无线移动通信中的天线
天线工作原理
天线工作原理天线是无线通信系统中不可或缺的设备，它起到接收和发送无线信号的作用。
本文将详细介绍天线的工作原理及其相关知识。
一、天线的基本概念天线是将电信号转化为电磁波或将电磁波转化为电信号的设备。
它一般由导电材料制成，如金属，并根据特定的原理进行设计和调整。
天线可以分为接收天线和发射天线两种类型。
二、天线的工作原理天线的工作原理基于电磁波的发射和接收。
下面将分别介绍接收天线和发射天线的工作原理。
1. 接收天线的工作原理接收天线通过接收电磁波将其转化为电信号。
当电磁波经过天线时，它会激发天线中的电荷，产生电流。
这个电流会经过连接到天线的电路，从而实现信号的解调和放大。
最终，这个电信号可以被传递到无线接收器，用于进行进一步的处理和解码。
2. 发射天线的工作原理发射天线将电信号转化为电磁波，以便进行无线传输。
当电信号通过连接到天线的电路时，它会产生交变电流。
这个交变电流会导致天线上的电荷也发生交变，从而产生电磁波。
这些电磁波会在空间中传播，并被接收天线接收到。
同样地，接收天线会将电磁波转化为电信号，以进行进一步的处理和解码。
三、天线的优化设计为了提高天线的工作性能，可以进行一些优化设计。
下面列举一些常见的优化设计方法。
1. 天线长度调整：天线的长度对于接收和发射的频率有直接影响。
通过调整天线的长度，可以使其与所传输的频率匹配，从而提高效率。
2. 天线形状设计：天线的形状对于天线的辐射模式有重要影响。
通过设计合适的天线形状，可以实现不同方向的辐射或接收，以满足具体的通信需求。
3. 天线材料选择：天线的材料对于信号的传输和接收也有一定影响。
根据需要选择导电性能好、损耗小的材料，以提高天线的性能。
四、天线在无线通信中的应用天线广泛应用于各种无线通信系统中，包括移动通信、卫星通信、无线局域网等。
下面列举几个常见的应用场景。
1. 移动通信：天线用于手机、基站等设备中，将电信号转化为电磁波进行传输，以实现无线通信。
移动通信的MIMO天线技术
移动通信的MIMO天线技术移动通信行业一直在不断发展，为了满足用户对更快速、更稳定的数据传输需求，MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）天线技术应运而生。
MIMO天线技术通过同时使用多个发射和接收天线，有效地提高了通信系统的信号质量和系统容量，为用户提供更好的通信体验。
一、MIMO天线技术的原理和优势MIMO天线技术利用了空间上的多样性，通过在发射端和接收端增加多个天线，并采用信号处理算法将这些天线之间的信号分离和组合。
这种技术不仅能够显著提高无线传输的数据速率，还能够降低功耗和提升系统的覆盖范围。
MIMO天线技术具有以下几个优势：1. 增加数据传输速率：MIMO技术利用多个天线同时传输不同的数据流，使得传输速率大幅提升。
通过合理设计天线分布和信号处理算法，可以实现多天线之间的信号独立传输，提高频谱效率。
2. 提高传输可靠性：MIMO技术通过在空间上部署多个天线，可以减少信号的衰落和多径效应对传输质量的影响。
即使在信号受阻挡或干扰的情况下，MIMO技术仍能保持较高的传输可靠性。
3. 增强系统容量：MIMO技术在不增加频带宽度的情况下，通过增加天线的数量和信号处理算法，可以有效提高系统的容量，满足用户对于大规模数据传输的需求。
4. 减少功耗和干扰：MIMO技术在提升传输速率的同时，通过优化天线的功率分配和信号处理算法，可以降低功耗和减少对其他系统的干扰，提高整个系统的性能。
二、MIMO天线技术在移动通信领域的应用MIMO天线技术在移动通信领域的应用非常广泛，例如4G和5G 无线网络、Wi-Fi网络等都采用了MIMO技术。
以下是MIMO天线技术在几个典型应用场景中的具体应用：1. 无线网络：MIMO技术在4G和5G移动通信网络中得到了广泛应用。
通过在基站和终端设备中增加多个天线，可以实现多个用户之间的并行数据传输，提高网络容量和覆盖范围。
同时，MIMO技术还可以降低信号的干扰，提高网络的可靠性和稳定性。
棒状天线的原理
棒状天线的原理一、引言棒状天线是一种常见的无线通信天线，广泛应用于移动通信、无线网络等领域。
本文将深入探讨棒状天线的原理及其工作机制。
二、棒状天线的结构棒状天线通常由金属材料制成，其结构简单明了。
下面是棒状天线的主要组成部分：1. 管状导体：棒状天线的主体部分，一般为金属制成，具有良好的导电性能。
2. 馈源：提供信号输入或输出的接口，通常位于棒状天线的底部。
3. 地板：位于棒状天线底部的金属平面，起到辐射器支撑和辐射性能调整的作用。
三、棒状天线的工作原理棒状天线的工作原理涉及到电磁场的辐射和导引。
1. 电磁场辐射当电流通过棒状天线的导体时，就会在空间中产生电磁场。
这个电磁场会辐射到空气中，形成电磁波。
2. 导引电磁波在空气中传播时，会受到棒状天线结构的导引作用，形成一种特定的传播模式。
具体来说，以下是电磁波导引的过程： - 当电磁波接触到棒状天线导体时，会在导体上感应出电子的运动。
- 这些电子的运动会导致电磁波在导体中逆向传播，形成了所谓的“表面电流”。
- 表面电流的存在会改变电磁波在棒状天线中的传播方式，使得电磁波更容易辐射到空气中。
四、棒状天线的性能指标棒状天线的性能受到多种指标的制约和评估。
以下是常见的棒状天线性能指标：1. 增益增益是衡量天线辐射能力的重要指标。
