1、2022-5-112022-5-12q達(dá)朗貝爾方程，滯后位達(dá)朗貝爾方程，滯后位q電基本振子，近區(qū)場(chǎng)，遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)電基本振子，近區(qū)場(chǎng)，遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)內(nèi)容提要內(nèi)容提要2022-5-13AB tAE0tA 1.1.達(dá)朗貝爾方程的解達(dá)朗貝爾方程的解9.1 9.1 滯后位滯后位 222222tJtAA球坐標(biāo)系下，隨時(shí)間變化的球坐標(biāo)系下，隨時(shí)間變化的點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷產(chǎn)生的標(biāo)量位為產(chǎn)生的標(biāo)量位為 ：2220t22221()0rrrrt2022-5-1412(/ )(/ )( , )f tr vf tr vr trr無(wú)界空間中，達(dá)朗貝爾方程的通解：無(wú)界空間中，達(dá)朗貝爾方程的通解：1( , )( , )r tU r tr令：令：

2、22222110,UUvrvt12( , )(/ )(/ )U r tf tr vf tr v一維波動(dòng)方程一維波動(dòng)方程2022-5-15dV rre rrvt , rJt , rAdV rre rrvt , rt , rV rrjkV rrjk14141 y yz zx xP Pr rV rr dV9.1 9.1 滯后位滯后位在無(wú)界空間中，達(dá)朗貝爾方程的解在無(wú)界空間中，達(dá)朗貝爾方程的解1(/ )( , )f tr vr tr( )4qrr(/ )( , )4q tr vr tr時(shí)諧場(chǎng)時(shí)諧場(chǎng)2022-5-16 rrdVtt , rt ,rd 4空間任意一點(diǎn)處在時(shí)刻空間任意一點(diǎn)處在時(shí)刻t t的位函

3、數(shù)并不取決于的位函數(shù)并不取決于 t t 時(shí)刻時(shí)刻源的電流和電荷分布，而源的電流和電荷分布，而取決于比取決于比 t t 較早的時(shí)刻較早的時(shí)刻 t-t- t t 的電流或電荷分布的電流或電荷分布，時(shí)間，時(shí)間 t t正好是電磁波從源點(diǎn)正好是電磁波從源點(diǎn)傳到場(chǎng)點(diǎn)所需的時(shí)間。傳到場(chǎng)點(diǎn)所需的時(shí)間。換言之，觀察點(diǎn)處位函數(shù)隨時(shí)間的變化總是滯后于源換言之，觀察點(diǎn)處位函數(shù)隨時(shí)間的變化總是滯后于源隨時(shí)間的變化。滯后的時(shí)間是波從源所在位置傳到觀隨時(shí)間的變化。滯后的時(shí)間是波從源所在位置傳到觀察點(diǎn)所需的時(shí)間，故稱(chēng)為察點(diǎn)所需的時(shí)間，故稱(chēng)為滯后位滯后位或或推遲位推遲位。物理意義物理意義： rrdVtt , rJt ,rAd

4、4 rrvt1 9.1 9.1 滯后位滯后位2022-5-17電磁場(chǎng)不僅以波的形式傳播，并且場(chǎng)源一旦激發(fā)了電磁場(chǎng)不僅以波的形式傳播，并且場(chǎng)源一旦激發(fā)了電磁波，即使去掉場(chǎng)源，它原來(lái)所激發(fā)的電磁波仍電磁波，即使去掉場(chǎng)源，它原來(lái)所激發(fā)的電磁波仍以有限速度以有限速度( (光速光速) )向遠(yuǎn)處傳播，而不再返回波源。向遠(yuǎn)處傳播，而不再返回波源。日光是一種電磁波，在某處某時(shí)刻見(jiàn)到的日光并不日光是一種電磁波，在某處某時(shí)刻見(jiàn)到的日光并不是該時(shí)刻太陽(yáng)所發(fā)出的，而是在大約是該時(shí)刻太陽(yáng)所發(fā)出的，而是在大約8 8分分2020秒前太陽(yáng)秒前太陽(yáng)發(fā)出的，發(fā)出的，8 8分分2020秒內(nèi)光傳播的距離正好是太陽(yáng)到地球秒內(nèi)光傳播的距

