第1部分 移动通信系统
第3章 天馈系统
3.1 天线
天线是将传输线中的电磁能转化成自由空间的电磁波,或将空间电磁波转化成传输线中的电磁能的专用设备。
Blah blahblah blah
3.1.1 偶极子
偶极子是天线中广泛应用的一种辐射单元; 波长 1/4波长 1/2波长 1/4波长
1/2 波长 偶极子
3.1.2 偶极子频率范围
当波长不是最优值(谐振)时,性能下降;在频率范围内可保持可接受的性能水平。 850MHz偶极子 的1/2波长最优值 820MHz 890MHz 天线偶极子
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820 MHz 的1/2 波长~ 180mm, 890 MHz 的 1/2 波长 ~ 170mm 天线将优化为850MHz - ~175mm 天线带宽 = 890 - 820 = 70MHz
3.1.3 增益
天线通常是无源器件,它并不放大电磁信号,天线的增益是将天线辐射电磁波进行聚束以后比起理想的参考天线,在输入功率相同条件下,在同一点上接收功率的比值,显然增益与天线的方向图有关。方向图中主波束越窄,副瓣尾瓣越小,增益就越高。可以看出高的增益是以减小天线波束的照射范围为代价的。
3.1.4 dBi与dBd的定义
dBi :用点源天线( i )作为标准天线计算出的天线增益
G(dBi)=10lgGi
dBd :用半波振子天线(d)作为标准天线计算出的天线增益
G(dBd)=10lgGd
dBi与dBd的关系: Gd=Gi-2.15 (dBd )
3.1.5 波瓣宽带
方位角 (如水平面) 图
峰值 - 3 B 京信通信系统(中国)有限公司江苏省公司技术岗位新员工培训分册
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15°15°峰值 - 3dB 峰值 - 10dB 60°峰值峰值 - 3dB 120°峰值 峰值 - 10dB 3dB 波瓣宽度
10dB 波瓣宽度
仰角(如垂直面) 图
峰值 - 3dB 峰值 - 10dB (eg) 峰值 值 峰值 - 10dB (eg) 第1部分 移动通信系统
旁瓣图 上旁瓣抑制
下旁瓣抑制 3.1.6 前后比
前后比是指扇形天线的前向辐射功率与后向辐射功率之比。
后向
前向
前向功率前后比(dB) = 10 log后向功率 ,典型值约为25dB
目的是尽可能减少后向辐射功率,减少对其他基站的干扰
我国移动通信系统基站天线技术条件要求:定向基站极化天线隔离度≥23dB。
3.1.7 阻抗
阻抗是电磁能量通过介质的一个特性 阻抗的单位为欧姆(?) 天线
电缆 50 欧姆 50 欧姆
80 欧姆
京信通信系统(中国)有限公司江苏省公司技术岗位新员工培训分册匹配 不匹配
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为实现良好的性能,阻抗需达到匹配状态。
3.1.8 回波损耗
天线驻波比表示天馈线与基站(收发信机)匹配程度的指标。 驻波比的定义:
VSWR?Umax——馈线上波腹电压; Umin——馈线上波节电压。
Umax?1.0Umin
驻波比的产生,是由于入射波能量传输到天线输入端B未被全部吸收(辐射)、产生反射波,迭加而形成的。
VSWR越大,反射越大,匹配越差。
我国移动通信系统基站天线技术条件要求:基站天线驻波比≤1.5。
3.1.9 隔离度
隔离度是某一极化接收到的另一极化信号的比例 对于±45o双极化基站天线:
+45 o和-45 o天线可能同时处于Tx/Rx状态,为避免一付天线在Tx状态对另一付天线的Rx状态产生干扰,相互之间具有隔离度的要求。
1000mW 1mW dB 该例子中,隔离度为: 10log(1000mW/1mW)=30我国移动通信系统基站天线技术条件要求:定向±45o双极化天线隔离度≥28dB。
3.1.10 极化
天线辐射电磁波中电场的方向就是天线的极化方向。由于电磁波在自由空间传播时电场的取向有垂直线极化的、水平线极化的、圆极化的等,因而天线也就相应的垂直线极化的天线、水平线极化。
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双极化天线,它是在一副天线罩下水平线极化与垂直线极化两副天线做在一起的天线。
V/H (垂直/水平) 倾斜 (+/- 45°) +45度倾斜的 - 45度倾斜的极化 垂直水平3.2 无源器件
3.2.1 功分器
将某一输入功率按一定比例分配到各分支电路中。
3.2.2 电桥和耦合器
常见的耦合器有3dB,4.7dB,6dB,7dB,10dB,20dB,30dB,其耦合功率比分别是1:1,1:2,1:3,1:4,1:9,1:100,1:1000。对于耦合功率比为1:1的情况,直通口与耦合口等幅平衡输出,相位相差90°,此时称为3dB电桥。
3.2.3 合路器与双工器
合路器将同意频段或者不同频段上的多个发射信号合成并输出,或者将接收的信号予以分
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