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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為零,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。

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

    四個參數有一定的數值關系,一般天線工程師按照習慣選擇一個參數進行調試,選擇駐波比和回波損耗的相對較多,即看網絡分析儀中VSWR或者看S11的參數。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試過程基本是用網絡分析儀調試基本的VSWR<1.5,或者S11調試到<-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數據看是否有改善。


    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有的接收能力,同樣接收能力一般同發射能力成正比。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。

    天線工程師在調試的時候,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的功率最大,偏綠中心頻率時傳輸的功率會有所衰減。

    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數據為準。


    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。

    天線的調試就是一個折中的調試,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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