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TD、WCDMA和CDMA2000天线系统覆盖比较

TD、WCDMA和CDMA2000天线系统覆盖比较
TD、WCDMA和CDMA2000天线系统覆盖比较

TD、WCDMA和CDMA2000天线系统覆盖比较

[ 本文出处:通信世界网| 作者:肖良勇| 时间:2007-7-19 9:54:14 ]

TD-SCDMA系统中使用了多端口阵列天线,通过调整不同的权值来实现扇区覆盖与波束扫描,业务波束的扫描实现了用户的跟踪。图1给出天线在跟踪过程中天线波束扫描的效果。

而WCDMA和CDMA2000使用的天线与2G移动通信系统中实用的天线相同,都是固定波束天线,图2给出TD-SCDMA采用扇区天线阵覆盖与WCDMA、CDMA2000采用常规波束宽度65度增益18dBi定向天线以及波束宽度120度增益16dBi定向天线覆盖区域比较。

图1:TD-SCDMA系统天线波束跟踪过程

图2:三种系统覆盖比较

TD-SCDMA智能天线与WCDMA、CDMA2000传统天线场强覆盖比较有以下结果:

1、无论在扇区的中心方向还是扇区的边缘方向,TD-SCDMA系统天线比传统天线信号场强:高5~8dB(在发射功率相等的情况下);或要达到同样信号唱片,基站的发射功率小3~6倍。

2、传输距离:远77%~150%。

3、基站数目:少2/3~5/6。

在多用户情况下,TD-SCDMA上下链路平衡,而WCDMA、CDMA2000上下链路不平衡。

如果考虑到智能天线基站接收灵敏度与信号/噪干正相关,不仅信号增益高,而且噪声、干扰、多径衰落由于工作波束的变窄而大大减小,实际通信情况可能还比图3(A)中显示的更乐观。

图3:三种系统比较

TD-SCDMA远程覆盖与室内覆盖技术要点分析

[ 本文出处:中国联通网站| 作者:佚名| 时间:2007-5-16 2:17:49 ]

摘要TD-SCDMA作为国际电信联盟接受的3G三大标准之一,其运营组网的可能性在中国政府以及TD-SCDMA联盟成员的不断推动下愈加现实可见,根据标准,TD-SCDMA 必须提供良好的室外和室内通信服务。文章分析了TD-SCDMA采用的特有技术对远程覆盖和室内覆盖带来的影响,并提出了针对TD-SCDMA远程覆盖与室内覆盖中有关问题的解决方案。

1、引言

在中国政府高姿态支持TD-SCDMA标准产业化之后,高通、北电、西门子、阿尔卡特、三星等跨国公司纷纷加强了对TD-SCDMA的投入,加上国内原有的TD-SCDMA联盟成员,TD-SCDMA产业链开始日趋完善,TD-SCDMA系统设备及手机的商用程度也不断提高,特别是TD-SCDMA预商用网的规模实施,使得TD-SCDMA独立运营组网的可行性也愈加清晰可见。

作为全球三大3G标准之一,TD-SCDMA需要提供话音、数据和多媒体业务(车载通信速率为144kb/s、步行通信速率为384kb/s、室内通信速率为2Mb/s)。因此TD-SCDMA 必须提供良好的室内外通信业务与信号覆盖。由于TD-SCDMA采用了一些特有技术,如上行同步、智能天线、动态信道分配等,这些新技术的采用给传统的移动通信远程覆盖与室内覆盖方式带来了一定的影响,本文通过对TD-SCDMA所采用的一系列特有技术的分析,提出了TD-SCDMA远程覆盖与室内覆盖中有关问题的解决思路;同时也简要分析了直放站的加入给无线接入网带来的影响。

2、TD-SCDMA远程覆盖的实现

由于TD-SCDMA采用了一些特有的技术,因此相对于GSM、CDMA2000、WCDMA 等技术标准而言,进行TD-SCDMA远程覆盖需要考虑更多的因素。

2.1保护时隙对远程覆盖的影响

TD-SCDMA采用时分双工、上行同步技术,在远程覆盖需要考虑上、下行时隙的保护时间。如图1所示,G为保护时隙,用于保护和区分上、下行时隙,使距离较远的终端能够实现上行同步,该时隙宽度为75us。电磁波在75us的时间段内在空气中传播的距离为

22.5千米,从Node B发射携带DwPTS时隙信息电磁波到UE接收需要一段时间,从UE 发射携带UpPTS时隙信息电磁波到Node B接收也需要一段时间,因此TD-SCDMA在不修改物理帧结构的情况下,室外Node B的理论直接覆盖半径为11.25千米。实际组网要考虑各类传播环境和损耗,ITU认可的TD-SCDMA的Node B语音业务最大覆盖距离为10千米,但考虑到上、下行链路受限等因素,Node B在使用定向天线时,在市区环境下的覆盖距离为800米~1200米(因为上行链路受限)。

图1TD-SCDMA物理信道帧结构

2.2智能天线对远程覆盖的影响

(1)无线直放站

从Node B接收UE1发射信号的角度看,Node B利用智能天线对来自UE1的多径电波方向进行波达方向(Direction Of Arrival,简称DOA)估计,并进行空间滤波,抑制其它移动台和多径干扰;从Node B向UE1发送信号的角度看,由于TD-SCDMA采用了时分双工,因此DOA估计可以用于下行波束成型,使Node B发给该UE1的信号能够沿着UE1电波的来波方向发送回该UE1,从而降低发射功率减少对其它UE的干扰。

图2Node B、无线直放站、UE组网图

图2为在距离TD-SCDMA Node B一段距离的地方采用直放站施主天线来提取无线信号,然后通过重发天线将信号进行转发。我们从智能天线的角度来考虑无线转发直放站的可行性,UE2、UE5发射上行信号,直放站将UE2、UE5发射的信号进行中继转发给Node B,Node B的智能天线对直放站的信号进行DOA判断,以及上行波束赋形,提取出UE2、UE5的信号;Node B发射下行信号时,智能天线通过下行波束赋形将天线方向图对准直放站的施主天线,直放站接收到信号后将该信号转发给UE2、UE5。因此在采用DOA时从UE2、UE5到Node B上、下行链路均可正常建立。

(2)光纤直放站

采用普通光纤直放站后,将很难继续使用智能天线的空间滤波功能,但将Node B的智能天线中8根射频电缆中的一根直接与光纤直放站连接后,在Node B侧虽然不能对光纤直放站覆盖区内的用户进行空间区分,但通过对该射频信号解码,Node B仍然可以与光纤直放站覆盖区内的用户进行正常通信。

3、直放站覆盖区UE同步实现分析

在TD-SCDMA移动通信中,同步是一项极为重要的技术,通过上行同步,可以让使用正交扩频码的各个码道在解扩时实现完全正交,相互之间不会产生多址干扰,大大提高了TD-SCDMA的系统容量以及频谱利用率。

在UE开机后其要首先与小区建立下行同步,只有建立了下行同步,UE才能开始建立上行同步。

3.1直放站覆盖区UE下行同步的实现原理分析

UE下行同步的具体实现方法有多种,如果UE的数字信号处理能力较低时,可以采用“特征窗搜索算法”来确定DwPTS的接收时刻,进而实现与Node B的下行同步。“特征窗搜索算法”的原理基于在DwPTS中,SYNC的长度为4个Symbol,其前面有3个Symbol的GP(48chips),而后面有6个Symbol的GP(96chips)。在GP期间,基本上没有信号或信号的功率非常小,这种特性就可以实现DwPTS的搜索和定位。如果UE的数字信号处理能力较强,即可通过“相关法”来进行下行同步,“相关法”的原理基于使用一个与下行引导

序列相关的窗函数(窗函数是与Node B发送的训练序列紧密相关的已知序列)与接收到的一个TD-SCDMA帧数据做相关运算,当输出最大值时,即认为这一时刻就是Dw-PTS。

无论是采用“特征窗搜寻算法”还是“相关法”,在经过直放站进行信号中继后,它们各自的特性并不会发生变化,因此UE确定DwPTS的接收时刻并不会因直放站对Node B发射功率的放大而受到影响,直放站的加入虽然带来了功率的变化,但并不会影响到UE的下行同步。

3.2Node B上行同步的实现原理分析

Node B的上行同步包括上行同步的建立和上行同步的保持,下面分别从上行同步的建立与保持两个方面来分析各自具体的实现过程。

(1)上行同步的建立

与UE的下行同步类似,在Node B的上行同步中,Node B也可以采用逐个相关运算的办法,判断Node B接收到的UE上行同步码的时刻,通过此时刻与Node B固有同步时刻的差值,确定下发给UE的“发射时刻偏移值”,UE根据接收到的“发射时刻偏移值”调整自己的发射时刻,从而建立上行同步。在上行同步的建立过程中,UE初始进行SYNC_UL序列发射时刻的估计是根据接收到的DwPTS或P-CCPCH功率大小进行的,通过对功率的估计来粗略推算距离值,从而通过距离值推出时间提前量,这种估计是很不精确的,正是因为这种方法的不准确性,UE的第一次发射才会在上行导频时隙中进行,以避免造成对业务时隙的干扰。

(2)上行同步的保持

在上行同步的保持阶段,Node B同样也可采用逐个相关运算,通过判断Node B接收到的midamble码来确定与Node B固有同步时刻的差值,从而确定UE发射的调整步长(±1/8chip~±1chip)。为了让使用各个正交扩频码的各个码道在解扩时达到完全正交,Node B对上行同步提出了很高的要求,即在Node B侧要实现精确的上行同步(1/8码片内),因为Node B采取通常的功率估计的方法来调整“上行发射提前量”是无法实现精确的上行同步的,因此一般应该采用“相关法”实现上行同步。“相关法”对数字信号的处理能力有

