在无线通信系统中，与外界（jiè）传（chuán）播媒介接口是天线系（xì）统。天（tiān）线的（de）选取和设计（jì）直接关（guān）系到整个网（wǎng）络的质量。
天线基础知识
在无线通信系（xì）统（tǒng）中，与（yǔ）外界传播（bō）媒（méi）介接口是（shì）天（tiān）线系统。
天线（xiàn）辐（fú）射和接（jiē）收无线电波：发射时，把高频电流转（zhuǎn）换为电磁波；接收时把电磁波转换（huàn）为高（gāo）频电流。
天线的型号、增益、方（fāng）向图、驱（qū）动天线（xiàn）功率、简单或复杂的天线配置和天线极化（huà）等（děng）都影响系统的性能。
1天线增（zēng）益（yì）
增益是天线系统的最（zuì）重要参数之（zhī）一，天（tiān）线增益的定义与（yǔ）全向（xiàng）天线或（huò）半波振子（zǐ）天（tiān）线有关（guān）。全向（xiàng）辐射器是假设在所有（yǒu）方向上都（dōu）辐射等功率的辐射（shè）器，在某一方向的天线（xiàn）增（zēng）益是（shì）该方向上（shàng）的场强。定向辐射器在该方向产生辐（fú）射强度（dù）之比，见（jiàn）图1。
dBi 表示天线增益是方向天线（xiàn）相（xiàng）对于全向辐（fú）射（shè）器的参考值，dBd是相对于半波振子（zǐ）天线参（cān）考值。
2方向（xiàng）图
天（tiān）线的辐射电（diàn）磁（cí）场在固（gù）定距离上随角坐标分布的图形，称（chēng）为方（fāng）向图。用（yòng）辐射场强表示的称为场强（qiáng）方（fāng）向图，用功率密（mì）度表示的称之功率方（fāng）向图，用相（xiàng）位表示的称为相位（wèi）方向（xiàng）图。
天线方（fāng）向图是空（kōng）间立（lì）体图形，但是（shì）通常（cháng）应用的是两个互相垂直的主（zhǔ）平面內的（de）方向图，称为平面方向图（tú）。在线性天线中，由（yóu）于地（dì）面（miàn）影响较大，都采用垂直面和（hé）水平面作为主平面。在面（miàn）型天线中，则采用E平面和H平面作为（wéi）两（liǎng）个主平面。归一（yī）化方（fāng）向图取（qǔ）最大值为一。
在方向图中，包含所需（xū）最大辐射方（fāng）向的（de）辐射波瓣（bàn）叫天线主波瓣（bàn），也称天线波束。主瓣（bàn）之外的波瓣叫副瓣或旁（páng）瓣或边，与主瓣相反方向上的（de）旁瓣叫后瓣，见图（tú）2：全向天（tiān）线水平波瓣（bàn）和垂直波瓣图，其天（tiān）线外形为圆（yuán）柱型；图3：定向（xiàng）天线水平波（bō）瓣和（hé）垂（chuí）直波瓣图，其天线外形为板状。
通常会用（yòng）到天线方向（xiàng）图的以下一些参数：
①零功率（lǜ）波（bō）瓣宽度，指（zhǐ）主瓣最（zuì）大值两边两个零（líng）辐（fú）射方向之间的夹角。
②半（bàn）功（gōng）率点波瓣（bàn）宽度，指最大值下降到0.707（即下降3dB)点的夹角。
③副瓣电平，指副瓣最大值和（hé）主瓣最大值之比。前后（hòu）比等。
3极化
极（jí）化是描述电磁（cí）波场强矢量空间（jiān）指向的一（yī）个（gè）辐射（shè）特性，当没有（yǒu）特别说明时，通常以电场矢量的空间（jiān）指向作为电磁波的极化（huà）方向，而且是指在该天线的（de）最大辐射方向上（shàng）的电场矢量（liàng）来说的。
