VR2GY 發表於 28-6-2007 13:32:57

天線系統基礎知識

天線系統基礎知識
(1)天線工作原理及作用是什麼?
答:天線作為無線通信不可缺少的一部分,其基本功能是輻射和接收無線電波。發射時,把高頻電流轉換為電磁波;接收時,把電滋波轉換為高頻電流。
(2)天線有多少種類?
答:天線品種繁多,主要有下列幾種分類方式:
按用途可分為基地台天線(basestation antenna)和移動台天線(mobileportable antennas)
按工作頻段可劃分為超長波、長波、中波、短波、超短波和微波;
按其方向可劃分為全向和定向天線;
(3)如何選擇天線?
答:天線作為通信系統的重要組成部分,其性能的好壞直接影響通信系統的指標,用戶在選擇天線時必須首先注重其性能。具體說有兩個方面,第一選擇天線類型;第二選擇天線的電氣性能。選擇天線類型的意義是:所選天線的方向圖是否符合系統設計中電波覆蓋的要求;選擇天線電氣性能的要求是:選擇天線的頻率帶寬、增益、額定功率等電氣指標是否符合系統設計要求。因此,用戶在選擇天線時最好向廠家聯繫諮詢。
(4)什麼是天線的增益?
答:增益是天線的主要指標之一,它是方向係數與效率的乘積,是天線輻射或接收電波大小的表現。增益大小的選擇取決於系統設計對電波覆蓋區域的要求,簡單地說,在同等條件下,增益越高,電波傳播的距離越遠,一般基地台天線採用高增益天線,移動台天線採用低增益天線。
(5)什麼是電壓駐波比?
答:天線輸入阻抗和饋線的特性阻抗不一致時,產生的反射波和入射波在饋線上疊加形成的磁波,其相鄰電壓的最大值和最小值之比是電壓駐波比,它是檢驗饋線傳輸效率的依據,電壓駐波比小於1.5,在工作頻點的電壓駐波比小於1.2,電壓駐波比過大,將縮短通信距離,而且反射功率將返回發射機功放部分,容易燒壞 功放管,影響通信系統正常工作。
電壓駐波比 1.0 1.11.2 1.5 2.0 3.0
反射功率% 0 0.20.8 4.0 11.1 25.0
傳輸功率% 100 99.899.2 96 88.9 75.0
(6)什麼是天線的方向性?
答:天線對空間不同方向具有不同的輻射或接收能力,這就是天線的方向性。衡量天線方向性通常使用方向圖,在水平面上,輻射與接收無最大方向的天線稱為全向天線,有一個或多個最大方向的天線稱為定向天線。全向天線由於其無方向性,所以多用在點對多點通信的中心台。定向天線由於具有最大輻射或接收方向,因此能量集中,增益相對全向天線要高,適合於遠距離點對點通信,同時由於具有方向性,抗干擾能力比較強。
(7)如何理解天線的工作頻帶寬度?
答:天線的電參數一般都於工作頻率有關,保證電參數指標容許的頻率變化範圍,即是天線的工作頻帶寬度。一般全向天線的工作帶寬能達到工作頻率範圍的3-5%,定向天線的工作帶寬能達到工作頻率的5-10%。
(8)如何選取電纜及電纜長度?
答:移動通信系統常使用特性阻抗為50歐的同軸電纜作為饋線。為了有效地把電波傳輸到天線介面,應儘量減小饋線的傳輸損耗。傳輸損耗取決於電纜的直徑和長度,同一頻率下電纜直徑越大,損耗越小,電纜越長損耗越大,原則上,要求電纜的傳輸損耗不宜超過3分貝。下表列出常用電纜的衰減值(db/m),用戶可根 據自已情況,合理選擇電纜型號及長度。
頻率型號 150MHz 400MHz 900MHz
SYV-50-7 0.121 0.203 0.295
CTC-50-7 0.060 0.100 0.165
CTC-50-9 0.050 0.085 0.135
CTC-50-12 0.040 0.060 0.105
進口10D-FB 0.0400.070 0.110
(9)如何選擇天線安裝地點?
