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1、无线电天线基本知识天线基本知识及应用无线电天线基本知识天线基本知识及应用 - 天馈系统知识问答一、通信天线原理及作用是什么？ 答：通信天线作为通信不可缺少的重要部分，其基 本功能是辐射和接收无线电波。 发射时， 把高频电流换为电磁波； 接收时， 把电磁波转换为 高频电流。二、天线有多少种类？ 答：通信天线品种繁多，主要有下列几种分类方式：按用途可 分为基地台天线( base station antenna)和移动台天线( mobile portable antennas )。 按工作 频率可划分为超长波、长波、中波、短波、超短波和微波；按其方向性可划分为全向和定向 天线；按其结构性可划分为线天
2、线和面天线。三、选择通信天线？ 答：天线作为通信系统的重要组成部分，其信能的好坏直接影响 通信系统的指针， 用户在选择天线时必须首先注重其性能。 具体说有两个方面， 第一选择天 线类型； 第二选择天线的电气性能， 选择天线类型的意义是； 所选择天线的方向图是否符合 系统设计中电波覆盖的要求；选择天线电性能的意义是；选择使用天线的频率带宽、增益、 额定功率等电气指针是否符合系统设计要求。 因此，用户在选择天线时最好向厂家联系咨询。 目前，用户选择天线产品的范围比较宽。有进口天线和国产天线。进口天线与国产天线在VHF 、 UHF 频段电报性能接近。进口天线工艺水平要高于国产天线。但价格昂贵，且交货
3、 期长，维修不便。因此，用户可以根据自己情况选择进口天线或国产天线。四、什么是天线的增益？ 答：增益是天线主要指针之一， 它是方向系数与效率的乘积， 是天线辐射或接收电波大小的表现。增益大小的选择取决于系统设计对电波覆盖区域的要 求，简单地说，在同等条件下，增益越高，电波传播速度就越远，一般地台天线采用高增益 天线，移动台天线采用低增益天线。五、什么是电压驻波比？ 答：天线输入阻抗和馈线的特性阻抗不一致时，产生的反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波。 其相邻电压最大值和最小值就是电压驻波比。 它是检验 馈线传输效率的依据， 电压驻波比与功率关系如下表。 本公司产品符合国家标准， 在工作范 围内，
4、天线端口的电压驻波比小于1.5,在工作频点的电压驻波比小于1.2，电压驻波比过大，将缩短天线距离， 而且反射功率将返回发射机功放部分， 容易烧坏功放部分， 影响通信系统 正常工作。 电压驻波比 10 11 12 15 20 30 反射功率 % 0 02 08 40 111 250 传输功率 % 100 998 992 96 889 750六、什么是天线的方向性？ 答：天线对于空间不同的方向具有不同的辐射或接收能力， 这就是天线的方向性。 衡量天线方向性通常使用方向图， 在水平面上， 辐射与接收无最大方 向的天线称为全向天线， 有一个或多个最大方向的天线称为定向天线。 全向天线由于其无方 向性，
5、 所以多用在点对多点通信的中心台。 另外，我们可以采用一些技术使全向天线略带方 向性， 根据使用现场地形的需要使方向图成为椭圆形、扇形、 心形等，这样使天线的应用就 更加灵活、 效率更加提高，定向天线由于具有最大辐射或接收方向，因此能量集中，增益相 对全向天线要高，适合于远距离点对点通信，同时由于具有方向性，抗干扰能力比较强。七、理解天线的工作频带宽度？答： 天线的电参数一般都与工作频率有关，保证电参数指针容许的频率变化范围， 即是天线的工作频带动宽度。 对于天线常采有阻抗特性， 即电压 驻波比小于规定值下的频率连续段为天线的工作带宽。 一般全向天线的工作带宽能达到工作 频率范围的 5-10%
