淺談基站天線在cdma網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

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1、--??淺談基站天線在CDMA網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用基站天線是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與用戶手機(jī)終端進(jìn)行空中無線聯(lián)結(jié)的設(shè)備。天線是能量置換設(shè)備，是無源器件，其主要作用是輻射或接收無線電波，輻射時(shí)將高頻電流轉(zhuǎn)換為電磁波，將電能轉(zhuǎn)換電磁能；接收時(shí)將電磁波轉(zhuǎn)換為高頻電流，將磁能轉(zhuǎn)換為電能。天線的性能質(zhì)量直接影響移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和服務(wù)質(zhì)量；不同的地理環(huán)境和不同服務(wù)要求需要選用不同類型、不同規(guī)格的天線。天線的主要性能指標(biāo)表征天線性能的主要參數(shù)有方向圖、下傾方式、增益、駐波比、極化方式、波瓣寬度、前后抑制比、零點(diǎn)填充等。1.?方向圖天線輻射的電磁場(chǎng)在固定距離上隨角坐標(biāo)分布的圖形，稱為方向圖。用

2、輻射場(chǎng)強(qiáng)表示的稱為場(chǎng)強(qiáng)方向圖，用功率密度表示的稱為功率方向圖，用相位表示的稱為相位方向圖。一般地，用包括最大輻射方向的兩個(gè)相互垂直的平面方向圖來表示天線的立體方向圖，分為水平面方向圖和垂直面方向圖。平行于地面，在波束最大場(chǎng)強(qiáng)最大位置剖開的圖形叫水平面方向圖；垂直于地面，在波束場(chǎng)強(qiáng)最大位置剖開的圖形叫垂直面方向圖。天線具有方向性，本質(zhì)上是通過陣子的排列以及各陣子饋電相位的變化來獲得的，在原理上與光的干涉效應(yīng)十分相似。因此會(huì)在某些方向上能量得到增強(qiáng)，而某些方向上能量被減弱，即形成一個(gè)個(gè)波瓣（或波束）和零點(diǎn)。能量最強(qiáng)的波瓣叫主瓣，上下次強(qiáng)的波瓣叫第一旁瓣，依次類推。對(duì)

3、于定向天線，還存在后瓣。圖1、圖2是一個(gè)定向天線的水平及垂直方向圖。2.?天線下傾方式天線下傾是常用的一種增強(qiáng)主服務(wù)區(qū)信號(hào)電平，減小對(duì)其它小區(qū)干擾的一種重要手段。通常天線的下傾方式有機(jī)械下傾、電子下傾兩種方式。機(jī)械下傾是通過調(diào)節(jié)天線支架，將天線壓低到相應(yīng)位置來設(shè)置下傾淺談基站天線在CDMA?網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用中國(guó)聯(lián)通嘉興分公司?徐建春R摘?要:本文從網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的角度闡述了天線的一些主要特性以及在選擇天線時(shí)需要考慮的一些因素，然后具體介紹了在各種不同應(yīng)用環(huán)境下的天線選型原則及建議。關(guān)鍵詞:天線?CDMA?選型圖1?定向天線垂直方向圖圖2?定向天線水平方向圖運(yùn)營(yíng)?浙江移動(dòng)專

4、題Operation56?中國(guó)無線電管理2003.?9角；而電子下傾，是通過改變天線振子的相位來控制下傾角。電子下傾天線一般傾角固定，即通常所說的預(yù)置下傾。最新的技術(shù)是傾角可調(diào)的電子下傾天線，這種天線通常稱作電調(diào)天線。3.?增益天線作為一種無源器件，其增益的概念與一般功率放大器增益的概念不同。功率放大器具有能量放大作用，但天線本身并沒有增加所輻射信號(hào)的能量，它只是通過天線陣子的組合并改變其饋電方式把能量集中到某一方向。天線增益不但與陣子單元數(shù)量有關(guān)，還與水平半功率角和垂直半功率角有關(guān)。4.?駐波比天線輸入阻抗與特性阻抗不一致時(shí)，產(chǎn)生的反射波和入射波在饋線上疊加形

5、成駐波，其相鄰電壓最大值和最小值之比就是電壓駐波比。電壓駐波比過大，將縮短通信距離，而且反射功率將返回發(fā)射機(jī)功放部分，容易燒壞功放管，影響通信系統(tǒng)正常工作。一般地說，移動(dòng)通信天線的電壓駐波比在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)小于1.2。5.?波瓣寬度波瓣寬度也是天線的重要指標(biāo)之一，它包括水平半功率角與垂直半功率角。分別定義為在水平方向或垂直方向相對(duì)于最大輻射方向功率下降一半（3dB）的兩點(diǎn)之間的波束寬度。6.?極化方式根據(jù)天線在最大輻射（或接收）方向上電場(chǎng)矢量的取向，天線極化方式可分為線極化，圓極化和橢圓極化。線極化又分為水平極化，垂直極化和±45°極化。不同頻段的電磁波適合采用不

6、同的極化方式進(jìn)行傳播。一般地，移動(dòng)通信中多采用垂直極化或±45°極化方式，且發(fā)射天線和接收天線應(yīng)具有相同的極化方式。7.?前后抑制比前后抑制比是指天線在主瓣方向與后瓣方向信號(hào)輻射強(qiáng)度之比。一般天線的前后比在18～45dB?之間。8.?零點(diǎn)填充基站天線垂直面內(nèi)采用賦形波束設(shè)計(jì)時(shí)，為了使業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)的輻射電平更均勻，下副瓣第一零點(diǎn)需要填充，不能有明顯的零深。高增益天線由于其垂直半功率角較窄，尤其需要采用零點(diǎn)填充技術(shù)來有效改善近處覆蓋。通常零深相對(duì)于主波束大于-26dB?即表示天線有零點(diǎn)填充。天線類型選擇需要考慮的一些因素天線是輻射及接收空間電磁波的重要設(shè)備，是發(fā)信系統(tǒng)的

7、末級(jí)、收信系統(tǒng)的初級(jí)設(shè)備。1dB天線性能的改善等于2dB系統(tǒng)性能的改善，3dB天線的改善等于1倍系統(tǒng)發(fā)射功率的改善及1倍系統(tǒng)接收功率的改善。因此，天線類型的選擇需要考慮以下幾個(gè)因素：1.?天線波束寬度與增益之間的關(guān)系天線是一種能量集中的裝置，在某個(gè)方向輻射的增強(qiáng)意味著其它方向輻射的減弱。通?？梢酝ㄟ^水平面波瓣寬度的縮減來增強(qiáng)某個(gè)方向的輻射強(qiáng)度以提高天線增益。在天線增益一定的情況下，天線的水平半功率角與垂直半功率角成反比。當(dāng)天線增益較小時(shí)，天線的垂直半功率角和水平半功率角通常較大；而當(dāng)天線增益較高時(shí)，天線的垂直半功率角和水平半功率角通常較小。另外，天線增益取決于陣

8、子的數(shù)量。陣子越多，增益