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小灵通系统天馈线主要优化参数
 
慧聪网   2006年2月14日13时38分   信息来源:人民邮电报    

  小灵通天馈线是小灵通系统基站与用户手机终端空中无线连接的接口设备。天线是能量置换设备,是无源器件,其主要作用是辐射或接收无线电波,辐射时将高频电流转换为电磁波,将电能转换电磁能;接收时将电磁波转换为高频电流,将磁能转换为电能。 因而天馈线在整个小灵通无线网络中起着很重要的作用。表征天线优劣性能的主要参数有方向图、波瓣宽度、增益、输入阻抗、驻波比、回波损耗、极化方式等。

  方向图

  天线方向图是表示天线辐射特性空间角度关系的图形。以发射天线为例,它是表示不同角度方向辐射出去的功率或场强形成的图形。一般的情况下,用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。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。

  波瓣宽度

  波瓣宽度是定向天线常用的一个很重要的参数,它是指天线的辐射图中低于峰值3dB处所成夹角的宽度(天线的辐射图是度量天线各个方向收发信号能力的一个指标,通常以图形方式表示为功率强度与夹角的关系)。天线垂直的波瓣宽度一般与该天线所对应方向上的覆盖半径有关。因此,在一定范围内通过对天线垂直度(俯仰角)的调节,可以达到改善小区覆盖质量的目的,这也是我们在网络优化中经常采用的一种手段。

  天线增益

  天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力,它是选择基站天线最重要的参数之一。一般来说,增益的提高主要依靠减小垂直面向辐射的波瓣宽度,而在水平面上保持全向的辐射性能。天线增益对移动通信系统的运行质量极为重要,因为它决定蜂窝边缘的信号电平。增加增益就可以在一确定方向上增大网络的覆盖范围,或者在确定范围内增大增益余量。任何蜂窝系统都是一个双向过程,增加天线的增益能同时减少双向系统增益预算余量。表现天线增益的参数有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。

  输入阻抗

  天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。天线与馈线的连接,最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗,这时馈线终端没有功率反射,馈线上没有驻波,天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。可用矢量网络测试分析仪测量,其直流阻抗为0Ω。一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。

  驻波比

  由于天线的输入阻抗与馈线的特性阻抗不可能完全一致,会产生部分的信号反射,反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波,其相邻的电压最大值与最小值的比即为电压驻波比VSWR。假定天线的输入功率P1,反射功率P2,天线的驻波比VSWR=(P1+P)/(P1-P2)。一般地说,移动通信天线的电压驻波比应小于1.5,但实际应用中VSWR应小于1.2。

  回波损耗

  回波损耗是反射系数绝对值的倒数,以分贝值表示。回波损耗的值在0dB到无穷大之间,回波损耗越大表示匹配越好。0表示全反射,无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中,一般要求回波损耗大于14dB。

  极化方式

  根据天线在最大辐射(或接收)方向上电场矢量的取向,天线极化方式可分为线极化、圆极化和椭圆极化。线极化又分为水平极化、垂直极化和±45°极化。发射天线和接收天线应具有相同的极化方式,一般地,移动通信中多采用垂直极化或±45°极化方式。
 
 
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