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基站天線及其新手藝生長(zhǎng)

2005-04-13

圖1 移動(dòng)電話和有線電話通訊示意圖
隨著移動(dòng)通訊事業(yè)在我國(guó)的迅猛生長(zhǎng)，移動(dòng)電話越來(lái)越多的為人們的事情和生涯提供著利便和快捷。它的可移動(dòng)性、隨時(shí)隨地可堅(jiān)持通訊聯(lián)系等特征是牢靠電話無(wú)可相比的?；謖廡┯諾?，進(jìn)十年來(lái)移動(dòng)通訊在天下規(guī)模內(nèi)生長(zhǎng)迅速，從第一代的AMPS、TACS、NMT等系統(tǒng)第二代的GSM、窄帶CDMA系統(tǒng)直到現(xiàn)在即將問(wèn)世的CDMA2000、WCDMA、STDCDMA品級(jí)三代移動(dòng)通訊系統(tǒng)。系統(tǒng)容量越來(lái)越大，話音質(zhì)量越來(lái)越好。移動(dòng)通訊在我國(guó)的生長(zhǎng)也很是迅猛，移動(dòng)用戶數(shù)一直增添，現(xiàn)位居天下第二位。可以斷言在不久的未來(lái)我國(guó)的移動(dòng)用戶數(shù)將位居天下第一。

先讓我們看一下一個(gè)移動(dòng)用戶是怎樣和一個(gè)牢靠電話用戶舉行通訊的。從移動(dòng)電話和有線電話通訊示意圖我們可以看到移動(dòng)用戶的話音信號(hào)首先要通過(guò)移動(dòng)臺(tái)的天線發(fā)射到基站收發(fā)信機(jī)(BTS)，再由基站收發(fā)信機(jī)經(jīng)由地面電路傳送給基站控制器(BSC)，基站控制器將收到的無(wú)線編碼的信號(hào)轉(zhuǎn)換成牢靠電話信號(hào)，然后傳送給移動(dòng)交流中心(MSC)。移動(dòng)交流中心再將此信號(hào)傳送給牢靠交流機(jī)，直到所需的牢靠電話用戶。從這個(gè)原理圖中我們不難看到光有移動(dòng)臺(tái)是無(wú)法完成整個(gè)通話的歷程，還必需有MSC 、BSC、 BTS的配合才行。其中在空中接口的物理層部分，移動(dòng)臺(tái)和 BTS的通訊必需有基站天線的配合方可完成。由此可見(jiàn)移動(dòng)臺(tái)之以是有移動(dòng)性都是由于有了基站天線才可以抵達(dá)。由此可見(jiàn)基站天線在移動(dòng)通訊中的位置是何等主要。

基站天線按天線輻射的偏向圖來(lái)分類一樣平常可以分為全向天線和定向天線。全向天線一樣平常用于移動(dòng)用戶密度較低的區(qū)域，例如市郊、農(nóng)村等地區(qū)。它的水平面偏向圖應(yīng)是360度，筆直面半功率波束寬度憑證天線的增益差別可以有13度或6.5度。定向天線一樣平常用于移動(dòng)用戶密度較高的區(qū)域，例如市區(qū)、機(jī)場(chǎng)、商業(yè)中心等。它的水平面半功率波束寬度度一樣平常有65、90、105、120度，筆直面半功率波束寬度憑證天線的增益差別可以有34、16、或8度。這樣用全向天線的BTS 就設(shè)置為全向扇區(qū)，用定向天線的BTS 就設(shè)置為三扇區(qū)。三扇區(qū)設(shè)置的BTS用戶容量遠(yuǎn)高于全向扇區(qū)設(shè)置的BTS。眾所周知移動(dòng)通訊的無(wú)線信道是最為卑劣的，除了有電波衰落之外尚有多譜勒頻移以及信道噪聲。為了包管通訊質(zhì)量BTS一樣平常還配備另外一根空間分集吸收天線。這樣關(guān)于全向扇區(qū)設(shè)置的BTS一根天線用于收發(fā)共用，一根天線用于空間分集吸收。同理，關(guān)于三扇區(qū)設(shè)置的BTS一共有六根天線。我們經(jīng)?；嵩詬唄サ穆ザド峽吹餃切蔚鬧Ъ?，支架的每一面都是一個(gè)扇區(qū)，這種結(jié)構(gòu)就是三扇區(qū)設(shè)置。空間分集吸收的優(yōu)點(diǎn)是分集增益高，但弱點(diǎn)是還需另外一根單獨(dú)的吸收天線。為了戰(zhàn)勝這個(gè)弱點(diǎn)邇來(lái)又生產(chǎn)出定向雙極化天線。定向雙極化天線通過(guò)極化分集吸收來(lái)抵達(dá)空間分集吸收的效果。但只用一根天線。這樣可以使都會(huì)越發(fā)雅觀。但這種天線的分集吸收效果低于空間分集吸收天線。海內(nèi)生產(chǎn)這些天線的廠商主要有遼寧鞍天移動(dòng)通訊裝備有限公司、廣東三水盛絡(luò)天線有限公司、京信通訊系統(tǒng)(廣州)有限公司、首信集團(tuán)、匯能集團(tuán)等。外洋生產(chǎn)這些天線的廠商主要有KATHREIN、ALLGON等。

為了使一個(gè)扇區(qū)中能夠容納更多的用戶，最近又有一種新手藝智能天線系統(tǒng)問(wèn)世。眾所周知，為了使一個(gè)扇區(qū)中能夠容納更多的用戶就必需降低系統(tǒng)的總噪聲水平。特殊關(guān)于CDMA 系統(tǒng)，系統(tǒng)容量直接取決于總噪聲水平。關(guān)于一個(gè)用戶來(lái)說(shuō)，其他用戶的信號(hào)都是滋擾信號(hào)。只有降低每一個(gè)用戶的信號(hào)或降低此用戶對(duì)其他用戶的滋擾信號(hào)才華大大提高系統(tǒng)容量。智能天線系統(tǒng)就是為此目的應(yīng)運(yùn)而生。它主要包括天線裝備和盤(pán)算機(jī)系統(tǒng)。通過(guò)盤(pán)算機(jī)系統(tǒng)的重大運(yùn)算，使天線形成很是窄的特定波束，這個(gè)特定波束直接抵達(dá)特定的用戶。這樣就可以使這個(gè)用戶對(duì)其他用戶的滋擾降低到最低。由于系統(tǒng)中同時(shí)會(huì)有多個(gè)用戶同時(shí)通訊，以是智能天線系統(tǒng)要形成多個(gè)很是窄的特定波束。并且這些特定波束要隨著用戶的增減而實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)變。為此智能天線系統(tǒng)很是重大。外洋有麥得威公司海內(nèi)有大唐信威公司生產(chǎn)這種智能天線系統(tǒng)。

天線的主要手藝參數(shù)有事情頻段、偏向圖、增益、半功率波束寬度、三階互調(diào)、功率容量、電壓駐波比等參數(shù)。其中電壓駐波比、三階互調(diào)是較量主要的參數(shù)。若是天線的電壓駐波比過(guò)大則天線端的高頻信號(hào)會(huì)反射回BTS的功率放大器對(duì)功率放大器造成損壞。若是天線的三階互調(diào)過(guò)大則互調(diào)產(chǎn)品會(huì)滋擾系統(tǒng)的正常通訊。

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