第九章-典型线天线

第九章 典型线天线

9.1 折合振子（Folded-dipole ）

折合振子是由两个平行的靠得较近的半波振子在末端连接起来所构成。如下图所示。它可看作是由一根长为2/λ的短路传输线在a 、b 两点处左右拉开形成。因此，在折合振子的两端a 、b 两点处为电流波节点，中间为波腹点，并且折合振子两线上的电流等幅同相。

图9.1 折合振子示意图

由于折合振子是两个平行且靠得很近的半波振子构成，对于远区场，两个对称振子间距很小，其波程引起的相位差可以忽略，因此，折合振子的辐射场相当于两个对称振子辐射场之和，其方向图形状与半波振子方向图相同。折合振子输入阻抗的解析分析方法主要有两种，一是耦合振子理论方法，一是等效电路法。 耦合振子理论方法：

根据耦合振子理论，当两振子上的电流等幅同相时，天线的辐射阻抗为两振子辐射阻抗之和：21r r r Z Z Z +=，

式中， ???+=+=22212

12111Z Z Z Z Z Z r r (9-1) 当间距s 很小时，21122211Z Z Z Z =≈=，故114Z Z r ≈，即：

折合振子的总辐射阻抗为单个半波振子辐射阻抗的4倍。

对于半波振子，其辐射电阻就是其输入电阻，则有：

Ω≈Ω=×==3004.2921.734411R R in

其虚部可调节振子长度或采用调谐电路予以抵消。另一方面，因为s 很小，折合振子的两线可等效为一根线，其上电流振幅是m I 2，由辐射功率：

L =

L =

r m m m r R I R I R I P 21121122

1)4(21)2(21=== (9-2) 同样可得：114R R in =

等效电路法

折合振子的基本工作特点如同一个不平衡传输线，可把线上电流分解成两种模式：一是传输线模式（奇模激励），一是天线模式（偶模激励）。

图9.2 折合振子等效电路图

传输线模式见图(b)，由端口a-b 或e-f 向短路端看去的输入阻抗为

)2/tan(0L jZ Z t β= (9-3)

式中，l 是折合振子天线的长度，即双线传输线的长度，0Z 是双线传输线的特性阻抗。b 、e 两点等电位，则a-b 两点的输入电流为：

t

t Z U I 2/= (9-4) 天线模式见图(c)，由于c 、d 两点同电位，g 、h 同电位，又因s<<λ，则图(c)又可等效为图(d)。因此有

d

a Z U I 2/= (9-5) 式中，)2/(sin /2L Z Z r d β=为对称振子的输入阻抗。

折合振子输入端的总电流为

t

d t d d t a t in Z Z Z Z U Z U Z U I I I 42422+=+=+= (9-6) 输入阻抗为： t

d t d in in Z Z Z Z I U Z +===24 (9-7)

对半波折合振子2/λ=L ，11in 1144,Z Z Z Z Z Z Z r t r d ==∞→==，则：。 采用折合振子，可实现与特性阻抗为300欧的双线传输线的良好匹配，而且还可获得较宽的频带特性，因为折合振子相当于截面半径加粗了的振子。

下图为采用传输线模型和矩量法计算的导线直径为λ001.02=a 的折合振子的输入阻抗曲线，导线间距为12.5a ，相当于双导线的特性阻抗为300欧。

图9.3 不同长度折合振子的阻抗

可以看出，第一谐振点发生在λ48.0=L 处，输入阻抗略小于300欧，在第

二谐振点λ47.1=L 处，

输入阻抗略大于300欧，还可以看到，在...3,2,1,==n n L λ处，输入阻抗很小，这是因为t Z 几乎为0。

图9.4 (a)俯视图 (b)端视图

折合振子也可采用粗细不同的导线，在半波条件下，输入阻抗为：

)2/(,

)1(2λ=+=L Z c Z d f (9-8)

通常21,a a 远小于d ，c 近似为： )/ln()/ln(21a d a d c =

(9-9)

可见调节导线的粗细可以调节折合振子天线的输入阻抗。

折合振子常被用于FM广播、UHF电视的接收天线和发射天线。下图是用于覆盖消费水平较低偏远地区村庄电视观众的UHF电视发射天线。

图9.5 折合振子组成的十字形ＵＨＦ电视发射单元

折合振子之所以是非常流行的线天线，是因为它的阻抗特性、容易制作和结构的刚性。等半径导线的半波长折合振子的输入阻抗接近300欧双导线传输线的特性阻抗。改变导线的半径还可以调节输入阻抗。半波折合振子的带宽比普通半波振子大，常作为八木天线和其他天线的馈电天线。

9.2 八木天线(Yagi-Uda Antenna)

八木天线又称为引向天线或波渠天线，是日本东北大学的八木秀次(Hidetsugu Yagi）和宇田新太郎(Shintaro Uda)两人在二十世纪20年代发明的。这种天线被誉为是天线领域的经典之作，是极少以发明人名命名的天线之一。

八木天线由一个有源振子与若干无源振子组成，无源振子位于有源振子两端，起反射能量和导引能量的作用。如下图所示。

图9.6(a) 八木教授

图9.6(b) 八木天线示意图

有源振子与馈线直接相连，引向器和反射器都是无源振子。有源振子被馈电后在空间产生电磁波，通过耦合在无源振子上产生感应电流并发生辐射。改变振子长度与间距时，无源振子上感应电流的幅度和相位也随着变化，适当地调整各振子的长度及间距，就可以获得良好的方向图、阻抗等电气指标。若无源振子与

λ，长度短于有源振子时，方向图指向无源振子一侧，相有源振子的间距小于4/

应的无源振子称为引向器；比有源振子长的无源振子称为反射器。

八木天线具有结构简单、馈电方便、制作简便等突出优点，它是一种广泛用于米波、分米波段的通信、雷达、电视和其它一些无线电设备中的端射式天线。其缺点是调整较难，频带较窄，一般在5%以内。

9.2.1 工作原理

假设有两个平行放置对称振子“1”和“2”，电流幅度相等，相位相差2π。 两种情况：

（1）如果二者之间距离4λ=d ，并且“2”电流超前“1”2π，即212πj e I I =，

则在0=δ的方向上两振子辐射场的相位相差π，合成场强为零。此时振子“2”的作用相当于将振子“1”辐射的能量反射回去，称为反射器。

图9.7 引向天线原理 （2）如果4λ=d ，而“2”电流滞后“1”2π，即12πj e I I ?=，在0=δ的方向上两振子辐射场同相，合成场强最大。振子“2”相当于将振子“1”辐射的能量引导过来，称为引向器。振子起反射或引向作用的关键不在于两振子的电流幅度关系，而主要在于两振子的间距和电流间的相位关系。

引向天线振子间的距离一般在λλ4.0~1.0之间。如果振子“2”与振子“1”的相位差为α，当λ4.0≤d 时，振子“2”作为引向器或反射器的电流相位条件是：

???<

反射器o o o

o 01801800αα 实际应用的引向天线是由多个振子组成的，一个为有源振子，一个为反射振子，其余为引向振子，如上图所示。引向器和反射器上电流的相位，不但由其长度决定，也由它们相邻单元的间距决定。通过调整无源振子的长度和间距，可以使反射振子上感应电流的相位超前于有源振子，引向振子上感应电流的相位依次落后于前一个振子。这样就可以把天线的辐射能量集中到引向器一边，获得较强方向性。

有源振子的长度一般为谐振长度，反射振子的长度略长于有源振子，最合适的反射器距离为λλ23.0~15.0=r d 。引向振子的长度一般要比谐振长度短%20~%10，间距在λλ4.0~15.0之间。由于每一引向器的长度短于谐振长度，

则每一引向器的阻抗是容性的，电流滞后电压，在引向器一侧正好抵消了位置引起的波程差，于是信号迭加，得到加强。类似地，反射器的阻抗是感性的，其上感应电流的相位超前于有源振子。

长度稍短于谐振长度2/λ而间距适当的单元就如引向元件，因为它们所形成的阵列电流幅度近似等幅，而相位是近似均匀递减，这将加强馈电单元引向器方向的场。长度大于或等于2/λ的适当间距的单元就如反射器。因此，八木天线可看作是一个支持行波的结构。其特性由各单元上的电流分布和行波相速决定。

带有多个引向器的八木天线是端射式天线，沿最大方向出现了慢波类型的表面波，亦即反射器与有源振子向引向器方向产生的电磁波由于引向器的存在而降低了速度，以至于波的相速比自由空间的光速小。因此引向天线是一个慢波结构。

