天线隔离度

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天线隔离度

天线隔离度

5G NR天线隔离度5G NR(2.6GHz频段)与其它无线系统共址时,需预留足够的干扰隔离距离规避干扰,同时多系统共址时需要预留不同天馈系统间的安装和维护空间,因此建议:(1)5G NR(2.6GHz)系统与D频段TD-LTE系统邻频,需要时隙对齐避免交叉时隙干扰。

(2)5G NR大规模天线阵与GSM/NB-IoT(900MHz)CDMA 1X/NB-IoT(800MHz)/FDD LTE(900MHz和1.8GHz)/WCDMA/FDD LTE(2.1GHz)/TD-SCDMA(A频段)/TD-LTE(F频段)/5G NR(3.5GHz)/5G NR(4.9GHz)定向天线之间间距要求:并排同向安装时,水平隔离距离≥0.5m;垂直距离≥0.3m。

(3)5G NR大规模天线阵与DCS定向天线之间间距要求:并排同向安装时,水平隔离距离≥0.9m;垂直距离≥0.3m。

(4)如果安装空间有限,可以适当缩减隔离距离,以不影响天馈系统安装和维护为宜。

同时隔离距离不应该小于下表所示数值:表 10.1-1 5G NR(2.6GHz频段)与其它移动通信系统共站站时的隔离距离要求1.15G NR(2.6GHz频段)与其他无线电台(站)的干扰协调根据中国人民共和国无线电频谱划分方案,在5G NR系统使用的2600MHz频段(2500~2690MHz)附近,有低端和高端无线系统存在。

(1)低端:2483.5~2500MHz频段,分配给移动、固定、无线电定位、卫星移动(空对地)、卫星无线电测定(空对地)使用。

(2)高端:2690~2700MHz频段,分配给卫星地球探测、射电天文以及空间研究业务;2700~2900MHz频段,分配给航空无线电导航、无线电定位业务使用。

在2.6GHz频段低端,主要是5G NR与北斗一代导航系统的干扰。

在2.6GHz 频段高端,主要是5G NR与航空无线电导航系统的干扰。

(1)5G NR与北斗一代导航系统的干扰协调5G NR与北斗一代导航系统的干扰主要是5G NR基站和终端对北斗系统终端的干扰。

天线隔离度

天线隔离度

1.各系统之间的干扰分析1.1. 需考虑的干扰类型由于各系统需要共址建设,为了保证各系统间不至于互相影响,需要对各系统间的干扰情况进行分析。

从形成机理的角度,系统之间的干扰可以分为杂散辐射、接收机互调干扰和阻塞干扰(由于一般系统之间的间隔频率可以大约工作带宽数倍,所以系统间一般不容易出现邻频干扰)。

1)杂散辐射(Spurious emissions)由于发射机中的功放、混频、滤波等器件工作特性非理想,会在工作带宽以外较宽的范围内产生辐射信号分量(不包括带外辐射规定的频段),包括电子热运动产生的热噪声、各种谐波分量、寄生辐射、频率转换产物以及发射机互调等。

3GPP 将该部分信号通归为杂散辐射,因为其分布带宽很广,也有文献称为宽带噪声(Wideband Noise)。

邻频干扰和杂散辐射不同,邻频干扰中所考虑的干扰发射机泄漏信号指的是:被干扰接收机所处频段距离干扰发射机工作频段较近,但尚未达到杂散辐射的规定频段的情况;根据3GPP TS25.105,杂散辐射适用于指配带宽以外、有效工作带宽2.5倍以上的频段;当两系统的工作频段相差带宽2.5倍以上时,滤波器非理想性将主要表现为杂散干扰。