电场矢量（liàng）在空间的取向在任何时间都保持（chí）不变的电磁（cí）波叫直线极化波，有时（shí）以地面作参（cān）考，将电场（chǎng）矢量（liàng）方（fāng）向与（yǔ）地面平行的波叫水平极化波，与地面垂（chuí）直的波叫垂直极化波（bō）。由于水平极化波和入（rù）射面（miàn）垂（chuí）直，故又称正交（jiāo）极（jí）化波（bō）；垂直极化波的电场矢量与（yǔ）入（rù）射平面平行，称（chēng）之平行极化波。电（diàn）场矢量和传（chuán）播方向构成平面（miàn）叫极化平（píng）面。
电场矢量在空间的取向有（yǒu）的时候并不固（gù）定，电场失量（liàng）端点（diǎn）描绘的轨迹是圆，称圆极化波（bō）；若轨迹是椭圆，称之为椭（tuǒ）圆极化波，椭圆极化波和圆极化（huà）波都有（yǒu）旋相性（xìng）。
不论圆（yuán）极化波（bō）或椭圆极（jí）化波，都可由两个（gè）互相垂直线性极化波合成。若大小相等合成（chéng）圆极化波，不（bú）相等则合成椭圆极化波。天线（xiàn）可能会在非预定的极（jí）化上（shàng）辐射不需要（yào）的能量。这种不（bú）需要的（de）能量称（chēng）为交（jiāo）叉（chā）极化辐射分量。对线极化（huà）天线而（ér）言，交（jiāo）叉极化和预定的极化方（fāng）向垂直。对于圆极化天线，交叉（chā）极化与预订（dìng）极（jí）化的旋向相反。所以交叉极化称正交极（jí）化。
天线其它技术指（zhǐ）标
1电压驻波比（VSWR）
VSWR在（zài）移动通（tōng）信蜂窝系统的基站天线（xiàn）中，其最大（dà）值应小于或（huò）等于1.5:1。若表示天线的输入（rù）阻（zǔ）抗，为天线的标称（chēng）特性阻（zǔ）抗，则反射系数为，其中为50欧（ōu）姆（mǔ）。也可以用（yòng）回（huí）波损耗（hào）表示端口的匹配特性，，VSWR=1.5:1时，R.L.=-13.98dB。天线输入阻抗（kàng）与特性阻（zǔ）抗不一致时，产生的反射波和入射（shè）波在（zài）馈线上叠加形成驻波（bō），其相邻电压最（zuì）大值和最（zuì）小值（zhí）之比就是电压驻波比。电压驻波比（bǐ）过大（dà），将（jiāng）缩短通信距离（lí），而且反射功率将返回发射机功（gōng）放部分，容易烧（shāo）坏功放管，影响通信（xìn）系统正常工作。
2前后比（F/B）
天线的后向（xiàng）180°±30°以内的副瓣（bàn）电平（píng）与最大波束之差，用（yòng）正值表（biǎo）示。一（yī）般天线的前后（hòu）比在18～45dB。对于密集（jí）市区（qū）要（yào）积极采用前后比大的天线（xiàn），如40dB。
3端口隔（gé）离度
对（duì）于多端口（kǒu）天线（xiàn），如双极化天线、双频段双极（jí）化天，收发共用时端口之间的隔离度应（yīng）大（dà）于30dB。
4回波损耗
指在天线的接头处的（de）反射功（gōng）率与入（rù）射功率的比（bǐ）值（zhí）。回波（bō）损耗反映（yìng）了天线的（de）匹配特性。
5功（gōng）率容量
指平均功率容量，天线包括匹配、平衡、移相等其（qí）它耦合装置，其所承受的（de）功（gōng）率是有限的，考虑到基站天（tiān）线的实际最大输入功（单载波功（gōng）率为20W),若天线的 一个端口最多输入（rù）六个载（zǎi）波，则天线的（de）输入功率为120W,因此（cǐ）天（tiān）线（xiàn）的单端口功率容量应大于（yú）200W（环境温度（dù）为65℃时）。
6零点（diǎn）填充基
站（zhàn）天线垂直（zhí）面内采用赋形波束设计时，为（wéi）了使（shǐ）业（yè）务区内的辐射电平更均匀，下副瓣第（dì）一零点需要填充，不能有明显的零深。通常零深相对于（yú）主波束大于-20dB即表示（shì）天线有零点填（tián）充，对（duì）于大区（qū）制（zhì）基站天线无这一要求。高（gāo）增益天线（xiàn）尤（yóu）其需要采取零（líng）点填充技术来有效改善近处覆盖。