9.2.2 分析方法

八木天线的分析方法有感应电势法，行波天线法和矩量法等。

感应电动势法：

这种方法是把八木天线看作是电流振幅和相位及间距长度都不均匀的端射式直线阵，利用耦合振子理论得到的耦合方程近似计算各振子上的电流分布，再根据阵列理论计算其方向图。

耦合方程：

1-0,1,...10N i Z I V N s is s i ==∑?=，

(9-10)

式中， ???≠==0,

00,0

i i V V i (9-11) is Z 表示归算于电流波腹的第i 根振子与第s 根振子间的互阻抗。

ii Z 表示归算于电流波腹的第i 根振子的自阻抗。它们是已知的，可由公式或查图表计算。解此线性方程组就可得到波腹电流值1,...1,0,?=N s I s 。 输入阻抗：

∑∑?=?=+===1100

00100000N s s s N s s s in Z I I Z Z I I I V Z (9-12) 方向图函数：

设振子上电流为正弦分布，则第s 根振子的单元方向图函数为（这里因为似半波对称振子的方向函数差异不大，假设各单元方向函数相同）：

θβθβ?θsin )cos()cos cos(),(s s s l l f ?=

(9-13)

辐射电场为：

?θβββ?θ?θcos sin ),(60),(60s s y j s r j s s r j s

s s e f e r I j f e r I j E ??== (9-14) 八木天线总场：

?θββ?θcos sin 10001

0),(60s y j s N s s r j N s s e f I I e r I j E E ∑∑?=??=== (9-15) 总场方向图函数为：

?θβ?θβθθπθβθβ?θcos sin 100cos sin 100

sin ))cos 2cos(sin )cos()cos cos(),(s s y j N s s y j s s N s s e I I e l l I I f ∑∑

?=?=≈?= (9-16)

八木天线的有源振子附近是一些无源的寄生振子，且相互耦合很强，使得其输入阻抗降低很多。如果单元多于5个，输入阻抗实部只有约二十几欧。很难与同轴电缆匹配，需要提高有源振子的输入阻抗，因此可采用折合振子作有源振子，或采用有阻抗变换作用的平衡器，同轴线馈电。

9.2.3 天线的电特性

输入阻抗与带宽

八木天线是由多个振子组成的，由于存在相互间的偶合，有源振子的输入阻抗将发生变化，不再和单独振子时相同。主要表现在（a ）输入阻抗下降；（b ）输入阻抗对频率变化非常敏感。因此八木天线的输入阻抗带宽很窄，一般只有百分之几，在驻波比2<ρ的情况下，其带宽不到10%。要使八木天线在较宽的频带内工作，必须采取展宽带宽的措施。

半功率波瓣宽度

八木天线振子数目较多，电流分布比较复杂，工程上采用近似公式估算半功率波瓣宽度。近似公式为：

L λ

θ5525.0≈ (9-17)

式中L 为八木天线的长度，是反射器到最后一个八木天线几何长度。一般来说，当L 达到一定长度后，再增加天线的长度不会使得半功率宽度变窄。

副瓣电平和前后比

八木天线的副瓣电平一般只有负几分贝到负十几分贝，H 面的副瓣电平通常

比E 面的高一些(可由方向图看出)。

八木天线往往具有较大的尾瓣，前后比不高。为加大前后比，通常将单根反射器换成反射盘或“王”字形反射器等。 方向系数和增益

一般八木天线的长度π/L 不是很大，方向系数为10左右，其效率很高，通常都在90%以上。增益与方向系数的关系如下：

λη/10L D D G =≈= (9-18) 极化特性

八木天线为线极化天线，振子面水平架设是水平极化天线；振子面垂直架设时是垂直极化天线。

例：采用感应电动势法和矩量法对一个7元八木天线进行了分析计算，计算得到的输入阻抗为Ω+=5.017.33j Z in ，具体尺寸见图。E 面、H 面方向图以及三维立体方向图见下图所示。

图9.8 7元八木天线及其三维方向图

图9.9 7元八木天线E面、H面方向图

结构变形

八木天线的反射器也可由多根直导体等间距排列在一个平面上构成，有源振子为折合振子，这种长八木天线可用作UHF电视接收天线。反射器也可以是五根金属导体组成的圆弧形反射器，有源振子为扇形宽带振子，结构示意图如下图所示，天线的输入阻抗约为200欧，天线工作频带为（500~800）MHz，增益为（10~14.5）dB。

图9.10a 长八木天线（单位：mm）

图9.10b 圆环八木天线

八木天线的振子也可以由环形等天线构成，如图9.9b所示，适当调整环形天线的尺寸和检举，能够形成轴线上的单向辐射。

9.2.4 天线设计

根据给定的电气指标：增益、波瓣宽度、副瓣电平、前后辐射比、输入端驻波比以及工作带宽等设计天线时，设计任务是确定振子单元数目N、反射器、引向器、有源振子的尺寸和相对位置等，最后要验证是否满足规定的电气指标。天线的各部分对各项指标影响程度不同，有时某些指标之间存在着矛盾，因此设计过程中要折衷处理。

单元数目N的确定

振子数目N主要根据增益或方向性系数来确定。根据增益要求先确定天线总长λ/L，然后利用引向器和反射器常用的间距确定N，或者由经验数据直接选择N。

引向天线是由一个有源振子和多个无源振子组成的寄生线阵，由于阵元不是均匀激励的，所以天线阵每增加一个引向振子，增益虽然有所增加，但增加量呈递减的态势。也就是说，由于边缘各引向器上的感应电流逐渐减弱的缘故，引向器超过某一数目后对提高增益没有显著效果。通常，引向振子数目为6~12比较适宜。对于更高的增益要求，可使用八木天线阵列来实现。至于反射器一般只选用一个足够了，这是由于有了一个反射器，再加上若干个引向器对电磁波的前向引导作用，向反射器所在一侧的方向上辐射已相当微弱了，所以再增加反射器的数目，对天线方向性改善不大。

引向器

引向器是八木天线的关键部分，对天线增益、后向辐射、输入阻抗等都有明

显的影响。确定N 之后，引向器数目N-2亦确定了，再由λ/L 便可求出间距d 。间距大一些较为有利，但当λ4.0>d 后增益会下降。一般取值范围为λ)4.0~15.0(=d 。d 较大时，波瓣较窄，输入阻抗频率响应较平稳，但副瓣较大；d 较小时，副瓣电平较低，抗干扰性能较强，而增益差一些。因此，若照顾前者可取λ3.0≈d ；强调后者可取λ2.0≤d 。不管哪一种情况，第一个引向器振子与有源振子的间距01d 应取小一点，一般为d d )7.0~6.0(01=，这时增益略有增加。

确定移相器振子长度有两种方案，第一种方案是采用等长度的无源振子，是实际常采用的方案，长度取值范围为λ)44.0~38.0(2=n l ，这种方案使加工和调整简便，但频带较窄。第二种是采用不等长度的引向器，先取第一个引向器长λ46.021=l ，其它振子长度随序号增加按2%~3%的缩短系数递减，这种方案组成的天线频带稍宽，但加工和调整麻烦一些。

引向器振子的排列可以是等长度、等间距的均匀分布，也可以是不等长度和/或不等间距的非均匀排列。

反射器

反射器振子与有源振子的间距λ)23.0~15.0(=r d 范围内，r d 对方向图的前后辐射比和天线输入阻抗影响较大，r d 小能有效地抑制后向辐射，但使输入阻抗变得较低难与馈线匹配，因此应折衷选择r d 。

反射器振子长度r l 2比有源振子和引向振子长，通常在λ)55.0~5.0(2=r l 范围内选择，不应短于最低工作频率的半波长2/λ。为进一步降低后向辐射，可采用反射网等形式。

反射器与引向器无源振子通常用铝管制成，导体半径a 选择范围大，常在λ)01.0~002.0(=a 范围内。一般地说，振子粗细对方向图没有多大的影响，而对阻抗特性有一定的影响，振子越粗特性阻抗越低，对展宽阻抗频带有利。实践中往往从机械结构角度选择a 值。

有源振子

有源振子可选用单根半波振子或折合阵子，长度一般约为λ475.00=l ，振子越粗还要再短一些。为了达到良好的匹配性能，在天线输入端与馈线之间采用阻抗变换器，若使用同轴线馈电，为保持振子上电流分布的对称性，应采用平衡-不平衡变换器，有源振子的结构和尺寸，主要是根据天线阻抗的要求来确定。

