移動(dòng)通信天線系統(tǒng)

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1、移動(dòng)通信天線原理簡(jiǎn)介貝爾阿爾卡特網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃部7/18/20211上海貝爾阿爾卡特通信公司目錄無(wú)線電波的基本知識(shí)天線的基本原理傳輸線的基本概念典型的移動(dòng)通信天線技術(shù)指標(biāo)電磁波安全標(biāo)準(zhǔn)基站天饋線系統(tǒng)拋物面天線簡(jiǎn)介7/18/20212上海貝爾阿爾卡特通信公司電場(chǎng)電場(chǎng)電場(chǎng)振子磁場(chǎng)磁場(chǎng)無(wú)線電波的基本知識(shí)-傳播無(wú)線電波及其傳播無(wú)線電波是一種能量傳輸形式，在傳播過程中,電場(chǎng)、磁場(chǎng)和傳播方向三者相互垂直。電場(chǎng)方向傳播方向磁場(chǎng)方向7/18/20213上海貝爾阿爾卡特通信公司無(wú)線電波的基本知識(shí)-分類和傳播形式按照波長(zhǎng)來分,無(wú)線電波可分為長(zhǎng)波(波長(zhǎng)1000米以上)中波(波長(zhǎng)100~1000米)短波(波長(zhǎng)1

2、0~100米)超短波和短波(波長(zhǎng)10米以下)電波的各種傳播形式地面波傳播:表面波傳播是指電波沿著地球表面?zhèn)鞑デ闆r。這時(shí)電波是緊靠著地面?zhèn)鞑サ?，地面的性質(zhì)，地貌，地物等的情況都會(huì)影響著電波的傳播。7/18/20214上海貝爾阿爾卡特通信公司無(wú)線電波的基本知識(shí)-傳播形式電波的各種傳播形式天波傳播:借由電離層的反射作用，電波在地面與電離層之間來回反射傳播至較遠(yuǎn)的地方。我們把經(jīng)過電離層反射到地面的電波叫天波。空間波傳播:當(dāng)發(fā)射以及接收天線架設(shè)得較高的時(shí)候，在視線范圍內(nèi)，電磁波直接從發(fā)射天線傳播到接收天線，另外還可以經(jīng)地面反射而到達(dá)接收天線。所以接收天線處的場(chǎng)強(qiáng)是直接波和反射波的合成場(chǎng)強(qiáng)，直

3、接波不受地面影響，地面反射波要受到反射點(diǎn)地質(zhì)地形的影響。7/18/20215上海貝爾阿爾卡特通信公司無(wú)線電波的基本知識(shí)-傳播形式電波的各種傳播形式散射傳播當(dāng)天線輻射出去的電波，投射到如對(duì)流層的層狀氣流等不均勻體的時(shí)候，電波發(fā)生散射或反射，一部分能量傳播到接收點(diǎn)的這種傳播稱為散射傳播。通信距離可達(dá)300－800km,適用于無(wú)法建立微波中繼站的地區(qū)，例如用于海島之間和跨越湖泊，沙漠，雪山等地區(qū)。外層空間傳播電磁波由地面發(fā)出（或返回），經(jīng)低空大氣層和電離層而到達(dá)外層空間的傳播，如衛(wèi)星傳播，宇宙探測(cè)等均屬于這種遠(yuǎn)距離傳播。7/18/20216上海貝爾阿爾卡特通信公司無(wú)線電波的基本知識(shí)-超短

