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天線的基礎知識(三)輸入阻抗,方向性,帶寬

 松林園 2021-01-12

天線的輸入阻抗

天線和饋線的連接端,即饋電點兩端感應的信號電壓與信號電流之比,稱為天線的輸入阻抗。天線與饋線的連接的輸入阻抗有電阻分量和電抗分量。其中電抗分量會減少從天線進入饋線的有效信號功率。因為最佳的情形是,天線的輸入阻抗是純電阻且等于饋線的特性阻抗,就是盡量使得電抗分量變?yōu)榱?,是天線的輸入阻抗為純電阻。

而通常天線的匹配工作就是為了消除天線阻抗中的電抗分量。

其中四個參數(shù)可以反應匹配的性能:反射系數(shù),行波系數(shù),駐波比(VSWR)和回波損耗(RL)。

四個參數(shù)有一定的數(shù)值關(guān)系,一般天線工程師按照習慣選擇一個參數(shù)進行調(diào)試,選擇駐波比和回波損耗的相對較多,即看網(wǎng)絡分析儀中VSWR或者看S11的參數(shù)。一般移動通信天線的輸入阻抗為50ohm。

其中我了解到的天線工程師調(diào)試過程基本是用網(wǎng)絡分析儀調(diào)試基本的VSWR<1.5,或者S11調(diào)試到<-10dB,由于設備的差異性,同一個型號基本上主要看相對位置,最終通過跑暗室2D或3D數(shù)據(jù)看是否有改善。


天線的方向性

方向性是指天線向一定方向輻射電磁波的能力。對于接收天線而言,方向性表示天線對不同方向傳來的電波所據(jù)有的接收能力,同樣接收能力一般同發(fā)射能力成正比。通常用方向圖來表示天線的方向特性。

天線的方向性直接影響天線的效率,對free或者人頭手以及SAR測試都很相關(guān)。

天線工程師在調(diào)試的時候,要特別注意天線的方向性,需要考慮移動通信設備場測的情景,有的時候自由空間天線測試性能良好,可以一到場測就敗下陣來,很有可能就是天線的方向性的問題。

天線的帶寬

天線的帶寬就是指天線能夠發(fā)射或者接收的工作頻率范圍。

一般來講,工作在中心頻率時天線所傳輸?shù)墓β首畲?,偏綠中心頻率時傳輸?shù)墓β蕰兴p。

帶寬有幾個定義方式:

天線增益下降到與最高性能3dB時的頻帶寬度;

超過已知規(guī)定的駐波比的天線工作頻帶寬度。

但是最終還是以實際測試暗室的3D數(shù)據(jù)為準。


天線的工作波長不是嘴賤時天線的性能會有所下降。但是下降的程度還是要以實際測試后的性能為準,客戶再商定是否可以接收。

天線的調(diào)試就是一個折中的調(diào)試,并且要以實際情況為準繩。

帶寬過寬不好,導致如用的頻率隔離度不好,從而進行干擾和抗干擾能力較弱。

帶寬過窄不好,首先需要保證所需要的頻段的帶寬夠用,當人手接觸終端設備時,天線的帶寬會發(fā)生頻偏,帶寬同樣要考慮到,盡量減少偏移,保證帶寬的最小值。

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