实际的八木天线是由一根金属棒将各振子固定起来，除有源振子外，其他振子的中点与金属棒相连。因为这些中点的电位为零电位，且这个连接用的金属棒与各振子垂直，它对天线的场结构不会产生显著的影响。

9.2.5实际应用

图9.11 WLAN 八木天线，增益16dBi

图9.12 舰载八木天线图9.13 双八木天线

图9.14 商用八木电视天线阵

图9.15 中国的ylc-8a雷达采用的八木天线阵

图9.16 气象雷达上采用的八木天线阵

9.3 背射天线（Back Fire Antenna）

背射天线是在引向天线的基础上发展起来的，具有结构简单、馈电方便、纵向长度短、增益高和副瓣电平小（-30dB以下）等优点，因而应用广泛，其结构图如下图所示。

图9.17 背射天线结构图

背射天线是在八木天线的引向器的末端加上一个反射盘而构成。当电波沿引向天线的慢波结构传播到反射盘后发生返射，再一次沿慢波结构向相反方向传播，最后越过反射器向外辐射，因此又称返射天线。电波两次经过慢波结构，背射天线相当于将原来的八木天线长度增加了一倍，在同样长度下可使增益增加3dB。此外反射盘的镜像作用，理想情况下增益还可再增加3dB。反射盘的直径

λ大致与同一增益的抛物面天线的直径相等；反射盘与反射器之间的距离应为2的整数倍。如果在反射盘的边缘上再加一边框，则可使增益再加大2dB左右。

一个设计良好的背射天线，较之同等长度的八木天线增益可提高8dB 左右，其增益可用下式大致估算：

为天线纵向长度L L G ,60λ= (9-19)

实际应用中，如果要求天线的增益为dB d 30~B 15，通常采用背射天线。 背射天线的另一种形式是短背射天线（Short Back Fire Antenna ）。它由一根有源振子和两个反射盘组成，如下图所示。

图9.18 短背射天线结构图

它把返射原理用于一个对称振子上，电磁波在两个反射盘之间来回反射，且每一次都有一部分能量从小反射盘向外辐射。各部分的巧妙组合形成了一个较为理想的开口电磁谐振腔，使其定向辐射性能加强而杂散能量减弱，因而能获得较高增益和较低副瓣。小反射盘的直径为λλ6.0~4.0，大反射盘的直径为λ2，边缘上有宽度2~4λλ=W 的边框，两盘间距离2/λ=L ，对称振子到两盘的距离均为4/λ，对称振子长λ)49.0~46.0(=l 。短背射天线的增益约为dB dB 17~5.8，)%15~10(/,200=Δ?

天线理论与设计基本概念

基本电振子(赫兹偶极子) 电基本振子是一段长度l远小于波长, 电流I等幅同相的直线电流元i(t)=I cosωt, 它是线天线的基本组成部分, 任意线天线均可看成是由一系列电基本振子构成的。 立体角： 定义：立体角是以圆锥体的顶点为球心，半径为1的球面被锥面所截得的面积来度量的，度量单位称为“立体弧度”。和平面角的定义类似。在平面上我们定义一段弧微分S与其矢量半径r的比值为其对应的圆心角记作dθ=ds/r；所以整个圆周对应的圆心角就是2π；与此类似，定义立体角为曲面上面积微元ds与其矢量半径的二次方的比值为此面微元对应的立体角记作dΩ=ds/r^2；由此可得，闭合球面的立体角都是4π。 单位：steradian->sr=stereos+radian 球坐标系中计算：dΩ= ds /R2= ds=sin θ *d θ* dφ (sr) 辐射强度 定义：给定方向上单位立体角辐射的功率。 计算： 物理意义：反应在给定方向上辐射的大小 辐射功率： 定义： 辐射效率 定义：天线的输入功率仅有一部分转换为辐射功率，其余被天线及其附近结构所吸收。辐射效率定义为天线的辐射功率与净输入功率之比。 其中：为辐射电阻，为损耗电阻。 场强方向图： 定义：在固定距离r=r0的球面上，辐射电场强度随着角坐标的相对变化(函数)图形为场强方向图。方向图函数

作图二维平面图：○1极坐标图○2直角坐标图 功率方向图： 在固定距离r=r0的球面上，波印廷矢量的r分量随着角坐标的相对变化(函数关系)图形为功率方向图。方向图函数记为 按方向图特征的天线分类 各向同性天线：天线向各个方向均匀辐射。 方向性天线：天线在某些方向的辐射比其他方向的辐射强得多 全向天线：天线在某个平面内的辐射为无方向性，在其正交面具有方向性 波瓣： 半功率波瓣宽度： 定义：从方向图的原点过辐射强度是最大值一半(对应场强是最大值的)的点的矢量所夹的角度。（3dB波瓣宽度）。E面和H面的半功率波瓣宽度分别用2θHPE 和2θHPH表示。 第一零陷波瓣宽度： 定义：从方向图的原点与主瓣的根部相切的矢量所夹的角度。用2θ0表示 副瓣电平（SLL）： 定义：副瓣峰值与主瓣最大值之比。

天线与电波传播实验一

实验报告实验一测量线法测量线式天线输入阻抗 使用仪器型号和编号： （1）同轴测量线：型号（TC8D ）和编号（051 ）； （2）信号发生器：型号（XBT ）和编号（860234 ）； （3）选频放大器：型号（XF-01 ）和编号（820591 ）； （4）被测天线负载组别（第4组）； 一．波导波长测量（采用交驻读数法） (1)测量读数 L1A =(111.17 )mm; L2A =(121.35 ) mm; LminA =(116.26 )mm; L1B =(162.90)mm; L2B =(190.1)mm; LminB =(176.50)mm; = 2| LminA - LminB |= (120.48) mm; 频率换算f = （2.49）GHz； (2) 测量读数 L1A =(66.08)mm; L2A =(90.56) mm; LminA =(78.32)mm; L1B =(125.00)mm; L2B =(150.68)mm; LminB =(137.84)mm; = 2| LminA - LminB |= (119.05 ) mm; 频率换算f = （2.52）GHz； (3) 测量读数 L1A =( 133.64 )mm; L2A =( 138.98 ) mm; LminA =( 136.31 )mm; L1B =( 192.18 )mm; L2B =( 199.72 )mm; LminB =( 195.95 )mm; = 2| LminA - LminB |= ( 119.28 ) mm; 频率换算f = （ 2.515 ）GHz； (4)计算平均值 g = (119.60) mm; 换算频率f = （2.508）GHz； 二．绘画晶体管定标曲线

天线与电波传播理论论文

天线与电波传播理论论文 关于微带天线 姓名：何探

学号：3090731126 班级：通信09-1班 指导教师：X月红 随着全球通信业务的迅速发展，作为未来个人通信主要手段的无线移动通信技术己引起了人们的极大关注，在整个无线通讯系统中，天线是将射频信号转化为无线信号的关键器件，其性能的优良对无线通信工程的成败起到重要作用。快速发展的移动通信系统需要的是小型化、宽频带、多功能(多频段、多极化)、高性能的天线。微带天线作为天线家祖的重要一员，经过近几十年的发展，已经取得了可喜的进步，在移动终端中采用内置微带天线，不但可以减小天线对于人体的辐射，还可使手机的外形设计多样化，因此内置微带天线将是未来手机天线技术的发展方向之一，但其固有的窄带特性(常规微带天线约为2%左右)在很多情况下成了制约其应用的一个瓶颈，因此设计出具有宽频带小型化的微带天线不但具有一定的理论价值而且具有重要的应用价值，这也成为当前国际天线界研究的热点之一。本论文的主要工作是概述微带天线。 一微带天线的发展历程 早在1953年箔尚(G．A．DcDhamps )教授就提出利用微带线的辐射来制成微带微波天线的概念。但是，在接下来的近20年里，对此只有一些零星的研究。

直到1972年，由于微波集成技术的发展和空间技术对低剖面天线的迫切需求，芒森(R．E．Munson)和豪威尔(J．Q．Howell)等研究者制成了第一批实用的微带天线。随之，国际上展开了对微带天线的广泛研究和应用。1979年在美国新墨西哥州大学举行了微带天线的专题目际会议，1981年IEEE天线与传播会刊在1月号上刊载了微带天线专辑。至此，微带天线已形成为天线领域中的一个专门分支，两本微带天线专辑也相继问世，至今已有近十本书。可见，70年代是微带天线取得突破性进展的时期；在80年代中，微带天线无论在理论与应用的深度上和广度上都获得了进一步的发展；今天，这一新型天线已趋于成熟，其应用正在与日俱增。 二微带天线的结构与种类 微带天线是在带有导体接地板的介质基片上贴导体薄片而形成的天线。它一般利用微带线或同轴线等馈线馈电，在导体贴片与接地板之间激励起射频电磁场，并通过贴片四周与接地板间的缝隙向外辐射。因此，微带天线也可看作是一种缝隙天线。其典型结构如图2.1所示 （a）微带贴片天线（b）微带振子天线

