【導讀】天線(xiàn)的定義：能夠有效地向空間某特定方向輻射電磁波或能夠有效的接收空間某特定方向來(lái)的電磁波的裝置。
一、天線(xiàn)原理
1.1 天線(xiàn)的定義：Ø 能夠有效地向空間某特定方向輻射電磁波或能夠有效的接收空間某特定方向來(lái)的電磁波的裝置。
1.2 天線(xiàn)的功能：
Ø 能量轉換-導行波和自由空間波的轉換;Ø 定向輻射(接收)-具有一定的方向性。
1.3 天線(xiàn)輻射原理
1.4 天線(xiàn)參數
u輻射參數
Ø半功率波束寬度、前后比;
Ø極化方式、交叉極化鑒別率;
Ø方向性系數、天線(xiàn)增益;
Ø主瓣、副瓣、旁瓣抑制、零點(diǎn)填充、波束下傾 …
u電路參數
Ø電壓駐波比 VSWR、反射系數Γ、回波損耗RL;
Ø輸入阻抗 Zin、傳輸損耗 TL;
Ø隔離度 Iso;
Ø無(wú)源三階互調 PIM3 …
u天線(xiàn)旁瓣
u水平面波束寬度
u前后比:指定向天線(xiàn)的前向輻射功率和后向±30°內輻射功率之比
u增益和天線(xiàn)尺寸及波束寬度的關(guān)系
將“輪胎”壓扁，信號就越集中，增益就越高，天線(xiàn)尺寸就越大，波束寬度越窄;
u天線(xiàn)增益的幾個(gè)要點(diǎn)：
Ø天線(xiàn)是無(wú)源器件，不能產(chǎn)生能量。天線(xiàn)增益只是將能量有效集中向某特定方向輻射或接受電磁波的能力。
Ø天線(xiàn)的增益由振子疊加而產(chǎn)生。增益越高，天線(xiàn)長(cháng)度越長(cháng)。增益增加3dB，體積增大一倍。
Ø天線(xiàn)增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。
1.5 輻射參數
u極化:指電場(chǎng)矢量在空間運動(dòng)的軌跡或變化的狀態(tài)。
1.6 電路參數u回波損耗
此例中，回波損耗為 10log(10/0.5) = 13dB
VSWR(駐波比) 是對此現象的另一種度量方法
u隔離度 : 是某一極化接收到的另一極化信號的比例
u無(wú)源交調(PIM)：
當兩個(gè)頻率f1和f2輸入到天線(xiàn)，由于非線(xiàn)性效應，天線(xiàn)輻射的信號除頻率f1 和f2 外，還包括有其他頻率，如2f1-f2 和2f2-f1 (3階)等。
二、天線(xiàn)產(chǎn)品
2.1 天線(xiàn)命名方式
天線(xiàn)類(lèi)別:ODP(室外定向板狀天線(xiàn)),OOA(室外全向天線(xiàn)),IXD(室內吸頂天線(xiàn)),OCS(室外雙向天線(xiàn))，OCA(室外集束天線(xiàn))，OYI(室外八木天線(xiàn))，ORA(室外拋面天線(xiàn))，IWH(室內壁掛天線(xiàn))等等.
半功率角:032,065,090,105,360(基站天線(xiàn))020，030，040，050，060，075，090，120，160，360(直放站天線(xiàn))
極化方式：R(雙極化)，V(單極化)
增益：按照實(shí)際指標，目前最大為21dbi
接頭類(lèi)型：D(Din頭)，N(N型頭)，S(SMA頭)，T(TNC頭)等等
頻段：
規格代碼：羅馬字母表示第幾代產(chǎn)品.后面字母和數字表示電調下傾角、賦形、電調等信息.F賦型;V電調;RV遠程電調
2.2基站天線(xiàn)
全向天線(xiàn)
雙頻天線(xiàn)
三頻天線(xiàn)
2.3 分布系統天線(xiàn)
煙感器型吸頂天線(xiàn)
燈型吸頂天線(xiàn)
壁掛天線(xiàn)
2.4 室外天線(xiàn)
施主天線(xiàn)： Ø窄波束、方向性強 Ø高前后比
八木天線(xiàn)
角反射天線(xiàn)
拋物面天線(xiàn)
用戶(hù)天線(xiàn)
三、無(wú)源器件概述
3.1 微波無(wú)源器件概述
Ø無(wú)源器件分為線(xiàn)性器件與非線(xiàn)性器件。
Ø線(xiàn)形無(wú)源器件又有互易與非互易之分。
Ø線(xiàn)形互易元件只對微波信號進(jìn)行線(xiàn)形變換而不改變頻率特性，并滿(mǎn)足互易原理。通常我們所說(shuō)的無(wú)源器件指的都是線(xiàn)性互易元件。
3.2 線(xiàn)性互易元件樹(shù)狀圖
3.3 功分器
Ø功分器是一種將一路輸出信號能量分成兩路或多路輸出的器件。本質(zhì)上是一個(gè)阻抗變換器。
Ø是否可以將功分器逆用以取代合路器呢?
