基站天线的发展与应用
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
络 相 连 接 , 因 此 可 以 根 据 实 际 需 要 灵
计 ,能有效 减少 馈线 损耗 ,提高 系统 容量 ,提高系统性能 。RF 作为无线射 S 频产 品的全 球领 先供 应商 ,其通 过高 低频 共轴设 计替 代肩 并肩设 计 ,有效 减 少天线 重量及 风载 荷 。风 载荷 减小
运营 商扩 展新应 用 、满足兼 容未来 新 技术 的要 求 ,而 且结合 宽带 化 ,还能 满足 不 同天线运 营商 多系 统共站 、多
系 统共天 线的需 求 。多频 天线在 一定 程 度 上 增 加 了 线 重 量 与 迎 风 面 积 ,
线 技术 必须服 从系 统演进 和发 展的 方
景 下 ,降 低 天 线 成 本 不 应 以牺 牲 天 线 性 能 为 代 价 ,特 别 是 对 于 适 合 多 系 统共 用 天 线 的 宽 带 多 频 化 天 线 , 如 何在 保证 高 性 能 的 条 件 下 ,尽 可 能 降 低 天 线 的 成 本 ,是 各天 线 厂 家 不 断改 进设 计 的 目标 。 智 能天 线技术 在 TD及 TD- TE L 系统 中成功 地得 到 了大 规模 使用 ,其 在使 用过程 中充 分展示 了智 能天 线的 巨大使 用价 值 ,主要表 现为 覆盖 小区
考 因 素 ,然 而 价 格 的 过 度 降 低 势 必 在 某 种 程
多系统共 站公用天 线可有效降低 天线成本 ,这
也 符 合 运 营 商 不断 降低 天 线 价 格 的 需 求 。 多 系 统 公 用 天 线 的 例 子 如 下 :6 9 8~
9 0 M Hz 6 ,可 同 时 应 用 于 L E 0 、L E 0 、 T 70 T 8 0
天线重 量 ,使其便 于安装 与维 护 ;其
次通过 减小 其风 载荷 ,能降低 环境 因
素对 网络覆 盖的影 响 ;再者通 过天 线
的 小 型 化 设 计 , 使 得 满 足 更 多 的 运 营
非相 关特 性及极 化分 集接 收增益 ;赋 形 波束天 线要 求各 天线具 备 自身阵 列
单元的校准功能。
是 未 来 技 术 发 展 的又 一 方 向 。之 所 以称其 发展 方 向是 因为具有 智能 化特 征 ,主 要 包 含 两 层 意 思 ,一 是 多 天 线 ( I O)技术 ,二 是赋形波 束天 M M 线 ,其 中MI MO天线技 术要求 天线各 阵列 单元之 间有 良好 的隔 离度 与交叉
更高的要求。 当 前 各 天 线 设 备 供 应 商 设 计 的
路 引起 的损 耗 ,提 高天 线性 能 ,提 高
用户峰 值传 输速率 以及 整个 站点 的数
据 传输 能 力。有源 天线 技术 是对移 动 通 信 系统射 频架构 的变 革 ,它通过 采 用 “ 隐蔽式 集成架 构 ” ,使 得射频 完
电住救 求
基
李 煦 李耀焕
安 弗施 无线射 频 系统 ( 上海 ) 限公司 有
口 概 述
在蜂 窝移动通信 系统中 ,天线是 通信设备
电路 信 号 与 空 间 辐 射 电 磁 波 的 转 换 器 ,是 空 间
目 移 动通 信 天线 市场 需 求发展 趋 势
() 带 化 1宽
随 着 站 址 资 源 的 稀 缺 , 使 得 基 站 天 线 要 适 用 于 各种 环 境 场 所 ; 由于 人 们 对 视 觉 和 电磁 污 染 的重 视 程 度 越 来 越 高 ,使 得 目前 基 站 天 线 的 伪 装 和 美 化 成 为 必 不 可 少 的 手段 ; 由于 人 们 对 高 质 量 、精 细 化 的 网 络 优 化 要 求 ,促 生 了多 种 基 站 天 线 新 的 应 用 方 案 ; 由于 站 址 资 源 的稀 缺 ,多 系 统 共 站 、多 系 统 共 天 线 的 问 题 相 应 地