5、離正好是太陽(yáng)到地球的平均距離。的平均距離。9.1 9.1 滯后位滯后位2022-5-18 dV rre rJt ,rAdV rre rt ,rV rrjkV rrjk 441AB AjE0jA 2222JAA2.2.時(shí)諧場(chǎng)達(dá)朗貝爾方程的解時(shí)諧場(chǎng)達(dá)朗貝爾方程的解9.1 9.1 滯后位滯后位2022-5-199.2 電偶極子的輻射電偶極子的輻射電磁波是由時(shí)變電荷及電流激發(fā)出來(lái)的，電磁波的電磁波是由時(shí)變電荷及電流激發(fā)出來(lái)的，電磁波的能量可以脫離源向遠(yuǎn)處傳播而不再返回波源的現(xiàn)象能量可以脫離源向遠(yuǎn)處傳播而不再返回波源的現(xiàn)象稱(chēng)為稱(chēng)為電磁輻射電磁輻射。2022-5-110電流元周?chē)姶帕€的瞬時(shí)分布電流元周

6、圍電磁力線的瞬時(shí)分布 2022-5-111電流元電流元 liIl電偶極子電偶極子qlpe電偶極矩：qq dttdqi jIlqlpe電荷守電荷守恒定律恒定律9.2 電偶極子的輻射電偶極子的輻射 j( )sincoscosReetq tqti tqtItI2022-5-112(a) t0=0 (b) t1=T/8 (c) t2= T/4 逐漸加強(qiáng)的電場(chǎng)外推并產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，根據(jù)麥克斯韋第逐漸加強(qiáng)的電場(chǎng)外推并產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，根據(jù)麥克斯韋第一方程式，該磁場(chǎng)的磁感線方向與變化的電場(chǎng)符合右手一方程式，該磁場(chǎng)的磁感線方向與變化的電場(chǎng)符合右手螺旋定則，顯然，它與正在減小的電流激發(fā)的磁場(chǎng)方向螺旋定則，顯然，它與正

7、在減小的電流激發(fā)的磁場(chǎng)方向相同。在相同。在t = T/4時(shí)刻，雖然電流為零，但是磁場(chǎng)依然存時(shí)刻，雖然電流為零，但是磁場(chǎng)依然存在，即產(chǎn)生了脫離電流而存在的磁場(chǎng)。在，即產(chǎn)生了脫離電流而存在的磁場(chǎng)。（1）在）在0T/4時(shí)間內(nèi)。時(shí)間內(nèi)。電流元電流逐漸減小，累電流元電流逐漸減小，累計(jì)的電荷量逐漸增加。計(jì)的電荷量逐漸增加。電流沿電流沿z方向，電場(chǎng)由上向下方向，電場(chǎng)由上向下；2022-5-113(d) t3= 3T/8 (e) t4= T/2電流改變方向（電流改變方向（-z）并逐漸加強(qiáng)。該電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與）并逐漸加強(qiáng)。該電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與0T/4時(shí)間內(nèi)的磁場(chǎng)方向相反，它在外推的過(guò)程中產(chǎn)時(shí)間內(nèi)的磁場(chǎng)方向相反，它

8、在外推的過(guò)程中產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，該電場(chǎng)的電生一個(gè)電場(chǎng)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，該電場(chǎng)的電場(chǎng)線方向與變化的磁場(chǎng)符合左手螺旋定則，即這個(gè)電場(chǎng)線方向與變化的磁場(chǎng)符合左手螺旋定則，即這個(gè)電場(chǎng)和原電場(chǎng)方向相反并存在空間位移。場(chǎng)和原電場(chǎng)方向相反并存在空間位移。（2）在）在T/4T/2時(shí)間內(nèi)。時(shí)間內(nèi)。累計(jì)的電荷量逐漸減小，累計(jì)的電荷量逐漸減小，其產(chǎn)生其產(chǎn)生的電場(chǎng)逐漸減弱的電場(chǎng)逐漸減弱。電磁場(chǎng)外推過(guò)程中電磁場(chǎng)外推過(guò)程中，與，與原電場(chǎng)交割形成閉合的電場(chǎng)線環(huán)原電場(chǎng)交割形成閉合的電場(chǎng)線環(huán)路，形成了脫離電荷而存在的電場(chǎng)，并繼續(xù)外推路，形成了脫離電荷而存在的電場(chǎng)，并繼續(xù)外推。（3）在）在T/2T時(shí)間