它描述了天线将输入功率转换为辐射功率的能力，单位通常为dBi（dB relative isotropic）。
增益越大，天线辐射功率越高。
2. 阻抗匹配阻抗匹配是确保信号传输的有效性的关键。
当天线的输入阻抗与传输线或发送/接收设备的输出阻抗匹配时，能够最大限度地传输信号。
3. 频率响应天线的频率响应表示了它在不同频率下的辐射效果。
普通的棒状天线往往有一个特定的工作频段，频率越宽，天线的适用范围越广。
4. 波束宽度波束宽度表示了天线辐射能量的集中程度。
波束宽度越小，天线辐射的能量就越集中，信号传输距离越远。
五、棒状天线的应用棒状天线广泛应用于各个领域，包括但不限于以下几个方面：1. 移动通信棒状天线常见于移动通信设备，如手机、无线网络设备等。
4g天线原理
4G天线原理解析1. 什么是4G天线？在深入了解4G天线的原理之前，首先需要了解什么是4G天线。
4G天线是一种用于无线通信系统的设备，它能够收集和发送无线电波信号，实现4G移动通信网络的正常运行。
在4G移动通信网络中，天线起着十分重要的作用，它们负责将用户的数据转换为无线信号，并向周围的基站发送信号，以便实现数据的传输。
同时，天线也负责接收来自基站的信号，并将其转换为可供移动设备使用的数据。
2.4G天线的工作原理4G天线的工作原理涉及到无线信号的传输和接收过程。
一个完整的无线通信系统中的天线通常有三个主要部分：辐射元件、馈电系统和整流器。
辐射元件辐射元件是4G天线中非常重要的组成部分。
它负责将电能转换为无线电波，并将其辐射到空间中。
辐射元件可以采用不同的结构和技术，如：•线性天线：线性天线是最简单的一种结构，通常由直线、弯曲线或螺旋线等组成。
它可以实现单极化（水平或垂直）或双极化。
•喇叭天线：喇叭天线采用喇叭形状的辐射元件，能够提供更高的增益和更广的辐射角度，以增强信号传输的距离和质量。
•盘状天线：盘状天线具有较宽的辐射角度和较高的增益效果，它通常用于广播和卫星通信系统中。
•柱状天线：柱状天线通常用于室内覆盖，能够提供较强的信号穿透能力和广播范围。
无论采用何种结构和技术，辐射元件都需要接收馈电系统提供的电能，将其转换为无线电波并辐射到空间中。
馈电系统馈电系统是4G天线的第二个重要组成部分。
它负责向辐射元件提供电能，以激励辐射元件发出无线电波。
馈电系统可以分为两个部分：发射链路和接收链路。
•发射链路：发射链路通常由无线电发射器、功率放大器和匹配网络组成。
无线电发射器负责将用户数据转换为中频信号，然后通过功率放大器将其放大到适合于辐射元件的电平。
匹配网络在馈电系统中的作用是调节信号的阻抗，以实现信号的最大传输。
•接收链路：接收链路通常由无线电接收器、低噪声放大器和馈线等组成。
无线电接收器负责接收从基站发送的无线信号，并将其转换为中频信号。
移动通信中的天线标准及测试
Ｕ —硼 Ｉ
３
（ Ｆ ，Ｆ ，Ｆ １ Ｔ ０ Ｔ ０ Ｔ ０，Ｆ ） ｒ
Ｕ— Ｉ删 Ｕ椰 Ｉ
４ ｃ ５
（ Ｆ ，Ｆ ，Ｆ ，Ｆ ） Ｔ ＩＴ ０ Ｔ Ｏ １ ｒ （ Ｆ ，Ｆ ，Ｆ ，Ｆ ） Ｔ ２ Ｔ ｌ１ ｌＴ １ ．
参照表 ３ ４上行 的 ，’ 分别 为 Ｕ — 、 ｒＣ Ｆ１ Ｌ ＴＣ 和 Ｕ＿Ｆ２ Ｆ１ Ｌ Ｔ Ｃ 。对 于任意 长度 的数 据 ，
基站全 向天线 由于需 要 的增益较大 ， 在
外形上体现 出体积较大 ， 基本上长度都有 ３ ｍ左右 ， 杆 状 ， 点 通 常 置 于 天 线 的底 呈 馈
部。 在水平 面各方 向的增益显示 出一致性 。
天线测试 中最 主要 的项 目是 天线 方 向
图的测量 ， 方向图能够表征天线在立体空间 中各个方 向上 的辐射 能力 ， 通过对方 向图的 处理 ， 还可以得到天线 的半功率波瓣宽度 ， 全 向天线的 圆度 ， 前后 比以及副瓣 电平等天 线性 能指标 。
（ Ｆ ，Ｆ ，Ｆ ，ｒ ） Ｔ ２ Ｔ ＩＴ １ ｒ ０
Ｏ ｌ
２
（ ） 于 ｓｂ—ｔ ｔ ： Ｂ／ Ｆ （ ２对 ｕ ｅ Ｒ ５ Ｔ ２ １Ｘ ｓ２
８ ） Ｒ ６ Ｔ １ １Ｘ １３ 和 Ｒ ７ Ｔ １ １Ｘ １ ； Ｂ ／ Ｆ （ ０ ） Ｂ ／ Ｆ （
６ ） Ｏ。
如果数据 长 度小 于 ８ １＋１ ３＋６ ０ ０＝２ ４ ｉ ５ ｂｔ ，
按照实际无 线 承 载 测试 时 的子 过 程规
选择大于其数据最小的传输格式组合 ， 空余
部分采用填充。如果数据长度大于 ２４ ｉ ５ｂｔ ， 那么上层配置采用分割 ， 被分割的业务数据 单元在下一个传输时间间隔（ ） 传送 。 ｍ ４ 检查环 回的数 据 、
移动通信天线性能及对网络的影响
(dBi ) +
Gr
(dBi )
−
Lo (dBi )
式中：Pr(dBm)表示覆盖范围内手机接收的辐射功率。 PT(dBm)表示基站辐射的功率。 S 表示手机距基站的距离。
λmin 表示基站工作的最短波长。 GT(dBi)表示基站天线的增益。 Gr(dBi)表示手机天线的增益。 Lo(dBi)表示传播中的其它损耗（含馈线损耗）
功率(dB)
百分比
2.15
40%
0.86
18%
0.67
14%
0.36
பைடு நூலகம்
8%
0.21
4.7%
0.13
2.9%
0.07
1.1%