6、 ，定向天线的工作带宽达到工作频率的3-5%。通常，宽频带天线工作频率范围大， 适用于多点通信系统共享，宽频带天线干扰能力强，相对增益高，适用于单频点 通信系统使用。八、理解天线的工作频带宽度？ 答：移动通信系统常使用特性阻抗 50 Q的同轴电缆作 为馈线， 为了有效的反电波传输到天线端口， 应尽量减小馈线的传输损耗， 传输损耗取决于 电缆的直径和长度，同一频率下电缆直径越大，损耗越小，电缆越长损耗越大，原则上，要 求电缆的传输损耗不宜超过 3 分贝。下表列出常用电缆的衰减值（ Db/m ），用户可根据自己 的情况，合理选择电缆型号及长度频率型号 150MHZ 400MHZ 900MHZ SY
7、V-50-7 0.121 0.203 0.295 CTC-50-7 0.060 0.100 0.165 CTC-50-8 0.050 0.085 0.135 CTC-50-12 0.040. 0.060 0.105 进口 10D-FB 0.0040 0.070 0.110九、如何选择天线安装地点？ 答：由于地形和环境地的影响，天线接收至的电磁波是 有效直射波与反射绕射波及散射波的叠加， 其结果决定了接收点处的场强幅度和相位， 并直 接影响天线的应用效果。因此，选择天线架设位置应注意以下几个方面。（ 1） 天线的发射或接收方向应避开障碍物（楼房、铁塔、桥梁）；（ 2） 天线架设地点应尽量远离干扰
8、源（高压线、航线、铁塔、公路等） ；（3） 天线应尽量架设在附近的置高点； （ 4） 如有几付天线 同在一个铁塔上工作， 应特别注意它们之间左右和上下的间距， 以防相互耦合影响系统性能。十、 天线系统应如何安装？ 答：首先将天线、馈线和配套零件部件按产品说明的要求 组装好， 然后在天线的支撑位置， 用卡具固定于塔杆的天线支架上， 并使天线与塔杆的平行 间距大于使用波长， 减少塔杆对天线性能的影响。 大天线端口处， 将馈电线用连接器（或称 电缆头） 与天线接好， 弯一个直径约五十倍馈线直径的圆环固定于天线支架上， 避免连接器 部位直接受力而断线或损坏。十一、 天馈系统如何防水和雷电干扰？答：天线
9、和馈线本身都有很好的防水、 防腐蚀性能，我们所指的主要是天馈系统室外连接部位的防水和防潮湿。 天线和馈电线主要是靠连接 器连接， 采用。另外，在馈线进入室内处弯一个反水弯， 可避免雨水沿馈电线进入室内设备。 天线一般都架设在室外较高的位置，有交待 防止雷电干扰和破坏，才能确保通信系统的安 全工作。因此，地面设施（如铁塔、建筑物等）应有良好的接地措施，接地电阻不在于4Q天线应架设在塔顶避雷针的有效避雷范围内，即避雷针顶部下方45角覆面内。通信天线一般都设计成外壳直接接地型， 但为防止雷电、 强电感应或天气变化引起的脉冲放电对通信的 冲击，还应在馈电线上串接避雷装置，使通信系统更安全的工作，我公司
10、研制生产的LP 系列串接型避雷器国内老式产品的更新换代品，已广泛用于各种天馈系统中。十二、 如何检测天馈系统？ 答：天馈系统架设好后， 应由专业技术人员使用检测仪器进 行检测。 通常可在发射机和天馈系统之间串接通过式功率针， 检验设备发射功率和反射功率 的大小叛断系统工作是正常。十三、天馈系统有哪些典型故障？ 答：天馈系统常见故障有 （1） 天线的性能、参数不 能满足使用要求； （2） 接头密封为严，使水汽进入馈线，影响信号发射；（3） 架设位置不合理， 如太靠近干扰源等； （4） 发射机功率超过天线额定功率， 使天线过载或烧毁； （5） 遭 受外物撞击， 改变了天线原有结构和性能参数； （6
11、） 电缆头焊接不牢固， 信号时有时无； （7） 天线波束指向偏离，天线立杆或支架偏位等。十四、如何排除上述故障？ 答：如遇到上述故障，可采取如下方法处理：（ 1） 更换天线；（2） 更换电缆，并严格按操作要求用防水或自粘防水胶把接头处密封好；（3） 远干扰源，天线与架设天线的塔杆相距大于使用波长；（ 4） 更换额定功率大的天线； （ 5） 送回厂家修理；（ 6） 重新更换电缆头，仔细焊拉防止虚焊；（7） 调整天线指向，修复支架，重新紧固。十五、雨雷天气通信效果不佳是否是天线问题？答：电磁波在不现媒质传播其损耗也有 不同。一般来说雨雷天气的散射损耗和吸收衰减， 因此，会影响接收电平， 使通信区域
