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天線增益是什么有什么作用
增益是指定方向上的最大輻射強度和天線最大輻射強度的比值,即天線功率放大倍數。下面是小編精心整理的天線增益是什么有什么作用,希望對你有幫助!
天線增益是指:在輸入功率相等的條件下,實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產生的信號的功率密度之比。它定量地描述一個天線把輸入功率集中輻射的程度。增益顯然與天線方向圖有密切的關系,方向圖主瓣越窄,副瓣越小,增益越高。天線增益是用來衡量天線朝一個特定方向收發信號的能力,它是選擇基站天線最重要的參數之一。
另外,表征天線增益的參數有dBd和dBi。DBi是相對于點源天線的增益,在各方向的輻射是均勻的;dBd相對于對稱陣子天線的增益dBi=dBd+2.15。相同的條件下,增益越高,電波傳播的距離越遠。一般地,GSM定向基站的天線增益為18dBi,全向的為11dBi。
為了比較天線接收信號的能力優劣。把無方向性的半波振子天線(其方向為兩個圓)的靈敏度定位0db,相比之下,靈敏度高方向性好的天線就出現了增益。
天線增益的測量:
測試設備為信號源,頻譜儀或其他信號接收設備和點源輻射器。
1.先用理想(當然是近似理想)點源輻射天線,加入一功率;然后再距離天線一定的位置上,用頻譜儀或接收設備測試接收功率。測得的接收功率為P1;
2.換用被測天線,加入相同的功率,在同樣的位置上重復上述測試,測得接收功率為P2;
3.計算增益:G=10Log(P2/P1) ——就這樣,得到了天線的增益。
意義
天線增益不僅是天線最重要的參數之一,而且對無線通信系統的運行質量也非常重要,增加天線增益,就可以增大某個方向上的信號覆蓋范圍,或者范圍不變,但該范圍內的信號強度增強。對于單天線而言,要想提高天線的增益,最簡單的辦法就是將天線的發射方向進一步縮窄,就是所謂的縮窄波瓣寬度。而這種方法在實際應用中對系統性能改善畢竟有限。通常直接提升帶寬和頻譜的方法也會受到各種條件制約,也不能無限制地增加。在帶寬和頻譜不變的前提下,為了提高系統的用戶容量、數據吞吐量和覆蓋距離和范圍,智能天線技術和MIMO技術應運而生。其中智能天線技術利用多個天線組成天線陣列,利用天線之間的位置關系,通過向用戶發送相同的數據,相當于某個方向上集中輻射能量,從而提高天線增益,而MIMO技術則在收發端都采用多個天線系統,利用多徑傳播等電磁波特性,發收不同數據,提高傳輸效率的同時,實現了空間復用。從天線增益角度看,也可以認為不增大單個天線增益,而是增加天線數量,從而獲得收發天線增益乘積的效果。另外,無論天線陣列還是MIMO技術在傳輸信號時都采用了分集的技術,而該技術能夠降低信號衰落的機會,減小信噪比的波動,從而獲取一部分額外的增益,稱之為分集增益。MIMO技術已經在基于LTE技術的4G網絡中得到廣泛應用。
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