从上表可以看出当 VSWR 较大时，功率损耗较大，如当 VSWR=3.0 时，减小辐射功率 2.15dB；但是当 VSWR 降低到某一程度时，它对辐射功率的影响就不十分明显，当 VSWR=1.5 时减小辐射功率 0.39dB，VSWR=1.3 时功率减少 0.13dB，这 0.28dB 的功率损耗在无线的衰落 信道中影响可以忽略不计，但是要制造 VSWR 很低的天线成本会大幅升高，所以一般选择 VSWR=1.5 的基本可以满足要求(有的性能较好的天线可以达到 1.3)。
Γ(z)= V0-ejβz∕V0+e-jβz 由于存在反射波，所以从信号源来的有效功率没有全部送到负载，有一部分被反射，这种 损耗称之为“回波损耗”，用 dB 定义为：
RL=-20lg∣Γ∣ dB。 驻波比ρ定义为沿着传输线上的电压最大值(波腹电压)与最小值(波节电压)的比值，即：
网络优化中心 宋锴 第 3 页 共 8 页
(1) 对话务量高密集区，基站间距离 300-500 米，计算得出 a 大约在 10°～19°之间。 采用内置电下倾 9°的+45°双极化水平半功率瓣宽 65°定向天线 。再加上机械可变 15°的倾 角，可以保证方向图水平半功率宽度在主瓣下倾 10°～19°内无变化，可满足对高密集市区覆 盖且不干扰的要求。
中国移动移动通信基站天线(内部资料)
因此，无线电波在空 气中的传播速度略小于光速 ，通常我们就认为它等于光 速。
电磁波的传播
振 子
电场
磁场
电场 电波传输方向
磁场
电场
无线电波的波长、频率和传播速度的关系
可用式 λ＝Ｖ/ｆ 表示。 式中，Ｖ为速度，单位为米/秒；ｆ 为频率，单位为赫兹； λ为波长，单位为米。 由上述关系式不难看出，同一频率的无线电波在不同的媒 质中传播时，速度是不同的，因此波长也不一样。 我们通常使用的聚四氟乙烯型绝缘同轴射频电缆其相对介 电常数ε约为2.1，因此，Ｖε≈Ｃ/1.44 ，λε≈λ/1.44 。
当接收天线的极化方向（例如水平或右旋圆极化） 与来波的极化方向（相应为垂直或左旋圆极化）完全正 交时，接收天线也就完全接收不到来波的能量，这时称 来波与接收天线极化是隔离的。
3.(极化)隔离
隔离代表馈送到一种极化的信号在另外一种极 化中出现的比例
1000mW (即1W)
在这种情况下的隔离为 10log(1000mW/1mW) = 30dB
反射面天线，则由于有效照射效率因素的影响，
故
G(dBi )
10
log
2
27000
2 0.5 E
0.5 H
八. 关于传输线的几个基本概念
连接天线和发射（或接收）机输出（或输入）端的导线称 为传输线或馈线。传输线的主要任务是有效地传输信号能量。
因此它应能将天线接收的信号以最小的损耗传送到接收机输 入端，或将发射机发出的信号以最小的损耗传送到发射天线的输 入端，同时它本身不应拾取或产生杂散干扰信号。这样，就要求 传输线必须屏蔽或平衡。
移动基站天线有关概念及选型原则
移动通信基站天线基础知识
移动通信基站天线基础知识移动通信基站天线是移动通信系统中的重要组成部分，其作用是将电信号转化为电磁波，并进行无线传输。
本文将介绍移动通信基站天线的基础知识，包括天线的类型、工作原理、性能指标等内容。
一、天线的类型移动通信基站天线可以根据不同的分类方式进行分类。
根据天线的工作频段，可以分为以下几类：1. 宽频段天线：适用于多频段的通信系统，能够覆盖不同频段的通信需求。
2. 扇形覆盖天线：用于小区域通信，形状呈扇形，信号覆盖范围有限。
3. 定向天线：用于长距离通信，信号传输更远且更稳定，但只能在特定方向进行通信。
4. 等向天线：信号传输范围广且均匀，适用于城市通信等环境。
根据天线的形状和结构，还可以分为以下几类：1. 竖直天线：天线的辐射方向主要朝向地面，适用于城市通信等场景。
2. 水平天线：天线的辐射方向主要朝向水平方向，适用于山区等场景。
3. 室内天线：适用于室内信号覆盖，可提供稳定的室内信号传输环境。
4. 中心天线：用于高速列车、高速公路等移动环境下的通信需求。
二、天线的工作原理移动通信基站天线的工作原理是将电信号转化为电磁波，并进行无线传输。
具体工作原理如下：1. 输入信号处理：接收来自基站设备的电信号，并进行处理，使其符合天线的输入要求。
2. 电信号转换：将输入信号转换为高频电磁波，以便进行无线传输。
3. 辐射和传输：将转换后的电磁波通过天线辐射出去，在空间中传输到指定的接收器。
4. 接收器接收：接收器接收到天线辐射出的电磁波，并将其转换为电信号。
三、天线的性能指标移动通信基站天线的性能指标直接影响着通信系统的性能。
常见的天线性能指标包括：1. 增益：衡量天线的辐射效率，增益越高，传输距离越远。
2. 驻波比：衡量天线的匹配程度，驻波比越小，能量传输效率越高。
3. 方向性：衡量天线在不同方向上的辐射效果，方向性越强，信号传输精度越高。
4. 波瓣宽度：衡量天线在空间中的覆盖范围，波瓣宽度越大，覆盖范围越广。
移动通信基站及天线基本知识
波长
天线基本概念
? 对称振子上的电场和磁场
? 最大电压在对称振子末端； 电场线布满其之间。
电压
? 对称振子上的电流与电压大 小相反（馈电点处最大；对 称振子末端处最小）,电流 产生磁场。
电场
电流 磁场
天线基本概念
? 对称振子上的电场和磁场
? 电压(电场（E）平面)
电流(磁场（H）平面)
天线基本概念
移动通信基站及其天线
基 本 知识
天线基本概念
? 天线理论 ? 天线术语 ? 天线类型
天线基本概念
? 什么是天线?