较高的要求,但对于Node B而言,这种要求是能够得到满足的,也只有这样实现的上行同步系统在有直放站加入时,才不会影响Node B精确的上行同步。

4、TD-SCDMA室内覆盖的可行性分析

按照第三代移动通信系统的要求,室内通信速度为2Mb/s,而且大部分优质用户在室内环境中会大量使用移动通信功能,因此TD-SCDMA无论是何种组网形式,都必须解决好室内覆盖问题。

4.1保护时隙对室内覆盖的影响

由于室内覆盖的距离一般较短,射频信号在经过直放站、馈线、耦合器、干线放大器、室内天线等器件传输后,产生的传输时延一般很小,因而与室外一样UE也可正常建立上、下行链路。

4.2智能天线对室内覆盖的影响

在前面的论述中,已经对智能天线的工作方式进行了介绍,由于在室内覆盖的环境中,智能天线的使用模式已经完全不能适用,因此针对TD-SCDMA的室内覆盖,如果是采用微蜂窝Node B,该室内微蜂窝也将不能采用智能天线技术。由于无法采用智能天线技术,因此在该微蜂窝的配置中也无需DOA(波达方向估计)功能、无需上行波束成型功能、无需下行波束成型功能,从而大大简化了TD-SCDMA的室内微蜂窝Node B的设计,当然该微蜂窝的容量也相对变小。

如果在室内覆盖中采用直放站来引入室外Node B的信号,这种模式基本等同于前面远程覆盖的直放站,虽然智能天线已经无法对室内用户进行空间区分,但直放站覆盖区内的用户仍然可以与Node B正常通信。

4.3上、下行同步技术对室内覆盖的影响

在前面的论述中,已经详细描述了Node B与UE的上、下行同步实现原理,因此在经过室内分布系统的传输后,Node B与UE的上、下同步是可以正常建立的。

5、直放站TDD切换的实现分析

TD-SCDMA的子帧定义为5ms,每一个5ms的子帧内有两个转换点,第一个转换点固定在DwPTS之后,由于采用了动态信道分配(DCA)技术,TD-SCDMA Node B可以灵活的选择第二个切换点位置。

相应的直放站TDD切换归纳起来即是,下行时隙转上行时隙的时间点固定为DwPTS 之后,直放站只要与Node B实现下行同步之后,就可以得到该转换点的固定时刻,该转换点的切换周期为5ms;而上行时隙转下行时隙的时间点并不是固定的,因为TD-SCDMA采取了动态信道分配的方法来支持非对称业务,因此上、下行时隙的分配会根据当前该Node B的业务承载情况灵活配置,如果上行业务量相对大于下行业务量,则分配给上行时隙的个数较多,直放站必须根据Node B的时隙分配实时调整自己的上行转下行时间点,从而使自己的工作节奏与Node B一致。

图3中,第一、三个矩形框为直放站上行链路工作时间;第二、四个矩形框为直放站下行链路工作时间。确定直放站上、下行转换的过程如下:

图3直放站上、下行工作时间段

(1)可计算出直放站下行链路工作时段②为:下行工作时间宽度T=75+675×N(单位:us)。

说明:N等于下行时隙的个数(包括Ts0),只要知道当前Node B的下行时隙的个数N,即可获知直放站的下行工作时间宽度T。

(2)按照下行同步的原理,直放站可以计算出直放站上行功放工作时段①的起始时刻。

具体实现方法为,直放站启动后,通过对Node B的广播信号中找到DwPTS,从而确定接收到DwPTS的准确时间,进而确定上行功放工作时段①的起始时刻。确定了①时段的起始时刻后,由于①时段起始始刻与③时段起始始刻之间的时间宽度为5000us,而②时段宽度为T,因此可以推算出下行链路的工作时段②起始时刻的计算方法为:②起始时刻=①起始始刻+5000-T(单位:us)。至此,直放站上行链路的工作时段①的起始时刻和直放站下行链路的工作时段②的起始时刻均已获得,直放站可以正常的进行上下行切换,由于Node B可能会中途自行变更上下行时隙的个数,因此直放站也必须实时对Node B的下发信息进行实时解码,即对Node B的BCH信道进行解码后,获得下行时隙的个数N,进而与Node B同步调整上、下行时隙转换点。

6、网络影响分析

由于TD-SCDMA中采用了CDMA技术,TD-SCDMA直放站作为有源的双向RF放大设备,在放大有用信号的同时,也引入了一定的噪声干扰,另外即使在没有任何输入信号的情况下,直放站也会发出杂散信号,而CDMA技术的特性决定了系统的覆盖范围、容量大小、服务质量都与系统的各类干扰紧密相关。

6.1对下行链路的影响

在下行链路中,由于TD-SCDMA基站下行链路的信噪比很高,选择合适的安装地点可使到达直放站的下行链路信号强度大于-80dbm,而外界环境噪声功率为-112dbm

(-144dbm/kHz,1.6M载频带宽),直放站的下行链路接收信号的信噪比将大于32dB,有用信号电平远远高于外界环境噪声,由于直放站的噪声系数一般不超过5dB,经过

TD-SCDMA直放站单向下行链路放大后,直放站覆盖区内的下行信号信噪比仍大于27dB,远高于TD-SCDMA系统中各种业务的信噪比要求,因此直放站正常覆盖区的下行链路质量不会受到影响。

另外对于同一施主基站的其它下行链路,由于此时直放站的上行链路关闭,虽然上下行链路处于同一频率,但对同一施主基站原有覆盖区内的移动用户不会受到TD-SCDMA直放站的干扰。

因此,在TD-SCDMA系统的下行链路中,直放站带来的负面影响可不予考虑。

6.2对上行链路的影响

由于直放站本身存在的热噪声,以及CDMA技术决定了直放站在上行链路给施主基站引入的噪声,将降低施主基站接收机的接收灵敏度,对TD-SCDMA基站系统性能带来了一定影响。

直放站噪声经过放大和一定的路径损耗进入基站,与基站接收机的噪声叠加就会提高接收机的噪声电平,假设直放站反向链路的噪声系数为Nfrep-rev,直放站反向链路的增益为Grep-rev,环境温度T=290K,直放站产生的热噪声功率谱密度为Nrep,则:Nrep=10lg(KT)+Nfrep-rev。

热噪声经放大后通过空间链路进入基站接收机,在基站接收机处产生的噪声功率谱密度定义为Ni,则:Ni=10lg(KT)+Nfrep-rev+Grep-rev-Lrep+Grep-ant-Lpath+Gbts-ant-Lbts;其中:Lrep为直放站施主端馈线的损耗,Grep-ant为直放站施主天线的增益,Lpath为施主基站和直放站之间的空中损耗,Gbts-ant为基站前向天线的增益,Lbts为基站发射机与前向天线间馈线的损耗。对于具体的工程而言,Ni只与Grep-rev有关,其余的参数均是固定的常量,由此可见,直放站增益的大小直接关系到施主基站噪声电平的大小;假设工程中直放站的上行增益使得基站噪声电平提高了5dB,接收机灵敏度则下降5dB,则上行链路的最大允许路径损耗减少5dB,在相应的传播模型中,通过上行链路的路径损耗预算,则可以计算出施主基站覆盖范围收缩程度。例如用Okumura传播模型,在没有增加直放站时如果上行链路的覆盖距离为1.3km时,由于直放站的加入使得基站的上行链路覆盖距离减小为0.9km,因此基站的上行覆盖范围有一定的收缩,而该收缩范围与传统CDMA系统中使用直放站后造成的收缩效果基本相同。

同时,CDMA技术也决定了TD-SCDMA的上行链路同样是一个自干扰系统,系统的容量取决于系统内用户的干扰情况,直放站引入了噪声,相当于增加了系统内部自干扰,使得原有TD-SCDMA基站的容量有所降低。但是由于TD-SCDMA系统采用了一些特有技术,使得TD-SCDMA直放站相对于传统的CDMA直放站而言,整个系统因为直放站的加入而带来的负面影响要小。

由于TD-SCDMA基站中使用了智能天线,智能天线对上行信号进行波束成型后,使得只有来自主瓣和较大副瓣方向的信号才会对有用信号形成干扰,因此无线直放站上行链路的

信号经过TD-SCDMA基站智能天线的空间滤波,使得直放站上行发射信号对其它UE的上行信号的影响大大降低,相对于没有采用智能天线的传统基站,TD-SCDMA直放站对系统的干扰要小。

联合检测技术的使用,使得基站在对本小区的UE1(图2)进行信号检测时,直放站转发给基站的直放站覆盖区内UE2上行信号,并非全部作为噪声加以处理,而是经过线性联合检测算法来消除或减弱UE2信号对UE1的影响,因此基站在对UE1信号进行信息提取时,UE2上行信号仍可被TD-SCDMA基站加以利用,而不是像传统CDMA基站那样完全当作噪声(传统的CDMA基站对某一UE信号进行信息提取时,其它的UE信号都是作为噪声加以处理),因此相对于传统CDMA直放站,联合检测技术使得TD-SCDMA直放站对系统的影响有所降低。

同时,由于TD-SCDMA直放站覆盖区内用户的上行信号到达基站时仍能保持同步,从而使得各个码道在解扩时完全正交,相互之间不会产生多址干扰,上行同步技术的采用也将减轻直放站对系统性能的影响。

因此相对于传统CDMA直放站而言,由于TD-SCDMA系统众多特性使得直放站对网络的影响要小得多,在目前传统CDMA直放站得到大量应用的实际情况下,TD-SCDMA直放站在TD组网建设中也将发挥重要作用。

