天线的极化方式对生命探测仪检测效果的影响(一)概要
天线的极化方式对生命探测仪检测效果的影响(一)
作者：张杨，王健琪，焦腾，荆西京
【关键词】生命探测仪
Influence of two antenna polarization modes on detecting effect of LifeDetection Instrument
【Abstract】 AIM: To discuss the influence of two antenna polarization modes (horizontal polarization and vertical polarization) on the detecting effect of LifeDetection Instrument. METHODS: Respiration signal in horizontal polarization and vertical
polarization modes on 10 people were respectively sampled and the amplitudes of the two types of signals were compared. The power of signals in the two polarization modes was estimated, and paired ttest on the estimated values of the power in the 2 groups was conducted. RESULTS: The amplitude of respiration wave in horizontal polarization mode was higher than that in vertical polarization mode. Significant difference existed in the power in the two polarization modes
（P0.01）. CONCLUSION: Power of respiration signal in horizontal polarization mode is obviously higher than that in vertical polarization mode. When testing the standing objects, the detecting effect in horizontal polarization mode is better than that in
vertical polarization mode.
【Keywords】 polarization；antenna；lifedetection instrument; respiration signal
【摘要】目的：探讨天线的水平极化和垂直极化对生命探测仪检测效果的影响. 方法：对10名受试对象分别采用水平和垂直两种极化方式采集呼吸信号，比较两种信号的幅值；对两种极化方式下的呼吸信号做功率谱估计，对两组谱估计
值做配对t检验. 结果：水平极化方式下测得的呼吸波信号幅值大于垂直极化
方式下测得的呼吸波信号幅值，水平极化与垂直极化测得的呼吸信号能量有统
计学意义（P0.01）. 结论：水平极化方式下的呼吸信号能量明显大于垂直极化方式. 当被测对象站立时，天线水平极化方式的检测效果好于垂直极化方式.
【关键词】极化；天线；生命探测仪;呼吸信号
0引言
生物体目标内部的电磁场分布，理论上是可以通过麦克斯韦方程组来计算〔1〕，但是这包含了复杂的数学运算，实现起来相当困难，因此要采用简化了
的计算目标整体平均比吸收率SAR值的经验公式. 经验公式是在Durney，Hurt 和Luis Lozano等人多年的剂量计算经验基础上为了得到目标的整体平均比吸收率SAR而提出的〔2〕. 根据经验公式，当入射电磁波的电场分量E平行于目标的长轴的时候目标生物体的吸收剂量最大，反射量相对较小. 由此推测，当人体站立时，天线采用水平极化方式，人体的吸收剂量最小，反射剂量最大，此时，检测效果应该最好. 经验公式适合于鼠和人等模型尺寸以及尺寸在这个范围内的扁长类似球体或椭圆体模型. 在雷达式非接触生命探测系统中，线极化天线的极化方式对检测效果的影响可以通过经验公式给出预测结果，但是没有经过实验验证. 近年来有文献〔3〕报道，K.M.Chen教授领导的美国密歇根州立大学研究小组采用L和S波段的两种不同频率的雷达连续波天线同时进行检测，采用互相关技术来从强的背景噪声中提取人体呼吸信号,取得了较好的结果. 但是他们采用的两种天线均为微带天线,采用双极化方式、极化方式不可改变,在国内外其他文献中也未见相关报道. 本文中我们主要采用呼吸信号的能量谱估计方法来研究天线极化方式对生命探测检测效果的影响.
1对象和方法
1.1对象
随机选取10名青年受试对象，男女不限，年龄在20～26岁.
1.2方法
1.2.1实验仪器及实验环境采用ST2000型伤员探测仪（背射天线）采集人体的呼吸信号，并进行进一步的分析. 根据极化的定义〔4〕，当天线振子短轴平行于地面时，为水平极化方式，此时电磁场的电场分量E平行于地平面；当天线振子短轴垂直于地面时，为垂直极化方式，此时电磁场的电场分量E垂直于地平面. 每次采集的环境为室内（实验室）环境，除受试对象外，其他人员均处于探测仪探测范围之外，并尽量减少操作者对检测效果的影响. 每次探测伤员探测仪天线均距墙0.8 m，受试对象均站立于12 cm墙后距墙2 m远处. 伤员探测仪每次探测的设置均相同，其参数设置如下：硬件增益为1，显示增益为1（硬件增益为硬件对信号的放大倍数，可提高信号的信噪比；显示增益为软件对信号的放大倍数，并不改变信号的信噪比）.
1.2.2呼吸信号采集对于每名受试对象，穿透厚度为12 cm墙，分别与天线水平极化方式和垂直极化方式下采集其静止站立状态下的一段呼吸信号（通过改变天线振子方向来改变天线的极化方式），每段信号长度均为1 min，采样频率为40 Hz，即采样点为2400点. 用ProcessData软件分别打开各段数据，在每段数据中截取一段900个点的数据，分别保存. 根据极化方式不同编为两组，分别命名为水平极化组和垂直极化组. 在截取信号时应遵循以下规则：①尽量选择波形规律性较强的部分进行截取;②选择杂波较少的部分进行截取;③截取的部分在幅值上要能代表该数据（2400点）的平均幅值水平.
1.2.3功率谱估计用MatLab分别读入水平极化组和垂直极化组的呼吸信号（900点），对每段信号进行时域显示，比较两组信号的幅值，并在频域中对
每段信号进行能量谱估计. 分析界面如图1，2所示，其中上图为呼吸信号的时域波形显示，下图为呼吸信号的功率谱估计.
统计学处理：采用配对t检验对两组功率谱估计值（n=10,x±s）进行分析.
2结果
天线水平极化方式和垂直极化方式对呼吸信号波形形状影响不大，在不同
极化方式下测得的每位受试者呼吸信号的频率相同. 即每位受试者呼吸信号的
形状、频率等特点不受极化方式的影响.
在时域内，水平极化方式下测得的呼吸信号峰峰值范围多在〔-500，1000 mV〕，峰峰值差为1500 mV；而垂直极化方式下测得的呼吸信号峰峰值范围多
在〔-200，600 mV〕，峰峰值差为800 mV，可见水平极化方式下测得的呼吸波
信号幅值明显大于垂直极化方式下测得的呼吸波信号幅值. 在频域内，垂直极
化组功率谱能量（n=10,x±s） E1=（0.0239±0.0118） V2，水平极化组功率
谱能量（n=10,x±s） E2=（0.2420±0.1341） V2，水平极化方式下呼吸信号
能量平均值大于垂直极化方式下呼吸信号能量平均值E2-E1=(0.2181±0.1277) V2，分析结果表明水平极化与垂直极化测得的呼吸信号能量差异有统计学意义（P0.01），水平极化方式下呼吸信号能量大于垂直极化方式下呼吸信号能量.