? 天线是对两种传输形式电磁波进行相互转换 . ? 天线是接收和发射电磁波的设备 .
? 电缆界限电磁波
空间自由电磁波
天线基本概念
开路的传输线可说明天线的辐射原理
发射机产生的高频振荡功率经过传输线时 电磁波是不能向外辐射的。
单极化天线
天线基本概念
? 隔离度
1000mW ( 即1W)
在这种情况下的隔离为 10log(1000mW/1mW) = 30dB
1mWWWW
双极化天线
天线基本概念
? 三阶互调（Third Order Inter modulation ）
天线交调产物是指当两个或多个频率信号经过天线时， 由于天线的非线性而引起的与原信号有一定关系的其它 离散射频信号。
? 表征天线向一定方向辐 射电磁波功率的能力。
? 为将辐射功率沿水平方向集 中到某一区域，应垂直放置 半波对称振子并同相位连接.
? 对称振子数增加两倍时半功 率波瓣宽度大约减少是1/2
? 主方向上增益增加3dB
1λ/2阵子 78°
32° 2λ/2阵子
为什么移动电话通信需要天线？
为什么移动电话通信需要天线？移动电话通信已经成为现代社会中不可或缺的一部分，而这种通信的实现离不开天线的存在。
为什么移动电话通信需要天线呢？本文将从几个方面进行阐述。
一、实现信号传输移动电话通信通过无线电波传输信号，而天线作为信号的接收和发送器件，起到了至关重要的作用。
它能将电信号转化为电磁波，并将电磁波转化为电信号，实现信号的传输和通信。
其一，天线接收信号。
当手机用户拨打或接听电话时，手机的天线接收来自基站发射的信号。
基站通过发射信号，覆盖一定范围内的通信区域，手机天线能够接收到这些信号，并将其转化为电信号，以便手机内部的处理器进行后续操作。
其二，天线发送信号。
当手机用户讲话或发送信息时，手机的天线将电信号转化为电磁波，并通过无线电波将这些信号发送至基站。
基站接收到手机发出的信号后，将其传递至目标用户，完成通话或信息传递的过程。
二、增强信号接收能力天线的存在能够增强移动电话的信号接收能力，提高通信质量。
移动电话通信时信号的有效传输距离受到多种因素的影响，如障碍物、地形、电磁干扰等。
而天线作为一种信号收发器件，可以通过合理的设计和放置，增强信号接收的灵敏度和效果。
首先，天线增加了信号接收的灵敏度。
手机天线的设计考虑到了信号接收的效果，通过合理的结构和材料选择，在接收信号时能够充分捕捉电磁波，并将其转化为电信号。
这样能够提高手机在弱信号环境下的通信能力，减少信号误差和丢失。
其次，天线优化了信号接收的方向性。
移动电话通信时，信号往往是以蜂窝状或扇形覆盖的方式传输的，而天线的设计也考虑到了信号覆盖的方向性。
通过将天线放置在合适的位置，并调整天线的朝向，可以使手机主动接收信号的效果更好，减少信号传输的阻抗和衰减，从而提高通信的稳定性和可靠性。
三、保证通信安全性天线作为移动电话通信的关键组成部分，也对通信的安全性起到了重要的保障作用。
通过合理的设计和技术手段，天线可以减少无线电波的散射和干扰，保护通信的隐私性和安全性。
移动通信基站的天线
移动通信基站的天线移动通信基站的天线是移动通信系统中的重要组成部分，主要用于发送和接收无线信号。
本文将详细介绍移动通信基站天线的相关内容，包括天线的类型、工作原理、安装位置等。
一、类型移动通信基站的天线主要分为以下几种类型：⒈方向性天线：主要用于定向传输信号，可以提高信号传输的准确性和稳定性。
⒉环形天线：可以在一个较大的范围内进行信号传输，适用于环形或者大范围的通信需求。
⒊定频天线：用于特定频段的信号传输，可以提高信号传输的效果。
⒋多频段天线：可以同时兼容多个频段的信号传输，适用于多种通信制式的需求。
二、工作原理移动通信基站天线的工作原理主要分为两个方面：⒈发送信号：天线通过收集基站内部的信号，将其转化为电波信号并发送出去。
⒉接收信号：天线通过接收外部的电波信号，将其转化为基站可以处理的信号并传输给基站。
三、安装位置移动通信基站天线的安装位置需要考虑以下几个因素：⒈高度：天线的高度可以影响信号的传输范围和质量，一般会选择在较高的位置安装，比如建筑物的屋顶。
⒉方向：天线的安装方向需要根据通信需求来确定，可以根据信号的传输方向和覆盖范围来选择合适的安装方向。
⒊遮挡：天线的安装位置需要避免高层建筑、树木等障碍物的遮挡，以确保信号传输的稳定性和准确性。
附件：⒈天线安装示意图⒉天线技术规格书法律名词及注释：⒈移动通信基站：提供移动通信服务的设施，包括天线、基站设备等。
⒉无线信号：通过电磁波的方式进行传输的信号，常用于无线通信。
⒊信号传输范围：指信号可以传输的最大距离。
⒋信号传输质量：指信号传输的稳定性和准确性。
⒌通信制式：指移动通信系统所采用的技术标准。
本文档涉及附件：请参阅附件1和附件2，以获取更详细的信息。
本文所涉及的法律名词及注释：⒈移动通信基站：根据《电信法》，指提供移动通信服务的设施，包括发射、接收、传输和交换移动通信业务所必需的设备、主要部件和技术支持系统等设施。
⒉无线信号：根据《无线电管理条例》，指通过空气、水或其他常规物质以不连续的方式传输的电磁波信号。
移动通信天线基本知识
移动通信天线基本知识移动通信天线是移动通信系统中的重要组成部分，它负责将信号从移动设备传输到基站或者将信号从基站传输到移动设备。
在移动通信技术的发展过程中，天线的设计成为了一个关键性的问题。
1. 天线的分类根据用途和特点，移动通信天线可以分为以下几种类型：1.1 手持终端天线手持终端天线是移动设备中的内置天线，用于接收和发送信号。
这种天线一般采用小型化设计，以适应手持设备的外形和尺寸。
常见的手持终端天线有贴片天线、PIFA天线等。
1.2 基站天线基站天线是用于在基站和移动设备之间进行信号传输的天线。
由于基站天线的高度和安装位置通常比较高，所以其设计要考虑到信号覆盖范围和天线方向性等因素。
常见的基站天线有定向天线、扇形天线等。
1.3 室内分布系统天线室内分布系统天线是用于在室内环境中传输无线信号的天线。
