku xin)的衰减系数的衰减系数第46页/共55页第四十七页，共55页。3.4 匹配匹配(ppi)概念概念 简单地说，馈线终端所

36、接负载阻抗简单地说，馈线终端所接负载阻抗L L 等于馈等于馈线特性阻抗线特性阻抗0 0 时，称馈线终端是匹配连接。时，称馈线终端是匹配连接。匹配时，馈线上只存在传向终端负载的入射波，匹配时，馈线上只存在传向终端负载的入射波，而没有由终端负载产生而没有由终端负载产生(chnshng)(chnshng)的反射波，的反射波，因此，当天线作为终端负载时，匹配能保证因此，当天线作为终端负载时，匹配能保证天线取得全部信号功率。天线取得全部信号功率。电缆电缆50欧姆欧姆50欧姆欧姆80欧姆欧姆第47页/共55页第四十八页，共55页。3.5 反射反射(fnsh)损耗损耗 当天线和馈线不匹配时，负载就只能吸收当

37、天线和馈线不匹配时，负载就只能吸收(xshu)(xshu)馈馈线上传输的部分高频能量，而不能全部吸收线上传输的部分高频能量，而不能全部吸收(xshu)(xshu)，未被吸收，未被吸收(xshu)(xshu)的那部分能量将反射回去形成反的那部分能量将反射回去形成反射波。射波。9.5 W80 ohms50 ohms朝前朝前:10W返回返回:0.5W第48页/共55页第四十九页，共55页。3.6 电压电压(diny)驻波比驻波比 不匹配，馈线上同时存在入射波和反射波。不匹配，馈线上同时存在入射波和反射波。在入射波和反射波相位在入射波和反射波相位(xingwi)(xingwi)相同的地方，电压振幅相加

38、为最相同的地方，电压振幅相加为最大电压振幅大电压振幅max max，形成波腹；，形成波腹；在入射波和反射波相位在入射波和反射波相位(xingwi)(xingwi)相反的地方电压振幅相减为最小相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅电压振幅min min，形成波节。，形成波节。其它各点的振幅值则介于波腹与波节之间。这种合成波称为行驻波。其它各点的振幅值则介于波腹与波节之间。这种合成波称为行驻波。第49页/共55页第五十页，共55页。3.6 电压电压(diny)驻波比驻波比反射波电压和入射波电压幅度反射波电压和入射波电压幅度(fd)(fd)之比叫之比叫作反射系数作反射系数 波腹电压与波节电压幅度波腹电

39、压与波节电压幅度(fd)(fd)之比称为驻之比称为驻波系数，也叫电压驻波比，记为波系数，也叫电压驻波比，记为VSWR VSWR 第50页/共55页第五十一页，共55页。3.7 平衡装置平衡装置 信号源或负载或传输线，根据信号源或负载或传输线，根据(gnj)(gnj)对地关系，都可以分成平衡和对地关系，都可以分成平衡和不平衡两类。不平衡两类。若信号源两端与地之间的电压大小相等、极性相反，就称为平衡信号若信号源两端与地之间的电压大小相等、极性相反，就称为平衡信号源，否则称为不平衡信号源；源，否则称为不平衡信号源；若负载两端与地之间的电压大小相等、极性相反，就称为平衡负载，若负载两端与地之间的电压大

40、小相等、极性相反，就称为平衡负载，否则称为不平衡负载；否则称为不平衡负载；若传输线两导体与地之间阻抗相同，则称为平衡传输线，否则为不平若传输线两导体与地之间阻抗相同，则称为平衡传输线，否则为不平衡传输线。衡传输线。第51页/共55页第五十二页，共55页。3.7 平衡装置平衡装置在不平衡在不平衡(pnghng)(pnghng)信号源与不平衡信号源与不平衡(pnghng)(pnghng)负载之间应当用负载之间应当用同轴电缆连接同轴电缆连接在平衡在平衡(pnghng)(pnghng)信号源与平衡信号源与平衡(pnghng)(pnghng)负载之间应当用平行负载之间应当用平行双线传输线连接双线传输线连

41、接如果要用不平衡如果要用不平衡(pnghng)(pnghng)传输线与平衡传输线与平衡(pnghng)(pnghng)负载相连接，负载相连接，通常的办法是在粮者之间加装通常的办法是在粮者之间加装“平衡平衡(pnghng)(pnghng)不平衡不平衡(pnghng)”(pnghng)”的转换装置，一般称为平衡的转换装置，一般称为平衡(pnghng)(pnghng)变换器变换器 。第52页/共55页第五十三页，共55页。同轴馈线同轴馈线导电反射底版导电反射底版 /2长对称振子长对称振子1/4波长波长第53页/共55页第五十四页，共55页。4 基站天馈系统基站天馈系统(xtng)8防雷保护器防雷保护器主馈线（主馈线（7/8“）5馈线卡馈线卡6走线架走线架4接地装置接地装置3接头密封件接头密封件绝缘密封胶带，绝缘密封胶带，PVC绝缘胶带绝缘胶带1天线调节支架天线调节支架GSM/CDMA板状天线板状天线抱杆（抱杆（50114mm）2室外馈线室外馈线9室内超柔馈线室内超柔馈线7馈线过线窗馈线过线窗基站主设备基站主设备第54页/共55页第五十五页，共55页。