基本介紹
- 中文名：天線波瓣
- 外文名：antenna lobe
- 學科：通信
- 有關術語：天線
- 組成：主瓣、旁瓣
- 定義：若干最大輻射區域的統稱
簡介,主瓣特性,旁瓣特性,天線的波瓣寬度,天線方向性,
簡介
天線的方向圖是由一個或多個波瓣構成，天線輻射最強方向所在的波瓣稱為主瓣，主瓣的寬度是衡量主瓣尖銳程度的物理量。主瓣寬度分半功率波瓣寬度和零功率波瓣寬度。半功率波瓣寬度越窄，天線的能量越集中，定性越好。主瓣以外的瓣，稱為旁瓣或副瓣。
主瓣特性
主瓣是某個方向上的最大輻射波束。主瓣特性包括了主瓣峰值與頻寬、3dB主瓣頻寬和 10dB 主瓣頻寬。
1）主瓣峰值為主瓣最高點對應的電平值，大小表明了三維空間方向圖的峰值。頻寬就是橫坐標角度的差值的絕對值大小。
2）3dB主瓣頻寬，也叫做半功率波束寬度，定義為主瓣峰值下降到一半（歸一化後表示為下降 3dB）時縱坐標左右兩點角度的差值絕對值。10dB 主瓣頻寬定義以此類推。主瓣頻寬可以表示能量的集中程度，通常可以使用 3dB 主瓣頻寬表示。10dB 主瓣頻寬的計算主要是為了得到天線增益。
旁瓣特性
旁瓣是除了主瓣外其他波瓣的統稱。旁瓣特性包括第一旁瓣，左右旁瓣差值與包絡曲線特性。
（1）第一旁瓣是旁瓣最大峰值E與主瓣峰值Emax的比值，歸一化後可以表示二者的差值。
（2）左右旁瓣差值。歸一化後是左右第一旁瓣峰值的差值。測試時可以取絕對值。
（3）包絡曲線特性，是天線方向圖旁瓣特性的重要指標。每顆衛星使用頻率之間有一定的頻率間隔，衛星的相對位置也要有一定的間隔。隨著發射衛星數量的劇增，衛星天線傳送利用的頻率範圍也會更加緊湊。衛星天線傳送信號時，如果其波束旁瓣過寬會對其他衛星接收時造成干擾；同理，如果其他衛星傳送的信號波束旁瓣過寬也會對這顆衛星的接收引起干擾。
天線的波瓣寬度
天線波瓣寬度是定向天線常用的一個很重要的參數，它是指天線的輻射圖中低於峰值3dB處所成夾角的寬度（天線的輻射圖是度量天線各個方向收發信號能力的一個指標，通常以圖形方式表示為功率強度與夾角的關係）。
天線垂直的波瓣寬度一般與該天線所對應方向上的覆蓋半徑有關。因此，在一定範圍內通過對天線垂直度（俯仰角）的調節，可以達到改善小區覆蓋質量的目的，這也是我們在網路最佳化中經常採用的一種手段。主要涉及兩個方面
水平波瓣寬度和垂直平面波瓣寬度。水平平面的半功率角（H-Plane Half Power beamwidth：（45，60，90等）定義了天線水平平面的波束寬度。角度越大，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。角度越小，在扇區交界處覆蓋越差。提高天線傾角可以在移動程度上改善扇區交界處的覆蓋，而且相對而言，不容易產生對其他小區的越區覆蓋。在市中心基站由於站距小，天線傾角大，應當採用水平平面的半功率角小的天線，郊區選用水平平面的半功率角大的天線；垂直平面的半功率角（V-Plane Half Power beam width）：定義了天線垂直平面的波束寬度。垂直平面的半功率角越小，偏離主波束方向時信號衰減。
天線方向性
天線是指能將射頻電流轉換為向空間輻射的電磁波或把空間傳播的電磁波轉化為射頻電流的裝置。天線由金屬體和其他介質材料構成一定的幾何形狀，架設在一定的高度空間，連線導線而成。天線分發射天線和接收天線兩種，其類型由用途、外型、波段、方向性、激勵方式等方面的不同而決定。衡量天線的性能指標主要有輸入阻抗、頻頻寬度、輻射電阻、方向係數、方向性、增含等。