华为微波天线调测指导书

天线调测指导书 (仅供内部使用) 拟制：邢子彬日期：2009-03-30 审核：日期：yyyy/mm/dd 审核：日期：yyyy/mm/dd 批准：日期：yyyy/mm/dd 华为技术有限公司 版权所有侵权必究

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天线调测指导书 关键词：天线、主瓣、旁瓣、接收电平 摘要：介绍了天线主瓣与旁瓣相关知识，以及单极化天线和双极化天线的调整方法。 缩略语清单： 一、主瓣和旁瓣 在对调天线前，需掌握天线主瓣和旁瓣的相关知识。 1、主瓣和旁瓣的定义 天线辐射的电场强度在空间各点的分布是不一样的，我们可以用天线方位图来表示。通常取其水平和垂直两个切面，故有水平方向图和垂直方向图，如图1所示为垂直方向图。方向图中有许多波瓣，最大辐射方向的波瓣叫主瓣，其它波瓣叫旁瓣，旁瓣中可以影响对调天线的是第一旁瓣。 图1 主瓣和旁瓣 2、定位主瓣

微波天线的主瓣宽度很窄，通常在0.6～3.7度之间，例如：一个1.2m的天线（工作频率为23 GHz），信号电平从主瓣信号峰值衰减到零只有0.9度的方位角。所以在定位主瓣的时候，一旦检测到信号，则只需要对天线做微调即可。 在对调天线扫描过主瓣的时候，信号电平要经历一个快速变化的过程，通过比较接收到的信号峰值可以确定天线主瓣是否对准，通常情况下主瓣信号峰值比第一旁瓣的信号峰值高20～25dB。当两端天线同时收到对端的主瓣信号，如果两个信号强度差在2dB以内，属于允许范围。 如图2是天线在自由空间传播模型的正面图，旁瓣围绕在以主瓣为圆心的周围成放射状传播。 图2 天线水平方向图 3、扫描路径 在不同的俯仰角（方位角）上扫描信号时，扫描到的旁瓣信号有时被误认为主瓣信号。如图3是天线水平方向上的辐射模型，天线在三种不同仰角位置扫描到的信号电平值： 图3 三种扫描路径

电波传播与天线专业

电波传播与天线专业 本专业旨在培养具有坚实数学物理基础，掌握现代电子信息科学技术的基本理论、基本知识和实验技能，能运用计算机等现代工具对无线电系统及信息获取进行分析、设计和综合应用的高级专门人才。 电波传播与天线（Electromagnetic wave propagation and antenna） 开设院校 序号主管部门学校名称专业代码专业名称修业年限学位 69教育部武汉大学080635S电波传播与天线四年理学 95教育部成都电子科技大学080635S电波传播与天线四年工学 101教育部西安电子科技大学080635S电波传播与天线四年工学 注：专业代码加有“S”者为在少数高校试点的目录外专业。 专业综合介绍 成都电子科技大学 修业年限及授予学位：四年、工学学士 本专业以国家重点学科“电磁场与微波技术”为支撑。本专业拥有包括中科院院士林为干教授为代表的学科中坚力量，老中青相结合，梯队结构合理的高水平师资队伍。本专业旨在培养具有坚实的电波传播与天线工程应用能力的高层次专业人才。 主干课程：信号与系统、电磁场理论、电波传播、电磁波散射、天线原理与设计、微波技术基础、电路分析基础、模拟电路基础、数字逻辑设计及应用、微机原理及接口技术、电磁场数学方法、阵列天线分析与综合、自适应天线、天线与微波测量、数字信号处理、随机信号分析等。 毕业走向：继续深造；到信息电子、航空、航天、船舶、电信等工业部门和国防科研院所从事相关科学研究、技术研发、技术应用、技术管理和教学等工作。 武汉大学 本专业应用近代物理学和电子信息科学的基本理论、方法和实验手段，主要研究电磁波的辐射、传播、散射及其在通信、雷达、遥感、导航等领域中的应用。本专业是我国电波科学人才培养的摇篮，培养具有坚实数学物理基础，掌握现代电子信息科学技术的基本理论、

汽车天线设计指南(设计手册)

AAAA公司 汽车天线设计指南 工程部编制 2003年2月16日

前言 为便于公司产品设计人员设计、开发汽车天线时，在材料选择、连接方法、产品结构、配合公差和功能/性能方面，借鉴公司同类产品的经验，降低成本、减少失误，提高新产品的开发速度和质量，编制本设计指南，供公司设计人员设计、开发新产品时参考。 编者：

一、汽车天线的类型： 根据汽车天线的按装位置和结构分为： 1. 前窗隐藏式天线：这类天线按装在前窗的左侧上方，天线座按前窗的倾斜角度设置天线杆的倾斜角度，天线杆可全部缩进线座上的天线杆护管内。天线杆大多数是φ 2.5-3mm的不锈钢丝，也有部分是二节拉杆式的。 这类天线设计开发时，除考虑性能/功能、连接方法符合常规汽车天线的技术要求外：（见常规汽车天线的技术要求）a．必须根据顾客车身天线按装孔的中心距、偏移角度和天线的倾斜角度及车壳弧度，设计天线座的按装孔中心距、偏移角度、天线的倾斜角度和天线座底面弧度。保证天 线的可装配性。 b．根据整车厂的装配要求，线座垫片和线座的装配连接方法，必须设计为卡口装配，避免垫片和线座分离影响装 配速度。 c．选用合格的线座注塑材料，避免天线座开裂和老化（常用PP/PA）。 d．根据顾客的要求，选择合适的同轴电缆线，使天线的阻抗很好地与收音机的输出阻抗匹配。 2．前窗拉杆式天线： 这类天线按装在汽车前窗左侧下方，基本上都是拉杆式的，天线座与车身的接触面积很小，用自攻螺钉按装不需考虑

线座的底面弧度，只需考虑支架的中心高符合天线按装要求。 这类天线设计时除选择好外壳和支架的材料外，其它只要能满足常规汽车天线的技术要求。 3．前后侧板式隐藏天线： 这类天线按装在汽车上的前后侧板上，按装时只要拧紧线座上的螺母和支架上的螺钉。 这类天线设计时除需考虑满足常规汽车天线的技术要求外： a．必须考虑饰配件和基座与车身接触部位的弧面和车身弧面吻合。 b．必须考虑天线杆缩进护管内的终点位置，确保天线缩进天线护管后，天线帽堵住线座正极管口。 4．车顶天线： 这类天线一般都是轿车天线，按装在汽车顶棚的前侧/后侧。按装方法都是用固定在天线基座/斜座上的螺栓插进车壳孔内用螺母固定。定位方法有两种，一种是基座螺栓根部□14.7mm的方身定位，另一种是基座上除螺栓外，还在一定的距离内设置了一柱子和车身上的两个孔对应来固定天线的方向。 这类天线设计时除考虑满足常规汽车天线的技术要求外：a．按顾客车身按装孔的形状，设计基座螺栓的结构或螺栓与定位柱之间的距离。

动环监控系统FSU现场安装调测指导

中国铁塔-运维监控系统FSU调测指导书 中国铁塔股份有限公司 2015年4月

修改历史

目录 1.概述 (5) 2.调测开通流程 (5) 3.准备工作 (5) 3.1资源信息配置 (5) 3.1.1站址信息 (6) 3.1.2铁塔信息 (7) 3.1.3机房信息 (8) 3.1.4FSU信息 (9) 3.1.5蓄电池 (10) 3.1.6开关电源 (13) 3.1.7空调 (14) 3.1.8摄像头 (15) 3.1.9红外 (16) 3.1.10烟感 (17) 3.1.11温感 (17) 3.1.12水浸 (18) 3.1.13门磁* (19) 3.1.14智能电表 (20) 3.2导出设备编码清单 (20) 4.入网调测申请流程 (22) 4.1提交测试申请 (22) 4.2提交测试报告 (23) 4.3专家组审核 (25) 4.4IT中心复核 (26) 5.现场调测指导 (29) 5.1开关电源测试指导 (29) 5.1.1电池熔丝故障告警 (29) 5.1.2电池充电过流告警 (30) 5.1.3电池温度过高告警 (30) 5.1.4电池供电告警 (31) 5.1.5直流输出电压过低告警 (31) 5.1.6直流输出电压过高告警 (32) 5.1.7交流输入电压过高告警 (32) 5.1.8交流输入电压过低告警 (32) 5.1.9交流输入停电告警 (33)

