基站天线培训

通宇通讯

TONGYU COMMUNICATION

基站天线交流

基站天线研发部

伍裕江

2010.12.23

提纲

天线基础知识介绍

新产品介绍

室外宽频天线

多系统共用天线

水平可调肩并肩天线

双波束(BSA)天线

路测性能对比

常见问题

天线基础什么是天线?

•把从导线上传下来的电信号做为无线电波发射到空间…...•收集无线电波并产生电信号

Blah blah

blah bl ah

天线：收发机与无线信道的接口•如何才能

有效辐射

Tongyu Communication Equipment Co. Ltd.

无线电波的传播

自由空间通信距离方程：

设发射功率为P T ，发射天线增益为G T ，工作频率为f . 接收功率为P R ，接收天线增益为G R ，收、发天线间距离为R，那么电波在无环境干扰时，传播途中的电波损耗L 0 有以下表达式：L 0 (dB) = 10 Lg（P T / P R ）

= 32.45 + 20 Lg f ( MHz ) + 20 Lg R ( km ) -G T (dB) -G R (dB)[举例]设：P T = 10W= 40dBmw ；G R = G T = 7dBi ； f = 1910MHz

则R = 500m 时，P R = ？

解答：(1) L 0 (dB) 的计算

L 0 (dB)= 32.45 + 20 Lg1910(MHz) + 20 Lg0.5 (km) -G R (dB)-G T (dB)

= 32.45 + 65.62 - 6 -7 -7 = 78.07 (dB) （2）P R 的计算

P R = P T / ( 10 7.807 ) = 10 ( W ) / ( 10 7.807 ) = 1 ( μW ) / ( 10 0.807 )= 1 ( μW ) / 6.412 = 0.156 ( μW ) = 156 ( mμW ) # 顺便指出，1.9GHz电波在穿透一层砖墙时，大约损失(10~15) dB .

1. 工作频带与输入阻抗

•无论是发射天线还是接收天线，它们总是在一定的频率范围内工作的，通常，工作在中心频率时天线所能输送的功率最大，偏离中心频率时它所输送的功率都将减小，据此可定义天线的频率带宽。

•有在移动通信系统中是指在规定的驻波比下天线的工作频带宽度。具体的说，就是当天线的输入驻波比≤1.5时，天线的工作带宽。

•输入阻抗：50欧姆

2. 驻波比

回波损耗（RL）、反射系数Γ、驻波比VSWR

三者之间的换算关系

Γ=U-/ U+

或Γ=（P-/P+）1/2 或Γ=|（Z L-Z0）/（Z L+Z0）| RL= 20lgΓ或RL=10lg（P+/P-）

VSWR= （1+Γ）/（1-Γ）

Γ=（VSWR-1）/（VSWR+1）

1000mW(即1W)1mW

一个单一对称振子具有面包

2.17dB

单个半波振子垂直面方向图增益为G = 2.15 dB 两个半波振子垂直面方向图

增益为G = 5.15 dB

四个半波振子垂直面方向图

增益为G = 8.15 dB

两个半波振子

（带反射板）

垂直面方向图

增益为11~ 14 dB

两个半波振子（带反射板）

在垂直面上的配置

C. 为提高板状天线的增益，还可以进一步采用八个半波振子排阵

前面已指出，四个半波振子排成一个垂直放置的直线阵的增益约为8 dB；一侧加有一个反射板的四元式直线阵，即常规板状天线，其增益约为14 ~ 17 dB 。

一侧加有一个反射板的八元式直线阵，即加长型板状天线，其增益约为16 ~ 19 dB . 900MHz频段下，其长度也增加了一倍，达2.4 m

左右。

如何提高增益

高增益栅状抛物面天线

从性能价格比出发，人们常常选用栅状抛物面天线作为直放站施主天线。由于抛物面具有良好的聚焦作用，所以抛物面天线集射能力强，直径为1.5 m 的栅状抛物面天线，在900兆频段，其增益即可达G = 20 dB . 它特别适用于点对点的通信，例如它常常被选用为直放站的施主天线。

抛物面采用栅状结构，一是为了减轻天线的重量，二是为了减少风的阻力。

抛物面天线一般都能给出不低于30 dB 的前后比，这也正是直放站系统防自激而对接收天线

所提出的必须满足的技术指标。更高增益天线

垂直极化

水平极化+ 45度倾斜的极化天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向

-45度倾斜的极化

6. 天线的极化

9. 三阶互调指标

互调的定义

•互调是指非线性射频线路中，两个或多个频率混合后所产生的噪音信号。•互调产生的本来并不存在“错误”信号，此信号会被系统误认为是真实的信号。•互调可由有源元件（无线电设备、二极管）或无源元件（电缆、接头、天线、滤波器）引起。

具有两个载波信号的互调失真频率实例

频率A及B上的载波，产生如下互调信号：

1阶：A，B

2阶：（A+B），（A-B）

3阶：（2A±B），（2B ±A）

4阶：（3A±B），（3B ±A），（2A±2B）

5阶：（4A±B），（4B ±A），（3A±2B），（3B ±2A）

互调失真如何影响系统的性能？

•较高功率的发射信号通常会混合产生互调信号，最后进入接收波段。

•而基站天线接收的信号通常功率较低。

•如果互调信号与实际的接收信号具有相近或较高的功率，系统会误把互调信号视为真实信号。