通信-天线选型及优化

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1、通信-天线的选型及优化本文由青雨空庭贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。!"#!江西通信科技$%&’()*+,-./+0"112-+3,4+"-53+6-3678639-":".;文章编号!!""#$"#%""&"""#"#$"""$$""天线的选型及优化承冈李俊南昌!中国联通江西分公司"江西!!""#$#移动通信系统中!空间无线信号的接收"发射都是依靠系统天线来实现的!因此!天线在移动通信网络中有着举足轻重的作用#网络规划建设初期天线的选型!以及日后运维工作中天线系统的配置调整!都将直接影

2、响整个网络的运行质量!由此可见!天馈系统的优化是整个无线系统优化的基础和保证$以下我们将首先从读懂天线规格说明书中的主要性能指标入手!来简要谈谈天线的选型及在网优中参数的调整$来表示天线的立体方向图$理想辐射单元为点源天线!它在各方向上辐射强度相等!辐射没有方向性!方向图是个球体$而单一对称振子具有的方向图为椭圆的面包圈形$$"波束宽度表征了天线在指定方向上辐射功率的集中程度的重要参数!可分为&’(波束宽度和%)’(波束宽度$&’(波束宽度指在天线主瓣的两侧!相对于天线最大功率值!当功率强度下降到$&’(时的两点间的夹角$该夹角即半功率角$%

3、)’(波束宽度的定义同理$波束宽度根据方向的不同!可分为垂直面和水平面$例如较为常用的*+,定向天线水平&’(波瓣宽度为-.’!它在/$0’的小区边沿!天线辐射功率要比最大辐射方向上低1!/0’2$!"#$%&’()*+对于天线的认识可首先从天线的主要参数入手!这些参数包括%方向性!频率范围&宽度’"增益!极化方式!输入阻抗!反射损耗!前后比!隔离度!波束宽度及三阶交调等$&"频率范围"频率带宽无论是发射天线还是接收天线!他们都有一定的工作频率范围!在此频率范围中心时天线所能传送的功率最大!越是偏离这个中心频率!他所传送的功率越小$对频率带宽

4、的定义有两种标准%一是天线增益下降&’(是的频率带宽!另一是指在允许驻波比范围内的工作频率带宽$移动通信中是按后一种标准定义!即驻波比3/4.时的工作带宽$例如!通常*+,5%"方向性天线方向性是指天线向一定方向辐射电磁波的能力$对于接收天线而言!方向性表示天线对不同方向传来的电磁波所具有的接收能力$天线的方向性的特性曲线通常用方向图表示$方向图是表征天线辐射特性空间角度关系的图形!同样说明天线在空间各个方向上所具有的发射或接收电磁波的能力$通常!用水平和垂直这两个具有最大辐射方向的平面方向图100,天线的频率范围为670(1-0,89!频率

5、带宽为10,89$""增益增益是指在相同输入功率"相同距离条件下"天收稿日期!!""#$"%$"&!’

6、#$%"&"’()*+!相同的条件下"增益越高"电波传播的距离越远!一般习惯采用"&$来表征天线的增益!-%极化方式天线极化方式是以辐射&或接收’电磁场的电场矢量方向的不同加以区分的"当电场强度方向垂直于地面时"此电波就称为垂直极化波$当电场强度方向平行于地面时"此电波就称为水平极化波!天线极化方式可分为线极化"圆极化和椭圆极化!线极化又分为水平极化"垂直极化和F+"极化!由于电波的特性"水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流"极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减!因此"一般移动通信中多采用垂直极化或F+"极化

7、方式!还有一点容易忽视"就是垂直极化方式虽不易产生极化电流"避免了能量的大幅衰减"但垂直极化波易受天气"特别是受下雨的影响"也会造成电磁波能量的损失!F+"双极化天线是组合了CF+和BF+两副极化方向相互正交的天线"兼收发双模"即避免了水平极化和垂直极化天线的不足"又节省的天线数量"还因其采用极化正交的方式"确保了天线良好的隔离度!而且其空间分集效果较单极化的空间分集效果高出约E"8的增益!+%输入阻抗输入抗是指天线在天线和馈线的连接点"即馈电点上感应的信号电压和电流之比!输入阻抗包括电阻分量和电抗分量"因电抗分量会减少有效信号的功率"所以必

8、须尽量使其电抗分量为零"使天线的输入阻抗为纯电阻!一般移动通信天线的输入阻抗有+,!和-+!两种!.%反射损耗和驻波比理论上"当馈线和天线的阻抗完全匹配时"天馈通路