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通俗易懂,天线入门指南

时间:01-18来源:作者:点击数:

天线是我们生活中常见的器材,几乎抬头就能看见。但是我们很多人并不是特别了解天线。本文从最基本的天线知识出发,快速了解天线原理和产品类别,一文解决你的心中疑问。

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1894年,35岁的俄国青年波波夫组装了一台电磁波接收机,实验中他发现数据异常,经过仔细检查后将一根导线搭载了检波器上,于是,世界第一根天线诞生了。

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天线为何在发明之后,迅速进入公众视野,并且发挥巨大作用,原因在于它拥有一种不依赖任何介质传播的“神秘力量”,在真空中也能来去自如,那就是电磁波。

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电磁波传播示意图

当然,能够驾驭这波神秘力量的工具,天线可以完美胜任。因为它可以担当“转换器”,把传输线上传播的导行波,变成在空间中传播的电磁波,或者相反变换。

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名词解释

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于是有了电场,就有了磁场,两者循环往复,就有了我们熟悉的电磁场和电磁波。

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下面这个动图,充分展现了电流方向变化产生了变化的电场,节奏十分有序。

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原理讲完,我们回到实物。产生电场的这两根导线,叫做振子,两臂长度相同,叫做对称振子。对称振子还能接着分类,向下看:

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对称振子长什么样呢?就是下面这个样子...

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看图感觉和现实中的天线差别很大。

因为振子只是天线的核心部件,

天线形态随环境而变。

千奇百怪的天线形态大致分为:

按波长分:中波天线、短波天线、超短波天线、微波天线...

按性能分:高增益天线、中增益天线...

按指向分:全向天线、定向天线、扇区天线...

按用途分:基站天线、电视天线、雷达天线、电台天线...

按结构分:线天线、面天线...

按系统类型分:单元天线、天线阵...

……

天线的太多太复杂了,

我们先从外形上分,常见的包括...

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接着,

我们再从天线指向上分...

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全向天线在环形辐射方向图上呈现360°均匀辐射,在室内和室外应用中,可实现最大的信号覆盖范围。其辐射方向图与一只无遮挡的白炽灯照亮整个房间的情形极为类似。

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全向天线有很多不同类型,包括无线访问节点和路由器上使用的对讲机天线、 室外使用的全向天线以及蜂窝基站塔上所用的天线阵列。

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定向天线,如其名称所示含义,它会将无线信号集中在某个特定方向,进而形成有限的信号覆盖区域。其辐射方向图与一只车灯照亮路面的情形极为相似。

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定向天线的类型包括八木天线、栅格天线、板状天线及平板天线。

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扇区天线是一种具有扇形辐射图的定向微波天线。典型设计为 60°,90°和120°。这些天线的最大用途是作为蜂窝基站站点的天线。

伴随着全向、定向天线,

后面还会有:单极化或者双极化。

我们又要回到【振子】上。仔细看下图

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天线里面振子的角度,要么是“+”,要么是“x”

这就是极化的具体表现。

名词解释

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具体形式参考下图

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由于电场方向不同,还可以进行扩展

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具体形式参考下图

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了解天线的工作原理和各种类别后,就来如何安装了。这一部分略微枯燥,强调实战,需要根据不同的场景来进行安装。

室内无线网络安装

室内天线通畅包括全向吸顶天线和定向壁挂天线等,安装时需要注意以下几点:

1、注意设备提供的范围,一般墙壁内有金属抓钉、混泥土纤维板墙、铝壁板等会有干扰。

2、反射(当无线信号从物体上“反弹”时)和多路径(以多条路径传输的无线信号在不同时间到达接收器)与信号强度同等重要,决定了安装的成功与否。

3、为了在有很多障碍物或反射的位置获得最佳性能,在所有的三个轴上移动天线至关重要,以便最大程度地减少多路径效应并优化信号强度。

室外无线网络安装

1、安装前进行现场勘测,使用带有现场勘测软件的笔记本电脑从访问接入点步行不同的距离来监测无线信号强度,结果将显示你可能需要更多的接入点以提供足够覆盖范围的位置。

2、天线站点之间的距离,由于地球的曲率,链路越长,需要的天线就越高。(此关系不成比例)参见表1。

3、菲涅耳区:这是一种电磁现象,光或无线电信号在其路径附近被固体物体衍射或弯曲。请参见表1,其中显示了60%的菲涅耳区值(在路径上接受清除)。将此添加到地球曲率高度。

4、路径中的物体:频率为2.4GHz时,你需要清晰的视线关系(LOS)。树梢将反射信号或将信号接地。从理论上讲,信号路径中最高物体的高度应当加到菲涅耳区和地球曲率间隙的高度中。按照这种情况,你必须检查链接路径上的树木、丘陵、建筑物或任何物体的高度,并将其添加到塔总高度的测量值中。

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在实际应用中,会因环境受限而无法将天线安装至抱杆。使用HGX-UMOUNT安装支架就能顺利解决。通过这款支架,可将天线直接安装于建筑物的墙壁。

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