谈天线隔离度

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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。

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。

收发天线隔离度

收发天线隔离度

收发天线隔离度?在安装天线时, 一般要求天线的水平隔离度约为 5 λ至10 λ, 垂直隔离度约为 1 λ。

GSM系统中天线隔离度为避免交调干扰,GSM基站的收、发信机必须有一定的隔离,Tx-Rx:30dB;Tx-Tx:30dB。

这同样适用于GSM900和GSM1800共站址的系统。

天线隔离度取决于天线辐射方向图和空间距离及增益,通常不考虑电压驻波比引入的衰减。

其计算如下:垂直排列布置时,Lv=28+40lg(k/ ) (dB)水平排列布置时,Lv=22+20lg(d/ )-(G1+G2)-(S1+S2) (dB)其中,Lv为隔离度要求,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(dBp,相对于主波束,取负值)。

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

采用全向天线时,S为0。

GSM900和GSM1800两系统天线支架应满足以下要求:定向天线同一系统内,同扇区两天线水平隔离间距≥4m;不同扇区两天线水平间距≥0.5m;两系统间,同扇区两天线同方向时,天线水平隔离间距≥1m;天线垂直隔离间距≥0.5 米;天线底部距楼顶围墙≥0.5米;天线下沿和天线面向方向上楼顶的连线与水平方向的夹角>150;全向天线天线水平间距≥10米或天线垂直间距≥0.5米;天线下沿距楼顶围墙≥0.5米●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)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,当收发天线夹角为180°时,方向性损耗即为天线的前后比。

关于LTE天线与现有系统隔离度的问题

关于LTE天线与现有系统隔离度的问题

关于LTE天线与现有系统隔离度的问题天线安装位置是无线专业设计的核心内容,其中各系统间的隔离度是查勘画图时需要注意的一个重要问题,也隐藏着较多风险;请各地市务必按总体组(摘自LTE设计作业指导书)的要求进行设计;在天面资源受限的情况下,建议更换天面/换点;如果分公司坚持放宽隔离度的要求,建议大家向分公司网优部门充分反应后期干扰的风险,尽到我们的责任;即便后续出问题,便也不是我们一方的事了。

隔离度要求如下(水平、垂直隔离度,是或的关系,只要满足其一便可);此外,如果设计人员不知道现网设备满足的规范版本,建议按不同版本的最严标准进行设计。

(一)TD-LTE宏站(F频段)与其他系统共站址时的干扰协调1、关闭DCS1800系统1870MHz以上频点,有条件的区域关闭1850MHz以上频点;推动工信部暂缓分配1870MHz以上频段给FDD LTE系统。

2、若存在GSM900系统的二次谐波干扰,应更换GSM900系统天线。

3、若存在DCS1800系统的三阶互调干扰,应更换DCS1800系统天线(天线三阶互调抑制指标优于-133dBc)。

4、开启动态AGC功能提升F频段RRU的抗阻塞能力。

5、在工程实施中,两系统天线之间适当进行垂直或水平空间隔离,建议TD-LTE F 频段基站天线安装间距采用如下标准:(1)TD-LTE线阵与GSM900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,垂直隔离距离≥0.3m。

(2)DCS1800下行链路工作在1870MHz以下,且DCS1800系统在F频段的杂散指标<-65dBm/MHz(-75dBm/100kHz)时,TD-LTE线阵和DCS定向天线之间间距要求:并排同向安装时,水平隔离距离≥0.5m,垂直隔离距离≥0.3m。

(3)DCS1800下行链路工作在1870MHz以下,且DCS1800系统在F频段的杂散指标>-65dBm/MHz(-75dBm/100kHz)时,TD-LTE线阵和GSM/DCS定向天线之间间距要求:同向安装时,建议采用垂直隔离方式,垂直隔离距离≥1 m。