商多 系统共 站 ,更多 系统共 天线 的建
设 要 求 ;最 后 与 无 线 基 站 的 集 成 化 设
有 源 天 线 实 现 了 天 线 与 系 统 的 高 度 集 成 ,它 在 天 线 部 分 集 成 低 噪 放 、 功放 、滤 波 器 以及 无 源 冷 却 装 置 ,实现 天 线 与 射 频 有 源 模 块 的 集 成 ,振 子单 元通过 插槽 形式 与馈 电网
第 一 种 方 法 是 通 过 空 分 多 路 , 即
() 型 化 3小
动跟踪 等功 能 ,可有效 抑制 干扰 ,提 高频 谱利 用率 ,从而提 高系 统容 量 。
因 此 ,F DD基 站 天 线 的 智 能 化 特 征
天线 的 易于 安装需 求 、运 营商绿
色选址 需求 以及天 线的可 集成化 需求 是 推动 移动通 信基 站天线 小型 化的强
用方式 要求环 境有 较好 的信 噪比及 各
阵 列 单 元 之 间 较 好 的非 相 关 性 。
且 通过 有源集 成 ,消除 射频 电缆和 链
第 二 种 通 过 发 射 与 接 收 的 分 集 ,即各发送 天线 阵列单 元 同时发 送
目 基站天线发展技术演进
随着3 G、4 G的快速发展 以及运营 商之 间 网络服 务质量 的激烈 竞争 ,移 动通 信 网络对基 站天 线的性 能提 出 了
极 化 鉴 别 度 , 以 保 证 各 单 元 天 线 间 的
大推 动 力。多频 带 宽带基 站天线 满足
多 系统共 站 、多系 统共天 线的需 求 ,
然而天 线本 身的重 量与风 载荷对 天线
的 小 型 化 提 出 了 要 求 。通 过 天 线 的 小 尺 寸 及 低 抛 物 面 设 计 ,能 够 有 效 减 少
同一个 用户数 据流 ,接收 天线 各阵 列
单 元也 同时接 收 同个用 户数据 流 ,接 收 机对 各阵 列单元 接收 数据进 行合 并 处 理 ,其结 果是通 过反射 与接收 的分
全集成 在天 线罩 内 ,有效降 低能耗 ,
集 增益 ,有 效提 高接收 的可 靠性 ,从
・ 12
M HZ ,可 同 时 应 用 于 D CS 8 0 1 0 、PCS 9 0 10 、
uM TS 1 O L 2 和 TE2 0 。 当 前 越 来 越 多 电 0 60
统L TE的 出现 ,如 何合 理 平衡 基 站 天 线性 能 与价 格 ,设 计 具 有 智能 波 束赋 形 功 能 以及 系 统一 体 化集 成 功 能 的有 源 天 线 ,是 其 技术 演
提 了出来 ,基站天 线的宽带化正是 在此背景下
提 出来 的 。天 线 的 宽 带 化 使 得 多 系 统 共 站 以及 多 系 统 共 天 线 成 为 了 可 能 ,这 也 有 效 缓 解 了运 营 商 站 址 资 源 选 择 困 难 这 一 难 题 ;其 次 ,通 过
仍 然 是 各 电信 运 营 商进 行 天 线选 型 的 主 要参
WWW.t or1 n 5 5 t m c r. c
天线 技术 创新与应用
后续 的系 列化产 品 已全 部展 开研 发和
设计。
很 大 一 部 分 工 作 就 是 不 断 地 降 低 天 线成 本 ,以 应 对 运 营 商 对 天 线 价格
不 断 降 低 的 期 望 , 然 而 在 各 大 运 营 商 不 断 追 求 更 高 网 络 服 务 质 量 的 背
进 的根本 方 向 。
