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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

基站天线选型

一.天线概念

在无线通信系统中,天线是收发信机与外界传播介质之间的接口。同一副天线既可以辐射又可以接收无线电波:发射时,把高频电流转换为电磁波;接收时把电磁波转换为高频电流。

在选择基站天线时,需要考虑其电气和机械性能。电气性能主要包括:工作频段、增益、极化方式、波瓣宽度、预置倾角、下倾方式、下倾角调整范围、前后抑制比、副瓣抑制、零点填充、回波损耗、功率容量、阻抗、三阶互调等。机械性能主要包括:尺寸、重量、天线输入接口、风载荷等。

基站所用天线类型按辐射方向来分主要有:全向天线、定向天线。

按极化方式来区分主要有:垂直极化天线(也叫单极化天线)、交叉极化天线(也叫双极化天线)。上述两种极化方式都为线极化方式。圆极化和椭圆极化天线一般不采用。

按外形来区分主要有:鞭状天线、平板天线、帽形天线等。

在继续论述天线相关理论之前必须首先介绍各向同性(Isotropic)天线。各向同性天线是一种理论模型,实际中并不存在,它把天线假设为一个辐射点源,能量以该点为中心以电磁场的形式向四周均匀辐射,为一球面波。

另外全向天线并不是没有方向性,它只是在水平方向为全向,但在垂直方向是有方向性的。它与各向同性天线是两个不同的概念。

半波振子是基站主用天线的基本单元,半波振子的优点是能量转换效率高。1.天线增益

天线作为一种无源器件,其增益的概念与一般功率放大器增益的概念不同。功率放大器具有能量放大作用,但天线本身并没有增加所辐射信号的能量,它只是通过天线振子的组合并改变其馈电方式把能量集中到某一方向。增益是天线的重要指

标之一,它表示天线在某一方向能量集中的能力。表示天线增益的单位通常有两个:dBi、dBd。两者之间的关系为:dBi=dBd+2.17

dBi定义为实际的方向性天线(包括全向天线)相对于各向同性天线能量集中的相对能力,“i”即表示各向同性——Isotropic。

dBd定义为实际的方向性天线(包括全向天线)相对于半波振子天线能量集中的相对能力,“d”即表示偶极子——Dipole。

两种增益单位的关系见图1:

图1 dBi与dBd的关系

天线增益不但与振子单元数量有关,还与水平半功率角和垂直半功率角有关。

2.天线方向图

天线辐射的电磁场在固定距离上随角坐标分布的图形,称为方向图。用辐射场强表示的称为场强方向图,用功率密度表示的称之功率方向图,用相位表示的称为相位方向图。

天线方向图是空间立体图形,但是通常用两个互相垂直的主平面內的方向图来表示,称为平面方向图。一般叫作垂直方向图和水平方向图。就水平方向图而言,有全向天线与定向天线之分。而定向天线的水平方向图的形状也有很多种,如心型、8字形等。

天线具有方向性本质上是通过振子的排列以及各振子馈电相位的变化来获得的,在原理上与光的干涉效应十分相似。因此会在某些方向上能量得到增强,而某

些方向上能量被减弱,即形成一个个波瓣(或波束)和零点。能量最强的波瓣叫主瓣,上下次强的波瓣叫第一旁瓣,依次类推。对于定向天线,还存在后瓣。图2是一定向天线的水平及垂直方向图。

图2 定向天线水平与垂直方向图

波束宽度也是天线的重要指标之一,它包括水平半功率角与垂直半功率角。分别定义为在水平方向或垂直方向相对于最大辐射方向功率下降一半(3dB)的两点之间的波束宽度。常用的基站天线水平半功率角有360°、210°、120°、90°、65°、60°、45°、 33°等,垂直半功率角有6.5°、13°、25°、78°等。

前后抑制比是指天线在主瓣方向与后瓣方向信号辐射强度之比,天线的后向180°±30°以内的副瓣电平与最大波束之差,用正值表示。一般天线的前后比在18~45dB之间。对于密集市区要积极采用前后比抑制大的天线。

零点填充,基站天线垂直面内采用赋形波束设计时,为了使业务区内的辐射电平更均匀,下副瓣第一零点需要填充,不能有明显的零深。高增益天线由于其垂直半功率角较窄,尤其需要采用零点填充技术来有效改善近处覆盖。通常零深相对于主波束大于-26dB即表示天线有零点填充,有的供应商采用百分比来表示,如某天线零点填充为10%,这两种表示方法的关系为:

Y (dB)=20lg(X%/100%)

如:零点填充10%,即X=10;用dB表示:Y=20lg(10%/100%)=-20dB

上副瓣抑制,对于小区制蜂窝系统,为了提高频率复用效率,减少对邻区的同频干扰,基站天线波束赋形时应尽可能降低那些瞄准干扰区的副瓣,提高D/U值(有用和无用信号强度之比),上第一副瓣电平应小于-18dB,对于大区制基站天线无这一要求。

3.极化方式

极化是描述电磁波场强矢量空间指向的一个辐射特性,当没有特别说明时,通常以电场矢量的空间指向作为电磁波的极化方向,而且是指在该天线的最大辐射方向上的电场矢量来说的。

电场矢量在空间的取向在任何时间都保持不变的电磁波叫直线极化波,有时以地面作参考,将电场矢量方向与地面平行的波叫水平极化波,与地面垂直的波叫垂直极化波。电场矢量在空间的取向有的时候并不固定,电场失量端点描绘的轨迹是圆,称圆极化波;若轨迹是椭圆,称之为椭圆极化波,椭圆极化波和圆极化波都有旋相性。

不同频段的电磁波适合采用不同的极化方式进行传播,移动通信系统通常采用垂直极化,而广播系统通常采用水平极化,椭圆极化通常用于卫星通信。

天线的极化方式有单极化天线、双极化天线两种,其本质都是线极化方式。双极化天线利用极化分集来减少移动通信系统中多径衰落的影响,提高基站接收信号质量的,通常有0°/90°、45°/-45°两种。对于CDMA频段,水平极化波的传播效

果不如垂直极化,因此目前很少采用0°/90°的交叉极化天线。

4.下倾(Downtilt)

天线下倾是常用的一种增强主服务区信号电平,减小对其他小区干扰的一种重要手段。通常天线的下倾方式有机械下倾、电子下倾两种方式。机械下倾是通过调节天线支架将天线压低到相应位置来设置下倾角;而电子下倾是通过改变天线振子的相位来控制下倾角。当然在采用电子下倾角的同时可以结合机械下倾一起进行。

电子下倾天线一般倾角固定,即我们通常所说的预置下倾。最新的技术是倾角可调的电子下倾天线,为区分前面的电子下倾天线,这种天线我们通常称作电调天线。

5.电压驻波比(VSWR)

VSWR在移动通信蜂窝系统的基站天线中,其最大值应小于或等于1.5:1。若Z A 表示天线的输入阻抗,Z0为天线的标称特性阻抗,则反射系数为

|Г|=|Z A-Z0|

|Z A+Z0|,VSWR=1+|Г|

1-|Г|,其中Z0为50欧姆。也可以用回波损耗表示端口

的匹配特性,R.L.(dB)=20log|Г|,VSWR=1.5:1时,R.L.= 13.98dB。

天线输入阻抗与特性阻抗不一致时,产生的反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波,其相邻电压最大值和最小值之比就是电压驻波比。电压驻波比过大,将缩短通信距离,而且反射功率将返回发射机功放部分,容易烧坏功放管,影响通信系统正常工作。

6.端口隔离度

对于多端口天线,如双极化天线、双频段双极化天线,收发共用时端口之间的隔离度应大于30dB。

7.功率容量

指平均功率容量,天线包括匹配、平衡、移相等其它耦合装置,其所承受的功率是有限的,考虑到基站天线的实际最大输入功率(单载波功率为20W),若天线的一个端口最多输入六个载波,则天线的输入功率为120W,因此天线的单端口功率容量

应大于200W(环境温度为65℃时)。

8.天线输入接口

为了改善无源交调及射频连接的可靠性,基站天线的输入接口采用7/16DIN-Female,在天线使用前,端口上应有保护盖,以免生成氧化物或进入杂质。

9.无源互调(PIM)

所谓无源互调特性是指接头,馈线,天线,滤波器等无源部件工作在多个载频的大功率信号条件下由于部件本身存在非线性而引起的互调效应。通常都认为无源部件是线性的,但是在大功率条件下无源部件都不同程度地存在一定的非线性,这种非线性主要是由以下因素引起的:不同材料的金属的接触;相同材料的接触表面不光滑;连接处不紧密;存在磁性物质等。

互调产物的存在会对通信系统产生干扰,特别是落在接收带内的互调产物将对系统的接收性能产生严重影响,因此系统中对接头,电缆,天线等无源部件的互调特性都有严格的要求。我们选用的厂家的接头的无源互调指标可达到-150dBc,电缆的无源互调指标可达到-170dBc,天线的无源互调指标可达到-150dBc。

10.天线尺寸和重量

为了便于天线储存、运输、安装及安全,在满足各项电气指标情况下,天线的外形尺寸应尽可能小,重量尽可能轻。

目前运营商对天线尺寸、重量、外观上的要求越来越高,因此在选择天线时,不但要关心其技术性能指标,还应关注这些非技术因素。一般市区基站天线应该选择重量轻、尺寸小、外形美观的天线,郊区、乡镇天线一般无此要求。

11.风载荷

基站天线通常安装在高楼及铁塔上,尤其在沿海地区,常年风速较大,要求天线在36m/s 时正常工作,在55m/s 时不破坏。

天线本身通常能够承受强风,在风力较强的地区,天线通常是由于铁塔、抱杆等原因而遭到损坏。因此在这些地区,应选择表面积小的天线。

12.工作温度和湿度

基站天线应在环境温度-40℃~+65℃范围内正常工作。基站天线应在环境相对湿度0~100%范围内正常工作。

13.雷电防护

基站天线所有射频输入端口均要求直流直接接地。

14.三防能力

基站天线必须具备三防能力,即:防潮、防盐雾、防霉菌。对于全向天线满足天线倒置安装要求,同时满足三防要求。

二.选型中的天线特性考虑

1.天线波束宽度与增益之间的关系

天线是一种能量集中的装置,在某个方向辐射的增强意味着其他方向辐射的减弱。通常可以通过水平面波瓣宽度的缩减来增强某个方向的辐射强度以提高天线增益。在天线增益一定的情况下,天线的水平半功率角与垂直半功率角成反比,其关系可以表示为:

Ga=32600/(?*?)

