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射频天线的主要性能指标有哪些?

发布时间:2025-03-12作者来源:金航标浏览:1359

射频天线的主要性能指标如下:

 

1)频率特性

工作频率:天线设计用于工作的中心频率或频率范围,决定了天线能够有效传输或接收的信号类型。比如,GSM900系统的天线工作频率在900MHz左右。

带宽:表示天线能够在多大的频率范围内有效工作。带宽越宽,天线能够处理的信号范围就越广,可分为相对带宽、倍频程带宽等。

 

2)增益与方向性

增益:描述天线放大信号的能力,通常用dBi(各向同性)或dBd(偶极子)表示。增益越高,信号的传输距离越远,信号强度也越大。

方向性:天线发射或接收信号的方向特性。全向天线在各个方向上均匀发射信号,适用于需要全方位覆盖的场景;定向天线则在特定方向上集中发射信号,如抛物面天线,常用于点对点通信或需要特定方向覆盖的场景。

波束宽度:指天线主瓣的宽度,一般是指在主瓣最大辐射方向两侧,辐射强度降低3dB的两点间的夹角。波束宽度越小,方向选择性越好,抗干扰能力越强,但覆盖范围也会减小。

前后比:对于定向天线而言,前后比衡量的是天线在前向方向和后向方向上的增益差异,前后比越大,说明天线的方向性越好,信号的传输干扰越小。

 

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3)阻抗与驻波

输入阻抗:天线端口的阻抗,通常希望它与传输线的特性阻抗相匹配以减少反射,一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。

驻波比(VSWR):衡量的是天线与馈线之间的阻抗匹配程度。VSWR越接近1:1,说明阻抗匹配越好,能量传输效率越高。

 

1) 极化特性

描述天线发射或接收的电磁波的电场方向,常见的极化类型有垂直极化、水平极化、圆极化和椭圆极化。发射天线和接收天线应具有相同的极化方式,以获得最佳性能。

 

image.png 

 

5)辐射与效率

辐射模式:描述天线辐射场的空间分布,可能具有单模、双模或多模等不同的辐射模式。

效率:表示天线实际辐射的功率与输入功率的比例,体现了天线将输入电能转换为辐射功率的能力,效率越高,天线性能越好。

旁瓣抑制:除了主瓣外,天线的旁瓣(副瓣)越小越好,因为较大的旁瓣会增加干扰的可能性,降低信号质量。

 

6)其他指标

尺寸:天线的实际物理尺寸,尺寸会影响天线的频率响应、增益以及其他性能指标,在一些对空间要求较高的应用中,天线尺寸是一个重要的考虑因素。

隔离度:对于双极化天线或多天线系统,隔离度是指不同极化或不同天线之间的信号隔离程度,隔离度越高,信号之间的相互干扰越小。

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