所(suo)謂天線,其(qí)實是指一(yī)種變換器(qì),它可以把(bǎ)傳輸線上(shàng)傳播的導(dǎo)行波,變換(huàn)成在無界(jiè)媒介(通常(chang)是自由空(kōng)間)中傳播(bō)的電磁波(bo),或者進行(hang)相反的變(bian)換。它的分(fèn)類有以下(xià)幾種: 1、八木(mù)定向天線(xian)
所謂天線(xiàn),其實是指(zhǐ)一種變換(huàn)器,它可以(yi)把傳輸線(xian)上傳播的(de)導行波,變(bian)換成在無(wú)界媒介(通(tong)常是自由(yóu)空間)中傳(chuan)播的電磁(ci)波,或者進(jin)行相反的(de)變換。它的(de)分類有以(yi)下幾種:
1、八(ba)木定向天(tian)線
八木定(ding)向天線,具(ju)有增益較(jiao)高、結構輕(qing)巧、架設方(fang)便、價格便(biàn)宜等優點(dian)。因此,它特(te)别适用于(yú)點對點的(de)通信,例如(rú)它是室内(nèi)分布系統(tong)的室外接(jie)收天線的(de)首選天線(xiàn)類型。
八木(mù)定向天線(xian)的單元數(shu)越多,其增(zeng)益越高,通(tōng)常采用 6 - 12 單(dan)元的八木(mù)定向天線(xian),其增益可(kě)達 12-01dBi。
2、室内壁(bi)挂天線
室(shi)内壁挂天(tiān)線同樣必(bì)須具有結(jié)構輕巧、外(wai)型美觀、安(ān)裝方便等(děng)優點。
現今(jīn)市場上見(jiàn)到的室内(nèi)壁挂天線(xiàn),外形花色(se)很多,但其(qí)内芯的購(gou)造幾乎也(ye)都是一樣(yàng)的。這種壁(bì)挂天線的(de)内部結構(gòu),屬于空氣(qi)介質型微(wei)帶天線。由(yóu)于采用了(le)展寬天線(xian)頻寬的輔(fǔ)助結構,借(jie)助計算機(jī)的輔助設(she)計,以及使(shi)用網絡分(fen)析儀進行(hang)調試,所以(yi)能較好地(di)滿足了工(gōng)作寬頻帶(dài)的要求。順(shun)便指出,室(shì)内壁挂天(tiān)線具有一(yi)定的增益(yi),約爲G = 7 dBi。
3、闆狀(zhuang)天線
無論(lun)是GSM 還是CDMA, 闆(pǎn)狀天線是(shì)用得最爲(wèi)普遍的一(yī)類極爲重(zhong)要的基站(zhan)天線。這種(zhǒng)天線的優(yōu)點是:增益(yì)高、扇形區(qū)方向圖好(hǎo)、後瓣小、垂(chui)直面方向(xiang)圖俯角控(kong)制方便、密(mì)封性能 可(ke)靠以及使(shi)用壽命長(zhǎng)。
闆狀天線(xian)也常常被(bèi)用作爲直(zhí)放站的用(yòng)戶天線,根(gēn)據作用扇(shan)形區的範(fan)圍大小,應(ying)選擇相應(yīng)的天線型(xing)号。
4、闆狀天(tiān)線
采用多(duo)個半波振(zhèn)子排成一(yī)個垂直放(fang)置的直線(xian)陣,在直線(xiàn)陣的一側(ce)加一塊反(fǎn)射闆 (以帶(dai)反射闆的(de)二半波振(zhèn)子垂直陣(zhen)爲例),增益(yi)爲 G = 11 ~ 14 dBi,爲提高(gāo)闆狀天線(xiàn)的增益,還(hái)可以進一(yi)步采用八(bā)個半波振(zhèn)子排陣
前(qián)面已指出(chu),四個半波(bo)振子排成(chéng)一個垂直(zhí)放置的直(zhí)線陣的增(zeng)益約爲 8 dBi;一(yi)側加有一(yi)個反射闆(pan)的四元式(shì)直線陣,即(ji)常規闆狀(zhuang)天線,其增(zēng)益約爲 14 ~ 17 dBi。
一(yī)側加有一(yi)個反射闆(pan)的八元式(shi)直線陣,即(ji)加長型闆(pǎn)狀天線,其(qí)增益約爲(wei) 16 ~ 19 dBi。 不言而喻(yu),加長型闆(pǎn)狀天線的(de)長度,爲常(chang)規闆狀天(tian)線的一倍(bei),達 2.4 m 左右。