其中,Ga为天线增益,单位:dBi;

?为垂直半功率角,单位:度;

?为水平半功率角,单位:度。

根据上述公式,当我们已知某一天线的增益和水平半功率角时,可以估算出其垂直半功率角。

例如:某一全向天线,增益11dBi,水平半功率角360 °,其垂直半功率角为:?=32600/11/360=8.23

由于设计和制造工艺上的差异,实际全向天线的垂直半功率角往往比上述计算结果要小。两者差别越小,说明天线设计得越好。

天线增益、垂直半功率角、水平半功率角三者的关系如图3所示:

图3 天线增益与半功率角的关系

由此可知,当天线增益较小时,天线的垂直半功率角和水平半功率角通常较大;而当天线增益较高时,天线的垂直半功率角和水平半功率角通常较小。

另外,天线增益取决于振子的数量。振子越多,增益越高,天线的孔径(天线有效接收面积)也越大。对于全向天线,增益增加3dB,天线长度约增加一倍,因此全向天线通常增益不会超过11dBi,此时天线长度约3米。

2.极化方式的对比

垂直单极化天线与双极化天线的比较:从发射的角度来看,由于垂直于地面的手机更容易与垂直极化信号匹配,因此垂直单极化天线会比其他非垂直极化天线的覆盖效果要好一些。特别是在开阔的山区和平原农村就更明显。实验证明,在开阔地区的山区或平原农村,这种天线的覆盖效果比双极化(±45°)天线更好。但在市区由于建筑物林立,建筑物内外的金属体很容易使极化发生旋转,因此无论是单极化还是±45°双极化天线在覆盖能力上没有多大区别。

从接收的角度来看,由于单极化天线要用两根天线才能实现分集接收,而双极化天线只要一根就可以实现分集接收,因此单极化天线需要更多的安装空间,且在以后的维护工作方面要比双极化天线要大。至于空间分集与极化分集增益差别不大,一般空间分集增益在3.5dB左右。从天线尺寸方面来说由于双极化天线中不同极化方向的振子即使交叠在一起也可保证有足够的隔离度,因此双极化天线的尺寸不会比单极化天线更大。

45°/-45°双极化天线与0°/90°双极化天线的比较: 45°/-45°方式下的所有天线子系统都可用作发射信号。而0°/90°双极化天线一般只采用垂直极化振子发射信号。经验表明若用水平极化天线发射信号要比垂直极化天线发射信号低得多。在理想的自由空间中(假定手机接收天线是垂直极化),采用垂直极化振子进行发射时要比采用45°/-45°发射时的覆盖能力要强3dB左右。但在实际应用环境中,考虑到多径传播的存在,在接收点,各种多径信号经统计平均,上述差别基本消失,各种实验也证明了此结论的正确。但在空旷平坦的平原,上述差异或许还存在,但具体是多少,还有待进一步实验证明。综上所述,在实际应用中,两种双极化方式的差别不大,目前市场上±45°正交极化天线比较常见。

3.天线增益的选择

基站全向天线增益范围一般在:2dBi~14dBi。规格有:2dBi、9dBi、11dBi、12dBi、14dBi等。

而定向天线的增益范围一般在:3dBi~22dBi。规格有: 3dBi、8.5dBi、10dBi、13dBi、15dBi、15.5dBi、17dBi、18dBi、21dBi、22dBi等。

低增益天线,天线增益小覆盖范围及干扰可以得到较好的控制。通常与微基站、微蜂窝配合使用,主要用于室内覆盖及室外的补点(补盲),如大厦的背后,新的生活小区,新的专业市场等。这种天线的尺寸较小,便于安装,如在隧道口内侧可以采用八木天线等。这种天线价格较低廉。

中等增益天线,在城区适合使用中等增益,一方面这种增益天线的体积和尺寸比较适合城区使用;另一方面,在较短的覆盖半径内由于垂直面波束宽度较大使信号更加均匀。中等增益天线在相邻扇区方向比高增益天线覆盖的信号强度更加合理。在建设初期,一般基站覆盖半径较大(1km以上),可以选择采用增益较高的定向天

线。随着网络的建设,基站密度变高,覆盖半径变小,此时应该选择增益较低的定向天线,同时考虑预置下倾或电调下倾天线。

高增益天线,在进行广覆盖时通常采用此种天线。用于高速公路、铁路、隧道、狭长地形广覆盖。这种天线的波瓣宽度较窄,零点较深,因此天线挂高较高时要注意选用采用了零点填充或预置电子下倾的天线来避免覆盖近端的零深效应。另外这种天线由于振子数量较多故而体积较大,安装时应注意可安装性,如有的隧道口可能就不宜安装这种天线。另外要注意风载荷。在沿海风大的地区更要注意。这种天线的成本相对也较高。

4.机械下倾与电子下倾的比较

天线波束下倾通常有三种方法:机械下倾、电子下倾(也叫预置倾角)、电调天线(也叫可调电子下倾)。电调天线在调整天线下倾角度过程中,天线本身不动,是通过电信号调整天线振子的相位,改变合成分量场强强度,使天线辐射能量偏离原来的零度方向。天线每个方向的场强强度同时增大或减小,从而保证了在改变倾角后,天线方向图形状变化不大,水平半功率宽度与下倾角的大小无关。而机械天线在调整天线下倾角度时,天线本身要动,需要通过调整天线背面支架的位置,改变天线的倾角。倾角较大时,虽然天线主瓣方向的覆盖距离明显变化,但与天线主瓣垂直的方向的信号没有几乎改变,所以天线方向图严重变形,水平半功率角随着下倾角的增大而增大。预置倾角天线与电调天线原理基本相似,只是其倾角是固定不能调整的(但仍可以通过机械下倾方法调整)。

电调天线的优点是:在下倾角度很大时,天线主瓣方向覆盖距离明显缩短,天线方向图形状变化不大,能够降低呼损,减小干扰。而机械下倾会使方向图变形,倾角越大变形越严重,干扰不容易得到控制。图3-4给出这两种不同的调整方式下天线水平方向图的变化情况。当然这与天线垂直半功率角有关。

图4 不同下倾角时水平方向图的变化情况

另外电调下倾与机械下倾在对后瓣的影响方面也不同,电调下倾会使得后瓣的影响得到进一步的控制,而机械下调可能会使后瓣的影响扩大。如图3-5所示:

图5 不同的下倾方式对后瓣的不同影响

机械下倾较大时,该天线辐射信号会通过后瓣传播到背面方向的高层建筑物内,从而导致意外的干扰。

除此以外,在进行网络优化、管理和维护时,若需要调整天线下倾角度,使用电调天线时整个系统不需要关机,这样就可利用移动通信专用测试设备,监测天线倾角调整,保证天线下倾角度为最佳值。电调天线调整倾角的步进度数为0.1癬,而机械天线调整倾角的步进度数为1

癬,因此电调天线的精度高,效果好。电调天

线安装好后,在调整天线倾角时,维护人员不必爬到天线安放处,可以在地面调整天线下倾角度,还可以对高山上、边远地区的基站天线实行远程监控调整。而调整机械天线下倾角度时,要关闭该小区,不能在调整天线倾角的同时进行监测,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。另外机械天线调整天线下倾角度非常麻烦,一般需要维护人员在夜间爬到天线安放处调整,而且有些天线安装后,再进行调整非常困难,如山顶、特殊楼房处。另外,一般电调天线的三阶互调指标也优于机械下倾天线。而三阶互调指标对消除邻频干扰和杂散干扰非常重要,特别在基站站距小、载频多的高话务密度区,需要三阶互调指标达到-150 dBc左右,否则就会产生较大的干扰。

电调天线的缺点是价格相对昂贵。在一些城市网络频率计划较为紧张时建议推广采用电调天线。预制下倾天线技术成熟可靠,价格也比较合理,建议在一些频繁调整及对覆盖控制要求高的场合优先选用预置下倾天线。但要根据覆盖需要选择合适倾角大小的预制下倾天线,天线倾角详细计算方法请参见《天线倾角规划调整》。

5.预置下倾与零点填充的作用比较

预置下倾与零点填充都可以用来解决由于天线零点所带来的塔下黑问题。但二者又有所区别,预置下倾的采用会缩小主瓣的覆盖范围,但在下倾角普遍较大的场合可以增大天线下倾角的可调范围。而零点填充作为一种赋形技术,可以获得较好的方向图,此时上副瓣一般得到抑制,因此这种天线不会对别的方面造成什么影响,当然它不能增加天线下倾角的可调范围。某种天线可能同时具备这两种特性,也可能只具备其中的一种,也可以是一种都没有。这在规划阶段天线选型时要结合具体的覆盖要求进行选择。

很多场合下天线的高度不是太高(超过50米),即使不采用预置下倾及零点填充技术,天线的零深效应也是不明显的。因此这两种技术在广覆盖时用得更多,而这时覆盖范围的增加是更为重要的,天线下倾角的调整范围是次要的,因此建议多采用零点填充天线。而在市区等需要更大下倾角调整范围的场合,天线的零深效应又不明显,可以不选用零点填充天线,而是着眼于较大下倾角调整范围建议选用预置下倾的天线。

6.倾角调整

对于全向天线来说,不可以调整下倾角,但可选择预置倾角天线。

对定向天线来说,在不同的应用场合,对下倾角的调整范围有不同的要求。对覆盖范围控制要求较严的市区要求下倾角的调整范围较大,一般在X~18°,X可以为0°,也可以是一固定的预置电下倾如3°。而有些机械下倾天线下倾角最大只能打到12°,这对干扰控制是不利的,特别是在紧密复用的场合下。因此要根据规划区域的实际情况来选择合理的下倾范围。

而在干扰问题不是主要矛盾的场合,对下倾角的调整范围要求就很小,如在进行广覆盖时,有时就根本不需要考虑下倾角。

高增益赋形全向天线的最大增益为12dBi,该类型天线的零点填充水平为25%(即第一零点的深度为-12dB)、3°固定电下倾。这种天线用于山区、丘陵覆盖比较理想,可以有效解决由于天线挂高太高而出现的塔下黑现象。由于赋形天线只对天线下方第一个零点进行填充,因此如果天线挂高过高,该天线也将无能为力。因此建议需要有效覆盖的建筑物距离天线的径向距离R与天线挂高H满足以下关系:H<R×tg18°

