基站被广泛应用于GSM数字蜂窝通信系统、ETS无线接入系统等陆地通信领域,不同领域使用不同类型的天线,其设计标准也不同。移动通信中的基站是相对于移动台而言的。一般来说基站是固定的,但也有半固定和车载基站。所谓半固定基站是指基站位置常常变动,但并不需要在运动中通信。车载基站通无水印常用于车队的车辆调度中心,它本身需要在运动中通信。本文所涉及的*指固定的基站天线。设计基站天线要考虑的重要事项。虽然狭义的天线设计是电设计,但实际上,它包括了很多领域,而重要的是由系统设计要求得出天线硬件技术条件。为了确定硬件技术条件,就必需比较电气和机械性能以及折中处理性能和本钱。有时候性能和本钱考虑是***位的,而其次位才确定电气的机械设计。 天线的工作原理基于电磁感应和辐射原理。河北测试设备天线LNA
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。 河北接收天线芯片厂家天线的材料可以是金属、塑料或复合材料等。
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。
天线设计生要依靠一些***的数学方法和计算机关心设计 [CAD]。**的方法是有限差分时域法(FDTD),这种方法允许辐射构造为任意外形并由多层不同材料构成。对于基站天线,通常分为定向天线和全向天线,在HF,VHF 频段的基站天线及 UHF 频段的全向天线均属线型构造天线,通常用矩量法分析设计;UHF 以上的定向天线大多承受线形振子或贴层鼓励的平板式构造,可以用矩量法和几何绕射理论(GTD 混合法)分析计算,但实际上这类平板型天线完全可以用HP 和 Ansoft 公司推出的 HFSS 软件仿真。借助于设计阅历或简洁理论分析HFSS 很简洁求得这类天线的单元电气特性,利用天线原理的组阵方法可以推得**正确设计结果。天线是一种用于接收或发送无线电信号的装置。
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,因此在GSM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。 天线可以用于卫星通信、雷达系统等领域。江苏信噪比天线暗室
天线的天线选择还需要考虑天线的重量和尺寸等因素。河北测试设备天线LNA
天线方向图是天线辐射出的电磁波在自由空间存在的范围是表达天线方向性的特征曲线,即天线在各个方向上所具有的发射或接受电磁波能力的图形。波瓣宽度是定向天线常用的一种很主要的参数,它是指天线的辐射图中低于峰值3dB处所成夹角的宽度(天线的辐射图是度量天线各个方向收发信号能力的一种指标,一般以图形方式表达为功率强度与夹角的关系)方向图一般都有两个或多种瓣,其中辐射强度比较大的瓣称为主瓣,其他的瓣称为副瓣或旁瓣。参见图,在主瓣比较大辐射方向两侧,辐射强度降低3dB(功率密度降低二分之一)的两点间的夹角定义为波瓣宽度(又称宽度或主瓣宽度或半功率角或波瓣角)。波瓣宽度越窄方向性越好,作用距离越远,抗干扰能力越强。 河北测试设备天线LNA