移动通信基站的天线
- 格式:doc
- 大小:1.22 MB
- 文档页数:36
移动通信基站天线基础知识移动通信基站天线基础知识1.介绍移动通信基站天线的作用及基本概念:________移动通信基站天线是移动通信基站系统的关键组成部分,用于传输和接收无线信号。
它具有发射和接收信号的功能,是移动通信网络中实现无线通信的重要设备。
2.移动通信基站天线的分类:________2.1 方向性天线:________该天线主要集中耦合信号,能够实现高增益和远距离通信。
2.2 阵列天线:________多个小天线组合成一个天线阵列,能够实现扇区覆盖和波束成型,提高信号的传输质量。
2.3 室内天线:________主要安装在室内环境中,用于改善室内信号覆盖,提供良好的通信质量。
2.4 室外天线:________主要安装在建筑物屋顶或塔桅上,用于实现广域覆盖,提供远距离通信服务。
3.移动通信基站天线的工作原理:________3.1 发射信号的原理:________基站通过射频信号发射器将电信号转换为无线电波,然后由天线向周围环境辐射出去。
3.2 接收信号的原理:________天线接收周围环境的无线电波,并将其转换为电信号,然后由基站的接收信号处理器进行处理。
4.移动通信基站天线的部件:________4.1 天线元器件:________如辐射器、传输线、匹配网络、功率分配器等。
4.2 天线支架:________用来固定天线并支撑其重量。
4.3 天线调整装置:________用来调整天线的方向和仰角,以获得更好的信号覆盖效果。
5.移动通信基站天线的安装和维护:________5.1 安装位置选择:________根据实际需求和环境条件选择合适的安装位置。
5.2 安装注意事项:________确保天线的安装牢固、接地可靠,并遵守相关安全规定。
5.3 维护和保养:________定期检查天线的连接、接触和防腐蚀措施,及时处理故障和损坏。
6.附件:________附件一:________移动通信基站天线安装示意图附件二:________移动通信基站天线维护记录表法律名词及注释:________1.《中华人民共和国电信条例》:________中华人民共和国国家法律,对电信行业的相关规定进行了详细的规范。
移动通信基站天线基础知识移动通信基站天线基础知识1. 天线的作用天线是基站中的关键元件,它起到了接收和发送无线信号的作用。
天线将无线信号转化为电信号,并将电信号转发到通信系统的其他部分。
2. 天线类型根据不同的应用需求和技术标准,移动通信基站天线可分为几种不同的类型。
2.1 基站天线基站天线是用来收发无线电信号的设备。
它们安装在基站上方,并通过天线馈线与其他设备连接。
基站天线可以分为定向天线和非定向天线。
定向天线:定向天线主要用于指定方向上的通信,其发射和接收角度相对较窄。
这种类型的天线在无线通信覆盖面积较小的场景中应用较多。
非定向天线:非定向天线主要用于覆盖较大面积的通信。
它们具有较大的发射和接收角度。
2.2 室内天线室内天线主要用于室内无线覆盖。
与基站天线不同,室内天线更小、更灵活,并且安装在建筑物内部。
它们可以提供室内覆盖,从而增强无线信号的传输质量。
2.3 手持设备天线手持设备天线是安装在移动设备上的一种小型天线。
它们通常用于方式、平板电脑等移动设备中。
手持设备天线能够接收和发送信号,使移动设备能够进行无线通信。
3. 天线参数在选择和使用天线时,需要考虑一些重要的参数。
3.1 增益增益是衡量天线性能的一个重要指标。
增益越高,天线能够发送和接收的信号强度就越大。
3.2 方向图方向图显示了天线在不同方向上的辐射模式。
通过分析方向图,可以了解天线在不同方向上的信号强度和覆盖范围。
3.3 频率范围天线的频率范围是指天线能够支持的频率范围。
不同的通信系统工作在不同的频段,天线需要根据通信系统的频段选择。
3.4 驻波比驻波比是衡量天线匹配性能的指标。
