天tian線xian增zeng益yi主zhu要yao是shi通tong過guo方fang向xiang圖tu的de測ce試shi而er表biao現xian出chu來lai。這zhe裏li有you很hen多duo的de種zhong測ce試shi方fang向xiang圖tu的de測ce試shi係xi統tong。也ye就jiu是shi暗an室shi。而er在zai暗an室shi的de測ce試shi出chu來lai的de結jie果guo
，也ye隻zhi是shi一yi種zhong和he理li想xiang對dui稱cheng振zhen子zi比bi較jiao的de的de結jie果guo。都dou知zhi道dao理li想xiang對dui稱cheng振zhen子zi的de增zeng益yi為wei2.15dB。這樣就可以根據測試電平的高低來計算出天線的增益。

 

G=D*N%.

 

而天線的效率一般情況下是沒有百分百的，所以G<d 。在計算天線的方向係數D是
，通常所采用的就是根據方向圖上麵表現出來的主瓣的波瓣寬度計算，如半功率波瓣寬度



，也就是電平下降3dB是的波瓣寬度。

 

天線增益：

 

天線增益是指：在(zai)輸(shu)入(ru)功(gong)率(lv)相(xiang)等(deng)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)
，實(shi)際(ji)天(tian)線(xian)與(yu)理(li)想(xiang)的(de)輻(fu)射(she)單(dan)元(yuan)在(zai)空(kong)間(jian)同(tong)一(yi)點(dian)處(chu)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)信(xin)號(hao)的(de)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)之(zhi)比(bi)。它(ta)定(ding)量(liang)地(di)描(miao)述(shu)一(yi)個(ge)天(tian)線(xian)把(ba)輸(shu)入(ru)功(gong)率(lv)集(ji)中(zhong)輻(fu)射(she)的(de)程(cheng)度(du)。增(zeng)益(yi)顯(xian)然(ran)與(yu)天(tian)線(xian)方(fang)向(xiang)圖(tu)有(you)密(mi)切(qie)的(de)關(guan)係(xi)，方(fang)向(xiang)圖(tu)主(zhu)瓣(ban)越(yue)窄(zhai)，副(fu)瓣(ban)越(yue)小(xiao)，增(zeng)益(yi)越(yue)高(gao)。天(tian)線(xian)增(zeng)益(yi)是(shi)用(yong)來(lai)衡(heng)量(liang)天(tian)線(xian)朝(chao)一(yi)個(ge)特(te)定(ding)方(fang)向(xiang)收(shou)發(fa)信(xin)號(hao)的(de)能(neng)力(li)，它(ta)是(shi)選(xuan)擇(ze)基(ji)站(zhan)天(tian)線(xian)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)參(can)數(shu)之(zhi)一(yi)。一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo)，增(zeng)益(yi)的(de)提(ti)高(gao)主(zhu)要(yao)依(yi)靠(kao)減(jian)小(xiao)垂(chui)直(zhi)麵(mian)向(xiang)輻(fu)射(she)的(de)波(bo)瓣(ban)寬(kuan)度(du)
，而(er)在(zai)水(shui)平(ping)麵(mian)上(shang)保(bao)持(chi)全(quan)向(xiang)的(de)輻(fu)射(she)性(xing)能(neng)。天(tian)線(xian)增(zeng)益(yi)對(dui)移(yi)動(dong)通(tong)信(xin)係(xi)統(tong)的(de)運(yun)行(xing)質(zhi)量(liang)極(ji)為(wei)重(zhong)要(yao)，因(yin)為(wei)它(ta)決(jue)定(ding)蜂(feng)窩(wo)邊(bian)緣(yuan)的(de)信(xin)號(hao)電(dian)平(ping)。增(zeng)加(jia)增(zeng)益(yi)就(jiu)可(ke)以(yi)在(zai)一(yi)確(que)定(ding)方(fang)向(xiang)上(shang)增(zeng)大(da)網(wang)絡(luo)的(de)覆(fu)蓋(gai)範(fan)圍(wei)
，或(huo)者(zhe)在(zai)確(que)定(ding)範(fan)圍(wei)內(nei)增(zeng)大(da)增(zeng)益(yi)餘(yu)量(liang)。任(ren)何(he)蜂(feng)窩(wo)係(xi)統(tong)都(dou)是(shi)一(yi)個(ge)雙(shuang)向(xiang)過(guo)程(cheng)，增(zeng)加(jia)天(tian)線(xian)的(de)增(zeng)益(yi)能(neng)同(tong)時(shi)減(jian)少(shao)雙(shuang)向(xiang)係(xi)統(tong)增(zeng)益(yi)預(yu)算(suan)餘(yu)量(liang)。另(ling)外(wai)，表(biao)示(shi)天(tian)線(xian)增(zeng)益(yi)的(de)參(can)數(shu)有(you)dBd和dBi。DBi是相對於點源天線的增益