中国铁塔动环监控系统FSU入网操作指引 5.1.10交流输入缺相告警 (33) 5.1.11监控模块故障告警 (34) 5.1.12防雷器故障告警 (36) 5.1.13整流模块故障告警 (36) 5.1.14整流模块通信状态告警 (36) 5.1.15开关电源遥测信号 (37) 5.1.16均充控制 (38) 5.1.17浮充电压设定 (38) 5.1.18直流输出电压过低设定 (39) 5.1.19直流输出电压过高设定 (40) 5.2蓄电池组测试指导 (41) 5.2.1电池组中点电压不平衡 (41) 5.2.2蓄电池组遥测信号 (41) 5.3空调测试指导 (42) 5.3.1工作异常告警 (42) 5.3.2回风温度遥测 (43) 5.3.3远程开关机（遥控） (44) 5.3.4运行温度设定（遥调） (45) 5.4智能交流电表测试指导 (46) 5.4.1交流输入停电告警 (46) 5.4.2交流电表遥测信号 (47) 5.5门禁系统测试指导 (48) 5.5.1门磁开关状态告警 (48) 5.5.2远程开门 (49) 5.6机房环境测试指导 (50) 5.6.1水浸告警 (50) 5.6.2烟雾告警 (51) 5.6.3红外告警 (52) 5.6.4环境温湿度遥信（温度、湿度告警） (53) 5.6.5环境温湿度遥测 (53) 5.7监控设备测试指导 (54) 5.7.1空调通信中断告警 (54) 5.7.2开关电源中断告警 (56) 5.7.3智能电表通信中断告警 (56) 5.7.4智能门禁通信中断告警 (57)

《天线与电波传播理论》试卷A

########学院 2010—2011学年第二学期网络教育期末考试试卷 《天线与电波传播理论》课程（A 卷） 题号 一 二 三 四 五 总分 分数 得分 评卷人 一、填空题：（每空1分，共20分） 1、与可见光一样，红外线是一种 波，人体辐射的红外线波长约为10μm ，频率约为 赫兹。 2、单位换算： (1) 103.8 KHZ= HZ= MHZ ； (2) 0.725 MHZ= HZ= KHZ ．。 3、半波振子的方向函数为 ，方向系数为 。 4、Maxwell 提出的 电流的概念，使在任何状态下的电流都可保持连续，并且指明 电流和 电流是产生涡旋磁场的源。 5、坡印廷矢量的大小代表 ，其单位为 ，其方向代表 ，瞬时坡印廷矢量的表达式为 。 6、任一线极化波都可分解为两个振幅 、旋向 的圆极化波，任一圆极化波都可分解为两个振幅 、相互 且相位 的线极化波。 二、单项选择题：（每小题2分，共20分） 1. 我国的卫星通信技术拥有自主知识产权，在世界处于领先地位.在北京发射的信号通过通信卫星会转到上海被接收.实现这种信号传递的是( ) A.超声波 B.次声波 C.声波 D.电磁波 2. 关于电磁波的传播，以下说法正确的是（ ） A ．只能在真空中传播 B ．在水中不能传播 C ．可以在很多介质中传播 D ．只能在空气中传播 3．微波炉中不能使用金属容器，这主要是因为（ ） A ．金属易生锈，弄脏炉体 B ．金属容易导电，造成漏电事故 C ．微波能在金属中产生强大的电流，损坏微波炉 D ．金属易传热 ，使炉体温度过高 4．下列说法正确的有（ ） A ．频率越低的电磁波的波长越短 B ．频率越高的电磁波传播速度越快 C ．频率越低的电磁波传播速度越快 D ．频率越高的电磁波的波长越短 5. 在2003年4月的伊拉克战争中，美英联军在战争中使用电子干扰取得了很好的效果，争取到了战争的主动权，电子干扰具体地说就是（ ） A ．对敌方发射电磁波 B ．对敌方发射很强的电磁波 得分 评卷人

基站设备安装检查指导规范

中国通信建设第四工程局江苏分公司 基站设备安装现场检查指导规范 一、铁件安装： 1、室内走线架的地面支柱安装应垂直稳固，允许垂直偏差为 1.5?，加 固凹钢与墙柱（无墙柱时与墙壁）固定，不得与天花板、板墙固定，并符合抗震要求； 2、同一方向的立柱应在同一条直线上，当立柱妨碍设备安装时，可适当 移动位置； 3、走线架、凹钢加固点或支撑点距离在1.5－2米；走线架横档面向上安 装，水平凹形钢应成凹型安装。走线架应平直，无明显扭曲、歪斜、破皮、生锈。走线架侧旁支撑、终端加固角钢的安装应牢固、端正、平直； 4、室内走线架与墙壁或机柜列应保持平行，每米允许水平偏差为2mm； 5、对于机房为彩钢板房时，宜采用木螺丝使凹形钢和彩钢板房连接； 6、走线架连接时，应保证可靠的电气连，保护接地应符合设计文件要求， 室内走线架不得与室外走线架有电气连接；机房内走线架接地必须使用毛刺垫片安装，且相邻走线架用短连线连通，接地垫片应在铜鼻子和走线架中间，接地线可放在走线架内侧，保证电气连通。

二、机架安装： 机架的安装位置应符合工程设计平面图要求，如机架的安装位置如需要变更，必须征得设计和建设单位的同意，并办理设计变更手续； 1、落地机架安装 （1）落地机架固定方式应结合机房特点和抗震要求，采用底脚安装固定方式或者底座安装固定方式，机架走线槽、顶盖和防鼠网应全部安 装。当机架顶部须开出线孔时，开孔边缘不得有毛刺； （2）落地机架需采用M8或以上膨胀螺丝固定在地基上或机墩上，同时需进行机架顶部加固； （3）落地机架两侧应垂直地面，机架水平误差应小于2mm，允许垂直偏差小于3mm； （4）设备安装具体操作应根据设备厂家的安装操作手册要求，设备应单独接地，接地线径符合设计要求，防静电手环要正确安装； （5）落地机架前后门应安装且开、关顺畅，机架各部件油漆不应有脱落或碰伤，不得变形，接地线连接牢固可靠； （6）落地机架里面不应有多余的螺钉等杂物； 2、壁挂机架安装 （1）壁挂机架安装应结合机房特点和抗震要求，采用固定于墙上的挂架，并用M8或以上膨胀螺丝将挂架牢固固定于墙壁或其它附着物上； （2）设备安装具体操作应根据设备厂家的安装操作手册要求，设备应单独接地，接地线径符合设计要求，防静电手环要正确安装；

天线设计

5. 2.4G PCB 天线设计 本节主要讨论的是2.4G PCB 天线，如果不考虑成本及体积，可以选用其它天线，如贴片天 线（小尺寸、中性能、中成本）或外置的鞭状天线（大尺寸、高性能、高成本），而PCB 天线是最低成本、中等尺寸，只要设计得当又能获得足够性能的天线。 本节中包括三种天线： ◆ 超小型PIFA 天线：用于Nano Dongle 的PCB 天线，由于PCB 空间受限，最大增益会 比其它几种天线小6dB 左右，即工作距离会短一半。由此天线及MCU 做成的完整板子大小为11mm*18mm 左右。 ◆ 正常PIFA 天线：用于Normal Module 的PCB 天线，所占PCB 空间最大，最大增益可 以达到1.5dB ，如PCB 面积足够，建议用此天线。由此天线做成的RF Module 板子大小为15mm*18mm 左右。 ◆ 正常Wiggle 天线：用于Normal Module 的PCB 天线，所占PCB 空间比第二种稍小， 增益也稍差1dB ，可以用于对体积稍有要求的无线终端，如对于空间比较紧凑的无线鼠标等设备。由此天线做成的RF Module 板子大小为13mm*18mm 左右。 5.1. 小尺寸Nano Dongle 用PIFA 天线设计 天线具体尺寸如下图（板材为两层FR4,板厚0.6mm ）： 其中天线线宽A ：0.15mm ；B ：0.25mm ；C ： 0.4mm 图表11 Nano Dongle PIFA 天线

