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Page1〔1〕基站天線的分類(lèi)〔2〕基站天線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)〔3〕基站天線的關(guān)鍵指標(biāo)〔4〕美化環(huán)境天線舉例提綱〔1〕基站天線的分類(lèi)提綱1Page2基站天線全向天線定向天線按照水平方向圖的特性劃分按照極化特性劃分單極化天線按照極化特性劃分單極化天線雙極化天線水平極化垂直極化按照極化方向劃分垂直/水平極化+/-45

正交極化按照極化方向劃分單極化天線多為垂直極化雙極化天線多為+/-45度交叉極化〔1〕基站天線的分類(lèi)-指標(biāo)特性基站天線全向天線定向天線按照水平方向圖的特性劃分按照極化特性2Page3〔1〕基站天線的分類(lèi)-指標(biāo)特性全向天線在水平面內(nèi)的所有方向上輻射出的電波能量都是相同的,但在垂直面內(nèi)不同方向上輻射出的電波能量是不同的。定向天線在水平面與垂直面內(nèi)的所有方向上輻射出的電波能量都是不同的。單極化天線多為垂直極化天線,其振子單元的極化方向?yàn)榇怪狈较?。雙極化天線多為45度角線極化天線,其振子單元為左45度與右45度線極化交叉擺放的振子。垂直極化天線雙極化天線〔1〕基站天線的分類(lèi)-指標(biāo)特性垂直極化天線雙極化天線3Page4〔1〕基站天線的分類(lèi)-應(yīng)用場(chǎng)景按照應(yīng)用場(chǎng)景分:室外基站定向板狀天線室外基站全向天線室內(nèi)全向吸頂天線室內(nèi)定向壁掛天線試驗(yàn)用全向車(chē)載天線車(chē)載天線室外基站全向天線室外基站定向天線室內(nèi)定向壁掛天線室內(nèi)全向吸頂天線〔1〕基站天線的分類(lèi)-應(yīng)用場(chǎng)景按照應(yīng)用場(chǎng)景分:車(chē)載天線室外基Page5普通天線由以下幾部分構(gòu)成:天線罩、單元陣列、反射板、饋電網(wǎng)絡(luò)、接頭、隔離片;對(duì)于電調(diào)天線,還有移項(xiàng)器。

〔2〕天線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)普通天線由以下幾部分構(gòu)成:天線罩、單元陣列、反射板、饋電網(wǎng)絡(luò)5Page6〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-基本原理天線主要用來(lái)接收UE發(fā)射過(guò)來(lái)的上行信號(hào)和發(fā)射基站輸出的下行信號(hào)。從實(shí)質(zhì)上講天線是一種轉(zhuǎn)換器,它可以把在封閉的傳輸線中傳輸?shù)碾姶挪ㄞD(zhuǎn)換為在空間中傳播的電磁波,也可以把在空間中傳播的電磁波轉(zhuǎn)換為在封閉的傳輸線中傳輸?shù)碾姶挪?。右圖顯示了傳輸線向天線結(jié)構(gòu)的演變過(guò)程〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-基本原理天線主要用來(lái)接收UE發(fā)射過(guò)來(lái)6Page7〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)項(xiàng)目名稱(chēng)指標(biāo)頻率范圍(MHz)2300~25002500~2700極化方式(°)±45°天線增益(dBi)16.517dBi水平波瓣寬(°)65±660±6垂直波瓣寬(°)7.57前后比(dB)≥25隔離度(dB)≥30輸入阻抗(Ω)50電壓駐波比≤1.5接口N-型陰頭×2最大功率(w)200閃電保護(hù)直流接地尺寸(mm)875×176×63支撐桿(mm)φ48~φ135〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)項(xiàng)目名稱(chēng)指標(biāo)頻率范圍(MHz)23007Page8〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-增益定義Gain增益是指在輸入功率相等的條件下,實(shí)際天線與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的平方之比,即功率之比。天線作為一種無(wú)源器件(本文不包含有源天線),其增益的概念與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,但天線本身并沒(méi)有增加所輻射信號(hào)的能量,它只是通過(guò)天線振子的組合并改變其饋電方式把能量集中到某一方向。增益是天線的重要指標(biāo)之一,它表示天線在某一方向能量集中的能力。表示天線增益的單位通常有兩個(gè):dBi、dBd。兩者之間的關(guān)系為:。國(guó)標(biāo)在規(guī)格書(shū)中允許0.5dBi的誤差影響因素天線增益不但與振子單元數(shù)量有關(guān),還與水平波束寬度和垂直波束寬度有關(guān)。一般振子單元數(shù)量越多增益越大,水平波束寬度越窄增益越大,垂直波束寬度越小增益越大。.理論上,如果天線增益要增加3dB,陣子數(shù)量要增加一倍,即天線長(zhǎng)度增加一倍對(duì)系統(tǒng)的影響覆蓋距離選型建議中等增益天線(15~18dBi),在城區(qū)適合使用,一方面這種增益天線的體積和尺寸比較適合城區(qū)使用;另一方面,在較短的覆蓋半徑內(nèi)由于垂直面波束寬度較大使信號(hào)更加均勻。高增益天線(>18dBi),在進(jìn)行廣覆蓋時(shí)通常采用此種天線。用于高速公路、鐵路、隧道、狹長(zhǎng)地形廣覆蓋。

〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-增益定義增益是指在輸入功率相等的條件Page9dBi定義為:實(shí)際的方向性天線(包括全向天線)相對(duì)于各向同性天線能量集中的相對(duì)能力,“i”即表示各向同性——Isotropic。dBd定義為:實(shí)際的方向性天線(包括全向天線)相對(duì)于半波振子天線能量集中的相對(duì)能力,“d”即表示偶極子——Dipole?!?〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-增益一個(gè)對(duì)稱(chēng)振子具有面包圈形的方向圖輻射

一個(gè)各向同性的輻射器在所有方向具有相同的輻射一個(gè)天線與對(duì)稱(chēng)振子相比較的增益用“dBd”表示一個(gè)天線與各向同性輻射器相比較的增益用“dBi”表示例如:3dBd=5.15dBi2.15dBdBi定義為:實(shí)際的方向性天線(包括全向天線)相對(duì)于各向同性9Page10一個(gè)對(duì)稱(chēng)振子垂直面方向圖4個(gè)對(duì)稱(chēng)振子

垂直面方向圖〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-增益對(duì)于全向天線,只要將面包圈壓扁就可以了,對(duì)于定向天線,還要加入反射板,讓能量向集中的方向輻射(如左圖示)一個(gè)對(duì)稱(chēng)振子立體方向圖-面包圈4個(gè)對(duì)稱(chēng)振子立體方向圖-被壓扁的面包圈一個(gè)對(duì)稱(chēng)振子水平面方向圖4個(gè)對(duì)稱(chēng)振子水平面方向圖一個(gè)對(duì)稱(chēng)振子4個(gè)對(duì)稱(chēng)振子

垂直面方向圖〔3〕基站天線關(guān)鍵指10Page11〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-極化定義Polarization極化是描述電磁波場(chǎng)強(qiáng)矢量空間指向的一個(gè)輻射特性,當(dāng)沒(méi)有特別說(shuō)明時(shí),通常以電場(chǎng)矢量的空間指向作為電磁波的極化方向,而且是指在該天線的最大輻射方向上的電場(chǎng)矢量來(lái)說(shuō)的。電場(chǎng)矢量在空間的取向在任何時(shí)間都保持不變的電磁波叫直線極化波,有時(shí)以地面作參考,將電場(chǎng)矢量方向與地面平行的波叫水平極化波,與地面垂直的波叫垂直極化波。電場(chǎng)矢量在空間的取向有的時(shí)候并不固定,電場(chǎng)失量端點(diǎn)描繪的軌跡是圓,稱(chēng)圓極化波;若軌跡是橢圓,稱(chēng)之為橢圓極化波,橢圓極化波和圓極化波都有旋相性。不同頻段的電磁波適合采用不同的極化方式進(jìn)行傳播,移動(dòng)通信系統(tǒng)通常采用垂直極化,而廣播系統(tǒng)通常采用水平極化,橢圓極化通常用于衛(wèi)星通信。