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。

天线隔离度计算

天线隔离度计算
CDMA20 001X (全)与 移动 GSM900 (全):
0.32
0.43 0.32
40.33
1.70 0.32
2.54
0.43 0.32
40.33
1.70 0.32
11.37
0.43 0.32
180.16
1.70 0.32
说明:
本计算公 式仅适用 于两天线 平行排布 的情况, 即天线最 大辐射方 向平行情 况。
CDMA20 00 1X与
GSM900 间天线隔 离(m)要 求:
为降低两 系统间干 扰,天线 要有一定 的隔离 度,其取 决于天线 辐射方向 图和空间 距离及增 益, 通
常不考虑 电压驻波 比引入的 衰减。引 入下公 式:
垂直排 列:
水平排 列:
Lv=28+40*lg(k /λ) (dB)
Lv=22+20*lg(d /λ)-(G1+G2)(S1+S2) (dB)
CDMA20 001X (定)与 联通 GSM900 (全):
CDMA20 001X (定)与 移动 GSM900 (全):
CDMA20 001X (全)与 联通 GSM900 (定):
CDMA20 001X (全)与 移动 GSM900 (定):
CDMA20 001X (全)与 联通 GSM900 (全):
在一般的 工பைடு நூலகம்中, 我们都考 虑平行排 布情况, 90度方向 副瓣电 平,(如 图1)。 当天线非 水平排布 时,考虑 倾斜方向 的副瓣电 平,(如 图2)。
当天线背 对时,副 瓣电平最 小。 当天线正 对时,副 瓣电平最 大,即为 主瓣方向 。
在这里, 只需要修 改λ,隔 离度, G1, G2, S1,S2的 值,水平 间距和垂 直间距将 自动计算 获得。

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。

天线隔离度计算的若干关键问题分析_焦卫平

天线隔离度计算的若干关键问题分析_焦卫平

数据通信2011.4摘要:在移动通信系统的共建共享分析中,天线隔离度是一个关键参量。

文章给出了通常使用的3个天线隔离度计算公式,并且明确了其使用条件。

此外还辨析了若干关键问题:天线隔离度要求和天线隔离度的关系、近场耦合对天线隔离度的影响、金属塔架对天线隔离度的影响、频率关系对天线隔离度的影响、多天线隔离场景的分析。

关键词:天线;隔离度;耦合;塔架;频率图分类号:TN8文献标识码:A焦卫平胡刚(中国移动通信集团设计院有限公司北京分公司北京100038)天线隔离度计算的若干关键问题分析收稿日期:2011-07-18天线隔离度问题是移动通信系统干扰和电磁兼容特性分析的基本问题,特别是在蜂窝系统距离很近或者共享塔架时。

业界通常使用3个公式来计算天线隔离度,但是一些技术人员在工程实践中往往不能确切地理解概念。

同时,遇到复杂应用场景时,计算将不仅仅是3个公式那么简单,天线隔离度的计算还受到近场远场、金属塔架、频率配置关系、多天线互干扰等的影响。

本文旨在简要探析这些关键问题,以形成天线隔离度的全面的、正确的观念。

1天线隔离度计算基本公式目前天线隔离度计算使用3个基本的公式,这在我国行业标准中也有所反映[1]。

其中水平隔离度公式是:I H [dB ]=22+20lg d hλ-(G Tx +G Rx )-(SL (φ)Tx +SL (θ)Rx )(1)其使用条件是当两天线间距d h 近似满足远场条件,即:d h >2D 2/λ(2)其中(1)和(2)式中:D[m]:发射天线和接收天线的最大尺寸;d h [m ]:发射天线与接收天线之间的水平距离;λ[m ]:接收频段范围内的无线电波长;G Tx[dBi ]:发射天线在干扰频率上的增益;G Rx [dBi ]:接收天线在干扰频率上的增益;SL (φ)Tx [dB ]:发射天线在两天线中心连线的角度方向上的副瓣电平(相对于主瓣方向,为负值);SL (θ)Rx [dB ]:接收天线在两天线中心连线的角度方向上的副瓣电平(相对于主瓣方向,为负值)。

收发天线的隔离度计算

收发天线的隔离度计算

收发天线的隔离度计算
收发天线的隔离度
直放站正常⼯作的条件是:直放站⼯作增益G < 隔离度I ,否则会引起直放站⾃激⽽不能正常⼯作,并且要留10dB 左右的余量,即G+10 ≤ I (dB )。

图中E RP 是⽤户天线的发射功率电平,P RX 是施主天线的接收功率电平,所以系统的增益为:E RP -P RX 。

为避免系统⾃激须满⾜E RP -P RX < I 。

同⼀⽔平⾯上的背对背天线(两天线主瓣⽅向之间的夹⾓为180度)之间隔离度的公式为:
式中 I------------系统隔离度
F/B D ------施主天线的前后⽐
G D --------施主天线的增益
F/B P ------⽤户天线的前后⽐
G M -------⽤户天线的增益
L Z --------两天线之间物体遮挡损耗
L K --------两天线之间的空间路由损耗(LK=91+20logD (dB ),
D 为两天线间的距离,单位是km )。

