天線基本知識(shí)及應(yīng)用——天饋系統(tǒng)知識(shí)問(wèn)答

2016-10-12 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

通信天線原理及作用是什么?

答:通信天線作為通信不可缺少的重要部分,其基本功能是輻射和接收無(wú)線電波。發(fā)射時(shí),把高頻電流換為電磁波;接收時(shí),把電磁波轉(zhuǎn)換為高頻電流。

天線有多少種類?

答:通信天線品種繁多,主要有下列幾種分類方式:

按用途可分為基地臺(tái)天線(base station antenna)和移動(dòng)臺(tái)天線(mobile portable antennas)。按工作頻率可劃分為超長(zhǎng)波、長(zhǎng)波、中波、短波、超短波和微波;按其方向性可劃分為全向和定向天線;按其結(jié)構(gòu)性可劃分為線天線和面天線。

選擇通信天線?

答:天線作為通信系統(tǒng)的重要組成部分,其性能的好壞直接影響通信系統(tǒng)的指針,用戶在選擇天線時(shí)必須首先注重其性能。具體說(shuō)有兩個(gè)方面,第一選擇天線類型;第二選擇天線的電氣性能,選擇天線類型的意義是;所選擇天線的方向圖是否符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)中電波覆蓋的要求;選擇天線電氣性能的意義是;選擇使用天線的頻率帶寬、增益、額定功率等電氣指針是否符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。因此,用戶在選擇天線時(shí)最好向廠家聯(lián)系咨詢。

什么是天線的增益?

答:增益是天線主要指針之一,它是方向系數(shù)與效率的乘積,是天線輻射或接收電波大小的表現(xiàn)。增益大小的選擇取決于系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)電波覆蓋區(qū)域的要求,簡(jiǎn)單地說(shuō),在同等條件下,增益越高,電波傳播速度就越遠(yuǎn),一般地臺(tái)天線采用高增益天線,移動(dòng)臺(tái)天線采用低增益天線。

什么是電壓駐波比?

答:天線輸入阻抗和饋線的特性阻抗不一致時(shí),產(chǎn)生的反射波和入射波在饋線上疊加形成駐波。其相鄰電壓最大值和最小值就是電壓駐波比。它是檢驗(yàn)饋線傳輸效率的依據(jù)。天線端口的電壓駐波比小于1.5,在工作頻點(diǎn)的電壓駐波比小于1.2,電壓駐波比過(guò)大,將縮短天線距離,而且反射功率將返回發(fā)射機(jī)功放部分,容易燒壞功放部分,影響通信系統(tǒng)正常工作。

什么是天線的方向性?

答:天線對(duì)于空間不同的方向具有不同的輻射或接收能力,這就是天線的方向性。衡量天線方向性通常使用方向圖,在水平面上,輻射與接收無(wú)最大方向的天線稱為全向天線,有一個(gè)或多個(gè)最大方向的天線稱為定向天線。全向天線由于其無(wú)方向性,所以多用在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信的中心臺(tái)。另外,我們可以采用一些技術(shù)使全向天線略帶方向性,根據(jù)使用現(xiàn)場(chǎng)地形的需要使方向圖成為橢圓形、扇形、心形等,這樣使天線的應(yīng)用就更加靈活、效率更加提高,定向天線由于具有最大輻射或接收方向,因此能量集中,增益相對(duì)全向天線要高,適合于遠(yuǎn)距離點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信,同時(shí)由于具有方向性,抗干擾能力比較強(qiáng)。

理解天線的工作頻帶寬度?

答:天線的電參數(shù)一般都與工作頻率有關(guān),保證電參數(shù)指針容許的頻率變化范圍,即是天線的工作頻帶動(dòng)寬度。對(duì)于天線常采有阻抗特性,即電壓駐波比小于規(guī)定值下的頻率連續(xù)段為天線的工作帶寬。一般全向天線的工作帶寬能達(dá)到工作頻率范圍的5-10%,定向天線的工作帶寬達(dá)到工作頻率的3-5%。通常,寬頻帶天線工作頻率范圍大,適用于多點(diǎn)通信系統(tǒng)共享,寬頻帶天線干擾能力強(qiáng),相對(duì)增益高,適用于單頻點(diǎn)通信系統(tǒng)使用。

理解天線的工作頻帶寬度?

答:移動(dòng)通信系統(tǒng)常使用特性阻抗50Ω的同軸電纜作為饋線,為了有效的反電波傳輸?shù)教炀€端口,應(yīng)盡量減小饋線的傳輸損耗,傳輸損耗取決于電纜的直徑和長(zhǎng)度,同一頻率下電纜直徑越大,損耗越小,電纜越長(zhǎng)損耗越大,原則上,要求電纜的傳輸損耗不宜超過(guò)3分貝。下表列出常用電纜的衰減值(Db/m),用戶可根據(jù)自己的情況,合理選擇電纜型號(hào)及長(zhǎng)度。

如何選擇天線安裝地點(diǎn)?

答:由于地形和環(huán)境地的影響,天線接收到的電磁波是有效直射波與反射繞射波及散射波的疊加,其結(jié)果決定了接收點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)幅度和相位,并直接影響天線的應(yīng)用效果。因此,選擇天線架設(shè)位置應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:

(1)天線的發(fā)射或接收方向應(yīng)避開(kāi)障礙物(樓房、鐵塔、橋梁);

(2)天線架設(shè)地點(diǎn)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離干擾源(高壓線、航線、鐵塔、公路等);

(3)天線應(yīng)盡量架設(shè)在附近的置高點(diǎn);

(4)如有幾付天線同在一個(gè)鐵塔上工作,應(yīng)特別注意它們之間左右和上下的間距,以防相互耦合影響系統(tǒng)性能。

天線系統(tǒng)應(yīng)如何安裝?

答:首先將天線、饋線和配套零件部件按產(chǎn)品說(shuō)明的要求組裝好,然后在天線的支撐位置,用卡具固定于塔桿的天線支架上,并使天線與塔桿的平行間距大于使用波長(zhǎng),減少塔桿對(duì)天線性能的影響。大天線端口處,將饋電線用連接器(或稱電纜頭)與天線接好,彎一個(gè)直徑約五十倍饋線直徑的圓環(huán)固定于天線支架上,避免連接器部位直接受力而斷線或損壞。

如何檢測(cè)天饋系統(tǒng)?

答:天饋系統(tǒng)架設(shè)好后,應(yīng)由專業(yè)技術(shù)人員使用檢測(cè)儀器進(jìn)行檢測(cè)。通?？稍诎l(fā)射機(jī)和天饋系統(tǒng)之間串接通過(guò)式功率針,檢驗(yàn)設(shè)備發(fā)射功率和反射功率的大小判斷系統(tǒng)工作是正常。

天饋系統(tǒng)有哪些典型故障?

答:天饋系統(tǒng)常見(jiàn)故障有

(1)天線的性能、參數(shù)不能滿足使用要求;

(2)接頭密封未嚴(yán),使水汽進(jìn)入饋線,影響信號(hào)發(fā)射;

(3)架設(shè)位置不合理,如太靠近干擾源等;

(4)發(fā)射機(jī)功率超過(guò)天線額定功率,使天線過(guò)載或燒毀;

(5)遭受外物撞擊,改變了天線原有結(jié)構(gòu)和性能參數(shù);

(6)電纜頭焊接不牢固,信號(hào)時(shí)有時(shí)無(wú);

(7)天線波束指向偏離,天線立桿或支架偏位等。

如何排除上述故障?

答:如遇到上述故障,可采取如下方法處理:

(1)更換天線;