國(guó)標(biāo)垂直極化、+/-45度交叉極化影響因素振元的擺放,目前天線單元主要由振子(偶極子)和微帶縫隙天線兩種類(lèi)型組成,偶極子的極化方向與振子軸線相同,縫隙天線的極化方向與縫隙長(zhǎng)度方向軸線相同,因此極化方向比較容易判斷。對(duì)系統(tǒng)的影響當(dāng)來(lái)波的極化方向與接收天線的極化方向不一致時(shí),在接收過(guò)程中通常都要產(chǎn)生極化損失。所以,根據(jù)移動(dòng)通信的特點(diǎn),基站天線一般采用垂直極化或者+/-45度交叉極化,最大限度的減少極化損失選型建議在需要分集增益的情況下,選用雙極化天線,否則選用單極化天線〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-極化定義極化是描述電磁波場(chǎng)強(qiáng)矢量空間Page12

基站天線的極化方式有單極化天線、雙極化天線兩種,其本質(zhì)都是線極化方式。

〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-極化基站天線的極化方式有單極化天線、雙極化天線兩種,其本質(zhì)12Page13垂直極化波要用具有垂直極化特性的天線來(lái)接收;水平極化波要用具有水平極化特性的天線來(lái)接收;右旋圓極化波要用具有右旋圓極化特性的天線來(lái)接收;而左旋圓極化波要用具有左旋圓極化特性的天線來(lái)接收。當(dāng)來(lái)波的極化方向與接收天線的極化方向不一致時(shí),在接收過(guò)程中通常都要產(chǎn)生極化損失,例如:當(dāng)用圓極化天線接收任一線極化波,或用線極化天線接收任一圓極化波時(shí),都要產(chǎn)生3分貝的極化損失,即只能接收到來(lái)波的一半能量;雙極化天線利用極化分集來(lái)減少移動(dòng)通信系統(tǒng)中多徑衰落的影響,提高基站接收信號(hào)質(zhì)量的,通常有0°/90°、45°/-45°兩種。對(duì)于UHF頻段,水平極化波的傳播效果不如垂直極化,因此目前很少采用0°/90°的交叉極化天線?!?〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-極化傾斜(+/-45°)垂直極化波要用具有垂直極化特性的天線來(lái)接收;水平極化波要用具13Page14