较低的驻波比意味着天线能够更有效地将信号发送到传输线上。
4. 天线安装与调试天线的正确安装和调试对于保证通信系统的正常工作至关重要。
在安装和调试天线时,需要考虑以下几个方面:天线的安装高度和方向应该合适,以实现最佳的通信性能。
天线应与其他设备正确连接,并进行必要的线缆调试。
1.移动通信的信道是指基站天线,移动用户天线和两副天线之间的传播路径。
2 3G技术标准主要有3G WCDMA CDMA2000 TC-SCDMA.2.移动信道的基本特性是衰落特性。
3.移动信道是一种时变信道。
四种衰落特性:随信号传播距离变化而导致的传播损耗和弥散,由于传播坏境中的地形起伏,建筑物及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落,称为阴影衰落无线电波在传播路径上受到周围环境中地形地物的做用产生反射绕射和散射,使得其到达接收机时是从多条路径传来的多个信号的叠加,这种多径传播所引起的信号在接收端幅度,相位和到达时间的随机变化导致严重的衰落,是多径衰落大尺度衰落是由移动通信信道路径上的固定障碍物的阴影引起的,衰落特性一般服从d-n 律。
小尺度衰落由移动台运动和地点的变化而产生的,主要特征是多径。
4.一般认为,在移动通信系统中影响传播的3中基本机制为反射绕射和散射6.根据衰落与频率的关系,将衰落分为两种:频率选择性衰落和非频率选择性衰落。
频率选择性衰落是指传输信道对信号不同的频率成分有不同的随机响应,信号中不同频率的分量衰落不一致,引起信号波形失真。
非频率选择性衰落,指信号经过传输信道后,各频率分量的衰落是相关的具有一致性,衰落波形不失真。
7.微观分集的类型时间分集频率分集空间分集8.分集的合并方式选择合并,在所接受的多路信号中,合并器选择信噪比最高的一路输出,这相当于在M个系数ak(t),只有一个等于1.其余的为0最大比值合并,在选择合并中,只选择其中一个信号,其余信号被抛弃。
等增益合并,等增益合并器的各个加权系数均为19.为什么扩频信号能够有效抑制窄带干扰?扩频信号对窄带干扰的抑制作用在于接收机对信号的解扩的同时,对干扰信号的扩频,这降低了干扰信号的功率谱密度。
扩频后的干扰和载波相乘,积分(相当于低通滤波)大大地削弱了他对信号的干扰,因此在采样器的输出信号受干扰的影响就大为减少,输出的采样值比较稳定10跳频系统的抗干扰性能和在GSM系统的应用:跳频系统对抗单频或窄带干扰是很有特色的。
移动通信基站的天线移动通信基站的天线1.引言本文档旨在介绍移动通信基站的天线,包括其定义、功能和使用场景。
2.定义和分类2.1 定义:移动通信基站的天线是用于发送和接收无线信号的装置,将无线信号转换为电磁波并发送到空中,或将接收到的电磁波转换为无线信号。
2.2 分类:根据使用场景和功能的不同,移动通信基站的天线可以分为以下几类:- 定向天线:用于指向特定方向的信号传输,常用于城市密集区域的覆盖和室内覆盖。
- 扇形天线:用于覆盖较大的区域,常用于城市边缘地区和郊区。
- 室内天线:用于提供室内的信号覆盖,常见于商场、办公楼等场所。
- 智能天线:具有自动调整方向和增益的功能,能根据网络需求优化信号覆盖。
3.功能和特点3.1 信号增强:移动通信基站的天线通过电磁波的转换和放大,增强无线信号的传播和接收能力。
3.2 覆盖范围:不同类型的天线具有不同的覆盖范围,可以根据实际需求进行选择和布置。
3.3 方向性调整:定向天线可以根据需求进行方向性调整,实现特定区域的信号覆盖。
3.4 网络优化:智能天线具备网络优化功能,能根据实时数据自动调整信号覆盖范围和方向,提高网络性能。
4.安装和布置4.1 安装要求:移动通信基站的天线需要安装在合适的高度和位置,避免受到障碍物和干扰影响。
4.2 布置原则:根据实际情况和覆盖需求,合理布置天线的数量和位置,以保证信号覆盖的均匀性和稳定性。