2)接收机互调干扰包括多干扰源形成的互调、发射分量与干扰源形成的互调(TxIMD)、交叉调制(XMD)干扰3种。

多干扰源形成的互调是由于被干扰系统接收机的射频器件非线性,在两个以上干扰信号分量的强度比较高时,所产生的互调产物。

发射分量与干扰源形成的互调是由于双工器滤波特性不理想,所引起的被干扰系统发射分量泄漏到接收端,从而与干扰源在非线性器件上形成互调。

交叉调制也是由于接收机非线性引起的,在非线性的接收器件上,被干扰系统的调幅发射信号,与靠近接收频段的窄带干扰信号相混合,将产生交叉调制。

3)阻塞干扰阻塞干扰并不是落在被干扰系统接收带宽内的,但由于干扰信号功率太强,而将接收机的低噪声放大器(LNA)推向饱和区,使其不能正常工作。

天线隔离度要求

天线隔离度要求

天线隔离度要求
在无线通信系统中,天线隔离度是一个重要的参数,它决定了不同天线之间的相互干扰程度。

天线隔离度要求越高,意味着天线之间的相互干扰越小,系统的性能也就越稳定。

在实际应用中,天线的隔离度通常由多个因素决定,包括天线的工作频率、极化方式、安装位置和高度等。

一般来说,工作频率越高,天线之间的隔离度要求也越高。

此外,不同极化方式的天线也会对隔离度产生影响,例如垂直极化和水平极化天线之间的隔离度通常比相同极化方式的天线之间的隔离度要高。

安装位置和高度也会影响天线之间的隔离度,一般来说,天线之间的距离越远,隔离度越高。

为了满足天线隔离度要求,可以采取多种措施。

首先,可以选择具有高隔离度的天线产品,这可以在一定程度上提高系统的抗干扰能力。

其次,可以通过调整天线的安装位置和高度来增加天线之间的距离,从而提高隔离度。

此外,还可以采用一些附加的抗干扰技术,例如采用跳频技术、扩频技术等来降低天线之间的干扰。

总之,天线隔离度要求是无线通信系统设计中的重要考虑因素之一。

为了确保系统的稳定性和可靠性,需要充分考虑各种因素对天线隔离度的影响,并采取相应的措施来提高系统的抗干扰能力。

天线隔离度

天线隔离度

1.各系统之间的干扰分析1.1. 需考虑的干扰类型由于各系统需要共址建设,为了保证各系统间不至于互相影响,需要对各系统间的干扰情况进行分析。

从形成机理的角度,系统之间的干扰可以分为杂散辐射、接收机互调干扰和阻塞干扰(由于一般系统之间的间隔频率可以大约工作带宽数倍,所以系统间一般不容易出现邻频干扰)。

1)杂散辐射(Spurious emissions)由于发射机中的功放、混频、滤波等器件工作特性非理想,会在工作带宽以外较宽的范围内产生辐射信号分量(不包括带外辐射规定的频段),包括电子热运动产生的热噪声、各种谐波分量、寄生辐射、频率转换产物以及发射机互调等。

3GPP 将该部分信号通归为杂散辐射,因为其分布带宽很广,也有文献称为宽带噪声(Wideband Noise)。

邻频干扰和杂散辐射不同,邻频干扰中所考虑的干扰发射机泄漏信号指的是:被干扰接收机所处频段距离干扰发射机工作频段较近,但尚未达到杂散辐射的规定频段的情况;根据3GPP TS25.105,杂散辐射适用于指配带宽以外、有效工作带宽2.5倍以上的频段;当两系统的工作频段相差带宽2.5倍以上时,滤波器非理想性将主要表现为杂散干扰。

2)接收机互调干扰包括多干扰源形成的互调、发射分量与干扰源形成的互调(TxIMD)、交叉调制(XMD)干扰3种。

多干扰源形成的互调是由于被干扰系统接收机的射频器件非线性,在两个以上干扰信号分量的强度比较高时,所产生的互调产物。

发射分量与干扰源形成的互调是由于双工器滤波特性不理想,所引起的被干扰系统发射分量泄漏到接收端,从而与干扰源在非线性器件上形成互调。

交叉调制也是由于接收机非线性引起的,在非线性的接收器件上,被干扰系统的调幅发射信号,与靠近接收频段的窄带干扰信号相混合,将产生交叉调制。

3)阻塞干扰阻塞干扰并不是落在被干扰系统接收带宽内的,但由于干扰信号功率太强,而将接收机的低噪声放大器(LNA)推向饱和区,使其不能正常工作。

激光通信中光学天线的隔离度研究

激光通信中光学天线的隔离度研究

第 45 卷 第 2 期航天返回与遥感2024 年 4 月SPACECRAFT RECOVERY & REMOTE SENSING83激光通信中光学天线的隔离度研究马业辉 1,2 闫钧华 1,2 张超 1,2,3 刘剑峰 3(1 南京航空航天大学空间光电探测与感知工业和信息化部重点实验室,南京 211106)(2 南京航空航天大学航天学院,南京 211106)(3 北京空间机电研究所,北京 100094)摘 要 伴随激光通信组网和轻量化的需求以及收发一体化模式的普遍应用,实现光学天线发射和接收之间的高效隔离至关重要,为此文章对同轴天线与离轴天线的隔离度进行了研究。

首先采用Code V 光学设计软件分别设计了1 550 nm波段的同轴天线和离轴两反式天线,视场角为±1.5 mrad,接近衍射极限;再根据杂散光散射模型,利用分析软件进行光线追迹,模拟出隔离度;然后分别研究了在同轴天线次镜中心放置遮拦来规避开孔风险,以及在离轴天线中调整离轴量和曲率半径的方法,使同轴和离轴天线的隔离度分别提升至−69 dB和−89 dB。

结果表明,上述方法均能够有效提升光学天线的隔离度。

关键词 激光通信 光学天线 隔离度 杂散光中图分类号:TN929.1;V443+.4 文献标志码:A 文章编号:1009-8518(2024)02-0083-09DOI:10.3969/j.issn.1009-8518.2024.02.008Study on the Isolation of Optical Antennas in Laser Communication MA Yehui1,2 YAN Junhua1,2 ZHANG Chao1,2,3 LIU Jianfeng3( 1 Key Laboratory of Space Photoelectric Detection and Perception, Ministry of Industry and Information Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 211106, China )( 2 College of Astronautics, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 211106, China )( 3 Beijing Institute of Space Mechanics & Electricity, Beijing 100094, China )Abstract Accompanying the demands for laser communication network integration, lightweighting, and the widespread adoption of transceiver integration, achieving efficient isolation between optical antenna transmission and reception is crucial. This article thus investigates the isolation between coaxial and off-axis antennas. Initially, using Code V optical design software, coaxial antennas and off-axis two-reflective antennas operating in the 1 550 nm band were individually designed with a field of view angle of ±1.5 mrad, approaching the diffraction limit. Subsequently, based on the stray light scattering model, ray tracing was conducted using analysis software to simulate isolation. Methods were then studied to place baffles at the center of coaxial antenna secondary mirrors to mitigate aperture risk, and to adjust off-axis tilt and curvature radii in off-axis antennas. Ultimately, the isolation levels of coaxial and off-axis antennas were respectively increased to −69 dB and −89 dB. The results indicate that the aforementioned methods effectively enhance the isolation of optical antennas.Keywords laser communication; optical antenna; isolation; stray light收稿日期:2024-01-17引用格式:马业辉, 闫钧华, 张超, 等. 激光通信中光学天线的隔离度研究[J]. 航天返回与遥感, 2024, 45(2): 83-91.MA Yehui, YAN Junhua, ZHANG Chao, et al. Study on the Isolation of Optical Antennas in Laser Communication[J].Spacecraft Recovery & Remote Sensing, 2024, 45(2): 83-91. (in Chinese)0 引言空间激光通信技术因其高信息承载能力、优越的光学增益和强大的干扰与截获防护性能而备受关注,被认为是目前处理高速通信挑战的关键手段[1-6]。