7、结论

通过对TD-SCDMA远程覆盖与室内覆盖的实现要点分析与测试后,我们认为

TD-SCDMA直放站设备可以在各种环境下提供良好的通信服务;采用以上技术分析实现的TD-SCDMA远程覆盖和室内覆盖解决方案,将为TD-SCDMA运营商带来成本更低、效益更高的实用网络。

TD-SCDMA室内分布系统专项规划

[ 本文出处:中国联通网站| 作者:中国联通… | 时间:2007-5-14 9:38:45 ]

摘要文章首先阐述了TD-SCDMA室内分布系统的重要性,然后对目前存在的问题作了分析,最后对TD-SCDMA室内分布进行了针对性的规划。

1、引言

作为全球第三代移动通信三大主流标准之一的TD-SCDMA技术,2006年在我国得到了大规模测试,其商用化进程进一步加快,而室内分布将是TD-SCDMA业务竞争的一个制高点。室内分布系统主要用来解决城市建筑物内(商场、写字楼及地下设施等)的信号盲区。对TD-SCDMA网络建设者来说,系统化的TD-SCDMA网络规划能够使运营商以低成本、高性能的网络质量迅速地开展室内网络建设,从而赢得市场先机。本文有针对性地解决了TD-SCDMA系统室内分布系统在各种场景下如何进行网络规划的问题。

2、为什么TD-SCDMA室内分布系统需要专项规划

(1)从工作频段来看,TD-SCDMA工作的核心频段为2 GHz频段。与2G网络工作的800 MHz和900 MHz频段相比,TD-SCDMA的穿透能力和绕射能力相对较差,加上

TD-SCDMA系统智能天线的特点,因而,TD-SCDMA室内覆盖规划更为重要。

(2)从覆盖效果来看,现代建筑由于采用了大量的混凝土和金属材料,造成了对无线电信号的屏蔽和衰减。在一些高层建筑物的较低楼层,TD-SCDMA基站信号通常较弱;在个别超高建筑物的高层,甚至没有覆盖。在大中城市的中心区,基站密度都较大,进入室内的信号通常都比较杂乱。

(3)从质量效果看,一些没有完全封闭的高层建筑的中、高层内部常常出现乒乓切换效应,话音质量难以保证;在城市郊区,基站密度小,站距大,在距基站较远的建筑物内,因建筑材料对电磁波造成的损耗,移动通信用户在室内的通信也受到了很大的影响和限制。

(4)从容量来看,不同类型的室内场所对3G业务的要求是不一样的。例如,在大型购物商场、会议中心等建筑物内,由于移动电话使用密度过大,局部网络容量不能满足用户需求,无线信道容易发生拥塞现象。随着TD-SCDMA网络的建设完成,大量的3G数据业务将出现在室内,TD-SCDMA网络在不同室内的上下行业务流量比例也将不同。

为了解决以上问题,有必要对TD-SCDMA室内分布系统进行专项规划。通过引入室内分布系统,可以扫除盲区,改善室内通话质量,提高移动电话接通率;可以为TD-SCDMA

开辟高质量的室内移动通信区域,分担室外宏蜂窝话务量和数据业务量,减小拥塞,扩大网络容量,从而提高TD-SCDMA网络的整体服务水平。

3、TD-SCDMA室内分布系统规划存在的问题

TD-SCDMA室内分布系统的规划设计是一个综合的系统工程,它融合了网络规划、性能目标、工程实施等多方面内容,同时还要考虑所承载系统的技术特点,做到统筹兼顾。根据中国电信保定TD-SCDMA测试的情况来看,单个TD-SCDMA系统组网时存在下列问题,相信多系统环境室内分布的规划设计将更复杂:

(1)内外场切换性能有待改善。这样做有助于改变经常掉话的情况,尤其是有助于改善室内切换到室外、外部干扰增强时的切换性能。

(2)N频点情形时,存在同频干扰问题(这要求在规划和优化时尽量保证属异频切换)。

(3)如何在与WCDMA同等条件时降低TD-SCDMA室内分布的成本,提高竞争力。目前TD-SCDMA需要投入更多的干放等设备,这无形中增加了成本。

(4)终端产品和接入层产品的不成熟性,也给室内分布带来了一定的影响。

由于TD-SCDMA系统相比于WCDMA系统还没有大规模的建网,所以笔者将结合中国电信保定TD-SCDMA室内分布测试的实际情况对它的规划和优化特点进行分析,并作进一步的探索和总结。

4、TD-SCDMA室内分布系统专项网络规划方案

TD-SCDMA分为单系统室内组网和多系统室内组网的情况,不同情况需要考虑的因素是不一样的,下面依次对不同的场景进行相应的网络规划。

4.1单系统的室内网络规划

TD-SCDMA室内覆盖典型的拓扑结构如图1所示。这种规划主要采用超大容量基站或微基站、直放站、干线放大器、宽频功分器、宽频耦合器、多系统合路器(POI)等设备,通

过适当组网的方式来解决。随着TD-SCDMA基站系列化产品的发展,分布式基站的RRU (远端射频模块)解决方案也将是TD-SCDMA室内覆盖的重要解决方案。

图1TD-SCDMA常见室内分布拓扑结构

(1)室内网络规划要素

TD-SCDMA室内分布系统设计应根据覆盖目标、服务类型等特点设计相应的网络拓扑。建设时,应根据工程成本等方面的要求合理选取适当的主机设备、元器件和传输介质。

◆覆盖区域场强预测

TD-SCDMA覆盖区域场强预测时,信号在室内传播损耗接近自由空间的情况,在做网络规划时可以用以下公式表示:

Ls(dB)=32.45+20lgf(MHz)+20lgD(km)

在上式中,D为传输距离,f为电波频率。根据仿真,预测方案实施以后,室内95%以上区域场强均能满足覆盖要求。考虑到银行一般不允许敷设外单位电缆,因此,预计银行区域可能达不到覆盖要求。通过信源功率的合理配置和对信号泄露的控制,可确保系统受外界网络或对外界网络的影响达到最小,通话质量达到良好。

◆室内覆盖的参数配置

ACLR(邻道泄漏比)的要求见表1:

表1ACLR(邻道泄漏比)的要求

BS相邻信道偏移ACLR要求

±1.6 MHz 40 dB

±3.2 MHz 45 dB

P-CCPCH RSCP≥-85dBm,DPCH C/I(UL、DL)≥5dB;BLER(误块率)取值要求为AMR 12.2 kb/s≤1%,PS业务(UL64 kb/s/DL128 kb/s、UL64 kb/s/DL384 kb/s)≤5%,CS64 kb/s(可视电话)≤0.1%;室内覆盖系统边缘场强要求P-CCPCH接收信号功率不小于-85 dBm(对应三载波功率不小于-75 dBm);外泄电平要求室内信号外泄到室外20米处的

P-CCPCH信号强度小于-90 dBm;无线信道呼损要<2%;无线可通率要求移动台在无线覆盖区内90%的位置,99%的时间可接入网络;上行噪声电平要求在基站接收端位置收到的上行噪声电平小于-105 dBm/300 kHz[3]。

◆室内分布的同步规划

室内分布同步规划应满足同步天线,走线路由到穿出楼顶外的连接线应小于90米。

◆室内分布的信号外泄规划

因为大楼信号外泄一般在低层,规划时应尽量采用多天线小功率方式。

(2)典型场景下的室内规划

表2为一些典型场景下的室内分布网络规划。在实际网络规划时,室内覆盖的区域有可能是各种场景的综合,有时远比典型场景复杂,因此,确定方案前,需要具体问题具体分析。

表2典型场景下的室内分布网络规划

根据室内数据业务特点调整上下行时隙切换点,使上下行时隙的分配更适应数据业务,可以提高网络容量。在此基础上,可以进一步采用大唐移动的业务HCS(小区分层)技术,它能很好地支持混合业务覆盖区域,提高网络容量,最大限度地利用频谱资源。

4.2TD-SCDMA与其它系统共用室内分布系统的网络规划

在实际组网时,建筑物附近或建筑物内部通常已经存在各类无线通信系统信号,如GSM、WLAN或其它3G制式的信号,加上室外的TD-SCDMA宏蜂窝信号,这些信号本身或者其部分频率分量一旦落入室内分布系统的工作频段,会对室内分布系统的工作性能产生影响。

(1)TD-SCDMA与其它室内分布系统干扰分析[2]

信号干扰是多系统公用室内分布系统必须解决的问题。移动通信的干扰主要有同频干扰、邻频干扰、带外干扰、互调干扰和阻塞干扰。系统间干扰的拟制需要通过在不同系统间设定合适的保护频带来实现。

从图2[4]所示的各系统的频谱划分中可以看到,当TD-SCDMA系统处于上行链路通信状态时,主要是TDD/FDD移动台对基站的相互干扰;反之,主要是FDD与TDD基站与基站之间、移动台与移动台之间的干扰。而PHS和TD-SCDMA的基站和移动台之间均会产生干扰。

当TD-SCDMA使用1880 MHz~1920 MHz频段时,带外杂散会干扰WCDMA上行(1920 MHz~1980 MHz)的接收,解决方法是为了抑制TD-SCDMA对WCDMA的上行(1920 MHz~980 MHz)的杂散干扰,需要在两系统间留出10 M带宽作为电路隔离,可以计算得出TD-SCDMA与WCDMA系统间的隔离度达到60 dB;当TD-SCDMA使用1880 MHz~1920 MHz频段时,WCDMA的补充频段下行(1850 MHz~1880)VIHz)带外杂散会干扰TD-SCDMA的接收,为了抑制WCDMA补充频段的下行(1850 MHz~1880 MHz)对

