天线隔离度理解
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。
天线隔离度计算范文
天线隔离度计算范文
在一个多天线系统中,存在着天线之间的相互耦合和干扰现象。
这些
干扰可能会导致接收天线接收到无关信号或者发射天线发送的信号被其他
接收天线接收到,从而降低了系统的性能。
因此,准确计算天线隔离度是
非常重要的。
其中S21表示天线2的发射信号到达天线1的接收信号之间的耦合系数,S11表示天线1的发射信号到达天线1的接收信号之间的反射系数。
通过这个公式,我们可以计算出天线隔离度的数值。
该数值是以分贝(dB)为单位,表示天线之间的隔离程度。
数值越大,表示隔离程度越好,天线之间的相互干扰越小。
另一种计算天线隔离度的方法是通过进行实际测量。
这种方法可以更
加准确地得到天线隔离度的数值,但需要一定的实验条件和设备。
在实际
测量中,可以使用网络分析仪来测量天线之间的S参数,然后利用公式进
行计算。
除了计算天线隔离度,还需要考虑一些其他因素。
例如,天线之间的
物理距离和天线的方向性也会对天线隔离度产生影响。
在设计多天线系统时,需要合理选择天线的安装位置和方向,以最大程度地提高天线隔离度。
总而言之,天线隔离度的计算是非常重要的,可以帮助评估多天线系
统的性能和可靠性。
在设计和优化多天线系统时,需要选择适当的计算方法,并考虑其他因素,以确保天线之间的干扰最小化,从而提高系统的性能。
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。
各天线系统隔离度
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:Lv=28+40*lg(k/λ) (dB)水平排列:Lv=22+20*lg(d/λ)-(G1+G2)-(S1+S2) (dB)其中:Lv:隔离度要求(dB)λ:载波波长(m)k:垂直隔离距离(m)d:水平隔离距离(m)G1,G2:发射与接收天线最大辐射方向增益(dBi)S1, S2:发射与接收天线90度方向副瓣电平(dBp)(相对主瓣方向,取负值。
全向天线时为零)变形后得:k=λ*10(Lv-28)/40d=λ*10(Lv-22+G1+G2+S1+S2)/20本例考虑TD-LTE对GSM900,隔离度Lv的计算方法在(天线隔离度(dB))页给出。
则天线间隔要求如下:基站天线类型水平间距(m)垂直间距(m)λ(m)隔离度(dB)G1(dBi)G2(dBi)S1(dBp)S2(dBp) TD-LTE对GSM9000.470.180.3331.0015.0015.00-18.00-18.00水平隔离距离干扰系统GSM900TDD-LTE(F频段)T DD-LTE(D频段)WCDMA LTE FDD(F频段,联通)CDMA LTE FDD(F频段,电信)GSM900—0.50.50.50.5 1.30.5 TDD-LTE(F频段)0.5——340.54TDD-LTE(D频段)0.5——0.50.50.50.5 WCDMA0.530.5—0.50.50.5LTE FDD(F频段,联通)0.540.50.5—0.54 CDMA 1.30.50.50.50.5—0.5LTE FDD(F频段,电信)0.540.50.540.5—垂直隔离距离干扰系统GSM900TDD-LTE(F频段)T DD-LTE(D频段)WCDMA LTE FDD(F频段,联通)CDMA LTE FDD(F频段,电信)GSM900—0.30.20.30.30.60.3 TDD-LTE(F频段)0.2——0.50.60.50.6TDD-LTE(D频段)0.2——0.20.20.20.2 WCDMA0.50.50.2—0.20.50.2LTE FDD(F频段,联通)0.30.20.20.2—0.20.6 CDMA0.50.50.20.50.2—0.2LTE FDD(F频段,电信)0.20.20.20.20.60.2—。
天线的主要性能指标和相关知识
天线的主要性能指标1、方向图:天线方向图是表征天线辐射特性空间角度关系的图形。
以发射天线为例,从不同角度方向辐射出去的功率或场强形成的图形。
一般地,用包括最大辐射方向的两个相互垂直的平面方向图来表示天线的立体方向图,分为水平面方向图和垂直面方向图。
平行于地面在波束最大场强最大位置剖开的图形叫水平面方向图;垂直于地面在波束场强最大位置剖开的图形叫垂直面方向图。
描述天线辐射特性的另一重要参数半功率宽度,在天线辐射功率分布在主瓣最大值的两侧,功率强度下降到最大值的一半(场强下降到最大值的0.707倍,3dB衰耗)的两个方向的夹角,表征了天线在指定方向上辐射功率的集中程度。