附件:1.移动通信基站天线安装指南2.移动通信基站天线布置示意图法律名词及注释:1.无线电频率管理:根据相关法律法规,对无线电频率进行管理和分配的机构或部门。
2.电磁波辐射:移动通信基站天线工作时会产生电磁波辐射,需要符合相关的国家标准和规定,以保证对人体健康的安全不会产生危害。
移动通信基站的组成移动通信基站的组成:一、引言移动通信基站是现代无线通信系统的基本设备,它负责接收和发送无线信号,实现用户与网络之间的数据传输。
本文将详细介绍移动通信基站的组成,包括硬件和软件部分。
二、硬件组成1.天线系统移动通信基站的天线系统是连接用户设备和基站的关键部分,它将无线信号从空中采集并导入基站。
天线系统包括天线阵列、天线控制器和天线馈线等。
天线阵列负责接收和发送信号,天线控制器负责调整天线的指向,天线馈线将信号传输到其他部分。
2.射频单元射频单元是移动通信基站的核心部分,它实现了信号的放大、调制和解调功能。
射频单元内包括射频收发器、功率放大器、射频滤波器等,它们配合协议栈实现了信号的处理和传输。
3.传输系统传输系统用于完成基站与网络之间的数据传输,包括网线、光纤和无线传输等方式。
传输系统的稳定性和速度决定了基站的通信质量和容量,因此需要合理设计和维护。
4.电源系统移动通信基站需要稳定的电源供应,因此电源系统非常重要。
电源系统包括电源管理器、备用电池和UPS等设备,确保基站在停电等情况下能够正常工作。
三、软件组成1.网络协议栈网络协议栈是移动通信基站软件的核心部分,它负责实现通信协议和信令的处理。
网络协议栈包括物理层、数据链路层、网络层和传输层等,确保数据的可靠传输和处理。
2.基站控制软件基站控制软件负责实现基站的管理和控制,包括功率控制、频率选择和信道分配等功能。
基站控制软件需要与网络协议栈密切配合,确保基站的正常运行和优化。
3.数据处理软件移动通信基站需要处理大量的数据,包括用户的信令、通话记录和网络状态等。
数据处理软件负责对这些数据进行分析和处理,为网络优化和决策提供支持。
四、附件本文档涉及的附件包括图纸、设备清单和技术规范等。
附件提供了更详细的信息和参考资料,有助于理解和实施移动通信基站的组成。
五、法律名词及注释本文中涉及的法律名词及注释如下:1.《电信法》:指中华人民共和国《中华人民共和国电信条例》。
移动通信基站的天线
1. 引言
1.1 背景介绍
移动通信基站是实现无线网络覆盖和数据传输的关键设备,而天线作为基站系统中最重要的组成部分之一,在保证良好通信质量方面起着至关重要的作用。
2. 天线分类及原理
2.1 定向性天线
- 原理:通过调整辐射能力来改变发射或接收电磁波在空间上聚焦或扩散程度。
常见类型有定向、半定向和全指向等。
- 应用场景:城市高楼区域、山地等特殊环境下需要远距离覆盖时使用。
2.2 全指向性天线
- 原理:以360°均匀辐射方式进行发送与接收,适合于平坦开阔区域且用户密集情况不多。
3.主流技术应用案例
(此处可根据具体需求添加相关内容)
4.安装布局设计注意事项
4.1高度选择
在确定移动通信基站位置后, 根据所选址点周围建筑
物影响因素考虑, 合理设置塔杆高度, 以达到最佳覆盖效果。
4.2方位角选择
根据基站所在地的实际情况,包括周围建筑物、道路
等因素综合考虑,确定天线方向。
5. 安全与环保要求
移动通信基站安装过程中需要遵守相关法律和规定。
以下是一
些常见的安全与环保要求:
- 避免对人体产生辐射危害;
- 合理使用电力资源并减少能源浪费;
- 妥善处理废弃设备及材料,并符合当地有关回收利用政策;
6. 相关附件
(此处列出本文档涉及的所有附件)
7. 法律名词及注释
在本文档中可能会提到一些法律名词或术语,请参阅下面给出的解释:
a) 所示:表示某个特定文件、图表或其他内容将被引用。
b) 参照:指明了一个可以作为进一步信息来源来查看更多详细资料。
移动通信基站的天线在当今高度互联的时代,移动通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
