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通信天线的电性能参数是衡量其信号传输、辐射效率及适配能力的核心指标,具体可分为以下几类:
1.工作频率与工作带宽
天线的带宽是指满足天线全部指标的频带范围。工作频率是指天线带宽范围内的所有频率。
工作带宽由多个指标来限定,因此需取其中带宽最窄的带宽,内置天线中,方向图带宽,极化带宽等因素所限定的带宽大于阻抗带宽,粗略判定标准是指以满足驻波(VSWR)的低于规定限值的频率范围。
2.驻波比
当天线的输入阻抗和传输线特性阻抗不相等时(即失配时), 输入到天线的能量一部分被反射回来。驻波比(VSWR) 就是反映入射功率和反射功率关系的重要指标。驻波比是一个与输入阻抗相关的概念。有些地方提回波损耗(RL) 或反射系数Γ,它们与驻波比反映的是同一个特性,三者之间存在下面的换算关系:
Γ=U-/U+ 或Γ=(P-/P+)1/2 或Γ=|(ZL-Z0)/(ZL+ZO)|
RL= 20lgΓ或 RL=10lg(P-/P+)
VSWR= (1+Γ)/(1-Γ)
其中P-是反射功率,P+是入射功率,ZL 是天线输入阻抗,ZO 是传输线特性阻抗,U+为入射电压,U-为反射电压。
3.回波损耗、波比、反射系数的对数转换关系
4.输入阻抗
输入阻抗是天线输入端呈现的阻抗。天线输入阻抗要求与传输线、接头的特性阻抗相匹配。移动通信基站天线的输入阻抗标称值通常为50Ω。即要求传输线、接头的特性阻抗也是50Ω
5.增益
增益是天线辐射能量集束程度和能量转换效率的总效益,决定天线增益的因素有两个,一是天线辐射的方向性,二是天线的辐射效率。G=D η或GdB=G 方向-G 一般后者比前者小得多。不考虑损耗时,天线的增益的大小约等于损耗。
方向增益,增益的单位为分贝,用字母表示为dB。分贝实际上是倍数关系的对数表示,G=10lgD。如D=2 时,G≈3dB;D=4 时,G≈6。dBi 是相对于完全无方向性的理想点源而言的增益。有的地方也提dBd,是相对于半波振子而言的增益。两者的换算关系:0dBd=2.15 dBi。如:15dBi=15-2.15=12.85dBd 。

天线增益dBi和dBd 概念解释
6.方向图
方向图是天线辐射功率密度或场强随空间方向变化的图形。方向图包括水平面方向图、垂直面方向图。

天线的水平面方向图和垂直面
天线的许多特性都可以从方向图中看出来,如:全向还是定向、波瓣宽度、下倾角、零点填充、副瓣抑制等。为了增强天线的辐射效果,在天线设计时,需对天线的方向图进行优化。
3D方向图主要是展示天线在整个空间中信号的基本分布情况,可以观察信号在每个角度的信号强弱分布情况。
2D方向图一般是将3D方向图中XY,YZ,XZ三个面做切片,以量化的指标去衡量这三个面的信号强弱分布。



