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wlan天線講座(編輯修改稿)

2025-08-28 16:14 本頁面

　

【文章內(nèi)容簡介】 10 Lg (10,000 mW / 10 mW) = 30（ dB） ZCom 南京智達(dá)康無線通信科技有限公司 2022年 8月 19日天線的輸入阻抗 Zin 定義：天線輸入端信號電壓與信號電流之比，稱為天線的輸入阻抗。輸入阻抗具有電阻分量 Rin 和電抗分量 Xin ，即 Zin = Rin + j Xin 。電抗分量的存在會減少天線從饋線對信號功率的提取，因此，必須使電抗分量盡可能為零，也就是應(yīng)盡可能使天線的輸入阻抗為純電阻。事實上，即使是設(shè)計、調(diào)試得很好的天線，其輸入阻抗中總還含有一個小的電抗分量值。輸入阻抗與天線的結(jié)構(gòu) 、尺寸以及工作波長有關(guān) ，半波對稱振子是最重要的基本天線，其輸入阻抗為 Zin = ＋ｊ (歐 ) 。當(dāng)把其長度縮短（３～５）％時，就可以消除其中的電抗分量，使天線的輸入阻抗為純電阻，此時的輸入阻抗為 Zin = (歐 ) ,（標(biāo)稱 75 歐）。注意，嚴(yán)格的說，純電阻性的天線輸入阻抗只是對點頻而言的。順便指出，半波折合振子的輸入阻抗為半波對稱振子的四倍，即 Zin = 280 (歐 ) ,（標(biāo)稱 300歐）。有趣的是，對于任一天線，人們總可通過天線阻抗調(diào)試，在要求的工作頻率范圍內(nèi) ，使輸入阻抗的虛部很小且實部相當(dāng)接近 50 歐，從而使得天線的輸入阻抗為 Zin = Rin = 50 歐這是天線能與饋線處于良好的阻抗匹配所必須的。天線的基本知識 ZCom 南京智達(dá)康無線通信科技有限公司 2022年 8月 19日天線的工作頻率范圍（頻帶寬度）無論是發(fā)射天線還是接收天線，它們總是在一定的頻率范圍（頻帶寬度）內(nèi)工作的，天線的頻帶寬度有兩種不同的定義一種是指：在駐波比 SWR ≤ 條件下，天線的工作頻帶寬度；一種是指：天線增益下降 3 分貝范圍內(nèi)的頻帶寬度。在移動通信系統(tǒng)中，通常是按前一種定義的，具體的說，天線的頻帶寬度就是天線的駐波比 SWR 不超過時，天線的工作頻率范圍。一般說來，在工作頻帶寬度內(nèi)的各個頻率點上 , 天線性能是有差異的，但這種差異造成的性能下降是可以接受的。天線的基本知識 ZCom 南京智達(dá)康無線通信科技有限公司 2022年 8月 19日電壓駐波比在不匹配的情況下 , 饋線上同時存在入射波和反射波。在入射波和反射波相位相同的地方，電壓振幅相加為最大電壓振幅Ｖ max ，形成波腹；而在入射波和反射波相位相反的地方電壓振幅相減為最小電壓振幅Ｖ min ，形成波節(jié) 。其它各點的振幅值則介于波腹與波節(jié)之間。這種合成波稱為行駐波。反射波電壓和入射波電壓幅度之比叫作反射系數(shù) ，記為 R 反射波幅度（Ｚ L－Ｚ 0） R ＝ ───── ＝ ─────── 入射波幅度（Ｚ L＋Ｚ 0 ）波腹電壓與波節(jié)電壓幅度之比稱為駐波系數(shù) ，也叫電壓駐波比，記為 VSWR 波腹電壓幅度Ｖ max （ 1 + R） VSWR ＝ ────────────── ＝ ──── 波節(jié)電壓輻度Ｖ min （ 1 R）終端負(fù)載阻抗Ｚ L 和特性阻抗Ｚ 0 越接近，反射系數(shù) R 越小，駐波比 VSWR 越接近于１，匹配也就越好。天線的基本知識 ZCom 南京智達(dá)康無線通信科技有限公司 2022年 8月 19日傳輸線的幾個基本概念連接天線和發(fā)射機(jī)輸出端（或接收機(jī)輸入端）的電纜稱為傳輸線或饋線。傳輸線的主要任務(wù)是有效地傳輸信號能量，因此，它應(yīng)能將發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號功率以最小的損耗傳送到發(fā)射天線的輸入端，或?qū)⑻炀€接收到的信號以最小的損耗傳送到接收機(jī)輸入端，同時它本身不應(yīng)拾取或產(chǎn)生雜散干擾信號，這樣，就要求傳輸線必須屏蔽。順便指出，當(dāng)傳輸線的物理長度等于或大于所傳送信號的波長時，傳輸線又叫做長線。傳輸線的種類超短波段的傳輸線一般有兩種：平行雙線傳輸線和同軸電纜傳輸線；微波波段的傳輸線有同軸電纜傳輸線、波導(dǎo)和微帶。平行雙線傳輸線由兩根平行的導(dǎo)線組成它是對稱式或平衡式的傳輸線，這種饋線損耗大，不能用于 UHF頻段。同軸電纜傳輸線的兩根導(dǎo)線分別為芯線和屏蔽銅網(wǎng) ，因銅網(wǎng)接地，兩根導(dǎo)體對地不對稱，因此叫做不對稱式或不平衡式傳輸線。同軸電纜工作頻率范圍寬，損耗小，對靜電耦合有一定的屏蔽作用，但對磁場的干擾卻無能為力。使用時切忌與有強(qiáng)電流的線路并行走向，也不能靠近低頻信號線路。天線的基本知識 ZCom 南京智達(dá)康無線通信科技有限公司 2022年 8月 19日傳輸線的特性阻抗無限長傳輸線上各處的電壓與電流的比值定義為傳輸線的特性阻抗，用Ｚ 0 表示。同軸電纜的特性阻抗的計算公式為Ｚ。＝〔 60/√εr〕 Log ( D/d ) [ 歐 ]。式中， D 為同軸電纜外導(dǎo)體銅網(wǎng)內(nèi)徑； d 為同軸電纜芯線外徑； εr為導(dǎo)體間絕緣介質(zhì)的相對介電常數(shù) 。通常Ｚ 0 = 50 歐，也有Ｚ 0 = 75 歐的。由上式不難看出，饋線特性阻抗只與導(dǎo)體直徑 D和 d以及導(dǎo)體間介質(zhì)的介電常數(shù) εr有關(guān) ，而與饋線長短、工作頻率以及饋

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