当我们随时随地使用手机进行通话、上网、发送信息时,可能很少会想到这一切背后的功臣之一——移动通信基站的天线。
移动通信基站的天线,简单来说,就是负责接收和发送无线电信号的装置。
它就像是一个无形的桥梁,连接着我们的手机和遥远的通信网络。
天线的外形和大小各不相同。
有的像一块平板,有的则是由多个金属棒组成的阵列。
这些不同的形状和结构都是为了适应不同的频段和信号传输需求。
比如说,在城市中,由于空间有限,基站天线通常比较紧凑,而在广阔的农村地区,天线可能会更大,以覆盖更广的范围。
天线的工作原理其实并不复杂。
当手机向基站发送信号时,天线会接收到这些电磁波,并将其转化为电信号,然后通过线缆传输到基站的设备中进行处理。
反过来,当基站要向手机发送信息时,经过处理的电信号会被传输到天线,天线再将其转化为电磁波发送出去。
这个过程看似简单,但其中涉及到很多复杂的技术和精准的调试。
为了保证良好的通信质量,天线的性能至关重要。
其中一个关键指标是增益。
增益越高,意味着天线能够更有效地集中能量,从而实现更远的传输距离和更强的信号强度。
但高增益也并非总是好事,因为它可能会导致信号覆盖范围的不均匀,出现“热点”和“盲点”。
另外,天线的方向性也是一个重要的特性。
有些天线是全向的,能够向各个方向均匀地发送和接收信号,适用于需要广泛覆盖的区域。
而有些天线是定向的,能够将信号集中在特定的方向上,适用于需要长距离传输或者针对特定区域进行覆盖的情况。
在实际的部署中,移动通信基站的天线位置和高度也有讲究。
一般来说,天线会被安装在高处,比如高楼大厦的顶部或者专门的铁塔上,以减少障碍物的阻挡,提高信号的传输效果。
而且,为了避免不同基站之间的信号干扰,天线的方向和角度也需要经过精心的规划和调整。
随着技术的不断发展,移动通信基站的天线也在不断演进。
从最初的简单天线到如今的智能天线,技术的进步带来了更高效的信号传输和更优质的通信体验。
移动通信基站天线的设计与生产移动通信基站天线的设计与生产1. 引言2. 设计原理移动通信基站天线的设计原理包括天线类型、频率范围和辐射模式等。
2.1 天线类型常见的移动通信基站天线类型包括单极化天线和双极化天线。
单极化天线只能传输或接收同一极化方向的信号,适用于无需传输和接收多个信号的场景。
双极化天线可以发送和接收两个正交极化方向的信号,适用于需要传输和接收多个信号的场景。
2.2 频率范围移动通信基站天线的频率范围决定了它能够传输和接收的信号频率范围。
天线一般会根据通信系统的频率规格进行设计,以确保天线在工作频段内能够实现良好的性能。
2.3 辐射模式天线的辐射模式决定了信号的辐射方向和强度分布。
常见的辐射模式包括全向辐射、定向辐射和扇形辐射等。
不同的辐射模式适用于不同场景的通信需求。
3. 生产过程移动通信基站天线的生产过程包括天线设计、制造和测试三个环节。
3.1 天线设计天线设计是移动通信基站天线生产的第一步。
在设计过程中,需要考虑天线的尺寸、形状、材料和结构等因素。
设计人员通常会借助计算机辅助设计软件进行模拟和优化,以确保天线在指定的频率范围内具有良好的性能。
3.2 天线制造天线制造是将天线设计方案转化为实际产品的过程。
制造过程包括材料采购、加工、组装和调试等环节。
制造过程需要严格控制质量,确保天线的性能和可靠性。
3.3 天线测试天线测试是验证天线性能和质量的关键环节。
测试过程包括天线特性测量、频率响应测试和辐射特性测试等。
通过测试结果,可以评估天线在不同频率和功率条件下的性能和稳定性。
4.移动通信基站天线的设计和生产是保障通信系统性能和覆盖范围的重要环节。
设计人员需要深入理解天线的原理和要求,制造人员需要严格控制质量,测试人员需要确保天线具有良好的性能和稳定性。
只有通过科学的设计和严格的生产过程,才能生产出满足通信需求的优质天线产品。
