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從增益到輻射參數(shù)，剖析5G時代基站天線將發(fā)生哪些變化
發(fā)布時間：
2019-10-09 17:13
天線選擇的關(guān)鍵參數(shù)
基站天線如同整個移動通信系統(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,實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產(chǎn)生的場強的平方之比,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,它用來描述定向特性。
3.波束寬度:在方向圖中通常都有兩個瓣或多個瓣,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覆蓋。
5.極化:天線輻射的電磁場的電場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。我國很可能要先在一些有需求的大、中城市建以重點城市為中心的第三代移動通信覆蓋區(qū),而不是一開始就建設(shè)全國覆蓋范圍的3G。所以我們重點看一下城區(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)整方面不會有,但對機械下傾天線,需選擇下傾角調(diào)整范圍更大的天線。
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什么是天線增益呢？也便是說，在輸入功率持平的條件下，實踐天線與抱負的輻射單元在空間同一點處所產(chǎn)生的信號的功率密度之比。當(dāng)然，這個解說有點拗口了，淺顯的說，增益標(biāo)明的便是天線可以把信號擴大多少倍。這下問題又來了，天線是無源器材，不需要電源的啊，那它怎么能擴大，這不是違反基本的能量守恒原理嗎？
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