基站天线是用户终端与基站掌握设备间通信系统的桥梁,广泛应用于GSM蜂窝移动通信和ETS无线接入通信等系统中。通信技术的进展必将带动天线概念的进展。在七十年月的移动通信系统中,由于用户少,较少的载频和少量的基站即可掩盖一个城市的移动通信需求,承受了全向天线或角形反射器天线。随着经济进展,移动终端需求量的急剧增加,旧的基站已不能满足需求,尤其数字蜂窝技术的进展,基站配置需要型天线,以改善市区的多路径衰落、区域安排和多信道联接网络的频率复用。平板式天线由于其剖面低、构造轻松、便于安装、电性能优越等优点被广泛应用于GSM数字蜂窝系统。在80年月中期至90年月中后期,大多承受单极化(VP)天线,而一个扇区需用3副天线如图我面,一个小区通常划分为三个扇区,因此一个小区要用9副天线,天线数目太多给基站建设、安装带来困难,安装费用居高不下,有的站点根本无法安装分集接收天线,即使安装了也无法得到**正确分集接收增益。因此,双极化天线技术应运而生。 天线的极化方式可以是垂直极化或水平极化。上海干扰天线设计
天线垂直的波瓣宽度一般与该天线所相应方向上的覆盖半径有关。所以,在一定范围内经过对天线垂直度(俯仰角)的调整,能够到达改善小区覆盖质量的目的,这也是我们在网络优化中经常采用的一种手段。主要涉及两个方面水平波瓣宽度和垂直平面波瓣宽度。水平平面的半功率角(H-PlaneHalfPowerbeamwidth):(45°,60°,90°等)定义了天线水平平面的波束宽度角度越大,在扇区交界处的覆盖越好,但当提升天线倾角时,十越轻易发生波束畸变,形成越区覆盖。角度越小,在扇区交界处覆盖越差。提升天线倾角能够在移动程度上改善扇区交界处的覆盖,而且相对而言,不轻易产生对其他小区的越区覆盖。在市中心基站因为站距尔,天线倾角天,应该采用水平平面的半功率角小的天线,郊区选用水平平面的半功率角大的天线;垂直平面的半功率角(-PlaneHalfPowerbeamwidth):(48933°15°,8°)定义了天线垂直平面的波束宽度。垂直平面的半功率角越小,偏离主波束方向时信号衰减越快,在越轻易经过调整天线倾角精确控制覆盖范围。 西安测试设备天线安装天线的天线阻抗是指其输入端的电阻和电抗。
天线增益是用来衡量天线朝一种特定方向收发信号的能力,它是选择基站天线**主要的参数之一。一般来说,增益的提升主要依托减小垂直面对辐射的波瓣宽度,而在水平面上保持全向的辐射性能。天线增益对移动通信系统的运营质量极为主要,因为它决定蜂窝边沿的信号电平。增长增益就能够在一拟定方向上增大网络的覆盖范围,或者在拟定范围内增大增益余量。任何蜂窝系统都是一种双向过程,增长天线的增益能同步降低双向系统增益预算余量。另外,表征天线增益的参数有dBd和dBidBi是相对于点源天线(全向天线)的增益,在各方向的辐射是均匀的;dBd相对于对称阵子(偶极子)天线的增益dBi=dBd+。相同的条件下,增益越高,电波传播的距离越远。一般地,GSM定向基站的天线增益为18dBi。
天线作为辐射或接收无线电波的部件而应用于任何一个无线电系统之中,其作用是将发射机送来的高频电流(或导波)有效地转换为无线电波并传送到特定的空间区域:或者将特定的空间区域发送过来的无线电波有效地转换为高频电流而进入接收机。前者称为发射天线后者称为接收天线,这取决于无线电系统的功能要求,天线本身同时兼备发射和接收的功能,因此在理论上和分析设计上并不需作特别区分。天线的辐射原理可通过图3-1予以描述:图中上半部分为终端开路的理想平行传输线,它连接到交变的射频信号源上,因此平行传输线上的交变电流可以在其周围产生交变的电磁场。然而,由于双导线之间的距离远远小于工作波长,在双导线的任意横截面位置上,两根导线上的电流始终是振幅相等、方向相反(相位相差180度)。因此,两根导线在离开本身较远的空间任一点处产生的场彼此抵消,电磁能量于是被束缚于双导线的附近区域,形成一个保守系统(传输线)。 天线的增益是衡量天线接收或发送信号能力的指标。
全球蜂窝系统基本上都使用的一项波束处理技术,即波束倾斜技术。该技术的主要目的是倾斜主波束以压缩朝复用频率的蜂窝方向的辐射电平而增加载干比的值。在这种情况下,虽然在区域边缘载波电平降低了,但是干扰电平比载波电平降低得更多,所以总的载干比是增加了。从严格意义上来说,波束倾斜并不是真正的赋形波束技术,但是用途却是相同的。目前,使波束下倾的方法有两种。一种是电调下倾,通过改变天线阵的激励系数来调整波束的倾斜情况。还有一种就是机械调整,改变天线的下倾角。天线的天线极化应与信号源的极化匹配。芯片 天线放大器
天线的安装位置和方向对其性能有重要影响。上海干扰天线设计
在移动无线电环境中信号衰落会产生严重问题。随着移动台的移动,瑞利衰落随信号瞬时值快速变动,而对数正态衰落随信号平均值(中值)变动。这两者是构成移动通信接收信号不稳定的主要因素,它使接收信号**地恶化了。虽然通过增加发信功率、天线尺寸和高度等方法能取得改善,但采用这些方法在移动通信中比较昂贵,有时也显得不切实际:而采用分集方法即在若干个支路上接收相互间相关性很小的载有同一消息的信号,然后通过合并技术再将各个支路信号合并输出,那么便可在接收终端上**降低深衰落的概率。通常在接收站址使用分集技术,因为接收设备是无源设备,所以不会产生任何干扰。分集的形式可分为两类,一是显分集,二是隐分集。下面*讨论显分集,它又可以分为基站显分集与一般显分集两类。 上海干扰天线设计