天線駐波比定義
駐波比全稱為電壓駐波比,又名VSWR和SWR,為英文Voltage Standing W***e Ratio的簡(jiǎn)寫。指駐波波腹電壓與波谷電壓幅度之比,全向天線銷售,又稱為駐波系數(shù)、駐波比。駐波比等于1時(shí),表示饋線和天線的阻抗完全匹配,此時(shí)高頻能量全部被天線輻射出去,沒有能量的反射損耗;駐波比為無窮大時(shí),表示全反射,能量完全沒有輻射出去。
駐波的應(yīng)用
撥動(dòng)兩端固定張緊的弦,使波經(jīng)兩固定端反射可干涉產(chǎn)生駐波。弦的兩固定端必為節(jié)點(diǎn)。
當(dāng)弦上產(chǎn)生駐波時(shí),弦長(zhǎng)L為半波長(zhǎng)的正整數(shù)倍:
弦上產(chǎn)生駐波時(shí)的物理式子
由于波的行進(jìn)速度v為"其頻率f和波長(zhǎng)λ的乘積",且為"弦所受張力F和弦的線密度μ的比值之平方根",可知弦上形成駐波時(shí),其頻率f為:
弦上形成駐波后的頻率物理計(jì)算公式
當(dāng)弦樂器的弦因振動(dòng)發(fā)出聲音時(shí),振動(dòng)頻率低者為 n = 1 時(shí)的情況,稱為基頻或基音(fundamental frequency);頻率較高的音稱為泛音(overtones),基音和泛音統(tǒng)稱諧音(harmonics)。
這個(gè)駐波所產(chǎn)生的基音,就是我們平常聽到樂器發(fā)出的音,同一樂器所發(fā)出其他頻率的聲音皆不明顯。
增益意義
天線增益不僅是天線***重要的參數(shù)之一,而且對(duì)無線通信系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量也非常重要,增加天線增益,全向天線,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,全向天線,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,***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,通過向用戶發(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,全向天線設(shè)計(jì),無論天線陣列還是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。
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