增益天线(什么是天线增益)
一、什么是天线增益
天线增益是指:在输入功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。增益显然与天线方向图有密切的关系,方向图主瓣越窄,副瓣越小,增益越高。
天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力,它是选择基站天线最重要的参数之一。一般来说,增益的提高主要依靠减小垂直面向辐射的波瓣宽度,而在水平面上保持全向的辐射性能。天线增益对移动通信系统的运行质量极为重要,因为它决定蜂窝边缘的信号电平。增加增益就可以在一确定方向上增大网络的覆盖范围,或者在确定范围内增大增益余量。任何蜂窝系统都是一个双向过程,增加天线的增益能同时减少双向系统增益预算余量。
另外,表示天线增益的参数有dBd和dBi。DBi是相对于点源天线的增益,在各方向的辐射是均匀的;dBd相对于对称阵子天线的增益dBi=dBd+2.15。相同的条件下,增益越高,电波传播的距离越远。一般地,GSM定向基站的天线增益为18dBi,全向的为11dBi。
二、什么叫天线增益,什么是天线增益
1.天线增益是指:在输入功率相等的条件下,实际天线和理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。
2.它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。
3.增益显然和天线方向图有密切的关系,方向图主瓣越窄,副瓣越小,增益越高。
4.天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力,它是选择基站天线最重要的参数之一。
5.一般来说,增益的提高主要依靠减小垂直面向辐射的波瓣宽度,而在水平面上保持全向的辐射性能。
6.计算公式:1)天线主瓣宽度越窄,增益越高。
7.对于一般天线,可用下式估算其增益:G(dBi)=10Lg{32000/(2θ3dB,E×2θ3dB,H)}式中,2θ3dB,E和2θ3dB,H分别为天线在两个主平面上的波瓣宽度。
8.32000是统计出来的经验数据。
9.2)对于抛物面天线,可用下式近似计算其增益:G(dBi)=10Lg{5×(D/λ0)2}式中,D为抛物面直径。
10.λ0为中心工作波长。
11.5是统计出来的经验数据。
12.3)对于直立全向天线,有近似计算式G(dBi)=10Lg{2L/λ0}式中,L为天线长度。
13.λ0为中心工作波长。
三、手机天线的方向性与天线增益是什么
天线的方向性与其波束方向图有关,所以方向性也是方位角的函数,其定义如下:D(θ,ψ)=【天线在(θ,ψ)方向上的辐射强度】/【全向性天线的辐射强度】在实际的应用上,由于必须考虑天线本身的辐射效率问题,故通常都以天线增益的大小来代替指向性,两者之间的关系为:G(θ,ψ)=eD(θ,ψ)其中,天线的辐射效率高低与电磁波辐射过程中所损失的能量多少有关。天线在能量传送与接收的过程中所有可能会产生的能量损失包括:天线输入端阻抗不匹配造成的能量反射、天线本身的材质在高频下所产生的能量损耗以及在传播介质中所消耗的能量。手机天线的增益并不能代表手机使用时的效率问题:真正表示天线增益特性的指标应该是天线的平均有效增益,其与手机天线的的使用环境、使用方式、手机的结构、手机设计方式相关。天线增益是指:在输入功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。当某种辐射源向空间辐射能量时,理想情况下能量是按球状体散射开来,研究和实践都发现,如果将这种能量辐射按某个方向集中发射,则能量所达到的距离以及该方向上所覆盖的范围都会有很大的提高。这种研究成果应用到无线通信中就是天线的由来。而天线增益则是用于定量的描述天线把输入功率(能量)集中辐射的程度,从通信角度讲,就是在某个方向上和范围内产生信号能力的大小。