通訊天線的電氣性能參數有哪些？

通訊天線的電氣性能參數是評估訊號傳輸能力、輻射效率和阻抗匹配性能的關鍵指標。它們通常可以分為以下幾類：

1. 工作頻率和工作頻寬

天線的頻寬是指滿足所有特定天線性能要求的頻率範圍。工作頻率是指天線頻寬內的所有頻率。

由於工作頻寬受多種性能參數的限制，因此應取其中最窄的頻寬作為有效頻寬。對於內建天線，受輻射方向圖頻寬和極化頻寬等因素限制的頻寬通常比阻抗頻寬更寬。常用的粗略判據是電壓駐波比 (VSWR) 保持在特定限值以下的頻率範圍。

2. 電壓駐波比（VSWR）

當天線的輸入阻抗與傳輸線的特性阻抗不匹配（即發生阻抗失配）時，部分輸入功率會被反射回來。電壓駐波比（VSWR）是反映入射功率和反射功率之間關係的重要參數。

電壓駐波比 (VSWR) 與天線輸入阻抗有關。在某些情況下，會使用回波損耗 (RL) 或反射係數 (Γ) 來取代；這三者所描述的是相同特性。它們之間的關係如下：

當：

(P^-) 是反射功率

(P^+) 是入射功率

(Z_L) 是天線輸入阻抗

（Z_0）是傳輸線的特性阻抗

(U^+) 是入射電壓

(U^-) 是反射電壓

3. 回波損耗、電壓駐波比與反射係數之間的對數轉換關係

回波損耗、電壓駐波比和反射係數是阻抗匹配性能的不同表示方法，可以使用上述公式進行對數轉換。

4. 輸入阻抗

輸入阻抗是指天線輸入端所呈現的阻抗。天線的輸入阻抗應與傳輸線和連接器的特性阻抗相符。對於行動通訊基地台天線，標稱輸入阻抗通常為 50 Ω，這表示傳輸線和連接器的特性阻抗也應為 50 Ω。

5.收益

天線增益代表輻射方向性和能量轉換效率的綜合影響。它主要由兩個因素決定：輻射方向性和輻射效率。

增益通常以分貝 (dB) 表示。分貝是比率的對數表示：

例如：

單位 dBi 表示相對於理想各向同性輻射器的增益。在某些情況下，會使用 dBd，它表示相對於半波偶極子的增益。轉換關係如下：

例如：

6. 輻射模式

輻射方向圖是輻射功率密度或場強隨空間方向變化的圖形表示。輻射方向圖包括水平方向圖和垂直方向圖。

從輻射方向圖可以觀察到天線的許多特性，例如天線是全向還是定向、波束寬度、下傾角、零點填充和旁瓣抑制。為了提高輻射性能，輻射方向圖優化是天線設計的重要組成部分。

三維輻射圖顯示了空間中的整體訊號分佈，並允許觀察各個方向的訊號強度。

通常透過沿著 XY、YZ 和 XZ 平面切割 3D 模式來獲得 2D 輻射模式，從而對這些平面中的訊號強度分佈進行定量評估。