天線增益是指:在輸入功率相等的條件下,實際天線與(yu) 理想的輻射單元在空間同一點處所產(chan) 生的信號的功率密度之比。它定量地描述一個(ge) 天線把輸入功率集中輻射的程度。增益顯然與(yu) 天線方向圖有密切的關(guan) 係,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(ge) 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。一般來說,增益的提高主要依靠減小垂直麵向輻射的波瓣寬度,而在水平麵上保持全向的輻射性能。天線增益對移動通信係統的運行質量極為(wei) 重要,因為(wei) 它決(jue) 定蜂窩邊緣的信號電平。增加增益就可以在一確定方向上增大網絡的覆蓋範圍,或者在確定範圍內(nei) 增大增益餘(yu) 量。任何蜂窩係統都是一個(ge) 雙向過程,增加天線的增益能同時減少雙向係統增益預算餘(yu) 量。另外,表示天線增益的參數有dBd和dBi。dBi是相對於(yu) 點源天線的增益,在各方向的輻射是均勻的;dBd相對於(yu) 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(chuan) 播的距離越遠。一般地,GSM定向基站的天線增益為(wei) 18dBi,全向的為(wei) 0dBi。
中文名:天線增益
外文名:antenna gain
屬 於(yu) :移動通信係統
分 類:GSM
功 能:衡量天線收發信號的能力
簡述
當某種輻射源向空間輻射能量時,理想情況下能量是按球狀體(ti) 散射開來,研究和實踐都發現,如果將這種能量輻射按某個(ge) 方向集中發射,則能量所達到的距離以及該方向上所覆蓋的範圍都會(hui) 有很大的提高。這種研究成果應用到無線通信中就是天線的由來。而天線增益則是用於(yu) 定量的描述天線把輸入功率(能量)集中輻射的程度,從(cong) 通信角度講,就是在某個(ge) 方向上和範圍內(nei) 產(chan) 生信號能力的大小。
實際應用中,即使集中某個(ge) 方向,天線還是會(hui) 在空間各個(ge) 方向都有大小不同的增益,天線增益通常是指產(chan) 生最大增益的方向上的增益,數學上用公式
單位為(wei) dBi或者dBd,兩(liang) 者的區別是參考基準不同,前者的參考基準是全方向性天線(在空間各個(ge) 方向輻射特性相同的天線),後者的參考基準是偶極子天線(可以簡單理解為(wei) 雙向天線)。為(wei) 了更好的理解天線增益,用此公式舉(ju) 例如下:要在空間某點產(chan) 生一定大小的信號,用理想的輻射源如需126 W的輸入功率才能獲得,假設某個(ge) 天線的增益為(wei) 18 dBd,則用此天線需要輸入的功率大小用上麵的計算公式列式為(wei)
從(cong) 此公式可以得到,
按照對數的定義(yi) 可得,
則可以計算得出天線的功率大小。
由此可見,天線增益其實表示的是將理想的輻射能量在空間某點上放大的效果,此例中就是相當於(yu) 將2 W的輻射能量放大到了126 W輻射能量所達到的效果,從(cong) 這一點上來看,天線增益與(yu) 有源電路增益相比有本質區別:有源電路的增益是定量描述某個(ge) 器件將某個(ge) 數值的功率真實放大到多少倍的能力。