例如:⼋⽊天线增益11dBi,前后⽐≥14 dB ;⽤户天线增益7 dBi ,前后⽐≥8 dB ,
微型直放站的增益为65 dB ,信号以900MHZ 为例,根据上述公式可以得出:
F/B D -G D +F/B P -G M +L Z +L K >65+10
则D ≥36m
K Z M p D D L L G F/B G F/B I ++-+-=。

天线隔离度s21标准

天线隔离度s21标准

天线隔离度s21标准
天线隔离度S21是指天线之间的信号隔离程度,通常用于衡量天线系统中天线之间的相互影响程度。

在无线通信系统中,天线隔离度S21标准是非常重要的参数,它直接影响到系统的性能和稳定性。

天线隔离度S21标准通常以分贝(dB)为单位进行衡量。

在实际应用中,天线隔离度S21的标准值可以根据具体的通信系统要求进行设定。

天线隔离度S21标准的重要性不言而喻。

在无线通信系统中,各个天线之间的相互干扰会严重影响系统的性能。

因此,通过衡量天线隔离度S21标准,可以评估天线系统的抗干扰能力。

较高的天线隔离度S21标准意味着天线之间的相互干扰较小,系统的性能会更加稳定可靠。

天线隔离度S21标准的具体数值取决于具体的应用场景和系统要求。

不同的通信系统对于天线隔离度S21标准的要求可能会有所不同。

一般来说,对于要求较高抗干扰能力的系统,天线隔离度
S21标准的要求会相对较高;而对于一些低要求的系统,天线隔离度S21标准的要求则可以适当放宽。

总的来说,天线隔离度S21标准是衡量天线系统性能的重要参数,对于无线通信系统的稳定性和可靠性具有重要影响。

因此,在设计和实施无线通信系统时,需要充分考虑天线隔离度S21标准,并根据具体要求进行合理的设定和优化。

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-1010g( 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 h 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:Pbts =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。

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
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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

浅谈WCDMA无线规划中的天线隔离度

浅谈WCDMA无线规划中的天线隔离度

浅谈WCDMA无线规划中的天线隔离度现在中国的WCDMA网络建设全面铺开,本文重点阐述在规划当中应该注意的隔离度问题,希望能给大家提供一个关注点,使无线规划工作所有帮助。

关键词:WCDMA 建设规划隔离度一、无线网络规划概述1、无线网络规划简述无线网络规划是指根据网络建设的整理要求,设计无线网络目标,以及为实现该目标确定基站的位置和配置。

无线网络规划的总目标是以最合理的投资来构建能够符合近期业务发展需求和未来远期业务发展需求,并且达到一定服务等级的移动通信网络。

无线网络规划目标具体体现在覆盖、容量、质量和成本4个方面[1]。

2、WCDMA无线网络规划特点WCDMA具有如下特点:A、频率复用率=1B、有软切换区域,不同于只有硬切换的GSMC、干扰受限:随着容量的增大干扰增加D、软容量:覆盖、容量和质量三者密切相关E、多业务环境:不同的数据速率(从V oice 12.2kbit/s到384kbit/s),不同的服务质量(阻塞率、延时、流量、BLER),不同的连接方式(实时和非实时),不同的行为特点和话务不对称性F、小区呼吸效应:覆盖和容量相关,用户增多干扰增加,半径因负荷及业务速率而变化以上特点注定WCDMA的无线规划将变得复杂化,造成了没有一个统一标准的业务模型估计,无论是在确定网络覆盖目标、网络容量目标以及网络质量目标均需要针对相关业务进行多重考虑和计算方能实现。

3、WCDMA网络规划关键点从WCDMA的特点出发,在进行WCDMA无线网络规划时,就必须对多个关键点进行关注,比如扰码的设置、多业务比例分配预估、功率控制、多址干扰(MAI)所带来的呼吸效应、如何与2G网络进行共址建设来降低成本等等,也就类似于频率规划、业务目标规划、容量规划、隔离度规划。

