基站使用的天线分为发射天线和接收天线, 且有全向和定向之分,一般可有下列三种配置 方式:发全向、收全向方式;发全向、收定向 方式;发定向、收定向方式。从字面上我们就 能够理解每种方式的不同,发全向主要负责全 方位的信号发送;收全向自然就是全方位的接 收信号了;定向的意思是只朝一个固定的角 度进行发送和接收。正常的情况下,频道数较少 的基站(如位于郊区)常采用发全向、收全向方 式,而频道数较多的基站采用发全向、收定向 的方式,且基站的建立也比郊区更为密集。
2.天线的极化方式 所谓天线的极化,就是指天线辐射时形成的 电场强度方向。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。由于电波 的特性,决定了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,而 垂直极化方式则不易产生极化电流,从而避免了 能量的大幅衰减,保证了信号的有效传播。因此, 在移动通信系统中,一般均采用垂直极化的传播 方式。
板状天线是根据极高的品质衡量准则而设计、制造, 工作于824-890MC或1800-1900MC频带。具有 优良性能的单极化、双极化系列板状天线dB, 也能够准确的通过需要,选择天线的波束倾斜角度。 多用于微波 接力通信。
3.双极化天线。 双极化天线°两副极化方向相互正交的天线并同时工作 在收发双工模式下,因此其最突出的优点是节省 单个定向基站的天线数量;一般GSM数字移动通信 网的定向基站(三扇区)要使用9根天线根天线(空间分集,一发两收),如果使 用双极化天线根天线;同时由 于在双极化天线°的极化正交性可以保 证45°和-45°两副天线之间的隔离度满足互调 对天线dB),因此双极化 天线cm;
另外,双极化天线具有电调天线的优点,在移 动通信网中使用双极化天线同电调天线一样,可 以降低呼损,减小干扰,提高全网的服务质量。 若使用双极化天线,由于双极化天线对架设安 装要求不高,不需要征地建塔,只需要架一根直 径20cm的铁柱,将双极化天线按相应覆盖方向固 定在铁柱上即可,从而节省基建投资,同时使基 站布局更加合理,基站站址的选定更加容易。
合理选择GSM基站天线 在基站选择天线的过程中,要根据真实的情况 选不一样的天线。在山区和在平原不一样, 在市区、县城、乡镇不一样。在网络初期和 后期又所不同。不同地理位置的基站其设站目 的不同,有的是未解决信号覆盖,有的是为了 吸收话务,因此选用天线要考虑到基站的实际 需求。例如市区基站如果选用了高增益单极化 天线倍,而实际效果反而不如 低增益双极化天线。
三、低话务密度区 在乡镇和农村,话务密度较低,设基站的主 要目的是未解决网络覆盖问题,基站的配置 一般为全向站或小配置定向站。全向天线应选 择增益较大的,定向天线应选择半功率波瓣宽 度为90°、增益为17dBi以上的垂直极化定向天 线。 选用大角度定向天线是为了能够更好的保证扇区边缘地 带的信号覆盖,例如半波宽度为65°、增益为 17dBi的定向天线dBi, 而半波宽度为90°、增益为17dBi的定向天线dBi。
移动通信系统是有线与无线的综合体,它是 移动网络在其覆盖范围内,通过空中接口 (无线)将移动台与基站联系起来,并进而 与移动交换机相联系(有线)的一个综合的 复合体。而在移动通信系统中,空间无线信 号的发射和接收都是依靠移动天线来实现的。 因此,天线对于移动通信网络来说,起着举 足轻重的作用,如果天线的选择不好,或者 天线的参数设置不当,都会直接影响到整个 移动通信网络的运行质量。尤其在基站数量 多,站距小,载频数量多的高话务量地区, 天线选择及参数设置是否合适,对移动通信 网络的干扰,覆盖率,接通率及全网服务质 量有很大影响。
