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新型全向吸頂天線主要技術(shù)特性--飛宇信
發(fā)布時間:
2019-08-26 17:18
一、概述
早在 3G 試驗網(wǎng)建設初期,研究人員就發(fā)現(xiàn):3G 信號衰減快、穿透損耗大、繞射能力差,在室內(nèi)分布系統(tǒng)中,2G、3G 信號覆蓋不能同步,3G 信號覆蓋范圍小、盲點和弱區(qū)多。這些問題是3G 信號頻率高所致,通常被認為是不可逾越的技術(shù)障礙。要獲得良好的3G 室內(nèi)信號,唯有增加天線密度。所以,對3G 室內(nèi)分布系統(tǒng),業(yè)界普遍認同“小功率、多天線”的設計原則。然而,這一原則雖然解決了3G 信號覆蓋問題,卻帶來了建設投資成倍增加和大規(guī)模的2G 室內(nèi)分布系統(tǒng)改造,同時,還導致更嚴重的2G 信號泄漏。
通過長期觀察、測試和研究,我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)全向吸頂天線存在一些技術(shù)缺陷,如高頻信號向天線正下方聚集,信號分布不均勻、不穩(wěn)定等。高頻信號聚集效應是導致3G 等高頻信號快速衰減和覆蓋半徑小的真正技術(shù)原因。經(jīng)過對寬帶天線的技術(shù)研究、反復實驗和不斷改進,我們研發(fā)出了寬帶、高效、節(jié)能和環(huán)保的新型全向吸頂天線。
新型全向吸頂天線拓寬了工作頻帶,降低了高頻信號電磁輻射,單天線覆蓋面積擴大一倍以上,改善了信號覆蓋均勻度,克服了技術(shù)障礙,彌補了缺陷,提高覆蓋效率,大大簡化了3G 室內(nèi)分布系統(tǒng),改變了3G 室分建設基本原則,實現(xiàn)了全頻段、多網(wǎng)絡同步覆蓋,避免了重復建設,提高了室分資源的利用率,有效提升了整個室內(nèi)分布系統(tǒng)整體效率和室內(nèi)網(wǎng)絡質(zhì)量,節(jié)約了大量的網(wǎng)絡建設投資和運營成本,降本增效、節(jié)能降耗、低碳環(huán)保,社會效益和經(jīng)濟效益顯著。
二、新型全向天線吸頂天線主要技術(shù)特性
新型全向吸頂天線檢測技術(shù)指標見表 1。在覆蓋半徑邊緣對應的85°輻射角,天線高頻段增益比低頻段增益高1dB~2dB,對比傳統(tǒng)全向吸頂天線,平均增益提高了4.22dB,有效擴大了高頻信號覆蓋范圍,加上3G 系統(tǒng)CDMA 技術(shù)優(yōu)勢,使2G、3G 信號覆蓋范圍基本一致,改變了“小功率、多天線”的3G 室分設計原則。
高頻信號輻射最強對應天線下方30°輻射角,天線高頻段平均增益為-5.5dB,對比傳統(tǒng)全向吸頂天線,平均增益降低了10dB,有效降低了電磁輻射,提高了最小耦合損耗,因此,降低了輻射,提高了天線口饋入信號功率的允許值。
通過適當設計天線覆蓋半徑,調(diào)整天線口饋入功率,可以使高、低頻段不同邊緣場強要求的通信系統(tǒng)同步覆蓋,解決了2G、3G 網(wǎng)絡覆蓋不同步的技術(shù)難題,突破室內(nèi)分布系統(tǒng)多系統(tǒng)共享的技術(shù)障礙。
另外,新型全向吸頂天線結(jié)構(gòu)簡單,完全軸對稱,85°輻射角不圓度可控制在1dB 以內(nèi),信號分布更均勻,而且工作帶寬更寬。新型全向吸頂天線主要技術(shù)創(chuàng)新點有:
(1)突破思維定式,首先發(fā)現(xiàn)并證實了傳統(tǒng)天線存在的技術(shù)缺陷,找到了3G 信號快速衰減的真正技術(shù)原因。
(2)提出了輻射角增益和輻射角不圓度技術(shù)指標,并定義30°和85°輻射角作為衡量全向天線下方和覆蓋邊緣技術(shù)性能的典型角度,更加準確地反映了全向天線信號覆蓋均勻性和穩(wěn)定性,完善了全向天線指標體系,豐富了天線。
(3)在設計思路上,突破了傳統(tǒng)全向吸頂天線單純追求高增益的設計理念,將天線實際應用中信號分布均勻、穩(wěn)定性和全頻段信號覆蓋邊緣場強的一致性作為全向天線設計的重點。
(4)在寬帶天線技術(shù)上,將半波振子和雙錐天線巧妙結(jié)合起來,低頻段為半波振子、高頻段為雙錐天線,避免了偶極天線高、低頻率垂直方向圖差異過大問題,并將高頻信號最大增益輻射角調(diào)整到70°左右,加強了目標覆蓋半徑邊緣的信號,解決了高頻信號聚集問題,擴大了覆蓋范圍,提高了覆蓋效率,同時,有效緩解了天線近處電磁輻射。
(5)提出了更高的互調(diào)指標要求,三階互調(diào)小于-140dBc,有效降低了多系統(tǒng)合路時系統(tǒng)間的互調(diào)干擾。
(6)設計精準,取消了阻抗匹配片(線)和振子防雷接地,結(jié)構(gòu)簡單、對稱,無需阻抗調(diào)測,生產(chǎn)裝配容易,便于規(guī)模化生產(chǎn),產(chǎn)品一致性、穩(wěn)定性好,不圓度指標低。
(7)制定了明確的技術(shù)性能指標、制造材質(zhì)和組件質(zhì)量要求,質(zhì)量可控,成本清晰。
