基站天線增益為16dbi,求距離1米，5米，10米，20米，30米，50米，時(shí)，天線增益時(shí)各為多少？
- 教育綜合
- 2024-07-30 12:59:49
天線增益計(jì)算公式
天線增益計(jì)算公式如下：
1、天線主瓣寬度越窄，增益越高。對(duì)于一般天線，可用下式估算其增益：
G（dBi）=10Lg{32000/（2θ3dB,E×2θ3dB,H）}
2、對(duì)于拋物面天線，可用下式近似計(jì)算其增益：
G（dBi）=10Lg{4.5×（D/λ0）2}
3、對(duì)于直立全向天線，有近似計(jì)算式：
G（dBi）=10Lg{2L/λ0}
天線增益是指：在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的信號(hào)的功率密度之比，它定量地描述一個(gè)天線把輸入功率集中輻射的程度。增益顯然與天線方向圖有密切的關(guān)系，方向圖主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。
在一定的距離上的某點(diǎn)處產(chǎn)生一定大小的信號(hào)，如果用理想的無(wú)方向性點(diǎn)源作為發(fā)射天線，需要 100W 的輸入功率，而用增益為 G = 13 dB = 20 的某定向天線作為發(fā)射天線時(shí)，輸入功率只需 100 / 20 = 5W 。換言之，某天線的增益，就其最大輻射方向上的輻射效果來(lái)說(shuō)，與無(wú)方向性的理想點(diǎn)源相比，把輸入功率放大的倍數(shù)。
怎樣求接收天線的增益
天線的增益計(jì)算公式為：
1、天線主瓣寬度越窄，增益越高。對(duì)于一般天線，可用下式估算其增益：
“G（dBi）=10Lg{32000/（2θ3dB,E×2θ3dB,H）}”。式中， 2θ3dB，E與2θ3dB，H分別為天線在兩個(gè)主平面上的波瓣寬度；32000是統(tǒng)計(jì)出來(lái)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
2、對(duì)于拋物面天線，可用下式近似計(jì)算其增益：
“G（dBi）=10Lg{4.5×（D/λ0）2}”。式中，D 為拋物面直徑；λ0為中心工作波長(zhǎng)；4.5 是統(tǒng)計(jì)出來(lái)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
3、對(duì)于直立全向天線，有近似計(jì)算式：
“G（dBi）=10Lg{2L/λ0}”。式中，L 為天線長(zhǎng)度；λ0 為中心工作波長(zhǎng)。
天線增益的意義：
天線增益不僅是天線最重要的參數(shù)之一，而且對(duì)無(wú)線通信系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量也非常重要，增加天線增益，就可以增大某個(gè)方向上的信號(hào)覆蓋范圍，或者范圍不變，但該范圍內(nèi)的信號(hào)強(qiáng)度增強(qiáng)。
對(duì)于單天線而言，要想提高天線的增益，最簡(jiǎn)單的辦法就是將天線的發(fā)射方向進(jìn)一步縮窄，就是所謂的縮窄波瓣寬度。而這種方法在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)系統(tǒng)性能改善畢竟有限。通常直接提升帶寬和頻譜的方法也會(huì)受到各種條件制約，也不能無(wú)限制地增加。
在帶寬和頻譜不變的前提下，為了提高系統(tǒng)的用戶(hù)容量、數(shù)據(jù)吞吐量和覆蓋距離和范圍，智能天線技術(shù)和MIMO技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
其中智能天線技術(shù)利用多個(gè)天線組成天線陣列，利用天線之間的位置關(guān)系，通過(guò)向用戶(hù)發(fā)送相同的數(shù)據(jù)，相當(dāng)于某個(gè)方向上集中輻射能量，從而提高天線增益，而MIMO技術(shù)則在收發(fā)端都采用多個(gè)天線系統(tǒng)，利用多徑傳播等電磁波特性，發(fā)收不同數(shù)據(jù)，提高傳輸效率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了空間復(fù)用。
從天線增益角度看，也可以認(rèn)為不增大單個(gè)天線增益，而是增加天線數(shù)量，從而獲得收發(fā)天線增益乘積的效果。
另外，無(wú)論天線陣列還是MIMO技術(shù)在傳輸信號(hào)時(shí)都采用了分集的技術(shù)，而該技術(shù)能夠降低信號(hào)衰落的機(jī)會(huì)，減小信噪比的波動(dòng)，從而獲取一部分額外的增益，稱(chēng)之為分集增益。MIMO技術(shù)已經(jīng)在基于LTE技術(shù)的4G網(wǎng)絡(luò)中得到廣泛應(yīng)用。
基站天線的工作原理和主要參數(shù)是什么
1、基站天線的工作原理：
基站天線的主要功能就是提供無(wú)線覆蓋，即實(shí)現(xiàn)有線通信網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線終端之間的無(wú)線信號(hào)傳輸。
1. 核心網(wǎng)側(cè)的控制信令、語(yǔ)音呼叫或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信息通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到基站（在2G、3G網(wǎng)絡(luò)中，信號(hào)先傳送到基站控制器，再傳送到基站）。
2. 信號(hào)在基站側(cè)經(jīng)過(guò)基帶和射頻處理，然后通過(guò)射頻饋線送到天線上進(jìn)行發(fā)射。
3. 終端通過(guò)無(wú)線信道接收天線所發(fā)射的無(wú)線電波，然后解調(diào)出屬于自己的信號(hào)。
2、基站天線的主要參數(shù)有：
電氣參數(shù)、頻率范圍、極化方式、波瓣寬度、機(jī)械可調(diào)傾角、電壓駐波比。
知識(shí)點(diǎn)延伸：
每個(gè)基站根據(jù)所連接的天線情況，可以包含有一個(gè)或多個(gè)扇區(qū)。基站扇區(qū)的覆蓋范圍可以達(dá)到幾百到幾十千米。不過(guò)在用戶(hù)密集的地區(qū)，通常會(huì)對(duì)覆蓋范圍進(jìn)行控制，避免對(duì)相鄰的基站造成干擾。
基站天線的基帶和射頻處理能力，決定了基站的物理結(jié)構(gòu)由基帶模塊和射頻模塊兩大部分組成?；鶐K主要是完成基帶的調(diào)制與解調(diào)、無(wú)線資源的分配、呼叫處理、功率控制與軟切換等功能。射頻模塊主要是完成空中射頻信道和基帶數(shù)字信道之間的轉(zhuǎn)換，以及射頻信道的放大、收發(fā)等功能。