7上副瓣抑制
对于小（xiǎo）区制蜂（fēng）窝系统，为了（le）提高（gāo）频（pín）率复用能力，减少对（duì）邻区的同频干扰，基（jī）站天线（xiàn）波（bō）束赋形时应尽可能降低那些瞄准（zhǔn）干扰区的副瓣（bàn），提高（gāo） D/U值，上第一副（fù）瓣（bàn）电（diàn）平应小于-18dB，对于大区制基站天线无这一要求。
8天线（xiàn）输入接口
为（wéi）了改善无（wú）源交调及射频连接的可（kě）靠（kào）性，基站天线的输入（rù）
接口采（cǎi）用7/16DIN-Female，在（zài）天线（xiàn）使（shǐ）用前，端口（kǒu）上应有保（bǎo）护（hù）盖（gài），以（yǐ）免生成氧化物（wù）或进入杂质（zhì）。
9无源互调（PIM）
所谓（wèi）无源互调特性是指（zhǐ）接（jiē）头，馈线，天线（xiàn），滤波器等无（wú）源部件工（gōng）作在多个（gè）载频的大（dà）功（gōng）率信号条件下由于部件本身存在非线性而引起的互调效（xiào）应。通常（cháng）都认为无源部件是线性（xìng）的（de），但是在大功率（lǜ）条（tiáo）件下无源部件都不（bú）同程度（dù）地（dì）存在一定的非线性，这种（zhǒng）非线性主要是由以下因（yīn）素引起的：不同（tóng）材料的金属（shǔ）的接触（chù）；相同材料的接（jiē）触（chù）表面不光滑；连接处不紧密；存在磁性物质等。互调产物的存在会对通信系（xì）统产生干扰，特别是落在接收带内的互调产物将对系（xì）统的接（jiē）收性能产生严重（chóng）影响，因此在（zài）GSM系统（tǒng）中对（duì）接头（tóu），电缆（lǎn），天（tiān）线等无源部件的互调特性（xìng）都有（yǒu）严格（gé）的（de）要求。我们选（xuǎn）用（yòng）的厂家的接头的无源互调指标（biāo）可达到-150dBc，电缆的（de）无源互调指标可达到-170dBc，天线（xiàn）的无源互调指标可达（dá）到-150dBc。
10天线（xiàn）尺（chǐ）寸和重量
为了便于天线储存、运输、安装及安全，在满足各项电（diàn）气指（zhǐ）标情（qíng）况下，天线的外形尺寸（cùn）应尽可能（néng）小，重量尽可能轻。
11风载荷
基站天线（xiàn）通常（cháng）安装在高楼及铁塔上（shàng），尤其在沿（yán）海地区（qū），常年风速较大，要求天线在36m/s 时（shí）正常工（gōng）作，在（zài）55m/s 时不（bú）破坏。
12工作温度和湿度
基站天线应在环境温度-40℃-+65℃范围内（nèi）正常工（gōng）作（zuò）。基站天线应在环境相对湿度（dù）0-100%范围内正常工作。
13雷（léi）电防（fáng）护
基站天线所（suǒ）有射频输入端（duān）口均要求直流直（zhí）接（jiē）接地。
14三防能力
基站天线必须具备（bèi）三防能力（lì），即：防潮、防盐雾、防霉菌。对于基站全向天线必须允许天（tiān）线倒置安装，同时（shí）满足（zú）三防要求（qiú）。
15天线的种类
天线按方向性划分有定向天线和全（quán）向天线；按极化形式分有（yǒu）单极化和双极化天线。在不同（tóng）场合、不同地形（xíng）、不同（tóng）用户分布等情况时应采用不同的天线形式。天线的种（zhǒng）类（型号）很（hěn）多。
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