目

錄一

、電磁波基本概念二

、天線接收原理三、天線的種類四

、天線的參數(shù)電磁波與天線技術(shù)電磁波基本概念電場

磁場

電場

磁場

電場傳

播

方

向一

、電磁波基本概念1、

電磁波的輻射無線電波是一種能量傳輸形式，在傳播過程中，電場和磁場在空間是相互垂直的，同時這兩者又都垂直于傳播方向。L電磁波基本概念2、

電磁波相角無線電波在空間傳播時，其電場方向是按一定的規(guī)律而變

化的，這種現(xiàn)象稱為無線電波的極化。無線電波的電場方向

稱為電波的極化方向。如果電波的電場方向垂直于地面，我們就稱它為垂直極化波。如果電波的電場方向與地面平行，

則稱它為水平極化波。電磁波基本概念3、波陣面無線電波在空間傳播時，其電場方向是按一定的規(guī)律而變化的，這種現(xiàn)象稱為無線電波的極化。無線電波的電場方向

稱為電波的極化方向。如果電波的電場方向垂直于地面，我們就稱它為垂直極化波。如果電波的電場方向與地面平行，則稱它為水平極化波。電磁波基本概念3、波陣面無線電波在空間傳播時，其電場方向是按一定的規(guī)律而變化的，這種現(xiàn)象稱為無線電波的極化。無線電波的電場方向

稱為電波的極化方向。如果電波的電場方向垂直于地面，我們就稱它為垂直極化波。如果電波的電場方向與地面平行，則稱它為水平極化波。電磁波基本概念4、無線電波的極化無線電波在空間傳播時，其電場方向是按一定的規(guī)律而變

化的，這種現(xiàn)象稱為無線電波的極化。無線電波的電場方向稱為電波的極化方向。如果電波的電場方向垂直于地面，我們就稱它為垂直極化波。如果電波的電場方向與地面平行，則稱它為水平極化波。電磁波基本概念5、無線電波的波長、頻率和傳播速度的關(guān)系該關(guān)系可用式λ=V/f表示，其中V

為速度，單位為米/秒；f為頻率，單位為赫芝；λ為波長，單位為米。由上述關(guān)系式不難看出，同一頻率的無線電波在不同的媒質(zhì)中傳播時，速度是不同的，因此波長也不一樣。我們通常使用的聚四氟乙烯型絕緣同軸射頻電纜其相對介電常數(shù)e約為2.

1,因此，Ve≈C/1.44,λe≈λ/1.44。電磁波基本概念電磁波基本概念無線電波和光波一樣，它的傳播速度和傳播媒質(zhì)有關(guān)。無線電波在真空中的傳播速度等于光速。我們用C=300000公里/秒表示。在媒質(zhì)中的傳播速度為：Ve'=

C/√e,式中e

為傳播媒質(zhì)的相對介電常數(shù)?？諝獾南鄬殡姵?shù)與真空的相對介電常數(shù)很接近，略大于1。因此，無線電波在空氣中的傳播速度略小于光

速，通常我們就認為它等于光速。6、無線電波的傳播方式直射直射是無線電波在自由空間傳播的方式。反射當(dāng)電磁波遇到比波長大得多的物體時，就會發(fā)生反射。反射常發(fā)生在地

球表面、

建筑物和墻壁表面。繞射當(dāng)發(fā)射機和接收機之間的傳播路由被尖銳的邊緣阻擋時，就發(fā)生繞射。散射當(dāng)電磁波的傳播路由上存在小于波長的物體，并且單位體積內(nèi)這種障礙

物數(shù)目非常巨大時，就會發(fā)生散射。電磁波基本概念電磁波基本概念信號傳播接收天線地球核收天線天波傳播6、電磁波傳播的方式(1)地波地面波傳播發(fā)送天線發(fā)送天線地球無線電波在空間的傳播方式主要有地波、天波和空間波3種形式。地波是指沿地球表面繞射傳播的無線電波；天波是指靠高空(高度約100

km左右)中的電離層的反射來傳播的無線電波；空間波是指在空間進行直射傳播的無線電波。通常，頻率低于3MHz的無線電波(如中波MW廣播)主要是依靠地波來傳播；頻率在3～30MHz的無線電波(如短波SW廣播)主要是依靠天波來傳播；頻率在30MHz以上的無線電波(如調(diào)頻FM廣播和電視廣播)主要是依靠空間波來傳播。電磁波基本概念(2)天波直

射直射是無線電波在自由空間傳播的方式。反射當(dāng)電磁波遇到比波長大得多的物體時，就會發(fā)生反射。反射常發(fā)生在地球表面、

建筑物和墻壁表面。繞射當(dāng)發(fā)射機和接收機之間的傳播路由被尖銳的邊緣阻擋時，就發(fā)生繞射。散射當(dāng)電磁波的傳播路由上存在小于波長的物體，并且單位體積內(nèi)這種障礙物數(shù)目非常巨大時，

就會發(fā)生散射。電磁波基本概念(3)空間波直射直射是無線電波在自由空間傳播的方式。反射當(dāng)電磁波遇到比波長大得多的物體時，就會發(fā)生反射。反射常發(fā)生在地球表面、