天线隔离度计算的若干关键问题分析

天线隔离度计算的若干关键问题分析
, 】2 + og 一G + 一 , = 2 2l B (缸 G
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的感 应场 造 成 的 ,该 感 应场 的电 场强 度 和距 离 平方
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其 使 用 条件 是 当两 天线 间 距 近似 满 足 远 场 条
垂 直 隔离公 式是 :
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其 中d【 是发 射天 线 与接 收 天线 之 间 的垂 直距 m】 离 。 由于垂 直 隔离度 公式 不 能 由弗 里斯 公 式 直接 导 出, 曾经存 在 一定 的疑 义 , 一定 程 度 上影 响 h 式 也 r 公 在 工程 应 用 的信 心嘲 。近 年来 我 国的研 究人 员对该 公
水 平 角 q 0 , 性 量 纲 e  ̄线 =
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图 1 天 线 之 间混 合 隔 离示 意 图
收天 线之 间 的垂直 夹角 。 从 国 内外 一 些 测 量 和 实 验 的对 比可 以看 到 , 计
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算 公式 基本 上 是准 确 的 , 以满 足工 程需 要精 度 。天 可 线 隔 离作 为一 种 电磁 现 象 ,受 到 远场 近场 、周 边 物
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除 以上水 平 隔离 和 垂直 外 ,还可 以进 行 混合 隔
离 , 图l 示 。 如 所
混合 隔离 度可 以采用 下式 进行 计算 :
Ii( 一 ( /0 ) M=I 9 。+  ̄ v ( 4 )
其 中( ) ( ) 中 : i1发射 天 线 和 接 收天 线 1和 2 式 Dm :

GSM和CDMA的天线隔离度是多少

GSM和CDMA的天线隔离度是多少

GSM和CDMA的天线隔离度是多少?1.CDMA发射机的边带杂散噪声落入GSM接收带内 CDMA基站具有较好的发射特性,其发射机的线性度以及带外杂散辐射等指标均远优于IS-97标准的要求。

当偏离中心频率1MHz时,信号已下降70dB。

天线空间隔离公式如下:垂直方向为28+40lg(S/x);水平方向为22+20lg(S/x)-(GT+GR)。

其中:S为天线隔离的空间;GT为发射天线增益;GR为接收天线增益;x为波长。

由计算可知,天线隔离要求见表1。

表1 天线隔离要求一在各种干扰因素中,基站的发射滤波特性和天线的空间隔离距离是比较重要的因素,因此在条件允许的站址应尽量加大天线的隔离空间以保证足够的隔离度,留出更多的抗干扰余量。

在天线平台条件有限的站址,如果天线的垂直空间不能满足1m的要求,可考虑采用外部滤波器。

2.CDMA发射机的交调产物落入GSM接收带内在部分系统中,CDMA发射载波的边带噪声和交调产物采用相同的指标,故按照发射载波边带杂散辐射相同的分析方法,可得出与3.1相同的结论。

3.CDMA发射载波造成GSM接收机灵敏度下降根据GSM标准(GSM05.05,Section5.1)可得出对带外阻塞和带内阻塞的要求。

(1)带外阻塞●当f为100kHz~860MHz时,带外阻塞<8dBm;●当f为925~935MHz时,带外阻塞<0dBm:●当f为935MHz~12.75GHz时,带外阻塞<8dBm。

(2)带内阻塞●当∣f-f0∣为600~800kHz时,带内阻塞<-26dBm;●当∣f-f0∣为800kHz~3MHz时,带内阻塞<-16dBm;●当∣f-f0∣>3MHz时,带内阻塞<-13dBm。