天線輻射的電磁場(chǎng)在固定距離上隨角坐標(biāo)分布的圖形,稱(chēng)為方向圖。用輻射場(chǎng)強(qiáng)表示的稱(chēng)為場(chǎng)強(qiáng)方向圖,用功率密度表示的稱(chēng)之功率方向圖,用相位表示的稱(chēng)為相位方向圖。在移動(dòng)通信工程中,通常用功率方向圖來(lái)表示。天線方向圖是空間立體圖形,但是通常用兩個(gè)互相垂直的主平面內(nèi)的方向圖來(lái)表示,稱(chēng)為平面方向圖。一般叫作垂直面方向圖和水平面方向圖。就水平面方向圖而言,有全向天線與定向天線之分。還有一些特殊的定向天線,如心形(定向天線)、8字形天線(雙向天線)等。天線具有的方向性本質(zhì)上是通過(guò)振子的排列以及各振子饋電相位的變化來(lái)獲得的,在原理上與光的干涉效應(yīng)十分相似。因此會(huì)在某些方向上能量得到增強(qiáng),而某些方向上能量被減弱,即形成一個(gè)個(gè)波瓣(或波束)和零點(diǎn)。能量最強(qiáng)的波瓣叫主瓣,上下次強(qiáng)的波瓣叫第一旁瓣,依次類(lèi)推。對(duì)于定向天線,還存在后瓣。下面是一定向天線的水平及垂直面方向圖?!?〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-方向圖定義天線輻射的電磁場(chǎng)在固定距離上隨角坐標(biāo)分布的圖形,稱(chēng)為方14Page15〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-水平波瓣寬度定義Half-powerbeamwidthCopolar+45°/–45°(Horizontal)水平方向相對(duì)于最大輻射方向功率下降一半(3dB)的兩點(diǎn)之間的波束寬度。在方向圖中通常都有兩個(gè)瓣或多個(gè)瓣,其中最大的瓣稱(chēng)為主瓣,其余的瓣稱(chēng)為副瓣。主瓣兩半功率點(diǎn)間的夾角定義為天線方向圖的波瓣寬度。稱(chēng)為半功率(角)瓣寬。主瓣瓣寬越窄,則方向性越好,抗干擾能力越強(qiáng)。水平方向圖反映了天線在水平面上的輻射特性,如理想全向天線的水平方向圖是一個(gè)圓。一般水平方向圖是按最大輻射方向的電場(chǎng)幅度值進(jìn)行歸一的。常用的基站天線水平波束寬度有360°(全向天線)、120°、90°、65°(60°)、33°等國(guó)標(biāo)32+/-4;65+/-6;90+/-8;120+/-10影響因素基站天線的水平面波瓣寬度與天線的寬度尺寸有關(guān),水平面波瓣寬度越寬,天線的寬度越小,比如WCDMA天線若水平面波瓣寬度為65度,天線的寬度約為150mm,而水平面波瓣寬度為32度的天線其寬度約為300mm對(duì)系統(tǒng)的影響覆蓋范圍選型建議全向天線--郊區(qū)或農(nóng)村大區(qū)制的站型,用戶(hù)密度低,用戶(hù)量少,要求覆蓋范定向天線:65-城區(qū)65、90、120-郊區(qū)33-高速公路〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-水平波瓣寬度定義水平方向相對(duì)于最大輻Page16水平波瓣寬度的定義:〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-水平波瓣寬度60°(eg)峰值-3dB點(diǎn)-3dB點(diǎn)3dB波束寬度32°(eg)Peak-3dB-3dB水平波瓣寬度的定義:〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-水平波瓣寬度60Page17〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-解讀方向圖(2)

〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-垂直波瓣寬度定義Half-powerbeamwidthCopolar+45°/–45°(Vertical)在垂直面方向圖上,在最大輻射方向的兩側(cè)輻射功率下降3dB的兩個(gè)方向之間的夾角為垂直面波瓣寬度。垂直方向圖反映了天線在垂直面上的輻射特性。垂直方向圖也是按最大輻射方向的電場(chǎng)幅度值進(jìn)行歸一的。對(duì)于定向天線,主瓣上側(cè)的副瓣應(yīng)盡可能的小,因?yàn)樘蟮纳细卑陼?huì)使較多的干擾進(jìn)入系統(tǒng),影響通信質(zhì)量。國(guó)標(biāo)垂直面波束寬度有6.5°、7°、10°、16°等,不同廠家天線設(shè)計(jì)風(fēng)格不同,會(huì)存在一些差異。影響因素基站天線的垂直面波瓣寬度與天線的長(zhǎng)度尺寸有關(guān),垂直面波瓣寬度越寬,天線的長(zhǎng)度越小,比如WCDMA天線若垂直面波瓣寬度為6.5度,天線的高度約為1.4m,而垂直面波瓣寬度為13度的天線其高度約為0.66m。對(duì)系統(tǒng)的影響寬的垂直波瓣寬度覆蓋比較均勻。選型建議一般水平波瓣寬度和增益確定下來(lái),垂直波瓣寬度就固定了。所以垂直波瓣寬度不作為主要選型依據(jù)?!?〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-解讀方向圖(2)