表1 径向距离与天线挂高的关系

中等增益的赋形和普通全向天线更适合用于周遍环山(山比基站天线高出较多,天线对山梁的仰角大于4°)的不太发达的乡镇,由于其垂直面的波束较宽,因此指向山上的信号较强。但要注意避免时间色散的影响。

7.波束宽窄的选择

波束宽窄的选择包括水平波瓣与垂直半功率角的选择,而这两者又是互相关联的。选择的主要依据是具体的覆盖要求及干扰的控制。在市区水平半功率角不宜大

于65°,主要着眼点是从干扰控制出发的,90°及90°以上的天线由于其覆盖范围过大而不利于频率复用及干扰的控制。而在郊区频率计划一般较为宽裕,这时干扰不是主要问题,可以选择水平半功率角为90°以上的天线以增强对周边地区的覆盖。在天线增益及水平半功率角选定后,垂直半功率角一般来说也是确定的。但有时也会从垂直方向的覆盖要求进行考虑,如基站建在建在山上,而要覆盖的地区在山下的地方,就宜选用垂直波束很宽的天线进行覆盖,垂直波束宽度在20 °左右的天线。垂直波瓣越窄,一般意味着天线增益越高,定向性越好,但同时天线的零深效应会越明显,注意采取预置下倾或零点填充技术来解决零点问题。垂直波瓣越窄,也意味着天线越长,重量越重,这时就要考虑可安装性问题,同时价格也会越贵。

一般双极化天线水平面内的最大波束宽度不大于90°。

8.地形匹配波束的选用

在有些应用场合下基站周围需要覆盖的区域与不需要覆盖的区域可以很明显地区分开来,那么在这些地方可以选用与该处地形匹配的波束进行覆盖。天线主波束水平方向图形状的选择主要是从基站周边的覆盖要求来定的,结合基站的位置,周边覆盖地区的分布及形状来选定,即天线波束形状与需覆盖的地形相匹配。常见地形匹配波束的有八字形、心形等,这些天线都是由全向天线改造而成。

八字形全向变形天线是由普通全向天线与对称两根辅助反射金属管组成,反射金属管的作用是通过耦合改变全向天线水平面的方向图,水平方向图呈“∞”形。这种天线对于一些纯公路覆盖很重要。纯公路覆盖是指无人居住的山区、沙漠的重要等级公路覆盖,话务量少,为减少基站数量,降低建设成本,通常采用O2以下站型,因此覆盖距离应尽量远。象这种无线覆盖区域,采用地形匹配天线是最理想的。而八字形的变形全向天线可以增加需要覆盖方向的增益(在最大方向上增益约增加3dB),减少公路两旁无用户区的覆盖能量。这种天线的站址选择很重要,公路的延伸方向应与天线方向图匹配。这种天线实际上就是对于纯粹的公路覆盖或其它无建筑物覆盖可以不考虑塔下黑,因为信号进入车内的衰减比进入建筑物内的衰减小得多。

在农村地区,许多小村镇建在公路的一侧,在做公路覆盖时可以兼顾这些村镇的覆盖,采用变形全向天线(心形方向图),在公路和村镇方向的天线增益可以提高

到13~15dBi,可以使村镇和公路覆盖更有效。

9.前后比的选择

一般天线的前后比在22dB左右,但有时在规划及优化时这一前后比往往不能满足要求,而需要具有更高前后比的天线。在频率紧密复用的场合下,后瓣过大容易产生邻频(甚至同频)干扰,从而影响网络质量。前后比大于35dB天线为高前后比天线,增益、波束宽度的规格与普通定向天线一样。高前后比天线采用对数周期偶极子单元组阵而成,因此从外形上看,这种天线比较厚,但比较窄。两副高前后比天线的价格比一副相同增益和半功率角的双极化天线高出35%。但为了提高网络质量,还是有必要推荐使用这种天线。

而在某些应用条件下,天线的前后比不宜太高,如在进行高速公路覆盖时,基本上都是快速移动用户,基站采用两小区进行覆盖,若天线的前后比太低的话由于两小区的交叠深度很小会不利于切换的正常进行。

10.天线尺寸的选用

天线尺寸的选用主要是从可安装的角度来考虑,在某些安装条件受限的区域,如在进行铁路隧道覆盖规划时,这条因素是很重要的,甚至成为天线可选与否的决定因素。

首先天线的尺寸与各个厂家的工艺水平有关,由此造成在其他各种指标都相同的条件下不同厂家的天线尺寸不同的情况。

其次天线的尺寸主要与天线的增益有关,增益越大的天线所需的振子数量越多,一般就表现在天线的长度的增加上。

11.天线阻抗

合路器的输入阻抗为50 欧姆,要减小天线驻波比,天线的特性阻抗要与其匹配,即等于50 欧姆。一般天线的特性阻抗均满足此要求,但在选择新天线时需要关注该项指标。

三.不同应用环境下的天线选型

在移动通信网络中,天线的选择是一个很重要的部分,应根据网络的覆盖要求、话务量、干扰和网络服务质量等实际情况来选择天线。天线选择得当,可以改善覆盖效果,减少干扰,改善服务质量。根据地形或话务量的分布可以把天线使用的环境分为8 种类型:市区(高楼多,话务大)、郊区(楼房较矮,开阔)、农村(话务少)、公路(带状覆盖)、山区(或丘陵,用户稀疏)、近海(覆盖极远,用户少)、隧道、大楼室内。

1.市区基站天线选择

应用环境特点:基站分布较密,要求单基站覆盖范围小,希望尽量减少越区覆盖的现象,减少基站之间的干扰,提高频率复用率。

1.1.天线选用原则

(1) 极化方式选择:由于市区基站站址选择困难,天线安装空间受限,建议选用双极化天线。

(2) 方向图的选择:在市区主要考虑提高频率复用度,因此一般选用定向天线。

(3) 半功率波束宽度的选择:为了能更好地控制小区的覆盖范围来抑制干扰,市区天线水平半功率波束宽度选60~65°。在天线增益及水平半功率角度选定后,垂直半功率角也就定了。

(4) 天线增益的选择:由于市区基站一般不要求大范围的覆盖距离,因此建议选用中等增益的天线。同时天线的体积和重量可以变小,有利于安装和降低成本。根据目前天线型号,建议市区天线增益视基站疏密程度及城区建筑物结构等选用15~18dBi增益的天线。若市区内用作补盲的微蜂窝天线增益可选择更低的天线如10~12dBi的天线。

(5) 预置下倾角及零点填充的选择:市区天线一般都要设置一定的下倾角,因此为增大以后的下倾角调整范围,可以选择具有固定电下倾角的天线(建议选3 °~6°)或电调天线。由于市区基站覆盖距离较小,零点填充特性可以不作要求。

(6) 下倾方式选择:由于市区的天线倾角调整相对频繁,且有的天线需要设置较大的倾角,而机械下倾不利于干扰控制,所以在可能的情况下建议选用预置下倾天线。条件成熟时可以选择电调天线。

(7) 下倾角调整范围选择:要求天线支架的机械调节范围在0~15°。

推荐:半功率波束宽度65°/中等增益/带固定电下倾角或可调电下倾 + 机械下倾的双极化天线。

2.农村基站天线选择

应用环境特点:基站分布稀疏,话务量较小,覆盖要求广。有的地方周围只有一个基站,覆盖成为最为关注的对象,这时应结合基站周围需覆盖的区域来考虑天线的选型。一般情况下是希望在需要覆盖的地方能通过天线选型来得到更好的覆盖。

2.1.天线选用原则

(1) 极化方式选择:从发射信号的角度,在较为空旷地方采用垂直极化天线比采用其他极化天线效果更好。从接收的角度,在空旷的地方由于信号的反射较少,信号的极化方向改变不大,采用双极化天线进行极化分集接收时,分集增益不如空间分集。所以建议在农村建议选用垂直单极化天线。

(2) 方向图选择:如果要求基站覆盖周围的区域,且没有明显的方向性,基站周围话务分布比较分散,此时建议采用全向基站覆盖。需要特别指出的是:这里的广覆盖并不是指覆盖距离远,而是指覆盖的面积大而且没有明显的方向性。同时需要注意的是:全向基站由于增益小,覆盖距离不如定向基站远。同时全向天线在安装时要注意塔体对覆盖的影响,并且天线一定要与地平面保持垂直。如果运营商对基站的覆盖距离有更远的覆盖要求,则需要用定向天线来实现。一般情况下,应当采用水平面半波束宽度为90 °、120 °的定向天线;在某些基站周围需要覆盖的区域呈现很明显的形状,可选择地形匹配波束天线进行覆盖。

(3) 天线增益的选择:视覆盖要求选择天线增益,建议在农村地区选择较高增益(16~18dBi)的定向天线或11dBi的全向天线。

(4) 预置下倾角及零点填充的选择:由于预置下倾角会影响到基站的覆盖能力,所以在农村这种以覆盖为主的地方建议选用不带预置下倾角的天线。但天线挂高在50米以上且近端有覆盖要求时,可以优先选用零点填充(大于15%)的天线来避免塔下黑问题。

(5) 下倾方式的选择:在农村地区对天线的下倾调整不多,其下倾角的调整范

围及特性要求不高,建议只采用机械下倾方式。

(6) 对于定向站型推荐选择:半功率波束宽度90°/中、高增益/单极化空间分集,或90°双极化天线,主要采用机械下倾角/零点填充大于15% 。

(7) 对于全向站型推荐:零点填充的天线;若覆盖距离不要求很远且天线很高,可以采用电下倾(3°或5°)。天线相对主要覆盖区挂高不大于50m时,可以使用普通天线。

另外,对全向站还可以考虑双发天线配置以减小塔体对覆盖的影响。此时需要通过功分器把发射信号分配到两个天线上。

3.郊区基站天线选择

应用环境特点:郊区的应用环境介于城区环境与农村环境之间,有的地方可能更接近城区,基站数量不少,频率复用较为紧密,这时覆盖与干扰控制在天线选型时都要考虑。而有的地方可能更接近农村地方,覆盖成为重要因素。因此在天线选型方面可以视实际情况参考城区及农村的天线选型原则。

