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如果我们把N层天线分成上、下两部分,如图四所示:

图4反射板天线系统的一种安装方法.
下层天线的支架比上层天线支架长V
4,而上层天线分馈电缆比下层短V4。而功分器输出口各分馈电缆上的相位相同,因而对远区某一点P的合成场相位是相同的。对于天线系统来说,由于电缆的V4波程差造成了反射波k/2的相位差,使反射波相互抵消。从而达到了展宽驻波比带宽的目的。当工作频率左右移动时,电缆中的V4和支架中的V4同时变化,使P点合成场相位始终是同相的。因此这种安装方法具有较宽的方向性图带宽和驻波比带宽。是多部发射机共用一套天线较理想的一种安装方法。
三、忽略了系统匹配而导致了系统效率与增益下降
众所周知天线增益系数:
G=qAD qA是天线的效率 D是方向性系数
D与天线的型式、工作波长、层数、层间距等因素有关。9A与系统损耗,特别是整个系统的阻抗匹配有很大关系。理想情况下1A=1,G=D,即天线的方向性系数等于增益系数,但实际情况1k≠61,G≠D,使天线增益下降。在实际工作中有一些厂家调试人员及用户并没有注意系统内各环节的阻抗匹配。在调试天线时只关心系统总驻波比,没有充分注意到从主馈线、功分器、分馈线、振子之间的阻抗匹配,特别不注意分馈线与单元扳子之间的阻抗匹配,只凭理论设计的馈电铜皮及槽宽,不加任何调整,系统联接好后稍微调一下功分器电容盘即交工完事。表面上系统驻波比可能达到要求,但各分馈电缆并没有与振子达到真正的阻抗匹配。从功分器输出的功率有相当大一部分白白浪费。另外有些厂家对分馈电缆也没有给予足够的重视,分馈线在整个天线系统中起到很重要的能量传输作用,从功分器输出的功率靠分馈电缆传递给各振于。如分馈电缆本身质量不佳,也会造成天线效率降低。另外有的厂家测量分馈线长度是取机械长度,用米尺量,而不是电长度。分馈线电线的电长度不精确这就很难保证各振子之间的准确的相位差,特别是UID频段。因而影响天线的方向性及场型。所以为提高天线系统的增益及效率,应注意以下几个问题:
1、首先精选分馈电缆及其电长度
对分馈电缆要求要损耗小,驻波小,条件允许的话尽量选直径大一点的电缆做分馈线,以尽量减小损耗,如一波段四层翼型天线,每根分馈线约10M,16根分馈线共计160M,如分馈线质量不好或直径太小将有很大一部分功率白白消耗在160M的电缆上。最好每根分馈线逐个测量,要求驻波比S名1.1。为保证分馈线的电长度,基准起始分馈电缆要尽量取其半波长的整数倍(介质波长),因为半波长阻抗的重复性,可避免了由于分馈线本身的驻波比对整个系统的不良影响。取分馈线的电长度可用扫描仪测量(有条件的话最好用网络分析仪)。测量方法如图5所示。

扫描仪扫频输出接检波三通后接被测电缆。要求被测电缆终端开路。在扫描仪显示屏上则显示出多个连续反射波,1,2, 3,……n=10,即从零频开始读到第10个波节点即取f010 f010与电长度l有如下关系:

式中:C=光速,f为扫频仪第10个波节点对应的频率值,单位MHz。l为m,6v为波速系数。由扫频仪上第10个波节点读出对应的f值代人(3—1)式即可求得电长度 2(m)。
2、仔细调整系统匹配
当天线系统运到用户工地后,调试人员当认真地按步骤开展系统调试工作。天线安装好后。特别是蝙蝠翼天线,首先应对每对振子进行匹配调试,使每对振子达到最佳匹配,有的厂家要求分馈系统驻波比S≤1.2,笔者认为要求太低,根据笔者的实际调试经验,翼型天线分馈系统驻波比完全可达到S≤1.1,偶极子天线更不成问题,只要分馈系统驻波比达到S=1.1,变阻器以上的系统指标肯定大大小于1. 1,所以分馈系统的调试非常关键。对于偶极子天线出厂前已调好,但经过运输,最好上塔前进行一次检验测试,使分馈系统驻波比都保证在S≤ 1.1。 |