9、內(nèi)。時(shí)間內(nèi)。 隨著時(shí)間的推移，該時(shí)間段內(nèi)電磁場(chǎng)的輻射與前半隨著時(shí)間的推移，該時(shí)間段內(nèi)電磁場(chǎng)的輻射與前半個(gè)周期的情況相同，只是電磁場(chǎng)的方向相反而已個(gè)周期的情況相同，只是電磁場(chǎng)的方向相反而已。2022-5-1142022-5-1159.2 電偶極子的輻射電偶極子的輻射1 1 電偶極子的電磁場(chǎng)電偶極子的電磁場(chǎng),4jkVRtevtdVrrJrA rrr，ABH 11HjE1PxzyorR2022-5-116,zzRItdVSdzIdzvSJ ree,44jkjkVVRteveRtdVtdVvrrrrJ rA rJ rrrrr,4jkrzcetIdzrA re電流元上任一點(diǎn)距觀察點(diǎn)的距離近似相等，所以電

10、流元上任一點(diǎn)距觀察點(diǎn)的距離近似相等，所以PxzyorRI9.2 電偶極子的輻射電偶極子的輻射44jkrzcjkrzIedzrIleree2022-5-117jkrzrrecosrIlcosAeAt ,rA 4jkrzesinrIlsinAeAt ,rA 40 eAt ,rA9.2 電偶極子的輻射電偶極子的輻射zxyrAAA 2022-5-118 AsinrrAAresinresinreAHrr211 HsinrrHHresinresinrejHjErr2119.2 電偶極子的輻射電偶極子的輻射2022-5-119jkrrekrkrjsinIlkHHH221400 014sin14cos2323

11、323EekrjkrkrjIlkEekrjkrIlkEjkrjkrr9.2 電偶極子的輻射電偶極子的輻射電偶極子周?chē)目臻g劃分為三個(gè)區(qū)域：電偶極子周?chē)目臻g劃分為三個(gè)區(qū)域：近區(qū)場(chǎng)近區(qū)場(chǎng)遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)中間場(chǎng)中間場(chǎng)1kr1kr近區(qū)場(chǎng)近區(qū)場(chǎng)遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)中間場(chǎng)中間場(chǎng)2022-5-1209.2 電偶極子的輻射電偶極子的輻射111132 jkrekrkrkr233442rsinIlHrsinIljErcosIljEr 1krqjI 33332422rsinprsinqlErcosprcosqlEeer 準(zhǔn)靜態(tài)場(chǎng)準(zhǔn)靜態(tài)場(chǎng)jkrjkrjkrrekrkrjsinIlkHekrjkrkrjsinIlkEekrjkr

12、cosIlkE223233231414142 2 2 近區(qū)場(chǎng)：近區(qū)場(chǎng)：2022-5-121021*avHEReS近區(qū)場(chǎng)的特點(diǎn)：近區(qū)場(chǎng)的特點(diǎn)：1)1)電場(chǎng)表達(dá)式與靜電偶極子的電場(chǎng)表達(dá)式相同；磁場(chǎng)表電場(chǎng)表達(dá)式與靜電偶極子的電場(chǎng)表達(dá)式相同；磁場(chǎng)表達(dá)式與用畢奧一薩伐定律計(jì)算的恒定電流元產(chǎn)生的磁場(chǎng)達(dá)式與用畢奧一薩伐定律計(jì)算的恒定電流元產(chǎn)生的磁場(chǎng)表達(dá)式相同。因此稱(chēng)其為表達(dá)式相同。因此稱(chēng)其為似穩(wěn)場(chǎng)似穩(wěn)場(chǎng)或或準(zhǔn)靜態(tài)場(chǎng)準(zhǔn)靜態(tài)場(chǎng)。2)2)電場(chǎng)和磁場(chǎng)存在電場(chǎng)和磁場(chǎng)存在 2 2的相位差，能量在電場(chǎng)和磁場(chǎng)以的相位差，能量在電場(chǎng)和磁場(chǎng)以及場(chǎng)與源之間交換，沒(méi)有輻射、所以近區(qū)場(chǎng)也稱(chēng)及場(chǎng)與源之間交換，沒(méi)有輻射、所以近區(qū)場(chǎng)也稱(chēng)感

