移动通信中的电波传播与天线第二讲_移动通信天线（doc X页）

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1、《天线与电波传播》第3章移动通信系统中的常用天线移动通信天线==基地站天线+移动台天线一．设计要求：基地站天线设计电气设计机械设计与无线电链路有关的设计事项风载设计、地震负载设计现场安装区域结构要求的D/U有无分集频率阵和单元的设计方向图合成单元馈电电路交调l基地站天线的设计关键3—61《天线与电波传播》移动台天线设计车载天线设计手持机天线设计电气设计水平面全向保型结构车体不引起畸变宽频带、收发共用分集机械设计空气动力学设计易于安装电气设计机械设计高效率宽频带、收发共用人体产生失真小分集体积小/重量轻易于处理

2、l移动台天线的设计关键3—61《天线与电波传播》二．主要技术：1．对基地站天线的主要要求：高电平均匀照射自区、压缩自区以外的辐射（频率复用）、宽频带（多信道、收发共用或系统共用）、不变的接收电平降低延迟扩展、体积小、重量轻……2．对移动台天线的主要要求：Ø车载天线——工作频率、带宽、方向性、极化、分集接收……Ø手持机天线——高增益、有效增益、人体的影响、对人体的辐射……3—61《天线与电波传播》3．主要技术l赋形波束技术——对天线水平面和垂直面的方向图进行调整①利用角反射器得到水平面的扇形波束扇形区和全向区的

3、干扰距离RDDR3—61《天线与电波传播》②利用天线阵得到垂直面的余割波束以及主波束倾斜Ø垂直平面的赋形波束——为了使固定在一定高度的天线照射在一有限的水平面区域内，使该区域有相等的接收电平。使用垂直平面的余割平方或P次方赋形波束功率方向图可实现这一要求。3—61《天线与电波传播》Ø波束倾斜——波束下倾技术的主要目的是倾斜主波束以压缩朝重用频率的蜂窝方向的辐射电平而增加(C/I)ANT，即有用波方向和干扰波方向的天线方向图用分贝表示的差值。3—61《天线与电波传播》天线下倾——主要是改变天线的垂直方向图主瓣的

4、指向，使垂直方向图主瓣方向指向覆盖小区，而垂直方向图主的零点或副瓣对准其干扰的同频小区。这样，既改善了服务小区覆盖蜂窝内的信号强度，也就提高了服务小区内的C/I值，同时由减少了对远处同频小区的干扰，因此提高了系统的频率复用的能力，增加了系统的容量。另外天线下倾还可以改善激战附近的室内覆盖特性。天线下倾技术可以通过两种方法来实现：一种是机械下倾，另一种是电下倾。机械下倾是通过机械调节装置调节天线向下倾斜所需的角度。电下倾天线是通过调节天线各阵子单元的相位（相控阵天线技术）使天线的垂直方向图主瓣下倾一定的角度，而

5、天线本身仍保持和地面成垂直放置的位置。3—61《天线与电波传播》Ø降低和局部压缩旁瓣电平的赋形波束——通过合成的振子天线方向图实现对主波束附近的旁瓣压缩。也可有效地降低频率重用距离。此外，还可以利用线天线阵来建立水平面或垂直面的双频赋形波束。3—61《天线与电波传播》l分集接收技术——所谓分集接收是指在接收机的输入端提供两个或多个的输入信号，经处理合成后得到所需的信号。由于这些输入信号的衰落现象是非相干的，因此，分集接收技术可以改善系统的性能、克服衰落而不需要增大发射功率和带宽。采用天线位于不同场址位置上的宏

6、观分集可以克服长期衰落，而采用天线位于相同场址位置上的微观分集可以克服短期衰落。3—61《天线与电波传播》Ø几种分集方式：¬时间分集——时间分集是指在不同的时隙发射相同的信息，在接收端产生两个非相关的衰落信号。时间分集方式是在多信道场合减小互调的良好方式。但是在移动无线电环境中，移动体可能暂停在任一地点，此地具有弱的当地均值或接收到深度衰落。而不管是哪一种情况，时间分集方式都无助于减小衰落，因此，一般不采用时间分集。¬频率分集——频率分集是通过发射两个不同载波频率的信号来实现的。为了要使它们在接收端的衰落非相

7、关，必须增大带宽。频率分集方式的成本较高，也不常采用。3—61《天线与电波传播》¬空间分集——空间分集是指接收机通过两个或多个不同位置的天线来接收信号。这些信号的相关性较弱。天线的间隔随着天线的高度而改变。空间分集是移动通信系统中最常用的一种方式。根据天线的不同位置关系，空间分集可分为水平空间分集和垂直空间分集。后者在商业用途上主要用做移动站天线。目3—61《天线与电波传播》前移动通信基站一般都采用水平空间分集，用在市区环境的蜂窝系统的上行（移动台到基站）中，通过选择最好的接收信号或将信号合并，减少衰落的影响

8、。通过随环境的密集度增加的增加（约3-5dB）来改善基站接收，达到对上下链路预算平衡的作用。空间分集技术的不便之处是需要徒工几个具有类似特性的接收机以及在接收机处处理矢量型信号，以及需要坚固的塔结构（为了固定不同的天线）。3—61《天线与电波传播》¬方向图分集——方向图分集又称角度分集。这种分集方式需要若干个具有特定方向的扇形波束天线，它们构成的总方向图是全向的。接收机通过它们接收来自不同方向的信号