天線的重要指標非常多,我們介紹了極化、駐波比、增益等常規參數后,本期將圍繞天線的另一個參數波束寬度進行解析。可以說,波束寬度決定著天線的輻射水平,其涉及的知識面也較為廣泛,我們從中選擇幾項較為重點的內容,進行細致的介紹。
波束寬度(也可稱為波瓣寬度),是定向天線(包括板狀天線、平板天線等)各類參數中非常重要的一個,它是指在主瓣最大輻射方向兩側,輻射強度降低3dB(功率密度降低一半)的兩點間的夾角。
天線增益與波束寬度的關系: G(dBi)=10Lg{32000/(θ3dB,E x θ3dB,H) }
我們可以在天線方向圖上了解波束寬度,它一般分為主瓣和旁瓣,以下是對其概念的解析。
【1】主瓣:不同天線有不同的方向圖,有些天線的方向圖呈現有許多花瓣的形狀,其中輻射強度最大的瓣稱為主瓣。
【2】旁瓣:天線的方向圖除主瓣外,其余的瓣稱為旁瓣或副瓣。
覆蓋時主要考慮主瓣,旁瓣通常會對周邊區域形成干擾,一般應用中都要增強主瓣,抑制旁瓣。但在天線近點位置需要考慮借助旁瓣來消除覆蓋盲區。
注意:波束寬度分為水平波束寬度和垂直波束寬度,對應波瓣角也分為水平波束角和垂直波束角。
1、水平波束寬度
意義:它決定了天線水平平面的波束寬度。寬度越寬,在扇區交界處的覆蓋越好,但當提高天線傾角時,也越容易發生波束畸變,形成越區覆蓋;反之寬度越窄,在扇區交界處覆蓋就越差,提高天線傾角可以在一定程度上改善扇區交界處的覆蓋,相對而言,不容易產生對其他小區的越區覆蓋。
使用注意:市中心基站的站距小,天線傾角大,故應當采用水平波瓣寬度小的天線,郊區選用水平波瓣寬度大的天線。
2、垂直波束寬度
意義:它決定了網絡覆蓋區中距離向性能的好壞。垂直波瓣寬度越窄,偏離主波束方向時信號衰減越快,就越容易通過調整天線傾角(即俯仰角)準確控制覆蓋范圍,
使用注意:我們通過觀察上圖的垂直面方向圖。波束應該適當下傾,下傾角度最好使得最大輻射指向圖中目標服務區的邊緣。如果下傾太多(黃色),服務區遠端的覆蓋電平會急劇下降;如果下傾太少,覆蓋在服務區外,且產生同頻干擾問題。
根據上面的解析,我們可以了解到,波束寬度對于平板天線的性能有重要的參考意義。
審核編輯:劉清
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原文標題:通俗易懂,天線波束寬度解析
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