TD-SCDMA的杂散干扰,需要在两系统间留出10 M带宽作为电路隔离;解决TD-SCDMA 与PHS之间的干扰的方法是当TD-SCDMA核心频段1880 MHz~1920 MHz与小灵通1893.5 MHz~1919.6 MHz相重,只能两者取1。

图2各系统的频谱划分

(2)TD-SCDMA与其它室内分布系统共存时的网络规划

规划时需要注意几个问题:一是要对室内分布天馈线系统器件和多系统合路器(POI)保持严格的规格要求;二是要注意TD-SCDMA干放单元及干线放大器无法共用;最后,必须注意射频信号干扰和不同频段信号传播特性的不一致。

图3为多系统共用室内分布系统工程拓扑图,多系统合路器(POI)是这个解决方案中最关键的器件,其作用是解决宽频率范围内系统间的干扰;TD-SCDMA干线放大器主要用于补偿室内分布系统主干电缆的信号损耗,用以双向放大上、下行链路信号。

图3多系统共用室内分布系统工程拓扑图

减少系统间干扰最简单的办法就是为相互干扰的系统统一进行基站选址。通过一起选址来避免“远近效应”,既可行又高效。室内分布的干扰会因系统间拓扑结构的不一样而增大。解决的原则是最大限度地利用现有室内分布天馈线资源,从而保护好各方的投资。可以通过定制TD-SCDMA与现有SCDMA/GSM/PHS系统的合分路器进行“并网”,信号弱的地方同样可以通过合分路器与干放进行补充放大。规划时,要充分考虑多系统的网络指标平衡优化服务,尽量优化系统间的网络指标,使各无线网络在同一覆盖区域各自的网络指标均达到最优。

4.3双TD-SCDMA室内分布系统时的网络规划

一旦发放两张以上的TD-SCDMA牌照,运营商必然会各自部署室内分布系统,且极有可能工作在相同的频率范围,因此,极有可能发生移动台和基站之间的相互干扰。

由于室内分布系统不采用智能天线,若双系统的帧结构完全同步,其上行链路干扰会大增。若帧结构完全异步,则干扰主要存在于基站与基站之间[2]。

不做系统规划时,其室内分布系统的拓扑如图4所示:

图4规划前的各运营商室内分布拓扑图

如果运营商各自建设TD-SCDMA室内分布,则干扰协调会变得困难。在各自的覆盖半径范围内若有重叠,则可能产生阻塞干扰,从而降低了网络效率。考虑到运营的质量和成本等因素,如果存在多运营TD-SCDMA网络,则应尽量协调,最好是共用室内分布系统,这样干扰协调也较容易得到解决。这种室内分布系统的分布拓扑如图5所示:

图5规划后的各运营商室内分布拓扑图

不管是各自建设还是共用室内分布系统,都必须遵循以下规则:两套TD-SCDMA系统要严格进行同步并且保持一样的上下行业务时隙分配比。若各自建设室内分布,则两套天馈系统的天线安装位置尽量接近,数量尽量一样多,且两套天馈系统的天线口的功率尽量一样大,这样就能够保证覆盖区域的信号强度相近。

总之,我们应该根据不同场所的实际需求选择适合的解决方案,综合考虑室内外情况,合理配置和优化室内分布系统资源。

5、结束语

室内分布系统的设计和建设是一个综合的系统工程,它融汇了网络规划、性能目标、工程实施等诸方面内容[5],同时也要考虑所承载系统的技术特点,在各个方面做到统筹兼顾。在工程规划设计和安装时,不仅要考虑覆盖问题,还要对容量、干扰、切换区域、上行噪声、工程等方面的因素进行分析。

本文对TD-SCDMA在各种场景下的室内分布进行了针对性的网络规划和设计,对从事TD-SCDMA网络的规划设计、网络优化等专业人员有一定的借鉴作用。

TD-SCDMA室内分布系统设计

[ 本文出处:人民邮电报| 作者:戴欣| 时间:2007-4-30 9:56:16 ]

据统计,移动通信网络70%的话务量发生在室内;且3G带来的高级业务也绝大多数发生在室内。所以3G室内覆盖将是3G运营商品牌形象的重要体现,同时也是3G运营商吸引用户的重要手段。

TD-SCDMA室内分布系统设计要素

与2G类似,TD-SCDMA室内分布系统结构主要包括:信号源、传输介质和中继设备/器件、天线等三大部分。信号源即提供小区信号的设备,包括宏蜂窝、微蜂窝,也可以是射频拉远或直放站;传输介质包括同轴电缆、光纤、泄漏电缆等,信号在传输介质中传输,有时根据覆盖的需要还要通过放大设备对信号进行放大;中继器件还包括功分器、耦合器等,信号功率通过功分器和耦合器进行合理分配;天线是室内分布系统发射和接收信号的部分。因此,TD-SCDMA室内分布系统设计可从以下要素进行探讨。

(1)信号源选取

室内分布系统信源主要包括:宏基站、微基站、射频拉远和直放站四种。室内分布系统信号源需要综合考虑目标楼宇的覆盖和容量要求,按照不同类型目标楼宇的要求选择对应的信源。

A.宏蜂窝信源:主要应用在话务量高、覆盖区域大、具备机房条件的高档写字楼、大型商场、星级酒店、奥运体育场馆等重要建筑物。

B.微蜂窝信源:应用在中等话务量、中小型建筑物。如分布系统功率不够可增加少量干放进行覆盖。

C.射频拉远信源:应用在话务量较高的写字楼、商场、酒店等重要建筑物,尤其适合建筑群的覆盖。

D.直放机信源:主要应用在覆盖区域分散的小区,补盲覆盖的电梯、地下室等场所。

(2)传输介质选择

A.同轴电缆:同轴电缆属于无源器件,造价低,性能稳定。工作频段合适可兼容多种制式的系统。馈线在2000MHz的损耗与900MHz的损耗相差较大,在1900MHz的频率以上一般不采用8D和10D馈线。原有GSM分布系统平层馈线中长度超过50m的1/2″馈线均需更换为7/8″馈线;主干馈线中长度超过30m的1/2″馈线均需更换为7/8″馈线。

B.光纤:光纤路损小,性能稳定,传输容量大。但在建设过程中需增加专门的电转光、光转电设备,且依赖于远端供电。在TD-SCDMA室内分布系统中还有一个问题是光电互转时存在时延,需要在使用中引起注意。

C.泄漏电缆:在一些特殊场景下,普通天线无法实现较好的覆盖,如隧道。在这种情况下,使用泄漏电缆进行成串覆盖。泄漏电缆的缺点是造价贵、安装要求严格。

(3)元器件的使用

元器件包括无源和有源两种。无源器件通常包括功分器和耦合器。TD-SCDMA室内分布系统的无源器件频率范围必须满足800MHz~2400MHz。如果再考虑WLAN系统的合路,无源器件工作频率范围必须满足800MHz~2500MHz。有源器件主要指的是干线放大器信号在线缆中传输会存在一定路损,为了保证末端的覆盖效果,有时需要在传输过程中使用干线放大器。

(4)天线设置

出于室内传播环境和工程上的考虑,智能天线未引入到室内分布系统覆盖中。

TD-SCDMA室内分布系统仍然以全向吸顶天线为主。由于TD-SCDMA系统频率较高,空间损耗较大,绕射能力差,而GSM室内分布系统天线口功率较高(一般在10dBm左右),单个天线覆盖半径大,一般在20米左右,所以在TD-SCDMA改造过程中,需要根据实际覆盖效果增加天线数量,保证TD-SCDMA的网络覆盖。

天线的分类与选择

第二讲天线的分类与选择 移动通信天线的技术发展很快,最初中国主要使用普通的定向和全向型移动天线,后来普遍使用机械天线,现在一些省市的移动网已经开始使用电调天线和双极化移动天线。由于目前移动通信系统中使用的各种天线的使用频率,增益和前后比等指标差别不大,都符合网络指标要求,我们将重点从移动天线下倾角度改变对天线方向图及无线网络的影响方面,对上述几种天线进行分析比较。 2.1 全向天线 全向天线,即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射,也就是平常所说的无方向性,在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束,一般情况下波瓣宽度越小,增益越大。全向天线在移动通信系统中一般应用与郊县大区制的站型,覆盖范围大。 2.2 定向天线 定向天线,在在水平方向图上表现为一定角度范围辐射,也就是平常所说的有方向性,在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束,同全向天线一样,波瓣宽度越小,增益越大。定向天线在移动通信系统中一般应用于城区小区制的站型,覆盖范围小,用户密度大,频率利用率高。 根据组网的要求建立不同类型的基站,而不同类型的基站可根据需要选择不同类型的天线。选择的依据就是上述技术参数。比如全向站就是采用了各个水平方向增益基本相同的全向型天线,而定向站就是采用了水平方向增益有明显变化的定向型天线。一般在市区选择水平波束宽度B为65°的天线,在郊区可选择水平波束宽度B为65°、90°或120°的天线(按照站型配置和当地地理环境而定),而在乡村选择能够实现大范围覆盖的全向天线则是最为经济的。 2.3 机械天线 所谓机械天线,即指使用机械调整下倾角度的移动天线。 机械天线与地面垂直安装好以后,如果因网络优化的要求,需要调整天线背面支架的位置改变天线的倾角来实现。在调整过程中,虽然天线主瓣方向的覆盖距离明显变化,但天线垂直分量和水平分量的幅值不变,所以天线方向图容易变形。 实践证明:机械天线的最佳下倾角度为1°-5°;当下倾角度在5°-10°变化时,其天线方向图稍有变形但变化不大;当下倾角度在10°-15°变化时,其天线方向图变化较大;当机械天线下倾15°后,天线方向图形状改变很大,从没有下倾时的鸭梨形变为纺锤形,这时虽然主瓣方向覆盖距离明显缩短,但是整个天线方向图不是都在本基站扇区内,在相邻基站扇区内也会收到该基站的信号,从而造成严重的系统内干扰。 另外,在日常维护中,如果要调整机械天线下倾角度,整个系统要关机,不能在调整天线倾角的同时进行监测;机械天线调整天线下倾角度非常麻烦,一般需要维护人员爬到天线安放处进行调整;机械天线的下倾角度是通过计算机模拟分析软件计算的理论值,同实际最佳下倾角度有一定的偏差;机械天线调整倾角的步进度数为1°,三阶互调指标为-120dBc。

