天線的作用

天線為發(fā)射機(jī)或接收機(jī)與傳播無(wú)線電波的媒質(zhì)之間提供所需要的耦合。天線和發(fā)射機(jī)、接收機(jī)一樣，也是無(wú)線電設(shè)備的一個(gè)重要組成部分。

天線輻射的是無(wú)線電波，接收的也是無(wú)線電波，然而發(fā)射機(jī)通過(guò)饋線送入天線的并不是無(wú)線電波，接收天線也不能把無(wú)線電波直接經(jīng)饋線送入接收機(jī)，其中必須經(jīng)過(guò)能量轉(zhuǎn)換過(guò)程。下面我們以無(wú)線電通信設(shè)備為例分析一下信號(hào)的傳輸過(guò)程，進(jìn)而說(shuō)明天線的能量轉(zhuǎn)換作用。

天線輻射特性測(cè)量法分類

天線輻射特性測(cè)量方法。遠(yuǎn)場(chǎng)法可分為室外場(chǎng)、室內(nèi)場(chǎng)及緊縮場(chǎng)；近場(chǎng)法可分為平面、球面、柱面近場(chǎng)測(cè)試法。

遠(yuǎn)場(chǎng)方法

遠(yuǎn)場(chǎng)方法又稱為直接法，所得到的遠(yuǎn)場(chǎng)數(shù)據(jù)不需要計(jì)算和后處理就是方向圖。但是它往往需要很長(zhǎng)的距離才能測(cè)試天線的特性，所以大多數(shù)的遠(yuǎn)場(chǎng)方法都在室外測(cè)試場(chǎng)地進(jìn)行。室外場(chǎng)又分高架場(chǎng)和斜架場(chǎng)，統(tǒng)稱為自由空間測(cè)試場(chǎng)，主要缺點(diǎn)是容易受外界的干擾和場(chǎng)地反射的影響。遠(yuǎn)場(chǎng)方法如果在暗室里進(jìn)行就稱為室內(nèi)場(chǎng)。因?yàn)樗杩臻g很大，室內(nèi)場(chǎng)往往成本高。

緊縮場(chǎng)在分類上是屬于遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試場(chǎng)，但是它不用很大的測(cè)試場(chǎng)，而是用一個(gè)拋物面天線和饋源，饋源放在拋物面天線的焦點(diǎn)區(qū)域，經(jīng)過(guò)拋物面反射的波是平面波。這樣被測(cè)天線就在平面波區(qū)域。緊縮場(chǎng)設(shè)備的加工精度要求很高，改變工作頻段需要更換饋源，費(fèi)用較大。

天線的背射

天線的背射是基于諧振腔波相干造加的原理。諧振腔是由主反射器、副反射器及饋源構(gòu)成。由慢波結(jié)構(gòu)的饋源輻射線射向主反射器，再由主反射器反射回來(lái)，到副反射器叉再次被反射，于是在諧振腔內(nèi)沿其軸向形成。駐波場(chǎng)”。形成“駐渡場(chǎng)的條件是主、副反射器的間距為^/2的整數(shù)倍。因背射天線形成的諧振腔是開(kāi)口的，適當(dāng)選擇天線各部分尺寸，即可使開(kāi)口諧振腔的能量輻射到自由空間，形成銳波束，其較大輻射方向沿其軸向。因這種天線的輻射方向與饋源的輻射方向相反，因此這種天線被看成“天線背射”。

常用的天線

移動(dòng)通信常用的板狀天線、直放站施主天線與室內(nèi)天線。

板狀天線

無(wú)論是GSM 還是CDMA， 板狀天線是用得較為普遍的一類極為重要的板狀天線。這種天線的優(yōu)點(diǎn)是：增益高、扇形區(qū)方向圖好、后瓣小、垂直面方向圖俯角控制方便、密封性能使用壽命長(zhǎng)。

板狀天線也常常被用作為直放站的用戶天線，根據(jù)作用扇形區(qū)的范圍大小，應(yīng)選擇相應(yīng)的天線型號(hào)。

高增益柵狀

從性能價(jià)格比出發(fā)，人們常常選用柵狀拋物面天線作為直放站施主天線。由于拋物面具有良好的聚焦作用，所以拋物面天線集射能力強(qiáng)，直徑為 1.5 m 的柵狀拋物面天線，在900兆頻段，其增益即可達(dá) G = 20dBi。它特別適用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信，例如它常常被選用為直放站的施主天線。

拋物面采用柵狀結(jié)構(gòu)，一是為了減輕天線的重量，二是為了減少風(fēng)的阻力。

拋物面天線一般都能給出 不低于 30 dB 的前后比 ，這也正是直放站系統(tǒng)防自激而對(duì)接收天線所提出的必須滿足的技術(shù)指標(biāo)。