1. Ce este un sistem de antenă
Un sistem de antenă este un sistem format dintr-o antenă de transmisie și o antenă de recepție. Primul este un convertor de mod de transmisie care transformă curentul de radiofrecvență sau unda electromagnetică în modul unde ghidată într-o undă electromagnetică spațială în modul unde difuză; acesta din urmă este un convertor de mod de transmisie pentru transformarea sa inversă.
Se numește antenă de transmisie ca undă ghidată-conversie în modul undă de difuzie, iar o antenă de recepție este folosită ca o conversie în modul unde ghidată-undă difuză. Poate fi folosit interschimbabil, iar parametrii caracteristici de bază ai antenei rămân neschimbați, ceea ce se numește teorema de reciprocitate. O altă funcție importantă a antenei este concentrarea energiei undelor electromagnetice, adică atunci când este folosită ca antenă de transmisie, concentrează energia în direcția de transmisie în timp ce reduce energia în alte direcții; când este folosită ca antenă de recepție, poate intercepta mai multă energie de la undele de intrare în direcția de recepție. Pentru undele de intrare în alte direcții, energia de intrare este redusă prin anularea fazei. Aceasta este directivitatea antenei. În comparație cu o antenă ne-direcțională, creșterea concentrației de energie se numește câștig al antenei. Sensul extins al directivității antenei este câștigul negativ (atenuarea) în direcția non-de comunicație, care poate fi folosit pentru a descrie un alt indice de performanță asociat al antenei, adică suprimarea radiației lobului lateral (interferență) a antena de transmisie sau interferența undei de intrare în direcția non-de comunicație a antenei de recepție. Inhibitie.
În al doilea rând, definirea sistemului de antenă de comunicații mobile
Definiția și domeniul de aplicare al sistemelor de antenă
În sistemul de comunicații mobile, antena de comunicație este convertorul între semnalul circuit al dispozitivului de comunicație și unda electromagnetică radiată în spațiu. Această lucrare analizează în principal partea sistemului de alimentare a antenei de comunicație din sistemul de comunicații mobile, incluzând în principal stația de bază/antena camerei, cablurile de alimentare aferente și alte dispozitive de frecvență radio și servicii de instalare aferente.
3. Descrierea parametrilor de performanță ai antenei stației de bază
Specificații electrice generale:
1. Interval de frecvență
Banda de frecvență de lucru: Indiferent de antenă sau alte produse de comunicație, funcționează întotdeauna într-un anumit interval de frecvență (lățime de bandă), care depinde de cerințele indicatorilor. De obicei, intervalul de frecvență care îndeplinește cerințele indexului poate fi frecvența de lucru a antenei.
Lățimea benzii de frecvență de lucru se numește lățime de bandă de lucru. În general, lățimea de bandă de lucru a antenei omnidirecționale poate atinge 3-5% din frecvența centrală, iar lățimea de bandă de lucru a antenei direcționale poate ajunge la 5-10% din frecvența centrală.
2. Impedanta de intrare
Input impedance: The ratio of the signal voltage to the signal current at the input of the antenna is called the input impedance of the antenna. The input impedance of a general mobile communication antenna is 50Ω.
The input impedance is related to the structure, size, and operating wavelength of the antenna. In the required operating frequency range, the imaginary part of the input impedance is small and the real part is quite close to 50Ω, which is necessary for the antenna to have good impedance matching with the feeder.
3. Raportul de undă staționară a tensiunii (VSWR)
Raportul de undă staționară de tensiune: raportul de undă staționară de tensiune al unei antene este raportul dintre valoarea maximă și valoarea minimă pe graficul de undă staționară de tensiune generată de-a lungul liniei de transmisie atunci când antena este utilizată ca sarcină a liniei de transmisie fără pierderi.
Generarea raportului undelor stătătoare se formează prin suprapunerea undelor reflectate generate de energia undelor incidente transmisă la intrarea antenei și neabsorbite complet (radiate). Cu cât VSWR este mai mare, cu atât reflexia este mai mare și potrivirea este mai proastă. Într-un sistem de comunicații mobile, raportul undelor staționare este, în general, necesar să fie mai mic de 1,5.
4. Izolarea
Izolarea reprezintă proporția unui semnal alimentat la un port (o polarizare) a unei antene cu dublă-polarizare care apare în celălalt port (o altă polarizare).
5. Intermodularea-de ordin a treia (ThirdOrderIntermodulation)
Semnal de intermodulație de ordin al treilea-: se referă la semnalul fals după două semnale într-un sistem liniar, datorită existenței unor factori neliniari, a doua armonică a unui semnal și unda fundamentală a celuilalt semnal este bătută (mixtă) .
Fenomenul de intermodulație este un fenomen în care performanța sistemului este degradată de noile componente de frecvență care se încadrează în banda de frecvență după amestecarea a două sau mai multe frecvențe purtătoare în afara benzii de frecvență.
6. Capacitate de putere
Capacitatea de putere: Capacitatea de putere a unei antene se referă la puterea maximă continuă de frecvență radio care poate fi adăugată continuu la antenă într-o perioadă de timp specificată în condiții specificate, fără a reduce performanța acesteia.