在郊区,情况差别比较大。可以根据需要的覆盖面积来估计大概需要的天线类型。

3.1.天线选用原则

(1) 根据情况选择水平面半功率波束宽度为65 °的天线或选择半功率波束宽度为90 °的天线。当周围的基站比较少时,应该优先采用水平面半功率波束宽度为90 °的天线。若周围基站分布很密,则其天线选择原则参考城区基站的天线选择。若周围基站较很少,且将来扩容潜力不大,则可参考农村的天线选择原则。

(2) 考虑到将来的平滑升级,所以一般不建议采用全向站型。

(3) 是否采用预置下倾角应根据具体情况来定。即使采用下倾角,一般下倾角也比较小。

推荐选择:半功率波束宽度90°/中、高增益的天线,可以用电调下倾角,也可以是机械下倾角。

4.公路覆盖基站天线选择

应用环境特点:该应用环境下话务量低、用户高速移动、此时重点解决的是覆盖问题。而公路覆盖与大中城市或平原农村的覆盖有着较大区别,一般来说它要实现的是带状覆盖,故公路的覆盖多采用双向小区;在穿过城镇,旅游点的地区也综合采用三向、全向小区;再就是强调广覆盖,要结合站址及站型的选择来决定采用的天线类型。不同的公路环境差别很大,一般来说有较为平直的公路,如高速公路、铁路、国道、省道等等,推荐在公路旁建站,采用S1/1/1、或S1/1站型,配以高增益定向天线实现覆盖。有蜿蜒起伏的公路如盘山公路、县级自建的山区公路等等。得结合在公路附近的乡村覆盖,选择高处建站。站型得灵活配置,可能会用到全向加定向等特殊站型。不同的路段环境差别也很大,如高速公路与铁路所经过的地形往往复杂多变,有平原、高山、树林、隧道等,还要穿过乡村和城镇,所以对其无线网络的规划及天线选型时一定要在充分勘查的基础上具体对待各段公路,灵活规划。

在初始规划进行天线选型时,应尽量选择覆盖距离广的高增益天线进行广覆盖,在覆盖不到的盲区路段可选用增益较低的天线进行补盲。

4.1.天线选型原则

(1) 方向图的选择:在以覆盖铁路、公路沿线为目标的基站,可以采用窄波束高增益的定向天线。可根据布站点的道路局部地形起伏和拐弯等因素来灵活选择天线形式。如果覆盖目标为公路及周围零星分布的村庄,可以考虑采用全向天线或变形全向天线,如八字形或心形天线。纯公路覆盖时根据公路方向选择合适站址采用高增益(14dBi)8字型天线(O2/O1),或考虑S0.5/0.5 的配置,最好具有零点填充;对于高速公路一侧有小村镇,用户不多时,可以采用210 °~220°变形全向天线。

(2) 极化方式选择:从发射信号的角度,在较为空旷地方采用垂直极化天线比采用其他极化天线效果更好。从接收的角度,在空旷的地方由于信号的反射较少,信号的极化方向改变不大,采用双极化天线进行极化分集接收时,分集增益不如空间分集。所以建议在进行公路覆盖时选用垂直单极化天线。

(3) 天线增益的选择,若不是用来补盲,定向天线增益可选17dBi~22dBi的天线。全向天线的增益选择11dBi。若是用来补盲,则可根据需要选择增益较低的天线。

(4) 预置下倾角及零点填充的选择:由于预置下倾角会影响到基站的覆盖能力,所以在公路这种以覆盖为主的地方建议选用不带预置下倾角的天线。在50米以上且近端有覆盖要求时,可以优先选用零点填充(大于15%)的天线来解决塔下黑问题。

(5) 下倾方式的选择:公路覆盖一般不打下倾。对天线的下倾调整不多,其下倾角的调整范围及特性要求不高,建议选用价格较便宜的机械下倾天线。

(6) 前后比:由于公路覆盖大多数用户都是快速移动用户,所以为保证切换的正常进行,定向天线的前后比不宜太高,否则可能会由于两定向小区交叠深度太小而导致切换不及时造成掉话的情况。

对于高速公路和铁路覆盖,建议优先选择“8”字形天线或S0.5/0.5 配置,以减少高速移动用户接近/离开基站附近时的切换。

5.山区覆盖基站天线选择

应用环境特点:在偏远的丘陵山区,山体阻挡严重,电波的传播衰落较大,覆盖难度大。通常为广覆盖,在基站很广的覆盖半径内分布零散用户,话务量较小。基站或建在山顶上、山腰间、山脚下、或山区里的合适位置。需要区分不同的用户分布、地形特点来进行基站选址、选型、选择天线。以下这几种情况比较常见的:盆地型山区建站、高山上建站、半山腰建站、普通山区建站等。在盆地中心选址建站,如果盆地范围不大,推荐采用全向O2站型;如果盆地范围较大,或需要兼顾到某条出入盆地的交通要道,推荐采用S1/1/1或O+S的站型。有时受制于微波传输的因素,必须在某些很高的山上建站,此时天线离用户分布面往往有150米以上的落差。如果覆盖的目标区域就在山脚下附近,此时需配以带电子下倾角的全向天线,使信号波形向下,避免出现“塔下黑”的现象。在半山腰建站,基站天线的挂高低于山顶,山的背面无法覆盖。因此只需用定向小区,用半功率角较大的天线,覆盖山的正面。普通地形起伏不大的山区,推荐采用S1/1/1站型,尽量增加信号强度,给信号衰减留下更多的余量。

5.1.天线选择原则

(1) 方向图的选择:视基站的位置、站型及周边覆盖需求来决定方向图的选择,可以选择全向天线,也可以选择定向天线。对于建在山上的基站,若需要覆盖的地

移动通信技术1G~4G发展史

第1章移动通信现状问题与基本解决方法 1.1移动通信1G—4G简述 现在,人们普遍认为1897年是人类移动通信的元年。这一年意大利人.马可尼在相距18海里的固定站与拖船之间完成了一项无线电通信实验,实现了在英吉利海峡行驶的船只之间保持持续的通信,从而标志着移动通信的诞生,也由此揭开了世界移动通信辉煌发展的序幕错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。。 现代意义上的移动通信系统起源于20世纪20年代,距今已有90余年的历史。本文主要简述移动通信技术从1G到4G的发展。移动通信大发展的原因,除了用户需求的迅猛增加这一主要推动力外,还有技术进展所提供的条件,如微电子技术的发展、移动通信小区制的形成、大规模集成电路的发展、计算机技术的发展、通信网络技术的发展、通信调制编码技术的发展等。1.1.1第一代移动通信系统(1G) 20世纪70年代中期至80年代中期是第一代蜂窝网络移动通信系统发展阶段。第一代蜂窝网络移动通信系统(1G)是基于模拟传输的,其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。1G主要基于蜂窝结构组网,直接使用模拟语音调制技术,传输速率约s错误!未找到引用源。。 1978年底,美国贝尔实验室成功研制了先进移动电话系统(Advanced Mobile Phone System, AMPS),建成了蜂窝状移动通信网,这是第一种真正意义上的具有随时随地通信的大容量的蜂窝状移动通信系统。蜂窝状移动通信系统是基于带宽或干扰受限,它通过小区分裂,有效地控制干扰,在相隔一定距离的基站,重复使用相同的频率,从而实现频率复用,大大提高了频谱的利用率,有效地提高了系统的容量错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。。

线圈天线设计经验总结

线圈天线设计经验总结 线圈天线设计经验总结 做了三四个月的线圈天线了,从刚开始的什么都不懂,到现在的知道自己什么不懂, 也算是一个成长的过程,做了这么久,有点经验,写在这里与大家分享一下。 需求是13.56MHz 的天线,就像刷公交卡的那种天线一样,但不知道用什么形式的天 线做,看了一两个礼拜的微带天线,参考教程在HFSS 中做出了第一个微带天线的仿真, 正觉得有点进展的时候,老师一句话,用线圈天线做,我不得不改做线圈天线。然后就是 各种资料的搜索与学习。 线圈天线是一种很简单的天线,复杂点说的话,就是用铜线(当然可以是其他材料) 按照一定的形状绕几圈,ok ,这就是线圈天线了,铜线的两头加上激励源就可以发射了。(有兴趣的同学可以把你手中的公交卡打开,会发现它就是用的线圈天线,网上有这种教程,可以让你把公交卡拆开,然后把完成公交卡功能的天线和芯片拿出来贴在手机后盖和 电池之间,这样就可以很潇洒的实现手机刷卡了,哈哈,不过要怎么充值就要自己想办法了)当然,这个时候的线圈天线是不好用的,因为你对它的特性什么的都不了解。所以, 打算先进行理论方面的研究。 理论分析与Matlab 仿真 因为做的是类似于RFID 的NFC 的13.56MHz 的线圈天线,天线在这个频率一般都是 使用磁场耦合来实现能量的传递,那么我们就对在这个时候线圈的磁场进行分析。网上 关于矩形线圈的磁场分析有很多论文了,但我们还是自己做一下会理解的比较深刻,先复 习一下电磁场的知识,正好书上有一道例题讲的就是长度为l 的导线在周围空间任意点产生的磁场公式,这里引入了矢量磁位A ,因为矢量磁位A 的方向与电流I 的方向是相同的,而且对矢量磁位求旋度就是磁感应强度B ,这种性质对线天线来讲是很有用的。 矩形线圈 我们先来研究单圈的矩形线圈天线。 根据有限长导线周围磁感应强度的公式,算出四条边在空间某一点的矢量磁位A ,由于两两方向相同,叠加之后就剩下了两个方向的向量相加,这样利于后面求旋度的处理; 对空间某一点总矢量磁位A 求旋度就得到了磁感应强度B ,只取B 的Z 方向大小Bz 就 得到了我们所关心的垂直方向磁感应强度(因为刷卡的时候算磁通量只有垂直方向的是有 效的)。这样得到的是一个巨复杂的公式,用人的肉眼直接观察看不出来任何规律,于是 借助Matlab 的画图功能得到直观的感受。 Matlab 的m 文件内容与图片如下: clear all; clc;

