天線的基本知識

線的基礎知識

表征天線性能的主要參數有方向圖，增益，輸入阻抗，駐波比，極化方式等。

1.1 天線的輸入阻抗

天線的輸入阻抗是天線饋電端輸入電壓與輸入電流的比值。天線與饋線的連接，最佳情形是天線輸入阻抗是純電阻且等于饋線的特性阻抗，這時饋線終端沒有功率 反射，饋線上沒有駐波，天線的輸入阻抗隨頻率的變化比較平緩。天線的匹配工作就是消除天線輸入阻抗中的電抗分量，使電阻分量盡可能地接近饋線的特性阻抗。 匹配的優劣一般用四個參數來衡量即反射系數，行波系數，駐波比和回波損耗，四個參數之間有固定的數值關系，使用那一個純出于習慣。在我們日常維護中，用的 較多的是駐波比和回波損耗。一般移動通信天線的輸入阻抗為50Ω。

駐波比：它是行波系數的倒數，其值在1到無窮大之間。駐波比為1， 表示完全匹配；駐波比為無窮大表示全反射，完全失配。在移動通信系統中，一般要求駐波比小于1.5，但實際應用中VSWR應小于1.2。過大的駐波比會減 小基站的覆蓋并造成系統內干擾加大，影響基站的服務性能。

回波損耗：它是反射系數絕對值的倒數，以分貝值表示。回波損耗的值在0dB的到無窮大之間，回波損耗越大表示匹配越差，回波損耗越大表示匹配越好。0表示全反射，無窮大表示完全匹配。在移動通信系統中，一般要求回波損耗大于14dB。

1.2 天線的極化方式

所謂天線的極化，就是指天線輻射時形成的電場強度方向。當電場強度方向垂直于地面時，此電波就稱為垂直極化波；當電場強度方向平行于地面時，此電波就稱 為水平極化波。由于電波的特性，決定了水平極化傳播的信號在貼近地面時會在大地表面產生極化電流，極化電流因受大地阻抗影響產生熱能而使電場信號迅速衰 減，而垂直極化方式則不易產生極化電流，從而避免了能量的大幅衰減，保證了信號的有效傳播。

因此，在移動通信系統中，一般均采用垂直 極化的傳播方式。另外，隨著新技術的發展，最近又出現了一種雙極化天線。就其設計思路而言，一般分為垂直與水平極化和±45°極化兩種方式，性能上一般后 者優于前者，因此目前大部分采用的是±45°極化方式。雙極化天線組合了+45°和-45°兩副極化方向相互正交的天線，并同時工作在收發雙工模式下，大 大節省了每個小區的天線數量；同時由于±45°為正交極化，有效保證了分集接收的良好效果。（其極化分集增益約為5dB，比單極化天線提高約2dB。）