信 运 营 商 开 始 对 宽 带 天 线 提 出 了 需 求 ,如 V df n 、E i lt o ao e t aa以及Orn e s a g等都对宽带 天线 提 出了强烈需求 ,RF 作为无 线射 频产品 的全 s 球领先供应 商 ,已在 2 0 年推 出超 宽带天线 , 09
方向。
非常适合未来移动通信系统对高速率业 务的要求。MI 技术在通信链路两端 Mo 均可使用多天线 ,发送端将信源输 出的 串行码流转换成多路并行子码流 ,分别 通 过不 同的发射天线元发送 ,接 收方利 用多径 引起的多个接收天线上信号的不 相关性 ,从混合 信号 中分离出各路子码 流 ,提高频谱利用率和链路可靠性 ,带 来分集增益和复用增益。 要有3 。 种
减 少站 点维护 费用 ,而且 还可 以减 少 站 点租赁 费用 ,因 此完全 符合 未来 低 成本 、低能耗 的绿 色移动 通信 系统 发
展要 求 。
() 频 带 化 2多
无 线通 信 系 统 新 频 段 的 增 加 , 驱 动 了 多 频 天 线 的 需 求 。 多 频 天 线 可
各天 线阵 列单 元同时 发送 多个 用户数 据流 ,接 收天 线各阵 列单 元同 时接 收 多个 用户 数据 流 ,然后接 收机对 多 阵 列 单元 的接收 数据 ,根据 特定 接收 准
则 ( 递 归 最 小 二 乘 准 则 、最 小 均 方 如 误 差 准 则 等 )进 行 合 并 处 理 。 如 其 结
向 ,正 如 前 面 阐述 ,在 3 4 研 究 中 G和 G
MI Mo技术都是一项关键技术 。MI MO 技 术可 以大大 增加 无线 通信 系统 的容
量 ,并 有 效 改善 无 线 通 信 系 统 的性 能 ,
因此 如何 设计较 轻且 具有 较小风 载荷
的多频天 线 ,是 多频 天线 发展 的重要
4%, 重 量 则 降 低 2%。 0 5
果 是通过 多路 空分 复用 ,有效 提高 了 用 户数据 传输 速率 ,由于 各阵 列单 元
单 独 传 输 多 个 用 户 数 据 流 , 因 此 该 应
活改变 阵子 单元数 。因此有 源天线 不
仅 可 以 实 现 覆 盖 网 络 的 灵 活 变 化 , 而
CD M A8 00、 G S 9 0、 U M T ¥ 0 M 0 9 0; 1 0~ 2 0 71 69
度 上影 响天 线 性 能 ;其 次 各运 营 商 建 网 时站
点 选 择 难 度 逐 渐 加 大 。 这 些 都 对 基 站 天 线 的 发 展 提 出 了 新 的 挑 战 ,如 何 提 高 基 站 天 线 的 性 价 比 且 更 好 地 应 对 站 点 选 择 难 度 逐 渐 加 大 等 问 题 ,是 移 动 通 信 基 站 市 场 的 后 续 发 展 趋 势 。从 技 术 演 进 上 , 随 着 新 一 代 无 线 通 信 系
的智能 生成 ,以及用 户业务 波束 的 自
以分 为二频 、三 频 、四频和五 频等 。
通 过 使 用 多 频 天 线 ,不 仅 能 满 足 天 线
口 MI MO天线 的使 用 方法 及 优 点
MI MO技 术是未来系 统发展 的方
向 ,天 线 属 于 通 信 系 统 的 一 部 分 , 天
无 线通信的桥 头堡 ,因此基站 天线是移 动通信
系 统 的 重 要 组 成 部 分 ,其 特 性 直 接 影 响整 个 无 线网络的整 体性能 。移动通 信基站天 线的发展
主 要 经 历 了 全 向 天 线 、定 向单 极 化 天 线 、定 向
双 极 化 天 线 、电 调 单 极 化 天 线 、 电调 双 极 化 天 线 、双 频 电调 双 极 化 到 多 频 双 极 化 天 线 ,以 及 MI O天 线 、有 源 天 线 等 过 程 。 M 当前 几乎 不 同 的 电信 运 营商 需 要 不 同类 型 的 天 线 来 满 足 其 网 络 建 设 要 求 ,而 且 价 格