移动通信基站天线基础知识移动通信基站天线基础知识简介在移动通信领域,基站是通信网络的核心组成部分,它负责接收和发送信号,实现移动用户间的通信。
而在基站中的重要组成部分就是天线。
天线作为基站的“眼睛和耳朵”,起到接收和发射无线信号的作用。
本文将介绍移动通信基站天线的基础知识。
天线类型移动通信基站天线按照不同的分类标准可以分为多种类型,其中常见的有以下几种:1. 方向性天线:这种天线主要用于提高信号的传输距离和覆盖范围。
它将信号聚焦在一个特定方向上,减少信号的散射和干扰。
2. 扇形天线:这种天线主要用于扇面覆盖区域内的通信。
它将信号均匀地辐射到扇形区域内,以满足移动用户的需求。
3. 定向天线:这种天线主要用于长距离通信,如城市间的通信。
它将信号集中在一个狭窄的方向上,提高信号的传输距离和质量。
4. 室内天线:这种天线主要用于室内覆盖,如商场、办公楼等场景。
它可以增强信号在室内的传输强度,提高信号覆盖的质量。
天线性能参数了解天线的性能参数对于实现高质量的移动通信至关重要,下面是一些常见的天线性能参数:1. 增益:天线的增益是指天线辐射或接收信号的能力。
增益值越高,天线的辐射、接收和传输的功率就越大,覆盖范围也就越广。
2. 波束宽度:波束宽度是指天线辐射信号的主要方向范围。
波束宽度越窄,天线的覆盖范围也就越小,但传输距离和质量会更好。
3. 前后比:前后比描述了天线在主波束方向上辐射信号的强度与背向波束方向上辐射信号强度之间的比值。
前后比越大,天线的方向性就越明显。
4. 横向波束宽度:横向波束宽度是指天线辐射信号的水平范围。
横向波束宽度越大,天线的覆盖范围也就越广。
5. 竖向波束宽度:竖向波束宽度是指天线辐射信号的垂直范围。
竖向波束宽度越大,天线的覆盖范围也就越广。
天线安装和调整天线的安装和调整是保证通信质量的关键步骤。
以下是一些常见的注意事项:1. 安装位置:天线的安装位置应尽量避免遮挡,以确保信号的传输效果。
移动通信基站天线基础知识移动通信基站天线是移动通信系统中的重要组成部分,其作用是将电信号转化为电磁波,并进行无线传输。
本文将介绍移动通信基站天线的基础知识,包括天线的类型、工作原理、性能指标等内容。
一、天线的类型移动通信基站天线可以根据不同的分类方式进行分类。
根据天线的工作频段,可以分为以下几类:1. 宽频段天线:适用于多频段的通信系统,能够覆盖不同频段的通信需求。
2. 扇形覆盖天线:用于小区域通信,形状呈扇形,信号覆盖范围有限。
3. 定向天线:用于长距离通信,信号传输更远且更稳定,但只能在特定方向进行通信。
4. 等向天线:信号传输范围广且均匀,适用于城市通信等环境。
根据天线的形状和结构,还可以分为以下几类:1. 竖直天线:天线的辐射方向主要朝向地面,适用于城市通信等场景。
2. 水平天线:天线的辐射方向主要朝向水平方向,适用于山区等场景。
3. 室内天线:适用于室内信号覆盖,可提供稳定的室内信号传输环境。
4. 中心天线:用于高速列车、高速公路等移动环境下的通信需求。
二、天线的工作原理移动通信基站天线的工作原理是将电信号转化为电磁波,并进行无线传输。
具体工作原理如下:1. 输入信号处理:接收来自基站设备的电信号,并进行处理,使其符合天线的输入要求。
2. 电信号转换:将输入信号转换为高频电磁波,以便进行无线传输。
3. 辐射和传输:将转换后的电磁波通过天线辐射出去,在空间中传输到指定的接收器。
4. 接收器接收:接收器接收到天线辐射出的电磁波,并将其转换为电信号。
三、天线的性能指标移动通信基站天线的性能指标直接影响着通信系统的性能。
常见的天线性能指标包括:1. 增益:衡量天线的辐射效率,增益越高,传输距离越远。
2. 驻波比:衡量天线的匹配程度,驻波比越小,能量传输效率越高。
3. 方向性:衡量天线在不同方向上的辐射效果,方向性越强,信号传输精度越高。
4. 波瓣宽度:衡量天线在空间中的覆盖范围,波瓣宽度越大,覆盖范围越广。
