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從增益到輻射參數(shù)，剖析5G時(shí)代基站天線將發(fā)生哪些變化
發(fā)布時(shí)間：
2019-10-09 17:13
天線選擇的關(guān)鍵參數(shù)
基站天線如同整個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)的觸角,在通信過程中起著舉足輕重的作用。選擇基站天線時(shí)關(guān)鍵要以下的一些參數(shù):
1.天線增益:增益是指在輸入功率相等的條件下,實(shí)際天線與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的平方之比,即功率之比。增益一般與天線方向圖有關(guān),方向圖主瓣越窄,后瓣、副瓣越小,增益越高。
2.前后比:前后瓣最大電平之比,它用來(lái)描述定向特性。
3.波束寬度:在方向圖中通常都有兩個(gè)瓣或多個(gè)瓣,其中最大的瓣稱為主瓣,其余的瓣稱為副瓣。主瓣兩半功率點(diǎn)間的夾角定義為天線方向圖的波瓣寬度?；蚍Q為半功率(角)瓣寬。如下圖所示:
4.下傾角:指定向平板天線的下傾角度,主要用于控制干擾及增強(qiáng)覆蓋。
5.極化:天線輻射的電磁場(chǎng)的電場(chǎng)方向就是天線的極化方向,通常有垂直極化、水平極化、+ 45度傾斜的極化、- 45度傾斜的極化等極化方式。
天線選擇原則
不同類型的基站需要選擇不同類型的天線,選擇的依據(jù)主要就是上述技術(shù)參數(shù)。比如全向站就是采用了各個(gè)水平方向增益基本相同的全向型天線,而定向站就是采用了水平方向增益有明顯變化的定向型天線。我國(guó)很可能要先在一些有需求的大、中城市建以重點(diǎn)城市為中心的第三代移動(dòng)通信覆蓋區(qū),而不是一開始就建設(shè)全國(guó)覆蓋范圍的3G。所以我們重點(diǎn)看一下城區(qū)、郊區(qū)和這三類有代表性的地區(qū)基站天線的選擇原則。
市區(qū)基站的天線選擇
在人口比較密集的城區(qū),基站分布較密,要求單基站覆蓋范圍小,盡量減少越區(qū)干擾,提高頻率復(fù)用率。天線的選擇原則如下:
極化方式:由于市區(qū)基站選址困難,天線安裝空間受限,一般選用雙極化天線;
方向性:市區(qū)主要考慮減少相鄰小區(qū)干擾,一般選用定向天線;
半功率波束寬度:為控制小區(qū)的覆蓋范圍、抑制干擾,一般選用水平半功率波束寬度為60～65°的天線;
天線增益:由于市區(qū)一般不要求大的覆蓋范圍,同時(shí)為減少天線體積和重量,有利于安裝和降低成本,建議選用中等增益的天線(15dBi左右);
下傾角:市區(qū)天線一般都要設(shè)置一定的下傾角,電調(diào)天線在下傾角的調(diào)整方面不會(huì)有,但對(duì)機(jī)械下傾天線,需選擇下傾角調(diào)整范圍更大的天線。
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2021-01-20 14:48
3G~4G 是無(wú)源天線的時(shí)代，天線主要構(gòu)成部件包括饋線接頭、天線振子、移相器、電機(jī)、天線罩和反射板等部件，天線材料主要以五金和塑料為主，無(wú)源天線毛利率持續(xù)走低
2021-01-20 14:44
天線是一種換能器件，它將電能轉(zhuǎn)換為電磁能，然后輻射到自由空間，或者將自由空間的電磁能轉(zhuǎn)換為電能。因此，轉(zhuǎn)換效率是考量天線性能的重要指標(biāo)。根據(jù)天線設(shè)計(jì)方式不同還有諧振頻率，帶寬，增益，駐波比，特征阻抗等考量指標(biāo)，根據(jù)天線原理不同還有極化方式等考量指標(biāo)。
2021-01-19 16:06
天線總是在一定的頻率范圍(頻帶寬度)內(nèi)工作，其取決于指標(biāo)的要求。滿足指標(biāo)要求的頻率范圍即為天線的工作頻率。各種無(wú)線制式不同，運(yùn)營(yíng)商使用的頻段也不一樣，需要選擇合適頻段的天線。
2021-01-19 15:56
天線的諧振頻率會(huì)因?yàn)橹車煌碾姶怒h(huán)境而改變（介電常數(shù)影響），且電磁波隨著頻率的增加其繞射能力變差，難以穿過障礙物，故天線使用與周圍環(huán)境相關(guān)性強(qiáng)，需要附近無(wú)高大建筑物阻擋，周圍空間無(wú)強(qiáng)電磁干擾，吸盤天線怎么安裝信號(hào)好，這樣才能發(fā)揮其輻射和接收遠(yuǎn)方信號(hào)的作用。
2021-01-15 11:55
小基站是一種從產(chǎn)品形態(tài)、發(fā)射功率、覆蓋范圍等方面，都相比傳統(tǒng)宏基站小得多（一般質(zhì)量在2-10kg 之類）的基站設(shè)備，同時(shí)也可以看作是低功率的無(wú)線接入點(diǎn)，既可使用許可頻率，也可融合WIFI 使用非許可頻率接入技術(shù)。小基站的功率一般在50mw-5w，覆蓋范圍在10-200 米。相比之下，宏基站的覆蓋范圍可以達(dá)到數(shù)公里。
2021-01-14 15:38
5G天線結(jié)構(gòu)與造價(jià)大有不同，從天線的結(jié)構(gòu)看，5G 射頻實(shí)現(xiàn)了從“RRU+天線”向有源天線AAU 的轉(zhuǎn)變。在目前廣泛應(yīng)用的分布式基站中，RRU 與BBU 分離并通過饋線與天線相連。Massive MIMO 技術(shù)將天線變成一體化有源天線AAU（Active Antenna Unit）。AAU 集成了RRU 與傳統(tǒng)天線的功能，數(shù)字接口獨(dú)立控制每個(gè)天線振子，構(gòu)成主動(dòng)式天線陣列。由于射頻單元不再需要饋線和RRU相連，而是直接用光纖連接BBU，此前令人困擾的饋電損耗趨于零。同時(shí)，有源天線的部署變得更加容易，可以安裝在諸如路燈、電線桿等場(chǎng)合，從而減少站點(diǎn)租賃和運(yùn)營(yíng)成本。
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