京信移动通信基站天线基础知识交流

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1、移动通信基站天线基础知识交流京信通信系统（中国）有限公司2012年3月StockCode:2342.HK天线原理及参数介绍2012.3王晓阳京信通信未来无限延伸一、电磁波传播基础知识三、天线主要性能参数二、天线辐射原理四、天线分类无线电波的定义一、电磁波传播基础知识无线电波是一种信号和能量的传播形式，在传播过程中，电场和磁场在空间中相互垂直，且都垂直于传播方向。特例：垂直的线极化随时间变化随空间变化无线电波的传播方向一、电磁波传播基础知识正交特性；电生磁、磁生电。无线电波的波长、频率与传播速度的关系其中

2、：波长λ=C/f（式中，C为光速，f为工作频率，λ为波长。）一、电磁波传播基础知识要点在相同的介质中，不同频率下，天线的工作波长不同。频率越高，波长越短。天线的电性能与电长度（波长）对应。物理长度则需要进行换算。无线电波的极化无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律而变化的，这种现象称为无线电波的极化。无线电波的极化是由电场矢量在空间运动的轨迹确定的。如果电波的电场方向垂直于地面，我们就称它为垂直极化波。如果电波的电场方向与地面平行，则称为水平极化波。一、电磁波传播基础知识特例：线极化垂直的、水平

3、的一、电磁波传播基础知识圆极化椭圆极化线极化左旋、右旋；垂直、水平垂直方式水平方式+45斜角-45斜角天线极化：是指电场矢量在空间运动的轨迹。一、电磁波传播基础知识特例：线极化垂直的、水平的、偏斜的双极化天线：由两组正交的辐射单元组成。一、电磁波传播基础知识1、互补（完备不相关。正交/90度）（规划工作）2、相当（平衡工作。+45/-45）（胜任工作）3、高效（XPD。降低损耗）（专注工作）多径传播:电波在传播过程中，除直接传播外，遇到障碍物（例如，山丘、森林、地面或楼房等高大建筑物），还会产生反射

4、和绕射。因此，到达接收天线的电磁波，不仅有直射波，还有反射波，绕射波、透射波，这种现象就叫多径传输。一、电磁波传播基础知识由于多径传播使得信号场强分布复杂化，波动很大；也由于多径传输的影响，会使电波的极化方向发生变化（扭转），因此，有的地方信号场强增强，有的地方信号场强减弱，另外，不同的障碍物对电波的反射能力也不同。为降低多径传输效应的影响，一般采用空间分集或极化分集来接收。极化扭转：空间分集：单极化天线极化分集：双极化天线接收信号强度接收距离一、电磁波传播基础知识京信通信未来无限延伸一、电磁波传播基础

5、知识三、天线主要性能参数二、天线辐射原理天线的定义能够有效地向空间某特定方向辐射电磁波或能够有效地接收空间某特定方向来的电磁波的装置。二、天线辐射原理天线功能能量转化空间电磁波定向辐射（接收）电缆内高频电流无线电设备效率要求---追求高效率方向图要求---满足特定空间分布要求进得去，出得来。天线的辐射原理天线的辐射原理~二、天线辐射原理半波振子是天线的基本辐射单元，波长越长，天线半波振子越大。天线半波振子二、天线辐射原理1/4波长半波振子（电长度）水平面垂直面1/4波长1/2波长半波振子示例：二、天线辐

6、射原理天线辐射方向图用来表述天线在空间各个方向上所具有的发射和接收电磁波的能力。一般为三维辐射立体图。单个辐射单元多单元阵列二、天线辐射原理实际评判中是其转化成的二维平面图形，即水平面方向图及垂直面方向图。水平面二、天线辐射原理天线辐射方向图垂直面同一款基站天线有多种设计方案来实现。设计方案涉及到天线的以下四部分：1、辐射单元（对称振子or贴片[阵元]）2、反射板（底板）3、功率分配网络（馈电网络）4、封装防护（天线罩）馈电网络天线组成部件二、天线辐射原理振子反射板天线罩京信通信未来无限延伸一、电磁波传

7、播基础知识三、天线主要性能参数二、天线辐射原理三、天线主要性能参数无论天线还是其他通信产品，总是在一定的频率范围（频带宽度）内工作，其取决于指标的要求。通常情况下，满足指标要求的频率范围即可为天线的工作频率。一般来说，在工作频带宽度内的各个频率点上，天线性能是有差异的。因此，在相同的指标要求下，工作频带越宽，天线设计难度越大。天线工作频率辐射参数主瓣；副瓣；半功率波束宽度；增益；波束下倾角；前后比；交叉极化鉴别率；上旁瓣抑制；下零点填充；天线辐射方向图三、天线主要性能参数对网络的不同影响程度天线参数满足

8、网络覆盖要求的基础指标水平面波束宽度垂直面波束宽度及电下倾角度前后比增益能够提升网络通信质量的辅助指标交叉极化比上旁瓣抑制对网络性能有影响的辅助指标下零点填充方向图圆度三、天线主要性能参数根据天线辐射参数对网络性能影响程度，可分类如下：10dB波束宽度120°(eg)峰值峰值-10dB峰值-10dB60°(eg)峰值峰值-3dB峰值-3dB3dB波束宽度半功率波束宽度：在方向图主瓣范围内，相对最大辐射方向功率密度下降至一半时的角域宽度，也叫