在（zài）无线通信系（xì）统中，与（yǔ）外界传（chuán）播媒介（jiè）接口是天线（xiàn）系统。天（tiān）线的选取和设计（jì）直接（jiē）关系到整个网络的质量。
天线基础知识
在无（wú）线通信系统（tǒng）中，与外界传播（bō）媒介接口是天线系统（tǒng）。
天线辐射和接收无线电波：发射时，把高频电流转（zhuǎn）换（huàn）为电磁波；接收时（shí）把电磁（cí）波转换为高频（pín）电流。
天线的型号（hào）、增益、方向图、驱动天线功率、简单或（huò）复杂的天线配置和天线极化等都影响系统的性（xìng）能。
1天线增益
增益（yì）是天线（xiàn）系统的最重（chóng）要参数之一，天线增益的定义与全向天（tiān）线或半波振子天线有关。全向辐射（shè）器是假设在（zài）所有方向上都（dōu）辐射等功率的辐射器，在（zài）某一方向的天（tiān）线增益（yì）是该方（fāng）向上的场（chǎng）强。定（dìng）向辐射器（qì）在该（gāi）方向产生辐射（shè）强（qiáng）度之比，见图1。
dBi 表示天线增益是（shì）方（fāng）向（xiàng）天线相对于全（quán）向辐（fú）射器（qì）的参考值，dBd是相对于半波振子天线参考值。
2方向图
天线的辐射电磁场在（zài）固定距离上随（suí）角坐标分布（bù）的（de）图（tú）形，称为（wéi）方向图。用辐射场强表（biǎo）示的称为场强方向图，用功率（lǜ）密度表示的（de）称之功（gōng）率方向（xiàng）图，用相位表示的称（chēng）为相位（wèi）方向图。
天线方向图是空间立体图形（xíng），但是（shì）通常应用的是两个互相垂直的主（zhǔ）平面內的方向图，称为平面方（fāng）向图。在线性天（tiān）线中，由于地面影响（xiǎng）较（jiào）大（dà），都采用（yòng）垂直面和（hé）水平（píng）面作为主平面。在面型天线中，则采用E平面和H平面作为两个主平面（miàn）。归一化方向（xiàng）图取最大值为一。
在（zài）方向图中，包含所（suǒ）需最大（dà）辐射方（fāng）向的辐射波瓣叫天线主波瓣，也称天线波束。主瓣之外的（de）波瓣叫（jiào）副瓣或旁（páng）瓣或边（biān），与（yǔ）主瓣相反（fǎn）方向上的旁瓣叫后（hòu）瓣，见图2：全向天线水（shuǐ）平（píng）波（bō）瓣和（hé）垂直（zhí）波瓣图，其（qí）天线外形为圆柱型；图3：定向天线水平波瓣和垂直波瓣图，其天线外形为板状。
通常会用到（dào）天线方向图的以（yǐ）下一些参数：
①零功率波瓣宽度，指（zhǐ）主瓣最大值两边（biān）两个零辐射方（fāng）向之间的夹角。
②半功率（lǜ）点波瓣宽（kuān）度，指最大值（zhí）下降（jiàng）到0.707（即下降3dB)点的夹角。
③副瓣电平，指副瓣（bàn）最大值和主瓣最（zuì）大值之比。前（qián）后比等（děng）。
3极化
极化是描（miáo）述电磁（cí）波场强矢量空间指（zhǐ）向（xiàng）的一个辐射特（tè）性，当（dāng）没有特别（bié）说明（míng）时（shí），通常以电场矢量的空间指向（xiàng）作为电磁波的极化方向（xiàng），而且（qiě）是指在该（gāi）天（tiān）线的（de）最大辐射方（fāng）向上的电场矢量（liàng）来说的。
电场矢量（liàng）在空间的（de）取向在（zài）任何时间都保持不变（biàn）的电磁（cí）波（bō）叫直线极（jí）化波，有时（shí）以地面作（zuò）参考，将电场（chǎng）矢量方向与地（dì）面平行的波叫水平极化波，与地面（miàn）垂直的波叫（jiào）垂（chuí）直极化波。由于（yú）水（shuǐ）平极化波和入射面垂直，故又（yòu）称正交极（jí）化波；垂直（zhí）极化波的电场矢量与入射平面平行，称之平行极化（huà）波。电场矢量（liàng）和（hé）传播（bō）方向构成平面叫极化（huà）平面。
