天馈子系统是移动通信系统的射频前端,通常包括天线、微波无源器件、传输线和连接器(通常是射频同轴线和同轴连接器)等无源部件,其作用是一方面将来自发射机的射频信号转化为电磁波并辐射至自由空间,另一方面将空间电磁波转化为射频信号并匹配地传送至接收机。在特殊的移动通信系统中,为了增加和延伸覆盖距离,也常常在天馈子系统内加入塔顶放大器。塔顶放大器虽然属于有源电路,但从应用的考虑也可以归纳到天馈子系统进行讨论。本章包含天线、微波无源器件、塔顶放大器的基本概念和应用,在第二版中,出于篇幅考虑,删除了射频电缆及连接器一节,同时,再版过程中,TD-SCDMA试商用网络正在建设之中,TD智能天线也得到了广泛的应用,此次再版对智能天线技术作了相应的扩充。 天线的材料可以是金属、塑料或陶瓷等。深圳安装天线LNA
随着移动通信用户的增加,当系统的容量到达极限时,安排给移动通信的频率渐渐由30M比提高到50MH、150MH、250MHZ、450MHz、800MHz和1800M比。频率的变化相应的也使天线的设计方法有所变化。在任何特定设计中,只有一些目标是可以实现的,必需把多种状况作为**的整体来对待。但是有些要求总是必需考虑的因素。例如,简洁操作掌握和比较好使用且易获得的材料,直接关系到产品的外观和生产,在某种意义上讲也关系到产品的销售量固然,产品首先必需满足通信性能的要求。基站天线属于一种开放式场效应辐射装置,它所包含的场分析及数值分析极其简单,因此作为应用程序,不能一味去追求理论分析,否则将会占用大量时间,而工作上却不允许这样,天线设计师应不断总结工作阅历,允许利用仿真软件,准确快速地设计出天线。 广东3D场形图天线安装天线的天线功率是指其能够处理的最大功率。
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。增益显然与天线方向图有密切的关系,方向图主瓣越窄,副瓣越小,增益越高。天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力,它是选择基站天线**重要的参数之一。一般来说,增益的提高主要依靠减小垂直面向辐射的波瓣宽度,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行质量极为重要,因为它决定蜂窝边缘的信号电平。增加增益就可以在一确定方向上增大网络的覆盖范围,或者在确定范围内增大增益余量。任何蜂窝系统都是一个双向过程,增加天线的增益能司时减少双向系统增益预算余量。另外,表征天线增益的参数有Bd和dBi。DBi是相对于点源天线的增益,在各方向的辐射是均匀的;dBd相对于对称阵子天线的增益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,全向的为11dBi。
天线接收信号的原理是基于电磁感应的原理。当电磁波经过天线时,其中的电场和磁场会产生变化,从而诱导出一个微弱的电流。这个电流被称为感应电流。天线的设计和结构会影响其对不同频率的电磁波的接收效果,一般来说,天线的长度应该与要接收的电磁波的波长相当。这是因为当天线的长度为波长的一半时,电磁波的电场和磁场在天线上的变化就会比较大化,从而产生比较大的感应电流。这种长度被称为共振长度接收到的感应电流会被放大,然后经过处理电路转换成可用的信号。这个信号可以是音频信号、视频信号或其他形式的信号取决于所使用的设备和接收台的用途。总之,天线通过感应电流来接收电磁波信号。天线的设计和结构决定了其接收特定频率电磁波的能力,而后续的处理电路则将感应电流转化为可用的信号。 天线可以是宽带天线,也可以是窄带天线,根据需要选择不同类型的天线。
对应不同的波束下倾方法,天线分为电调天线和机械天线。电调天线采用机械加电子方法下倾15°后,天线方向图形状改变不大,主方向覆盖距离明显缩短,整个天线方向图都在本基站扇区内,增加下倾角度,可以使扇区覆盖面积缩小,但不会产生干扰,这样的方向图是我们需要的。电调天线有两种,一种是预设固定电气下倾角天线;另外一种是可以在现场根据需要进行电气下倾角调整的天线,下面描述的是后一种电调天线。而机械天线下倾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,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,造成干扰。造成这种情况的原因是:电调天线与地面垂直安装(可以选择0°~5°机械下倾),天线安装好以后,在调整天线下倾角度过程中,天线本身不动,是通过电信号调整天线振子的相位,改变水平分量和垂直分量的幅值大小,改变合成分量场强强度,使天线的覆盖距离改变,天线每个方向的场强强度同时增大或减小,从而保证在改变倾角后,天线方向图形状变化不大。 天线的天线极化可以是垂直极化、水平极化或圆极化等。合肥2D场形图天线原理
天线的天线选择还需要考虑天线的耐候性和耐久性等因素。深圳安装天线LNA
自适应阵天线一般采用4~16天线阵元结构,阵元间距1/2波长,若阵元间距过大,则接收信号彼此相关程度降低,太小则会在方向图形成不必要的栅瓣,故一般取半波长。阵元分布方式有直线型、圆环型和平面型。自适应天线是智能天线的主要类型,可以实现全向天线,完成用户信号接收和发送自适应阵天线系统采用数字信号处理技术识别用户信号到达方向,并在此方向形成天线主波束。自适应阵天线根据用户信号的不同空间传播方向提供不同的空间信道,等同于信号有线传输的线缆,有效克服了干扰对系统的影响。目前,国际上已经将智能天线技术作为一个三代以后移动通信技术发展的主要方向之一,一个具有良好应用前景且尚未得到充分开发的新技术,是第三代移动通信系统中不可缺的关键技术之一。 深圳安装天线LNA