在介紹了天線的各類重要參數後，我們要進入更深層的領域，那就是與參數相關的計算公式。每一個公式将會在安裝前後帶來很多方便。本期的這些公式彙總起來，不僅能解決使用期間的各種疑問，也為後續的天線布局提供思路。

天線增益是衡量天線輻射方向圖方向性程度的參數。高增益天線将優先向特定方向輻射信号。天線的增益是一種無源現象，功率不是由天線增加的，而是簡單地重新分配，從而在某個方向提供比其他各向同性天線發射更多的輻射功率。

↓ 以下是關于天線增益的若幹近似計算公式：

一般天線

G（dBi）= 10 Lg { 32000 /（2θ3dB,E ×2θ3dB,H）}

公式中，2θ3dB,E與2θ3dB,H分别為天線在兩個主平面上的波瓣寬度；32000是統計出來的經驗數據。

抛物面天線

G（dBi）=10Lg{4.5×(D/λ0)2}

公式中，D為抛物面直徑；λ0 為中心工作波長；4.5是統計出來的經驗數據。

直立全向天線

G（dBi）= 10 Lg { 2 L / λ0 }

公式中，L為天線長度； λ0 為中心工作波長。

天線調整最主要的就是對其下傾角進行微調（能夠解決弱覆蓋重疊覆蓋等問題）。下面就對其最原始的天線下傾角計算方法進行介紹。

高話務地區（市區）天線計算公式：

天線下傾角=arctag(H/D) 垂直半功率角/2

低話務地區（農村、郊區等）天線計算公式：

天線下傾角=arctag(H/D)

參數說明：

（1）天線下傾角：天線與垂直方向的夾角；

（2）H：天線高度。可以直接測量出來；

（3）D：小區覆蓋半徑。一般D值通過路測來确定，為了保證覆蓋，在實際設計中一般D取得要大一些，以保證鄰小區之間的覆蓋重疊；

（4）垂直半功率角：為天線的垂直半功率角，一般為10度。

方向圖中，前後瓣最大值之比稱為前後比，記為 F / B 。前後比越大，天線的後向輻射（或接收）越小。前後比F / B 的計算十分簡單:

F / B = 10 Lg {（前向功率密度） /（ 後向功率密度 ）}

參數說明：對天線的前後比F / B 有要求時，其典型值為 （18 ~ 30）dB，特殊情況下則要求達（35 ~ 40）dB 。

天線輸入端信号電壓與信号電流之比，稱為天線的輸入阻抗。 輸入阻抗具有電阻分量Rin和電抗分量 Xin，即：

Zin = Rin j Xin

電抗分量的存在會減少天線從饋線對信号功率的提取，因此，必須使電抗分量盡可能為零，也就是應盡可能使天線的輸入阻抗為純電阻。

事實上，即使是設計、調試得很好的天線，其輸入阻抗中總還含有一個小的電抗分量值。輸入阻抗與天線的結構、尺寸以及工作波長有關，半波對稱振子是最重要的基本天線 。

其輸入阻抗為 Zin = 73.1＋ｊ42.5 (歐) 。

當把其長度縮短（３～５）％時，就可以消除其中的電抗分量，使天線的輸入阻抗為純電阻，此時的輸入阻抗為 Zin = 73.1歐（标稱 75 歐） 。嚴格來說，純電阻性的天線輸入阻抗隻是對點頻而言的。順便指出，半波折合振子的輸入阻抗為半波對稱振子的四倍，即Zin = 280 歐（标稱300歐）。

無限長傳輸線上各處的電壓與電流的比值定義為傳輸線的特性阻抗，用Ｚ。表示。 同軸電纜的特性阻抗的計算公式為 ：

Ｚ。＝〔60/√εr〕×Log ( D/d )[歐]

公式中，D 為同軸電纜外導體銅網内徑；d 為同軸電纜芯線外徑； εr為導體間絕緣介質的相對介電常數。 注意：通常Ｚ。= 50 歐 ，也有Ｚ。= 75 歐的。

由上式不難看出，饋線特性阻抗隻與導體直徑D和d以及導體間介質的介電常數εr有關，而與饋線長短、工作頻率以及饋線終端所接負載阻抗無關。

信号在饋線裡傳輸，除有導體的電阻性損耗外，還有絕緣材料的介質損耗。這兩種損耗随饋線長度的增加和工作頻率的提高而增加。因此，應合理布局盡量縮短饋線長度。

單位長度産生的損耗的大小用衰減系數β表示，其單位為dB / m（分貝／米），電纜技術說明書上的單位大都用dB/100m（分貝／百米）。

設輸入到饋線的功率為Ｐ1 ，從長度為 L（m）的饋線輸出的功率為Ｐ2 ，傳輸損耗TL可表示為：

TL ＝ 10 ×Lg ( Ｐ1 /Ｐ2 ) ( dB )

衰減系數為：β ＝ TL / L ( dB / m )

在不匹配的情況下, 饋線上同時存在入射波和反射波。在入射波和反射波相位相同的地方，電壓振幅相加為最大電壓振幅Ｖmax ，形成波腹；而在入射波和反射波相位相反的地方電壓振幅相減為最小電壓振幅Ｖmin ，形成波節。其它各點的振幅值則介于波腹與波節之間。這種合成波稱為行駐波。

一、反射波電壓和入射波電壓幅度之比叫作反射系數，記為R：

R = 反射波幅度 / 入射波幅度=（ＺL－Ｚ0）/ （ＺL＋Ｚ0 ）

二、波腹電壓與波節電壓幅度之比稱為駐波系數，也叫電壓駐波比，記為VSWR：

VSWR = 波腹電壓幅度Vmax / 波節電壓幅度Vmin = （1 R）/（1-R）

終端負載阻抗ＺL和特性阻抗Ｚ0越接近，反射系數R越小，駐波比VSWR越接近于1，匹配也就越好。

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