由于室内环境中存在多种干扰因素，这种天线一般具有较强的抗干扰能力和覆盖范围。
常见的室内分布系统天线有墙壁天线、天花板天线等。
2. 天线的性能指标移动通信天线的性能指标对于天线性能的评估和选型非常重要。
常见的天线性能指标包括以下几个方面：2.1 增益天线的增益是指在天线辐射方向上的能量密度相对于随机辐射方向上的能量密度的比值。
增益越高，天线在辐射方向上的信号能量也就越强。
2.2 方向性天线的方向性是指天线在不同方向上的信号辐射强度的差异。
方向性越窄，天线辐射的信号范围也就越窄。
方向性适中的天线可以在提高通信质量的，保证较大的覆盖范围。
2.3 阻抗匹配天线的阻抗匹配是指天线的输入端和输出端的特性阻抗与连接设备之间的匹配情况。
当天线的阻抗与设备之间的阻抗匹配不好时，会导致信号反射和损耗，降低通信质量。
3. 天线的设计原则在进行移动通信天线的设计时，需要考虑以下几个原则：3.1 天线尺寸天线的尺寸应当与移动设备或基站的外形尺寸相匹配，以便于天线的安装和布局。
尺寸的小型化设计也有助于提高设备的便携性和美观性。
移动通信基站的组成
移动通信基站的组成移动通信基站的组成1.概述移动通信基站是移动通信系统的核心设备，用于实现无线信号接收、发送和调度等功能。
它是实现移动通信网络覆盖与通信交互的重要基础设施。
本文将详细介绍移动通信基站的组成。
2.无线信号接收和发送2.1 接收天线移动通信基站的接收天线用于接收从移动设备传来的无线信号。
它通常安装在基站塔顶或支架上，可以通过天线调节方向性和增强信号接收能力。
2.2 发射天线移动通信基站的发射天线用于向移动设备发送无线信号。
它的作用是将信号放大后传输到空间中，以覆盖特定的区域。
2.3 无线收发单元无线收发单元是连接接收和发送天线的设备，它负责将接收到的无线信号转换为数字信号，并将数字信号转换为无线信号发送出去。
3.数据处理与调度3.1 基带处理器基带处理器是移动通信基站的核心处理单元，负责处理和传输移动通信网络中的数字信号。
它包括多个处理器和协处理器，具有高速数据处理和调度能力。
3.2 数据传输接口基带处理器通过数据传输接口与其他基站设备进行数据交换和通信。
这些接口可以是有线的，如以太网、光纤等，也可以是无线的，如无线局域网、蓝牙等。
3.3 资源调度器资源调度器根据移动设备的通信需求和网络状态，动态分配系统资源，以实现有效的通信和网络管理。
它通常采用算法和策略，优化系统性能和用户体验。
4.电力和供电系统4.1 电源移动通信基站需要稳定的电源供应以保证正常运行。
它们通常采用多个电源模块以备份和冗余，以确保在电力故障或失效时仍能继续工作。
4.2 电池组为了应对突发的电力故障，移动通信基站通常安装有电池组，以提供临时的电力支持。
电池组可以在电源故障时提供短时间的备份电源。
4.3 供电系统供电系统包括电源线路、配电盘、断路器等设备，用于分配、控制和保护电力供应。
它们确保基站设备获得稳定、可靠的电力供应。
本文档涉及附件：附件一：移动通信基站接收天线安装图附件二：移动通信基站发射天线安装图附件三：移动通信基站基带处理器架构图本文所涉及的法律名词及注释：1.移动通信网络：指采用移动设备和基站构成的通信系统，可以在不受地理位置限制下进行无线通信。
天线分类和常用天线形态
天线分类和常用天线形态天线是无线通信系统中的重要组成部分，根据其分类和形态的不同，可以分为多种类型的天线。
常见的天线形态有直立天线、倾斜天线、水平天线、垂直天线、平面天线等。
一、天线分类根据天线的用途和工作频率，可以将天线分为以下几类：1.定向天线：定向天线主要用于点对点通信，其辐射方向比较集中，能够实现较远距离的通信。
常见的定向天线有方向天线、片状天线等。
2.全向天线：全向天线主要用于点对多点通信，其辐射方向较为均匀，可以实现较广范围的通信。
常见的全向天线有偶极子天线、螺旋天线等。
3.室内天线：室内天线主要用于室内信号覆盖，常见的室内天线有天线阵列、室内分布天线等，能够提供较好的信号覆盖效果。
4.室外天线：室外天线主要用于室外信号覆盖，常见的室外天线有扇形天线、扇形天线等，能够提供较广范围的信号覆盖。
二、常用天线形态根据天线的形态和结构特点，可以将天线分为以下几种常见形态：1.直立天线：直立天线是一种较为常见的天线形态，其辐射元件与地面垂直，常用于无线通信系统中。
直立天线主要用于广播、电视、移动通信等领域，具有辐射范围广、安装方便等优点。
2.倾斜天线：倾斜天线是一种倾斜安装的天线形态，其辐射元件与地面呈倾斜角度，常用于特定的通信场景。
倾斜天线主要用于山区、高楼大厦等复杂环境中，能够提供更好的信号覆盖效果。
3.水平天线：水平天线是一种水平安装的天线形态，其辐射元件与地面平行，常用于地面通信系统中。
水平天线主要用于无线局域网、无线传感器网络等领域，具有安装方便、信号传输稳定等特点。
4.垂直天线：垂直天线是一种垂直安装的天线形态，其辐射元件与地面垂直，常用于航空通信、雷达等领域。
垂直天线能够提供较好的垂直方向的信号传输效果。
5.平面天线：平面天线是一种平面结构的天线形态，常用于雷达、卫星通信等领域。
平面天线具有辐射范围广、辐射效率高等优点，在通信系统中起到重要作用。
总结：天线是无线通信系统中的重要组成部分，根据其分类和形态的不同，可以分为多种类型的天线。
移动通信基站的组成
移动通信基站的组成移动通信基站的组成：一、引言移动通信基站是现代无线通信系统的基本设备，它负责接收和发送无线信号，实现用户与网络之间的数据传输。
本文将详细介绍移动通信基站的组成，包括硬件和软件部分。
二、硬件组成1.天线系统移动通信基站的天线系统是连接用户设备和基站的关键部分，它将无线信号从空中采集并导入基站。
天线系统包括天线阵列、天线控制器和天线馈线等。
天线阵列负责接收和发送信号，天线控制器负责调整天线的指向，天线馈线将信号传输到其他部分。
2.射频单元射频单元是移动通信基站的核心部分，它实现了信号的放大、调制和解调功能。