电场（chǎng）矢量在空间的取向有的时候并不（bú）固定，电（diàn）场失量端点（diǎn）描绘的轨迹是（shì）圆，称（chēng）圆极化波；若轨（guǐ）迹是椭（tuǒ）圆，称之为椭圆极（jí）化波，椭圆极化波和圆极化波都有（yǒu）旋（xuán）相性。
不论圆极化（huà）波或椭圆（yuán）极化波，都可由两个互相（xiàng）垂直线性极化波合成。若大小相等（děng）合成（chéng）圆极化（huà）波，不相（xiàng）等则（zé）合（hé）成椭圆极化波。天（tiān）线可（kě）能会（huì）在非预定的极化上辐射不需要的能量。这种（zhǒng）不需（xū）要的（de）能量称为交叉极化辐射（shè）分（fèn）量。对线极化天线而言，交（jiāo）叉极化（huà）和预定的（de）极化方向垂直。对于（yú）圆（yuán）极化天线（xiàn），交叉（chā）极化（huà）与预订极化的旋向（xiàng）相反。所以交叉极化称正交极化。
天（tiān）线其它技术指标
1电压驻波（bō）比（VSWR）
VSWR在移动通信蜂窝系统的基站天线中，其最大值（zhí）应小于（yú）或等于1.5:1。若表示天线的输入阻抗，为天线的标称特性阻抗，则反射系（xì）数为，其中为50欧姆。也可以（yǐ）用回波（bō）损耗表示端口（kǒu）的匹（pǐ）配（pèi）特性，，VSWR=1.5:1时，R.L.=-13.98dB。天线输入阻抗与特性阻抗不（bú）一致时，产生（shēng）的反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波，其相邻电压（yā）最大值（zhí）和最小值之比就是（shì）电压驻波（bō）比。电压驻波（bō）比（bǐ）过大，将缩（suō）短通信距离，而且反射功（gōng）率将返回发（fā）射机功放部（bù）分，容易烧坏功放管，影响（xiǎng）通信系统正常工作。
2前后比（F/B）
天线（xiàn）的后向（xiàng）180°±30°以内的副瓣电（diàn）平与最大波（bō）束之差，用正值（zhí）表示。一（yī）般天线的前后比（bǐ）在18～45dB。对于密集（jí）市区要积极采用前（qián）后比大的天（tiān）线，如40dB。
3端口隔离（lí）度
对于多端口（kǒu）天线（xiàn），如双极化天线、双频段双极化天，收发共用时端口之间的隔离度应大于（yú）30dB。
4回（huí）波损耗
指在天线的接头处的反射功（gōng）率与入射功率的比值（zhí）。回波损耗反映了天线的匹（pǐ）配（pèi）特性（xìng）。
5功率容量
指平均（jun1）功率容量，天线包括匹（pǐ）配、平（píng）衡、移相等其它耦合装置，其所承受的功（gōng）率是有限的，考虑到基站（zhàn）天线的实际最大输（shū）入功（gōng）（单载（zǎi）波功率为20W),若天线的 一个端口（kǒu）最（zuì）多输入（rù）六（liù）个载波，则（zé）天线的输（shū）入功率为120W,因（yīn）此天线的（de）单（dān）端（duān）口功（gōng）率容量应大于200W（环境温（wēn）度（dù）为65℃时）。
6零点填充基
站天线垂（chuí）直面内采用赋形波束（shù）设计（jì）时，为了使业务（wù）区（qū）内的辐射电平更（gèng）均匀，下副瓣第一零点需要（yào）填（tián）充，不（bú）能有明显的零深。通常零深相对于主波束（shù）大于-20dB即表示（shì）天线有零点填充，对于（yú）大（dà）区制基站（zhàn）天线无这一要（yào）求（qiú）。高增益天线尤其需（xū）要采取零点（diǎn）填充技术来有效改（gǎi）善近处覆（fù）盖。