答:由於地形和環境的影響,天線接收到的電磁波是直射波、反射波及散射波的疊加,其結果決定了接收點處的場強幅度和相位,並直接影響天線的應用效果。因此,選擇天線架設位置應注意以下幾個方面:
1、 天線的發射或接收方向應避開障礙物(樓房、鐵塔、橋樑等);
2、 天線架設地點應儘量遠離干擾源(高壓線、航線、鐵塔、公路等);
3、 天線應儘量架設在附近的制高點:
4、 如有幾付天線同在一個鐵塔上工作,應特別注意它們之間的左右和上下的間距,以防相互耦合影響系統性能。
(10)天饋系統應如何安裝?
答:首先將天線、饋線和配套零部件按產品說明的要求組裝好,然後在天線的支撐位置,用卡具固定於塔杆的天線支架上,並使天線與塔杆的平行間距大於使用波長,減少塔杆對天線性能的影響。在天線埠處,將饋電線用連接器(或稱電纜頭)與天線接好,彎一個直徑約五十倍於饋電線直徑的圓環固定於天線支架上,避免連接器部位直接受力而斷線或損壞。
(11)天饋系統如何防水?
答:天線與饋電線主要是靠連接器連接,採用自粘性橡膠密封帶,將其拉伸後,以半搭形式纏繞在接連器上,可起到良好的密封防水作用。另外,在饋電線進入室內處彎一個返水彎,可避免雨水沿饋電線進入室內設備。
(12)如何檢測天饋系統?
答:天饋系統架設好後,應由專業技術人員使用專用檢測儀器進行檢測。通常可在發射機和天饋系統之間串接通過式功率計,檢驗設備發射機功率和反射功率的大小來判斷系統工作是否正常。

(1)天線工作原理及作用是什麼?
答:天線作為無線通信不可缺少的一部分,其基本功能是輻射和接收無線電波。發射時,把高頻電流轉換為電磁波;接收時,把電滋波轉換為高頻電流。
(2)天線有多少種類?
答:天線品種繁多,主要有下列幾種分類方式:
按用途可分為基地台天線(basestation antenna)和移動台天線(mobileportable antennas)
按工作頻段可劃分為超長波、長波、中波、短波、超短波和微波;
按其方向可劃分為全向和定向天線;
(3)如何選擇天線?
答:天線作為通信系統的重要組成部分,其性能的好壞直接影響通信系統的指標,用戶在選擇天線時必須首先注重其性能。具體說有兩個方面,第一選擇天線類型;第二選擇天線的電氣性能。選擇天線類型的意義是:所選天線的方向圖是否符合系統設計中電波覆蓋的要求;選擇天線電氣性能的要求是:選擇天線的頻率帶寬、增益、額定功率等電氣指標是否符合系統設計要求。因此,用戶在選擇天線時最好向廠家聯繫諮詢。
(4)什麼是天線的增益?
答:增益是天線的主要指標之一,它是方向係數與效率的乘積,是天線輻射或接收電波大小的表現。增益大小的選擇取決於系統設計對電波覆蓋區域的要求,簡單地說,在同等條件下,增益越高,電波傳播的距離越遠,一般基地台天線採用高增益天線,移動台天線採用低增益天線。
(5)什麼是電壓駐波比?
答:天線輸入阻抗和饋線的特性阻抗不一致時,產生的反射波和入射波在饋線上疊加形成的磁波,其相鄰電壓的最大值和最小值之比是電壓駐波比,它是檢驗饋線傳輸效率的依據,電壓駐波比小於1.5,在工作頻點的電壓駐波比小於1.2,電壓駐波比過大,將縮短通信距離,而且反射功率將返回發射機功放部分,容易燒壞 功放管,影響通信系統正常工作。
電壓駐波比 1.0 1.11.2 1.5 2.0 3.0
反射功率% 0 0.20.8 4.0 11.1 25.0
傳輸功率% 100 99.899.2 96 88.9 75.0
(6)什麼是天線的方向性?