3讨论
通过以上实验我们分别得到在相同实验环境和参数设置情况下水平极化组
和垂直极化组两组数据，经软件分析我们可以看到：水平极化方式下测得的呼
吸波功率谱能量值明显高于垂直极化方式下测得的呼吸波功率谱能量值. 说明
当人体站立时，天线水平极化方式的检测效果好于垂直极化方式，理论预测结
果与实验结果吻合.
在我们采用背射天线对人进行隔墙盲探时，如果水平极化探测到的人体信
号明显大于垂直极化探测到的人体信号，我们可以确定人体为站立姿态；如果
水平极化探测到的人体信号明显小于垂直极化探测到的人体信号，我们可以确
定人体为平卧姿态. 这可以为进一步分析被探生命体状况提供参考.
【参考文献】
〔1〕 Mstthew M, Radmanesh. Radio frequency and microwave electronics illustrated〔M〕. Beijing: Publishing House of
Electronics Industry，2002:59-62.
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〔3〕 Chen KM, Huang Y, Zhang JP, et al. Microwave lifedetection system for searching human subjects under earthquake rubble or behind barrier〔J〕. IEEE Trans Biomed Eng, 2000，27(1):105-114.
〔4〕周朝栋，王元坤，杨恩耀. 天线与电波〔M〕. 西安：西安电子科技大学出版社，1994:131-145.
天线各指标对网络的影响
一、天线各指标对网络的影响 （一）互调 互调信号是两个或多个信号通过天线发射时，由于材料的非线性原因将产生三阶或更高阶的调制信号，并可能落在上行频带内，对上行信号造成干扰。互调指标是天线的内部工艺水平和所用材质的集中表现，该指标会在天线长期使用过程中由于材料表面氧化、脱焊等原因逐渐恶化。 （二）驻波比 驻波比（SWR）全称为电压驻波比（VSWR）。在无线电通信中，天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发信机的阻抗不匹配，高频能量就会在天线产生反射波，反射波和入射波在天馈系统汇合产生驻波。电压驻波比过大，将缩短通信距离，反射功率将返回发射机功放部分，容易烧坏功放管，影响通信系统正常工作。 （三）增益 相同的条件下，增益越高，信号覆盖的距离约远。理论上天线增益下降1dB,覆盖距离将缩小12.2%；增益过低会造成覆盖不足，增益过高会造成越区覆盖。 （四）前后比指标 前后比指标不达标的天线，天线的后瓣有可能产生越区覆盖，导致切换关系混乱、同邻频干扰，产生掉话，并增加了频率规划的难度和准确度。
（五）上旁瓣抑制 上旁瓣抑制不达标，会导致高层信号混乱，同邻频干扰的几率大大增加；另外目前城区高楼较多，会对天线上旁瓣信号造成反射，增加了越区覆盖、异常覆盖情况出现的几率。（六）交叉极化比指标 交叉极化比指标反映的是正交振子的不相关性，该参数的好坏直接影响天线极化分集的效果，对改善上行信号质量有非常重要的作用。 二、天馈故障分析 广西现阶段测试的主要工具为驻波比测试仪和互调测试仪，能够对驻波比、互调值和隔离度进行测试。 三阶互调指标是业界公认的无源器件综合性指标，它直接影响了产品的性能，是生产厂家在产品设计、生产、用料、工艺方面的集中体现。同时，除天线外，还有三类因素会影响系统互调指标：一是射频器件原因，如滤波器、耦合器等器件自身互调指标不合格；二是馈线原因，如馈线进水、弯折；三是工程质量原因，如接头制作及连接不牢，接头内有金属屑等。 天线的驻波比表示天馈线与基站（收发信机）匹配程度的指标，不匹配时，发射机发射的电波将有一部分反射回来，在馈线中产生反射波，反射波到达发射机，最终产生为热量消耗掉。接收时，也会因为不匹配，造成接收信号不好，因
如何调试卫星天线角度介绍
如何调试卫星天线角度介绍 1、卫星转发器 卫星转发器,是这样的设备，接收地面发射站发来的14GHz或6GHz的微弱的上行电视信号，经频率变换（一次变频、二次变频）为不同的下行频率12GHz或4GHz，再由技术处理放大到一定功率向地球发射，有卫星电视接收设备接收。每一路音视频和数据通道都是由一个卫星转发器进行接收处理然后再传输，每一个转发器所处理的信号都有一个中心频率及一个特定的带宽，目前卫星转发器主要使用L、S、C、Ku和Ka频段。 2、水平极化、垂直极化 极化通常是指与电波传播方向垂直的平面内，瞬时电场矢量的方向。在极化波中，以地平线为准，当极化方向与地面平行时，称为水平极化。当极化方向与地面垂直时，称为垂直极化。 3、卫星天线 卫星天线的作用是收集由卫星传来的微弱信号，并尽可能去除杂讯。大多数天线通常是抛物面状的，也有一些多焦点天线是由球面和抛物面组合而成。卫星信号通过抛物面天线的反射后集中到它的焦点处。 4、馈源 馈源的主要功能是将天线收集的信号聚集送给高频头（LNB），馈源在
接收系统中的作用是非常重要的。 馈源的种类 锥形馈源 环形馈源 圆锥馈源 梯状馈源 6、LNB高频头 高频头（Low Noise Block）即下行解频器，其功能是将由馈源传送的卫星经过放大和下变频，把Ku或C波段信号变成L波段，经同轴电缆传送给卫星接收机。 调试过程 由于一般用户都没有场强仪等专用设备，因此本文将介绍的是如何使用指南针、量角器等常用设备寻星。 器材准备：卫星天线、高频头（馈源一体化）、卫星接收机、电视机、指南针、量角器以及连接线若干。 计算寻星所需参数 对于固定式天线系统，需要根据天线所在地的经纬度及所要接收卫星的经度计算出天线的方位角和仰角，并以此角度调整天线使其对准相应的卫星。
天线极化综述
天线极化综述 班级：09电子(1)班 姓名：周绕 学号：0905072024 完成时间：2011年11月15日
目录 一、天线的极化概念描述 0 二、天线的极化分类 0 1、线极化 0 （1）、线极化描述 0 （2）、线极化的数学分析 0 2、天线的馈源系统 (1) 3、极化波 (2) （1）、极化波的简介与分类 (2) （2）、极化波的应用 (2) 4、圆极化 (2) （1）、圆极化的描述 (2) 5、椭圆极化 (4) 三、总结 (5)