移动通信发展历史及趋势

移动通信的发展和趋势 学号: 144402103 姓名:徐乐 移动通信是移动体之间的通信,或移动体与固定体之间的通信。移动体可以是人,也可以是汽车、火车、轮船、收音机等在移动状态中的物体。 移动通信从19世纪90年代末出现,发展至如今,在这一百多年的时间里发生了天翻地覆的变化。 移动通信的发展历程 现代移动通信技术的发展始于上世纪20年代,大概分为4个阶段。 1、第一阶段 从20世纪20年代至40年代,为早期发展阶段。在这期间,初步进行了一些传播特性的测试,并且在短波几个频段上开发了专用移动通信系统。可以认为这个阶段是现代移动通信的起步阶段,特点是专用系统开发,工作频率较低,工作方式为单工或半双工方式。 2、第二阶段

从20世纪40年代中期至60年代初期。在此期间,公用移动通 信业务开始问世。这一阶段的特点是从专用移动网向公用网过渡,接 续方式为人工,网络的容量较小。 3、第三阶段 从20世纪60年代中期至70年代中期。可以说,这一阶段是移动通 信系统改进与完善的阶段,其特点是采用大区制、中小容量,采用 450MHz 频段,实现了自动选频与自动接续。 4、第四阶段 从20世纪70年代中后期至今。在此期间,由于蜂窝理论的应用,频 率复用的概念得以实用化。蜂窝移动通信系统是基于带宽或干扰受 限,它通过分割小区,有效地控制干扰,在相隔一定距离的基站,重 复使用相同的频率,从而实现频率复用,大大提高了频谱的利用率, 有效地提高了系统的容量。同时,由于微电子技术、计算机技术、通 信网络技术以及通信调制编码技术的发展,移动通信在交换、信令网 络体质和无线调制编码技术等方面有了长足的发展。这是移动通信蓬 勃发展的时期,其特点是通信容量迅速增加,新业务不断出现,通信 性能不断完善,技术的发展呈加快趋势。 蜂窝移动通信系统发展阶段 AX 责料黒it : ft 息产业昨旭恒崎死 用仁移动谨牯发展姐势兩 移戢性 199S )99? 20 (X) 洌3 时间- HSPPA USTFA U£V-DQ LTE j ME l^EV DV E3G - h B3GMG 高 -2G ? 3G^ -,c + 中 A5 IPS 1ACS WCDMA 02.16-^ iMAX

全球通信天线及基站射频器件市场现状及未来发展分析(精)

全球通信天线及基站射频器件市场现状及未来发展分析 一、全球移动通信设备市场现状及未来发展分析 1、全球移动通信设备市场现状及未来发展分析 随着现代微电子技术的进步以及市场需求的不断推动,移动通信技术在过去30年间获得了迅猛发展,移动通信技术实现了1G、2G、3G的快速发展,目前正加速向3G+、4G推进,移动通信技术将向着高速化、小型化、智能化发展。 移动电话用户数的增长和新增业务的出现促使运营商移动通信设备投资不断增加,使得全球移动通信设备市场规模保持增长态势。2008年全球移动通信市场规模达到513.7亿美元。但受金融危机的影响,欧美发达国家电信运营商放缓3G建设,印度、南亚和非洲等新兴市场对网络基础设施的投资步伐减缓,2009年中国发放3G牌照,大力发展3G网络,2009年至2010年,全球电信运营商移动通信设备市场规模仍将保持增长,增幅低于2008年,市场规模将分别达到550.2亿美元及580.4亿美元。2010年以后发达国家的运营商对以数据业务为主的3G技术升级投资以及发展中国家以语音为主的2G/2.5G网络覆盖率投资将会重新增加,至2012年,全球移动通信设备市场规模将到710.2亿美元。全球移动通信设备市场产业持续扩大,为本行业企业创造了广阔的发展空间。根据中国信息产业网的数据,2008-2013年全球移动通信设备市场规模具体如下: 2、全球基站设备市场现状及未来发展分析 移动通信设备制造业按照功能划分,可分为核心网设备、网络覆盖设备、联接各系统的传输设备及终端接收设备。网络覆盖设备包括基站系统、室内分布天线、功分耦合器件及直放站等。其中基站系统为核心覆盖设备,基站系统用于无线射频信号的发射、接收和处理,是网络覆盖系统的核心设备。移动通信基站系统主要包括基站控制器、收发信机、基站天线、射频器件以及基站电源、传输线、防雷器件等附

手机天线测试

浅谈实践中的手机天线测试 随着移动通信的飞速发展和应用,中国的手机行业也不断发展壮大,当然中国的手机用户也在迅猛增长。而手机的射频器件中,手机天线是无源器件,手机天线作为手机上面唯一的一个“量身定做”的器件,它的特殊性和重要性必然要求其研发过程对天线性能的测试要求非常严格,这样才能确保手机的正常用。 现在就简单的介绍一下手机天线的研发过程中的几种常见的手机天线测试方法: 1、微波暗室(Anechonic chamber) 波暗室又叫无反射室、吸波暗室简称暗室。微波暗室由电磁屏蔽室、滤波与隔离、接地装置、通风波导、室内配电系统、监控系统、吸波材料等部分组成。它是以吸波材料作为衬面的屏蔽房间,它可以吸收射到六个壁上的大部分电磁能量较好的模拟空间自由条件。暗室是天线设计公司都需要建造的测试设备,因为对于手机天线的测试比较精确而且比较系统,其测试指标可以用来衡量一个手机天线的性能的好与坏。主要是天线公司使用,但其造价昂贵。 2、TEM CELL测试 用TEM CELL测试天线有源指标,因为微波暗室和天线测试系统造价比较昂贵,一般要百万以上,一般的手机设计和研发公司没有这种设备,而用TEM CELL(也较三角锥)来代替测试。和微波暗室的测试目的一样,TEM CELL也是一个模拟理想空间的天线测试环境,金属箱能够提供足够的屏蔽功能来消除外部干扰对天线的影响,而内部的吸波材料也能吸收入射波,减小反射波。TEM CELL不能对天线进行无源测试,只能对有源指标进行测试。由于空间限制,TEM CELL的吸波材料比较薄,而对于劈状吸波材料,是通过劈尖间的多次反射增加对入射波进行吸收,因此微波暗室里的吸波材料都比较厚,而TEM CELL的吸波材料都不购厚,因此对入射波的吸收都不是很充分,因此会导致测试的结果不精确。 另外,TEM CELL的高度也不够,这也是TEM CELL不能进行定量测试的一个原因。根据天线辐射的远场测试分析,对于EGSM/DCS频段的手机天线,被测手机与天线的距离至少大于1米;因此,我们可以看几乎所有的2D暗室都是远大于这个距离。而TEM CELL比这个距离小一些,所以这也是TEM CELL相对于微波暗室来讲测量不准的一个原因。 所以,TEM CELL只能对天线做定性的分析而不能做定量的分析。在实验室可以定性分析几种样机的差异,比较其性能的优劣,但不能作为准确的标准值来衡量天线的性能,只能通过与其他的“金鸡”(Golden sample ) 对比,大致来判断手机天线的性能。TEM CELL一般只找最佳方值,使测试结果对手机摆放的位置比较敏感。

天线发展史

天线发展史 最早的发射天线是H.R.赫兹在1887年为了验证J.C.麦克斯韦根据理论推导所作关于存在电磁波的预言而设计的。它是两个约为30厘米长、位于一直线上的金属杆,其远离的两端分别与两个约40厘米2的正方形金属板相连接,靠近的两端分别连接两个金属球并接到一个感应线圈的两端,利用金属球之间的火花放电来产生振荡。当时,赫兹用的接收天线是单圈金属方形环状天线,根据方环端点之间空隙出现火花来指示收到了信号。G.马可尼是第一个采用大型天线实现远洋通信的,所用的发射天线由30根下垂铜线组成,顶部用水平横线连在一起,横线挂在两个支持塔上。这是人类真正付之实用的第一副天线。自从这副天线产生以后,天线的发展大致分为四个历史时期. ①线天线时期:在无线电获得应用的最初时期,真空管振荡器尚未发明,人们认为波长越长,传播中衰减越小。因此,为了实现远距离通信,所利用的波长都在1000米以上。在这一波段中,显然水平天线是不合适的,因为大地中的镜像电流和天线电流方向相反,天线辐射很小。此外,它所产生的水平极化波沿地面传播时衰减很大。因此,在这一时期应用的是各种不对称天线,如倒L形、T形、伞形天线等。由于高度受到结构上的限制,这些天线的尺寸比波长小很多,因而是属于电小天线的范畴。后来,业余无线电爱好者发现短波能传播很远的距离,A.E.肯内利和O.亥维赛发现了电离层的存在和它对短波的反射作用,从而开辟了短波波段和中波波段领域。这时,天线尺寸可以与波长相比拟,促进了天线的顺利发展。这一时期除抗衰落的塔式广播天线外,还设计出各种水平天线和各种天线阵,采用的典型天线有:偶极天线(见对称天线)、环形天线、长导线天线、同相水平天线、八木天线(见八木-宇田天线)、菱形天线和鱼骨形天线等。这些天线比初期的长波天线有较高的增益、较强的方向性和较宽的频带,后来一直得到使用并经过不断改进。在这一时期,天线的理论工作也得到了发展。H.C.波克林顿在1897年建立了线天线的积分方程,证明了细线天线上的电流近似正弦分布。由于数学上的困难,他并未解出这一方程。后来E.海伦利用δ函数源来激励对称天线得到积分方程的解。同时,A.A.皮斯托尔哥尔斯提出了计算线天线阻抗的感应电动势法和二重性原理。R.W.P.金继海伦之后又对线天线作了大量理论研究和计算工作。将对称天线作为边值问题并用分离变量法来求解的有S.A.谢昆穆诺夫、H.朱尔特、J.A.斯特拉顿和朱兰成等。 ②面天线时期:虽然早在1888年赫兹就首先使用了抛物柱面天线,但由于没有相应的振荡源,一直到30年代才随着微波电子管的出现陆续研制出各种面天线。这时已有类比于声学方法的喇叭天线、类比于光学方法的抛物反射面天线和透镜天线等。这些天线利用波的扩散、干涉、反射、折射和聚焦等原理获得窄波束和高增益。第二次世界大战期间出现了雷达,大大促进了微波技术的发展。为了迅速捕捉目标,研制出了波束扫描天线,利用金属波导和介质波导研制出波导缝隙天线和介质棒天线以及由它们组成的天线阵。在面天线基本理论方面,建立了几何光学法,物理光学法和口径场法等理论。当时,由于战时的迫切需要,天线的理论还不够完善。天线的实验研究成了研制新型天线的重要手段,建立了测试条件和误差分析等概念,提出了现场测量和模型测量等方法(见天线参量测量)。在面天线有较大发展的同时,线天线理论和技术也有所发展,如阵列天线的综合方法等。 ③从第二次世界大战结束到50年代末期:微波中继通信、对流层散射通信、射电天文和电视广播等工程技术的天线设备有了很大发展,建立了大型反射面天线。这时出现了分析天线公差的统计理论,发展了天线阵列的综合理论等。1957年美国研制成第一部靶场精密跟踪雷达AN/FPS-16,随后各种单脉冲天线相继出现,同时频率扫描天线也付诸应用。在50年代,宽频带天线的研究有所突破,产生了非频变天线理论,出现了等角螺旋天线、对数周期天线等宽频带或超宽频带天线。 q-d#b KIf ④50年代以后:人造地球卫星和洲际导弹研制成功对天线提出了一系列新的课题,要