通过计算,天线隔离要求见表2。

表2 天线隔离要求二在以上计算中考虑了GSM系统接收端不加滤波器的情况。

一般来说,GSM系统的RX滤波器对880MHz 的信号具有30dB的抑制作用,这对抗阻塞干扰有着非常大的帮助。

天线隔离度

天线隔离度

解决办法
• 加大两个天线的空间距离
减小表面波耦合 减小空间耦合 天线阵列单元不能离得太近的原因
• 两个天线不共地
表面波如果不直接到达另一个端口,只存在 空间耦合,大幅度降低表面波耦合。
• 共地上有表面滤波设计
这个办法现在还非常少用,相控阵上美国已经使 用,民用上少见。
设计例 1
开槽形状 1
开槽后的结果
设计例7:接地板开槽型双极化天线
设计例8:DCS/PCS/UMTS 双层印刷天线
DCS/UMTS
局部放大
实物
仿真结天线隔离度的方法
南京邮电大学 通信与信息工程学院
吴迪 教授
天线馈电端口之间隔离度低的原因:电磁耦合 阵列或者手机天线不同端口之间的耦合方式: • 空间耦合 • 表面波耦合 表面波:是天线在主板上激发的表面行波 对天线性能影响的原因: • 表面波在板子上走,遇到板边和器件、屏蔽罩 等就发生次级辐射,影响天线方向图。 • 表面波到了另一个端口,即另一个天线的馈电 点,就产生了表面波耦合。
设计例 2
开槽形状 2
设计例 3
设计例4:利用金属墙实现提高隔离度
低频段:1.92GHz—1.98GHz 高频段:2.11GHz—2.17GHz
设计例5:利用金属墙实现提高隔离度
设计例6:辐射单元开槽型双极化天线
下面馈电单元开槽形状
频率范围:2.5GHz—2.7GHz
开槽前的结果

天线隔离度的定义

天线隔离度的定义

天线隔离度的定义
天线隔离度是指在多天线系统中,其中一对天线之间的相互影响程度。

在多天线系统中,如果不同天线之间存在干扰,会导致传输的信号质量下降,影响通信的可靠性和性能。

因此,天线隔离度是评估多天线系统性能的重要指标。

天线隔离度通常用信号干扰比(SIR)来衡量。

具体定义如下:天线隔离度= 接收信号功率/ 干扰信号功率。

接收信号功率指的是目标天线接收到的主要信号的功率,而干扰信号功率表示其他天线发送的信号对目标天线的干扰功率。

通过计算这两者的比值,可以评估天线系统中各天线之间的隔离效果。

天线隔离度越高,表示不同天线之间的相互干扰越小,系统的性能越好。

相反,天线隔离度越低,表示相互干扰越大,会导致通信的质量下降。

要提高天线隔离度,可以采取以下措施:
1. 合理设计天线的布置,避免天线之间距离过近,减少相互的物理干扰。

2. 使用高品质、高性能的天线和天线系统,减少信号损耗和干扰。

3. 采用适当的信号处理和调制技术,以降低多路径干扰和其他干扰来源对信号的影响。

综上所述,天线隔离度是评估多天线系统性能的重要指标,通过衡量接收信号和干扰信号的功率比来评估天线之间的相互干扰程度。

提高天线隔离度可以改善通信系统的质量和可靠性。

天线隔离度

天线隔离度

CDMA系统:两发射天线之间以及发射和接收天线之间,隔离度至少30dB;天线垂直布置:Lh=28+40log(k/λ)(dB)天线水平布置:Lv=22+20log(d/λ)-(G1+G2)-(S1+S2)(dB)其中k为两天线的垂直距离,d为两天线的水平距离;G1,G2分别为两天线的增益;S1,S2分别是两天线的夹角方向的副瓣电平.以上天线隔离度公式中,λ为载波的波长,k为垂直隔离距离,d为水平隔离距离,G1 、G2分别为发射天线和接收天线在最大辐射方向上的增益(dBi),S1、S2分别为发射天线和接收天线在90°方向上的副瓣电平(dBp)。

通常65°扇形波束天线S约为-18dBp,90°扇形波束天线S约为-9dBp,120°扇形波束天线S约为-7dBp,这可以根据具体的天线方向图来确定。

全向天线的S为0。

关于直放站收发天线的隔离度天线隔离度即信号从直放站前向输出端口至前向输入端口(或者从反向输出端口至反向输入端口)的路径衰减值,与直放站设备本身没有关系,它取决于施主天线和重发天线的安装位置,与垂直及水平的距离、相向的角度有关。

其大小直接影响直放站的增益配置,关系到直放站系统的稳定。

施主天线和重发天线之间隔离度较大,才能提高主机增益,获得较大的输出功率。

天线之间的隔离是多方面因素共同作用的结果,主要包括空间隔离(水平隔离度和垂直隔离度)及建筑物隔离。

按照工程设计要求,天线隔离度L(dB)应大于直放站最大工作增益Gmax 约10dB~15dB,若取值12dB,考虑通常情况下Gmax为90 dB,故L一般应不小于102 dB。

●水平隔离度Lh是收发信天线在水平间隔距离上产生的空间损耗,表示公式如下:Lh=22.0+20lg(d/λ)-(Gt+Gr)+(Dt+Dr)(1)其中:22.0为传播常数;d为收发天线水平间隔(m);λ为天线工作波长(m);Gt、Gr分别为发射和接收天线的增益(dB);Dt、Dr分别为发射和接收天线的水平方向性函数造成的损耗,具体数值可以在天线方向图中查得,当上下行天线夹角为180°时,方向性损耗即为天线的前后比。

民航甚高频天线隔离度分析研究

民航甚高频天线隔离度分析研究

Telecom Power Technology设计应用技术 2023年12月25日第40卷第24期49 Telecom Power TechnologyDec. 25, 2023, Vol.40 No.24赵晓亮:民航甚高频天线隔离度分析研究(电台主体、滤波器、合路器及分路器)、定向耦合器等,如图1所示。