13、應(yīng)場(chǎng)感應(yīng)場(chǎng)。9.2 電偶極子的輻射電偶極子的輻射2022-5-1229.2 電偶極子的輻射電偶極子的輻射3 3 遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)（輻射場(chǎng)）：遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)（輻射場(chǎng)）：1kr32111krkrkrjkrjkrerIlkjHerIlkjE4sin4sin2jkrjkrerIljHerIljE2sin2sin2kkjkrjkrjkrrekrkrjIlkHekrjkrkrjIlkEekrjkrIlkE2232332314sin14sin14cos22022-5-123電磁波是由時(shí)變電荷及電流激發(fā)出來(lái)的，電磁波的能電磁波是由時(shí)變電荷及電流激發(fā)出來(lái)的，電磁波的能量可以脫離源向遠(yuǎn)處傳播而不再返回波源的現(xiàn)象稱(chēng)為量可以脫離源向遠(yuǎn)

14、處傳播而不再返回波源的現(xiàn)象稱(chēng)為電磁輻射電磁輻射。近區(qū)場(chǎng)為近區(qū)場(chǎng)為似穩(wěn)場(chǎng)似穩(wěn)場(chǎng)或或準(zhǔn)靜態(tài)場(chǎng)準(zhǔn)靜態(tài)場(chǎng), ,感應(yīng)場(chǎng)感應(yīng)場(chǎng); ;遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)是輻射場(chǎng)。遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)是輻射場(chǎng)。2022-5-1244. 輻射方向圖輻射方向圖 2022-5-125為便于繪出方向圖為便于繪出方向圖, 定義方向圖函數(shù)定義方向圖函數(shù)(簡(jiǎn)稱(chēng)方向函數(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)方向函數(shù))為為 |( , )|( , )MEFE EM是是|E(, )|的最大值。對(duì)于電流元的最大值。對(duì)于電流元, ( , )( )sinFF 為表征方向圖波瓣的寬窄為表征方向圖波瓣的寬窄, 定義波瓣定義波瓣(主瓣主瓣)兩側(cè)半功率點(diǎn)處即兩側(cè)半功率點(diǎn)處即 處的處的角為角為0.5,定義定義20.5為為

15、半功率波瓣寬度半功率波瓣寬度HP(Half-Power Beamwidth) 。( )1/2F0.50.5sincos0.7070.5224590HP 故故 sin2jkrIlEjer2022-5-126遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)的特點(diǎn)：遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)的特點(diǎn)：1)1)遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)是橫電磁波，電場(chǎng)、磁場(chǎng)和傳播方向相互垂直遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)是橫電磁波，電場(chǎng)、磁場(chǎng)和傳播方向相互垂直2)2)遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的振幅比等于媒質(zhì)的本征阻抗遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的振幅比等于媒質(zhì)的本征阻抗3)3)遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)是非均勻球面波，電磁場(chǎng)振幅與遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)是非均勻球面波，電磁場(chǎng)振幅與 1/r 1/r 成正比。成正比。4)4)遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)具有方向性遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)具有方向性9.2 電偶極子的輻射電偶

16、極子的輻射2022-5-1275)5)遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)是沿徑向輻射的輻射場(chǎng)，平均功率流密度為遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)是沿徑向輻射的輻射場(chǎng)，平均功率流密度為2222222212121rsinIleHeEeHEeReHeEeReHEReSrrr*r*av 9.2 電偶極子的輻射電偶極子的輻射輻射功率為輻射功率為2022202002240322 lIIlddsinrersinIleSdSPrrSavr輻射電阻為輻射電阻為202802 lIPRrr輻射電阻低輻射電阻低2022-5-128例例1 1 頻率為頻率為10MHz10MHz的功率源饋送給電偶極子的電流為的功率源饋送給電偶極子的電流為25A25A，設(shè)電偶極子的長(zhǎng)度為，設(shè)電偶