射频单元内包括射频收发器、功率放大器、射频滤波器等，它们配合协议栈实现了信号的处理和传输。
3.传输系统传输系统用于完成基站与网络之间的数据传输，包括网线、光纤和无线传输等方式。
传输系统的稳定性和速度决定了基站的通信质量和容量，因此需要合理设计和维护。
4.电源系统移动通信基站需要稳定的电源供应，因此电源系统非常重要。
电源系统包括电源管理器、备用电池和UPS等设备，确保基站在停电等情况下能够正常工作。
三、软件组成1.网络协议栈网络协议栈是移动通信基站软件的核心部分，它负责实现通信协议和信令的处理。
网络协议栈包括物理层、数据链路层、网络层和传输层等，确保数据的可靠传输和处理。
2.基站控制软件基站控制软件负责实现基站的管理和控制，包括功率控制、频率选择和信道分配等功能。
基站控制软件需要与网络协议栈密切配合，确保基站的正常运行和优化。
3.数据处理软件移动通信基站需要处理大量的数据，包括用户的信令、通话记录和网络状态等。
数据处理软件负责对这些数据进行分析和处理，为网络优化和决策提供支持。
四、附件本文档涉及的附件包括图纸、设备清单和技术规范等。
附件提供了更详细的信息和参考资料，有助于理解和实施移动通信基站的组成。
五、法律名词及注释本文中涉及的法律名词及注释如下：1.《电信法》：指中华人民共和国《中华人民共和国电信条例》。
天线应用场景
天线应用场景
天线是一种用于辐射或接收电磁波的装置，广泛应用于各种无线电设备中，如广播、电视、雷达、通信等系统。
在不同的应用场景中，天线发挥着不同的作用。
在无线通信系统中，天线是实现无线信号传输和接收的关键部件。
在移动通信网络中，基站天线负责将信号覆盖到更广的区域，使得用户可以在不同的位置接收到清晰的信号。
同时，在手机等终端设备中，天线也扮演着重要的角色，负责接收和发送信号，保证通信的顺畅进行。
在雷达系统中，天线则用于发射和接收雷达波，实现对目标的探测和定位。
雷达天线通常具有高方向性和高增益的特点，可以准确地指向目标并获取其位置和速度信息。
在卫星通信中，天线也是不可或缺的一部分。
卫星天线负责接收和发送来自卫星的信号，实现地球与卫星之间的通信。
由于卫星距离地球很远，因此需要使用大型的天线来确保信号的传输质量和稳定性。
此外，在物联网、智能家居等领域，天线也发挥着越来越重要的作用。
各种智能设备需要通过无线信号进行连接和控制，而天线则是实现这一目标的关键部件。
总之，天线在各种无线电设备中都有着广泛的应用场景，是实现无线信号传输和接收的重要装置。
随着无线通信技术的不断发展，天线的设计和应用也将不断更新和改进，以满足更加复杂和多样化的需求。
移动通信基站的组成
移动通信基站的组成移动通信基站的组成移动通信基站是支撑移动通信网络运作的重要设备，它承担着数据传输、信号转发等关键任务。
本文将介绍移动通信基站的组成，包括硬件和软件方面的内容。
1. 硬件组成1.1 天线天线是移动通信基站的关键组成部分之一，负责接收和发射无线信号。
移动通信基站的天线通常设置在高处，以便最大限度地覆盖通信范围。
天线的安装位置和方向对信号的传输质量有很大影响。
1.2 收发器收发器是用于将无线信号转换为数字信号和将数字信号转换为无线信号的设备。
收发器接收到的无线信号经过处理后传递给基站的其他部分，同时将基站发送的数字信号转换为无线信号进行发射。
1.3 控制器控制器是移动通信基站的核心部件，负责控制和管理基站的运行。
它通过收发器与基站的其他组件进行通信，并处理基站的各种指令和信号。
控制器还负责监测信号质量、管理频率分配等关键任务。
1.4 传输链路设备传输链路设备是连接移动通信基站与核心网的关键环节，它负责将基站传输的数据传送到核心网，同时将核心网的数据传送到基站。
传输链路设备包括光纤传输设备和传输线路设备等。
1.5 电源设备电源设备为移动通信基站提供稳定的电力供应。
它分为交流电源和直流电源两种类型，其中直流电源常用于基站的备用电源系统，以保证基站在停电等情况下的可靠运行。
2. 软件组成2.1 基站控制软件基站控制软件是移动通信基站的重要组成部分，它负责管理基站的各项功能和任务。
基站控制软件通常由运营商提供，可以实现无线资源管理、呼叫控制、信令处理等功能。
2.2 系统软件系统软件是支撑基站运行的关键软件，包括操作系统、数据库管理系统等。
它们提供基站所需的基本功能和服务，保证基站的稳定运行和数据安全。
2.3 安全软件安全软件是为了保护移动通信基站免受恶意攻击和非法访问而设计的。
它包括防火墙、入侵检测系统等安全措施，确保基站的运行安全和数据的机密性。
3. 总结移动通信基站是移动通信网络的重要组成部分，它由多个硬件和软件组成。
4g天线原理
4g天线原理一、引言4G技术的发展使得人们对高速移动通信的需求越来越大，而4G天线作为4G通信系统中的重要组成部分，直接影响着通信质量和稳定性。
本文将介绍4G天线的原理。
二、4G天线分类根据使用场景和应用需求，4G天线可以分为室内天线和室外天线两种类型。
室内天线主要用于办公楼、酒店、商场等场所，而室外天线则主要用于城乡结合部、山区等环境。
三、4G天线原理1. 天线基本原理在无线通信系统中，发射端通过调制将数字信息转换成高频信号，并通过天线发射出去；接收端通过接收到的高频信号解调还原出数字信息。
因此，天线可以看作是无线通信系统中的“嘴巴”和“耳朵”，负责发送和接收无线电波。
2. 天馈系统原理在无线通信系统中，除了需要发送和接收无限电波以外，还需要将这些电波传输到各个用户设备上。
这就需要使用到一种叫做“馈线”的物理介质来实现。
馈线可以看作是一根导线，它能够将无限电波从天线传输到用户设备上。
3. 天线增益原理天线的增益可以看作是天线辐射能力的一种量化指标。
在同样的输入功率下，增益越高的天线可以将信号辐射得更远、更强。
因此，天线的增益对于通信质量和稳定性有着至关重要的影响。
4. 天线多元化原理在实际应用中，由于环境复杂多变，不同场景下需要使用不同类型的天线来满足不同需求。