移动通信基站原理

移动通信基站基础知识关键词: 移动通信基站, GSM 基站,GSM 基站优化摘要: 移动通信基站的建设是我国移动通信运营商投资的重要部分,移动通信基站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护方便等要素进行。随着移动通信网络业务向数据化、分组化方向发展,移动通信基站的发展趋势也必然是宽带化、大覆盖面建设及IP 化。本讲座主要介绍移动通信基站基础知识、GSM 基站简介、GSM 基站的优化、GSM 基站的维护及移动通信基站对健康的影响。 移动通信基站的建设是我国移动通信运营商投资的重要部分,移动通信基站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护方便等要素进行。随着移动通信网络业务向数据化、分组化方向发展,移动通信基站的发展趋势也必然是宽带化、大覆盖面建设及IP 化。本讲座主要介绍移动通信基站基础知识、GSM 基站简介、GSM 基站的优化、GSM 基站的维护及移动通信基站对健康的影响。(一).移动通信基站基础知识 在城市,基地站可以安装在办公楼中;在农村,安装在集装箱内。基地站是一套为无线小区服务的设备,通常是一个全向或三个扇形无线小区。90 年代初中国移动通信市场上竞争的有美国的摩托罗拉、瑞典的爱立信及日本的NEC 公司。三者生产TACS 制系统均有一定的经验。TACS 制式基地站包括无线收、发信设备及其接口或控制系统。通常基地站有两种控制方式,一种是由移动业务交换中心直接控制,基地站除配备收发信设备外,只有必要的各种接口,爱立信及NEC 两家公司即采用这种方式;而另一种是基地站具有控制系统(BSC),即具有一定的智能,摩托罗拉公司即是这种方式。摩托罗拉公司的设备有两种系列。图1 是一个典型HC 系列 5 个机架基地站的组合固,从右到左看,第一个是电源架,第二、第三是发信架,第四个是收信架,第五个是基地站控制系统(BSC)及音频架。一个发信架包括8 个话音信道和一个控制信道。现两个发信架互为主备用状态,自动倒换,即采用所谓冗余式。图 2 是一个典型LD 系列3 个机架基地站的组合图,从右到左看,第一个是电源架,第二、三个是收发信架(包括基地站控制系统)。一个收、发信架有8 个话音信道和两个控制信道。每一个电源架只能提供两个收、发信架的需要,当根据扩容需要增加收、发信架时,电源架也必须相应地增加。每增加一个机架就可增加10 个话音信

手机双频天线设计论文综述

通信工程专业实训 题目:手机内置天线的设计 专业:通信2班 学号:1167119226 姓名:李盼 指导老师:杜永兴 分数:_________________

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摘要:现在的电子通讯技术飞速发展,随着技术可经济的推进,人们对手机的要求越来越高,然而手机的基本功能就是打电话,而对手机的内置天线要求就更高难度更大,小型化,并且能工作在不同的频段下,文中主要研究双频手机PIFA天线。采用了开槽的的设计方法实现了天线的双频,工作性能良好,易于实现,现在大多数手机都使用这种天线。 关键字:PIFA天线,双频,GSM,DCS,HFSS 第一章:背景介绍 1.1 移动通信对手机天线的要求 天线最主要的功能在于转换两种不同传播介质中的电磁波能量。在能量转换的过程中,会出现收发信机与天线及天线与传播介质之间的不连续接口。在无线通讯系统中,天线必须依照这两个接口的特性来做适当的设计,以使得收发信机、天线以及传播介质之间形成一个连续的能量传输路径。 移动通信手机对天线的要求: 外在要求: 天线尺寸小,重量轻,剖面低,携带方便,机械强度好 电性能要求: 水平面要求有全向辐射方向图,频带宽,效率高,增益高,受周围环境影响小,对人体辐射伤害小 1.2 手机天线的指标意义 天线输入阻抗: 天线的输入阻抗是以收发机与天线间的接口往天线端看入所得到的阻抗值。这一数值对天线的辐射效率,天线的带内增益波动,天线前端的功率容量有很大的影响。手机天线是一种驻波天线,,天线的阻抗不匹配,将导致大量的信号反射,使天线的辐射效率降低,同时由于反射的影响使得天线在宽频带内的增益有抖动,如果天线的驻波为6,手机前端的击穿电压将降为原来的1/6,而功率容量就会下降。 手机天线驻波对天线效率的影响不可不慎。 天线的驻波要求,我们目前统一要求为小于3。

移动通信系统的系统结构与发展史

移动通信系统的系统结构 2g3g4g的演变发展史 移动通信系统的系统结构 蜂窝移动通信系统主要是由交换网路子系统(NSS)、无线基站子系统(BSS)和移动台(MS)三大部分组成。其中NSS与BSS之间的接口为“A”接口,BSS与MS之间的接口 为“Um”接口。在模拟移动通信系统中,TACS规范只对Um接口进行了规定,而未对A接 口做任何的限制。因此,各设备生产厂家对A接口都采用各自的接口协议,对Um接口遵 循TACS规范。也就是说,NSS系统和BSS系统只能采用一个厂家的设备,而MS可用GSM通信系统的组成 不同厂家的设备。 1、交换网路子系统 交换网路子系统(NSS)主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性管理所 需的数据库功能。NSS 由一系列功能实体所构成,各功能实体介绍如下:MSC:是GSM系统的核心,是对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路交换的功能实体,也是移动通信系统与其它公用通信网之间的接口。它可完成网路接口、公共信道信令系统和计费等功能,还可完成BSS、MSC之间的切换和辅助性的无线资源管理、移动性管理等。另外,为了建立至移动台的呼叫路由,每个MS、还应能完成入口MSC(GMSC)的功能,即查询位置信息的功能。 VLR:是一个数据库,是存储MSC为了处理所管辖区域中MS(统称拜访客户)的来话、去话呼叫所需检索的信息,例如客户的号码,所处位置区域的识别,向客户提供的服务等参数。 HLR:也是一个数据库,是存储管理部门用于移动客户管理的数据。每个移动客户都应在其归属位置寄存器(HLR)注册登记,它主要存储两类信息:一是有关客户的参数;二是有关客户目前所处位置的信息,以便建立至移动台的呼叫路由,例如MSC、VLR地址等。 AUC:用于产生为确定移动客户的身份和对呼叫保密所需鉴权、加密的三参数(随机 号码RAND,符合响应SRES,密钥Kc)的功能实体。 EIR:也是一个数据库,存储有关移动台设备参数。主要完成对移动设备的识别、监视、闭锁等功能,以防止非法移动台的使用。 2、无线基站子系统 BSS系统是在一定的无线覆盖区中由MSC控制,与MS进行通信的系统设备,它主要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能。功能实体可分为基站控制器(BSC)和基 站收发信台(BTS)。 BSC:具有对一个或多个BTS进行控制的功能,它主要负责无线网路资源的管理、小区配置数据管理、功率控制、定位和切换等,是个很强的业务控制点。

基站天线 (2)

合肥学院 课程综述 题目:我国基站天线的现状和发展前景___________ 系别:电子信息与电气工程系 _________ 专业: _______________ 班级: ___________ 学号: ____________________ 姓名: ________________________ 导师:郑娟 __________________________ 成绩: _______ 年 4 月 5 日

前言 天线,是用来发射和接收无线电波的一种金属装置。根据使用场合的不同可以分为:手持台天线、基地台天线、车载天线三大类。基站使用的天线属于基地台天线,主要作用是对电磁波进行分集接收和发送,是移动通信系统无线接入网的重要组成部分。 一.基站天线的概念 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,是空间无线通信的桥头堡。基站天线就是用来和终端(手机等)收发数据的天线,一般都在楼顶上。 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MIMO天线、有源天线等过程。 二.基站天线的技术参数 1.电性能参数 1、工作频段(Frequency Range) 2、输入阻抗 3、驻波比(VSWR) 4、极化方式(Polarization) 5、增益(Gain) 6、水平、垂直波瓣3dB宽度(H/V-Plane Half Power Beam Width) 7、下倾角(Down Tilt) 8、前后比(Front-to-Back Ratio) 9、旁瓣抑制与零点填充(Elevation Upper Side lobes & Null Fill) 10、三阶互调(Third Order Inter modulation) 2.机械性能参数 1、尺寸/重量 2、天线罩材料(Radome Material) 3、外观颜色(Colour) 4、工作温度(Operating Temperature Range) 5、存储温度(Storage Temperature Range ) 6、风载(Wind Load) 7、迎风面积(Flat Plate Area)