天线性能S11如下，工作频段覆盖整个2.4G ISM 频段 : 图表12 Nano Dongle PIFA 天线S11 2D 和3D 增益如下，该天线最大增益只有－5dB 左右:

LTE弱覆盖处理指导书v1.1

LTE弱覆盖处理指导书 一、弱覆盖问题分析流程 （一）覆盖优化整体原则 原则1：先排除站点故障，并检查天馈信息，网络参数 原则2：先优化RSRP，后优化RS SINR 原则3：覆盖优化的两大关键任务：消除弱覆盖；净化切换带、控制重叠覆盖。原则4：优先优化弱覆盖、越区覆盖，再优化重叠覆盖。 原则5：优先调整天线下倾角、方位角，再是调整RS的发射功率，最后考虑天线挂高和站点搬迁及加站。 （二）弱覆盖问题的定义 弱覆盖小区：有效覆盖采样点（小于-110dBm）占整体采样点比例低于设定的目标值。 MR弱覆盖采样点占比=主小区电平（RSRP<-110dbm）采样点/总采样点 注：目前宏站为小区RSRP小于-110dBm采样点大于20%；室分为RSRP小于-110dBm 采样点大于10%。 （三）弱覆盖原因分类 站点问题：站点故障导致出现暂时覆盖空洞引起弱覆盖；站点位置不合理（阻挡/过高/过低/过远），无法有效覆盖目标区域。 覆盖空洞：问题区域无站点主控而周边站点由于距离过远或者信号阻挡等原因无法有效覆盖，导致出现区域弱覆盖。 天馈问题：天线方位角及下倾角设置不合理，无法有效覆盖目标区域。 参数问题：功率参数、切换参数、重选参数及邻区配置若存在不合理的情况，均可能导致弱覆盖问题的产生

（四）常规分析流程 问题点分析流程如下： 步骤1、通过后台人员提取的后台数据核查覆盖弱覆盖区域的站点是否存在断站和告警问题，如有则优先处理。 步骤2、结合复勘报告与谷歌地图核查站点天线是否覆盖问题点区域，天线方位角与下倾角是否合理，如不合理则进行方位角与下倾角调整。 步骤3、若周边临近第一层站点无法更好的覆盖问题点，则考虑调整第二层站点进行信号覆盖。特别注意是在不影响高业务、高用户区域或者主干道路的情况下，适当调整天线方位角或者下倾角来改善问题。 步骤4、通过天线调整无法改善弱覆盖问题，则可酌情考虑增加站点小区参考信号发射功率来改善问题。同时结合KPI指标以及路测数据分析，核查问题点周边站点的切换参数和切换关系是否合理，如不合理则进行相应调整优化。判定方法为UE占用主服小区信号强度偏弱（低于切换门限-105dBm），邻区信号信号电平高于-105dBm，且满足切换条件，UE迟迟不发生切换，则可判定为切换不及时或者邻区缺失，切换不及时可通过调整切换偏置参数OFF与切换迟滞参数HYS来改善；信令中不断上报A3事件，引起切换失败与掉线问题，则基本判断为邻区关

京信通信电调天线使用指南

连续电调板状天线使用说明书 京信通信系统（广州）有限公司 2006年2月

目录 1电调天线系统的连接 (3) 1.1 电调天线系统概述 (3) 1.2 电调天线系统的连接方式 (3) 1.2.1直接使用多芯电缆连接室外控制单元RCU； (3) 1.2.2通过Bias-Tee连接RCU； (4) 1.2.3通过内嵌馈电器Bias-Tee的塔顶放大器TMA连接RCU (5) 1.3室外控制单元RCU的安装 (5) 1.4电调天线系统的通信方式 (6) 1.4.1RS-232接口 (6) 1.4.2以太网接口 (6) 1.4.3无线数传接口 (7) 1.5中心控制单元IP地址的配置 (7) 1.5.1IP地址配置步骤 (7) 2OMT本地调测软件的安装及使用 (9) 2.1 OMT软件概述 (9) 2.2 软件运行环境 (10) 2.3 软件安装 (10) 2.4 软件使用说明 (11) 2.4.1 软件启动 (11) 2.4.2 使用说明 (12)

1 电调天线系统的连接 1.1 电调天线系统概述 京信电调天线系统包括：CCU（中心控制单元）、RCU（室外控制单元）、Bias-Tee（馈电器）、内嵌Bias-Tee的TMA（塔顶放大器）和多芯电缆，整个系统符合AISG标准。中心控制单元通过RS-232串口、以太网或无线MODEM等通信接口与本地调测软件或网管软件连接，组成了控制软件系统。整个电调天线系统的组成可以有三种连接方式： 1） 直接使用多芯电缆连接室外控制单元RCU； 2） 通过馈电器Bias-Tee连接室外控制单元RCU； 3） 通过内嵌馈电器Bias-Tee的塔顶放大器TMA连接RCU。 1.2 电调天线系统的连接方式 整个电调天线系统有三种连接方式： 1.2.1 直接使用多芯电缆连接室外控制单元RCU； 网 管 中 心

喇叭天线设计

1 课题背景 喇叭天线是一种应用广泛的微波天线，其优点是结构简单，频带宽，功率容量大，调整与使用方便。合理地选择喇叭天线尺寸，可以获得很好的辐射特性、相当尖锐的主瓣、较小副瓣和较高的增益。因此，喇叭天线应用非常广泛，它是一种常见的天线增益测试用标准天线。 喇叭天线就其结构来讲可以看成由两大部分构成：一是波导管部分，横截面有矩形，也有圆形；二是真正的喇叭天线部分。 波导部分相当于线天线中的馈线，是供给喇叭天线信号和能量的部分。对工作于厘米波或毫米波段内的面天线，如采用线状馈线，将因馈线自身的辐射损耗太大不能把能量传送到面天线上，所以，必须采用自身屏蔽效果很好的波导管作馈线。普通喇叭天线结构原理图如1.1所示。 图1.1 普通喇叭天线结构原理图 HFSS全称为High Frequency Structure Simulator，是美国Ansoft公司（注：Ansoft公司于2008年被Ansys公司收购）开发的全波三维电磁仿真软件，也是世界上第一个商业化的三维结构电磁仿真软件。该软件采用有限元法，计算结果

精准可靠，是业界公认的三维电磁场设计和分析的工业标准。 HFSS采用标准的Windows图形用户界面，简洁直观；拥有精确自适应的场解器和空前电性能分析能力的功能强大后处理器；能计算任意形状三维无源结构的S参数和全波电磁场；自动化的设计流程，易学易用；稳定成熟的自适应网格剖分技术，结果准确。使用HFSS，用户只需要创建或导入设计模型，指定模型材料属性，正确分配模型的边界条件和激励，准确定义求解设置，软件便可以计算并输出用户需要的设计结果。 HFSS软件拥有强大的天线设计功能，可以提供全面的天线设计解决方案，是当今天线设计最为流行的软件。使用HFSS可以仿真分析和优化设计各类天线，能够精确计算天线的各种性能，包括二维、三维远场和近场辐射方向图、天线的方向性系数、S参数、增益、轴比、输入阻抗、电压驻波比、半功率波瓣宽度以及电流分布特性等。

《天线与电波传播理论》试卷及答案

1、与可见光一样，红外线是一种波，人体辐射的红外线波长约为10μm，频率约为赫兹。 2、单位换算： (1) 103.8 KHZ= HZ= MHZ； (2) 0.725 MHZ= HZ= KHZ．。 3、半波振子的方向函数为，方向系数为。 4、Maxwell 提出的电流的概念，使在任何状态下的电流都可保持连续，并且指明电流和电流是产生涡旋磁场的源。 5、坡印廷矢量的大小代表，其单位为，其方向代表，瞬时坡印廷矢量的表达式为。 6、任一线极化波都可分解为两个振幅、旋向的圆极化波，任一圆极化波都可分解为两个振幅、相互且相位的线极化波。 二、单项选择题：（每小题2分，共20分） 1. 我国的卫星通信技术拥有自主知识产权，在世界处于领先地位.在北京发射的信号通过通信卫星会转到上海被接收.实现这种信号传递的是( ) A.超声波 B.次声波 C.声波 D.电磁波 2. 关于电磁波的传播，以下说法正确的是（） A．只能在真空中传播 B．在水中不能传播 C．可以在很多介质中传播 D．只能在空气中传播3．微波炉中不能使用金属容器，这主要是因为（）A．金属易生锈，弄脏炉体 B．金属容易导电，造成漏电事故 C．微波能在金属中产生强大的电流，损坏微波炉 D．金属易传热，使炉体温度过高 4．下列说法正确的有（） A．频率越低的电磁波的波长越短 B．频率越高的电磁波传播速度越快 C．频率越低的电磁波传播速度越快 D．频率越高的电磁波的波长越短 5. 在2003年4月的伊拉克战争中，美英联军在战争中使用电子干扰取得了很好的效果，争取到了战争的主动权，电子干扰具体地说就是（） A．对敌方发射电磁波 B．对敌方发射很强的电磁波 C．对敌方发射频率很高的电磁波 D．对敌方发射与敌方电子设备工作频率相同的电磁波，施放反射电磁波的干扰波 6. 对极化强度为的电介质，束缚体电荷密度为＿＿＿＿＿ A. B. C. D. 7.是 A. 左旋圆极化 B. 左旋椭圆极化 C. 右旋圆极化 D. 右旋椭圆极化 8. 在两种不同介质（）的分界面上，电场强度的切向分量 A. 总是连续的 B. 总是不连续的 C. 可能连续也可能不连续 D. ，时连续 9. 入射方向矢量为