一、天线的极化概念描述 天线的极化特性是以天线辐射的电磁波在最大辐射方向上电场强度矢量的空间取向来定义的，是描述天线辐射电磁波矢量空间指向的参数。由于电场与磁场有恒定的关系，故一般都以电场矢量的空间指向作为天线辐射电磁波的极化方向。 二、天线的极化分类 天线的极化分为线极化、圆极化和椭圆极化。线极化又分为水平极化和垂直极化；圆极化又分为左旋圆极化和右旋圆极化。 1、线极化 （1）、线极化描述 电场矢量在空间的取向固定不变的电磁波叫线极化。有时以地面为参数，电场矢量方向与地面平行的叫水平极化，与地面垂直的叫垂直极化。电场矢量与传播方向构成的平面叫极化平面。垂直极化波的极化平面与地面垂直；水平极化波的极化平面则垂直于入射线、反射线和入射点地面的法线构成的入射平面。 （2）、线极化的数学分析
(a)垂直极化 (b) 水平极化 在三维空间，沿Z轴方向传播的电磁波，其瞬时电场可写为： = + 。 若=ExmCOS(wt+θx),=EymCOS(wt+θy) ，且与的相位差为nπ(n=1,2,3,…) ，则合成矢量的模为: 这是一个随时间变化而变化的量，合成矢量的相位θ为： 合成矢量的相位为常数。可见合成矢量的端点的轨迹为一条直线。 与传播方向构成的平面称为极化面，当极化面与地面平行时，为水平极化，如图（a）；当极化面与地面垂直时，为垂直极化波，如图（b）。 2、天线的馈源系统 馈源是天线的心脏，它用作高增益聚集天线的初级辐射器，为抛物面天线提供有效的照射。 （1)有合适的方向图。馈源初级方向图不能太窄，否则抛物面不能被全部照射；但也不能太宽，以免功率泄漏过多。另外，初级方向图应接近于旋转对称，最好没有旁瓣和尾瓣。 （2）有理想的波前。圆抛物面天线要求馈源的波前为球面，以确保该相位中心与焦点重合时抛物面口径场的相位均匀分布。否则，会引起天线方向图畸变、增益下降、旁瓣升高。 （3）无交叉极化。即无干扰主极化的交叉分量，要求馈源辐射场的交叉化分量尽可能小。 （4）阻抗变化平稳。要求在工作频段内，馈源的输入阻抗不应变化过大，以保证和馈线匹配。 （5）尺寸尽量小。完整的馈源系统主要由馈源喇叭、90°移相器和圆矩变换器几部分组成。馈源按使用的方式可分为前馈馈源和后馈馈源。按卫星频段可分为C频段馈源和Ku频段馈源；目前已开发出C和Ku频段的共用馈源。前馈馈源一般应用于普通的抛物面天线，后馈馈源一般应用于卡塞格伦天线。 抛物面天线常用馈源形式有角锥喇叭、圆锥喇叭、开口波导和波纹喇叭等。前馈馈源中使用最多的是波纹槽馈源；再有一种叫带扼流槽的同轴波导馈源。后馈馈源喇叭常用的是介质加载型喇叭，它是在普通圆锥喇叭里面加上一段聚四氟乙烯衬套构成的。偏馈天线要选用偏馈馈源，偏馈馈源盘的波纹呈漏斗状，而正馈馈源的波纹盘为水平状。
雷达生命探测仪
生命探测仪 之雷达生命探测仪原理及其应用 生命探测仪是借着感应人体所发出超低频电波产生之电场(由心脏产生)来 找到"活人"的位置。配备特殊电波过滤器可将其它动物，诸如狗、猫、牛、马、猪等不同于人类的频率加以过滤去除，使生命探测仪只会感应到人类所发出的频率产生之电场。仪器配备两种不同侦测杆，长距离侦测杆侦测距离可达500公尺，短距离20公尺。人体发出的超低频电场可穿过钢筋混凝墙、钢板。仪器在碰到上述障碍物时，侦测距离会减少，但只要操作者向前靠近侦测地点，仍可精准地找到欲搜寻的人体目标。 一、生命探测仪的种类： 目前所知的生命探测仪按原理结构可分为：雷达波探测器、视频探测器、音频探测器等。 1.音频探测器： ①.声波音频探测器 原理:通过获取在空气中传播的微弱声波并放大信号来探测目标。 ②.震动波音频探测器 原理:通过震动探头拾取并放大地面传来的震动波来探测目标 两者的共同特点就是：价格较低，比较简单易用。 局限性：现场需要有一定的孔洞和裂隙才能伸入探测设备；或只适用于浅表层、大空间的探测；在下雨或有消防用水的情况下会受到一定的环境干扰。 2.视频探测器 原理:利用可见光或非可见光，通过CCD传感器摄像转送到显示屏成像。 有视频形象化，直观简单、易用、价廉 一般在使用中需要线缆传输音频信号，或缝隙孔洞。 3.雷达波生命探测仪 原理:由雷达天线定向集中地发射电磁波，该电磁波能穿透混凝土墙壁、碎石瓦砾等，与人体接触后反射并产生变化。由于这种变化受人的身体活动、呼吸甚至心跳活动的影响，反射后变化了的电磁波被接收器接收，经过过滤背景干扰，某些特有的波谱经计算机软件分析处理，在显示屏显示。 特点：具有易携带、移动快、无需与物体接触的特点，无需由孔洞、裂隙等进入，可在被各种物质隔离覆盖的情况下探测到被困者。 二、雷达生命探测仪具体原理： 无线探测发射器首先发射雷达波，雷达波可穿透普通的建筑墙体和碎石等材料，到达最远6米的被测目标。目标物的移动或呼吸心跳等使雷达波产生一定的改变，并把变化后的雷达波通过天线发送回掌上电脑上。经过电脑内专业软件的数据处理，得出相应的波形图及信号显示，从而判断被测范围内是否有幸存人员。 在操作该探测雷达时，要确保掌上电脑与无线探测发射器之间的距离在 1.5-15米范围内，并保证在距探测器天线6.1米的范围内没有其他可疑的移动。该设备通常能够在3分钟之内在有效空间范围内完成搜寻，并进一步定位被困人员。
天线的几个重要参数介绍
一、天线的几个重要参数介绍 1.天线的输入阻抗 天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。天线与馈线的连接，最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗，这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量，使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。匹配的优劣一般用四个参数来衡量，即反射系数，行波系数，驻波比和回波损耗，四个参数之间有固定的数值关系，使用那一个纯出于习惯。在我们日常维护中，用的较多的是驻波比和回波损耗。 xx： 它是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。驻波比为1，表示完全匹配；驻波比为无穷大表示全反射，完全失配。在移动通信系统中，一般要求驻波比小于 1.5。回波损耗： 它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。回波损耗的值在0dB的到无穷大之间，回波损耗越大表示匹配越差，回波损耗越大表示匹配越好。0表示全反射，无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于 14dB。 2.天线的极化方式 所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播。因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。另外，随着新技术的发展，最近又出现了一种双极化天线。就其设计思路而言，一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式，性能