一般地,GSM定向基站水平面半功率波瓣宽度为65°,在120°的小区边沿,天线辐射功率要比最大辐射方向上低9-10dB。
2、方向性参数不同的天线有不同的方向图,为表示它们集中辐射的程度,方向图的尖锐程度,我们引入方向性参数。
理想的点源天线辐射没有方向性,在各方向上辐射强度相等,方向是个球体。
我们以理想的点源天线作为标准与实际天线进行比较,在相同的辐射功率某天线产生于某点的电场强度平方E2与理想的点源天线在同一点产生的电场强度的平方E02的比值称为该点的方向性参数D=E2/E02。
3、天线增益增益和方向性系数同是表征辐射功率集中程度的参数,但两者又不尽相同。
增益是在同一输出功率条件下加以讨论的,方向性系数是在同一辐射功率条件下加以讨论的。
由于天线各方向的辐射强度并不相等,天线的方向性系数和增益随着观察点的不同而变化,但其变化趋势是一致的。
一般地,在实际应用中,取最大辐射方向的方向性系数和增益作为天线的方向性系数和增益。
另外,表征天线增益的参数有dBd和dBi。
DBi是相对于点源天线的增益,在各方向的辐射是均匀的;dBd相对于对称阵子天线的增益dBi=dBd+2.15。
相同的条件下,增益越高,电波传播的距离越远。
4、入阻输入阻抗输抗是指天线在工作频段的高频阻抗,即馈电点的高频电压与高频电流的比值,可用矢量网络测试分析仪测量,其直流阻抗为0Ω。
GSM、CDMA基站天线隔离度
GSM 、CDMA 基站天线隔离度分析CDMA 与GSM 系统的干扰,需根据两者频率的关系及发射、接收特性来具体研究其干扰情况,干扰主要表现在杂散干扰、阻塞干扰和互调干扰3个方面。
在3种不同的干扰中,杂散干扰是最主要的,影响也最大,是网络设计中需要重点考虑的方面。
由于互调干扰和阻塞干扰比杂散干扰小,在此不做讨论。
下面以cdma20001x 对GSM900MHz 的杂散干扰为例来进行说明。
目前,中国联通cdma20001x 和GSM900MHz 系统的频段见表1。
扰GSM900MHz 的接收。
CDMA 带外泄漏信号落在GSM 接收机信道内,提高了GSM 接收机的噪声电平,使GSM 上行链路变差,从而影响基站的覆盖范围,网络质量变差。
如果两个基站之间没有足够的隔离或者干扰基站的发送滤波器没有提供足够的带外衰减,那么落入被干扰基站接收机带宽内的信号就可能很强,接收机的噪声电平增加。
系统性能降低的程度依赖于干扰信号的强度,而这又是由干扰基站发送单元性能、被干扰基站接收单元性能、频带间隔和天线间距等决定的。
如一个干扰模型示意图1所示。
从图1中可以看出,从干扰源基站的功放输出的信号首先被发送滤波器滤波,然后因两个基站间有一定的隔离而得到相应的衰减,最后由被干扰基站的接收机所接收。
到达被干扰基站的天线端的杂散干扰功率可以表:erfering erferedisolation n attenuatio AMP TX b WB WB I P P I int int lg 10+--=-(1-1)其中:b I 人为被干扰基站接收天线端接收到的干扰电平(dBm),AMP TX P -为干扰源功放输出功率(dBm),n attenuatio P 为发射滤波器带外抑制衰减,isolation I 为两基站天线间的隔离度(dB),erfered W B int 为被干扰基站的信号带宽,erfering W B int 为干扰信号的可测带宽(也可以理解成杂散辐射定义带宽)。
隔离度
水平隔离度Lh用分贝表示公式如下:Lh=22.0+20log10(d/λ)-(Gt+Gr)+(Xt+Xr) (1)其中:22.0为传播常数d为收发天线水平间隔λ为天线工作波长Gt、Gr分别为发射和接收天线的增益Xt、Xr分别为发射和接收天线的前后比垂直隔离度Lv用分贝表示公式如下:Lv=28.0+40log10(d/λ) (2)其中:28.0为传播常数d为收发天线水平间隔λ为天线工作波长WCDMA/GSM共址时的干扰及其隔离度分析2007-06-20 04:53:00摘要:文章首先分析了WCDMA与GSM系统共站址时的主要干扰类型,给出了各种干扰的数学计算模型,然后详细阐述了WCDMA与GSM系统相互之间的干扰情况,得出了WCDMA与GSM共址时所需的隔离度及天线隔离要求,并给出了工程中的解决方案1、引言随着我国电信市场的日渐开放,3G牌照发放的日期也逐渐临近,对GSM网络运营商而言,WCDMA网络建设是一个系统工程,工程涉及面广、周期长、投资大,在建设初期为降低运营成本,尽快启动市场,基站在满足条件的情况下应进行共站址建设。
这样就必然增加了WCDMA系统与同址或邻近的GSM系统互相产生干扰的机会,WCDMA系统与GSM系统的电磁环境兼容问题将会暴露出来。