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+2.17dBi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,而某些方向上能量被减弱,即形成一个个波瓣(或波束)和零点。
能量最强的波瓣叫主瓣,上下次强的波瓣叫第一旁瓣,依次类推。
对于定向天线,还存在后瓣。
图2是一定向天线的水平及垂直方向图。
图2 定向天线水平与垂直方向图波束宽度也是天线的重要指标之一,它包括水平半功率角与垂直半功率角。
分别定义为在水平方向或垂直方向相对于最大辐射方向功率下降一半(3dB)的两点之间的波束宽度。
常用的基站天线水平半功率角有360°、210°、120°、90°、65°、60°、45°、 33°等,垂直半功率角有6.5°、13°、25°、78°等。
前后抑制比是指天线在主瓣方向与后瓣方向信号辐射强度之比,天线的后向180°±30°以内的副瓣电平与最大波束之差,用正值表示。
一般天线的前后比在18~45dB之间。
对于密集市区要积极采用前后比抑制大的天线。
零点填充,基站天线垂直面内采用赋形波束设计时,为了使业务区内的辐射电平更均匀,下副瓣第一零点需要填充,不能有明显的零深。
高增益天线由于其垂直半功率角较窄,尤其需要采用零点填充技术来有效改善近处覆盖。
通常零深相对于主波束大于-26dB即表示天线有零点填充,有的供应商采用百分比来表示,如某天线零点填充为10%,这两种表示方法的关系为:Y (dB)=20lg(X%/100%)如:零点填充10%,即X=10;用dB表示:Y=20lg(10%/100%)=-20dB上副瓣抑制,对于小区制蜂窝系统,为了提高频率复用效率,减少对邻区的同频干扰,基站天线波束赋形时应尽可能降低那些瞄准干扰区的副瓣,提高D/U值(有用和无用信号强度之比),上第一副瓣电平应小于-18dB,对于大区制基站天线无这一要求。
3.极化方式极化是描述电磁波场强矢量空间指向的一个辐射特性,当没有特别说明时,通常以电场矢量的空间指向作为电磁波的极化方向,而且是指在该天线的最大辐射方向上的电场矢量来说的。
电场矢量在空间的取向在任何时间都保持不变的电磁波叫直线极化波,有时以地面作参考,将电场矢量方向与地面平行的波叫水平极化波,与地面垂直的波叫垂直极化波。
电场矢量在空间的取向有的时候并不固定,电场失量端点描绘的轨迹是圆,称圆极化波;若轨迹是椭圆,称之为椭圆极化波,椭圆极化波和圆极化波都有旋相性。
不同频段的电磁波适合采用不同的极化方式进行传播,移动通信系统通常采用垂直极化,而广播系统通常采用水平极化,椭圆极化通常用于卫星通信。
天线的极化方式有单极化天线、双极化天线两种,其本质都是线极化方式。
双极化天线利用极化分集来减少移动通信系统中多径衰落的影响,提高基站接收信号质量的,通常有0°/90°、45°/-45°两种。
对于CDMA频段,水平极化波的传播效果不如垂直极化,因此目前很少采用0°/90°的交叉极化天线。
4.下倾(Downtilt)天线下倾是常用的一种增强主服务区信号电平,减小对其他小区干扰的一种重要手段。
通常天线的下倾方式有机械下倾、电子下倾两种方式。
机械下倾是通过调节天线支架将天线压低到相应位置来设置下倾角;而电子下倾是通过改变天线振子的相位来控制下倾角。
当然在采用电子下倾角的同时可以结合机械下倾一起进行。
电子下倾天线一般倾角固定,即我们通常所说的预置下倾。
最新的技术是倾角可调的电子下倾天线,为区分前面的电子下倾天线,这种天线我们通常称作电调天线。
5.电压驻波比(VSWR)VSWR在移动通信蜂窝系统的基站天线中,其最大值应小于或等于1.5:1。
若Z A 表示天线的输入阻抗,Z0为天线的标称特性阻抗,则反射系数为|Г|=|Z A-Z0||Z A+Z0|,VSWR=1+|Г|1-|Г|,其中Z0为50欧姆。
也可以用回波损耗表示端口的匹配特性,R.L.(dB)=20log|Г|,VSWR=1.5:1时,R.L.= 13.98dB。