圆极化微带天线设计
ＧＰＳ圆极化微带天线设计 1.1微带天线简介 微带天线是在一块厚度远小于工作波长的介质基片的一面敷以金属辐射片，一面全部敷以金属薄膜层做接地板而成。GPS天线通常使用平面天线和螺旋形天线。近年来微带天线由于具有重量轻，体积小，易于实现圆极化。而GPS功能在个人行动通讯设备特别是手机中的普及，更使得GPS天线的小型化研究成为十分热门的话题。 1.2GPS微带天线结构与原理 上图是一个简单的微带天线结构，由辐射元，介质层和参考地三部分组成。与天线性能相关的参数为辐射元的长度L,辐射元的宽度W，介质层的厚度h,介质的相对介质电常数εr ，介质的长度和宽度。 1.3辐射机理 理论上可以采用传输线模型来分析其性能，假设辐射贴片的长度近似的为半波长，宽度为w,介质基片厚度为h,工作波长为λ；我们可以将辐射贴片，介质基片和接地板视为一段长度为λ/2的低阻抗微带传输线，在传输线的两端断开形成开路。由于介质基片厚度h<<λ，故电路沿着h方向基本没有变化。最简单的情况可以假设电场沿着宽度w方向也没有变化。那么在只考虑主模激励（TM10模）的情况下辐射基本上可以认为是由辐射贴片开路的边缘引起的。在两开路的电场可以分解为相对于接地板的垂直分量和水平分量，由于辐射贴片长度约为半个波长，所以两垂直分量方向相反，水平分量方向相同。因此，两开路端的水平分量电场可以等效为无限大平面上同相激励的那个缝隙，缝隙的宽度为ΔL（近似等于基片厚度h），长度为w，等效缝隙相距为半波长，缝隙的电场沿着w方向均匀分布，电场方向垂直于w。 1.4微带天线贴片尺寸估算
设计高效率辐射的宽度w,2 1212-??? ??+=r f c w ε 式中C 为光速。 辐射贴片的长度一般为2e λ，这里的e λ是介质内的导波波长，即 e λ=e f c ε 考虑到边缘缩短效应后，实际的辐射单元长度L 应为 L=e f c ε-2ΔL 式中e ε是有效介电常数，ΔL 是等效辐射缝隙长度， 同轴线馈电点的位置，宽度方向上馈电点的位置一般在中心点，在长度方向上边缘处（x=±L/2）的输入阻抗最高。由以下的公式计算出输入阻抗为50欧姆的馈电点位置： ??? ? ??=re 1-12L 1L ξ 2ＨＦＳＳ设计环境概述 2.1模式驱动求解。 2.2建模操作。 模型原型：长方体，圆柱体，矩形面，圆面。 模型操作：相减操作。 2..3边界条件及激励： 边界条件：有限导体边界，辐射边界. 端口激励：集总端口激励。 2.4求解设置。 求解频率：１.６ＧＨｚ 扫频设置：快速扫描，频率范围：１～２ＧＨｚ 2..5Ｏｐｔｉｍｅｔｒｉｃｓ 参数扫描分析 优化设计 2.6数据后处理：Ｓ参数扫描曲线，３Ｄ辐射方向图。 3.1仿真模型
生命探测仪
四川汶川地震救灾中使用的声波生命探测仪是利用声波传递____生命信息__的一种救援方式声波生命探测仪寻找生命靠的是识别被困者发出的声音。人类有两只耳朵，这种仪器却有3至6个耳朵。它的耳朵叫做“拾振器”， 也叫振动传感器。它能根据各个耳朵听到声音先后的微小差异来判断幸存者的具体位置。如果幸存者已经不能说话，只要用手指轻 轻敲击，发出微小的声响，也能够被它听到。即便被埋压人困在一块相当严实的大面积水泥楼板下，只要心脏还有微弱的颤动， 探测仪也能感觉出来，于是救援队员可以确定废墟下是否有人活着。 生命探测仪的种类 根据不同的原理分为光学生命探测仪、热红外生命探测仪和声波生命探测仪。 生命探测仪是借着感应人体所发出超低频电波产生之电场(由心脏产生)来找到"活人"的位置。配备特殊电波过滤器可将其它动物 ，诸如狗、猫、牛、马、猪等不同于人类的频率加以过滤去除，使生命探测仪只会感应到人类所发出的频率产生之电场。仪器配备 两种不同侦测杆，长距离侦测杆侦测距离可达500公尺，短距离20公尺。人体发出的超低频电场可穿过钢筋混凝墙、钢板。仪器在 碰到上述障碍物时，侦测距离会减少，但只要操作者向前靠近侦测地点，仍可精准地找到欲搜寻的人体目标。 本仪器目标锁定功能在侦测到人体发出超低频产生之电场后，侦测杆会自动锁定此电场,人体移动时，侦测杆也会跟着移动。 另配备镭射光点，提供操作者寻找侦测杆方向。 生命探测仪是借着感应人体所发出超低频电波产生之电场(由心脏产生)来找到“活人”的位置。配备特殊电波过滤器可将其它动 物，诸如狗、猫、牛、马、猪等不同于人类的频率加以过滤去除，使生命探测仪只会感应到人类所发出的频率产生之电场。仪器配 备两种不同侦测杆，长距离侦测杆侦测距离可达500公尺，短距离20公尺。人体发出的超低频电场可穿过钢筋混凝墙、钢板。仪器 在碰到上述障碍物时，侦测距离会减少，但只要操作者向前靠近侦测地点，仍可精准地找到欲搜寻的人体目标。 目前所知的生命探测仪按原理结构可分为：雷达波探测器、视频探测器、音频探测器等，分别对比如下： 一、音频探测器： 1.声波音频探测器 原理:通过获取在空气中传播的微弱声波并放大信号来探测目标 2.震动波音频探测器
天线参数及选择
一、天线的几个重要参数 １．天线的输入阻抗 天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。天线与馈线的连接，最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗，这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量，使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。匹配的优劣一般用四个参数来衡量，即反射系数，行波系数，驻波比和回波损耗，四个参数之间有固定的数值关系，使用哪一个纯出于习惯。在我们日常维护中，用得较多的是驻波比和回波损耗。 驻波比：它是行波系数的倒数，其值在１到无穷大之间。驻波比为１，表示完全匹配；驻波比为无穷大表示全反射，完全失配。在移动通信系统中，一般要求驻波比小于１．５。回波损耗：它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。回波损耗的值在０ｄＢ的到无穷大之间，回波损耗越大表示匹配越差，回波损耗越大表示匹配越好。０表示全反射，无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于１４ｄＢ。 ２．天线的极化方式 所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化