本文将分别对共站产生干扰的机制、隔离度计算进行剖析,并提出工程上消除干扰的解决方法。
2、主要干扰的数学模型对被干扰系统来说有三种性能损失需要考虑:接收机灵敏度降低、IMP干扰(即互调干扰)和接收机过载。
从干扰站接收的杂散辐射信号将导致接收机灵敏度降低,而从同址站接收到的所有载频的合成造成了IMP干扰,接收机过载的原因是接收机收到的总信号功率太大。
为了将这些性能损失降到最小而不修改现有发送和接收单元,在同站址的GSM系统和WCDMA系统之间需保持适当的隔离。
这三种性能损失对应的主要干扰分别为杂散干扰、互调干扰和阻塞干扰。
下面我们分别阐明这三种干扰的数学模型。
室内分布天线隔离度要求(最全)word资料
室内分布天线隔离度要求(最全)word资料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。
电信版_不同系统间的天线隔离度
不同系统间的天线隔离度在共建铁塔中,在很小的范围内集中了大量的无线系统,需考虑GSM900MHz、GSM1800MHz、CDMA800MHz、WCDMA 2GHz、CDMA 2GHz 、TD-SCDMA 2GHz系统间的干扰隔离要求,PHS不在本指引讨论的范围。
各系统间频率要求如下:系统上行频段(MHZ) 下行频段(MHZ)GSM900(中国移动) 885-909 930-954GSM900(中国联通) 909-915 954-960GSM1800(中国移动) 1710-1735 1805-1830GSM1800(中国联通) 1745-1755 1840-1850CDMA800 825-835 870-880WCDMA 1920-1935 2110-2125CDMA2000 1940-1955 2130-2145TD-SCDMA 1880-1920,2010-2025 附录中隔离度计算,是根据各系统的行业规范规定的杂散辐射、阻塞电平,接收机灵敏度等指标为基准,实际工程中,各个厂家的设备在这些指标上往往优于规范的要求,因此最终的隔离要求要比以下结果小,可根据设备实际的性能参数进行详细计算。
本附录中GSM900和GSM1800是指杂散辐射等指标能满足YDT 883-1999《9001800MHz TDMA数字蜂窝移动通信系统基站子系统设备技术要求及无线指标测试方法》规定的设备,对于较早购买的不满足此标准的设备,需要的隔离度较大。
相同制式之间的干扰隔离度,是指不同运营商相同制式网络之间的隔离要求。
1) GSM900与GSM900隔离度移动GSM900(上行885~909,下行930~954),联通GSM900(上行909~915,下行954~960)。
1) GSM900基站对GSM900基站的杂散干扰R99协议中GSM900系统对共站的带外杂散辐射要求:<-96dBm/100kHz=-93 dBm/200kHz,当允许的灵敏度恶化1dB时,GSM900系统在885~915MHz频段允许接收到的杂散干扰功率为-123dBm/200kHz,理论计算GSM900基站对GSM900基站杂散干扰需要的隔离度为:MCL= -93-(-123)=30 dBm2) GSM900基站对GSM900基站的阻塞干扰GSM900系统的发射功率是43 dBm,GSM900系统允许的阻塞电平是8dBm,理论计算规避GSM900基站对GSM900基站阻塞干扰需要的隔离度为:MCL=43-8=35 dBm2) GSM900与GSM1800隔离度GSM900(上行885~915,下行930~960),GSM1800(上行1710~1735,1745~1755下行1805~1830,1840~1850)。
LTE多频段多制式干扰共存分析及解决方案探讨V2介绍
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Conf原理-干扰共存的解决方案
影响干扰解决方案有两个大的因素:技术上和成本上。
邻道干扰一般为基站与终端间干扰,因为保护带比较小,基站与基站间干扰太大,无法实现;基站间干扰一般 为杂散、互调和阻塞干扰。
邻道干扰时,最严重情况为两个系统不共站,一个系统终端在另外一个系统基站情况下,由于接收到自身基站 功率低,接收到干扰基站功率高,从而出现远近效应,干扰很大。
邻道干扰指标用ACIR来表征,是ACS与ACLR综合作用的结果。
带内外信号同时放大, 在带外信号功率很强 时,放大器有增益压 缩,从而影响灵敏度。
阻塞干扰是由于接收滤波器没有完全抑制带外干扰而引起的干扰,是多种因素综合的结果,其中之一是带
外强信号压缩接收机放大器增益,从而降低了灵敏度。
