2天线阵列信号外泄理论分析-易迪拓培训.PDF

何明 吴惠斌 中国联合网络通信股份有限公司佛山分公司 【摘要】wCDMA室内分布系统信号外泄会对周边无线环境造成明显的影响。针对写字楼或办公 楼等高层具有相同平面结构的不同楼层的室分天线布放位置一致的情况，文章首先建立了室内 分布系统天线阵列数学模型，通过MatIab仿真对天线阵列信号外泄进行了理论分析；并根据室 分站点日常优化测试结果验证阵列信号外泄的影响；最后给出避免出现室内分布系统天线阵列 信号外泄的平层天线规划建议。 【关键词】室内分布系统wcDMA天线阵列信号外泄MatIab仿真 1引言 随着3G网络的发展，城市核心区域的高 层建筑基本上都建设了3G室内分布系统。在 高层建筑密布的核心城区，由于宏基站密度 较大，无线环境相对较复杂，且WCDMA是 自干扰系统，如果室内分布系统信号造成外 泄，将对高层建筑周边无线环境造成严重的 影响。因此，此类室分信号外泄必须解决。 2天线阵列信号外泄理论分析 在通常的设计思路中，当高层建筑的中 高层楼段平面结构一致时，如酒店的中高层 客房、商住楼的中高层住宅，写字楼的中高 层办公区，它们的室内分布系统天线布放位 置基本一致，这样就在同一位置的垂直方向 上形成了天线阵列(直线阵)，如图1所示。 图1 室内分布系统天线阵列示意图 2011广东通信青年论坛优秀论文集 77 由天线阵原理可知，由若干个离散的辐射器按一定规 (3)阵列天线外泄场强数学模型 律排列并相互连接在一起构成的天线系统，以产生强方向 根据图1所示，距离参考点O点距离为d+|0(I。为天 的辐射，这种天线系统称为天线阵列。天线阵列具有的强 线与建筑物边缘的距离)的A点室分信号外泄场强如公式 方向性和高增益【“。对于室内分布系统而言，天线阵列的 (3)所示： 强方向性和高增益更容易造成信号外泄。 P(d)H。．：．。=∑[k1G。f。(q)一L(q)] 2．1窄带信号模型 o…o … 窄带信号是指信号的带宽远远小于它的中心频率，当 m=1 r ’o¨on 其中f。(e)是每个天线的垂直面方向图函数，G。为第 信号相对带宽小于1％时，我们便将它看作窄带信号[2]。 m个天线的天线输入口功率与天线增益之和；e=arctan 信号的相对带宽可由公式(1)求出，其中fI和fh分别是 (1加。)，e为室外A点与天线在垂直面的夹角；在室外A 信号的最低频率和最高频率。 点与室分天线m不存在视距的情况下，认为该天线的信 FB21旆×100％ (1) 号完全被楼层衰减，即如果e≥e。，k1_1，否则k1_0；L 以WCDMA第一载波的下行信号为例，信号的相对(e)为天线m到A点室分信号在空间的衰减量，是以距离 带宽为O．223％。因此，wCDMA室分外泄信号可看作窄 d为变量的函数，代入仿真时如公式(4)所示，k，为空 带信号进行理论分析与数学建模。 间衰减的修正值。 2．2室分阵列天线外泄场强分析 L(q)：20×I。g(L(ar 。 mhn (1)无线信号的传播模型 2．3室分阵列天线外泄仿真