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无线局域网基础知识天线

发布时间:2020-07-21 18:09:22 阅读: 来源:金属盒厂家

无线局域网基础知识:天线

频率范围

天线适用的最高及最小频率。

增益

增益是用来表示天线集中辐射的程度。天线在某一方向的增益定义为:在相同的输入功率下,天线在某一方向某一位置产生的电场强度的平方(E2)与无耗理想点源天线在同一方向同一位置产生的电场强度的平方(E02)的比值,通常以G表示。

G=E2/E02(同一输入功率)

同样,增益也可以这样来确定:在某一方向向某一位置产生相同电场强度的条件下,无耗理想点源天线的输入功率(Pino)与天线的输入功率(Pin)的比值,即称为该天线在该点方向的增益。

G=Pino/Pin(同一电场强度)

通常是以天线在最大辐射方向的增益作为这一天线的增益。增益通常用分贝表示。即:G=101gPino/Pin天线增益的计算:G=η4πS/λ2=η(π/λ)2D2式中,S-天线口径面积(平方米);λ-工作波长(米);D-抛物面口径(即面口直径)(米);η-天线效率。

方向图

如果反天线在各方向辐射击的强度用从原点出发的矢量长短来表示,则连接全部矢量端点所形成的包络就是天线的方向图。它显示出天线的在不同方向辐射的相对大小,这种方向图称为立体方向图。矢径的方向代表辐射的方向,矢径的长短代表辐射击的强度。方向图包含有许多波瓣,其中包含最大辐射方向的波瓣称为主瓣。其它依次称为第一副瓣,第二副瓣等。

主瓣宽度

定义为在方向图上增益相对于最高增益下降3分贝的宽度,单位为度(弧度)。

副瓣电平

副瓣的最大值相对主瓣最大值的比,称为副瓣电平,一般用分贝来表示,其定义为:

101g(副瓣最大值功率/主瓣最大值功率)

如:副瓣最大值与主瓣最大值相应功率之比为0.01,则副瓣电平为-20dB。

天线噪声温度

进入天线的噪声主要来银河系的宇宙噪声和来自大地、大气的热噪声。不同口径的天线、不同频段、不同仰角和不同环境,天线的噪声都不相同。在C波段,宇宙噪声很小,主要是大地和大气的热噪声。在Ku波段,这些噪声也随着频率而增加。同一仰角时,天线尺寸越大波束越窄,因此天线的噪声温度TA(K)越小,不过随着仰角加大,这种差别变小。而同一天线尺寸时,天线仰角Φ越大,天线的噪声温度TA(K)越低,反之Φ越小,TA越高。这是因为仰角Φ越小,信号穿过大气层厚度越大,从而气象噪声、大气噪声越强。

电压驻波比&回波损耗

电压驻波比用来表述端口的匹配性能的。同一性能还可用回波损耗来表述。这两个指标定义如下,

电压驻波比:

VSWR=(1+|r|)/(1-|r|)r:为发射系数=ZL-Z0/ZL+Z0ZL为输入阻抗,Z0为理想阻抗

回波损耗:

RL=10log(入射功率/反射功率)

效率(η)

输入到天线的射频功率,由于天线系统中的热损耗、介质损耗、感应损耗(悬挂天线的设备及大地的感应损耗)而消耗一部分,因此不能全部变为电磁波辐射出去。天线效率表示天线是否有效的转换能量,是天线重要参数之一,发射天线的效率η是指真正射出去的功率Pr与输入到天线的总功率Pin(辐射功率Pr与天线损耗功率Ps的和)之比,即:

η=Pr/Pin=Pr/(Pr+Ps)

上式还可以用天线输入端的辐射电阻Rro和损耗电阻Rs表示。即:

η=I

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