电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播。因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。另外，随着新技术的发展，最近又出现了一种双极化天线。就其设计思路而言，一般分为垂直与水平极化和±４５°极化两种方式，性能上一般后者优于前者，因此目前大部分采用的是±４５°极化方式。双极化天线组合了＋４５°和－４５°两副极化方向相互正交的天线，并同时工作在收发双工模式下，大大节省了每个小区的天线数量；同时由于±４５°为正交极化，有效保证了分集接收的良好效果。（其极化分集增益约为５ｄＢ，比单极化天线提高约２ｄＢ。） ３．天线的增益 天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力，它是选择基站天线最重要的参数之一。一般来说，增益的提高主要依靠减小垂直面向辐射的波瓣宽度，而在水平面上保持全向的辐射性能。天线增益对移动通信系统的运行质量极为重要，因为它决定蜂窝边缘的信号电平。增加增益就可以在一确定方向上增大网络的覆盖范围，或者在确定范围内增大增益余量。任何蜂窝系统都是一个双向过程，增加天线的增益能同时减少双向系统增益预算余量。 ４．天线的波瓣宽度 波瓣宽度是定向天线常用的一个很重要的参数，它是指天线的辐射图中低于峰值３ｄＢ处所成夹角的宽度（天线的辐射图是度量天线各个方向收发信号能力的一个指标，通常以图形方式表示为功率强度
音音视频生命探测仪视频生命探测仪
1 集视频搜寻与通话功能于一身：通过安装在超轻型探杆上的彩色摄像头及与探杆相连的超宽型亮屏，VisioSearch 音视频生命探测仪帮助救援人员对受困人员进行360°搜寻并准确定位；安装有彩色摄像头的话筒也直接连接显示屏，方便与受困人员进行通话、为救援工作提供视、听双重保障。 除用于各种复杂环境下的救援之外，VisioSearch 音视频生命探测仪也被广泛应用于以下场合： - 工业、建筑业维修操作 - 海关查验 - 警方调查
2 产品配置产品配置及技术参数及技术参数及技术参数：： 1、带显示屏及键座的控制面板带显示屏及键座的控制面板：： ● 操作简单、设置直观，使得产品可迅速投入使用； ● 菜单:使用图形标记按键、通俗易懂； ● 照明灯亮度、图像旋转及摄像头位置均可显示在屏幕上、并可调节； ● TFT 7英寸彩色液晶屏：屏幕比16：9、亮度800CD。 2、外径47mm 彩色摄像头彩色摄像头：： ● 通过调节照明（LED 照明、亮度可达18.5CD）等级、在黑暗处也可看清6米以内事物； ● 防刮前置型广角镜头：左右可转各80°、加上镜头本身90°视角，整体视野≥260°。 3、高灵敏扬高灵敏扬声器声器声器及话筒及话筒及话筒：： ● 与摄像头外壳一体成型，方便与受困人员通话；即使微弱声音也可捕获； ● 一键通（按键通话）技术使受困人员的声音能够第一时间传达。 4、超轻型高弹力碳纤维可伸缩探杆超轻型高弹力碳纤维可伸缩探杆、、可360360°°旋转旋转、、携带方便携带方便：： ● 探杆分三部分、展开后总长2.4米、闭合后只有1米长；重量只有1.4公斤； ● 探杆上带有滑套式手柄、符合人类工程学原理，并可方便的移除； ● 连接探杆与控制面板的线缆长4.5米（最长可延伸到100米）； ● 付费选项：4米长高弹力碳纤维可伸缩探杆。 5、立体声头戴式耳立体声头戴式耳机机（带麦克风带麦克风）：）：）： ● 自动限制音量、有效保护使用者耳朵； ● 设有备用耳机插孔、可同时连通两套耳麦； ● 付费选项：隔音耳麦、有效防止外界干扰，使救援人员注意力更加集中。 6、可充电电池可充电电池盒盒： ● 标准工作时间：4.5小时； ● 充电时间：4小时； ● 最低充电温度：-5℃； ● 屏幕上实时显示电池充电状态、并配有彩色充电警示灯
天线CAD大作业微带天线设计
天线CAD大作业 学院：电子工程学院 专业：电子信息工程
微带天线设计 一、设计要求： （1）工作频带1.1-1.2GHz ，带内增益≥4.0dBi ，VSWR ≤2:1。微波基板介电常数为r ε = 6，厚度H ≤5mm ，线极化。总结设计思路和过程，给出具体的天线结构参数和仿真结果，如VSWR 、方向图等。 （2）拓展要求：检索文献，学习并理解微带天线实现圆极化的方法，尝试将上述天线设计成左旋圆极化天线，并给出轴比计算结果。 二、设计步骤 计算天线几何尺寸 微带天线的基板介电常数为r ε= 6，厚度为 h=5mm,中心频率为 f=1.15GHz,s m /103c 8?=天线使用50Ω同轴线馈电，线极化，则 （1）辐射切片的宽度2 1 )2 1(2-+=r f c w ε=69.72mm （2）有效介电常数2 1)12 1(2 1 2 1 r e - +-+ += w h r εεε=5.33 （3）辐射缝隙的长度) 8.0/)(258.0() 264.0/)(3.0(h 412.0+-++=?h w e h w e L εε=2.20 （4）辐射切片的长度L e f c L ?-=22ε=52.10mm （5）同轴线馈电的位置L1 21 )121(21 2 1)(re -+-+ += L h r r L εεξ=5.20 )1 1(21re L L ξ-= =14.63mm 三、HFSS 设计 （1）微带天线建模概述 为了方便建模和后续的性能分析，在设计中定义一系列变量来表示微带天线的结构尺寸，变量的定义及天线的结构尺寸总结如下：
微带天线的HFSS设计模型如下： 立体图俯视图 模型的中心位于坐标原点，辐射切片的长度方向沿着x轴，宽度方向沿着y 轴。介质基片的大小是辐射切片的2倍，参考地和辐射切片使用理想导体来代替。对于馈电所用的50Ω同轴线，这用圆柱体模型来模拟。使用半径为0.6mm、坐标为（L1，0,0）；圆柱体顶部与辐射切片相接，底部与参考地相接，及其高度使用变量H表示；在与圆柱体相接的参考地面上需要挖一个半径为1.5mm的圆孔，作为信号输入输出端口，该端口的激励方式设置为集总端口激励，端口归一化阻抗为50Ω。模型建立好后，设置辐射边界条件。辐射边界表面距离辐射源通常需要大于1/4波长，1.15GHz时自由空间中1/4个波长约为65.22mm，用变量length 表示。 （2） HFSS设计环境概述 ＊求解类型：模式驱动求解。 ＊建模操作 ①模型原型：长方体、圆柱体、矩形面、圆面。 ②模型操作：相减操作 ＊边界条件和激励 ①边界条件：理想导体边界、辐射边界。 ②端口激励：集总端口激励。 ＊求解设置：
