眾所周知,在無線電通信系統運行的過程中,天線主要用于對無線電波的接受和輸送,它是無線電通信系統中不可缺少的部件之一。但是,它是怎樣來接受和發射無線電波的呢?為此我們就要對天線的工作原理進行詳細的分析。天線的工作原理主要和磁場的變化有著十分密切的關系,而所謂的磁場變化則是指有電場引起的,磁場作用于電場所發生的電磁波變化,其中電磁波的波動具有輻射性,可以用來對信息的傳遞,而天線這是通過對輻射出來的電磁波進行感知,讓電磁波在傳播的過程中,具有一定的方向性,從而滿足電磁波信息接收的相關要求。天線的選擇應根據具體的應用需求進行。華南2D場形圖天線設計
對應不同的波束下傾方法,天線分為電調天線和機械天線。電調天線采用機械加電子方法下傾15°后,天線方向圖形狀改變不大,主方向覆蓋距離明顯縮短,整個天線方向圖都在本基站扇區內,增加下傾角度,可以使扇區覆蓋面積縮小,但不會產生干擾,這樣的方向圖是我們需要的。電調天線有兩種,一種是預設固定電氣下傾角天線;另外一種是可以在現場根據需要進行電氣下傾角調整的天線,下面描述的是后一種電調天線。而機械天線下傾15°后,天線方向圖形狀改變很大,從沒有下傾時的鴨梨形變為紡錘形,雖然主瓣方向覆蓋距離明顯縮短,但是整個天線方向圖不是都在本基站扇區內,在相鄰基站扇區內也會收到該基站的信號,造成干擾。造成這種情況的原因是:電調天線與地面垂直安裝(可以選擇0°~5°機械下傾),天線安裝好以后,在調整天線下傾角度過程中,天線本身不動,是通過電信號調整天線振子的相位,改變水平分量和垂直分量的幅值大小,改變合成分量場強強度,使天線的覆蓋距離改變,天線每個方向的場強強度同時增大或減小,從而保證在改變傾角后,天線方向圖形狀變化不大。 華南相位中心天線功分器天線的安裝位置和方向對其性能有重要影響。
無線天線可分為全向天線、定向天線、扇形天線、平板天線等類型。其中全向天線適在各無線接點距離較近、需要覆蓋較多數量無線設備及客戶端的場合,但這些設備的增益大多較小,信號傳遞距離較短。定向天線包括八木定向天線、角型定向天線、拋物面定向天線等品種,適在各無線接點位置距離很遠,并且無線接入點集中、數量較少且位置固定的環境。這種天線具有信號傳遞距離長、能量匯聚能力強的特點。扇形天線可以多角度的覆蓋,如果無線接入點集中在該天線的覆蓋范圍內,可考慮選購此類天線,它具有能量定向和匯聚功能。平板天線的角度范圍可分為30度和15度,比扇形天線的信號覆蓋范圍小,但它的能量匯聚能力更強,可用在無線接入點相對較遠、更為集中的環境。
在移動通信系統中,天線的作用就是建立各無線之間的無線傳輸線路。為了保證基站與業務區域內的移動站之間的通信,在該業務區域內,無線電波的能量應盡可能的均勻輻射,并且天線增益應盡可能高。由于業務區域的寬度范圍已經確定,所以不能通過壓扁水平面波束寬度來提高天線增益,垂直線陣天線能有效地提高天線增益。在蜂窩系統中,基站天線的增益通常在7--15dBd之間。多信道通信是提高通信容量,改善頻率復用的**常用措施。這就要求具有寬頻帶特性及合分路功能。目前國內的GSM蜂窩系統中基站設備頻帶寬度為890--960MHz,其中890--915MHz用于收信,935-960MHz用于發信,天線帶寬要求大于8%,帶內VSWR小于。當天線既放射又接收時,就會產生無源交調,因而增加交調干擾。由于用戶的急劇增加,通信信道缺乏已成為城市通信的嚴峻問題,因此猛烈地要求使用頻率復用技術。雖然蜂窩系統具有利用頻率復用技術的優勢,但其有效性依靠于基站天線的輻射方向圖。主波束傾斜和波束賦形技術有效地促進了頻率復用。 天線的尺寸和形狀可以根據頻率進行優化。
基站被廣泛應用于GSM數字蜂窩通信系統、ETS無線接入系統等陸地通信領域,不同領域使用不同類型的天線,其設計標準也不同。移動通信中的基站是相對于移動臺而言的。一般來說基站是固定的,但也有半固定和車載基站。所謂半固定基站是指基站位置常常變動,但并不需要在運動中通信。車載基站通無水印常用于車隊的車輛調度中心,它本身需要在運動中通信。本文所涉及的*指固定的基站天線。設計基站天線要考慮的重要事項。雖然狹義的天線設計是電設計,但實際上,它包括了很多領域,而重要的是由系統設計要求得出天線硬件技術條件。為了確定硬件技術條件,就必需比較電氣和機械性能以及折中處理性能和本錢。有時候性能和本錢考慮是***位的,而其次位才確定電氣的機械設計。 天線是一種用于接收或發送無線電信號的裝置。上海模塊天線校準
天線可以是室內安裝的,也可以是室外安裝的。華南2D場形圖天線設計
全球蜂窩系統基本上都使用的一項波束處理技術,即波束傾斜技術。該技術的主要目的是傾斜主波束以壓縮朝復用頻率的蜂窩方向的輻射電平而增加載干比的值。在這種情況下,雖然在區域邊緣載波電平降低了,但是干擾電平比載波電平降低得更多,所以總的載干比是增加了。從嚴格意義上來說,波束傾斜并不是真正的賦形波束技術,但是用途卻是相同的。目前,使波束下傾的方法有兩種。一種是電調下傾,通過改變天線陣的激勵系數來調整波束的傾斜情況。還有一種就是機械調整,改變天線的下傾角。華南2D場形圖天線設計