4、波GSM和CDMA使用的頻段屬于UHF(特高頻)超短波段.超短波由于頻率高,波長(zhǎng)短,故它的地面波衰減很快,不適合做較遠(yuǎn)距離傳播.超短波主要由空間波來傳播.在LOS內(nèi)的接受裝置能穩(wěn)定地接受直接波,而地面反射波會(huì)受到地表的影響.7/18/20217上海貝爾阿爾卡特通信公司無(wú)線電波的基本知識(shí)-傳播速度無(wú)線電波波長(zhǎng),頻率和傳播速度的關(guān)系公式:λ＝Ｖ/ｆ?zhèn)鞑ニ俣冗€與傳播介質(zhì)有關(guān),可表示為:Ｖε`＝Ｃ/√ε,其中ε為介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù).空氣的相對(duì)介電常數(shù)與真空中的接近,略大于1.在傳播中波會(huì)減弱,能量會(huì)損耗.通常使用的聚四氟乙烯絕緣同軸射頻電纜的相對(duì)介電常數(shù)約為2.1.7/18/20218上海

5、貝爾阿爾卡特通信公司無(wú)線電波的基本知識(shí)-多徑傳播無(wú)線電波遇到障礙物時(shí),會(huì)發(fā)生反射,繞射,散射等多種傳播形式,會(huì)以不同的時(shí)延從不同的方向通過多條路徑到達(dá)接收機(jī)端的天線,這種現(xiàn)象就叫多徑傳播.多徑傳播使得信號(hào)在接收端通過矢量疊加后會(huì)產(chǎn)生或強(qiáng)或弱的合成信號(hào).合成矢量和7/18/20219上海貝爾阿爾卡特通信公司無(wú)線電波的基本知識(shí)-損耗和效應(yīng)電波在傳播上產(chǎn)生三類損耗和三種效應(yīng):三類不同損耗路徑傳播損耗:又稱衰耗,是指電波在空間傳播所產(chǎn)生的損耗,反應(yīng)了傳播在宏觀大范圍(公里量級(jí))的空間距離上的接收電平平均值的變化趨勢(shì).慢衰落損耗:是由于電波在傳播路徑上受到建筑物等阻擋所產(chǎn)生的陰影效應(yīng)而產(chǎn)生的

6、損耗.它反應(yīng)了中等范圍內(nèi)數(shù)百波長(zhǎng)量級(jí)接收電平平均值變化而產(chǎn)生的損耗,一般遵從對(duì)數(shù)正態(tài)分布,其變化率較慢,故又稱慢衰落.快衰落損耗:是由于多徑傳播而產(chǎn)生的衰耗,它反應(yīng)了微觀范圍數(shù)十波長(zhǎng)量級(jí)接收電平平均值變化而產(chǎn)生的損耗,一般遵從Rayleigh(瑞利)分布或Rician(萊斯)分布,其變化率較慢衰落快,故稱為快衰落.又可分為:空間選擇性,頻率選擇性和時(shí)間選擇性衰落.7/18/202110上海貝爾阿爾卡特通信公司無(wú)線電波的基本知識(shí)-損耗和效應(yīng)三種效應(yīng):陰影效應(yīng):由大型建筑物或其它物體阻擋而形成在傳播接受區(qū)域上的半盲區(qū).遠(yuǎn)近效應(yīng):由于接收用戶的隨機(jī)移動(dòng)性,用戶和基站間的距離也在隨機(jī)變化,

7、若各用戶的發(fā)射功率一樣,那么到達(dá)基站的信號(hào)強(qiáng)弱不同,近者強(qiáng),遠(yuǎn)者弱,系統(tǒng)的非線性進(jìn)一步加重,出現(xiàn)強(qiáng)者更強(qiáng),弱者更弱和以強(qiáng)壓弱的現(xiàn)象,稱為遠(yuǎn)近效應(yīng).多普勒效應(yīng):是由于接收的移動(dòng)用戶高速運(yùn)動(dòng)而引起傳播頻率的擴(kuò)散而引起的,其擴(kuò)散程度與用戶的運(yùn)動(dòng)速度成正比.7/18/202111上海貝爾阿爾卡特通信公司無(wú)線電波的基本知識(shí)-電波的極化無(wú)線電波的極化無(wú)線電波的空間傳播時(shí),其電場(chǎng)方向是按照一定的規(guī)律變化的,這種現(xiàn)象稱為無(wú)線電波的極化.其電場(chǎng)方向稱為電波的極化方向.與地面比較,分垂直