建筑物和墻壁表面。繞射當(dāng)發(fā)射機和接收機之間的傳播路由被尖銳的邊緣阻擋時，就發(fā)生繞射。散射當(dāng)電磁波的傳播路由上存在小于波長的物體，并且單位體積內(nèi)這種障礙物數(shù)目非常巨大時，就會發(fā)生散射。電磁波基本概念(4)電磁波傳播特點直射直射是無線電波在自由空間傳播的方式。今反射當(dāng)電磁波遇到比波長大得多的物體時，就會發(fā)生反射。反射常發(fā)生在地球表面、建筑物和墻壁表面。繞射當(dāng)發(fā)射機和接收機之間的傳播路由被尖銳的邊緣阻擋時，就發(fā)生繞射。一散射當(dāng)電磁波的傳播路由上存在小于波長的物體，并且單位體積內(nèi)這種障礙物數(shù)目非常巨大時，就會發(fā)生散射。電磁波基本概念(5)無線電波的傳播方式直

射直射是無線電波在自由空間傳播的方式。反

射當(dāng)電磁波遇到比波長大得多的物體時，就會發(fā)生反射。反射常發(fā)生在地球表面、建筑物和墻壁表面。繞射當(dāng)發(fā)射機和接收機之間的傳播路由被尖銳的邊緣阻擋時，就發(fā)生繞射。一散射當(dāng)電磁波的傳播路由上存在小于波長的物體，并且單位體積內(nèi)這種障礙物數(shù)目非常巨大時，就會發(fā)生散射。電磁波基本概念

超短波的傳播無線電波的波長不同，傳播特點也不完全相同。目前GSM

和CDMA移動通信使用的頻段都屬于UHF(特高頻)超短波段，其高端屬于微波。超短波和微波的視距傳播超短波和微波的頻率很高，波長較短，它的地面波衰減很快。因此也不能依靠地面波作較遠距離的傳播，它主要是由空間波來傳播的。空間波一般只能沿直線方向傳播到直接可見的地方。在直視距離內(nèi)超短波的傳播區(qū)域習(xí)慣上稱為“照明區(qū)”。在直視距離內(nèi)超短波接收裝置才能穩(wěn)定地接收信號。電磁波基本概念超短波和微波的視距傳播(續(xù)上

)直視距離和發(fā)射天線以及接收天線的高度有關(guān)系，并

受到地球曲率半徑的影響。由簡單的幾何關(guān)系式可知：AB=3.57(√HT+√HR)(公里)由于大氣層對超短波的折射作用，有效傳播直視距離為

：AB=4.12(

√HT+

√HR)(公里)電磁波基本概念

電波的多徑傳播電波除了直接傳播外，遇到障礙物，例如，山丘、森林、地面或樓房等高大建筑物，還會產(chǎn)生反射。因此，到達接收天線的超短波不僅有直射波，還有反射波，這種現(xiàn)象就叫多徑傳輸。由于多途徑傳播使得信號場強分布相當(dāng)復(fù)雜，波動很大；也由于多徑傳輸?shù)挠绊?，會使電波的極化方向發(fā)生變化，因此，有的地方信號場強增強，有的地方信號場強減弱。另外，不同的障礙物對電波的反射能力也不同。例如：鋼筋水泥建筑物對超短波的反射能力比磚墻強。我們應(yīng)盡量避免多徑傳輸效應(yīng)的影響。同時可采取空間分集或極化分集的措施加以對應(yīng)。電磁波基本概念電磁波基本概念

電波的多徑傳播

電波的繞射傳播電波在傳播途徑上遇到障礙物時，總是力圖繞過障礙物，再向前傳播。這種現(xiàn)象叫做電波的繞射。超短波的繞射能力較弱，在高大建筑物后面會形成所謂的“陰影區(qū)”。信號質(zhì)量受到影響的程度不僅和接收天線距建筑物的距離及建筑物的高度有關(guān)，還和頻率有關(guān)。例如一個建筑物的高度為

10米，在距建筑物200米處接收的信號質(zhì)量幾乎不受影響，但在距建

筑物100米處，接收信號場強將比無高摟時明顯減弱。這時，如果接收的是216～223兆赫的電視信號，接收信號場強比無高摟時減弱16分貝，當(dāng)接收670兆赫的電視信號時，接收信號場強將比無高摟時減弱

20分貝。如果建筑物的高度增加到50米時，則在距建筑物1000米以內(nèi)，接收信號的場強都將受到影響，因而有不同程度的減弱。也就是說，頻率越高，建筑物越高、越近，影響越大。相反，頻率越低，建筑物越矮、越遠，影響越小。因此，架設(shè)天線選擇基站場地時，必須按上述原則來考慮對繞射傳播可

能產(chǎn)生的各種不利因素，并努力加以避免。電磁波基本概念天線接收原理二、天線接收原理把從導(dǎo)線上傳下來的電信號做為無線電波發(fā)射到空間……

收集無線電波并產(chǎn)生電信號(1)天線的作用天線的作用就是將傳輸線中的高頻電磁能轉(zhuǎn)化為自由空間的電磁波，或反之將自由空間的電磁波轉(zhuǎn)化為傳輸線中的高頻電磁能。了解天線的相關(guān)性能，必須掌握自由空間中的電磁波相