计 ,能有效 减少 馈线 损耗 ,提高 系统 容量 ,提高系统性能 。RF 作为无线射 S 频产 品的全 球领 先供 应商 ,其通 过高 低频 共轴设 计替 代肩 并肩设 计 ,有效 减 少天线 重量及 风载 荷 。风 载荷 减小
运营 商扩 展新应 用 、满足兼 容未来 新 技术 的要 求 ,而 且结合 宽带 化 ,还能 满足 不 同天线运 营商 多系 统共站 、多
系 统共天 线的需 求 。多频 天线在 一定 程 度 上 增 加 了 线 重 量 与 迎 风 面 积 ,
线 技术 必须服 从系 统演进 和发 展的 方
景 下 ,降 低 天 线 成 本 不 应 以牺 牲 天 线 性 能 为 代 价 ,特 别 是 对 于 适 合 多 系 统共 用 天 线 的 宽 带 多 频 化 天 线 , 如 何在 保证 高 性 能 的 条 件 下 ,尽 可 能 降 低 天 线 的 成 本 ,是 各天 线 厂 家 不 断改 进设 计 的 目标 。 智 能天 线技术 在 TD及 TD- TE L 系统 中成功 地得 到 了大 规模 使用 ,其 在使 用过程 中充 分展示 了智 能天 线的 巨大使 用价 值 ,主要表 现为 覆盖 小区
考 因 素 ,然 而 价 格 的 过 度 降 低 势 必 在 某 种 程
多系统共 站公用天 线可有效降低 天线成本 ,这
也 符 合 运 营 商 不断 降低 天 线 价 格 的 需 求 。 多 系 统 公 用 天 线 的 例 子 如 下 :6 9 8~
9 0 M Hz 6 ,可 同 时 应 用 于 L E 0 、L E 0 、 T 70 T 8 0
天线重 量 ,使其便 于安装 与维 护 ;其
次通过 减小 其风 载荷 ,能降低 环境 因
素对 网络覆 盖的影 响 ;再者通 过天 线
的 小 型 化 设 计 , 使 得 满 足 更 多 的 运 营
非相 关特 性及极 化分 集接 收增益 ;赋 形 波束天 线要 求各 天线具 备 自身阵 列
单元的校准功能。
是 未 来 技 术 发 展 的又 一 方 向 。之 所 以称其 发展 方 向是 因为具有 智能 化特 征 ,主 要 包 含 两 层 意 思 ,一 是 多 天 线 ( I O)技术 ,二 是赋形波 束天 M M 线 ,其 中MI MO天线技 术要求 天线各 阵列 单元之 间有 良好 的隔 离度 与交叉
更高的要求。 当 前 各 天 线 设 备 供 应 商 设 计 的
路 引起 的损 耗 ,提 高天 线性 能 ,提 高
用户峰 值传 输速率 以及 整个 站点 的数
据 传输 能 力。有源 天线 技术 是对移 动 通 信 系统射 频架构 的变 革 ,它通过 采 用 “ 隐蔽式 集成架 构 ” ,使 得射频 完
电住救 求
基
李 煦 李耀焕
安 弗施 无线射 频 系统 ( 上海 ) 限公司 有
口 概 述
在蜂 窝移动通信 系统中 ,天线是 通信设备
电路 信 号 与 空 间 辐 射 电 磁 波 的 转 换 器 ,是 空 间
目 移 动通 信 天线 市场 需 求发展 趋 势
() 带 化 1宽
随 着 站 址 资 源 的 稀 缺 , 使 得 基 站 天 线 要 适 用 于 各种 环 境 场 所 ; 由于 人 们 对 视 觉 和 电磁 污 染 的重 视 程 度 越 来 越 高 ,使 得 目前 基 站 天 线 的 伪 装 和 美 化 成 为 必 不 可 少 的 手段 ; 由于 人 们 对 高 质 量 、精 细 化 的 网 络 优 化 要 求 ,促 生 了多 种 基 站 天 线 新 的 应 用 方 案 ; 由于 站 址 资 源 的稀 缺 ,多 系 统 共 站 、多 系 统 共 天 线 的 问 题 相 应 地
