基站天线原理(基于移动通信技术).pdf

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1、天线原理天线定义日常应用的基本原则°什么是天线?-天线是基站/馈缆与自由空间之间的有效接口。是电磁能和空间电磁场之间的转换设备-它是在空间上和频率上具有选择性的能量接收器和发射器。BaseStationAntennaSystemsAugust2007PRIVATEANDCONFIDENTIALPRIVATEANDCONFIDENTIAL©ANDREWCORPORATION3/06©ANDREWCORPORATION3/06天线的构成半波偶极子F0(MHz)λ(Meters)λ(Inches)3010.0393.6ò辐射单元¼λ803.75147.6ò馈电网络1

2、601.8773.82801.0742.2ò反射器4600.6525.7ò引向器8000.3814.8F0¼λ9600.3112.317000.186.9520000.155.9PRIVATEANDCONFIDENTIALPRIVATEANDCONFIDENTIAL©ANDREWCORPORATION3/06©ANDREWCORPORATION3/06增益dBd与dBi电压驻波比VSWRGoodVSWRisonlyonecomponentofanefficientantenna.ReturnPowerPowerVSWRLoss(dB)Reflected(%)T

3、rans.(%)1.00∞0.0100.01.1026.40.299.81.2020.80.899.2一个半波偶极子的辐射图象一个各向同向的辐射器向所有的方向辐射等同的能量1.3017.71.798.31.4015.62.897.2同偶极子相比的天线的增益以“dBd”表示1.5014.04.096.0同各向同性辐射器相比的天线的增益以“dBi”表示2.009.511.188.92.15dB例如:3dBd=5.15dBi偶极子的增益高2.15dBPRIVATEANDCONFIDENTIALPRIVATEANDCONFIDENTIAL©ANDREWCORPORAT

4、ION3/06©ANDREWCORPORATION3/061天线场图赋形天线场图赋形(Continued)ApertureVerticalHorizontalofDipolesPatternPattern°4个偶极子垂直排列，将提升增益，且波束宽度变窄.°产生小的旁瓣SingleDipole4DipolesVerticallyStacked排列的原则°在同一直线上垂直排列.°振子间距离接近0.9波长（非电调天线）.°振子的数目增加一倍，增益增加3dB,垂直波束宽度减少一半.PRIVATEANDCONFIDENTIALPRIVATEANDCONFIDENTIAL

5、©ANDREWCORPORATION3/06©ANDREWCORPORATION3/06增益与长度的关系增益与波束宽度的关系25252.2.π.LW.2900022.5eG10log.G10log.Az.El222.5BWBW20λ2017.517.5151512.5Gain(dBi)12.510Gain(dBi)107.557.52.5502.524681012141618202224262830ElevationHalfPowerBeamwidth(deg)065?AzimuthBeamwidth012345678910111213141590?Azimu

6、thBeamwidthAntennaLenth(wavelengths)110?AzimuthBeamwidth65?AzBW90?AzBW120?AzBWPRIVATEANDCONFIDENTIALPRIVATEANDCONFIDENTIAL©ANDREWCORPORATION3/06©ANDREWCORPORATION3/06偶极子的设计偶极子ElementsDipole1800/1900/UMTSDiversity(XPol)DirectedDipole™DirectedDipole™SingleDipoleCrossedDipolePatch800/9

7、00MHzMARDirectedDipole™MicrostripAnnularRingPRIVATEANDCONFIDENTIALPRIVATEANDCONFIDENTIAL©ANDREWCORPORATION3/06©ANDREWCORPORATION3/062馈电网络微带馈电网络ò馈线ò电介质–印刷电路技术–承受功率相对较低ò空气微带ò空气ò电介质微带–底板上安装金属带–不使用焊接–激光切割技术PRIVATEANDCONFIDENTIALPRIVATEANDCONFIDENTIAL©ANDREWCORPORATION3/06©ANDREWCORPORAT

8、ION3/06空气微带馈电网络电介质微