例如，在城市中心区域使用小型基站和小型室内覆盖系统时，需要使用具有高增益、小体积、宽频带等特点的室内小型天线；而在山区和乡村地区，则需要使用具有抗风雨、防腐蚀等特点的室外大型天线。
四、4G天线设计要素1. 频率范围：4G通信系统工作频段为700MHz至2600MHz，因此4G天线需要覆盖这个频率范围。
2. 增益：为了保证通信质量和稳定性，4G天线需要具备较高的增益。
3. 方向性：4G天线需要具备一定的方向性，以便将信号辐射到需要覆盖的区域。
4. 天馈系统：4G天线需要配备合适的天馈系统，以保证信号传输质量和稳定性。
5. 多元化：不同场景下需要使用不同类型的4G天线来满足不同需求。
移动无线通信天线知识
天线倾角得根据所需的覆盖范围、基站功率、估计用户值等等数据得出的！换言之：在基站功率值不变的情况下，流动人少，要覆盖的范围就要大，倾角就小；流动人多，要覆盖的范围就要小，倾角就大,方向一般是正北、正西南、正东南.机械天线与地面垂直安装好以后，如果因网络优化的要求，需要调整天线背面支架的位置改变天线的倾角来实现。
在调整过程中，虽然天线主瓣方向的覆盖距离明显变化，但天线垂直分量和水平分量的幅值不变，所以天线方向图容易变形。
实践证明：机械天线的最佳下倾角度为1°－5°；当下倾角度在5°－10°变化时，其天线方向图稍有变形但变化不大；当下倾角度在10°-15°变化时，其天线方向图变化较大；当机械天线下倾15°后，天线方向图形状改变很大，从没有下倾时的鸭梨形变为纺锤形，这时虽然主瓣方向覆盖距离明显缩短，但是整个天线方向图不是都在本基站扇区内，在相邻基站扇区内也会收到该基站的信号，从而造成严重的系统内干扰。
另外，在日常维护中，如果要调整机械天线下倾角度，整个系统要关机，不能在调整天线倾角的同时进行监测；机械天线调整天线下倾角度非常麻烦，一般需要维护人员爬到天线安放处进行调整；机械天线的下倾角度是通过计算机模拟分析软件计算的理论值，同实际最佳下倾角度有一定的偏差；机械天线调整倾角的步进度数为1°，三阶互调指标为-120dBc。
损较高，干扰较大，其中一个重要原因是机械天线下倾角度过大，天线下倾角度过大，天线方向图严重变形。
要解决高话务区的容量不足，必须缩短站距，加大天线下倾角度，但是使用机械天线，下倾角度大于5°时，天线方向图就开始变形，超过10°时，天线方向图严重变形，因此采用机械天线，很难解决用户高密度区呼损高、干扰大的问题。
因此建议在高话务密度区采用电调天线或双极化天线替换机械天线，替换下来的机械天线可以安装在农村，郊区等话务密度低的地区.在GSM建设及规划中，我们一般严格按照上述的规定对天线的方位角进行安装及调整，这也是天线安装的重要标准之一，如果方位角设置与之存在偏差，则易导致基站的实际覆盖与所设计的不相符，导致基站的覆盖范围不合理，从而导致一些意想不到的同频及邻频干扰天线的覆盖范围主要取决于天线高度、下倾、天线增益、天线口功率、无线链路等因素。
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➢ 在空间一点天线的功率密度与平均辐射功率密度
之比
L 3.4 2 4 2l0 d g (k)m 2l0 g f(M )Hz
➢ 分为定向天线(Directional Antenna)与全向天线
(Omni-directional Antenna)
➢ 与各向同性天线比较
➢ 自由空间传播损耗 L 3.4 2 4 2l0 d g (k)m 2f( 0 M)H
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辐射方向图（Radiation pattern）
➢ 描述天线在远区辐射场空间分布特性 ➢ 所有的天线都有三维方向图，测试困难 ➢ 实际中使用两维方向图是三维方向图的切面 ➢ 用E面与H面表示 ➢ 辐射方向图是互易的
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方向性（D）
➢ 描述了天线在特定方向聚集电磁波的能力
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➢ 国际非电离辐射防护委员会已于1998年发布了 《 0 - 300 GHz电磁场安全限值导则》，并已被 世界上大多数国家采纳为电磁辐射安全标准
➢ 国际电信联盟于2000年发布的 ITU-T K.52建议 （ITU标准）是基于ICNIRP导则的，并建议各 国采用该导则的安全限值
➢ 世界卫生组织（WHO）也支持采用ICNIRP导 则规定的安全限值 ，并积极着手电磁辐射标准 的协调工作，希望全球采用统一的标准和测量 方法
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6
移动通信对手机天线 的要求
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GSM频带分配表
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手机天线设计需要考虑
➢ 天线作为一个系统，而不是孤立的发射/接受终端;
➢ 要根据电波传播条件设计天线，要有一定程度的极 化或方向图控制能力;
➢ 天线要适应环境条件，方向图与区域要求一致，并 且分布与无耗开路传
输线的电流分布相同：
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远区电场E只有 分量： 场强的大小： 其中方向性函数为：
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当
时：
归一化场强函数为：
归一化功率函数为：
➢半波振子的方向性是2.15dBi ➢dBi是相当于各向同性天线的分贝数
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33