，在各方向的輻射是均勻的；dBd相對於對稱陣子天線的增益dBi=dBd+2.15。相同的條件下，增益越高，電波傳播的距離越遠。一般地，GSM定向基站的天線增益為18dBi，全向的為11dBi。

 

天線方向圖的特征參數：

 

為了方便對各種天線的方向圖特性進行比較
，就需要規定一些特性參數。主要包括：主瓣寬度

，旁瓣電平，前後比，方向係數等。

 

1、主瓣寬度：是衡量天線的最大輻射區域的尖銳程度的物理量。通常取天線方向圖主瓣兩個半功率點之間的寬度。

2、旁瓣電平：是指離主瓣最近且電平最高的第一旁瓣的電平，一般以分貝表示。

3、前後比：是指最大輻射方向（前向）電平與其相反方向（後向）電平之比，通常以分貝為單位。

4、方向係數：在(zai)離(li)天(tian)線(xian)某(mou)一(yi)距(ju)離(li)處(chu)，天(tian)線(xian)在(zai)最(zui)大(da)輻(fu)射(she)方(fang)向(xiang)上(shang)的(de)輻(fu)射(she)功(gong)率(lv)流(liu)密(mi)度(du)與(yu)相(xiang)同(tong)輻(fu)射(she)功(gong)率(lv)的(de)理(li)想(xiang)無(wu)方(fang)向(xiang)性(xing)天(tian)線(xian)在(zai)同(tong)一(yi)距(ju)離(li)處(chu)的(de)輻(fu)射(she)功(gong)率(lv)流(liu)密(mi)度(du)之(zhi)比(bi)。

 

天線的方向圖作圖：

 

天線的方向圖是表征天線輻射特性(場強振幅、相位、極化)與空間角度關係的圖形。完整的方向圖是一個三維的空間圖形，如圖3.1所示。它是以天線相位中心為球心（坐標原點），在半徑r足夠大的球麵上，逐點測定其輻射特性繪製而成。測量場強振幅
，就得到場強方向圖；測量功率，就得到功率方向圖；測量極化，就得到極化方向圖；測ce量liang相xiang位wei
，就jiu得de到dao相xiang位wei方fang向xiang圖tu。若ruo不bu另ling加jia說shuo明ming，本ben書shu說shuo述shu方fang向xiang圖tu均jun指zhi場chang強qiang振zhen幅fu方fang向xiang圖tu。三san維wei空kong間jian方fang向xiang圖tu的de測ce繪hui十shi分fen麻ma煩fan，實shi際ji工gong作zuo中zhong，一yi般ban隻zhi需xu測ce得de水shui平ping麵mian和he垂chui直zhi麵mian（即XY平麵和XZ平麵）的方向圖就行了。

 

圖1 測量方向圖的坐標

 

天線方向圖可以用極坐標繪製，也可以用直角坐標繪製。極坐標方向圖的特點是直觀、簡(jian)單(dan)，從(cong)方(fang)向(xiang)圖(tu)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)看(kan)出(chu)天(tian)線(xian)輻(fu)射(she)場(chang)強(qiang)的(de)空(kong)間(jian)分(fen)布(bu)特(te)性(xing)。但(dan)當(dang)天(tian)線(xian)方(fang)向(xiang)圖(tu)的(de)主(zhu)瓣(ban)窄(zhai)而(er)副(fu)瓣(ban)電(dian)平(ping)低(di)時(shi)，直(zhi)角(jiao)坐(zuo)標(biao)繪(hui)製(zhi)法(fa)顯(xian)示(shi)出(chu)更(geng)大(da)的(de)優(you)點(dian)。因(yin)為(wei)表(biao)示(shi)角(jiao)度(du)的(de)橫(heng)坐(zuo)標(biao)和(he)表(biao)示(shi)輻(fu)射(she)強(qiang)度(du)的(de)縱(zong)坐(zuo)標(biao)均(jun)可(ke)任(ren)意(yi)選(xuan)取(qu)，例(li)如(ru)即(ji)使(shi)不(bu)到(dao)1°的主瓣寬度也能清晰地表示出來
，而極坐標卻無法繪製。圖2所示為同一天線方向圖的兩種坐標表示法。

 

圖2方向圖的表示法 (a)極坐標 (b)直角坐標

 

一般繪製方向圖時都是經過歸一化的，即徑向長度(極坐標)或縱坐標值(直角坐標)是以相對場強E（θ，φ）/Emax，這裏E（θ，φ）是任一方向的場強值，Emax是最大輻射方向的場強值。因此
，歸一化最大值是1。對於極低副瓣電平天線的方向圖，大多采用分貝值表示
，歸一化最大值取為零分貝。圖3所示為直角坐標中用歸一化場強和分貝值表示的同一天線方向圖。

 

圖3 歸一化方向圖

 

 

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