天线设计毕业汇报总结

第一章绪论 一、绪论 1.1课题的研究背景及意义 自古至今,通信无时无刻不在影响着人们的生活,小到一次社会交际中的简单对话;大到进行太空探索时,人造探测器与地球间的信息交换。可以毫不保留地说,离开了通信技术,我们的生活将会黯然失色。近年来,随着光纤技术越来越成熟,应用范围越来越广。在广播电视领域,光纤作为广播电视信号传输的媒体,以光纤网络为基础的网络建设的格局已经形成。光纤传输系统具有的传输频带宽,容量大,损耗低,串扰小,抗干扰能力强等特点,已成为城市最可靠的数字电视和数据传输的链路,也是实现直播或两地传送最经常使用的电视传送方式。随着全球通信业务的迅速发展,作为未来个人通信主要手段的现代通信技术引起了人们的极大关注,我国在移动通信技术方面投入了巨大的人力物力,我国很多地区的电力通信专用网也基本完成了从主干线向光纤过度的过程。目前,电力系统光纤通信网已成为我国规模较大,发展较为完善的专用通信网,其数据、语音,宽带等业务及电力生产专业业务都是由光纤通信承载,电力系统的生产生活,显然,已离不开光纤通信网。 无线通信现状另一非常活跃的通信技术当属,无线通信技术了。无线通信技术包括了移动通信技术和无线局域网(WLAN)技术等两大主要方面。移动通信就目前来讲是3G 时代,数字化和网络化已成为不可逆转的趋势。目前,移动通信已从模拟通信发展到了数字移动通信阶段。无线局域网可以弥补以光纤通信为主的有线网络的不足,适用于无固定场所,或有线局域网架设受限制的场合,当然,同样也可以作为有线局域网的备用网络系统。WLAN,目前广泛应用IEEE802.11 系列标准。其中,工作于2.4GHZ 频段的820.11 可支持11Mbps 的共享接入速率;而802.11a 采用5GHZ频段,速率高达54Mbps,它比802.11b 快上五倍,并和820.11b兼容。给人们的生活工作带来了很大的方便与快捷。 在整个无线通信系统中,用来辐射或接收无线电波的装置成为天线,而通信、雷达、导航、广播、电视等无线电技术设备都是通过无线电波来传递信息的,均需要有无线电波的辐射和接收,因此,同发射机和接收机一样,天线也是无线电技术设备的一个重要组成部分,其性能的优良对无线通信工程的成败起到重要作用。天线的作用首先在于辐射和接收无线电波,但是能辐射或接收电磁波的东西不一定都能作为天线。任何高频电路,只要不被完全屏蔽,都可以向周围空间或

基站现状及其发展趋势

基站天线及TD智能天线发展趋势 2008年12月3日 15:55 CCTIME飞象网 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,由于基站数量巨大,基站天线的使用量就更大。随着网络覆盖和容量的不断增加,目前我国移动通信基站数已经超过60万个,以每个基站3面天线计算,我国基站天线保有量已超过180万套,这使得在很多地方基站天线林立,基站天线的视觉污染也越来越受到重视,又由于长时间的室外应用,使得基站天线的维护量也日趋繁重。由于天线的重要性,使得各方面都越来越重视基站天线的具体解决方案。 1、我国当前基站天线发展状况 在基站天线的应用方面,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也相应的提了出来。 在产业方面,随着移动通信产业的发展,我国基站天线也由网络建设初期国外全部垄断,发展到基本国产,由于竞争激烈和技术的发展,目前基站天线产品的价格已经比初期价格下降了10多倍,基站天线产业面临着过度竞争的局面。 在技术方面,随着移动通信技术的迅猛发展系统给天线提出了越来越高的要求,基站天线的小型化、宽带、多频段、高效率和更能适应系统各种要求的天线仍然是当前国内外天线领域的重要研究课题,同时天线设计及应用还要综合考虑传播、系统、工程和环境条件等方面的因素。 在系统的演进方面,随着系统的演进,作为系统的一部分,基站天线也随系统而演进。由于不同系统的差异,新的移动通信系统对天线性能提出了新的要求,这要求也带动了基站天线技术的发展。 TD-SCDMA系统作为由我国提出的第三代国际移动通信标准已经在我国得到大范围的应用。智能天线作为TD-SCDMA系统的一大特点,不但保证了系统的正常工作,而且也提升了整个系统的性能。智能天线的波束形成技术不是很新的技术,波束形成技术在雷达和声纳系统中已经有很多年的应用。由于TD-SCDMA的特性,使得TD基站的辐射要低于普通移动通信系统,其辐射的电磁辐射流通密度,更远低于国家电磁辐射限制值,完全符合环保标准,“绿色环保”当然也成为TD的一个主打词。 目前,TD-SCDMA室外基站普遍采用了智能天线技术,其天线尺寸要比之前普通

移动通信的发展史

移动通信发展史 调研报告 组员:周小灵 韦娅彬 薛琰 陈亦斌 陈健 夏文伟 时间:2012年4月6号 摘要和关键字是我加上的,标注为红色的是我认为可以删掉的,我觉得一代和二代大概3页不到的样子,3G大概3页多,这样的布局比较好。还有一些标点符号和段落前的空两格我改了。

摘要:移动通信发展至今经历了三代,第一代主要是模拟制式的频分双工;2G 是基于数字传输的,主要采用TDMA和CDMA技术;3G使用高的频带和TDMA技术传输数据来支持多媒体业务。未来的四代和五代是在服务质量、传输速率、带宽等方面的再次提升。 关键字:移动通信技术服务质量数据传输速率移动通信业务 引言 生活于21世纪的我们,每天都在用手机进行通信,似乎它早已成为我们生活中不可或缺的一部分,甚至有时会觉得没了它生活总少了点什么。 作为21世纪的我们,作为通信专业的学生,我们即应该了解时代的尖端技术,也应该了解技术的起源,了解它的成长史。很多技术的发展都是在原来的基础上进行改进的,只有这样我们才能追本溯源,才能对得起自己的所学。 随着社会的进步、经济和科技的发展,特别是计算机、程控交换、数字通信的发展,近些年来,移动通信系统以其显著的特点和优越性能得以迅猛发展,应用在社会的各个方面,到目前为止,全球移动用户超过 1亿,预计到本世纪末用户数将达到2亿。无线通信的发展潜力大于有线通信的发展,它不仅仅提供普通的电话业务功能,并能提供或即将提供丰富的多种业务,满足用户的需求。 本调研基于对移动发展各历程的调查,介绍移动通信各阶段的发展,及其相应的技术,并对其做简要的描述,让大家对于移动的发展史有一定的了解。同时也对未来的移动通信的发展进行展望。 从通信网的角度看,移动网可以看成是有线通信网的延伸,它由无线和有线两部分组成。无线部分提供用户终端的接入,利用有限的频率资源在空中可靠地传送话音和数据;有线部分完成网络功能,包括交换、用户管理、漫游、鉴权等,构成公众陆地移动通信网PLMN。从陆地移动通信的具体实现形式来分主要有模拟移动通信和数字移动通信这两部种。 移动通信系统从40年代发展至今,根据其发展历程和发展方向,可以划分为三个阶段,第四代是目前正在研究的热门,而第五代是对未来的展望。下面我们就来看下各个阶段的发展。

移动通信基站机房建设指导意见

中国铁塔股份有限公司陕西省分公司 2015年2月

目录 一、总则 (1) 二、规范引用文件 (2) 三、新增机房建设要求 (3) 1 新增机房总体要求 (3) 2 自建砖混机房 (4) 3 地面活动机房 (5) 4 屋面活动机房 (7) 5 租用机房 (8) 5.1租用机房总体要求 (8) 5.2租用机房装修要求 (9) 5.3租用机房的负荷分担 (10) 6 机房布置要求及布置模板 (11) 6.1新建标准机房摆放布置(5米×3米) (11) 6.2新建标准机房摆放布置(5米×4米) (11) 6.3紧凑型机房摆放布置(5.7米X2.2米) (12) 7 围墙及排水沟等其他土建部分 (13) 7.1围墙 (13) 7.2排水沟 .......................................................................................... 错误!未定义书签。 7.3堡坎 (13) 7.4其他 (14) 8 机房防雷接地系统 (14) 8.1新建机房防雷接地系统 (14) 8.2租用机房防雷接地系统 (16) 9 集装箱式机房 (16) 10 活动机柜............................................................................................ 错误!未定义书签。 四、现网机房改造 (20) 1 砖混机房或活动机房改造措施 (20) 2 活动机柜改造措施 (20)

一、总则 为规范网络工程建设,提高工程的实施质量,特制定本建设指导意见。 本指导意见分为新增机房和机房改造两部分内容,适用于中国铁塔股份有限公司陕西省分公司业务范围内的移动通信网络无线基站配套机房工程建设。机房工程的设计、监理、施工、验收在遵从工程建设相关技术规范的同时必须遵从本指导意见。 在本指导意见与国家有关标准、规范不一致时,应执行其中相对较高的标准。

第六讲 手机天线类型比较和结构射频规则

第六讲手机天线类型比较和结构射频规则 一、各种手机内置天线的特点和演变过程 在常见的手机天线结构中,陶瓷介质天线由于Q值很高,带宽窄,损耗大,并且易受环境的影响而产生频率漂移,因此不推荐作为手机主天线使用,但由于其尺寸小的优势,可以用作对接收灵敏度要求不高的蓝牙天线。PCB板天线也一般仅仅是通过将外置单极子天线通过PCB过孔和PCB走线将辐射体做在PCB板上,并利用介质板的介电常数在一定程度上减小天线尺寸的形式,这种天线也由于介质板的损耗常数而产生一定的损耗,所以在大多数高端机情况下也不推荐使用,仅在少数低端机和工作频点较少的情况下才为节约成本而使用。PCB天线可作外置天线也可作内置天线。 PIFA天线自产生以来,一直到今天都一直是内置天线的主要形式,因为它尺寸较小,可以充分利用PCB板作为接地面,并通过接地片将谐振长度缩小为四分之一波长。但是随着手机小型化和集成度更高的发展要求,原有PIFA天线逐渐显示出一些对结构方面的严格限制。于是有不少业界领先的手机制造商Motorola、Samsung、Sony-Ericsson等公司逐渐改变手机天线的设计风格,改用各种变形的单极子天线设计,这样就减小了结构对天线的依赖性,增加了手机外观的灵活性。比如索爱E908的菱形天线设计,Samsung E708的城墙线(Meander)天线设计,以及Motorola V3中使用的一个金属铜棒作为天线的设计。这些新型的天线设计显示了高超的设计技巧,它们往往不易被天线其他天线厂家和手机厂家模仿,并逐渐发展成手机天线厂家之间和手机厂商之间竞争的一项核心技术。 二、PIFA天线和单极子天线的性能比较 前面我们已经分别对单极子天线和PIFA天线的一般特性进行过分析,下面我们在几种重要的特性方面比较一下两种天线性能的优劣。 1.空间结构要求 两种天线的设计对空间的预留都必须考虑Chu极限定理,但在组成上,PIFA要求必须有一个辐射单元和一个大的接地面,两者互相平行,并且辐射体和接地面之间必须有一个不小的间距。接地面和辐射体都是物理实体,它们必须位于手机上,所以对结构限制较大。采用PIFA天线手机不可能做得很薄。 而采用单极子天线进行设计,则天线仅有一个辐射体而没有地面,因此它对辐射空间的要求就仅仅是天线辐射体周围的空间而没有地面的限制,天线占用的辐射空间可以不在手机体上而在手机周围的外界空间。因此对结构的限制较小。