电调天线基本步骤指令

精心整理 1、LSTRET 查询是否存在电调天线 若没有查到相应结果，无电调天线，不能电调。 2、若有单元动态信息且开工状态,可用；实际倾角有值，可直接调整： ⑴MODRETSUBUNIT 设置下倾角；DSPRETSUBUNIT 查询默认20 ⑵MODBFANT 设置权值；（与倾角值相同）（F 频需要，D 频不需要） 3、有单元动态信息开工状态不可用；实际倾角NULL ，则进行下一步，开启天线端口 （1）MODANTENNAPORT F 频段: MODANTENNAPORT:CN=0,SRN=60,SN=0,PN=R0A,PWRSWITCH=ON,THRESHOLDTYPE=UER_SELF_DEFINE,UOT D 频段：（2（3）（4）（（5）（6）4、 F 频段: ADDBFANT: DEVICENO=0,CONNSRN=60,MODELNO="TJAAU",TILT=2,BEAMWIDTH=65,BAND=39; ADDBFANT: DEVICENO=1,CONNSRN=61,MODELNO="TJAAU",TILT=2,BEAMWIDTH=65,BAND=39; ADDBFANT: DEVICENO=2,CONNSRN=62,MODELNO="TJAAU",TILT=2,BEAMWIDTH=65,BAND=39; D 频段： ADDBFANT: DEVICENO=0,CONNSRN=200,MODELNO="TJAAU",TILT=2,BEAMWIDTH=65,BAND=38;

精心整理 ADDBFANT: DEVICENO=1,CONNSRN=201,MODELNO="TJAAU",TILT=2,BEAMWIDTH=65,BAND=38; ADDBFANT: DEVICENO=2,CONNSRN=202,MODELNO="TJAAU",TILT=2,BEAMWIDTH=65,BAND=38; 判断范围是PUSCH上检测到用户级别的RSRP为index0到PUSCH上检测到用户级别的RSRP为index8占比为50%以上算是弱覆盖或者是PUSCH上检测到用户级别的RSRP为index17到PUSCH 上检测到用户级别的RSRP为index23占比为8%以下算是弱覆盖

天线与电波传播_宋铮_习题答案

第一章习题参考答案（仅供参考） 1. 解：电基本振子放置于Z轴上，其空间坐标如右图所示。 ? （1）辐射场的传播方向为径向；电场方向为；磁场方向为；（注：这里表示的是电基本振子的远区辐射场） （2）电基本振子辐射的是线极化波。 （3）过M点的等相位面是一个球面，所以远区辐射场是球面波；又因为 与成正比，则球面波又是非均匀的。 （4）M点的电场与磁场之间有如下关系： （5）从电基本振子的远区辐射场表达式可见： 与电流大小、空间距离及电长度以及子午角有关。 （6）从电基本振子辐射场的表达式可知： 当时，电场有最小值；当时，电场有最大值；磁 场无方向性。（注：也可以用电磁场的方向图来说明。） （7）电基本振子的E面和H面的方向图如下图所示。

5、解：（1）电基本振子的归一化方向函数为： 因为是指主瓣最大值两边两个零辐射方向之间的夹角。由此可知： ? →? 取，则。 因为是指主瓣最大值两边场强等于最大值0.707的两个辐射方向之间的夹角。由此可知： ? →? 取，则。 （2）磁基本振子的E面图为电基本振子的H面图，H面图为电基本振子 的E面图。所以，其和的计算过程于电基本振子的类似，从略。 8、解：本题考察对半功率点波瓣宽度的理解。因为，所以 ；从图上可以看出点是半功率点，其场强大小为： ，其中为的场强。 由于场强与成正比，则的场强是点场强的 ，即。故有。

10、解：已知天线1的，；天线2的， 。 （1）由可得： （2）由可得： （3）由可得： ?? →?? ?? →?? ????→?? 14、解：接收天线的有效接收面积为 将，代入，则可得。 29、解：如图所示，这是一个4元均匀直线阵，,,,d=0.25λ。

天线设计(改)

折叠分支结构三频平面倒F天线(PIFA)设计 S1008006 徐丽 1.PIFA天线简介 天线分为内置与外置，外置主要使用螺旋或者PCB，螺旋天线一般带宽比较好也比较常用，PCB 天线比较容易调频率易于设计，但爱立信有两项重要专利，所以在欧美市场上很少其他厂商使用。还有一种假内置天线，其实就是外置天线的内置，性能相对比较差，一般不推荐使用。内置天线而言，主要是PIFA与MONOPOLE天线。 平面倒F天线(PIFA)因其具有尺寸小，重量轻且后向辐射小等优点而成为目前内置天线的主要形式。PIFA的结构示意图如下： 图1 PIFA结构示意图 PIFA的演变过程可以从技术和理论两个不同的方面考虑。从技术方面来说，它是由单极天线演变而来；从理论方面，PIFA可以由微带天线理论发展而来。下面详细介绍。 1)由单极天线演变而来 传统的手机天线一般是单极或偶极天线，制作简单，但尺寸较大不易共形。将单极子折倒形成倒L天线。倒L天线剖面较低，也有着比较好的全向辐射特性。但由于将振子折倒从而形成了对地电容分量，其输人阻抗呈现低阻值高阻抗的特性，难以进行阻抗匹配。为了平衡倒L天线由于振子折倒而形成的对地容抗分量，在振子弯折处加载短路结构。该短路结构所具有的感性分量补偿振子弯折所形成的对地容性分量，从而在不改变天线谐振频率的同时，达到变换阻抗的目的。但是由于线形倒F天线频带窄，通常不到中心频率的百分之一，为了展宽频带，用平板结构来代替导线部分。由于平面部分相当于许多线形天线阻抗的并联，因此平面型天线比线形天线的输入阻抗要低一些，产生了宽带的谐振特性。从而形成了平面倒F天线。上述内容可用图2生动表示：

蓝牙天线设计

蓝牙天线设计 目前最常见的蓝牙天线有偶极天线（dipole antenna）,倒 F 型天线（planar inverted F anternna）、曲流线型天线（meander line antenna）、微小型陶瓷天线（ceramic antenna）、液晶聚合体天线（lcp）和棒状天线（2.4G 频率专用）等。由于这些具有近似全向性的辐射场型以及结构简单、制作成本低的优点，所以非常适合嵌入蓝牙技术装置使用。下面主要介绍 4 种天线的设计方法。 1、倒F 型天线 倒F型天线是由于其结构与倒置的英文字母 F 相似而得名。如下 图 1 所示。其中（L+H）只有四分之一波长，而且在其结构中已经包含有接触地金属面，可以降低对模块中接地金属米难的敏感度，所以非常适合用在蓝牙模块装置中。另外一方面，由于倒 F 型天线只需要利用金属导体配合适当的馈线及天线短路到接地面的位置，故其制作成本低，而且可以直接与pcb电路板焊接在一起，一体化设计。 倒 F 型天线的天线体可以为线状或者片状，若以金属片制作则可以 为SMD（suerface-mountde device）组件焊接在电路板上达到隐藏天线的目的。此时为了支撑金属片不与接地金属面产生短路，通常会在金属片与接地面之间加入绝缘介质。当使用介电常数较高的绝缘材料还可以缩小蓝牙天线尺寸。

