移动通信工程(三)移动通信的无线覆盖技术.pptxVIP

吉林通信行业职业技能鉴定中心移动通信工程第三章移动通信的无线覆盖技术

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天线的位置与作用吉林通信行业职业技能鉴定中线是收发信机与外界传播介质之间的接口。同一副天线既可以辐射又可以接收无线电波;发射时，把高频电流转换为电磁波；接收时把电磁波转换为高频电流。在移动通信系统中，基站天线的性能，如增益、覆盖方向图、极化方向等，都直接影响小区的覆盖范围和服务质量。天线增益尽可能高。业务区域的宽度已经确定，不能通过压缩水平面的波束宽度来提高天线增益，只能通过变窄垂直面的波束宽度来提高天线增益。

天线的工作原理吉林通信行业职业技能鉴定中心当导线载有交变电流时，就可以形成电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长短和形状有关；如果导线位置由于两导线的距离很近，且两导线所产生的感应电动势几乎可以抵消，因而辐射很微弱；如果将两导线张开，这时由于两导线的电流方向相同，由两导线所产生的感应电动势方向相同，因而辐射较强；当导线的长度远小于波长时，导线的电流很小，辐射很微弱；当导线的长度增大到可与波长相比拟时，导线上的电流就大大增加，因而就能形成较强的辐射；通常将上述能产生显著辐射的直导线称为振子；两臂长度均为1/4波长的振子叫做对称半波振子。

天线的分类（一）吉林通信行业职业技能鉴定中心按照辐射方向划分定向方向全向天线天线按照辐射方向来分可分为定向天线和全向天线。外形可以分为板状天线，鞭状天线，帽形天线，抛物面天线等按极化方式来区分主要有：垂直极化天线（也叫单极化天线）、交叉极化天线（也叫双极化天线）。上述两种极化方式都为线极化方式。

天线的分类（二）吉林通信行业职业技能鉴定中心按照外型划分板状天线帽形天线鞭状天线抛物面天线

按照极化方式划分天线的分类（三）吉林通信行业职业技能鉴定中心单极化天线多为垂直极化天线，其振子单元的极化方向为垂直方向01而双极化天线多为45度斜极化天线，其振子单元为左斜45度与右斜45度极化相交叉的振子。02双极化天线相当于两副单极化天线合并在一副天线中，采用双极化天线可以减少塔上天线数量，减少工程安装的工作量，因而可以减少系统成本，因此目前得到广泛的使用03

电磁波传播吉林通信行业职业技能鉴定中心电场、磁场之间不断的能量转换，电磁波从双极振子向外传播，电场和磁场的方向与传播方向保持垂直。

天线方向性吉林通信行业职业技能鉴定中心对称半波振子方向图立体方向图垂直方向图水平面方向图垂直放置的半波对称振子具有平放的”面包圈”形的立体方向图振子的轴线方向上辐射为零，最大辐射方向在水平面上，各个方向上的辐射相同天线的方向性是指天线向一定方向辐射电磁波的能力。对于接收天线而言，方向性表示天线对不同方向传来的电波所具有的接收能力。方向图可用来说明天线在空间各个方向上所具有的发射或接收电磁波的能力。

天线方向性吉林通信行业职业技能鉴定中心四个半波对称振子沿垂直线上下排列成一个垂直四元阵时的方向图立体方向图垂直面方向图若干个对称振子组阵，能够控制辐射，产生“扁平的面包圈”把信号进一步集中到水平面上，从而获得增益和更好的方向性

天线的增益吉林通信行业职业技能鉴定中心增益指在相同输入功率条件下，天线在最大辐射方向上某一点所产生的功率密度与理想点源天线在同一点所产生的功率密度的比值。增益反映了天线将电波集中发射到某一方向上的能力，一般来讲天线的增益越高，波瓣宽度越窄，天线发射出的能量也越集中。天线增益的单位一般有两种：dBi与dBddBi定义为实际的方向性天线相对于各向同性天线能量集中的相对能力dBd定义为实际的方向性天线相对于半波阵子天线能量集中的相对能力dBi=2.15+dBd

天线的增益吉林通信行业职业技能鉴定中心dBd是以半波振子天线增益为参考基准。dBi是以理想点源天线增益为参考的基准。一个增益为11dBi的天线，其增益也可以为8.85dBd。

天线的增益吉林通信行业职业技能鉴定中心目前基站普遍采用板状高增益天线高增益天线的形成主要有两个途径：采用多个半波振子排成一个垂直放置的直线阵。半波振子越多，增益越大，能量也越集中于水平方向，如右图所示利用反射板把辐射控制到单侧方向，将平面反射板放在阵列的一边构成扇形区覆盖天线

天线的增益吉林通信行业职业技能鉴定中心STEP4STEP3STEP2STEP1从图可以知道，由四个半波振子组成的垂直直线阵的增益约为8dB，一侧加有反射板的四元式直线阵，其增益约为14-17dB，即常规板状天线，也就是所说的低增益天线。一侧加有反射板的八元式直线阵，其增益约为16—19dB，即加长型板状天线，也就是所说的高增益天线。一般高增益天线的长度在2．6