12、变小、 效果变差。随着天转好，通信恢复正常，则说明天线系统无问题，但如果天气晴朗后，通信 效果仍不好，则应由专业人员检查该系统是否存在故障。可覆盖短波和长波频带的完全集成式接收机芯片日前短波广播电台在全球分布仍然非常广泛， 尤其是在比较偏远的乡村地区， 短波电台发挥 了极大的作用，可以利用短波电台收听到数千英里以外的信号。针对这一市场需求，SiliconLabs日前推出业界首款覆盖短波和长波频带的完全集成式调幅/调频解决方案，Si473x接收机芯片采用小巧的3X3mm封装，包含从天线输入到音频输出等完整的接收机功能，更可减小9成以上的体积和元器件数目。通常手机中内置的收音机只具有调频功能，如果
13、要增加调幅/短波功能则将使工艺复杂性提高。Si473x接收机芯片的体积非常小，这使得在手机、口袋型收音机和MP3播放器上也能够实现调幅/调频/短波功能。竞争方案通常需要超过 100个外部元器件，而我们的方案只 需加两个电容就可以实现，十分易于使用和设计”，Silicon Labs广播产品的产品营销经理Shahram Tadayyon表示。此外，Si4734/35芯片采用了内置 DSP的专利数字低中频架构， 能够提供传统模拟架构产品无法实现的功能和更高性能。它将许多功能模块集成到一块芯片上，从而减少了 BOM与制造成本，并加快了产品上市时间。Si473x还极大地简化了收音机的设计，让客户可以更快
14、地推出高质量的收音机产品。传统 收音机解决方案需要人工调校元器件以配合天线的差异，这增加了生产时间和制造成本，并导致更大的散落率(fallout rate)和变异性。而Silicon Labs的解决方案不需要进行出厂前调 校，较少的元器件使制造成本得以降低，高精确度的数字调校进一步提高了可靠性。除了能够简化设计，Si473x提供的强大功能和最佳性能使用户获得了更满意的使用体验。 这些功能包括超快速的调谐与搜寻、集成式RDS功能、模拟或数字音频输出、立体混音、高信噪比、电台搜寻数目最多及错误搜台最少。它能够让用户更迅速地搜寻电台，同时确保错误的搜台最少。优异的频道选择能力和高度线性的前端电路让消
15、费者在拥挤的广播环境里 收听更多电台，这些功能对有数百家合法电台分散在广大频率范围内的短波频带十分重要。Shahram Tadayyon解释道，当目标电台的信号十分微弱时，强大的相邻电台阻隔信号会 阻隔或打断目标电台信号，这种假电台信号(ghost station)造成的干扰会使得收音机错误地接收相邻电台的信号；而 Si473x不会出现这种干扰，它具有只接收目标电台信号的能力。Si473x已通过EN55020认证，是目前唯一一款将调幅/调频/短波/长波接收能力整合至一块 芯片的器件。考虑到产品的兼容性，Si47xx系列整个产品线均采用相同的管脚，从而有助于收音机厂商 迅速设计出不同功能的产品并
16、加速产品上市时间。收音机磁性天线知识收音机磁性天线知识磁性天线是在一根磁棒上绕两组彼此不相连接的线圈，作用是接收空间的电磁波。磁性天线具有良好的方向性，使得收音机转动某一方向时，声音最响，又减小了杂音。在组装晶体管收音机的过程中，可自制磁性天线1. 磁性天线的Q值和磁棒材料及使用频率有关。接收中波信号采用锰锌铁氧体磁棒；接 收短波信号采用镍锌铁氧体磁棒。 对于相同直径或截面的磁棒应优先选用长度最长的， 以提高收 音灵敏度。2. 磁性天线的Q值受线圈绕组位置不同的影响较为显著。由实验可知：线圈在磁棒上的最佳位置是线圈绕组长度中心与磁棒长度中点距离的1/51/3处，这时线圈的移动具有较大的电感量变化，方向性也好。3. 流经磁棒线圈的电