图 2 给出了倒 F 型天线的pcb设计封装参数。作为板载天线的一种，倒 F 型天线设计成本低但是增加了一定的体积，但是实际应用中是最长见一的一种。 倒 F 型天线是1/4 波长天线，除去其天线接入点外，其外轮廓 为L 形状。图 2 中蓝牙天线接入点与蓝牙芯片的天线引脚相连接，外轮廓L 型短边接地，天线接入点介于地和天线开放端之间。板载F型天线一般放在pcb 顶层，铺地一般放在顶层并位于天线附近，但天线周围务必不能放置地，周围应是净空区。图 3 给出了倒 F 型天线在PROTEL 中制作成板载天线的应用示范：

微带天线设计

微带天线设计 天线大体可分为线天线和口径天线两类。 移动通信用的VHF 、UHF 天线，大多是以对称振 子为基础而发展的各种型式的线天线，卫星地面站接收卫星信号大多用抛物面天线（口径 天线）。 天线的特征与天线的形状、大小及构成材料有关。天线的大小一般以天线发射或接收电磁波的波长l 来计量。因为工作于波长l = 2m 的长为1m 的偶极子天线的辐射特性与工作于波长l = 2cm 的长为1cm 的偶极子天线是相同的。 与天线方向性有关参数：方向性函数或方向图 离开天线一定距离处，描述天线辐射的电磁场强度在空间的相对分布的数学表达式，称为天线的方向性函数； 把方向性函数用图形表示出来，就是方向图。 最大辐射波束通常称为方向图的主瓣。主瓣旁边的几个小的波束叫旁瓣。 为了方便对各种天线的方向图进行比较，就需要规定一些表示方向图特性的参数，这些参数有： 1．天线增益G （或方向性GD ）、波束宽度（或主瓣宽度）、旁瓣电平等。 2．天线效率 3．极化特性 4．频带宽度 5．输入阻抗

天线增益是在波阵面某一给定方向天线辐射强度的量度。它是被研究天线在最大辐射方向的辐射强度与被研究天线具有同等输入功率的各向同性天线在同一点所产生的最大辐射强度之比。 天线方向性GD与天线增益G类似但与天线增益定义略有不同。 因为天线总有损耗，天线辐射功率比馈入功率总要小一些，所以天线增益总要比天线方向性小一些。 理想天线能把全部馈入天线的功率限制在某一立体角ΩB内辐射出去，且在ΩB立体角内均匀分布。这种情况下天线增益与天线方向性相等。 理想的天线辐射波束立体角ΩB及波束宽度θB 实际天线的辐射功率有时并不限制在一个波束中，在一个波束内也非均匀分布。在波束中心辐射强度最大，偏离波束中心，辐射强度减小。辐射强度减小到3db时的立体角即定义为ΩB。波束宽度θB与立体角ΩB关系为 旁瓣电平

天线与电波传播

天线与电波传播 天线部分： 引言 天线是一种用来发射或接收电磁波的器件，是任何无线电系统中的基本组成部分。换句话说，发射天线将传输线中的导行电磁波转换为“自由空间”波，接收天线则与此相反。于是信息可以在不同地点之间不通过任何连接设备传输，可用来传输信息的电磁波频率构成了电磁波谱。人类最大的自然资源之一就是电磁波谱，而天线在利用这种资源的过程中发挥了重要的作用。 第一讲：传输线基础知识 在通信系统中，传输线(馈线)是连接发射机与发射天线或接收机与接收天线的器件。为了更好的了解天线的性能及参数，首先简单介绍有关传输线的基础知识。 传输线根据频率的使用范围区分有两种类型：1、低频传输线；2、微波传输线。这里重点介绍微波传输线中无耗传输线的基础知识，主要包括反映传输线任一点特性的参量：反射系数Γ、阻抗Z 和驻波比ρ。 一、反射系数Γ 这里定义传输线上任一点处的电压反射系数为 ()()' ' ' ' ' ''' 2()()() 00j z j z j z l U z z U z U z e U z e e βββ-+--+ -Γ=== ==Γ (1) 由上式可以看出，反射系数的模是无耗传输线系统的不变量，即 ()'l z Γ=Γ (2) 此外，反射系数呈周期性，即 ()()''/2g z m z λΓ+=Γ (3) 二、阻抗Z

这里定义传输线上任一点处的阻抗为 ()() () '' 'U z Z z I z = (4) 经过一系列的推导，得出阻抗的最终表达式 ()'' 00'0t a n t a n l l Z j Z z Z z Z Z j Z z ββ+=+ (5) 三、驻波比ρ(VSWR) 这里定义传输线上任一点处的驻波比为 ()() 'm a x 'm i n U z U z ρ= (6) 经过一系列的推导，得出阻抗的最终表达式 11l l ρ+Γ= -Γ (7) 此外，这里还给出反射系数与阻抗的关系表达式 ()()() ()()()'' '' ' '0 11z Z z Z z Z z Z z Z z Z +Γ=-Γ-Γ= + (8) 这里还简单介绍一下传输线理论所要用到的一些基本参数，例如特性阻抗0Z 以及相位常数β，具体表达式如下： 02Z π βλ = == (9) 此外，不同的系统有不同的特性阻抗0Z ，为了统一和便于研究，常常提出归一化的概念，即阻抗 () '0 Z z Z 称为归一化阻抗 ()() '' Z z Z z Z = (10) 第二讲：基本振子的辐射

天线原理与设计作业

天线原理与设计习题集 第一章 天线的方向图 1．如图1为一元天线，电流矩为Idz ，其矢量磁位A 表 示为r j 0r 4Idz ?βπμ-=e z A ，试求解元天线的远区辐射电磁场?θH E ,。 2．已知球面波函数r e r j /βψ-=，试证其满足波动方程：022=+?ψβψ 3．如图2所示为两副长度为λ= 2的对称线天线，其上的电流分别为均匀分布和三角形分布，试采用元天线辐射场的叠加原理，导出两天线的远区辐射场?θH E ,，方向图函数),(?θf 和归一化方向图函数),(?θF ，并分别画出它们在yoz 平面和xoy 平面内的方向图的示意图。 4．有一对称振子长度为 2，其上电流分布为：|)|(sin )(z I z I m -= β试导出： (1) 远区辐射场?θH E ,; (2) 方向图函数),(?θf ； (3) 半波天线(2/2λ= )的归一化方向图函数),(?θF ，并分别画出其E 面 和H 面内的方向图示意图。 (4) 若对称振子沿y 轴放置，导出其远区场H E ,表达式和E 面、H 面方向图 函数。 5．有一长度为2/λ= 的直导线，其上电流分布为z j e I z I β-=0)(，试求该天线的方向图函数),(?θF ，并画出其极坐标图。 6．利用方向性系数的计算公式: ??=ππ? θθ?θπ 20 2 sin ),(4d d F D 计算：(1) 元天线的方向性系数； (2) 归一化方向图函数为 ?? ?≤≤≤≤=其它,0 0,2/,csc ),(0 0??πθθθ?θ F 的天线方向性系数。

(3) 归一化方向图函数为：???≤≤≤≤=其它,0 20,2/0,cos ),(π ?πθθ?θn F n=1和2时的天线方向性系数。 7．如图3所示为二元半波振子阵，两单元的馈电电流关系为/212j I I e π=，要求导出二元阵的方向图函数),(?θT f ，并画出E 面(xoy 面)方向图的示意图。 8．有三付对称半波振子平行排列在一直线上,相邻振子间距为d ，如图4所示。 (1) 若各振子上的电流幅度相等，相位分别为 ββ,0,-时，求E 面和H 面方向图函数。 (2) 若4/λ=d ，各振子电流幅度关系为1:2:1，相 位关系为2/,0,2/ππ-时，试画出三元阵的E 面和H 面方向图。 9. 由四个元天线组成的方阵，其排列如图5所示。每个单元到阵中心的距离为8/3λ，各单元的馈电幅度相等，单元1和2同相，单元3和4同相但与1和2反相。试导出该四元阵的方向图函数及阵因子，并草绘该阵列xoy 平面内的方向图。 10. 设地面为无限大理想导电平面。图6所示为由等幅同相馈电的半波振子组成的水平和垂直二元阵，试求其E 面方向图函数，并画出E 面方向图。 11．一半波对称振子水平架设在理想导电平面上，架设高度为h 。试分别画出λλλ5.0,3.0,25.0=h 三种情况下的E 面和H 面方向图，并比较所得结果。 12．由长为4/λ= 的单极天线组成的八元天线阵如图7所示，各单元垂直于地面，排成2行4列的阵列，列间距为2/λ，行间距为4/λ。每个单元天线为等幅馈电，而相位配置由图中标出。试利用方向图相乘原理，绘出H 面方向图。