天线相关知识
第一讲天线的基础知识 表征天线性能的主要参数有方向图，增益，输入阻抗，驻波比，极化方式等。 天线的输入阻抗 天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。天线与馈线的连接，最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗，这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量，使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。匹配的优劣一般用四个参数来衡量即反射系数，行波系数，驻波比和回波损耗，四个参数之间有固定的数值关系，使用那一个纯出于习惯。在我们日常维护中，用的较多的是驻波比和回波损耗。一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。 驻波比：它是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。驻波比为1，表示完全匹配；驻波比为无穷大表示全反射，完全失配。在移动通信系统中，一般要求驻波比小于，但实际应用中VSWR应小于。过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大，影响基站的服务性能。 回波损耗：它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。回波损耗的值在0dB的到无穷大之间，回波损耗越大表示匹配越差，回波损耗越大表示匹配越好。0表示全反射，无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于14dB。 天线的极化方式 所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播。 因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。另外，随着新技术的发展，最近又出现了一种双极化天线。就其设计思路而言，一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式，性能上一般后者优于前者，因此目前大部分采用的是±45°极化方式。双极化天线组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线，并同时工作在收发双工模式下，大大节省了每个小区的
室内全向单极化吸顶天线电气指标要求
室内全向单极化吸顶天线电气指标要求 表1.1单极化室内定向吸顶天线电气指标要求 表1.2室内定向单极化壁挂天线电气指标要求
表1.38/9dBi单极化室内定向对数周期天线电气指标要求 表1.49/10dBi单极化室内定向对数周期天线电气指标要求 表1.5单极化室内定向八木天线电气指标要求(按照增益细分类)
说明： 1、增益指天线最大辐射方向的增益值，取同一频段内高中低三个频率点增益的平均值, 为dB的平均值。 2、方向图圆度指水平面方向图圆度，其中，880-960MHz采用θ=90°切割面的圆度作为考核指标；其余频段采用θ=120°切割面的圆度作为考核指标。 3、垂直面半功率波束宽度：参考值。 4、交叉极化比：360度范围内最差值 5、三阶互调：输送到天线的两个不同频率信号的功率各为33dBm 1.1.2 机械性能指标及环境条件要求 1.1. 2.1 馈电端口设计要求 馈电端口采用N型阴头或SMA阴头。接头突出于天线侧面或底面，与天线刚性连接；或者也可通过在天线内部引出两根合适长度的电缆跳线，跳线末端配以N型阴头或SMA阴头。标准接头：H/V 1.1. 2.2 一般结构要求 天线结构要牢固可靠，便于安装、使用和运输。 1.1. 2.3 安装要求 天线采用螺钉紧固的方式紧贴于建筑物载体表面安装；也可采用特殊孔位挂靠于建筑物载体表面。 1.1. 2.4 天线表面清洁要求 无变形、无毛刺、无伤痕。 1.1. 2.5 天线尺寸要求 室内全向双极化吸顶天线直径和高度不超过φ200mm*140mm 室内定向双极化壁挂天线尺寸不超过：300mm*250mm*100mm 室内全向单极化吸顶天线直径和高度不超过φ200mm*100mm 室内定向单极化壁挂天线尺寸不超过：280mm*180mm*60mm 低增益室内定向单极化窄波束天线尺寸不超过: 300mm*250mm*85mm
青岛版五年级科学下册知识点全册
青岛版五年级科学下册知识点全册 第一单元 1、人吃下的食物中含有（蛋白质）、（脂肪）、（淀粉）等营养成分,食物要经过（口腔）、（食道）、（胃）、（肝）、（胆）、（胰）、（小肠）、（大肠）、（直肠）等消化器官. 食物残渣经呼吸、排汗、大小便等途径排出体外。 2、人体内消化器官分泌的消化液有（唾液）、（胃液）、（肠液）等。 3、食物在（胃里）被分解.在（小肠）里被消化吸收。 4.人的口腔内有（唾液腺）.它能分泌（唾液）。唾液里有一种促进食物消化的（酶）.它能把 淀粉分解成（麦芽糖）。所以馒头嚼的时间长了.感觉有甜味。 5.如何保护消化器官： 不挑食.定时定量.吃饭时不要看书、看电视.不是腐烂变质的食物.饭前便后要洗手.饭后不要剧 烈运动。 6.血液把消化器官吸取的（养料）与呼吸器官吸收的（氧气）运到全身各处.在人体内（作用）.释放出生命活动所需要的能量.有把各处产生的二氧化碳等废物运走.交给呼吸器官·排 泄器官排出体外。 7. 呼吸包括（呼气）和（吸气）两个过程.吸入氧气.呼出二氧化碳.（二氧化碳）能使澄清的 石灰水变浑浊,燃烧的蜡烛熄灭。 8. 少年儿童在正常情况下.每分钟心跳（60—100）次。 心脏的形状像一个倒置的（梨）.上大下小.大小和自己的（拳头）差不多.心脏有左心房、右 心房、左心室、右心室共4个腔。 9. 血管分为（动脉血管）、（静脉血管）、（毛细血管）。 10. 心脏总是有规律的收缩和舒张。收缩时.心脏把血液压人动脉血管；舒张时.血液从静脉血 管流回心脏。心脏每收缩和舒张一次.我们就感觉到一次心跳。 11、脑是人体的（司令部）.主管人体的一切活动。（神经）是人体的电话线。 12、人的神经系统包括：脑、脊髓、神经。 