(8)擴展了工作帶寬(800MHz-3000MHz),比傳統(tǒng)天線高端擴展了500MHz,利于WLAN 接入和網(wǎng)絡向LTE 演進,避免再次改造。
三、室內(nèi)全向吸頂天線技術(shù)標準探討
GB/T 9410-2008《移動通信天線通用技術(shù)規(guī)范》和 GB/T 21195-2007《移動通信室內(nèi)信號分布系統(tǒng)天線技術(shù)條件》對我國室內(nèi)全向吸頂天線提出了技術(shù)要求,但現(xiàn)行標準存在以下不足:
(1)GB/T 9410-2008 中5.1 條表1 中提出了室內(nèi)全向吸頂天線電性能要求,但只規(guī)定了增益,沒有明確最大增益的方向,不圓度指標高、低頻段采用不同的輻射角,不能真實反映室內(nèi)分布系統(tǒng)對全向吸頂天線信號覆蓋性能。實
際上,提高覆蓋邊緣對應的高輻射角增益和圓度才是有益的,而低輻射角增益高卻是增強輻射,是無益的。
(2)GB/T 9410-2008 中4.1.3 條提到了天線材料要求,但實際上沒有相關(guān)技術(shù)規(guī)范對天線組件材質(zhì)和性能提出明確要求,導致移動通信天線質(zhì)量參差不齊和惡性價格競爭,不利于行業(yè)健康發(fā)展。
(3)GB/T 9410-2008 中4.1.4 條提出“天線設計應有利于防雷”,GB/T21195-2007 中5.1.5 條提出“防雷要求:直接接地”,與YD/T 1059-2004《移動通信系統(tǒng)基站天線技術(shù)條件》中5.1 條一致,室內(nèi)天線和室外天線防雷要求完全等同,顯然,現(xiàn)行標準沒有考慮室內(nèi)、室外的差異。事實上,室外天線一般安裝在建筑和桿塔的頂部,天線尺度大,遭雷直擊概率大,因此,天線振子直接接地要求是合理的。但對室內(nèi)天線,天線振子體積小,且安裝于建筑物內(nèi)部,一般建筑都有防雷措施,室內(nèi)被雷擊的可能性極小,因此,振子接地要求意義不大。
為了更準確描述室內(nèi)全向吸頂天線實際覆蓋性能,新型全向吸頂天線引入了輻射角增益和輻射角不圓度指標,并根據(jù)室內(nèi)實際場景信號覆蓋分布情況,定義85°和30°輻射角作為天線高、低輻射角的典型角度,85°輻射角代表天線覆蓋半徑邊緣,30°輻射角代表天線下方最強輻射對應角度。天線85°輻射角增益越高意味著覆蓋半徑邊緣信號越強,單天線覆蓋范圍更廣,85°輻射角不圓度越低意味著覆蓋半徑邊緣信號越穩(wěn)定;天線30°輻射角增益越低意味著天線下方電磁輻射越小,室內(nèi)信號分布越均勻。
為了更確切反映室內(nèi)全向吸頂天線在室內(nèi)分布系統(tǒng)中實際覆蓋性能,統(tǒng)一產(chǎn)品性能和質(zhì)量要求,在GB/T 21195-2007 技術(shù)規(guī)范的基礎(chǔ)上,我們制定了新型全向吸頂天線主要技術(shù)指標,見表2。對比天線整體技術(shù)性能,新型全向吸頂天線技術(shù)指標中明確了不同覆蓋角增益和覆蓋邊緣不圓度,并把高、低頻段增益和不圓度控制指標統(tǒng)一到85°輻射角,更容易體現(xiàn)信號分布的均勻性和穩(wěn)定性。對天線組件材質(zhì)及性能,新型全向吸頂天線也作了明確規(guī)定,利于產(chǎn)品的規(guī)范生產(chǎn)和統(tǒng)一質(zhì)量控制標準。
新型全向吸頂天線改變了高頻段技術(shù)性能,突破了2G、3G 網(wǎng)絡覆蓋不同步的技術(shù)障礙,解決了室內(nèi)分布系統(tǒng)多系統(tǒng)合路共享的技術(shù)難題,改變了3G 室內(nèi)分布系統(tǒng)設計的基本原則,給3G 室內(nèi)分布系統(tǒng)建設帶來了根本性變革,是傳統(tǒng)全向吸頂天線的替代性產(chǎn)品。新型全向吸頂天線已在中國聯(lián)通推廣應用,中國聯(lián)通已制訂新型全向吸頂天線技術(shù)指標企業(yè)標準,并在積極推動盡快形成行業(yè)、國家和國際標準,促進全球電信業(yè)的健康發(fā)展。皇捷通訊的gsm天線、wifi天線、uhf天線、vhf天線、電視天線、電子連接器生產(chǎn)線引進日本、臺灣高端生產(chǎn)設備,保證產(chǎn)品具有穩(wěn)定、優(yōu)良的品質(zhì)。公司生產(chǎn)設備包括注塑成型設備、五金沖壓設備、自動組裝設備、模具制造設備、RF剝線設備及品質(zhì)檢驗設備等。我們擁有高端的技術(shù)研發(fā)和制造能力,可以根據(jù)客戶需求定制產(chǎn)品,并調(diào)整和提高生產(chǎn)效率。保證穩(wěn)定、精確的交貨期和快速的樣品確認。
深圳市飛宇信電子有限公司成立于2007年,是一家專業(yè)從事無線通信產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)和銷售一體的高新技術(shù)型企業(yè)。專注于天線類、模塊類、應用解決方案、應用終端等產(chǎn)品的研制生產(chǎn)。聯(lián)系人:13802709089 楊經(jīng)理(微信同號)
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