它由馈源大栅格反射面组合而成,反射面可根 据用户想要设计,具有增益高,半功率角窄, 抗风强度好等特点, 可用于移动电话直放站和 微波系统使用。
射频抛物面栅状天馈系统模块设计安装天线可拆装 栅状抛物面,并可分割小块运输,以方便搬运 和贮存。特点:栅状抛物面天线具有承风面积 小、益高、方向性好等优点,可用于直放站、 微波 接力通信、散射通信移动通信中。
移动通信系统中,天线的作用就是在 其中至少有一个是移动站的无线电站 之间建立无线电传输线路。有两种类 型的移动通信系统:一类是发射机和 接收机直接通信,另一类是发射机和 接收机通过某基站进行通信。目前用 的比较多的是后面那种情况。
任何类型天线Km/h的风力负载, 天线的连接头处一般应在天线的下面。天线应有防结冰性 能。 GSM移动通信基站天线具有如下特殊技术:
二、中话务密度区 市郊和县城属于中话务密度区,此地区的基 站既要求有一定的容量,又要求有一定的覆盖 范围,这样的一种情况下可优先考虑半功率波瓣宽度为 65°、增益为13-17dBi之间的垂直极化定向天 线。 选用单极化天线,是由于双极化天线是利用 两付天线的极化正交性来获得天线分集增益的, 而只有在轴线附近角度才可能正真的保证极化的正交性, 偏差轴线越远正交性就越差,分集增益就越低, 所以在扇区的边缘双极化天线,而单极化天线是利用空间分集来实现接收 增益的,只要两付天线°范围内均可获得理想的接收增益。
驻波比:它是行波系数的倒数,其值在1到无穷 大之间。驻波比为1,表示完全匹配;驻波比为 无穷大表示全反射,完全失配。在移动通信系 统中,一般要求驻波比小于1.5。 回波损耗:它是反射系数绝对值的倒数,以分 贝值表示。回波损耗的值在0dB的到无穷大之间, 回波损耗越大表示匹配越差,回波损耗越大表 示匹配越好。0表示全反射,无穷大表示完全匹 配。在移动通信系统中,一般要求回波损耗大 于14dB。
实践证明:机械天线°变化时,其天线方向图稍有变 形但变化不大;当下倾角度在10°-15°变化时,其天 线方向图变化较大;当机械天线°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, 这时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,从而导致非常严重的系统内干扰。另外, 在日常维护中,如果要调整机械天线下倾角度,整个系 统要关机,不能在调整天线倾角的同时进行监测;机械 天线调整天线下倾角度非常麻烦,通常要维护人员爬 到天线安放处做调整;机械天线的下倾角度是通过计 算机模拟分析软件计算的理论值,同实际最佳下倾角度 有一定的偏差;机械天线°, 三阶互调指标为-120dBc。
实践证明,电调天线°变化时,其 天线方向图与机械天线的大致相同;当下倾角度在5°10°变化时,其天线方向图较机械天线的稍有改善;当 下倾角度在10°-15°变化时,其天线方向图较机械天 线的变化较大;当机械天线°后,其天线方向图 较机械天线的明显不同,这时天线方向图形状改变不大, 主瓣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, 但不产生干扰,这样的方向图是我们应该的,因此采用 电调天线能够降低呼损,减小干扰。另外,电调天线允 许系统在不停机的情况下对垂直方向性图下倾角进行调 整,实时监测调整的效果,调整倾角的步进精度也较高 (为0.1°),因此能对网络实现精细调整;电调天 线dBc,较机械天线dBc, 有利于消除邻频干扰和杂散干扰。