二、WCDMA规划隔离度1、隔离度简述天线之间的耦合是无线电系统间电磁干扰的主要传输途径,天线隔离度是实现其电磁兼容预测所必须的重要参数。

简而言之,天线隔离度就是指为了避免产生能够干扰双方正常通信而要求的最小距离,其分为水平隔离度和垂直隔离度。

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图 1 绘出了两个背靠背抛物面天线 A 与 A′。由馈源 O 发射的射线经边缘 P 与 Q 产生 的四条绕射线 PP′、PQ′、Q P′、QQ′再经边缘 P′ 与 Q′产生绕射线P′O′与Q′O′进入馈源 Q′后形 成耦合 。GTD 方法可给出绕射线的强度 。
V1 V2
=
Z11 ( Z2 - Z22) + Z12 Z21 Z2 Z21
载体尺寸远大于波长情况 ,MM2GTD 混合 法[6 ]是有效的工具 。
车辆) 上的各种天线 ,为预防相互干扰也要求增 强天线间隔度效果 。改善天线隔离度已成为诸 多无线电系统天线架设中经常遇到的课题 。工 程中被采用过的有效措施有如下几种 :
1 阻挡法 :即在电磁耦合通道上设置障碍 阻挡电磁耦合 。一个已被广泛应用的实例是微 波中断通信用抛物面天线加装裙边 。带有裙边 的抛物面天线被称为高性能天线 ,其前后比指 标要比标准天线改善近 15dB 。
3 线天线隔离度 (互阻抗法[4 ])
完成 ,但因计算量过大仅适用于小口径喇叭天 线 。嗽叭天线多用做抛物天线的馈源及阵列单
最早被注意的天线耦合问题是线天线耦合 元 。面阵单元间互耦问题曾是天线工作者关注
问题 ,是在线天线阵工作时遇到的 。表征耦合 的一个热点 ,特别是相控阵天线广角扫描状态 。
特性的参数是互阻抗 。基本想法是将两个线天 本文从电磁兼容角度讨论应用最广泛的面天线
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·专题综述·
电子科技导报
形状天线在三维空间任意分离情况的隔离度计 算 。两天线直径之和为 100λ的计算实例显示 , 在 CDC6600 机上运行 ,仅需约 1 分钟时间 。
7 改善天线隔离度的措施
微波中继通信天线塔上架设多个不同指向
的抛物面天线 ,需要改善它们之间的隔离度以
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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
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谈天线隔离度
石长生 (清华大学)
[ 摘要 ] 天线之间的耦合是无线电系统间电磁干扰的主要传输途径 。天线隔离度是实现其电磁
兼容预测所必须的重要参数 。文章简要介绍线天线 、面天线以及任意形状天线隔离度的分析方法 ,同时 介绍了改善天线隔离度的一些措施 。
关键词 :天线 耦合 隔离度 电磁兼容
导 。为了实现无线电系统间的电磁兼容 ,须对 方法做一简要介绍 。
天线隔离度加以规范 。两天线的隔离度与天线 的辐射特性 、间距及取向有关 。其中有些因素 在架设前无法预知 。为此仅能对天线某些方向
2 依据远场方向性函数估算隔离 度
的辐射特性加以规范 。例如 ,用于微波中继通 信中的抛物面天线 ,其前后比被规定为强制性 指标 。很明显 ,两个高前后比的抛物面天线背 靠背放置可获得高的天线隔离度 。
线所组成的系统看成一个双口网络 。端口间电 ———抛物面天线的隔离度 。分析表明抛物面天
流 、电压关系用阻抗矩阵表述 ,
线的耦合机制中馈源泄漏与边缘绕射占主导地
V1
Z11 Z12 I1
的无 V 2 = 。无Z21所接Z 22 I2 比 , 范扰之
Z12 、Z21称为互阻抗 , 当媒质为各向同性时 , 网
表 1 ( Z2 = 50Ω)
图 1 两个背靠背抛物面天线
图 2 给出了两个相同抛物面天线背靠背放 置情况下的隔离度随间距变化曲线[5 ] 。抛物 面焦距与直径比为 01375 ,馈源为 TE11模圆波 导口 ,直径为 01383λ。图中三条曲线对应于三 种不同直径 :10λ、20λ和 40λ(λ为波长) 。从图 可以看出 ,同样间距大口径天线的隔离度明显 高于小口径天线 。它提供的另一个重要信息是 只要直径大于 10λ,间距大于 10λ,隔离度可大
处理电磁兼容问题经历了解决问题 、规范