17、極子的長(zhǎng)度為50cm,50cm,試計(jì)算：試計(jì)算：（1 1）赤道平面上離原點(diǎn)）赤道平面上離原點(diǎn)10km10km處的電場(chǎng)和磁場(chǎng)；處的電場(chǎng)和磁場(chǎng)；（2 2）r=10kmr=10km處的平均功率密度；處的平均功率密度；（3 3）輻射電阻。）輻射電阻。9.2 電偶極子的輻射電偶極子的輻射2022-5-129解解：（：（1 1）m/radfck30222 11032101030233 kz遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)33232.1 1062.1 10sin7.854 10(/)4sin20.83 10(/)4jkrjjkrjIlkEjejeV mrIlkHjejeA mr9.2 電偶極子的輻射電偶極子的輻射（2）2921

18、0881222121m/w.ersinIleHeEeReHEReSrr*av （3） 220802202.lIPRrr2022-5-130概念辨析：概念辨析：dBmdBm，dBidBi，dBddBd，dBdB，dBcdBc 2022-5-1312022-5-132a.a.功率與場(chǎng)強(qiáng)（功率與場(chǎng)強(qiáng)（ITU-R PN.525） 對(duì)某一頻率：對(duì)某一頻率：Pr =E2 G 2/(Z0 4 )=E2 G c2/(480 2f2) Pr: W; E-有效電場(chǎng)（有效電場(chǎng)（V/m），）， G-天線增益；天線增益；b.b.功率與電平的換算功率與電平的換算對(duì)于50歐阻抗的信號(hào)源: P=U2/RdBV= 106+dB

19、m1V=10-6V，所以：，所以： P=U2/R10-12/50 W=210-11 mW取對(duì)數(shù)：取對(duì)數(shù)：10lg(210-11)=-106 dBm所以：所以：0dBV ： -106 dBm功率與場(chǎng)強(qiáng)、電平的單位轉(zhuǎn)換公式功率與場(chǎng)強(qiáng)、電平的單位轉(zhuǎn)換公式2022-5-1339.3 天線基礎(chǔ)知識(shí)天線基礎(chǔ)知識(shí) 9.3.1 天線的輸入阻抗 天線的輸入阻抗是天線饋電端輸入電壓與輸入電流的比值。天線的輸入阻抗是天線饋電端輸入電壓與輸入電流的比值。 天線與饋線的連接天線與饋線的連接： 最佳情形是天線輸入阻抗是純電阻且等于饋線的特性阻抗，最佳情形是天線輸入阻抗是純電阻且等于饋線的特性阻抗，饋線終端沒(méi)有功率反射，饋

20、線上沒(méi)有駐波，天線的輸入阻抗饋線終端沒(méi)有功率反射，饋線上沒(méi)有駐波，天線的輸入阻抗隨頻率的變化比較平緩。隨頻率的變化比較平緩。 天線的匹配天線的匹配： 消除天線輸入阻抗中的電抗分量，使電阻分量盡可能地接近消除天線輸入阻抗中的電抗分量，使電阻分量盡可能地接近饋線的特性阻抗。匹配的優(yōu)劣一般用四個(gè)參數(shù)來(lái)衡量即饋線的特性阻抗。匹配的優(yōu)劣一般用四個(gè)參數(shù)來(lái)衡量即反射反射系數(shù)，行波系數(shù)，駐波比和回波損耗系數(shù)，行波系數(shù)，駐波比和回波損耗，四個(gè)參數(shù)之間有固定，四個(gè)參數(shù)之間有固定的數(shù)值關(guān)系，使用那一個(gè)出于習(xí)慣。用的較多的是駐波比和的數(shù)值關(guān)系，使用那一個(gè)出于習(xí)慣。用的較多的是駐波比和回波損耗。一般移動(dòng)通信天線的輸入阻

