RFID表征天線(xiàn)性能的主要參數

　　1 天線(xiàn)的輸入阻抗

　　天線(xiàn)的輸入阻抗是天線(xiàn)饋電端輸入電壓與輸入電流的比值。天線(xiàn)與饋線(xiàn)的連接，最佳情形是天線(xiàn)輸入阻抗是純電阻且等于饋線(xiàn)的特性阻抗，這時(shí)饋線(xiàn)終端沒(méi)有功率反射，饋線(xiàn)上沒(méi)有駐波，天線(xiàn)的輸入阻抗隨頻率的變化比較平緩。天線(xiàn)的匹配工作就是消除天線(xiàn)輸入阻抗中的電抗分量，使電阻分量盡可能地接近饋線(xiàn)的特性阻抗。匹配的優(yōu)劣一般用四個(gè)參數來(lái)衡量即反射系數，行波系數，駐波比和回波損耗，四個(gè)參數之間有固定的數值關(guān)系，使用那一個(gè)純出于習慣。在我們日常維護中，用的較多的是駐波比和回波損耗。一般移動(dòng)通信天線(xiàn)的輸入阻抗為50Ω。

　　駐波比：它是行波系數的倒數，其值在1到無(wú)窮大之間。駐波比為1，表示完全匹配；駐波比為無(wú)窮大表示全反射，完全失配。在移動(dòng)通信系統中，一般要求駐波比小于1.5，但實(shí)際應用中VSWR應小于1.2。過(guò)大的駐波比會(huì )減小基站的覆蓋并造成系統內干擾加大，影響基站的服務(wù)性能。

　　回波損耗：它是反射系數絕對值的倒數，以分貝值表示?；夭〒p耗的值在0dB的到無(wú)窮大之間，回波損耗越大表示匹配越差，回波損耗越大表示匹配越好。0表示全反射，無(wú)窮大表示完全匹配。在移動(dòng)通信系統中，一般要求回波損耗大于14dB。

　　2 天線(xiàn)的極化方式

　　所謂天線(xiàn)的極化，就是指天線(xiàn)輻射時(shí)形成的電場(chǎng)強度方向。當電場(chǎng)強度方向垂直于地面時(shí)，此電波就稱(chēng)為垂直極化波；當電場(chǎng)強度方向平行于地面時(shí)，此電波就稱(chēng)為水平極化波。由于電波的特性，決定了水平極化傳播的信號在貼近地面時(shí)會(huì )在大地表面產(chǎn)生極化電流，極化電流因受大地阻抗影響產(chǎn)生熱能而使電場(chǎng)信號迅速衰減，而垂直極化方式則不易產(chǎn)生極化電流，從而避免了能量的大幅衰減，保證了信號的有效傳播。

　　因此，在移動(dòng)通信系統中，一般均采用垂直極化的傳播方式。另外，隨著(zhù)新技術(shù)的發(fā)展，最近又出現了一種雙極化天線(xiàn)。就其設計思路而言，一般分為垂直與水平極化和±45°極化兩種方式，性能上一般后者優(yōu)于前者，因此目前大部分采用的是±45°極化方式。雙極化天線(xiàn)組合了+45°和-45°兩副極化方向相互正交的天線(xiàn)，并同時(shí)工作在收發(fā)雙工模式下，大大節省了每個(gè)小區的天線(xiàn)數量；同時(shí)由于±45°為正交極化，有效保證了分集接收的良好效果。（其極化分集增益約為5dB，比單極化天線(xiàn)提高約2dB。）

　　3 天線(xiàn)的增益

　　天線(xiàn)增益是用來(lái)衡量天線(xiàn)朝一個(gè)特定方向收發(fā)信號的能力，它是選擇基站天線(xiàn)最重要的參數之一。

　　一般來(lái)說(shuō)，增益的提高主要依靠減小垂直面向輻射的波瓣寬度，而在水平面上保持全向的輻射性能。天線(xiàn)增益對移動(dòng)通信系統的運行質(zhì)量極為重要，因為它決定蜂窩邊緣的信號電平。增加增益就可以在一確定方向上增大網(wǎng)絡(luò )的覆蓋范圍，或者在確定范圍內增大增益余量。任何蜂窩系統都是一個(gè)雙向過(guò)程，增加天線(xiàn)的增益能同時(shí)減少雙向系統增益預算余量。另外，表征天線(xiàn)增益的參數有dBd和dBi。DBi是相對于點(diǎn)源天線(xiàn)的增益，在各方向的輻射是均勻的；dBd相對于對稱(chēng)陣子天線(xiàn)的增益dBi=dBd+2.15。相同的條件下，增益越高，電波傳播的距離越遠。一般地，GSM定向基站的天線(xiàn)增益為18dBi，全向的為11dBi。

　　4 天線(xiàn)的波瓣寬度

　　波瓣寬度是定向天線(xiàn)常用的一個(gè)很重要的參數，它是指天線(xiàn)的輻射圖中低于峰值3dB處所成夾角的寬度（天線(xiàn)的輻射圖是度量天線(xiàn)各個(gè)方向收發(fā)信號能力的一個(gè)指標，通常以圖形方式表示為功率強度與夾角的關(guān)系）。

　　天線(xiàn)垂直的波瓣寬度一般與該天線(xiàn)所對應方向上的覆蓋半徑有關(guān)。因此，在一定范圍內通過(guò)對天線(xiàn)垂直度（俯仰角）的調節，可以達到改善小區覆蓋質(zhì)量的目的，這也是我們在網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化中經(jīng)常采用的一種手段。主要涉及兩個(gè)方面水平波瓣寬度和垂直平面波瓣寬度。水平平面的半功率角（H－Plane Half Power beamwidth）45°,60°,90°等)定義了天線(xiàn)水平平面的波束寬度。角度越大,在扇區交界處的覆蓋越好，但當提高天線(xiàn)傾角時(shí)，也越容易發(fā)生波束畸變,形成越區覆蓋。角度越小，在扇區交界處覆蓋越差。提高天線(xiàn)傾角可以在移動(dòng)程度上改善扇區交界處的覆蓋，而且相對而言，不容易產(chǎn)生對其他小區的越區覆蓋。在市中心基站由于站距小，天線(xiàn)傾角大，應當采用水平平面的半功率角小的天線(xiàn)，郊區選用水平平面的半功率角大的天線(xiàn)；垂直平面的半功率角（V－Plane Half Power beamwidth）:（48°, 33°,15°,8°）定義了天線(xiàn)垂直平面的波束寬度。垂直平面的半功率角越小，偏離主波束方向時(shí)信號衰減越快，在越容易通過(guò)調整天線(xiàn)傾角準確控制覆蓋范圍。

　　5 前后比(Front-Back Ratio)

　　表明了天線(xiàn)對后瓣抑制的好壞。選用前后比低的天線(xiàn)，天線(xiàn)的后瓣有可能產(chǎn)生越區覆蓋，導致切換關(guān)系混亂，產(chǎn)生掉話(huà)。一般在25－30dB之間，應優(yōu)先選用前后比為30的天線(xiàn)。