腔体滤波器接收天线发射天线功分器射频继电器备机1收发信机主机1单向耦合器腔体滤波器腔体滤波器分路器功分器射频继电器备机2收发信机主机2单向耦合器腔体滤波器腔体滤波器功分器射频继电器备机3收发信机主机3单向耦合器腔体滤波器腔体滤波器功分器射频继电器监控计算机备机4收发信机主机4单向耦合器腔体滤波器合路器图1 收发一体式电台系统的原理收发一体式电台将收发功能合成一体,与收发分体式电台相比,具有体积和设备占用面积小等优点,且收发天线可以在同一地址安装。

这样在同样的地理环境情况下可以使其利用率达到最高。

因此,在当前技术现状下,收发一体式电台是我国使用较多的一种设备。

但是收发一体式电台也有其受限的方面,较为突出的问题是收发天线之间必须保持一定的间距才能满足对信号隔离度的要求,否则发射信号和接收信号之间就会相互影响,严重时会对语音信号造成干扰。

收发天线在空间布局上可以分为3种,分别为水平布局、垂直布局和组合布局,其中组合布局既有水平布局又有垂直布局。

2 收发天线不同布局的隔离度2.1 天线的水平隔离在进行天线水平布局时,接收天线和发射天线在水平方向上有一定的间距,垂直方向上没有间距。

当收发天线水平排列放置时,假设一对收发天线置于自由空间中,且都为理想电源天线,令发射天线的功率为P T ,天线效率为η,则发射天线向外辐射的 功率P t 为 t T =P P η (1)设收发天线的增益,则功率密度P d 为 T T d 2=4πP GP d (2)式中:d 为接收天线与发射天线的距离。

设接收天线在发射天线最大辐射方向上的有效面积为S ,则接收天线的接收功率为 r d =P P S (3)有效面积S 可以表示为 2R4πG S λ=(4)式中:G R 为接收天线的增益;λ为信号的波长。

室内分布天线隔离度要求

室内分布天线隔离度要求

室内分布天线隔离度要求室内分布天线空间隔离分析跨入21世纪,我国移动通信产业呈现出勃勃生机的局面,移动通信网络规模和用户规模得到高速发展,运营市场竞争日益激烈,形成了以中国移动和中国联通为主体的竞争格局。

两大移动运营商运营了5个不同频段的网络,加上即将建设的3G网络,那么两大运营商将至少运营7个不同频段的网络。

运营商基本独立建设兼容自己运营网络的覆盖分布系统,那么一栋楼宇里面至少会存在2套室内分布天馈系统,不同系统天线点的布放位置必须考虑最小耦合损耗能够满足规避系统共存干扰的相关要求。

多系统兼容合路时的干扰主要分为杂散干扰、互调干扰和阻塞干扰。

杂散干扰是系统本身不完善性造成在必要带宽之外的某个或某些频率的无用发射,对该频谱的其他用户造成干扰。

互调干扰是系统内部有用信号在单个系统或多个系统间相互作用而产生不需要的干扰分量。

一般干扰会造成系统接收灵敏度降低,减小系统覆盖范围,相应影响系统通信质量,严重时将阻塞系统接收,造成系统瘫痪,形成阻塞。

天线隔离间距的考虑主要分析是否达到某一系统无用发射经无源天馈和空中耦合衰耗后到达另一系统并造成干扰的空间耦合衰耗要求。

杂散干扰分析杂散干扰对系统最直接的一个影响就是降低了系统的接收灵敏度,在分析杂散干扰时我们主要考虑其它(b)系统的带外杂散落到本(a)系统带宽内的功率与本系统的底部噪声功率的比值关系,具体计算过程如下:1)、a系统接收到的b系统杂散干扰电平:P b>a=CTX-E系隔-10log(W b/W a)其中,P b>a为本系统接受到的杂散干扰电平;CTX为b系统杂散干扰电平;E系隔为系统间的隔离度,包含合路器端口间隔离度、两基站到合路器之间的线损和分配损耗等;W b 为杂散干扰电平的测量带宽;W a为被干扰系统的信道带宽。

2)、而此时的a系统基站接收机输入端等效热噪声电平:P bts =KTB+F bts其中,KTB常温下该值与测量带宽B有关;F bts为a系统基站的噪声系数。

mimo通道间的隔离度

mimo通道间的隔离度

mimo通道间的隔离度摘要:一、引言二、MIMO通道的基本概念1.多天线系统2.通道隔离度的重要性三、MIMO通道间的隔离度指标1.绝对隔离度2.相对隔离度四、影响MIMO通道隔离度的因素1.天线间距2.波束宽度和方向图3.传输信道特性五、提高MIMO通道隔离度的方法1.合理布局天线阵列2.优化天线设计和选用3.采用信号处理技术六、结论正文:一、引言随着无线通信技术的快速发展,多输入多输出(MIMO)系统因其较高的频谱利用率和传输速率而受到广泛关注。