5、室(shi)内吸頂天(tian)線
室内吸(xī)頂天線必(bì)須具有結(jie)構輕巧、外(wài)型美觀、安(an)裝方便等(děng)優點。
現今(jīn)市場上見(jian)到的室内(nèi)吸頂天線(xiàn),外形花色(se)很多,但其(qi)内芯的構(gòu)造幾乎都(dōu)是一樣的(de)。這種吸頂(ding)天線的内(nèi)部結構,雖(sui)然尺寸很(hen)小,但由于(yú)是在天線(xian)寬帶理論(lùn)的基礎上(shang),借助計算(suan)機的輔助(zhu)設計,以及(jí)使用網絡(luo)分析儀進(jìn)行調試,所(suǒ)以能很好(hǎo)地滿足在(zai)非常寬的(de)工作頻帶(dài)内的駐波(bo)比要求,按(an)照國家标(biao)準,在很寬(kuān)的頻帶内(nei)工作的天(tian)線其駐波(bō)比指标爲(wèi)VSWR ≤ 2 。當然,能達(da)到VSWR ≤ 1.5 更好。順(shùn)便指出,室(shi)内吸頂天(tiān)線屬于低(di)增益天線(xian), 一般爲G = 2 dBi。
6、高(gāo)增益栅狀(zhuàng)
從性能價(jia)格比出發(fa),人們常常(cháng)選用栅狀(zhuang)抛物面天(tiān)線作爲直(zhí)放站施主(zhu)天線。由于(yu)抛物面具(ju)有良好的(de)聚焦作用(yòng),所以抛物(wù)面天線集(jí)射能力強(qiang),直徑爲 1.5 m 的(de)栅狀抛物(wù)面天線,在(zài)900兆頻段,其(qi)增益即可(ke)達 G = 20dBi。它特别(bié)适用于點(dian)對點的通(tōng)信,例如它(ta)常常被選(xuǎn)用爲直放(fàng)站的施主(zhǔ)天線。
抛物(wù)面采用栅(shān)狀結構,一(yī)是爲了減(jiǎn)輕天線的(de)重量,二是(shì)爲了減少(shǎo)風的阻力(lì)。
抛物面天(tian)線一般都(dōu)能給出 不(bu)低于 30 dB 的前(qian)後比 ,這也(ye)正是直放(fang)站系統防(fang)自激而對(duì)接收天線(xiàn)所提出的(de)必須滿足(zu)的技術指(zhi)标。
7、環形天(tiān)線
環形天(tian)線和人體(ti)非常相似(si), 有普通的(de)單極或多(duo)級天線功(gōng)能。再加上(shàng)小型環形(xing)天線的體(tǐ)積小、高可(kě)靠性和低(di)成本,使其(qi)成爲微小(xiao)型通信産(chǎn)品的理想(xiǎng)天線。典型(xíng)的環形天(tiān)線由電路(lu)闆上的銅(tong)走線組成(cheng)的電回路(lu)構成,也可(kě)能是一段(duàn)制作成環(huán)形的導線(xian)。其等效電(diàn)路相當于(yú)兩個串連(lian)電阻與一(yī)個電感的(de)串連 。Rrad 是環(huán)形天線實(shí)際發射能(néng)量的電阻(zu)模型,它消(xiāo)耗的功率(lǜ)就是電路(lù)的發射功(gōng)率。
假設流(liú)過天線回(huí)路的電流(liu)爲I,那麽Rrad 的(de)消耗功率(lü),即RF功率爲(wèi)Pradiate=I2·Rrad。電阻Rloss 是環(huan)形天線因(yin)發熱而消(xiāo)耗能量的(de)電阻模型(xíng),它消耗的(de)功率是一(yi)種不可避(bi)免的能量(liang)損耗,其大(dà)小爲Ploss=I2·Rloss。如果(guo)Rloss>Rrad,那麽損耗(hào)的功率比(bi)實際發射(she)的功率大(dà),因此這個(ge)天線是低(di)效的。天線(xiàn)消耗的功(gong)率就是發(fā)射功率和(he)損耗功率(lü)之和。實際(jì)上,環形天(tian)線的設計(jì)幾乎無法(fǎ)控制Ploss 和Prad,因(yin)爲Ploss 是由制(zhi)作天線的(de)導體的導(dao)電能力和(he)導線的大(dà)小決定的(de),而Prad 是由天(tiān)線所圍成(cheng)的面積大(dà)小決定的(de)。