天線的極化天線的極化.ppt

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1、項(xiàng)目4移動(dòng)通信工程技術(shù)李伊2016.5問(wèn)題引入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為用戶提供優(yōu)質(zhì)的無(wú)線接入服務(wù)于其特有的工程技術(shù)是密切相關(guān)的。那么移動(dòng)通信中的天線是什么？無(wú)線電波在傳播中有哪些特點(diǎn)？移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)又是如何組網(wǎng)的？對(duì)于無(wú)線信道當(dāng)中存在的噪音和干擾又該如何應(yīng)對(duì)？如何提升移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋的能力？高處的基站是如何解決防雷問(wèn)題的？這些都是本項(xiàng)目需要涉及和解決的問(wèn)題本模塊內(nèi)容提綱任務(wù)1天線技術(shù)任務(wù)2電波傳播技術(shù)任務(wù)3組網(wǎng)技術(shù)目錄任務(wù)4噪聲與干擾任務(wù)5覆蓋增強(qiáng)技術(shù)任務(wù)6基站防雷與接地技術(shù)項(xiàng)目要求識(shí)記：天線的性能參數(shù)、直放站的構(gòu)成室內(nèi)分布系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)基站防雷接地系統(tǒng)的組成等概念。領(lǐng)會(huì)：無(wú)線電波傳播的特征移動(dòng)通信組

2、網(wǎng)的方式信道相關(guān)理論。應(yīng)用：天線的應(yīng)用選型、噪音和干擾的應(yīng)對(duì)措施、直放站和室內(nèi)分布系統(tǒng)的應(yīng)用、基站防雷接地規(guī)范。任務(wù)1天線技術(shù)一、天線基本知識(shí)二、移動(dòng)天線與應(yīng)用本任務(wù)學(xué)習(xí)目標(biāo)【技能目標(biāo)】1、能識(shí)別天線方向圖2、能分析天線覆蓋范圍與相關(guān)參數(shù)之間的關(guān)系3、能根據(jù)特定場(chǎng)景選擇相適應(yīng)的天線類型【素質(zhì)目標(biāo)】1、培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新、善于探索的職業(yè)精神2、培養(yǎng)學(xué)生善于查閱專業(yè)文獻(xiàn)的職業(yè)習(xí)慣（一）天線的含義天線是用來(lái)完成輻射和接收無(wú)線電波的裝置。（二）天線的功能天線可以將高頻的電信號(hào)以電磁波的形式輻射到天空中，也可以在空中接收電磁波并轉(zhuǎn)換成高頻電信號(hào)。一、天線基本知識(shí)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，通信天線又分為基站天線

3、和移動(dòng)臺(tái)天線?；咎炀€按照天線的輻射方向可以分為定向天線和全向天線；根據(jù)調(diào)整方式可以分為機(jī)械天線和電調(diào)天線；根據(jù)極化方式可以分為雙極化天線和單極化天線。對(duì)于天線的選擇，我們應(yīng)根據(jù)自己移動(dòng)通信網(wǎng)的覆蓋、話務(wù)量、干擾和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量等實(shí)際情況，選擇適合本地區(qū)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)需要的移動(dòng)天線。（三）天線的分類（三）天線的分類分類方法分類按照作用分發(fā)射天線接收天線按照結(jié)構(gòu)分線狀天線面狀天線按照工程對(duì)象分通信天線廣播電視天線雷達(dá)天線按照工作頻率分長(zhǎng)波天線中波天線短波天線超短波天線1、天線的方向性天線的方向性是指天線向一定方向輻射或接收電磁波的能力。天線的方向性通常用方向圖來(lái)表示。方向圖是天線的輻射作用在空間分布情況

4、的圖解表示，圖9-1-1為天線的垂直方向圖，圖中水平方向的輻射增益最大，振子的正下方輻射增益為0。移動(dòng)通信系統(tǒng)中，常用的對(duì)稱振子疊放天線方向圖如圖9-1-2所示。（四）天線的技術(shù)指標(biāo)（四）天線的技術(shù)指標(biāo)2、天線的增益天線的增益是用來(lái)衡量天線朝一個(gè)特定方向收發(fā)信號(hào)的能力，它是選擇基站天線最重要的參數(shù)之一。增益的單位用dBi或dBd表示。dBi是相對(duì)于全向輻射的參考值，在各方向的輻射是均勻的；dBd相對(duì)于半波振子天線的參考值，兩者之間的關(guān)系是：dBi=dBd+2.15。（四）天線的技術(shù)指標(biāo)3、天線的極化天線的極化，是指天線輻射時(shí)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直于地面時(shí)，此電波就稱為垂直極

5、化波；當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行于地面時(shí)，此電波就稱為水平極化波。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般均采用垂直極化的傳播方式。（四）天線的技術(shù)指標(biāo)圖9-1-3垂直極化與水平極化（四）天線的技術(shù)指標(biāo)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，在基站密集的高話務(wù)地區(qū)，廣泛采用雙極化天線。一般分為垂直與水平極化和±45°極化兩種方式，性能上后者優(yōu)于前者，因此目前大部分采用的是±45°極化方式。雙極化天線組合了+45°和-45°兩幅極化方向相互正交的天線，并同時(shí)工作在收發(fā)雙工模式下，大大節(jié)省了每個(gè)小區(qū)的天線數(shù)量；同時(shí)由于±45°為正交極化，有效保證了分集接收的良好效果（其極化分集增益約為5dB，比單極化天線提高約2dB）。（四）天線的技術(shù)指標(biāo)

6、圖9-1-4+45°和-45°極化（四）天線的技術(shù)指標(biāo)4、天線的輸入阻抗天線的輸入阻抗是指天線饋電端輸入電壓與輸入電流的比值。天線與饋線的連接，最佳情形是天線輸入阻抗是純電阻且等于饋線的特征阻抗。當(dāng)天線的輸入阻抗與饋線阻抗匹配時(shí)，饋線所傳送功率全部被天線吸收，否則將有一部分能量反射回去而在饋線上形成駐波，并將增加在饋線上的損耗。移動(dòng)通信天線的輸入阻抗應(yīng)做成50Ω純電阻，以便與特性阻抗為50Ω的同軸電纜相匹配。（四）天線的技術(shù)指標(biāo)5、天線的傾角當(dāng)天線垂直安裝時(shí)，天線輻射方向圖的主波瓣將從天線中心開始沿水平線向前。為了控制干擾，增強(qiáng)覆蓋范圍內(nèi)的信號(hào)強(qiáng)度，即減少零凹陷點(diǎn)的范圍，一般要求天線主波束

7、有一個(gè)下傾角度。天線下傾有兩種方式：機(jī)械的方式和電調(diào)方式。機(jī)械天線即指使用機(jī)械調(diào)整下傾角度的移動(dòng)天線，機(jī)械天線的天線方向圖容易變形，其最佳下傾角度為1°~5°；電調(diào)天線即指使用電子調(diào)整下傾角度的移動(dòng)天線，電調(diào)天線改變傾角后天線的方向圖變化不大。（四）天線的技術(shù)指標(biāo)6、天線的半功率角度半功率角度是指輻射功率不小于最大輻射方向上輻射功率一半的輻射扇面角度。7、天線的效率天線的效率表示天線輻射功率的能力，天線的效率定義為天線輻