21、抗為回波損耗。一般移動(dòng)通信天線的輸入阻抗為5050。2022-5-134 11minmaxEESS 發(fā)射功率 反射功率發(fā)射功率 反射功率2022-5-135 駐波比駐波比： 其值在其值在1到無(wú)窮大之間。駐波比（到無(wú)窮大之間。駐波比（ VSWR）為）為1，表示完，表示完全匹配；駐波比為無(wú)窮大表示全反射，完全失配。在移全匹配；駐波比為無(wú)窮大表示全反射，完全失配。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般要求駐波比小于動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般要求駐波比小于1.5，但實(shí)際應(yīng)用中，但實(shí)際應(yīng)用中VSWR應(yīng)小于應(yīng)小于1.2。過(guò)大的駐波比會(huì)減小基站的覆蓋并造。過(guò)大的駐波比會(huì)減小基站的覆蓋并造成系統(tǒng)內(nèi)干擾加大，影響基站的服務(wù)性能。成系統(tǒng)

22、內(nèi)干擾加大，影響基站的服務(wù)性能。回波損耗回波損耗： 它是反射系數(shù)絕對(duì)值的倒數(shù)，以分貝值表示。回波損耗它是反射系數(shù)絕對(duì)值的倒數(shù)，以分貝值表示。回波損耗的值在的值在0dB到無(wú)窮大之間，回波損耗越小表示匹配越差，到無(wú)窮大之間，回波損耗越小表示匹配越差，回波損耗越大表示匹配越好。回波損耗越大表示匹配越好。0表示全反射，無(wú)窮大表示表示全反射，無(wú)窮大表示完全匹配。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般要求回波損耗大于完全匹配。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般要求回波損耗大于14dB。 11minmaxEES2022-5-1369.3.2 天線的極化方式天線的極化方式 天線的極化，指天線輻射時(shí)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。天線的極化，指天線輻

23、射時(shí)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。 當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直于地面時(shí)，此電波就稱(chēng)為垂直當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直于地面時(shí)，此電波就稱(chēng)為垂直極化波；當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行于地面時(shí)，此電波就極化波；當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行于地面時(shí)，此電波就稱(chēng)為水平極化波。稱(chēng)為水平極化波。 水平極化波在貼近地面時(shí)會(huì)在大地表面產(chǎn)生極化電水平極化波在貼近地面時(shí)會(huì)在大地表面產(chǎn)生極化電流，極化電流產(chǎn)生熱能而使電場(chǎng)信號(hào)迅速衰減，而流，極化電流產(chǎn)生熱能而使電場(chǎng)信號(hào)迅速衰減，而垂直極化方式則不易產(chǎn)生極化電流，避免了能量的垂直極化方式則不易產(chǎn)生極化電流，避免了能量的大幅衰減，保證了信號(hào)的有效傳播。大幅衰減，保證了信號(hào)的有效傳播。2022-5-137 在移動(dòng)通信系統(tǒng)

24、中，一般均采用垂直極化的傳播在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般均采用垂直極化的傳播方式。方式。 最近又出現(xiàn)了一種雙極化天線。最近又出現(xiàn)了一種雙極化天線。45極化方式。極化方式。性能上一般后者優(yōu)于前者，目前大部分采用的是性能上一般后者優(yōu)于前者，目前大部分采用的是45極化方式。雙極化天線組合了極化方式。雙極化天線組合了+45和和-45兩副極化方向相互正交的天線，并同時(shí)工作兩副極化方向相互正交的天線，并同時(shí)工作在收發(fā)雙工模式下，大大節(jié)省了每個(gè)小區(qū)的天線在收發(fā)雙工模式下，大大節(jié)省了每個(gè)小區(qū)的天線數(shù)量；數(shù)量； 由于由于45為正交極化，有效保證了分集接收的為正交極化，有效保證了分集接收的良好效果。（其極化分集增益約為