答:天線對空間不同方向具有不同的輻射或接收能力,這就是天線的方向性。衡量天線方向性通常使用方向圖,在水平面上,輻射與接收無最大方向的天線稱為全向天線,有一個或多個最大方向的天線稱為定向天線。全向天線由於其無方向性,所以多用在點對多點通信的中心台。定向天線由於具有最大輻射或接收方向,因此能量集中,增益相對全向天線要高,適合於遠距離點對點通信,同時由於具有方向性,抗干擾能力比較強。
(7)如何理解天線的工作頻帶寬度?
答:天線的電參數一般都於工作頻率有關,保證電參數指標容許的頻率變化範圍,即是天線的工作頻帶寬度。一般全向天線的工作帶寬能達到工作頻率範圍的3-5%,定向天線的工作帶寬能達到工作頻率的5-10%。
(8)如何選取電纜及電纜長度?
答:移動通信系統常使用特性阻抗為50歐的同軸電纜作為饋線。為了有效地把電波傳輸到天線介面,應儘量減小饋線的傳輸損耗。傳輸損耗取決於電纜的直徑和長度,同一頻率下電纜直徑越大,損耗越小,電纜越長損耗越大,原則上,要求電纜的傳輸損耗不宜超過3分貝。下表列出常用電纜的衰減值(db/m),用戶可根 據自已情況,合理選擇電纜型號及長度。
頻率型號 150MHz 400MHz 900MHz
SYV-50-7 0.121 0.203 0.295
CTC-50-7 0.060 0.100 0.165
CTC-50-9 0.050 0.085 0.135
CTC-50-12 0.040 0.060 0.105
進口10D-FB 0.0400.070 0.110
(9)如何選擇天線安裝地點?
答:由於地形和環境的影響,天線接收到的電磁波是直射波、反射波及散射波的疊加,其結果決定了接收點處的場強幅度和相位,並直接影響天線的應用效果。因此,選擇天線架設位置應注意以下幾個方面:
1、 天線的發射或接收方向應避開障礙物(樓房、鐵塔、橋樑等);
2、 天線架設地點應儘量遠離干擾源(高壓線、航線、鐵塔、公路等);
3、 天線應儘量架設在附近的制高點:
4、 如有幾付天線同在一個鐵塔上工作,應特別注意它們之間的左右和上下的間距,以防相互耦合影響系統性能。
(10)天饋系統應如何安裝?
答:首先將天線、饋線和配套零部件按產品說明的要求組裝好,然後在天線的支撐位置,用卡具固定於塔杆的天線支架上,並使天線與塔杆的平行間距大於使用波長,減少塔杆對天線性能的影響。在天線埠處,將饋電線用連接器(或稱電纜頭)與天線接好,彎一個直徑約五十倍於饋電線直徑的圓環固定於天線支架上,避免連接器部位直接受力而斷線或損壞。
(11)天饋系統如何防水?
答:天線與饋電線主要是靠連接器連接,採用自粘性橡膠密封帶,將其拉伸後,以半搭形式纏繞在接連器上,可起到良好的密封防水作用。另外,在饋電線進入室內處彎一個返水彎,可避免雨水沿饋電線進入室內設備。
(12)如何檢測天饋系統?
答:天饋系統架設好後,應由專業技術人員使用專用檢測儀器進行檢測。通常可在發射機和天饋系統之間串接通過式功率計,檢驗設備發射機功率和反射功率的大小來判斷系統工作是否正常。
頁: [1]
查看完整版本: 天線系統基礎知識

中華業餘無線電研究會 - 業餘無線電考試(筆試)班