在MIMO系统中,天线之间的相互干扰成为影响系统性能的关键因素。

为了降低这种干扰,我们需要研究MIMO通道间的隔离度。

本文将从基本概念、隔离度指标、影响因素和提高方法等方面展开讨论。

二、MIMO通道的基本概念1.多天线系统多天线系统是指在发送和接收端均采用多个天线的无线通信系统。

通过在发送端和接收端使用多个天线,可以实现空间复用,提高系统容量和传输速率。

2.通道隔离度的重要性在MIMO系统中,通道间的隔离度是指两个相邻通道之间的功率谱密度之比。

高隔离度有助于降低天线间的相互干扰,提高系统性能。

三、MIMO通道间的隔离度指标1.绝对隔离度绝对隔离度是指在给定频率下,两个相邻通道之间的最小隔离度要求。

它反映了通道间干扰的严重程度。

2.相对隔离度相对隔离度是指通道间的功率谱密度比值。

它用于评估不同通道之间的干扰情况,并为系统设计提供参考。

四、影响MIMO通道隔离度的因素1.天线间距天线间距是影响通道隔离度的重要因素。

适当增大天线间距可以提高通道间的隔离度。

2.波束宽度和方向图波束宽度和方向图决定了天线的辐射特性,从而影响通道间的隔离度。

通过优化天线波束宽度和方向图,可以提高通道隔离度。

3.传输信道特性传输信道的特性也会对通道隔离度产生影响。

多径衰落、频率选择性等因素可能导致通道间干扰增加,降低隔离度。

五、提高MIMO通道隔离度的方法1.合理布局天线阵列在设计MIMO系统时,应根据天线间距、波束宽度和方向图等因素合理布局天线阵列,以提高通道隔离度。

5.天线隔离度的分析与计算讲稿

5.天线隔离度的分析与计算讲稿

射设备与发射天线相连,接收设备与接收天线相连。
电磁兼容中的天线耦合问题 天线隔离度与空间隔离度
令发射天线发射的功率为 PT , t 是发射天线的增益。 G
接收天线与发射天线间的距离为 r,收发天线外形尺
寸与 r 相比很小,天线可被当作一个点源,而且发射 天线发出的电磁波为球面波,在接收天线处,该球面 波的半径很大,可当作平面波,则隔离度表示为:
引言 在任何一个具有综合功能的移动系统中,如飞机、火车、舰船等, 为了保持该系统与其他系统或地面的联络,大多采用无线电通讯方式, 有的在系统内部也采用无线电通讯技术。这些无线电通讯工具的发射 机和接收机的天线,除了发射调谐频率的无线电信号之外,还发射无 意的交调失真信号。这些有意的发射信号和无意的发射信号往往成为 天线的干扰源。例如一辆小轿车内安装的无线电话收发系统,它的工 作频率在1MHz~1GHz范围内,而车内发动机的点火装置产生的干扰 信号频谱可达到200MHz,城市里的广播电视发射天线的调谐频率在 十几MHz到数百MHz之间,因此轿车内的无线电话收发机的工作频率 一般设在较低的频段,否则就会遭到广播电视信号或发动机点火噪声 的干扰。
S ( PT Pr )( 4r

) 2 (Gt G r Ft ( t , t )
2
Fr ( r , r ) ) 1
2
电磁兼容中的天线耦合问题 天线隔离度与空间隔离度
G 其中 r 为间距,为波长, t 与Gr 为两天线增益,
( Ft ( , )与Fr ( , ) 为其归一化方向性函数。 t ,t )是
大尺寸(等效直径)。
2 Dt2 r 2 D r2 r r D r
电磁兼容中的天线耦合问题 天线隔离度与空间隔离度

谈天线隔离度

谈天线隔离度

问题 :即由天线远区辐射场推算近场 、进而求得 措施的频带性较差 。
诸如天线耦合等近场参数 ,关注的人很少 。但 仍有学者致力于此并于 80 年代初取得可喜成 果[7 ] 。他们利用 Kern 所提出的平面波散射矩
4 恰当的天线布局 :显而易见 ,增大天线间 距可提高天线隔离度 ,但实际上经常遇到限制 。 因而选择适当的天线布局成为电磁兼容预测的
2 Mardiguian. Controlling Radiated Emissions by De2 sign. Van Nostrand Reinhold ,New York ,1992.
3 R. W. Dockey and R. F. German. New Techniques for Reducing Printed Circuit Board Common2mode Radia2 tion. Proceeding of t he IEEE International Symposium
·16 ·
1997 年第 11 期
·专题综述·
抛物面天线 ,间距仅 5m 。工作频率 2111 GHz 成为计算互阻抗的精确方法 。
(波长λ= 01142m) 。显然不满足远场条件 。以 上只是一近似算法 ,学者们希望寻求更加精确
4 面天线隔离度
的方法替代它 。
由口面场计算面天线间耦合在 60 年代已
2 正交极化法 :即两副天线采用相互正交 的极化 。这已是地面微波中继通信与卫星通信 普遍采用的措施 。双工状态的天线 ,发射与接 收分别采用两个正交线极化或者两个正交圆极 化 ,以增大其隔离效果 。
3 抵消法 :即在两天线之间人为开辟另一
6 复矢量方向性函数积分法[7 ]
耦合通道 ,使之与原耦合相互抵消 ,实现隔离效 果的增强 。以波导口为单元的相控阵天线曾采

直放站天线隔离度测试

直放站天线隔离度测试

直放站天线隔离度测试接收和服务天线的隔离度是直放站安装的重要指标,如果隔离度不好,会造成服务天线和接收天线组成闭环放大系统,造成直放站循环放大,最后导致功率放大器自激,从而导致直放站无法正常工作。