天线输入阻抗与特性阻抗不一致时,产生的反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波,其相邻电压最大值和最小值之比就是电压驻波比。
电压驻波比过大,将缩短通信距离,而且反射功率将返回发射机功放部分,容易烧坏功放管,影响通信系统正常工作。
6.端口隔离度对于多端口天线,如双极化天线、双频段双极化天线,收发共用时端口之间的隔离度应大于30dB。
7.功率容量指平均功率容量,天线包括匹配、平衡、移相等其它耦合装置,其所承受的功率是有限的,考虑到基站天线的实际最大输入功率(单载波功率为20W),若天线的一个端口最多输入六个载波,则天线的输入功率为120W,因此天线的单端口功率容量应大于200W(环境温度为65℃时)。
8.天线输入接口为了改善无源交调及射频连接的可靠性,基站天线的输入接口采用7/16DIN-Female,在天线使用前,端口上应有保护盖,以免生成氧化物或进入杂质。
9.无源互调(PIM)所谓无源互调特性是指接头,馈线,天线,滤波器等无源部件工作在多个载频的大功率信号条件下由于部件本身存在非线性而引起的互调效应。
通常都认为无源部件是线性的,但是在大功率条件下无源部件都不同程度地存在一定的非线性,这种非线性主要是由以下因素引起的:不同材料的金属的接触;相同材料的接触表面不光滑;连接处不紧密;存在磁性物质等。
互调产物的存在会对通信系统产生干扰,特别是落在接收带内的互调产物将对系统的接收性能产生严重影响,因此系统中对接头,电缆,天线等无源部件的互调特性都有严格的要求。
我们选用的厂家的接头的无源互调指标可达到-150dBc,电缆的无源互调指标可达到-170dBc,天线的无源互调指标可达到-150dBc。
10.天线尺寸和重量为了便于天线储存、运输、安装及安全,在满足各项电气指标情况下,天线的外形尺寸应尽可能小,重量尽可能轻。
目前运营商对天线尺寸、重量、外观上的要求越来越高,因此在选择天线时,不但要关心其技术性能指标,还应关注这些非技术因素。
一般市区基站天线应该选择重量轻、尺寸小、外形美观的天线,郊区、乡镇天线一般无此要求。
11.风载荷基站天线通常安装在高楼及铁塔上,尤其在沿海地区,常年风速较大,要求天线在36m/s 时正常工作,在55m/s 时不破坏。
天线本身通常能够承受强风,在风力较强的地区,天线通常是由于铁塔、抱杆等原因而遭到损坏。
因此在这些地区,应选择表面积小的天线。
12.工作温度和湿度基站天线应在环境温度-40℃~+65℃范围内正常工作。
基站天线应在环境相对湿度0~100%范围内正常工作。
13.雷电防护基站天线所有射频输入端口均要求直流直接接地。
14.三防能力基站天线必须具备三防能力,即:防潮、防盐雾、防霉菌。
对于全向天线满足天线倒置安装要求,同时满足三防要求。
二.选型中的天线特性考虑1.天线波束宽度与增益之间的关系天线是一种能量集中的装置,在某个方向辐射的增强意味着其他方向辐射的减弱。
通常可以通过水平面波瓣宽度的缩减来增强某个方向的辐射强度以提高天线增益。
在天线增益一定的情况下,天线的水平半功率角与垂直半功率角成反比,其关系可以表示为:Ga=32600/(♌*♒)其中,Ga为天线增益,单位:dBi;♌为垂直半功率角,单位:度;♒为水平半功率角,单位:度。
根据上述公式,当我们已知某一天线的增益和水平半功率角时,可以估算出其垂直半功率角。
例如:某一全向天线,增益11dBi,水平半功率角360 °,其垂直半功率角为:♒=32600/11/360=8.23由于设计和制造工艺上的差异,实际全向天线的垂直半功率角往往比上述计算结果要小。
两者差别越小,说明天线设计得越好。
天线增益、垂直半功率角、水平半功率角三者的关系如图3所示:图3 天线增益与半功率角的关系由此可知,当天线增益较小时,天线的垂直半功率角和水平半功率角通常较大;而当天线增益较高时,天线的垂直半功率角和水平半功率角通常较小。