基站天线选型

基站天线选型 一.天线概念 在无线通信系统中,天线是收发信机与外界传播介质之间的接口。同一副天线既可以辐射又可以接收无线电波:发射时,把高频电流转换为电磁波;接收时把电磁波转换为高频电流。 在选择基站天线时,需要考虑其电气和机械性能。电气性能主要包括:工作频段、增益、极化方式、波瓣宽度、预置倾角、下倾方式、下倾角调整范围、前后抑制比、副瓣抑制、零点填充、回波损耗、功率容量、阻抗、三阶互调等。机械性能主要包括:尺寸、重量、天线输入接口、风载荷等。 基站所用天线类型按辐射方向来分主要有:全向天线、定向天线。 按极化方式来区分主要有:垂直极化天线(也叫单极化天线)、交叉极化天线(也叫双极化天线)。上述两种极化方式都为线极化方式。圆极化和椭圆极化天线一般不采用。 按外形来区分主要有:鞭状天线、平板天线、帽形天线等。 在继续论述天线相关理论之前必须首先介绍各向同性(Isotropic)天线。各向同性天线是一种理论模型,实际中并不存在,它把天线假设为一个辐射点源,能量以该点为中心以电磁场的形式向四周均匀辐射,为一球面波。 另外全向天线并不是没有方向性,它只是在水平方向为全向,但在垂直方向是有方向性的。它与各向同性天线是两个不同的概念。 半波振子是基站主用天线的基本单元,半波振子的优点是能量转换效率高。1.天线增益 天线作为一种无源器件,其增益的概念与一般功率放大器增益的概念不同。功率放大器具有能量放大作用,但天线本身并没有增加所辐射信号的能量,它只是通过天线振子的组合并改变其馈电方式把能量集中到某一方向。增益是天线的重要指

标之一,它表示天线在某一方向能量集中的能力。表示天线增益的单位通常有两个:dBi、dBd。两者之间的关系为:dBi=dBd+2.17 dBi定义为实际的方向性天线(包括全向天线)相对于各向同性天线能量集中的相对能力,“i”即表示各向同性——Isotropic。 dBd定义为实际的方向性天线(包括全向天线)相对于半波振子天线能量集中的相对能力,“d”即表示偶极子——Dipole。 两种增益单位的关系见图1: 图1 dBi与dBd的关系 天线增益不但与振子单元数量有关,还与水平半功率角和垂直半功率角有关。 2.天线方向图 天线辐射的电磁场在固定距离上随角坐标分布的图形,称为方向图。用辐射场强表示的称为场强方向图,用功率密度表示的称之功率方向图,用相位表示的称为相位方向图。 天线方向图是空间立体图形,但是通常用两个互相垂直的主平面內的方向图来表示,称为平面方向图。一般叫作垂直方向图和水平方向图。就水平方向图而言,有全向天线与定向天线之分。而定向天线的水平方向图的形状也有很多种,如心型、8字形等。 天线具有方向性本质上是通过振子的排列以及各振子馈电相位的变化来获得的,在原理上与光的干涉效应十分相似。因此会在某些方向上能量得到增强,而某

孤岛效应的原理

孤岛效应的原理 在电子电路中,孤岛效应是指电路的某个区域有电流通路而实际没有电流流过的现象。 在电容器串联的电路里,只有与外电路相连接的两个极板(注意:不是同一电容器的极板)有电流流孤岛效应动(电荷交换),其他极板的电荷总量是不变的,所以称为孤岛。孤岛是一种电气现象,发生在一部分的电网和主电网断开,而这部分电网完全由光伏系统来供电。在国际光伏并网标准化的课题上这仍是一个争论点,因为孤岛会损害公众和电力公司维修人员的安全和供电的质量,在自动或手动重新闭合供电开关向孤岛电网重新供电时有可能损坏设备。所以,逆变器通常会带有防止孤岛效应装置。被动技术(探测电网的电压和频率的变化)对于平衡负载很好条件下通电和重新通电两种情况下的孤岛防止还不够充分,所以必须结合主动技术,主动技术是基于样本频率的移位、流过电流的阻抗监测、相位跳跃和谐波的监控、正反馈方法、或对不稳定电流和相位的控制器基础上的。现在已有许多防止的办法,在世界上已有16个专利,有些已获得,而有些仍在申请过程当中。其中的有些方法,如监测电网流过的电流脉冲被证明是不方便的,特别是当多台的逆变器并行工作时,会降低电网质量,并且因为多台逆变器的相互影响会对孤岛的探测产生负面影响。在另一些场合,对电压和频率的工作范围的限制变得宽了,而安装工人通常可以通过软件来设置这些参数,甚至于ENS(一种监测装置,在德国是强制性的)为了能在弱的电网中工作,可以把它关掉。 [编辑本段]孤岛效应实验室 一般是用谐振模拟负载电路,同时定义了一个质量因数,“Q-factor”。尽管如此,这些试验还是很难运行,特别是对于那些高功率的逆变器,它们需要很大的试验室。试验的电路和参数会根据不同国家有所不同,测试结果很大程度上取决于试验者的技术水平。 现已开展了一些研究,用来评估孤岛效应和它关联风险的各种可能性,研究表明对于低密度的光伏发电系统,事实上孤岛是不可能的,这是因为负载和发电能力远远不可能匹配。但是,对于带高密度光伏发电系统的电网部分,主动孤岛效应保护方法是必要的,同时辅以电压和频率的控制,来保证光伏带来的风险降到极其微小,这一数据须与不带光伏的电网的年触电预计数相比较。大多数光伏逆变器同时带有主动和被动孤岛保护,虽然没有很多光伏突入电网的例子,但对于这方面,国外的标准没有放松。 孤岛效应是基站覆盖性问题,当基站覆盖在大型水面或多山地区等特殊地形时,由于水面或山峰的反射,使基站在原覆盖范围不变的基础上,在很远处出现"飞地",而与之有切换关系的相邻基站却因

移动通信的基本概念说课讲解

移动通信的基本概念 1.移动通信:是指通信双方或至少一方可以在运动中进行信息交换的通信方式。 2.自由空间:是一个理想的空间,在自由空间中,电波沿直线传播而不被吸收,也不发生反射、折射、绕射和散射等现象。 3.单工通信:指通信双方设备交替地进行收信和发信。根据通信双方是否使用相同频率,单工制又分为同频单工和双频单工。双工通信:也叫全双工通信,指通信双方收发信机均同时工作。即一方讲话的同时也可以听到对方的讲话,双工制一般使用一对频道。半双工通信:通信双方有一方使用双工方式,而另一方则采用双频单工方式。 4.小区制:是把整个服务区域划分为若干个小区,每个小区分别设置一个基站,负责本区移动通信的联络和控制。同时,又在移动业务交换中心的统一控制下,实现小区之间移动通信的转接以及移动用户与市话用户的联系。 5.小区:指基站使用不同的电磁波覆盖不同的区域,即分为不同的小区,通常一个基站分为三个小区。 6.相邻小区(邻区):两个覆盖有重叠并设置有切换关系的小区,一个小区可以有多个相邻小区。 7.频率复用:相同的频率可以用于覆盖不同的小区,只要这些小

区两两相隔的距离足够远,相互间的干扰就可在接受的范围之内,这一为整个系统中所有基站选择和分配频率的设计过程叫做频率复用或频率规划。 8.切换(Handover):当移动用户处于通话状态时,如果出现用户从一个小区移动到另一个小区的情况,为了保证通话的连续,系统要将对移动台的连接控制也从一个小区转移至另一个小区。这种将正在处于通话状态的移动台转移到新的业务信道上(新的小区)的过程称为切换。 9.漫游:指移动用户离开了其归属的局而到其它交换局管辖范围内登记成为移动用户。 10.切换发生的原因:信号的强度或质量,下降到由系统规定的一定参数以下,此时移动台被切换到信号强度较强的相邻小区,这种切换一般由移动台发起。由于某小区业务信道容量全被占用或几乎全被占用,这里移动台被切换到业务信道较空闲的相邻小区,这种一般由上级实体发起。切换与漫游的目的是实现蜂窝移动通信的“无缝隙覆盖”。 11.载波:基站用于传送信息的电磁波的频率。 12.信道(Channel):移动通信中移动台与基站之间的信息通道,分物理信道和逻辑信道。 13.信道号:移动通信使用载频所对应的信道编号。 14.物理信道:是指一个时隙(约577us,156.25个比特)。在GSM900频段的上行(890~915MHz)或下行(935~960MHz) 频率范围内分配

