基站天线设计讲座2

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)在实际应用中由于天线的上副瓣信号不能起到覆盖的作用，且常常造成越区覆盖的问题，所以我们会想方设法抑制这个方向上信号的发射，而一般与主瓣方向夹角较小的第一上副瓣的功率密度最大，影响最坏，所以我们以对它的抑制为考察指标：第一上副瓣抑制（FirstUpper Side Lobe Suppression ）。

应急通信天线的制作与架设（二）短波波段能够依靠电离层的反射进行超视距的传播，利用这个特点可以作为灾区与外界的通信手段。

如果采用40m到20m之间的业余频段，可实现全天24小时几百千米范围内中短距离的通信。

由于电波传播是通过上空的电离层反射进行的，因此，无论在平原或者山区都能实现无障碍的通信。

如果在DX传播开通期间，还可以进行上千千米以上的远距离通信，把灾区的情况传播到外界。

但是，短波波段存在着比较大的信号干扰，在通信期间还可能出现信号衰落现象，通信采用的是SSB或CW操作模式，因此操作者除了需要有信号抄收的经验以外，还需要根据传播情况随时更换通信波段和频率，以保持通信的畅通。

(1)双极天线通常称为Dipole的天线，这是最简单、最基本的天线形式，天线具有8字形的水平方向性，在架设时应注意尽量以天线的最大辐射方向对准需要通信对象的方向。

水平双极天线的制作也比较简单，用两条长度为1/4波长的普通的多股软电线作为天线振子，中间用绝缘材料进行分隔，用绳子把天线振子水平地拉开架设起来就可队使用了，天线构造如图5所示，天线的振子可以按0.95的缩短率进行修剪。

天线架设时可以利用附近的楼房、树木、电线杆等高大物体进行快速架设，在野外架设时，可先用细绳子绑上石头等重物作为飞锤，抛掷到高处的树丫作为引绳，然后再把天线导线振子端头绑上绳子拉上，绳子的另一头就绑在树头上固定。

也可队只采用一条支撑杆把天线架设成倒V型的天线，支撑杆在中间把天线撑起，使天线振子之间成约120，向地面用绳子下拉固定。

由于一般厂制的HF收发信机都内置有SWR测定指示电路，因此，可以粗略地利用HF收发信机对天线进行进行调整。

若所采用的HF收发信机内置有自动天线调谐器，则天线的架设和调试会大为简单，即使天线的特性不是很理想，天线也不用进行太多的调整，就可以马上投入使用。

因此，用于进行应急通信的HF 收发信机，最好选用具有内置自动天线调谐器的型号。

基站天线方向性和倾斜角的设置和优化在移动通信网络中，基站天线的设置与倾斜角的优化是一项重要的工作。

通过合理设置天线方向性和倾斜角，可以提高网络的覆盖范围和信号质量，进而提升用户的通信体验。

本文将介绍基站天线方向性和倾斜角的设置和优化的相关知识和技术。

1. 基站天线方向性的设置和优化基站天线的方向性是指天线主瓣的辐射方向。

合理设置基站天线方向性可以使信号覆盖更加集中和聚焦，提高信号强度和覆盖范围。

在设置基站天线方向性时，需要考虑以下因素：1.1 综合考虑地形和建筑物地形和建筑物会对信号传播产生阻挡和衰减，因此，在设置基站天线方向性时需要结合地形和建筑物等因素进行综合考虑。

对于山区、丘陵地区或者高层建筑多的城市区域，可以选择采用高增益和窄波束宽度的天线，以增加覆盖范围。

1.2 考虑用户分布和流量分布根据用户和流量的分布情况，可以调整基站天线的方向性。

例如，在人口稠密的地区，可以将天线的主瓣指向人口聚集区域，以增加信号强度和覆盖范围。

1.3 考虑邻频干扰和同频干扰邻频干扰和同频干扰会对无线信号的传输和接收产生影响，因此，在设置基站天线方向性时需要考虑减小邻频干扰和同频干扰的影响。

可以通过调整基站天线的方向性和波束宽度，实现对干扰源的屏蔽或远离，从而减小干扰。

2. 基站天线倾斜角的设置和优化基站天线倾斜角是指天线挂角的调整，通过调整倾斜角可以改变天线的辐射方向和覆盖范围。

合理的设置和优化基站天线倾斜角可以达到以下目的：2.1 提高边缘区域的覆盖边缘区域的信号质量一般较差，通过调整基站天线的倾斜角可以增加信号到达边缘区域的能量，从而提高边缘区域的覆盖范围和信号质量。