商多 系统共 站 ,更多 系统共 天线 的建
设 要 求 ;最 后 与 无 线 基 站 的 集 成 化 设
有 源 天 线 实 现 了 天 线 与 系 统 的 高 度 集 成 ,它 在 天 线 部 分 集 成 低 噪 放 、 功放 、滤 波 器 以及 无 源 冷 却 装 置 ,实现 天 线 与 射 频 有 源 模 块 的 集 成 ,振 子单 元通过 插槽 形式 与馈 电网
第 一 种 方 法 是 通 过 空 分 多 路 , 即
() 型 化 3小
动跟踪 等功 能 ,可有效 抑制 干扰 ,提 高频 谱利 用率 ,从而提 高系 统容 量 。
因 此 ,F DD基 站 天 线 的 智 能 化 特 征
天线 的 易于 安装需 求 、运 营商绿
色选址 需求 以及天 线的可 集成化 需求 是 推动 移动通 信基 站天线 小型 化的强
用方式 要求环 境有 较好 的信 噪比及 各
阵 列 单 元 之 间 较 好 的非 相 关 性 。
且 通过 有源集 成 ,消除 射频 电缆和 链
第 二 种 通 过 发 射 与 接 收 的 分 集 ,即各发送 天线 阵列单 元 同时发 送
目 基站天线发展技术演进
随着3 G、4 G的快速发展 以及运营 商之 间 网络服 务质量 的激烈 竞争 ,移 动通 信 网络对基 站天 线的性 能提 出 了
极 化 鉴 别 度 , 以 保 证 各 单 元 天 线 间 的
大推 动 力。多频 带 宽带基 站天线 满足
多 系统共 站 、多系 统共天 线的需 求 ,
然而天 线本 身的重 量与风 载荷对 天线
的 小 型 化 提 出 了 要 求 。通 过 天 线 的 小 尺 寸 及 低 抛 物 面 设 计 ,能 够 有 效 减 少
同一个 用户数 据流 ,接收 天线 各阵 列
单 元也 同时接 收 同个用 户数据 流 ,接 收 机对 各阵 列单元 接收 数据进 行合 并 处 理 ,其结 果是通 过反射 与接收 的分
全集成 在天 线罩 内 ,有效降 低能耗 ,
集 增益 ,有 效提 高接收 的可 靠性 ,从
・ 12
M HZ ,可 同 时 应 用 于 D CS 8 0 1 0 、PCS 9 0 10 、
uM TS 1 O L 2 和 TE2 0 。 当 前 越 来 越 多 电 0 60
统L TE的 出现 ,如 何合 理 平衡 基 站 天 线性 能 与价 格 ,设 计 具 有 智能 波 束赋 形 功 能 以及 系 统一 体 化集 成 功 能 的有 源 天 线 ,是 其 技术 演
提 了出来 ,基站天 线的宽带化正是 在此背景下
提 出来 的 。天 线 的 宽 带 化 使 得 多 系 统 共 站 以及 多 系 统 共 天 线 成 为 了 可 能 ,这 也 有 效 缓 解 了运 营 商 站 址 资 源 选 择 困 难 这 一 难 题 ;其 次 ,通 过
仍 然 是 各 电信 运 营 商进 行 天 线选 型 的 主 要参
WWW.t or1 n 5 5 t m c r. c
天线 技术 创新与应用
后续 的系 列化产 品 已全 部展 开研 发和
设计。
很 大 一 部 分 工 作 就 是 不 断 地 降 低 天 线成 本 ,以 应 对 运 营 商 对 天 线 价格
不 断 降 低 的 期 望 , 然 而 在 各 大 运 营 商 不 断 追 求 更 高 网 络 服 务 质 量 的 背
进 的根本 方 向 。
信 运 营 商 开 始 对 宽 带 天 线 提 出 了 需 求 ,如 V df n 、E i lt o ao e t aa以及Orn e s a g等都对宽带 天线 提 出了强烈需求 ,RF 作为无 线射 频产品 的全 s 球领先供应 商 ,已在 2 0 年推 出超 宽带天线 , 09