人脑不同区域掌握不同功能.通常把脑分成：视觉中枢、听觉中枢、感觉中枢和运动中枢。 第二单元我们怎么看到物体 13、放大镜由（镜片）、（镜框）、（镜柄）3部分构成。 像放大镜这样（边缘薄）、（中间厚）的（透明）镜片.成为凸透镜。凸透镜有放大、聚光、成像的作用。 14、老年人使用的老花镜其实就是（凸透镜）.近视镜是凹面镜。 15、太阳灶是利用了凸透镜的（聚光）作用。 16、在凸透镜成像规律实验中.凸透镜所成的像都是倒立的。 当凸透镜距纸屏远距蜡烛近时.成倒立放大的像;（近大离我们看的物体-蜡烛近）当凸透镜距 纸屏近距蜡烛远时.成倒立缩小的像。（远小） 17、⑴眼睛主要部分是眼球.眼球包括：瞳孔晶状体视网膜视神经四部分。 ⑵来自物体的光通过瞳孔·晶状体进入眼睛后.在视网膜上形成倒立的像.与视网膜连接的视 神经把这些光信号报告给大脑.人脑能自动调节倒立的视觉信号.形成正立的视觉。 ⑶晶状体的凸度是靠牵引晶状体的肌肉调节的。肌肉收缩.晶状体凸度变大.能看见近处的物体；肌肉舒张.晶状体凸度变小.能看清远处的物体.健康的眼睛晶状体调节能力强.远近都能看
HFSS天线设计实例
HFSS 天线设计实例这是一种采用同轴线馈电的圆极化微带天线 切角实现圆极化
设计目标!(具体参数可能不精确，望大家谅解)主要讲解HFSS操作步骤! GPS微带天线:介质板:厚度:2mm,介电常数:2.2,大小:100mm*100mm 工作频率:1.59GHz,圆极化(左旋还是右旋这里不讲了哈),天线辐射在上半平面覆盖! 50欧同轴线馈电, 1、计算参数 首先根据经验公式计算出天线的基本参数，便于下一步建立模型。 贴片单元长度、宽度（正方形贴片长宽相等）、馈电点位置，分离单元长度.下表是经HFSS分析后选择的一组参数： 2、建立模型 首先画出基板50mm*50mm*2mm 的基板 起名为substrate
介电常数设置为如图2.2的，可以调整color颜色和transparent透明度便于观察 按Ctrl+D可以快速的使模型全可见！按住Ctrl+Alt键，拖动鼠标可以使3D模型自由旋转 同理，我们画贴片： 1、在基板上画出边长65mm（假设用公式算出的是这么多）的正方形 2、起名为patch,颜色选绿色，透明度设为0。5 画切角是比较麻烦的 1、用画线条工具，画三线段，坐标分别是0.5.0, 5.0.0, 0.0.0 2、移动三角形，选中polyline1,选菜旦里edit\Arrange\move,先确定坐标原点或任一点为基准点，将
三角形移动到左上角和贴片边沿齐平。 3、复制三角形，选中polyline1,选菜单里edit\arrange\duplicate\around axis,相对坐标轴复制，角度换成180，然后在右下角就出现了相对称的另一个三角形。 4、从patch上切掉对角上的分离单元polyline1和polyline1_1: 选中patch、polyline1和polyline1_1，选菜单里3D modeler\Boolean\Subtract 把polyline1和polyline1_1从patch上切掉最后剩下 先在介质板底面画一个100mm*100mm的正方形作为导电地板。起名为ground 下面就是画馈源了：我们采用同轴线馈电，有两种建模方法： 1、在馈电点画一0.5mm的铜柱代表同轴线内导体，起名为feed 2、在介质板底面馈电点处画一1.5mm的圆，起名为port 3、复制port为port1,复制feed为feed1 4、复选port和feed1，执行菜单里3D Modeler\Boolean\Subtract，使port成为一个内径0.5mm外径1.5mm的圆环
雷达生命探测仪 型号
雷达生命探测 雷达生命探测仪型号:FGMOD27003+ FGMOD雷达生命探测仪是美国超视安全系统公司于2005年新近推出的一种安全救生系统。著名地球物理学家，麻省理工学院博士大卫席思(David Cist)创造性地将雷达超宽频技术(UWB)应用于安全救生领域，从而为该领域带来一项革命性的新技术。基于这种新技术的安全救生系统----FGMOD雷达生命探测仪，成功地解决了多项困扰传统安全救生系统的问题，使搜救工作比以往更迅速，更精确，也更安全，是现在世界上最先进的生命探测系统。该系统的天线是美国航空航天局（NASA）指定的火星探测器两种候选雷达天线之一，是世界上最先进的探地雷达天线，能够非常敏锐地捕捉到非常微弱的运动。该产品已获得美国专利。超视安全系统公司近日内在中美日三国同步推出这个系统。 二、FGMOD雷达生命探测仪的组成 超视安全系统公司的FGMOD雷达生命探测仪移动探测系统是一个由以下主要部件组成的传感器： 一个发送超宽频信号的发送器 一个侦测接收返回信号的接收器 一台用于读入接收器的信号并进行算法处理的电脑 传感器包含了可编程的固件。传感器产生的信号通过无线传输传送给掌上电脑(PDA控制器)进行显示。传感器和控制器有各自相互独立的电源。
无线探测发射器发射器 掌上操作接收显示器 三、技术数据 无线探测发射器 尺寸：44×44×24 cm 重量：9.5 kg（包括电池） 电池：10.8V锂电池，可连续工作长达4h 废墟瓦砾中探测距离：4.6米内的呼吸活动以及6米内的移动 废墟瓦砾中探测范围：36 m2 探测角度：120°角 符合美国联邦通信委员会（FCC）认证 工作频率：270 MHz 脉冲频率范围：100-700 MHz 掌上操作显示器 PDA掌上电脑，方便携带 专业探测软件集成了上千种人体呼吸心跳模式，使探测结果更精确 当探测到幸存者时，能显示其与探测器间的距离 可对现场探测过程做数据记录 可兼容GPS全球卫星定位系统 USB接口可与电脑连接传递数据 操作系统：MS Windows Mobile 2003 for Pocket PC 四、FGMOD雷达生命探测仪的工作原理 FGMOD雷达生命探测仪实际上是一个呼吸和运动探测器。雷达信号发送器连续发射电磁信号，对一定空间进行扫描.，接收器不断接收反射信号并对返回信号进行算法处理。如果被探测者保持静止，返回信号是相同的。如果目标在动，则信号有差异。通过对不同时间段接受的信号进行比较等算法处理，就可以判断目标是否在动。 FGMOD雷达生命探测仪是通过测试被探测者的呼吸运动或者移动来工作的。由于呼吸的频率较低，一般每秒1到2次，就可以把呼吸运动和其他较高频率的运动区分开来。测移动的原理也大致是这样。超视安全系统公司的天线是美国航空航天局（NASA）指定的两种火星探测器地质雷达天线之一，能够非常敏锐地捕捉到非常微弱的运动，加上功能强大的算法处理，是安全救生部门最好的帮手。 五、FGMOD雷达生命探测仪有别于传统安全救生系统技术优势 超视安全系统公司的FGMOD雷达生命探测仪旨在解决当前市场上现存救生系统的根本缺点。当前的救生系统除了无法穿透障碍物侦测移动外，大部分的系统，例如摄像系统，侦测的范围非常有限并且只有在移动的遇险者进入摄像机镜头或传感器的视野后才能报警。基于音频的侦测系统大大受限于距离，障碍物，残垣以及遇险者是否还强壮和清醒到能够发出声音。 超视安全系统公司的FGMOD雷达生命探测仪可以在30秒内侦测出一定范围内遇险者的移动和呼吸，可以穿透障碍物(例如钢筋混凝土砖墙，柏油层，泥石流和雪崩造成的积雪)进行侦测，不受声音和背景噪音的影响。超视安全系统公司的传感器可以发出包含目标指定信息