關(guān)知識及高頻傳輸?shù)南嚓P(guān)知識。天線接收原理天線接收原理(2)接收原理導(dǎo)線載有交變電流時，就可以形成電磁波的輻射，輻射的能力與導(dǎo)線的長短和形狀有關(guān).如果導(dǎo)線位置如由于兩導(dǎo)線的距離很近，且兩導(dǎo)線所產(chǎn)

生的感應(yīng)電動勢幾乎可以抵消，因而輻射很微弱。如果將兩導(dǎo)線張開，這時由于兩導(dǎo)線的電流方向相同，由兩導(dǎo)線所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向相同，因而輻射較強。當(dāng)導(dǎo)線的長度1遠小于波長時，導(dǎo)線的電流很小，輻射很微弱.當(dāng)導(dǎo)線的長度增大到可與波長相比擬時，導(dǎo)線上的電流就大大增加，因

而就能形成較強的輻射。通常將上述能產(chǎn)生顯著輻射的直導(dǎo)線稱為振子。(3)天線的極化天線輻射的電磁場的電場方向就是天線的極化方向垂直極化

水平極化+45度傾斜的極化

-45度傾斜的極化天線接收原理天線的種類三、天線的種類天線的種類全向天線，即在水平方向圖上表現(xiàn)為360°都均勻輻射。

定向天線天線的種類定向天線，在水平方向圖上表現(xiàn)為一定角度范圍輻射，也就是平常所說的有方向性。定向天線

定向天線天線的種類

定向天線定向單極化天線定向雙極化天線天線的種類天線的種類機械天線所謂機械天線，即指使用機械調(diào)整下傾角度的移動天線。天線的種類天線的種類在日常維護中，

機械天線調(diào)整天線下傾角度比較麻煩，一

般需要維護人員爬到

天線安放處進行調(diào)整。天線的種類天線的種類電調(diào)天線所謂電調(diào)天線，即指使用電子調(diào)整下傾角度的移動天線。天線的種類天線的種類AISG控制線纜(0.5米)電調(diào)天線(庭部)SBT天線的種類天線的種類雙極化天線是一種新型天線技術(shù)，組合了+45°和-45°兩副極化方向相互正交的天線并同時工作在收發(fā)雙工模式下，因此其最突出的優(yōu)點是節(jié)省單個定

向基站的天線數(shù)量。雙極化天線天線的種類天線的種類--在基站密集的高話務(wù)地區(qū)，應(yīng)該盡量采用雙極化天線和電調(diào)天線；--在邊、郊等話務(wù)量不高，基站不密集地區(qū)和只要求覆蓋的地區(qū)，可

以使用傳統(tǒng)的機械天線。對于天線的選擇，我們應(yīng)根據(jù)自己移動網(wǎng)的覆蓋，話務(wù)量，干擾和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量等實際情況，選擇適合本地區(qū)移動網(wǎng)絡(luò)需要的移動天線：天線參數(shù)的調(diào)整天線參數(shù)的調(diào)整天線高度直接與基站的覆蓋范圍有關(guān)。

一般來說受兩方向因素影響：天線所發(fā)直射波所能達到的最遠距離。到達該地點的信號強度足以為儀器所捕捉。天線高度的調(diào)整

高度調(diào)整高度調(diào)整話務(wù)不均衡

系統(tǒng)內(nèi)干擾

孤島效應(yīng)天線參數(shù)的調(diào)整天線參數(shù)的調(diào)整

高度調(diào)整孤島效應(yīng)圖例天線參數(shù)的調(diào)整天線參數(shù)的調(diào)整天線俯仰角的調(diào)整是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的一個非常重要的事情。選擇合適的俯仰角可以使天線至本小區(qū)邊界的射線與天線至受干擾小區(qū)邊界的射線之間處于天

線垂直方向圖中增益衰減變化最大的部分，從而使受干擾小區(qū)的同頻及鄰頻干

擾減至最小。天線俯仰角的調(diào)整天線參數(shù)的調(diào)整基站下傾覆蓋效果圖例天線參數(shù)的調(diào)整調(diào)整天線俯仰角的方法第三種：電調(diào)天線內(nèi)部自帶調(diào)整天線下傾的裝置，天線底部旋鈕

調(diào)整(多用在市區(qū)美化天線)。第四種：電調(diào)天線包括外置電調(diào)裝

置，后臺參數(shù)調(diào)整(多用在高話務(wù)

量地區(qū))。第二種：電調(diào)天線帶電機

的方式，控制器調(diào)整。第一種：機械天線，天線背面支架調(diào)整。天線參數(shù)的調(diào)整調(diào)整天線俯仰角的方法第三種：電調(diào)天線內(nèi)部自帶調(diào)整天線下傾的裝置，天線底部旋鈕

調(diào)整(多用在市區(qū)美化天線)。第四種：電調(diào)天線包括外置電調(diào)裝

置，后臺參數(shù)調(diào)整(