以往的测试方案是采用一台模拟信号源和一台频谱分析仪的方式,连接如下:该方案弊端如下:价格昂贵,需要两台仪器,不方便外场测试使用,同时信号源通常不支持电池供电,所以还需要寻找220V 电源。

R&S 推出单台手持表解决外场天线隔离度测试的问题:R&S 的FSH4.14为新一代手持式频谱分析仪,噪底低至-165dBm/Hz ,已经接近高端台式频谱分析仪的噪底指标。

同时接收天线 服务天线FSH4.14的传输测量动态范围高达100dB ,比所有竞争对手均高出40~50dB 。

正因为FSH4.14有如此高的动态范围,才可以直接测量直放站天线的隔离度。

连接方式如下:FSH4.14切换到网络分析模式,此时跟踪信号源发送测试信号给放大器,而服务天线的漏泄信号将被接收天线捕获,从而进入FSH4.14的射频输入口,扣除连接线缆的损耗,即可得到服务到接收天线的隔离度;在测试接收天线到服务天线的隔离度时,无需重新连接,只需选择反向传输测量模式即可得到结果。

可以看出利用FSH4.14可以方便精确的测量出直放站天线隔离度的全部指标,而且只需一次连接,无需额外供电,是目前业界唯一能够进行该项测试的仪表。

在3G 通信系统里,直放站的增益需要严格控制,太小无法满足覆盖,太大会严重影响相邻小区的信噪比,造成相邻小区的话务容量降低以及误码率迅速上升。

采用R&S 的FSH4可以方便而准确的测量放大器的增益,连接方式如下:FSH4可以一次性出测量放大器双端口的增益,相位,驻波比,群时延等全部的射频参数,无需重新连接,非常适合在现场对放大器增益进行调节,避免出现自激等不良现象。

除此以外,FSH4还集成了频谱、场强测试、干扰查找、通过式大功率测试、天馈线测试等诸多功能。

mimo通道间的隔离度

mimo通道间的隔离度

mimo通道间的隔离度摘要:一、MIMO 技术简介1.MIMO 技术的概念2.MIMO 技术的基本原理3.MIMO 技术的应用场景二、MIMO 通道间的隔离度1.通道隔离度的定义2.通道隔离度的重要性3.影响通道隔离度的因素4.提高通道隔离度的方法三、MIMO 技术的优势1.提高无线通信系统的频谱效率2.提高信道容量和信道可靠性3.增强系统的抗干扰能力四、MIMO 技术在我国的应用与发展1.我国MIMO 技术的研究现状2.我国MIMO 技术的应用领域3.我国MIMO 技术的发展趋势正文:MIMO 技术,即多输入多输出技术,是一种先进的无线通信技术。

它通过使用多个发射和接收天线,可以有效地提高无线通信系统的频谱效率、信道容量和信道可靠性,从而满足日益增长的无线通信需求。

在我国,MIMO 技术已经得到了广泛的研究和应用。

在MIMO 系统中,各个天线之间的通道隔离度是一个关键的性能指标。

通道隔离度指的是在多天线系统中,各个天线之间的干扰程度。

较高的通道隔离度可以降低系统中的互干扰,从而提高系统的性能。

影响MIMO 通道隔离度的因素有很多,包括天线间距、天线方向、信道条件等。

为了提高通道隔离度,可以采取一些措施,如优化天线布局、使用空间分集技术、采用低旁瓣天线等。

MIMO 技术在我国的应用领域非常广泛,包括无线通信、卫星通信、短距离通信等。

在我国的无线通信系统中,MIMO 技术已经得到了广泛的应用,如4G、5G 等移动通信系统。

此外,我国还在积极探索和开发MIMO 技术在卫星通信、无人驾驶、物联网等领域的应用。

总之,MIMO 技术为无线通信系统带来了巨大的优势,而通道隔离度是影响MIMO 系统性能的关键因素。

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CDMA系统:两发射天线之间以及发射和接收天线之间,隔离度至少30dB;
天线垂直布置:Lh=28+40log(k/λ)(dB)
天线水平布置:Lv=22+20log(d/λ)-(G1+G2)-(S1+S2)(dB)
其中k为两天线的垂直距离,d为两天线的水平距离;G1,G2分别为两天线的增益;S1,S2分别是两天线的夹角方向的副瓣电平.
以上天线隔离度公式中,λ为载波的波长,k为垂直隔离距离,d为水平隔离距离,G1 、G2分别为发射天线和接收天线在最大辐射方向上的增益(dBi),S1、S2分别为发射天线和接收天线在90°方向上的副瓣电平(dBp)。

通常65°扇形波束天线S约为-18dBp,90°扇形波束天线S约为-9dBp,120°扇形波束天线S约为-7dBp,这可以根据具体的天线方向图来确定。

全向天线的S为0。

关于直放站收发天线的隔离度
天线隔离度即信号从直放站前向输出端口至前向输入端口(或者从反向输出端口至反向输入端口)的路径衰减值,与直放站设备本身没有关系,它取决于施主天线和重发天线的安装位置,与垂直及水平的距离、相向的角度有关。

其大小直接影响直放站的增益配置,关系到直放站系统的稳定。

施主天线和重发天线之间隔离度较大,才能提高主机增益,获得较大的输出功率。

天线之间的隔离是多方面因素共同作用的结果,主要包括空间隔离(水平隔离度和垂直隔离度)及建筑物隔离。

按照工程设计要求,天线隔离度L(dB)应大于直放站最大工作增益Gmax 约10dB~15dB,若取值12dB,考虑通常情况下Gmax为90 dB,故L一般应不小于102 dB。