圆极化天线交叉极化隔离度与轴比间的关系
对于圆极化或线极化通信制式的地面站天线来说，国际卫星（INTELSAT)组织有一些强制性技术要求。 例如，其中要求线极化地面站天线交叉极化隔离度XPD >=30dB； 而对于圆极化地面站天线： 1. 当地面站天线口径D>=4.5m时，要求天线交叉极化隔离度XPD不低于30.7dB（相当于天线轴比AR不大于1.06或0.5dB）； 2.当地面站天线口径 2.5m<= D <=4.5m时，要求天线交叉极化隔离度XPD 不低于27.3dB（相当于天线轴比AR不大于1.09或0.75dB）； 3.当地面站天线口径 D <=2.5m时，要求天线交叉极化隔离度XPD不低于17.7dB（相当于天线轴比AR不大于1.3或2.28dB）。 上面讲到了天线交叉极化隔离度XPD，天线轴比AR，以及轴比AR的两种表达形式。对于线极化地面站天线，由于天线是发射或接受线极化电磁波，没有轴比问题，所以只提交叉极化隔离度； 而圆极化地面站天线是发射或接受圆极化电磁波，所以既要用交叉极化隔离度，还可以用天线轴比。实际上轴比和交叉极化隔离度是相关的，知道了轴比就可以求出交叉极化隔离度，当然知道了交叉极化隔离度也可以求出轴比。如以下公式： (1) 其中R表示以dB为单位的轴比。 天线轴比一般用的最多有两种表示（还有用角度表示，但用的很少），一种是以dB 为单位的R表示，或者一种是无单位的b表示。前者一般在试验室测试很方便，所以研制生产人员用的较多。二者换算关系如下： (2) 轴比还可以用角度表示： R=20lg{ ( 1+sin Δ )/（ 1-sin Δ） } （3） b= ( 1+sin Δ )/（ 1-sin Δ） (4) 其中Δ = 0～90°(要用弧度表示) 由（1），（2）,)式可以算出常用的几种数据： 轴比 b 1.06 1.09 1.3 轴比 R(dB） 0.506124 0.7485 2.2788
天线知识讲座讲解
天线部分 一、天线理论知识 天线是将射频信号转化为无线信号的关键器件，其质量的优良和是否合理使用对无线通信工程的成败起到重要作用。所以我们必须全面了解天线。 1、天线的方位图： 方位图是天线电气性能的最重要指标它直接全面的反映出天线的辐射特性。 定义：天线的辐射电磁场在一定距离上随空间角坐标分布的图形。 由于电磁场的矢量特征包含了幅度、相位、极化方向等信息，因此，对应有：幅度方向图、相位方向图。而电磁场的幅度可用场强和功率密度表示，所以，幅度方向图又分为场强方向图和功率方向图。除非特殊说明，在一般情况下，通常天线方向图指的是功率方向图，幅度以dB为单位。 根据定义，天线的方向图是三维立体图，但实际获得完整的三维方向图是非常困难的。通常根据天线的结构特点，选择两个或多个特征面测得该平面内的二维方向图如：E面方向图：通过最大辐射方向并与电场矢量平行的平面； H面方向图：通过最大辐射方向并与磁场矢量平行的平面； 水平面方向图（Horizontal）：是指与地面平行的平面内的方向图； 垂直面方向图（Vertical）：是指与地面垂直的平面内的方向图。
当天线为垂直极化时，H面近似为水平面，E面近似为垂直面，如果天线为水平极化则情况正好相反。 E面图和H面图只是描述了天线的功率密度的分布情况，但不能定量的反映天线的主要特征。为了更好的描述天线的方向图，常使用半功率波束宽度、副瓣电平、前后比、第一上副瓣抑制、第一下零点填充等都是描述方向图特征的指标。 2、波瓣： 零功率点波瓣宽度：主瓣最大值两边两个零辐射方 向之间的夹角。 半功率点波瓣宽度：在E面或H面的等距线上，主 瓣最大值两边场强等于最大场强的0.707倍（或一 半功率密度）的两辐射方向之间的夹角。 副瓣电平：在E面或H面的等距线上，副瓣最大值 与主瓣最大值之比，通常用dB表示。 后瓣：与主瓣相反方向上的副瓣。 前后比：等距线上，主瓣功率密度最大值和后瓣功 率密度最大值之比(dB)
单极化天线与双极化天线之间的差别
单极化天线与双极化天线之间的差别 发布时间：2011-9-14 点击：282次 双极化天线是一种新型天线技术，组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线并同时工作在收发双工模式下，因此其最突出的优点是节省单个定向基站的天线数量;一般GSM数字移动通信网的定向基站(三扇区)要使用9根天线，每个扇形使用3根天线(空间分集，一发两收)，如果使用双极化天线，每个扇形只需要1根天线;同时由于在双极化天线中，±45°的极化正交性可以保证+45°和-45°两副天线之间的隔离度满足互调对天线间隔离度的要求(≥30dB)，因此双极化天线之间的空间间隔仅需20-30cm;另外， 双极化天线具有电调天线的优点，在移动通信网中使用双极化天线同电调天线一样，可以降低呼损，减小干扰，提高全网的服务质量。如果使用双极化天线，由于双极化天线对架设安装要求不高，不需要征地建塔，只需要架一根直径20cm的铁柱，将双极化天线按相应覆盖方向固定在铁柱上即可，从而节省基建投资，同时使基站布局更加合理，基站站址的选定更加容易 中国移动已经与众多设备生产厂商，分别签署了紧凑型天线协议，要求所有的再建的智能天线一律采用双极化天线的模式。5月29日，有关移动通信设备厂商向记者透露。有业内人士指出，双极化天线将是智能天线小型化的最理想的方式，将成为未来发展发展趋势。
目前的智能天线主要面临着以下的问题：首先，天线横截面积大，导致风载荷增加、安全等级下降;其次，天线体积大，选址难度增加;第三，网络优化需要闭站，且天线下倾角调节难度大;第四，智能天线与城市景观不融洽。“因双极化天线恰恰弥补了以上的不足，以面积来讲，几乎缩小了将近一倍，且信号没有什么损失。“可以预测，随着中国移动对于智能天线的‘点将’，双极化天线将是智能天线小型化的理想选择。