〔3〕基站天線關(guān)鍵Page18〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-垂直波瓣寬度某全向天線增益與垂直波瓣寬度的關(guān)系〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-垂直波瓣寬度某全向天線增益與垂直波瓣18Page19〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-上第一副瓣抑制定義VerticalPattern–sidelobesuppressionforfirstsidelobeabovemainbeam對(duì)于基站天線,人們常常要求它的垂直面方向圖中,主瓣上方第一旁瓣盡可能弱一些。這就是所謂的上旁瓣抑制?;镜姆?wù)對(duì)象是地面上的移動(dòng)電話用戶(hù),指向天空的輻射是毫無(wú)意義的。對(duì)于小區(qū)制蜂窩系統(tǒng),為了提高頻率復(fù)用效率,減少對(duì)鄰區(qū)的同頻干擾,基站天線波束賦形時(shí)應(yīng)盡可能降低那些瞄準(zhǔn)干擾區(qū)的副瓣,提高D/U值(有用和無(wú)用信號(hào)強(qiáng)度之比),上第一副瓣電平應(yīng)小于-18dB,對(duì)于大區(qū)制基站天線無(wú)這一要求。國(guó)標(biāo)無(wú)特殊要求,如果網(wǎng)絡(luò)對(duì)第一副瓣有要求,建議小于-18dB影響因素每個(gè)輻射單元饋電的幅度相位分布對(duì)系統(tǒng)的影響特殊情況下的鄰區(qū)同頻干擾,一般不會(huì)有影響選型建議不要求〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-上第一副瓣抑制定義對(duì)于基站天線,人們Page20〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-上第一副瓣抑制上旁瓣抑制下旁瓣主瓣尾瓣天線〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-上第一副瓣抑制上旁瓣抑制下旁瓣主瓣尾20Page21〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-下第一零點(diǎn)填充定義(Nullfill)基站天線垂直面內(nèi)采用賦形波束設(shè)計(jì)時(shí),為了使業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)的輻射電平更均勻,下副瓣第一零點(diǎn)需要填充,不能有明顯的零深。高增益天線由于其垂直波束寬度較窄,尤其需要采用零點(diǎn)填充技術(shù)來(lái)有效改善近處覆蓋。通常零深相對(duì)于主波束大于-26dB即表示天線有零點(diǎn)填充,有的供應(yīng)商采用百分比來(lái)表示,如某天線零點(diǎn)填充為10%,這兩種表示方法的關(guān)系為:Y(dB)=20log(X%/100%)如:零點(diǎn)填充10%,即X=10;用dB表示:Y=20log(10%/100%)=-20dB

國(guó)標(biāo)無(wú)要求,如果網(wǎng)絡(luò)對(duì)第一副瓣有要求,建議零深相對(duì)于主波束大于-26dB影響因素每個(gè)輻射單元饋電的幅度相位分布對(duì)系統(tǒng)的影響在天線增益及水平波束寬度選定后,垂直波束寬度一般來(lái)說(shuō)也是確定的。但有時(shí)也會(huì)從垂直方向的覆蓋要求進(jìn)行考慮,如基站建在建在山上,而要覆蓋的地區(qū)在山下的地方,就宜選用垂直波束很寬的天線進(jìn)行覆蓋,垂直波束寬度在20°左右的天線。垂直波瓣越窄,一般意味著天線增益越高,定向性越好,但同時(shí)天線的零深效應(yīng)會(huì)越明顯,注意采取預(yù)置下傾或零點(diǎn)填充技術(shù)來(lái)解決零點(diǎn)問(wèn)題。