25、良好效果。（其極化分集增益約為5dB，比單極，比單極化天線提高約化天線提高約2dB。）。） 2022-5-138用來(lái)衡量天線朝一個(gè)特定方向收發(fā)信號(hào)的能力，選擇基站用來(lái)衡量天線朝一個(gè)特定方向收發(fā)信號(hào)的能力，選擇基站天線最重要的參數(shù)之一。天線最重要的參數(shù)之一。增益的提高主要依靠減小垂直面向輻射的波瓣寬度，在水增益的提高主要依靠減小垂直面向輻射的波瓣寬度，在水平面上保持全向的輻射性能。平面上保持全向的輻射性能。 天線增益決定蜂窩邊緣的信號(hào)電平。增加增益就可以在一確天線增益決定蜂窩邊緣的信號(hào)電平。增加增益就可以在一確定方向上增大覆蓋范圍。定方向上增大覆蓋范圍。 任何蜂窩系統(tǒng)都是一個(gè)雙向過(guò)程，增加天線增

26、益能同時(shí)減任何蜂窩系統(tǒng)都是一個(gè)雙向過(guò)程，增加天線增益能同時(shí)減少增益預(yù)算余量。少增益預(yù)算余量。 表征天線增益的參數(shù)有表征天線增益的參數(shù)有dBd和和dBi。DBi是相對(duì)于點(diǎn)源天線是相對(duì)于點(diǎn)源天線的增益，各方向輻射均勻；的增益，各方向輻射均勻；dBd相對(duì)于對(duì)稱(chēng)陣子天線的增相對(duì)于對(duì)稱(chēng)陣子天線的增益益dBi=dBd+2.15。相同的條件下，增益越高，電波傳播的。相同的條件下，增益越高，電波傳播的距離越遠(yuǎn)。一般地，距離越遠(yuǎn)。一般地，GSM定向基站的天線增益為定向基站的天線增益為18dBi，全向的為全向的為11dBi。2022-5-1392022-5-1409.3.4 天線的波瓣寬度天線的波瓣寬度波瓣寬度指

27、天線的輻射圖中低于峰值波瓣寬度指天線的輻射圖中低于峰值3dB處所成夾角的寬度。處所成夾角的寬度。 主要涉及兩個(gè)方面：水平波瓣寬度和垂直平面波瓣寬度。主要涉及兩個(gè)方面：水平波瓣寬度和垂直平面波瓣寬度。垂直平面的半功率角（垂直平面的半功率角（VPlane Half Power beamwidth）:（48, 33,15,8）定義了天線垂直平面的波束寬度。）定義了天線垂直平面的波束寬度。垂直平面的半功率角越小，偏離主波束方向時(shí)信號(hào)衰減越快，垂直平面的半功率角越小，偏離主波束方向時(shí)信號(hào)衰減越快，越容易通過(guò)調(diào)整天線傾角準(zhǔn)確控制覆蓋范圍。越容易通過(guò)調(diào)整天線傾角準(zhǔn)確控制覆蓋范圍。 天線垂直的波瓣寬度與該天線

28、所對(duì)應(yīng)方向上的覆蓋半徑有關(guān)。因天線垂直的波瓣寬度與該天線所對(duì)應(yīng)方向上的覆蓋半徑有關(guān)。因此，在一定范圍內(nèi)通過(guò)對(duì)天線垂直度（俯仰角）的調(diào)節(jié)，可此，在一定范圍內(nèi)通過(guò)對(duì)天線垂直度（俯仰角）的調(diào)節(jié)，可以達(dá)到改善小區(qū)覆蓋質(zhì)量的目的，是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中經(jīng)常采用的以達(dá)到改善小區(qū)覆蓋質(zhì)量的目的，是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中經(jīng)常采用的一種手段。一種手段。2022-5-141水平平面的半功率角（水平平面的半功率角（HPlane Half Power beamwidth）: (45,60,90等等)定義了天線水平定義了天線水平平面的波束寬度。平面的波束寬度。水平角度越大水平角度越大, 在扇區(qū)交界處的覆蓋越好，但當(dāng)提高天線傾角在扇區(qū)交界處的覆蓋越好，但當(dāng)提高天線傾角時(shí)，也越容易發(fā)生波束畸變時(shí)，也越容易發(fā)生波束畸變, 形成越區(qū)覆蓋。角度越小，在形成越區(qū)覆蓋。角