基站天线增益为16dbi,求距离1米，5米，10米，20米，30米，50米，时，天线增益时各为多少？
- 教育综合
- 2024-07-30 12:59:49
天线增益计算公式
天线增益计算公式如下：
1、天线主瓣宽度越窄，增益越高。对于一般天线，可用下式估算其增益：
G（dBi）=10Lg{32000/（2θ3dB,E×2θ3dB,H）}
2、对于抛物面天线，可用下式近似计算其增益：
G（dBi）=10Lg{4.5×（D/λ0）2}
3、对于直立全向天线，有近似计算式：
G（dBi）=10Lg{2L/λ0}
天线增益是指：在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比，它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。增益显然与天线方向图有密切的关系，方向图主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。
在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号，如果用理想的无方向性点源作为发射天线，需要 100W 的输入功率，而用增益为 G = 13 dB = 20 的某定向天线作为发射天线时，输入功率只需 100 / 20 = 5W 。换言之，某天线的增益，就其最大辐射方向上的辐射效果来说，与无方向性的理想点源相比，把输入功率放大的倍数。
怎样求接收天线的增益
天线的增益计算公式为：
1、天线主瓣宽度越窄，增益越高。对于一般天线，可用下式估算其增益：
“G（dBi）=10Lg{32000/（2θ3dB,E×2θ3dB,H）}”。式中， 2θ3dB，E与2θ3dB，H分别为天线在两个主平面上的波瓣宽度；32000是统计出来的经验数据。
2、对于抛物面天线，可用下式近似计算其增益：
“G（dBi）=10Lg{4.5×（D/λ0）2}”。式中，D 为抛物面直径；λ0为中心工作波长；4.5 是统计出来的经验数据。
3、对于直立全向天线，有近似计算式：
“G（dBi）=10Lg{2L/λ0}”。式中，L 为天线长度；λ0 为中心工作波长。
天线增益的意义：
天线增益不仅是天线最重要的参数之一，而且对无线通信系统的运行质量也非常重要，增加天线增益，就可以增大某个方向上的信号覆盖范围，或者范围不变，但该范围内的信号强度增强。
对于单天线而言，要想提高天线的增益，最简单的办法就是将天线的发射方向进一步缩窄，就是所谓的缩窄波瓣宽度。而这种方法在实际应用中对系统性能改善毕竟有限。通常直接提升带宽和频谱的方法也会受到各种条件制约，也不能无限制地增加。
在带宽和频谱不变的前提下，为了提高系统的用户容量、数据吞吐量和覆盖距离和范围，智能天线技术和MIMO技术应运而生。
其中智能天线技术利用多个天线组成天线阵列，利用天线之间的位置关系，通过向用户发送相同的数据，相当于某个方向上集中辐射能量，从而提高天线增益，而MIMO技术则在收发端都采用多个天线系统，利用多径传播等电磁波特性，发收不同数据，提高传输效率的同时，实现了空间复用。
从天线增益角度看，也可以认为不增大单个天线增益，而是增加天线数量，从而获得收发天线增益乘积的效果。
另外，无论天线阵列还是MIMO技术在传输信号时都采用了分集的技术，而该技术能够降低信号衰落的机会，减小信噪比的波动，从而获取一部分额外的增益，称之为分集增益。MIMO技术已经在基于LTE技术的4G网络中得到广泛应用。
基站天线的工作原理和主要参数是什么
1、基站天线的工作原理：
基站天线的主要功能就是提供无线覆盖，即实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。
1. 核心网侧的控制信令、语音呼叫或数据业务信息通过传输网络发送到基站（在2G、3G网络中，信号先传送到基站控制器，再传送到基站）。
2. 信号在基站侧经过基带和射频处理，然后通过射频馈线送到天线上进行发射。
3. 终端通过无线信道接收天线所发射的无线电波，然后解调出属于自己的信号。
2、基站天线的主要参数有：
电气参数、频率范围、极化方式、波瓣宽度、机械可调倾角、电压驻波比。
知识点延伸：
每个基站根据所连接的天线情况，可以包含有一个或多个扇区。基站扇区的覆盖范围可以达到几百到几十千米。不过在用户密集的地区，通常会对覆盖范围进行控制，避免对相邻的基站造成干扰。
基站天线的基带和射频处理能力，决定了基站的物理结构由基带模块和射频模块两大部分组成。基带模块主要是完成基带的调制与解调、无线资源的分配、呼叫处理、功率控制与软切换等功能。射频模块主要是完成空中射频信道和基带数字信道之间的转换，以及射频信道的放大、收发等功能。