保护带越大,滤波器抑制越大,阻塞影响越小。 阻塞是一种带外干扰,为了消除阻塞干扰,需要在被干扰系统上安装阻塞抑制滤波器。
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中国频谱情况
运营商
中国移动 中国电信
上行
885-890 MHz 890-909 MHz 1710-1735 MHz
1880-1915 MHz
2010-2025 MHz 2320-2370 MHz 2570-2620 MHz 824-825 MHz 825-835 MHz 1920-1935 MHz
Security Level:
LTE 多频段多制式干扰共存分析及解决方 案探讨
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
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
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
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)。
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
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
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。
5.天线隔离度的分析与计算讲稿
电磁兼容中的天线耦合问题 天线隔离度与空间隔离度
天线隔离度与空间隔离度的概念与物理意义 在一个系统中,为保证每个天线正常工作,天线的隔 离度必须满足一定的要求,否则天线间的干扰会压制 住有用信号,从而使系统无法正常工作。一般将发射 天线的发射功率与另一天线所接受功率的比值定义为 天线的隔离度。在具体问题中,对于不同的情况,接 收天线可能通过不同的方式对发射天线施加干扰。所 谓的不同的情况,主要指的就是远区场与近度
在只考虑天线间的距离和障碍物遮挡因素的 情况下可定义空间隔离度:
S Et 2 Er 2
这里,Et 是发射天线产生的向接收天线方向 上传播的电场,Er 是入射电场经绕射后到接 收天线处的电场。
电磁兼容中的天线耦合问题 天线隔离度与空间隔离度
天线隔离度与空间隔离度是两个不同的概念。其中,空间隔离 度与天线的具体形式无关,它只描述电磁波通过两天线间的空 间传播时,由于电磁波的自身发散以及空间媒质的作用而产生 的自然衰减。天线隔离度不但计及这种自然衰减,而且包含了 接收天线与发射天线对发射方向上的功率密度以及接受方向上 的功率密度的影响,因此天线隔离度不但与天线间的空间具体 形式及构成有关,还与天线的形式有关。具体地讲,天线隔离 度是空间隔离度与收发天线在特定方向上功率增益的和,天线 隔离度最好地描述了天线间的隔离程度。
提纲
电磁兼容中的天线耦合问题 引言 天线的工作原理
远区场与近区场的概念以及判定 天线的输入阻抗以及辐射效率 天线的远场方向图 方向性系数与功率增益
天线隔离度与空间隔离度 天线隔离度与空间隔离度的概念与物理意义 近区场与远区场的隔离度分析与计算公式
电磁兼容中的天线耦合问题
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,
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天线隔离度理解
天线隔离度计算
垂直方向: Isolation in dB = 28 + 40 Log ( k / λ )=AH
水平方向:Isolation in dB = 22 + 20 Log ( d/ λ ) - (GT + GR)=AV
垂直+水平: Isolation in dB =(AV-AH)*α/90+AH
d天线水平距离; k天线垂直距离
GT 发射天线在2 付天线连线上的增益dBi
GR 接收天线在2 付天线连线上的增益dBi
λ波长
α A天线底端与B天线顶端的连线与水平方向的夹角
一般要求(同一系统)
没有双工器,收发隔离40dB,发发隔离20 dB;
有双工器,隔离要求30 dB;
问题1:GT 发射天线在2 付天线连线上的增益dBi
GR 接收天线在2 付天线连线上的增益dBi
连线上的增益怎么理解?如果是双极化天线收发一体的,又怎么理解?问题2:有没有双工器是不是指天线的收发一体,收发分离?
问题3:这些公式是只适用于CDMA还是WCDMA也适用?
麻烦大家答疑解惑一下~~谢谢!。