●水平隔离度Lh是收发信天线在水平间隔距离上产生的空间损耗,表示公式如下:
Lh=22.0+20lg(d/λ)-(Gt+Gr)+(Dt+Dr)(1)
其中:22.0为传播常数;d为收发天线水平间隔(m);λ为天线工作波长(m);Gt、Gr分别为发射和接收天线的增益(dB);Dt、Dr分别为发射和接收天线的水平方向性函数造成的损耗,具体数值可以在天线方向图中查得,当上下行天线夹角为180°时,方向性损耗即为天线的前后比。

●垂直隔离度Lv是收发信天线在垂直间隔距离上产生的空间损耗,表示公式如下:
Lv=28.0+40lg(d/λ)-(Gt+Gr)+(Dt+Dr)(2)
其中:28.0为传播常数;d为收发天线垂直间隔(m);Dt、Dr为两天线的垂直方向性函数造成的损耗,与水平方向性函数类似。

(1)基站共站时的系统间干扰的理论计算公式
a)基站干扰参数计算
GoTa基站对GSM基站干扰计算公式为:
LIso=Pt+YZamp-Lsg-Nmax-10log(BW1/BW2)
Pt:基站额定发射功率(dBm);YZamp:功率放大器带外抑制度(dBc/25kHz)
Lsg:双工器带外抑制度(dB);Nmax:杂散上限
BW1:25kHz;BW2:200kHz
b )天线隔离距离计算 空间水平隔离计算公式:
H_isolation (dB )=22+20*log (S/I )-G_tx-G_rx 空间垂直隔离计算公式:
V_isolation (dB )=28+40*log (S/I ) (2)不同系统基站干扰分析
a )800MHz GoTa 基站和联通GSM 基站共站讨论 联通GSM900基站系统工作频段在909MHz ~915MHz 之间,针对800MHz GoTa 基站和900MHz GSM 基站共址这一类情况,GoTa 系统的射频前端,需要发射机在909MHz ~915MHz 频段的杂散抑制达到90dB 。

需要在工程安装过程中实现的隔离度为: dB L iso 289124906045=++--=
根据公式计算
垂直隔离:垂直隔离距离约为0.35米。

水平隔离:
水平隔离与天线类型和增益有很大的关系,具体关系如表6.4.12所示。

表1.1.1 与联通GSM 基站共站时水平隔离与天线类型的关系表
如果GoTa 基站与中国移动GSM 基站共站址,则由于GoTa 下行频段与GSM 的上行频段很近,GoTa 基站将对这些基站产生较大的干扰。

针对这一情况,GoTa 系统采用专用的滤波器,这一滤波器使得GoTa 800MHz 基站信号在中国移动GSM 的频带内的杂散抑制达到80dB 。

需要的隔离度为: L=38dB
各种情况下需要的天线之间的隔离距离为: 垂直隔离:垂直隔离距离为0.62米。

水平隔离:
水平隔离与天线类型和增益有很大的关系,具体关系如表6.4.13所示。

表1.1.2 与移动GSM 基站共站时水平隔离与天线类型的关系表
关于GOTA与CDMA共站的天线隔离度结论和算法以及存在问题:
首先计算天线隔离距离k及d可套用以下公式
天线垂直布置:Lh=28+40log(k/λ)(dB)
天线水平布置:Lv=22+20log(d/λ)-(G1+G2)-(S1+S2)(dB)
其中k为两天线的垂直距离,d为两天线的水平距离;G1,G2分别为两天线的增益;S1,S2分别是两天线的夹角方向的副瓣电平.
以上天线隔离度公式中,λ为载波的波长,k为垂直隔离距离,d为水平隔离距离,G1 、G2分别为发射天线和接收天线在最大辐射方向上的增益(dBi),S1、S2分别为发射天线和接收天线在90°方向上的副瓣电平(dBp)。

其中G1+G2可套用下表内说明中的数值
通常65°扇形波束天线S约为-18dBp,90°扇形波束天线S约为-9dBp,120°扇形波束天线S 约为-7dBp,这可以根据具体的天线方向图来确定。

全向天线的S为0。

其次,在计算天线隔离距离的同时引入了一个物理量:隔离度,Lh和Lv,其实二者可取一样,在计算天线隔离度时可套用以下此公式: LIso=Pt+YZamp-Lsg-Nmax-10log(BW1/BW2)
Pt:基站额定发射功率(dBm);YZamp:功率放大器带外抑制度(dBc/25kHz)
Lsg:双工器带外抑制度(dB);Nmax:杂散上限
BW1:25kHz;BW2:200kHz
Pt为基站发射功率,在GOTA设备中,我们取43dBm
Nmax取接收灵敏度,也就是-124dB
BW1去1.225MHz,BW2取10 MHz,则10log(BW1/BW2)为-9
现在差的数据就是YZamp和Lsg,需要和中兴讨论, 如果GoTa基站与中国联通CDMA基站共站址时,GOTA基站是否对CDMA有影响,是否采用了专用的滤波器,如果采用了滤波器,该滤波器使得GoTa 800MHz基站信号在中国联通CDMA的频带内的杂散抑制达到为多少,怎样取YZamp值和Lsg值.。

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