从前,有两根天线在铁塔上相遇,一见钟情,坠入爱河,结婚。婚礼并不豪华,但来宾们都受到了高规格的接待。
如果你听不懂这个生僻的笑话,那就应该好好补补天线知识了。
基站天线天天见,你一定好奇它里面到底是些什么鬼?
天线是什么?小提琴!电灯泡!
什么是天线?是电灯泡,是小提琴。
如同电灯泡将电能转换为光波,小提琴将位能(力量)转换为声波,天线是将射频“电能”转换为电磁波的器件。一个完美的天线应至少有其设计在发射电波频率的1/2波长,就如同琴弦的道理一样。
通用的天线原理是:导线上有交变电流流动时,就可以发生电磁波的辐射。若两导线的距离很近,电场被束缚在两导线之间,辐射很弱;将两导线张开电场就散播在周围空间,辐射增强。
以偶极天线(园棍式的全向天线)为例,结构大都为两个1/4波长电线或钢、铝管组成的直条形,构成了一个1/2波长的半波振子。
其腹部四周产生电磁波,但天线的两个顶端则几乎不会产生电波。因此,我们看到一个单一的半波振子具有“面包圈” 形的辐射方向图。
如何理解天线增益?从八木天线说起
偶极天线通常用来做参考天线,其增益被定义为"1",又称为"0dB",假如将2支偶极天线巧妙安排,又能不互相影响,并将电能先后经过2支天线,则理论上将会使某一个小角度内的电波强度提高2倍,即 "3dB"。
依此类推,如果我们把多节偶极天线上下排列,就可将电波强度一直提高,通常可在10dB以下,但总能量并没有增多或减少,只是其它角度的电波将消失而集中于更窄的角度。
此刻你想到了什么?八木天线,也叫排骨天线。
增益的定义是:指在输入功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的场强的平方之比,即功率之比。增益一般与天线方向图有关,方向图主瓣越窄,后瓣、旁瓣越小,增益越高。
我们经常看到用dBi来表示天线的增益,因此需要理解dBi的含义。
如上图所示,虚线为 "点" 辐射源,代表一个理论上存在但实际做不到的理想球体,它的电波向四面八方平均发射而形成一个球状。在相同功率下,在任意方向,它的电波强度均为偶极天线的0.6倍,即 "-2.15dB",换句话说,如果理想点发射源被定义为 “1”,即 "0 dB",则偶极天线腹部电场强度最高点为其1.6倍,即“2.15dB"。为免混淆,通常写成 "2.15dBi",这里的 "i" 代表球体发射为基准。“i”表示isotropic,即各向同性。
所以,一支增益为 2.15dBi 的天线就是增益为0dB的天线,也就是无增益的普通天线。