選型建議不要求,可用預(yù)置電下傾來(lái)解決〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-下第一零點(diǎn)填充定義(Nullfil21Page22上旁瓣抑制下副瓣零值填充主瓣尾瓣天線遠(yuǎn)區(qū)副瓣〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-下第一零點(diǎn)填充上旁瓣抑制下副瓣零值填充主瓣尾瓣天線遠(yuǎn)區(qū)副瓣〔3〕基站天線關(guān)22Page23〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-前后比定義Front-to-backratio該指標(biāo)只對(duì)定向天線有意義。指天線前向最大輻射方向的功率密度與后向±30度范圍內(nèi)的最大輻射方向的功率密度的比值。前后比反映天線對(duì)后向干擾的抑制能力。一般的基站天線該指標(biāo)要求達(dá)到25dB。前后比越大,天線的后向輻射(或接收)越小。前后比F/B的計(jì)算十分簡(jiǎn)單F/B=10log{(前向功率密度)/(后向功率密度)}

國(guó)標(biāo)33度水平波瓣寬度(>27dB),65度水平波瓣寬度(>25dB),90度水平波瓣寬度(>23dB)影響因素每個(gè)輻射單元饋電的幅度相位分布對(duì)系統(tǒng)的影響鄰區(qū)干擾選型建議一般情況下達(dá)到國(guó)標(biāo)要求即可,而在某些應(yīng)用條件下,天線的前后比不宜太高,如在進(jìn)行高速公路覆蓋時(shí),基本上都是快速移動(dòng)用戶(hù),基站采用兩扇區(qū)進(jìn)行覆蓋,若天線的前后比太低的話由于兩扇區(qū)的交疊深度很小會(huì)不利于切換的正常進(jìn)行。

〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-前后比定義該指標(biāo)只對(duì)定向天線有意義。23Page24〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-前后比前向功率后向功率以dB表示的前后比=10log

典型值為25dB左右目的是有一個(gè)盡可能小的反向功率(前向功率)(反向功率)〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-前后比前向功率后向功率以dB表示的前24Page25〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-下傾定義Tilt波束下傾:由于覆蓋或網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的需要,基站天線的俯仰面波束指向需要調(diào)整,如果完全依賴(lài)機(jī)械調(diào)節(jié),當(dāng)機(jī)械調(diào)節(jié)角度超過(guò)垂直面半功率波束寬度時(shí),基站天線的水平面波束覆蓋將變形(要求機(jī)械下傾角度不要超過(guò)天線垂直面的半功率波束寬度),影響扇區(qū)的覆蓋控制。目前電子波束下傾主要有以下幾種:(1)固定波束電下傾。(2)手動(dòng)連續(xù)可調(diào)波束電下傾。(3)有線遠(yuǎn)控波束俯角電調(diào)。國(guó)標(biāo)下傾角精度+/-1.5度影響因素機(jī)械下傾:安裝件電下傾:每個(gè)輻射單元的饋電幅度和相位對(duì)系統(tǒng)的影響波束下傾范圍選型建議小角度下傾可選擇機(jī)械下傾,大角度下傾選擇預(yù)置電下傾或者電調(diào)天線〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-下傾定義波束下傾:由于覆蓋或網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化25Page26水平方向天線下傾角主瓣天線實(shí)體〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-下傾(1)固定波束電下傾。天線設(shè)計(jì)時(shí),通過(guò)控制輻射單元的幅度和相位,使天線主波束偏離天線陣列單元取向的法線方向一定的角度(如:3°、6°、9°等),并與機(jī)械下傾配合,可以使天線附角調(diào)節(jié)范圍達(dá)到18-20°;(2)手動(dòng)連續(xù)可調(diào)波束電下傾?;咎炀€設(shè)計(jì)時(shí)采用可調(diào)移相器,獲得主波束指向連續(xù)調(diào)節(jié),不包括機(jī)械調(diào)節(jié),可以達(dá)到0-10°的電調(diào)范圍。(3)有線遠(yuǎn)控波束俯角電調(diào)。該類(lèi)型基站天線在設(shè)計(jì)時(shí)增加了微型伺服系統(tǒng),通過(guò)精密電機(jī)控制移相器達(dá)到遙控調(diào)節(jié)目的,由于增加了有源控制電路,天線可靠性下降,同時(shí)防雷問(wèn)題變得復(fù)雜。下圖為電下傾示意圖,天線本身不傾斜:水平方向天線下傾角主瓣天線實(shí)體〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-下傾(26Page27無(wú)下傾時(shí)在饋電網(wǎng)絡(luò)中路徑長(zhǎng)度相等有下傾時(shí)在饋電網(wǎng)絡(luò)中路徑長(zhǎng)度不相等〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-下傾下面示意圖為電下傾的實(shí)現(xiàn)方式:無(wú)下傾時(shí)有下傾時(shí)〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-下傾下面示意圖為電下27Page28兩種下傾方式方向圖對(duì)比:〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-下傾無(wú)下傾電下傾機(jī)械下傾兩種下傾方式方向圖對(duì)比:〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-下傾無(wú)下傾電28Page29〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-下傾下圖為不同下傾角時(shí)水平方向圖的變化情況,可以看到:機(jī)械調(diào)整下傾角時(shí),當(dāng)傾角較大,雖然天線主瓣方向的覆蓋距離明顯變化,但與天線主瓣垂直的方向的信號(hào)幾乎沒(méi)有改變,所以天線方向圖嚴(yán)重變形,水平波束寬度隨著下傾角的增大而增大。〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-下傾下圖為不同下傾角時(shí)水平方向圖的變Page30〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-端口隔離度定義Isolation,betweenports對(duì)于多端口天線,如雙極化天線、雙頻段雙極化天線,收發(fā)共用時(shí)端口之間的隔離度應(yīng)大于30dB,該指標(biāo)影響兩個(gè)極化通道間的干擾抑制能力。

