天馈系统基本概念 - 图文(6)

2019-08-31 14:49

(6) 走线架

用于布放主馈线、传输线、电源线及安装馈线卡子。 (7) 馈线过窗器

主要用来穿过各类线缆,并可用来防止雨水、鸟类、鼠类及灰尘的进入。

(8) 防雷保护器(避雷器)

主要用来防雷和泄流,装在主馈线与室内超柔跳线之间,其接地线穿过过线窗引出室外,与塔体相连或直接接入地网。 (9) 室内超柔跳线

用于主馈线(经避雷器)与基站主设备之间的连接,常用的跳线采用1/2〞超柔馈线,长度一般为2~3米。

由于各公司基站主设备的接口及接口位置有所不同,因此室内超柔跳线与主设备连接的接头规格亦有所不同,常用的接头有7/16DIN型、有N型。有直头、亦有弯头。 (10) 尼龙黑扎带

主要有两个作用:

a.安装主馈线时,临时捆扎固定主馈线,待馈线卡子装好后, 再将尼龙扎带剪断去掉。

b.在主馈线的拐弯处,由于不便使用馈线卡子,故用尼龙扎带 固定。室外跳线亦用尼龙黑扎带捆扎固定。 (11) 尼龙白扎带

用于捆扎固定室内部分的主馈线及室内超柔跳线。

8抛物面天线简介

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8.1 抛物面天线的简单几何关系

图8.1 一般抛物面天线的几何关系

反射面的半张角?0与F/D的关系为:

?0=2tan?114FDF ?0r D ? ? Z 由抛物反射面的几何关系可得反射面的方程为: 在直角坐标中r2=4F(F-Z) 在极坐标中 ?=F/cos2(?/2) 式中F是焦距;D是直径; ?是从焦点到反射面的距离; ?是与-Z轴的夹角。 如将口径面选在焦点上,则光程为:

???cos??2?cos2?2?2F8.2几种常用的反射面天线

按馈源的馈电位置可分为前馈和后馈,其中每一种又可分为正馈和偏馈。按反射面的设置还可分为单反射面天线和双反射面天线,双反射面天线由一次(主)反射面和二次(副)反射面组成。分别如图所示。 8.3抛物反射面天线的增益和瓣宽

反射面天线的增益和瓣宽与天线馈源的方向图形状有关,与它对反射面边缘的照射电平有关。如果馈源对反射面的照射是均匀的,天线增益就高,但同时天线的旁瓣也高,抗干扰性能就差。通常情况下,馈源照射呈钟形分

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布。考虑增益和旁瓣要求,在反射面边缘的照射电平一般取-10~-12dB.

图8.2前(正)馈天线示意图 图8.3后(正)馈天线示意图

图8.4偏(前)馈天线示意图 图8.5偏(后)馈天线示意图

口面直径为D 的抛物反射面天线的增益和主瓣宽度可用下列公式近似计算: 增益

馈源 反射面 馈源 副反射面 主反射面 反射面 主反射面 馈源 馈源 副反射面 27

??D?G???????2 式中?=0.5~0.65; 主瓣宽度

?0.5?70?度D 它的工作带宽主要取决于馈源的工作带宽。极化方式也取决于馈源,当采用圆极化馈源时,对单反射面天线其极化旋向与馈源极化旋向相反,对双反射面天线其极化旋向与馈源极化旋向相同。抛物面天线原形是建立在几何光学基础上的。通常反射面直径至少要在6?以上。例如在1GHz采用抛物面天线其直径至少就要1.8m。因此它主要适用于超短波高频段和微波频段。以天线口径为50cm,工作频率为11GHz 的抛物面天线为例,其增益约为 G?32.2dB~33.3dB 半功率瓣宽 ?0.5?3.8度

在这种情况下,在10公里距离上架设的该种天线波束对准偏离目标方向1.9度,即偏开330米时,信号强度就将降低3dB.

由此也可看出,在工作频率为11GHz时,其收发天线的调整对准要比工作频率为1GHz时难得多。

9电磁波辐射安全标准

根据我国国家标准GB9175-88“环境电磁波卫生标准”,将环境电磁波容许辐射强度标准分为二级,一级标准为安全区,指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切人群,均不会受到任何有害影响的区域。第二级标准为中间区,指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切人群可能引起潜在性不良反应的区域。对于300MHz~300GHz的微波,一级标准为:(10?w/cm2),二级标准为:(40?w/cm2),因此,对于酒店及写字楼应按一级标准设计,对于商场、商贸中心,可按二级标准设计。

假设天线的EIRP是10dBm=10mw=10000?w

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按一级标准计算:允许的功率密度为10?w/cm2,那么能满足要求的最小距为:

10000?w/4? d2=795.77 /d2=10?w/ cm2 d2=79.577(cm2) ?8.92 cm

即在距离天线下方9cm的地方可满足一级卫生标准。 假设要求离天线20cm处为安全区,则最大EIRP为: 4? d2=4?3.14?202=5024 cm2 EIRP=50240?w?50mw=17dBm

这就是我们要求室内分布系统EIRP在10~15dBm的原因。当然对于商场、机场等非长期居住地区,可按二级标准衡量,其EIRP也不能超过23dBm。

在实际设计中,要将天线增益及载波总数一起考虑。我们采用的吸顶天线为全向,增益为2dBi,在PT=10dBm时,其一级安全距离为:11.3cm,若采用90? 7dBi天线,在天线正前方最大功率处的一级安全距离为:20 cm,载波数多时,功率增大,安全距离变小,所以天线应挂于人体触摸不到的地方为佳。实际上,我国的标准要求十分严格,美国及欧洲标准比我们宽松得多。按照欧洲标准,在离天线1.3cm处已处于安全区,即天线的保护外壳以外均能满足安全要求,因此,对适当设计的室内分布系统的电磁安全问题不必多虑。

欧洲、美国及我国标准的对比。

国 家 900 MHz 欧洲(CENELEC) F/200=450?w/cm2 美国(IEEE) F/150=600?w/cm2 中国 10?w/cm2

1800MHz 900?w/cm2 1200?w/cm2 10?w/cm2

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