2.2 避免重叠覆盖和干扰重叠覆盖和干扰会对网络性能产生负面影响，通过优化基站天线的倾斜角可以减小重叠覆盖区域和干扰范围，从而提高网络的容量和质量。

2.3 提高网络容量和信号质量根据用户的分布和流量需求，合理设置和优化基站天线的倾斜角可以增加网络容量和提高信号质量。

移动通信基站天线原理及基本知识讲座移动通信基站天线是移动通信系统中不可缺少的组成部分，它承担着信号的发射和接收任务。

在移动通信系统中，基站天线起着连接用户终端和移动通信网的桥梁作用，它负责将来自用户终端的信号进行调制，并通过无线电波形式传输到移动通信网中。

同时，基站天线还负责接收来自移动通信网的信号，并将其解调成用户终端能够识别的形式传递给用户。

下面我们将从基站天线的工作原理、基本知识以及未来发展趋势等方面进行讲解。

首先，基站天线的工作原理是基于电磁辐射的原理。

在移动通信系统中，天线通过发射和接收无线电波来实现通信。

当天线收到来自用户终端的信号时，它会将信号进行放大、调制等处理，然后通过天线辐射出去。

当其他基站收到信号时，他们会进行处理，并将信号传递到目标用户终端。

同时，基站天线也可以接收其他基站发出的信号，并通过解调等处理将其传递给用户终端。

基站天线的工作频段通常在800MHz至2600MHz之间，根据不同的通信制式和频段有不同的天线类型。

例如，对于CDMA制式的通信，通常采用的是宽带天线，而对于LTE制式的通信，通常采用的是多天线技术，以提高通信质量和速率。

此外，天线的天线增益也是衡量天线性能的重要指标之一、天线增益越高，天线的辐射效果越好，信号的覆盖范围也越广。

在移动通信系统中，天线的布局和排列也是非常重要的。

通常情况下，基站天线会根据信号的覆盖范围和干扰情况进行合理的布置。

例如，在城市中，由于建筑物的高度和密集度较高，通常采用分布式布局的方式，即将天线分布在建筑物的各个角落，以实现全方位的覆盖。

而在农村地区，由于建筑物较少，通常采用集中布局的方式，即将天线集中在一起，以实现较大的覆盖范围。

除了基本的工作原理和布局以外，基站天线的发展也面临着许多挑战和机遇。

随着移动通信技术的不断发展，对于天线性能的要求也越来越高。

例如，在5G时代，由于更高的频段和更大的数据传输量，天线需要具备更宽的工作频段和更高的天线增益。

通宇通讯TONGYU COMMUNICATION基站天线交流基站天线研发部伍裕江2010.12.23提纲天线基础知识介绍新产品介绍室外宽频天线多系统共用天线水平可调肩并肩天线双波束(BSA)天线路测性能对比常见问题天线基础什么是天线?•把从导线上传下来的电信号做为无线电波发射到空间…...•收集无线电波并产生电信号Blah blahblah bl ah天线：收发机与无线信道的接口•如何才能有效辐射Tongyu Communication Equipment Co. Ltd.无线电波的传播自由空间通信距离方程：设发射功率为P T ，发射天线增益为G T ，工作频率为f . 接收功率为P R ，接收天线增益为G R ，收、发天线间距离为R，那么电波在无环境干扰时，传播途中的电波损耗L 0 有以下表达式：L 0 (dB) = 10 Lg（P T / P R ）= 32.45 + 20 Lg f ( MHz ) + 20 Lg R ( km ) -G T (dB) -G R (dB)[举例]设：P T = 10W= 40dBmw ；G R = G T = 7dBi ； f = 1910MHz则R = 500m 时，P R = ？解答：(1) L 0 (dB) 的计算L 0 (dB)= 32.45 + 20 Lg1910(MHz) + 20 Lg0.5 (km) -G R (dB)-G T (dB)= 32.45 + 65.62 - 6 -7 -7 = 78.07 (dB) （2）P R 的计算P R = P T / ( 10 7.807 ) = 10 ( W ) / ( 10 7.807 ) = 1 ( μW ) / ( 10 0.807 )= 1 ( μW ) / 6.412 = 0.156 ( μW ) = 156 ( mμW ) # 顺便指出，1.9GHz电波在穿透一层砖墙时，大约损失(10~15) dB .1. 工作频带与输入阻抗•无论是发射天线还是接收天线，它们总是在一定的频率范围内工作的，通常，工作在中心频率时天线所能输送的功率最大，偏离中心频率时它所输送的功率都将减小，据此可定义天线的频率带宽。