治理体系建设试点实施方案

治理体系建设试点实施方案 (乡村)治理体系建设试点实施方案按照中央农村工作领导小组办公室、农业农村部、中央组织部、中央宣传部、民政部、司法部《关于开展乡村治理体系建设试点示范工作的通知》(中农发〔——〕—号)要求,结合本县实际,特制定__县乡村治理体系建设试点方案。 一、指导思想坚持以____新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的十九大和十九届二中、三中全会精神,紧紧围绕统筹推进“五位一体”总体布局和协调推进“四个全面”战略布局,坚持和加强党的全面领导,认真践行“两山”理念,建设中国最美县域,按照打造实施乡村振兴先导区的总体部署,结合实际,加强和创新乡村治理“八个村”建设,大力发展美丽经济的同时推广乡村治理“余村经验”做法,发挥试点示范引领作用,加快推进乡村治理体系和治理能力现代化,全力争创全国乡村治理体系建设试点示范。 二、基本原则 1.党建引领。将村党组织的建设贯穿乡村治理体系建设始终,注重发挥村党组织的领导作用和政治功能,增强感召力、影响力,使其成为服务群众、凝聚人心、化解矛盾、促进和谐的坚强战斗堡垒;以党建引领乡村振兴。 2.三治融合。应正确处理好自治、法治、德治三者的协同关系,将三治结合的理念和方法,应用于乡村治理各个环节、各个领域,实现自治、法治、德治有机结合、相互贯通。

3.以民为本。坚持群众主体,依靠群众解决群众身边的问题,引导群众增强自主意识,激发群众活力与能动性,积极广泛参与乡村治理。 4.因村施策。根据本村村情、民情与人文风俗,注重培育多元治理主体,建立符合本村实际、既有共性又有特色、实用且可操作的乡村治理体制机制和模式。 5.传承创新。继承发展“枫桥经验”、“后陈经验”、“余村经验”,顺应时代、把握规律,推动乡村治理理念、方法与体制机制创新。 三、工作目标到20__年,乡村治理“余村经验”推广运用全覆盖,“八个村”建设为主要内容的乡村治理体系进一步健全完善,建成市级乡村治理示范村57个以上、覆盖率达到30%以上,高质量完成省级善治示范村建设任务,力争《乡村治理工作规范》地方标准申报国家标准。乡村治理在理念创新、实践探索上持续走在全省全国前列。 到20__年,“余村经验”的内涵和外延不断创新丰富、影响力持续扩大,自治、法治、德治水平显著提高、结合程度更加紧密,“八个村”乡村治理工作规范更加完善,建成市级乡村治理示范村76个以上、覆盖率达到40%以上,建成省级善治示范村57个以上、覆盖率达到30%以上,社会治理与生态文明同步推进、善治乡村与美丽乡村一体建设,在全省全国率先建成乡村治理现代化样板区。

天线选型

短波无线电通信天线选型 短波通信是指波长100-10米(频率为3-30MHz)的电磁波进行的无线电通信。短波通信传输信道具有变参特性,电离层易受环境影响,处于不断变化当中,因此,其通信质量,不如其它通信方式如卫星、微波、光纤好。短波通信系统的效果好坏,主要取决于所使用电台性能的好坏和天线的带宽、增益、驻波比、方向性等因素。近年来短波电台随着新技术提高发展很快,实现了数字化、固态化、小型化,但天线技术的发展却较为滞后。由于短波比超短波、卫星、微波的波长长,所以,短波天线体积较大。在短波通信中,选用一个性能良好的天线对于改善通信效果极为重要。下面简单介绍短波天线如何选型和几种常用的天线性能。 一、衡量天线性能因素: 天线是无线通信系统最基本部件,决定了通信系统的特性。不同的天线有不同的辐射类型、极性、增益以及阻抗。 1.辐射类型:决定了辐射能量的分配,是天线所有特性中最重要的因素,它包括全向型和方向型。 2.极性:极性定义了天线最大辐射方向电气矢量的方向。垂直或单极性天线(鞭天线)具有垂直极性,水平天线具有水平极性。 3.增益:天线的增益是天线的基本属性,可以衡量天线的优劣。增益是指定方向上的最大辐射强度与天线最大辐射强度的比值,通常使用半波双极天线作为参考天线,其它类型天线最大方向上的辐射强度可以与参考天线进行比较,得出天线增益。一般高增益天线的带宽较窄。 4.阻抗和驻波比(VSWR):天线系统的输入阻抗直接影响天线发射效率。当驻波比(VSWR)1:1时没有反射波,电压反射比为1。当VSWR大于1时,反射功率也随之增加。发射天线给出的驻波比值是最大允许值。例如:VSWR为2:1时意味着,反射功率消耗总发射功率的11%,信号损失0.5dB。VSWR为1.5:1时,损失4%功率,信号降低0.18dB。 二、几种常用的短波天线 1.八木天线(YagiAntenna)八木天线在短波通信中通常用于大于6MHz以上频段,八木天线在理想情况下增益可达到19dB,八木天线应用于窄带和高增益短波通信,可架设安装在铁塔上具有很强的方向性。在一个铁塔上可同时架设几个八木天线,八木天线的主要优点是价格便宜。 2.对数周期天线(LogPeriodicAntenna)对数周期天线价格昂贵,但可以使用在多种频率和仰角上。对数周期天线适合于中、短波通信,利用天波信号,效率高,接近于发射期望值。与其它高增益天线相比,对数周期天线方向性更强,对无用方向信号的衰减更大。 3.长线天线(Long-WireAntennas)长线天线优点是结构简单,价格低,增益适中。与八木天线和对极周期天线比,长线天线长度方向性和增益低。但其优势在于,由于其增益与线长度有关,用户可以找到最佳接收线的长度和角度。通过比较信号波长,计算出线的长度,非常适合于远距离通信。当线长4倍波长在仰角为25度时与双极天线比增益高3dB,当线长8倍于波长时,增益高6dB,仰角下降到18度,图1为长线天线增益示图。

2.4 GHz天线的选择和选择标准

Options and Selection Criteria for 2.4 GHz Antennas 2.4 GHz is a sweet spot for modern-day RF design can be demonstrated by mentioning a few well-known names: Bluetooth, ZigBee, Wi-Fi and WLAN. One can also toss cellular applications into the mix. Clearly, this unlicensed band allows a variety of handheld, mobile, and fixed base station designs that communicate either point-to-point, or are routed through a cellular or mesh network. Popularity, however, brings technical issues. Even with channel s egmentation, one standard’s signal can step on another and clog up throughput. Fortunately, frequency allocations, algorithms, time-slicing, and back-off timers, among other techniques, help let everyone share the band and play nicely together. Even so, achieving optimum performance and meeting reliability goals calls for superior antenna design and close attention to the associated components that keep everything resonant. What is more, whether balanced or single ended, the transmit gain and receive sensitivity depend on the physical nature of the antenna and its radiation pattern. This article takes a look at 2.4 GHz antennas and the coupling networks that make them work. It examines commercially available single-chip antennas that are designed to work in the 2.4 GHz ISM band. It discusses antenna types, RF distribution patterns, and range and design issues associated with using a single-chip antenna, as opposed to a connector- mounted external antenna or PCB antenna. All parts, datasheets, development kits and training modules referenced here are available on Digi-Key’s website. The signal path Key in making your antenna perform as desired is the signal path to the antenna. While most RF chips have good output stages, matching, filtering, and splitting still may be needed, especially if a single antenna is used for more than one communications standard. As such, the typical RF output stages must still connect to either a single ended, balanced, or diplexed matching network (Figure 1).

通信中的几大效应

孤岛效应是基站覆盖性问题,当基站覆盖在大型水面或多山地区等特殊地形时,由于水面或山峰的反射,使基站在原覆盖范围不变的基础上,在很远处出现"飞地",而与之有切换关系的相邻基站却因地形的阻挡覆盖不到,这样就造成"飞地"与相邻基站之间没有切换关系,"飞地"因此成为一个孤岛,当手机占用上"飞地"覆盖区的信号时,很容易因没有切换关系而引起掉话。 什么是孤岛效应? 问:怎样发现某个掉话点是由于“孤岛效应”产生的? 答:分析 1 掉话 2 掉话现象:一直不切换,直至掉话。主服小区与邻区同BCCH同BSIC也是这个现象吗? 3 确定目前主服小区是多少,距离基站距离是多少? 4 然后从掉话点开始查看是否存在六个邻区中没有与主服务小区建立邻区关系, 5 如果有邻区关系,仍然一直不切换,直至掉话,是信号质量差。 6 如果没有邻区关系,是因为漏加了邻区关系,还是孤岛效应,怎样区分? 7 如果确实是邻区,是漏加了邻区,如果不是邻区,是孤岛效应? 8 怎样确定孤岛效应的区域范围?怎样消除孤岛效应?

漂移小区与相邻小区同BCCH、BSIC,以至没有邻区可以切换 什么是越区覆盖?它和孤岛效应有什么关系? 孤岛的一个原因是越区覆盖。 孤岛效应和越区覆盖都属于基站覆盖性问题。 无遮挡传播远? 天线高度高? 高山站、街道的波导效应? 湖泊的反射效应? “飞地效应”:当基站覆盖在大型水面或多山地区等特殊地形时,由于水面或山峰的反射,使基站在原覆盖范围不变的基础上,在很远处出现"飞地",而与之有切换关系的相邻基站却因地形的阻挡覆盖不到,这样就造成"飞地"与相邻基站之间没有切换关系,"飞地"因此成为一个孤岛,当手机占用上"飞地"覆盖区的信号时,很容易因没有切换关系而引起掉话。 楼房会有“飞地效应”吗? “伞状覆盖”效应:服务小区由于各种原因(无线传输环境太

