天线的方向性
天线为发射机或接收机与传播无线电波的媒质之间提供所需要的耦合。天线和发射机、接收机一样,也是无线电设备的一个重要组成部分。
发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去,基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射。垂直放置的半波对称振子具有平放的 “面包圈” 形的立体方向图。立体方向图虽然立体感强,但绘制困难,平面方向图用来描述天线在某特定平面上的方向性。
天线的增益
“增益”指天线较强辐射方向的天线辐射方向图强度与参考天线的强度之比取对数。如果参考天线是全向天线,增益的单位为dBi。比如,偶极子天线的增益为2.14dBi 。偶极子天线也常用作参考天线,这种情况下天线的增益以dBd为单位。
天线增益是无源现象,天线并不增加激励,而是仅仅重新分配而使在某方向上比全向天线辐射更多的能量。如果天线在一些方向上增益为正,由于天线的能量守恒,它在其他方向上的增益则为负。因此,天线所能达到的增益要在天线的覆盖范围和它的增益之间达到平衡。比如,航天器上碟形天线的增益很大,但覆盖范围却很窄,所以它必须准确地指向地球;而广播发射天线由于需要向各个方向辐射,它的增益就很小。
天线的工作频率
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(频带宽度)内工作的,天线的频带宽度有两种不同的定义:
一种是指:在驻波比SWR ≤ 1.5 条件下,天线的工作频带宽度;
一种是指:天线增益下降 3 分贝范围内的频带宽度。
在移动通信系统中,通常是按前一种定义的,具体的说,天线的频带宽度就是天线的驻波比SWR 不超过 1.5 时,天线的工作频率范围。
一般说来,在工作频带宽度内的各个频率点上, 天线性能是有差异的,但这种差异造成的性能下降是可以接受的。
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