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從增益到輻射參數(shù)，剖析5G時(shí)代基站天線(xiàn)將發(fā)生哪些變化
發(fā)布時(shí)間：
2019-10-09 17:13
天線(xiàn)選擇的關(guān)鍵參數(shù)
基站天線(xiàn)如同整個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)的觸角,在通信過(guò)程中起著舉足輕重的作用。選擇基站天線(xiàn)時(shí)關(guān)鍵要以下的一些參數(shù):
1.天線(xiàn)增益:增益是指在輸入功率相等的條件下,實(shí)際天線(xiàn)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(xiàn)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(chēng)為主瓣,其余的瓣稱(chēng)為副瓣。主瓣兩半功率點(diǎn)間的夾角定義為天線(xiàn)方向圖的波瓣寬度。或稱(chēng)為半功率(角)瓣寬。如下圖所示:
4.下傾角:指定向平板天線(xiàn)的下傾角度,主要用于控制干擾及增強(qiáng)覆蓋。
5.極化:天線(xiàn)輻射的電磁場(chǎng)的電場(chǎng)方向就是天線(xiàn)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(xiàn)選擇原則
不同類(lèi)型的基站需要選擇不同類(lèi)型的天線(xiàn),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(xiàn),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(xiàn)。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(kāi)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(lèi)有代表性的地區(qū)基站天線(xiàn)的選擇原則。
市區(qū)基站的天線(xiàn)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(xiàn)的選擇原則如下:
極化方式:由于市區(qū)基站選址困難,天線(xiàn)安裝空間受限,一般選用雙極化天線(xiàn);
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(xiàn);
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(xiàn);
天線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)(15dBi左右);
下傾角:市區(qū)天線(xiàn)一般都要設(shè)置一定的下傾角,電調(diào)天線(xiàn)在下傾角的調(diào)整方面不會(huì)有,但對(duì)機(jī)械下傾天線(xiàn),需選擇下傾角調(diào)整范圍更大的天線(xiàn)。
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