7上副瓣抑制（zhì）
对于小（xiǎo）区（qū）制蜂（fēng）窝系统，为了提高频率复用能力（lì），减少对（duì）邻（lín）区的同频干扰，基站天（tiān）线（xiàn）波束（shù）赋形时应（yīng）尽可能（néng）降低那些瞄准干扰区（qū）的副瓣，提高（gāo） D/U值（zhí），上（shàng）第一副瓣电平应小于-18dB，对于（yú）大（dà）区制（zhì）基站天线无这一要求。
8天线输入接口
为了改善无（wú）源交调及射频连（lián）接的可靠性（xìng），基站天线的输（shū）入
接（jiē）口采用7/16DIN-Female，在天线使用前，端（duān）口上应有保护盖，以免生成氧化物（wù）或进入杂质。
9无源互调（PIM）
所谓无（wú）源互调特性是指接头（tóu），馈线，天线，滤波器等无源部件工作在多个（gè）载频（pín）的大功率信号条件下由于部件本身存在非线性而引起的互调（diào）效应。通（tōng）常（cháng）都认为无源（yuán）部件（jiàn）是线性的，但是（shì）在大功率条件下（xià）无源部件（jiàn）都（dōu）不同（tóng）程度地存在（zài）一定的非线性（xìng），这种（zhǒng）非线性主要是由以下因素引起的（de）：不同材料的金属的接（jiē）触；相同材料的接触表面不光滑（huá）；连接处不紧密；存在（zài）磁性物（wù）质等。互调产物的存（cún）在会（huì）对通（tōng）信系统产生（shēng）干扰，特（tè）别是落在（zài）接（jiē）收带内的互（hù）调产物将（jiāng）对系统的（de）接（jiē）收性能产（chǎn）生（shēng）严重（chóng）影响，因此在GSM系统中对接头，电缆，天线等无源部件的（de）互调特性都有严格的要求。我们选用的厂（chǎng）家的接头的无源互调（diào）指（zhǐ）标可（kě）达（dá）到-150dBc，电缆的无（wú）源互调指标可达到-170dBc，天线的无源互调指（zhǐ）标可达到-150dBc。
10天线尺寸和重（chóng）量
为了（le）便于天线（xiàn）储存、运（yùn）输、安装及（jí）安全，在满足各项电气（qì）指标情况下，天（tiān）线的外形尺寸应（yīng）尽可能小，重（chóng）量尽（jìn）可能轻。
11风载荷
基站天线（xiàn）通常安装在高楼（lóu）及铁塔（tǎ）上，尤其在沿海地区，常年风速（sù）较大，要求天线在（zài）36m/s 时正常工作，在55m/s 时不破坏。
12工作（zuò）温度和湿度（dù）
基站天线应在环境温度（dù）-40℃-+65℃范围（wéi）内正常（cháng）工作。基（jī）站天线应在环境相对湿度0-100%范围内正常工作。
13雷电防护
基（jī）站天线所有射频输入端口均要求直流直接接地。
14三防能力（lì）
基站天（tiān）线必须具备（bèi）三防能力，即（jí）：防潮、防（fáng）盐雾、防霉菌。对于（yú）基（jī）站全向天线必须允许天线倒置安装，同（tóng）时满足（zú）三防（fáng）要求。
15天线的种（zhǒng）类
天线按（àn）方向性划分有定向天线（xiàn）和全向天线（xiàn）；按极化形式（shì）分有（yǒu）单极化和双极化天线。在不同场合、不同地形、不（bú）同用户分布（bù）等情况（kuàng）时应采用不同的（de）天线形（xíng）式。天线的种（zhǒng）类（型（xíng）号）很多。
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