從前,有兩根天線在鐵塔上相遇,一見鐘情,墜入愛河,結婚。婚禮并不豪華,但來賓們都受到了高規格的接待。
如果你聽不懂這個生僻的笑話,那就應該好好補補天線知識了。
基站天線天天見,你一定好奇它里面到底是些什么鬼?
天線是什么?小提琴!電燈泡!
什么是天線?是電燈泡,是小提琴。
如同電燈泡將電能轉換為光波,小提琴將位能(力量)轉換為聲波,天線是將射頻“電能”轉換為電磁波的器件。一個完美的天線應至少有其設計在發射電波頻率的1/2波長,就如同琴弦的道理一樣。
通用的天線原理是:導線上有交變電流流動時,就可以發生電磁波的輻射。若兩導線的距離很近,電場被束縛在兩導線之間,輻射很弱;將兩導線張開電場就散播在周圍空間,輻射增強。
以偶極天線(園棍式的全向天線)為例,結構大都為兩個1/4波長電線或鋼、鋁管組成的直條形,構成了一個1/2波長的半波振子。
其腹部四周產生電磁波,但天線的兩個頂端則幾乎不會產生電波。因此,我們看到一個單一的半波振子具有“面包圈” 形的輻射方向圖。
如何理解天線增益?從八木天線說起
偶極天線通常用來做參考天線,其增益被定義為"1",又稱為"0dB",假如將2支偶極天線巧妙安排,又能不互相影響,并將電能先后經過2支天線,則理論上將會使某一個小角度內的電波強度提高2倍,即 "3dB"。
依此類推,如果我們把多節偶極天線上下排列,就可將電波強度一直提高,通常可在10dB以下,但總能量并沒有增多或減少,只是其它角度的電波將消失而集中于更窄的角度。
此刻你想到了什么?八木天線,也叫排骨天線。
增益的定義是: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場強的平方之比,即功率之比。增益一般與天線方向圖有關,方向圖主瓣越窄,后瓣、旁瓣越小,增益越高。
我們經常看到用dBi來表示天線的增益,因此需要理解dBi的含義。
如上圖所示,虛線為 "點" 輻射源,代表一個理論上存在但實際做不到的理想球體,它的電波向四面八方平均發射而形成一個球狀。在相同功率下,在任意方向,它的電波強度均為偶極天線的0.6倍,即 "-2.15dB",換句話說,如果理想點發射源被定義為 “1”,即 "0 dB",則偶極天線腹部電場強度最高點為其1.6倍,即“2.15dB"。為免混淆,通常寫成 "2.15dBi",這里的 "i" 代表球體發射為基準。“i”表示isotropic,即各向同性。
所以,一支增益為 2.15dBi 的天線就是增益為0dB的天線,也就是無增益的普通天線。