算方法 ,既包含依据远场方向性函数的近似算 法 ,又包括较严格的方法 : 线天线中的互阻抗 法 ,面天线的口面场法 ,抛物面天线的几何绕射 理论 ( GTD) 法 ,存在电大导体的混合法 ( MM2 GTD) 以及处理任意形状天线隔离度的复矢量
与计算机预测三个阶段 。目前规范方法仍是主 方向性函数积分法等 。本文仅就上述几种分析
减少相互干扰 。密布于移动载体 (飞机 、舰船及
图 2 背靠背抛物面天线隔离度与间距关系
其上的天线紧靠近一个大尺寸的导体 (载体表 面通常由导体制成) 。该导体对天线间隔离度 产生重大影响 。天线辐射的电磁波在导体表面 产生感应电流 ,这电流可能直接流入另一接收 天线或激发新的辐射场 ,在接收天线上形成电 压 ,影响天线隔离度 。通常载体形状很复杂 ,不 能用解析方法求解 。70 年代后一些数值方法 出现使这一问题得以解决 。车辆 、飞机或小型 舰船上短波天线隔离度问题 (短波波长∶10m~ 100m) ,因载体尺寸与波长量级相同 ,矩量法被 认为是首选方法 。
参考文献
1 German R. F. , H. Ott and C. R. Paul. Effect of an Im2 age Plane on PCB Radiation. Proceedings of t he IEEE International Symposium on Electromagnetic Compat2 ibility , IEEE New York ,1990.
其中 r 为间距 ,λ为波长 , Gt 与 Gr 为两天 线增益 , Ft (θ, <) 与 Fr (θ, <) 为其归一化方向 性函数 。(θt , <t ) 为做发射的天线坐标系中接 收点指向角 , (θr , <r) 为做接收的天线坐标系中 发射点指向角 。
ห้องสมุดไป่ตู้
导电体 (如飞机的机身 、机翼等) 引入阻挡因子 。
矢量方向性函数可由对天线的分析计算或近场 施之一 。当然这一措施往往不能完全满足要
测试求得 。而双重积分有效快速计算则是该方 求 ,常配以加装滤波器的辅助手段 。预测软件
法成败的关键 。所推出的二种程序可处理任意 的使用将大大减少实验所需的费 (下转第 23 页)
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1997 年第 11 期
合愈来愈多 ,与无线电系统密集布置相伴的是 分等也正被电磁兼容预测技术所采纳 。
严重的无线电干扰 。无线电系统间电磁干扰主
纵观电磁兼容预测技术中天线隔离度的计
要传输途径是天线间的耦合 。常用隔离度来定 量表征这种耦合的强弱程度 ,它定义为一个天 线发射功率与另一天线所接收功率之比 ,用 dB 来表示 。
络是互易的 ,即有 Z12 = Z21 。 Z11和 Z22称自阻 抗 。它们都与两线天线臂长 、直径 、天线间距与
取向有关 。
若天线 1 做发射 ,馈有电压 V 1 , 天线 2 做 接收 ,接有负载阻抗 Z2 ,其上电压为 V 2 。则由 阻抗矩阵很容易求得 V 1 与 V 2 比值
位 。70 年代出现的几何绕射理论 ( GTD) 为计 算这一问题提供了有效的手段[5 ] 。
机 预 按照定义 ,两线天线隔离度可表示为
P1 P2
=
V1
2
(
R2)
V 2 R1

R1 为发射天线 1 输入阻抗实部 , R2 为 Z2 的实 部 。显然 ,只要获得矩阵参数以及负载阻抗 ,很 容易求得两线天线的隔离度 。表 1 给出了两个 相同的半波振子平行放置时不同间距的隔离度 值 。容易忽略的事实是隔离度还与天线匹配情 况有关 。线天线的互阻抗最初用感应电动势法 求得 。一般天线教科书都给出半波振子互阻抗 的数值曲线 。
d/λ
015
110
115
210
于 70dB 。
隔离度 dB
419
1112
1418
1712
舰船上短波天线隔离度计算常采用互阻抗 法 。利用镜像原理还可考虑甲板的反射作用 。
70 年代矩量法出现 ,它取代感应电动势法
5 导体附近天线的隔离度
安装在移动载体 (飞机 、舰船和车辆) 上无 线电系统的电磁兼容问题是预测的主要对象 。
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
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
阵 ( PWSM) 法导出了由天线远区复矢量方向性 重要内容 。特别是在移动载体上天线布局范围
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