天线.天线.天线.天线.天线.天线的输入阻抗 天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与 输入电流的比值。天线与馈线的连接,最佳情 形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性 阻抗,这时馈线终端没有功率反射,馈线上没 有驻波,天线的输入阻抗随频率的变化比较平 缓。天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中 的电抗分量,使电阻分量尽可能地接近馈线的 特性阻抗。匹配的优劣一般用四个参数来衡量, 即反射系数,行波系数,驻波比和回波损耗, 四个参数之间有固定的数值关系,我们一般用 的较多的是驻波比和回波损耗。
移动通信天线的技术发展很快,最初中国主要 使用普通的定向和全向型移动天线,后来普遍使 用机械天线,现在一些省市的移动网已经开始使 用电调天线.机械天线。 所谓机械天线,即指用机械调整下倾角度的 移动天线。机械天线与地面垂直安装好以后,如 果因网络优化的要求,需要调整天线背面支架的 位置改变天线的倾角来实现。在调整过程中,虽 然天线主瓣方向的覆盖距离明显变化,但天线垂 直分量和水平分量的幅值不变,所以天线方向图 容易变形。
* 采用压低上半球近旁瓣和零值填充技术实现完美的方向图赋形。 * 天线阻抗设计为带内良好匹配,带外急剧恶化,来提升抗干扰 性。 * 关键辐射部件采用优良的导电材料和三防措施,确保天线电性 能的稳定性。 * 馈电网络采取直流接地技术,提供良好的雷电保护。 * 馈电系统无导致交调干扰的接点。 * 通过特殊处理和避免不同金属材料连接,以防电耦腐蚀。 * 采用低损耗高屏蔽的馈线以提高天线电性能。 * 采用高精密的模具生产,确保批生产的一致性。 * 采用抗紫外线辐射、耐高低温、韧性高、密封性好的护罩,提 高天线的常规使用的寿命。 * 天线安装架设方便,调整灵活。
四、特殊地区 对于铁路、公路沿线,如果话务量很小可以 使用全向基站配置,配备双向天线;如果话务 量较大,能够正常的使用两小区定向基站配置,配备2 付65°的双极化天线;如果既要覆盖铁路、公 路又要覆盖某一方向的村庄,且话务量较低, 则能够正常的使用全向基站配置,配备大角度的弱定 向天线。
智能天线 智能天线综合了几种干扰控制技术,有助于 运营商更好利用其不多的射频(RF) 频谱和现有 蜂窝站址网络基础设施。智能天线以一系列高 增益、窄波束的天线取代现有基站天线。用智 能天线系统取得的性能增益主要来自于系统提 供的载波-干扰比的显著提高。这种天线阵能 改善对来自手机信号的接收,同时干扰比120 天 线或全向天线小得多。 智能天线设计吸收了复杂的波束转换算法和 RF信号处理软件。对每次呼叫,软件算法决定 保持最佳质量信号的几个波束,而系统持续不 断更新其波束选择,来保证用户在通话时长 内获得最佳质量。
一般情况下,市区属于高话务密度区,为了增大无线容 量,所以基站间距较小,基站的覆盖范围要求也较小,在这 种情况下能选用半功率波瓣宽度为65°、增益在11-15dBi 之间的双极化定向天线°极化低增益天线. 虽然一个扇区的理想覆盖范围是120°,而65°天线°之外的增益衰退很快,在120°的边缘其衰减超过了 10dB,但因基站的覆盖范围较小,所以其多径反射信号足以 覆盖该扇区的边缘地带;同时,市区基站较密集,其它基站 的信号也可覆盖此区域。 2. 因基站覆盖范围较小,采用双极化天线可完全满 足要求,且双极化天线安装方便,造价低廉。 3. 低增益天线的垂直面半功率波瓣宽度较大,对所辖 区域可实现较平滑覆盖,同时低增益天线占用空间小,成本 也较低。
2.电调天线。 所谓电调天线,即指使用电子调整下倾角度的 移动天线。电子下倾的原理是通过改变共线阵天 线振子的相位,改变垂直分量和水平分量的幅值 大小,改变合成分量场强强度,从而使天线的垂 直方向性图下倾。由于天线各方向的场强强度同 时增大和减小,保证在改变倾角后天线方向图变 化不大,使主瓣方向覆盖距离缩短,同时又使整 个方向性图在服务小区扇区内减小覆盖面积但又 不产生干扰。