Indicele de radiație spațială:
7. Câștigă
Raportul dintre densitatea de flux de putere radiată a antenei într-o direcție specificată și densitatea de flux de putere radiată maximă a antenei de referință (de obicei folosind o sursă punctiformă ideală) la aceeași putere de intrare;
Câștigul antenei este utilizat pentru a măsura capacitatea antenei de a trimite și primi semnale într-o direcție specifică și este unul dintre parametrii importanți pentru selectarea unei antene a stației de bază. Cu cât câștigul antenei este mai mare, cu atât este mai bună directivitatea, cu atât energia este mai concentrată și lobii sunt mai îngusti.
8. Lățimea lobului de jumătate de putere orizontal/vertical (H/V-PlaneHalfPowerBeamWidth)
În lobul principal al modelului de putere, unghiul lățimii fasciculului dintre două puncte în care puterea în direcția radiației în raport cu valoarea maximă scade la jumătate sau mai puțin decât valoarea maximă cu 3 dB se numește jumătate-lobul de putere lăţime.
Jumătatea-lățimea fasciculului de putere a planului orizontal se numește lățimea fasciculului orizontal; jumătatea-de lățimea fasciculului de putere a planului vertical se numește lățimea fasciculului vertical.
9. Înclinare electrică în jos
Unghiul electric de înclinare în jos se referă la unghiul dintre direcția maximă de radiație pe planul vertical de radiație al antenei de comunicație și linia normală a antenei.
Antenele de comunicație sunt împărțite în antene fixe cu înclinare în jos și antene ajustate electronic în funcție de faptul dacă acceptă reglarea electrică a înclinării în jos: antenele fixe înclinate în jos se referă la antene fixe cu înclinare în jos produse prin modelarea amplitudinii și fazei matricei de elemente radiante a antenei în funcție de cerințele de acoperire fără fir; iar antena ESC se referă la schimbarea diferenței de fază a diferitelor elemente radiante din matrice prin intermediul unității de defazare-, generând astfel stări de înclinare în jos a lobului principal de radiație diferite. În general, starea de înclinare în jos a unei antene modulate electronic este doar într-un anumit interval de unghi reglabil.
10. Raport-la-Înapoi
The front{{0}}to-back ratio of the antenna refers to the ratio of the power flux density in the maximum radiation direction of the main lobe (specified as 0 degree ) to the maximum power flux density near the opposite direction (specified within the range of 180 degree ±30 degree ) F/B= 10log (front and rear power/rear power).
11. Suprimarea lobilor laterali și umplerea zero (ElevationUpperSidelobesNullFill)
Suprimarea lobilor laterali: Lobii laterali ai lobului principal în direcția planului vertical (adică în direcția pozitivă a unghiului zenital) se numesc lobi laterali superiori. Pentru efectul de acoperire al antenei stației de bază, o anumită înclinare mecanică în jos este de obicei adoptată pentru antenă în planificarea rețelei. Acest lucru poate face ca primul (sau într-un anumit interval unghiular) lob lateral superior al antenei să fie într-o poziție orizontală sau chiar mai jos decât poziția orizontală, ceea ce poate cauza cu ușurință interferența celulelor adiacente. Prin urmare, trebuie suprimat, adică suprimarea lobului lateral superior.
Lobii laterali superiori nu numai că risipesc energia radiată de antenă, ci și interferează cu celulele adiacente, în special cu clădirile-înalte din celulele adiacente. Prin urmare, lobii laterali superiori trebuie suprimați cât mai mult posibil, în special primul lob lateral superior cu energie mai mare.
Umplere cu zero-punct: în planul vertical al antenei, primul punct zero al lobului lateral inferior este umplut cu un design de formare a fasciculului pentru a îmbunătăți acoperirea zonei din spate a stației de bază și pentru a reduce zona moartă și oarbă. zona de acoperire a zonei apropiate.
12. CrossPolarizationRatio
Diferența dintre nivelul de putere al recepției co-copolare a antenei (nivelul maxim de recepție) și nivelul de putere al recepției heteropolare (nivelul minim de recepție) în cadrul lățimii fasciculului de 3 dB a modelului
13. Circularitate
Circularitatea modelului unei antene omnidirecționale se referă la abaterea valorii nivelului maxim sau minim de la valoarea medie în modelul plan orizontal.
Valoarea medie se referă la media aritmetică a valorilor nivelului dB în azimut la intervalul maxim de cel mult 5 grade în modelul plan orizontal.
14. Polarizare
Direcția câmpului electric al undei electromagnetice radiate de antenă este direcția de polarizare a antenei. Dacă direcția câmpului electric al undei electrice este perpendiculară pe sol, o numim undă polarizată vertical; dacă direcția câmpului electric al undei electrice este paralelă cu solul, se numește undă polarizată orizontal; dacă direcția câmpului electric al undei electrice este la un unghi de 45 de grade față de sol, atunci se numește polarizare plus 45 de grade sau -45 de grade.
Ce este un sistem de antenă? Prin explicația de mai sus, toată lumea trebuie să aibă o înțelegere mai profundă a sistemului de antenă.