方向。
非常适合未来移动通信系统对高速率业 务的要求。MI 技术在通信链路两端 Mo 均可使用多天线 ,发送端将信源输 出的 串行码流转换成多路并行子码流 ,分别 通 过不 同的发射天线元发送 ,接 收方利 用多径 引起的多个接收天线上信号的不 相关性 ,从混合 信号 中分离出各路子码 流 ,提高频谱利用率和链路可靠性 ,带 来分集增益和复用增益。 要有3 。 种
减 少站 点维护 费用 ,而且 还可 以减 少 站 点租赁 费用 ,因 此完全 符合 未来 低 成本 、低能耗 的绿 色移动 通信 系统 发
展要 求 。
() 频 带 化 2多
无 线通 信 系 统 新 频 段 的 增 加 , 驱 动 了 多 频 天 线 的 需 求 。 多 频 天 线 可
各天 线阵 列单 元同时 发送 多个 用户数 据流 ,接 收天 线各阵 列单 元同 时接 收 多个 用户 数据 流 ,然后接 收机对 多 阵 列 单元 的接收 数据 ,根据 特定 接收 准
则 ( 递 归 最 小 二 乘 准 则 、最 小 均 方 如 误 差 准 则 等 )进 行 合 并 处 理 。 如 其 结
向 ,正 如 前 面 阐述 ,在 3 4 研 究 中 G和 G
MI Mo技术都是一项关键技术 。MI MO 技 术可 以大大 增加 无线 通信 系统 的容
量 ,并 有 效 改善 无 线 通 信 系 统 的性 能 ,
因此 如何 设计较 轻且 具有 较小风 载荷
的多频天 线 ,是 多频 天线 发展 的重要
4%, 重 量 则 降 低 2%。 0 5
果 是通过 多路 空分 复用 ,有效 提高 了 用 户数据 传输 速率 ,由于 各阵 列单 元
单 独 传 输 多 个 用 户 数 据 流 , 因 此 该 应
活改变 阵子 单元数 。因此有 源天线 不
仅 可 以 实 现 覆 盖 网 络 的 灵 活 变 化 , 而
CD M A8 00、 G S 9 0、 U M T ¥ 0 M 0 9 0; 1 0~ 2 0 71 69
度 上影 响天 线 性 能 ;其 次 各运 营 商 建 网 时站
点 选 择 难 度 逐 渐 加 大 。 这 些 都 对 基 站 天 线 的 发 展 提 出 了 新 的 挑 战 ,如 何 提 高 基 站 天 线 的 性 价 比 且 更 好 地 应 对 站 点 选 择 难 度 逐 渐 加 大 等 问 题 ,是 移 动 通 信 基 站 市 场 的 后 续 发 展 趋 势 。从 技 术 演 进 上 , 随 着 新 一 代 无 线 通 信 系
的智能 生成 ,以及用 户业务 波束 的 自
以分 为二频 、三 频 、四频和五 频等 。
通 过 使 用 多 频 天 线 ,不 仅 能 满 足 天 线
口 MI MO天线 的使 用 方法 及 优 点
MI MO技 术是未来系 统发展 的方
向 ,天 线 属 于 通 信 系 统 的 一 部 分 , 天
无 线通信的桥 头堡 ,因此基站 天线是移 动通信
系 统 的 重 要 组 成 部 分 ,其 特 性 直 接 影 响整 个 无 线网络的整 体性能 。移动通 信基站天 线的发展
主 要 经 历 了 全 向 天 线 、定 向单 极 化 天 线 、定 向
双 极 化 天 线 、电 调 单 极 化 天 线 、 电调 双 极 化 天 线 、双 频 电调 双 极 化 到 多 频 双 极 化 天 线 ,以 及 MI O天 线 、有 源 天 线 等 过 程 。 M 当前 几乎 不 同 的 电信 运 营商 需 要 不 同类 型 的 天 线 来 满 足 其 网 络 建 设 要 求 ,而 且 价 格