隔離代表饋送到一種極化的信號(hào)在另外一種極化中出現(xiàn)的比例國(guó)標(biāo)>28dB影響因素多方面的綜合因素對(duì)系統(tǒng)的影響通道間的干擾選型建議符合國(guó)標(biāo)要求〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-端口隔離度定義對(duì)于多端口天線,如雙極30Page31下圖示意隔離度的計(jì)算方法,左端口為輸入端口,輸入1W功率,耦合到右端口的功率為1mW〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-端口隔離度1000mW(即1W)1mW在這種情況下的隔離為10log(1000mW/1mW)=30dB下圖示意隔離度的計(jì)算方法,左端口為輸入端口,輸入1W31Page32〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-電壓駐波比(回波損耗)定義VSWR當(dāng)饋線和天線匹配時(shí),高頻能量全部被負(fù)載吸收,饋線上只有入射波,沒(méi)有反射波。饋線上傳輸?shù)氖切胁?,饋線上各處的電壓幅度相等,饋線上任意一點(diǎn)的阻抗都等于它的特性阻抗。而當(dāng)天線和饋線不匹配時(shí),也就是天線阻抗不等于饋線特性阻抗時(shí),負(fù)載就不能全部將饋線上傳輸?shù)母哳l能量吸收,而只能吸收部分能量。入射波的一部分能量反射回來(lái)形成反射波。國(guó)標(biāo)<1.5影響因素阻抗匹配對(duì)系統(tǒng)的影響電壓駐波比過(guò)大,將影響輸出功率從而縮短通信距離,而且反射功率將返回發(fā)射機(jī)功放部分,容易燒壞功放,影響通信系統(tǒng)正常工作。天饋系統(tǒng)VSWR過(guò)大還會(huì)影響峰均比較高的峰值功率對(duì)前端濾波器的功率擊穿能力。選型建議符合國(guó)標(biāo)〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-電壓駐波比(回波損耗)定義當(dāng)饋線和天32Page339.5W80

ohms50ohms朝前:10W返回:0.5W這里的反射損耗為10log(10/0.5)=13dBVSWR是反射損耗的另一種計(jì)量〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-電壓駐波比(回波損耗)9.5W80

ohms50ohms朝前:10W返回:33Page34〔3〕基站天線關(guān)鍵指標(biāo)-電壓駐波比(回波損耗)

電壓駐波比(VSWR)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響:VSWR反射功率比輻射功率減少減少百分比

3.025%2.15dB40%2.011%0.86dB18%1.8

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