天线设计毕业论文

第一章绪论 一、绪论 1.1 课题的研究背景及意义 自古至今,通信无时无刻不在影响着人们的生活,小到一次社会交际中的简单对话;大到进行太空探索时,人造探测器与地球间的信息交换。可以毫不保留地说,离开了通信技术,我们的 生活将会黯然失色。近年来,随着光纤技术越来越成熟,应用范围越来越广。在广播电视领域, 光纤作为广播电视信号传输的媒体,以光纤网络为基础的网络建设的格局已经形成。光纤传输系统 具有的传输频带宽,容量大,损耗低,串扰小,抗干扰能力强等特点,已成为 城市最可靠的数字电视和数据传输的链路,也是实现直播或两地传送最经常使用的电视传送 方式。随着全球通信业务的迅速发展,作为未来个人通信主要手段的现代通信技 术引起了人们的极大关注,我国在移动通信技术方面投入了巨大的人力物力,我国很多地区的电力通信专用网也基本完成了从主干线向光纤过度的过程。目前,电力系统光纤通信网已成为我国规模较大,发展较为完善的专用通信网,其数据、语音,宽带等业务及电力生产专业业务都是由光纤通信承载,电力系统的生产生活,显然,已离不开光纤通信网。 无线通信现状另一非常活跃的通信技术当属,无线通信技术了。无线通信技术包括了移动通信技术和无线局域网( WLAN )技术等两大主要方面。移动通信就目前来讲是 3G时代,数字化和网络化已成为不可逆转的趋势。目前,移动通信已从模拟通信发展到了数字移动通 信阶段。无线局域网可以弥补以光纤通信为主的有线网络的不足,适用于无固定场所,或有线局域网架设受限制的场合,当然,同样也可以作为有线局域网的备用网络系统。WLAN ,目前广泛应用 IEEE802.11 系列标准。其中,工作于 2.4GHZ频段的 820.11可支持 11Mbps 的共享接入速率;而802.11a 采用 5GHZ 频段,速率高达 54Mbps ,它比802.11b 快上五倍,并和 820.11b兼容。给人们的生活工作带来了很大的方便与快捷。 在整个无线通信系统中,用来辐射或接收无线电波的装置成为天线,而通信、雷达、导航、广播、电视等无线电技术设备都是通过无线电波来传递信息的,均 需要有无线电波的辐射和接收,因此,同发射机和接收机一样,天线也是无线电技术设备的一个重要组成部分,其性能的优良对无线通信工程的成败起到重要作用。天线的作用首先在于辐射和接收无线电波,但是能辐射或接收电磁波的东西不一定都能作为天线。任何高频电路,只要不被完全屏蔽,都可以向周围空间或多或少地辐射电磁波,或从周围空间或多或少地接收电磁波,但是任意一个高频电路并不一定能用作天线,因为它的辐射或接收效率可能很低,要能够有效地辐射或接收电磁波,天线在结构和形式上必须满足一定的要求。快速发展的移动通信系统需要的是小型化、宽频带、多功能 (多频段、多极化 )、高性能的天线。微带天线作为天线 家祖的重要一员,经过近几十年的发展,已经取得了可喜的进步,在移动终端中采用内置微带天线,不但可以减小天线对于人体的辐射,还可使手机的外形设计多样化,因此内置微带天线将是未来天线技术的发展方向之一,设计出具有小型化的微带天线不但具有一定的理论价值而且具有重要的应用价值,这也成为当前国际天线界研究的热点之一。

LTE发展历史简介

TD-LTE的历史与发展;1.移动通信技术的发展历程;早在1897年,马可尼在陆地和一只拖船之间用无线;1.1.第一代移动通信系统;20世纪70年代末,美国AT&T公司通过;1.2.第二代移动通信系统;为了解决由于采用不同模拟蜂窝系统造成互不兼容无法;CDMA系统的IS-95B技术,大大提高了数据传;1.3.第三代移动通信系统;第三代移动通信技术也就 TD-LTE的历史与发展 1. 移动通信技术的发展历程 早在1897年,马可尼在陆地和一只拖船之间用无线电进行了消息传输,成为了移动通信的开端。至今,移动通信已有100多年的历史,在这期间移动通信技术日新月异,从1978年的第一代模拟蜂窝网电网系统的诞生到第二代全数字蜂窝网电话系统的问世,现如今第三代个人通信系统的方案和实验均已开始逐步完善。 1.1. 第一代移动通信系统 20世纪70年代末,美国AT&T公司通过使用电话技术和蜂窝无线电技术研制了第一套蜂窝移动电话系统,取名为先进的移动电话系统,即AMPS(Advanced Mobile Phone Service)系统。第一代无线网络技术的一大成就就在于它去掉了将电话连接到网络的用户线,用户第一次能够在移动的状态下拨打电话。这一代主要有3种窄带模拟系统标准,即北美蜂窝系统AMPS,北欧移动电话系统NMT和全接入通信系统TACS,我国采用的主要是TACS制式,即频段为890~915MHz与935~960MHz。第一代移动通信的各种蜂窝网系统有很多相似之处,但是也有很大差异,它们只能提供基本的语音会话业务,不能提供非语音业务,并且保密性差,容易并机盗打,它们之间还互不兼容,显然移动用户无法在各种系统之间实现漫游。 1.2. 第二代移动通信系统 为了解决由于采用不同模拟蜂窝系统造成互不兼容无法漫游服务的问题,1982年北欧四国向欧洲邮电行政大会CEPT(Conference Europe of Post and Telecommunications)提交了一份建议书,要求制定900MHz频段的欧洲公共电信业务规范,建立全欧统一的蜂窝网移动通信系统。同年成立了欧洲移动通信特别小组,简称GSM(Group Special Mobile).第二代移动通信数字无线标准主要有:GSM,D-AMPS,PDC和IS-95CDMA等。在我国,现有的移动通信网络主要以第二代移动通信系统的GSM和CDMA为主,网络运营商运用的主要是GSM系统,现在中国联通的CDMA系统经过两年的发展也初具规模。为了适应数据业务的发展需要,在第二代技术中还诞生了2.5G,也就是GSM系统的GPRS和 CDMA系统的IS-95B技术,大大提高了数据传送能力。第二代移动通信系统在引入数字无线电技术以后,数字蜂窝移动通信系统提供了更更好的网络,不仅改善了语音通话质量,提高了保密性,防止了并机盗打,而且也为移动用户提供了无缝的国际漫游。 1.3. 第三代移动通信系统 第三代移动通信技术也就是IMT-2000,简称3G,它是一种真正意义上的宽带移动多媒体通

移动通信基站工程

移动通信基站工程 1.通信工程建设整体流程介绍 通信工程建设的整个流程包括:工程勘测---工程设计---工程基础建设---生产发货---开箱验货---硬件机架安装---通信电源安装---通信线缆制作---通信线缆综合布线---天馈系统安装---硬件验收---工程初验---开通调试---设备试运行---工程终验 2.通信工程建设分类 一般通信工程项目分类:通信工程建设根据项目执行的类型不同可分为:一般施工项目和交钥匙施工项目。 一般施工项目是国内的工程雇主参与工作,交钥匙项目是国外的落后的国家雇主不参与工作。 移动通信基站建设项目可分为:新建站、扩容站、搬迁站、分裂站、替换站。 3.通信工程建设的基本特点: (1)多种配套建设需同时进行(2)设备先进、技术密集(3)通信站点建设需考虑附属设施的可靠性(4)防雷与防磁电(5)测试手段复杂 4.项目经理岗位职责 (1)负责了解运营商工程管理组织结构 (2)负责按照工程技术规范要求,向客户提供现场准备所需的各种资料规范,指导并追踪客户现场准备是实施情况; (3)接到工作任命书后,负责查询工程信息并分析工作量,在3个工作内制定工程实施计划并配置工程所需的人力资源,填写《***工程师人力资源配置表》,并在第一时间将人力资源规划配置表提交给工程经理; (4)负责协调工程人员到位,规划落实工程服务所需的各种工具和测试仪器; (5)负责组织并跟踪勘察、设计、安装、调测及开通验收的工程进度,确保工程能按期开通验收; (6)负责控制工程服务质量,监督和管理工程师在工程服务过程中对工程规范执行的效果; (7)负责工程服务的成本预算、核算、监督和控制; (8)负责确定工程外包内容和范围,参与招标合同审批和结算等工作,监督工程外包管理,包括裁定工程质量问题、重新返工计划、按合同条款罚款等; (9)负责在工程结束后,将所有工程资料归档汇总,移交给工程经理。 5.工程督导岗位职责 (1)负责依据工程设计文件指导现场设备安装,监督和检查工程安装质量,并向工程经理汇报工程安装进度; (2)负责设备安装现场与用户的业务接口; (3)负责协调客户、施工人员参加现场设备的开箱验货,如发现设备损坏、错发、漏发等情况,向供应商提出补发货申请; (4)负责安装人员的设备安装技能培训; (5)负责向工程设计变更申请单提交给项目经理并由经理转交给客户和设计工程师; (6)负责现场安装阶段工程资料的整理和完善及设备的安装验收和移交; 6.移动通信基站设施介绍 BBU:基带信息处理RRU:射频信息处理 ODF:(光纤配线架)是专为光纤通信机房设计的光纤配线设备,使用ODF和尾纤可以将线路或设备间的光接口连接在一起。DDF:(数字配线架)数字配线架势数字复用设备

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