天线的种类及选型

1.天线的基本原理 天线是将传输线中的电磁能转化成自由空间的电磁波,或将空间电磁波转化成传输线中的电磁能的专用设备。在移动网络通信中从基站天线到用户手机天线,或从用户手机天线到基站天线的无线连接,它的运行质量在整个网络运行质量中所占的位置是十分明显的。因此,网络优化也就自然与天线密切相关。 在无线通信系统中,天线是收发信机与外界传播介质之间的接口。同一副天线既可以辐射又可以接收无线电波:发射时,把高频电流转换为电磁波;接收时把电磁波转换为高频电流。 在选择基站天线时,需要考虑其电气和机械性能。电气性能主要包括:工作频段、增益、极化方式、波瓣宽度、预置倾角、下倾方式、下倾角调整范围、前后抑制比、副瓣抑制、零点填充、回波损耗、功率容量、阻抗、三阶互调等。机械性能主要包括:尺寸、重量、天线输入接口、风载荷等。 基站所用天线类型按辐射方向来分主要有:全向天线、定向天线。 按极化方式来区分主要有:垂直极化天线(也叫单极化天线)、交叉极化天线(也叫双极化天线)。上述两种极化方式都为线极化方式。圆极化和椭圆极化天线一般不采用。 按外形来区分主要有:鞭状天线、平板天线、帽形天线等。 在继续论述天线相关理论之前必须首先介绍各向同性(Isotropic)天线。各向同性天线是一种理论模型,实际中并不存在,它把天线假设为一个辐射点源,能量以该点为中心以电磁场的形式向四周均匀辐射,为一球面波。 另外全向天线并不是没有方向性,它只是在水平方向为全向,但在垂直方向是有方向性的。它与各向同性天线是两个不同的概念。 半波振子是基站主用天线的基本单元,半波振子的优点是能量转换效率高。 为了便于介绍,先从天线的几个基本特性谈起。(见下图)

第六次人口普查工作心得体会

第六次人口普查工作心得体会人口普查是一项庞大的社会系统工程,涉及范围广,工作难度大,XX年第五次人口普查以来,**区人口状况发生了很大变化,其中特殊区域的情况也日益复杂,特殊区域包含村居合一地域、飞地、未设立社区居委会的新建住宅小区、工业园区、大型工矿企业、农林场所、大专院校、军队营院、娱乐场所、建筑工地、医院、福利院、敬老院、旅馆、干休所等。本文将在分析部分特殊区域人口普查所面临的形势的基础上,提出一些对策建议,以供参考。 一、特定区域人普组织的主要难点 部分新建住宅区未设立社区居委会。 **区地处中心城区,近年来房地产市场异常活跃,各类新建和在建中商品住宅小区特别多,许多小区没有及时建立或无法归属相应的社区居委会进行管理。而单独设立社区居委会不是一蹴而就的,需要一个过程。根据《中共浙江省委浙江省人民政府关于推进和谐社区建设的意见》,设立社区居委会须具备的几个基本条件:1、城市社区原则上按1500户至3000户左右规模设置;2、新建社区和旧城区改建社区,原则上每个社区工作服务用房总面积按不少于350平方米配置;3、每个社区的专职社区工作人员不少于5人等。 一方面是新建住宅小区的大量涌现,一方面是设立社区居委会必须具备相应的硬性条件,行政管理、基础设施配套

建设无法及时落实,两者之间的矛盾,对第六次人口普查的基层组织实施将是一大难题。 “飞地”人普组织容易成盲点。 飞地是指属某一行政单位隶属但又不与其辖区毗邻的土地。飞地的形成原因很多,飞地与行政隶属单位的距离也有远有近。由于飞地的地域管辖和行政隶属管辖属于不同的行政主管单位,日常管理工作容易成盲点。“飞地”涉及跨村、街道、甚至县级以上区域。由于历史原因,**区村、街道、**与瓯海等地之间,存在较多行政隶属关系上的“飞地”。目前,一些部门管理工作,如企业管理、安全生产、城管等项工作,已基本上统一为以地域为原则,而以户籍为基础的相关工作,如户籍归口管理还是随行政原隶属派出所管理,育龄妇女计生工作也是按原隶属管理,地域管理主管单位是没有掌握“飞地”区域内人员基本信息资料的。所以,第二次经济普查时期,“飞地”问题对普查影响甚微,而对当前第六次人口普查的影响是相当大的。 村居合一地域职责明确难。 村居合一地域,即一个地域上同时设有相同名称的居委会和村委会。“村居合一”模式是伴随着城市化进程而出现的,就**区而言,城区街道的村居合一地域一般以社区居委会管理为主,乡镇的村居合一地域以村委会管理为主,在管理具体事务上,地域和对象往往存在交叉、重复。尤其是**

深化山海协作“飞地经济”发展

2019年第02期·浙江经济/推动山海协作“飞地经济”高质量发展的任务十分紧迫。要重点构建促进浙江山海协作“飞地经济”发展的四重机制,确保“飞地园区”合作机制更加完善、政策扶持更加精准、合作内涵和绩效全面提升 深化山海协作“飞地经济”发展 □浙江省发展和改革委员会副主任 陈伟 发挥“山”“海”资源优势,探索建立山 海协作“飞地园区”,是破解加快发展地区 资源不足、空间狭小和生态保护现实掣肘 的有效途径之一。浙江省委、省政府提出, 要支持发展“飞地经济”,不断增强山区和 革命老区自我发展能力,力争把“飞地园 区”建设成为浙西南山区“对外开放的窗 口、项目孵化的摇篮、人才集聚的高地和成 果转化的桥梁”。发展现状党的十八大以来,山海协作“飞地经济”迎来了一系列新的发展机遇。2017年, 国家发改委等八部委联合出台《关于支持 “飞地经济”发展的指导意见》(发改地区 〔2017〕922号),鼓励浙江等地发展“飞地经 济”。省第十四次党代会报告明确“要支持 发展‘飞地经济’,不断增强山区和革命老 区自我发展能力”。2018年,《关于深入实 施山海协作工程促进区域协调发展的若干 意见》(浙委发〔2018〕3号)出台,把支持“飞 地经济”发展作为“升级版”的重要任务。 浙江省委书记车俊在全省山海协作工程推 进会上提出重点谋划建设“飞地园区”的要 求。浙江自1995年设立首个以扶贫为目的 金磐开发区以来,全省已先后在发达地区 建立各类“飞地园区”16个,包括3个“生态 补偿飞地”、3个“科创飞地”和10个“消薄飞 地”。其中,金磐开发区规划建设面积2.1平方公里,累计实现工业产值320亿元,吸纳磐安2万多人就业,年均税收贡献达全县的1/3以上,已成为磐安经济发展的重要支撑。衢州海创园、柯城未来科技村等“科创飞地”,已引进科技项目173个并进入孵化阶段。近80%的结对县正在谋划建设“飞地园区”。当前,推动山海协作“飞地经济”高质 量发展的任务十分紧迫。一是探索生态价 值实现机制、促进生态功能县加快发展的 需要。长期以来,浙西南山区特别是生态 功能县受资源禀赋制约和生态保护的需08

飞地压扩直放站应用介绍

目录 1、项目背景 (3) 2、飞地系统介绍 (4) 2.1、系统构成 (4) 2.2、系统原理 (6) 2.3、飞地系统与其他直放站系统的比较 (7) 3、飞地系统中继和覆盖能力分析 (8) 3.1、绕射能力分析 (8) 3.2、空间传输损耗分析 (9) 3.3、中继和覆盖能力 (10) 4、典型应用场景 (11) 4.1、复杂地形下的孤岛覆盖(村村通覆盖) (11) 4.2、应急通信 (12) 4.3、远距离监控 (13) 5、频率资源需求分析 (14) 5.1、飞地系统所需频率资源 (14) 5.2、各省频率资源分析 (15) 6、投资成本分析 (16) 7、产业情况分析 (19) 8、河南飞地系统案例分析 (20) 8.1、自然和电磁环境 (21) 8.2、主设备和辅助设备的选取 (22)

8.3、设备安装 (24) 8.4、测试和结果分析 (25) 9、结论和建议 (27)

1、项目背景 自信息产业部提出解决村村通工程以来,目前全国村通率达到89.2%,距“十五”规划中村通的目标还有近4万个行政村的任务。中国移动作为重要的运营商,承担了很多村村通覆盖任务,其中相当比例是地形复杂、配套设施落后的农村地区。随着社会信息化的加快,边远乡镇对移动通信的需求日益提高,是移动运营商的重要业务增长点。这些地方地域广、地型复杂、话务量低,运营商建网初期面临高投入、低回报的压力。一些乡村陆续开发风景旅游区,节假日话务量较高。由于这些地区受地理、经济条件的制约,通信状况较差,如果采用原有的直放站方式或一般的移频方式进行农村地区的网络建设,存在着初期投资成本过高,造成投资收回时间较长,甚至无法收回的情况。而偏远农村距离城镇较远,根本接收不到来自城镇的基站信号,若采用原频率 900MHz和 1800MHz 的信号,则易受外界环境影响,无线传播路径损耗较大,并且在山区地型复杂,信号容易被阻挡。因此需采用一种受外界环境影响较小,绕射能力强的系统进行传输和覆盖,实现对农村的大区域的无线通信服务。 针对以上情况,我公司研发出GSM飞地系统,即利用200MHz频段进行远距离传输,在目标区域仍采用移频直放站进行覆盖,大大增加了可靠传输距离,减少了投资。飞地系统已在河南移动的19个地市使用,规模为190套,较好地完成了对山区和偏远农村的覆盖。

