手机天线的方向性与天线增益是什么?
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天线的方向性与其波束方向图有关，所以方向性也是方位角的函数，其定义如下：D(θ,ψ)=【天线在(θ,ψ)方向上的辐射强度】/【全向性天线的辐射强度】在实际的应用上，由于必须考虑天线本身的辐射效率问题，故通常都以天线增益的大小来代替指向性，两者之间的关系为：G（θ,ψ）=eD(θ,ψ)其中，天线的辐射效率高低与电磁波辐射过程中所损失的能量多少有关。天线在能量传送与接收的过程中所有可能会产生的能量损失包括：天线输入端阻抗不匹配造成的能量反射、天线本身的材质在高频下所产生的能量损耗以及在传播介质中所消耗的能量。手机天线的增益并不能代表手机使用时的效率问题：真正表示天线增益特性的指标应该是天线的平均有效增益，其与手机天线的的使用环境、使用方式、手机的结构、手机设计方式相关。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。当某种辐射源向空间辐射能量时，理想情况下能量是按球状体散射开来，研究和实践都发现，如果将这种能量辐射按某个方向集中发射，则能量所达到的距离以及该方向上所覆盖的范围都会有很大的提高。这种研究成果应用到无线通信中就是天线的由来。而天线增益则是用于定量的描述天线把输入功率(能量)集中辐射的程度，从通信角度讲，就是在某个方向上和范围内产生信号能力的大小。
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可以这样来理解增益的物理含义: 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。半波对称振子的增益为G=2.15dBi。4 个半波对称振子沿垂线上下排列，构成一个垂直四元阵，其增益约为G=8.15dBi( dBi 这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源)。如果以半波对称振子作比较对象，其增益的单位是 dBd 。半波对称振子的增益为G=0dBd (因为是自己跟自己比，比值为1 ，取对数得零值。)垂直四元阵，其增益约为G=8.15 –2.15=6dBd 。
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为了比较天线接收信号的能力优劣。把无方向性的半波振子天线(其方向为两个圆)的灵敏度定为0db，相比之下，灵敏度高方向性好的天线就出现了增益。理想的全向天线的增益定义为1. 实际上所谓理想的全向天线在现实世界是不存在的，但是在此理想的条件下,可以很容易计算出在空间的微波功率分布情况。 与发射功率相同的一个实际的天线的最大辐射指向位置测得的功率相比，就可以得出天线的增益. 顺便说一下，前面先生说半波振子是全向天线，增益为1 的说法不一定妥当，它在H面上是全向的，但在E面上，主瓣半功率宽度为90度，天线增益大于1。天线的增益和有源电路的增益是有根本区别的。