对称振子长度L不同时天编辑线ppt的方向图与方向性系数 34
无线移动通信天线
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1
内容
➢ 引言 ➢ 移动通信对手机天线的要求 ➢ 外置式手机天线 ➢ 内置式手机天线 ➢ 未来手机天线发展趋势
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2
引言
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3
移动通信终端
➢ 蓝牙设备(Bluetooth)
－PC
－PDA
➢ 移动电话
➢ 无线LAN卡
➢ 无绳电话
➢ RFID卡
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4
基本特点
➢ 天线位于人体附近 ➢ 安装在设备内 ➢ 使用位置不固定
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5
便携式无线通信设备对天线要求
➢ 体积小、重量轻、主面的辐射方向图应 是准全向的；
➢ 带宽要尽可能宽、人体（手）对天线的 影响要尽可能小、人体对天线的电磁能 量的比吸收率(SAR)应尽可能小；
➢ 希望能将天线集成到便携通信设备的印 制电路板或塑料外壳上。
四分之一波长单极天线 （鞭状天线）
➢ 单极天线是振子臂垂直与地面架设的天线 ➢ 地为理想导体，地的影响用镜像来代替 ➢ 辐射场是等效振子在上班空间的辐射场
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当单极底馈天线的激励电压是等效双极振子天线的 一半时，存在与上半空间的辐射场相同
单极天线与等效的双极天线有如下关系：
➢方向性函数和方向图相同(上半) ➢单极天线的输入阻抗是双极天线的一半 ➢单极天线的方向性系数是双极天线的两倍，即方向 性大3dB ➢实际受限制
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增益(G)
➢ 更加全面描述天线聚集电磁波的能力 ➢ 在空间一点天线的功率密度与平均输入功率密
度之比 ➢ G=D* ➢ 增益通常指最大方向的增益
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SAR
➢ 手持式收发信机在使用时，非常靠近人的头部， 其产生的电磁辐射对人体健康的影响日益受到 重视。
➢ 目前并没有令人信服的证据证明各种收发信机， 尤其是移动电话的电磁辐射会对人体健康造成 影响，但是从人体安全的角度出发，世界各个 国家和地区都基于现有的研究成果纷纷制定电 磁辐射指令和标准。
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➢在外电磁场的作用下，人体内将产生感应电磁场。由 于人体各种器官均为有耗介质，因此体内电磁场将会 产生电流，导致吸收和耗散电磁能量。 ➢生物剂量学中常用SAR来表征这一物理过程 ➢SAR的意义为单位质量的人体组织所吸收或消耗的电 磁功率，单位为W/kg
SARddtddW mddtddW V
➢ 设计天线时要考虑人手和身体的影响
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➢ 具有可靠的性能，使用方便; ➢ 克服人体对电波吸收和散射引起接收特性的改变; ➢ 多信道传播以辐射指向性造成增益下降；
➢ 天线要与RF模块连接，要解决阻抗匹配。
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手机天线主要技术指标
天线是把电路中储藏的电能有效转换为电磁波 发射出去或者进行相反过程的无线器件 ➢ 频段 ➢ 阻抗 ➢ 驻波比 ➢ 增益 ➢ 比吸收率
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实际应用中，地面大小是有限的，最大辐射方向有地面稍微上翘
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螺旋天线
➢ 螺旋天线是由金属导线或金属管绕制成螺旋形，并 正确馈电而成，螺旋天线通常由同轴线馈电，同轴 线内导体与螺旋线的一端相接，外导体与地板相接。
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➢ 对于移动电话的近场电磁辐射，国际上普遍采 用SAR作为量度。辐射限值通常定义为任意6 分钟时间段的平均SAR或功率密度。最基本的 电磁辐射限值是，适用于受控环境的、任意6 分 钟 全 身 平 均 SAR 限 值 为 0.4 W/kg （ IEEE 1982、IEEE 1992、CENELEC 1995、ICNIRP 1998）。在非受控环境下全身平均的SAR应小 于0.08 W/kg
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手机天线结构与形式
➢ 外置式： ¼波长鞭状、¼波长伸缩式、螺旋
➢ 内藏式： PIFA, 微带贴片、介质、背腔式、 铁氧体式
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外置手机天线
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各种外置手机天线
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26
各种外置手机天线
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半波振子