Ø在做為合成器使用時(shí)，不僅需要高隔離，低駐波比，更側重于要求承受大功率?？紤]到常用的腔體功分器輸出端口不匹配，大駐波;微帶功分器反向承受低功率的特點(diǎn)，我們不建議使用功分器逆用來(lái)取代合路器。
3.4功分器的分類(lèi)
3.5功分器分類(lèi)比較
3.6腔體功分器特點(diǎn)
Ø腔體功分器，采用優(yōu)質(zhì)合金作為導體，填充介質(zhì)為空氣;
Ø能承受比較大的功率，最大可達200W;而介質(zhì)損耗，導體損耗基本上可忽略不計，插入損耗小，能做到0.1dB以下。
Ø但由于沒(méi)有隔離電阻，輸出端口隔離度很小，因此腔體功分器不能作為功率合成器使用.
3.7 功分器測試指標示意圖
如圖所示，1口可測得駐波比;2，3口可測得插入損耗，而由于腔體功分器本身的器件特點(diǎn)，輸出口駐波以及輸出口的隔離不作為聲明值提出。
四、耦合器介紹
4.1耦合器
Ø耦合器是一種將輸入信號的能量通過(guò)電場(chǎng)、磁場(chǎng)耦合分配出來(lái)一部分成為耦合端輸出，剩余部分成為輸出端輸出，以完成功率分配的元件。
Ø 耦合器的功率分配是不等分的。又稱(chēng)功率取樣器。
4.2四口網(wǎng)絡(luò )耦合器原理說(shuō)明圖
4.3 耦合器分類(lèi)
4.4 定向耦合器
Ø定向耦合器常用與對規定流向微波信號進(jìn)行取樣，主要目的是分離及隔離信號，或是相反地混合不同的信號，在無(wú)內負載時(shí)，定向耦合器往往是一四端口網(wǎng)絡(luò ).
Ø定向耦合器常有兩種方法實(shí)現
4.5 腔體耦合器
特點(diǎn)：承載大功率，表現低損耗。
原因：
1.腔體內部填充介質(zhì)為空氣，在傳輸過(guò)程中，因空氣介質(zhì)原因引起的介質(zhì)耗散要低得多?！ ?/div>
2.其耦合線(xiàn)帶一般采用導電性良好的導體(如銅表面鍍銀)制成，導體損耗基本上可忽略不計。
3.腔體體積大，散熱快.承受高功率。
4.6耦合器指標測試示意簡(jiǎn)圖
如圖所示，其中，方向性=隔離度-耦合度，無(wú)法接讀取數據。
五、3dB電橋介紹
5.13dB電橋
3dB電橋耦合器是定向耦合器的一種。作為功率合成器使用時(shí)，兩路輸入信號接入互為隔離端口，而耦合輸出和直通輸出端口互易.如作為兩路輸出，不考慮損耗，則輸入信號功率之和平分于兩輸出口。而當作為單端口輸出使用時(shí)，另一輸出端必須連接匹配功率負載以吸收該端口的輸出功率，否則將嚴重影響到系統傳輸特性，而這同時(shí)，也帶來(lái)了附加的3dB損耗，這對于系統應用來(lái)說(shuō)，對其有源部分的成本和可靠性都會(huì )有影響.
5.2主要工程應用主要應用于同頻段內不同載波間的合路應用。由于電路和加工裝配上的離散性，電橋耦合器輸入端口的隔離度比較低，不建議應用在不同頻段間的合路應用。綜上，在異頻合路應用時(shí)，除了同頻段內相臨載頻(如GSM下行頻段內的相臨載頻)等只能采用3dB電橋而不適用雙工/多工合路器情況外，建議在使用中優(yōu)先選用雙工/多工合路器，以改善系統的性能指標，增加可靠性.
5.3功分器VS耦合器
六、合路器介紹
6.1合路器
Ø作用：將多路信號合成一路信號輸出
Ø分類(lèi)：按實(shí)際合路頻段進(jìn)行分類(lèi)
6.2 合路器VS電橋VS功分器
七、衰減器介紹
7.1衰減器
Ø衰減器是二端口互易元件
Ø衰減器最常用的是吸收式衰減器.
Ø工程中通常使用的是同軸型衰減器，由“π”型或“T”型衰減網(wǎng)絡(luò )組成。
Ø同軸衰減器通常有固定及可變衰減兩種。
Ø衰減器主要用于檢測系統中控制微波信號傳輸能量、消耗超額能量，因而擴展信號測量的動(dòng)態(tài)范圍，諸如功率計，頻譜分析儀，放大器，接收器等。
