03TD-LTE天线基础-天线原理及参数.ppt

面 向 未 来 的 教 育 技 术 企 业BeiJing Huatec Information Technology CO.,LTD天线基础 讲师：张强课程内容天线原理及天线原理及参数参数电场电场电场电场电场电场振振子子电波传输方向电波传输方向磁场磁场磁场磁场无线电波基本知识电磁波的传播无线电波基本知识无线电波的波长、频率和传播速度的关系：可用式/表示。在公式中，为速度，单位为米/秒；为频率，单位为赫芝；为波长，单位为米。由上述关系式不难看出，同一频率的无线电波在不同的媒质中传播时，速度是不同的，因此波长也不一样。波长波长天线原理什么是天线？把从导线上传下来的电信号做为无线电波发射到空间.收集无线电波并产生电信号无线通讯系统的关键组成部分之一，选择天线性能直接影响整个通讯系统的运行状态。天线原理-振子导线载有交变电流时，就可以形成电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长短和形状有关.当导线的长度增大到可与波长相比拟时，导线上的电流就大大增加，因而就能形成较强的辐射。通常将上述能产生显著辐射的直导线称为振子。在在 850MHz 1/2 波长振子波长振子最佳最佳在在 890MHz天线振子天线振子在在820MHz天线电参数-工作频段天线总是在一定的频率范围内工作的从降低带外干扰信号的角度考虑,所选天线的带宽刚满足频段要求即可天线电参数-天线增益增益的定义与半波振子或全向辐射器有关。全向辐射器是假设在所有方向上的辐射功率相等。在某一方向的天线增益是该方向上它产生的场强除以全向辐射器在该方向产生的发生强度。天线增益是天线选型时的重要参考指标天线增益的选择与覆盖范围大小有关利用反射板可把辐射能控制聚焦到一个方向反射面放在阵列的一边构成扇形覆盖天线天线电参数-天线增益(顶视)天线天线全向天线定向天线dBmdBm：是一个考证功率绝对值的值，公式为dBm=10lg(功率/1mW)，如我们常用的基站是500mw，换算成dBm就是10lg(500mW/1mW)27dBm（意思是27dB毫瓦）。在通信测试及规划的行业中为负值天线方向性基站天线按照辐射方向图可以分为全向天线和定向天线。全向天线在同一水平面内各方向的辐射强度是相等的，适用于全向小区的覆盖；定向天线在同一水平面的辐射具备了方向性，能量辐射比较集中，适用于扇形小区的覆盖。天线电参数-天线方向性天线电参数-水平波瓣角60(eg)峰值峰值-3dB点点-3dB点点3dB 波束宽度波束宽度定向天线定向天线全向天线全向天线小区覆盖小区覆盖邻小区干扰邻小区干扰天线增益天线增益水平波瓣角水平波瓣角天线电参数-垂直波瓣角15(eg)PeakPeak-3dBPeak-3dB较窄的垂直波瓣角将会产生较多的覆盖盲区;针对特殊的覆盖目标可选用较大的垂直波瓣角定向天线定向天线全向天线全向天线天线电参数-天线分集空间分集空间分集：当两个接收天线间隔一定距离，就可接收到具有不同衰落包络的同一个信号，这两个信号的相关系数小于0.7，就可满足分集接收要求。空间分集对天线安装提出了要求：极化分集极化分集：每个载频的每个扇区使用一个45双极化天线就可以完成分集接收。两个相互垂直的45极化是正交极化，有较好的分集接收能力。天线电参数-极化方式天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向。基站天线通常使用线极化。以大地为基准面，电场矢量垂直于地面为垂直极化（VP），平行于地面为水平极化（HP）。在双极化天线中，通常使用+45和-45正交双线极化。垂直极化垂直极化水平极化水平极化+45度倾斜的极化度倾斜的极化-45度倾斜的极化度倾斜的极化V/H(垂直垂直/水水平平)倾斜倾斜(+/-45)城区采用双线极化天线,可以大大减少天线数目，简化天线工程安装，降低成本，减少了天线占地空间。天线电参数-极化方式在城区，基站数目较多，每个基站的覆盖半径较小，考虑到安装方便，加上城区基站调整可能性比较大，为了保证分集效果，建议采用双极化天线。在郊区和农村，基站数目较少，每个基站覆盖半径较大，采用空间分集对接收效果略有改善，可以采用空间分集的单极化天线。通常情况下，如果没有特殊要求，建议全部选用双极化天线，对施工和后续的调整都比较有利。天线电参数-下倾方式天线下倾方式分为机械下倾和电下倾，而电下倾方式又可分为固定电下倾和可调电下倾。机械下倾天线只在架设时倾斜天线，价格较便宜，多用于下倾角度小于10的环境。电下倾天线价格较贵，其下倾角度范围较大（可大于10），下倾角度较大时天线方向图无明显畸变，天线后瓣也将同时下倾。对于要求下倾角比较大的情况，多采用小角度的固定电下倾天线加上机械下倾方案。天线电参数-下倾方式当天线下倾角超过10度时,天线方向图会严重变形,此时宜选用带电调下倾的天线无下倾无下倾电调下倾电调下倾机械下倾机械下倾 城区天线常选用(固定)电子下倾+机械下倾的下倾方式天线电参数-下倾方式下倾技术的主要目的是倾斜主波束以降低朝邻覆盖区域的辐射电平。在这种情况下，虽然在区域边缘载波电平降低了，但是干扰电平比载波电平降低更多。无下倾无下倾电下倾电下倾机械下倾机械下倾天线电参数-机械下倾方式天线电参数-电下倾方式无下倾无下倾电下倾电下倾天线电参数-下倾方式无下倾无下倾机械下倾机械下倾天线电参数-下倾方式10电下倾10机械下倾6 电下倾+4 机械下倾天线电参数-下倾方式F/B =10 log(前向功率前向功率/后向功率后向功率）typically：25dB 后向功率后向功率前向功率前向功率天线电参数-前后比主瓣最大值与后瓣最大值之比天线电参数-集束天线、多频天线集束天线集束天线多频天线多频天线3G在实施过程中,寻找新的基站将会较2G更加困难,且租金日益昂贵由于环保意识的加强,居民和团体更加不愿看到更多的天线架设在其周边环境共站和共天馈线的需求将会在3G规划中大量提出多频段天线至少支持两个频段的无线收发底板高频段阵子低频段阵子输入接口下倾调节(独立调节)天线电参数-集束天线、多频天线天线电参数-天线抱杆