天线挂高 下倾角 方位角

天线的覆盖范围主要取决于天线高度、下倾、天线增益、天线口功率、无线链路等因素。 ①天线挂高:是指不算地面只算天线悬空的长度或高度。计算方法:算建筑物的高度加支撑架到天线的中点的距离。 ②方位角:正北方向的平面顺时针旋转到和天线所在平面重合所经历的角度。在实际的天线放置中,方位角通常有0度,120度和240度。分别对应于A小区、B小区、C小区 ③下倾角是天线和竖直面的夹角。 天线下倾角的计算可以建立在如图1所示的模型下。其中H表示天线的高度,D表示基站的覆盖半径,α就表示天线的下倾角,β/2 表示半功率角。那么天线的下倾角α为arctan(H/D)+β/2。在实际中只要已知了基站的高度、覆盖半径和半功率角就可以计算出天线的下倾角。 Andorid中的方位倾角仪(antenna downtilt):是Android平台下的一款测量方位角和下倾角的软件。根据软件自身的功能描述,只要将手机的背面对着天线,软件就可以测量出天线的方位角和下倾角。 天线下倾角的调整是网络优化中的一个非常重要的事情。选择合适的下倾角可以使天线至本小区边界的射线与天线至受干扰小区边界的射线之间处于天线垂直方向图中增益衰减变化最大的部分,从而使受干扰小区的同频及邻频干扰减至最小;另外,选择合适的覆盖范围,使基站实际覆盖范围与预期的设计范围相同,同时加强本覆盖区的信号强度。 天线方向角的调整对移动通信的网络质量非常重要。一方面,准确的方向角能保证基站的实际覆盖与所预期的相同,保证整个网络的运行质量;另一方面,依据话务量或网络存在的具体情况对方向角进行适当的调整,可以更好地优化现有的移动通信网络。 根据理想的蜂窝移动通信模型,一个小区的交界处,这样信号相对互补。与此相对应,在现行的GSM系统(主要指ERICSSON设备)中,定向站一般被分为三个小区,即:A小区:方向角度0度,天线指向正北;B小区:方向角度

飞地技术资料

数字飞地压扩覆盖系统

目录 1.1产品简介 (3) 1.2产品关键技术 (4) 1.3产品应用 (5) 4.1硬件要求..................................................................................................... 错误!未定义书签。附件一:近、远端单元中继信道配置说明. (9) 附件二:指示灯说明 (9) 附件三:技术指标 (10) 附件四:数字飞地压扩系统配置清单 (10) 附件五:数字飞地压扩系统工程配件及辅料清单(参考) (13)

1、产品介绍 1.1产品简介 GSM数字飞地压扩系统是一种低频数字飞地压扩系统,系统通过200Mhz低频信号进行中继,利用200Mhz信号强大的绕射能力和传输能力,有效的解决了农村、丘陵、森林、多山等地区的信号覆盖问题。近端机从基站天线口耦合到射频信号,转换到数字域进行处理,再变换至低频频段发射,远端机在覆盖侧接收低频信号,转换到数字域处理,最后调制到射频信号进行覆盖。以GSM 900MHz信号为例,移频频段为230MHz,系统原理如下图: 远端设备 GSM数字飞地压扩系统系统由近端单元和远端单元构成,近端单元又由近端机和中继八木天线组成,远端单元也由远端机和中继八木天线组成。(近端机、远端机和中继八木天线见图1-1,1-2,1-3)。GSM数字飞地压扩系统采用全模块化结构设计,在实际应用中可以根据需要及现场的情况进行载波配置和近远端的组合,以满足各类工程使用的需要,为运营商提供高性价比的网络优化覆盖解决方案。

移动通信基站天线基本原理

移动通信基站天线基本原理及选型原则讲义

目录第一章天线的基本理论 第二章分集技术 第三章天线选型原则

第一章天线的基本理论 移动通信系统中,空间无线信号的接收和发射都是依靠基站天线来实现的。因此,基站天线对移动通信网络来说,起着举足轻重的作用。如果天线选择不好,或者天线的参数设置不当,都会直接影响到整个网络运行质量。尤其在基站数量多,站距小,载频数量多的高话务量地区,天线选择及参数设置是否合适,对移动通信网络的干扰、覆盖率、接通率及全网服务质量有很大的影响。 一、天线主要的辐射单元 ?偶极子 ?喇叭 ?缝隙波导 ?印刷类(微带) 二、阵列天线 为了增强天线的方向性,提高天线的增益,得到所需要的辐射特性,把若干个相同的天线按一定的规律排列起来,并给予适当的激励,这样组成的天线系统称为天线阵。组成天线阵的独立单元称为阵元或天线单元。天线阵可分为线阵、面阵、立体阵以及共形阵。 三、天线的极化 移动通信基站天线的极化主要有以下两种: 1、垂直极化 2、+45°/-45°交叉极化

四、天线的方向图 天线的辐射电磁场在固定距离上随空间角(θ,φ)分布的图形称为方向图,方向图是三维立体图。 工程上通常用两个相互垂直的主平面内的方向图表示(即E面和H面)。E面是通过最大辐射方向并与电场矢量平行的平面,H面是通过最大辐射方向并与磁场矢量平行的平面。 常用天线的方向图覆盖示意图:

五、天线方向图参数 ?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:主瓣最大值两边场强等于最大场强的0.707倍的两辐射方向之间的夹角。 ?副瓣电平: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:主瓣最大值和后瓣最大值之比(dB)。

天线功能与工作原理

中国联通江苏分公司 技 术 交 流 材 料

江苏靖江亚信电子科技有限公司 二00三年六月十一日 目录 一、天线功能与工作原理 (3) 二、天线的分类 (6) 三、性能指标与检测方法 (9) 四、天线结构和质量保证 (14) 五、天线选型原则 (20)

一、天线功能与工作原理 用来进行无线通讯的手机和基站,在空中是通过无线电波来传递信息的,需要有无线电波的辐射和接收。在无线电技术设备中,用来辐射和接收无线电波的装置称为天线。 天线的功能首先在于辐射和接收无线电波,但是能辐射或接收电磁波的装置并不一定都能用来作为天线,任何高频电路,只要不被完全屏蔽,都可以向周围空间辐射电磁波,或者从周围空间接收电磁波,但是并非任何高频电路都能用作天线,因为辐射或接收效率有高有低,为了有效地辐射或接收电磁波,

天线的结构形式应该满足一定的要求。 例如,像平行双导线传输线这样的封闭结构就不能用作天线,因为双导线传输线在周围空间激发的电磁场很微弱,终端开路的平行双导线传输线上的电流呈驻波分布。在两根互相平行的导线上,电流方向相反,线间距离远小于波长,所激发的电磁场在两线外部大部分空间中,由于相位相反而相互抵消。如果把两根导线的末端逐渐张开,辐射就会逐渐增强,当两根线完全张开时,张开的两臂短于半波长,上面电流的方向相同,在周围空中激发的电磁场在某些方向由于相位关系而互相抵消,在大部分方向则互相叠加,或者部分叠加、部分抵消,使辐射显著增强,这样的结构称为开放式结构,由末端开路的平行双导线传输线张开而成的天线,就是通常的对称振子天线。 作为基站天线,常常要求天线在水平面内向所有方向(一圈360o)均匀地辐射(或对所有方向具有同等的接收能力),具有这种特性的天线,叫做全向天线。而对某些基站天线,只要求能覆盖含有一定角度的一个扇区,这种天线叫做定向天线,对这种天线要求只向待定的扇形区域辐射(或只接收来自特定扇形区域的无线电波),在其它方向不辐射或辐射很弱(不能接收或接收能力很弱)。也就是说,要求天线具有所谓方向性。 如果天线没有方向性,无线电波呈球形向外均匀辐射,即所谓无方向性天线。此时,对发射天线来说,所辐射的功率中只有很少一部分到达所需要的方向,大部分功率浪费在不需要的方向上;对接收天线来说,在接收到所需要的信号同时,还接收到来自其它方向的干扰和噪声,甚至使信号完全淹没在干扰和噪音中。因此,一副好的天线,在有效的辐射或接收无线电波的同时,还应该具有完成规定任务而要求的方向特性。 天线辐射的是无线电波,接收的也是无线电波,然而,发射机通过馈线送

短波天线选型

短波通信中的天线选型 短波通信是指波长100-10米(频率为3-30MHz)的电磁波进行的无线电通信。短波通信传输信道具有变参特性,电离层易受环境影响,处于不断变化当中,因此,其通信质量,不如其它通信方式如卫星、微波、光纤好。短波通信系统的效果好坏,主要取决于所使用电台性能的好坏和天线的带宽、增益、驻波比、方向性等因素。近年来短波电台随着新技术提高发展很快,实现了数字化、固态化、小型化,但天线技术的发展却较为滞后。由于短波比超短波、卫星、微波的波长长,所以,短波天线体积较大。在短波通信中,选用一个性能良好的天线对于改善通信效果极为重要。下面简单介绍短波天线如何选型和几种常用的天线性能。 一、衡量天线性能因素天线是无线通信系统最基本部件,决定了通信系统的特性。不同的天线有不同的辐射类型、极性、增益以及阻抗。 1.辐射类型:决定了辐射能量的分配,是天线所有特性中最重要的因素,它包括全向型和方向型。 2.极性:极性定义了天线最大辐射方向 电气矢量的方向。垂直或单极性天线(鞭天线)具有垂直极性,水平天线具有水平极性。 3.增益:天线的增益是天线的基本属性,可以衡量天线的优劣。增益是指定方向上的最大辐射强度与天线最大辐射强度的比值,通常使用半波双极天线作为参考天线,其它类型天线最大方向上的辐射强度可以与参考天线进行比较,得出天线增益。一般高增益天线的带宽较窄。 4.阻抗和驻波比(VSWR):天线系统的输入阻抗直接影响天线发射效率。当驻波比(VSWR)1:1时没有反射波,电压反射比为1。当VSWR大于1时,反射功率也随之增加。发射天线给出的驻波比值是最大允许值。例如:VSWR为2:1时意味着,反射功率消耗总发射功率的11%,信号损失0.5dB。VSWR为1.5:1时,损失4%功率,信号降低0.18dB。 二、几种常用的短波天线 1.八木天线(YagiAntenna)八木天线在短波通信中 通常用于大于6MHz以上频段,八木天线在理想情况下增益可达到19dB,八木天线应用于窄带和高

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