天線系統是由發射天線和接收天線組成的系統。 前者是傳輸模式轉換器，其將導波模式中的射頻電流或電磁波轉換為擴散波模式中的空間電磁波。 後者是用於其逆轉換的傳輸模式轉換器。
作為用於將行進波轉換為導波的模式的發射天線，以及將擴散波轉換為導波模式的模式的接收天線，不同之處在於發射天線的功率承載能力和耐壓能力遠大於可以互換使用，並且天線的基本特性參數保持不變，這稱為互易定理。 天線的另一個重要功能是電磁波能量的集中，也就是說，當用作發射天線時，能量集中在發射方向上，而在其他方向上則減少了能量。 當用作接收天線時，可以從接收方向的入射波中攔截更多的能量。 對於其他方向的入射波，通過相抵消來降低輸入能量。 這就是天線的方向性。 與非定向天線相比，能量集中度的增加稱為天線增益。 天線方向性的擴展含義是非通信方向上的負增益（衰減），可以用來描述天線的另一個相關性能指標，即發射天線的旁瓣（干擾）輻射抑製或接收天線非通信方向上的入射波干擾抑制。
天線系統的定義和範圍
在移動通信系統中，通信天線是通信設備的電路信號和從空間輻射的電磁波的轉換器。 本文主要分析了移動通信系統中通信天線和饋線系統的部分，主要包括基站/室內天線，相關的饋線電纜和其他射頻設備以及相關的安裝服務。
2.基站天線性能參數的描述
通用電氣指數
1.頻率範圍（頻率範圍）
工作頻帶：無論天線或其他通信產品，它始終在一定的頻率範圍（帶寬）內工作，這取決於指標的要求。 通常情況下，滿足指標要求的頻率範圍可以是天線的工作頻率。
工作頻帶的寬度稱為工作帶寬。 通常，全向天線的工作帶寬可以達到中心頻率的3-5％，定向天線的工作帶寬可以達到中心頻率的5-10％。
2.輸入阻抗
輸入阻抗：天線輸入端的信號電壓與信號電流之比稱為天線的輸入阻抗。 通常，移動通信天線的輸入阻抗為50Ω。
輸入阻抗與天線的結構，尺寸和工作波長有關。 在所需的工作頻率範圍內，輸入阻抗的虛部很小，而實部非常接近50Ω，這對於使天線與饋線具有良好的阻抗匹配是必要的。
3.電壓駐波比（VSWR）
電壓駐波比：天線的電壓駐波比是當天線用作無損傳輸線的負載時沿傳輸線生成的電壓駐波圖的最大值與最小值之比。
駐波比是由反射波的疊加引起的，該反射波是由入射波能量傳輸到天線的輸入端而產生的，未被完全吸收（輻射）。 VSWR越大，反射越大，匹配越差。 在移動通信系統中，通常要求駐波比小於1.5。
4.隔離
隔離度表示饋入雙極化天線的一個端口（一個極化）的信號比例，該信號出現在另一個端口（另一個極化）中。
5.三階互調（三階互調）
三階互調信號：是指兩個信號處於線性系統後的寄生信號，由於存在非線性因素，一個信號的二次諧波和另一個信號的基波被拍打（混合）。
互調是一種現象，在該現像中，頻帶外的兩個或多個載波頻率混合，然後落入該頻帶，導致系統性能下降。
6.動力容量
功率容量：天線的功率容量是指在特定條件下，在指定的時間段內可以連續增加到天線的最大連續RF功率，而不會降低其性能。
空間輻射指數
7.收益
在相同輸入功率下，指定方向上天線的輻射功率通量密度與參考天線（通常是理想點源）的最大輻射功率通量密度之比；
天線增益用於測量天線在特定方向上發送和接收信號的能力。 它是選擇基站天線的重要參數之一。 天線增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。
8.水平/垂直半功率束寬度（水平/垂直平面半功率束寬度）
在功率圖案的主瓣中，相對最大輻射方向功率降至最大3dB的一半或小於最大XNUMXdB的兩點之間的波束寬度角稱為半功率瓣寬度。
水平面的半功率光束寬度稱為水平光束寬度； 垂直平面上的半功率光束寬度稱為垂直光束寬度。
9.電氣向下傾斜（Electrical Down Tilt）
電下傾角是指通信天線垂直輻射面的最大輻射方向與天線法線之間的角度。
根據通信天線是否支持電下傾角調整，將通信天線分為固定下傾角天線和電可調天線。 電可調天線意味著通過移相單元改變陣列中不同輻射元件的相位差，以產生不同的輻射主瓣下傾狀態。 通常，電可調天線的下傾狀態僅在某個可調角度範圍內。
10.前後比率
天線的前後比是指主瓣最大輻射方向上的功率通量密度（指定為0°）與相反方向附近的最大功率通量密度（指定在範圍內）之比180°±30°）F / B = 10log（前後功率/反向功率）。
11.旁瓣抑制和零填充（高程上旁瓣和零填充）
旁瓣抑制：主瓣在垂直方向（即天頂角的正方向）的旁瓣稱為上旁瓣。 為了覆蓋基站天線，在網絡規劃中，天線通常採用一定的機械下傾角。 這可能導致天線的第一上旁瓣（或在某個角度範圍內）處於水平位置或什至低於水平位置，這很容易引起相鄰干擾。 因此，需要抑制，即抑制上旁瓣。
上旁瓣不僅浪費天線輻射的能量，而且干擾相鄰小區，尤其是相鄰小區的高層建築物。 因此，應該盡可能地抑制上旁瓣，特別是能量較大的第一上旁瓣。
零點填充：這意味著通過在天線的垂直面上進行波束成形設計來填充下旁瓣的第一個零點，以提高基站附近區域的覆蓋範圍並減少死區和盲點區域覆蓋範圍。
12.交叉極化率（Cross極化率）
在模式的3dB波束寬度內，具有相同極化接收的天線的功率電平（最大接收電平）與不同極化接收的功率電平（最小接收電平）之間的差
13.方向圖的圓度（Circularity）
全向天線的方向圖的圓度是指最大或最小水平值相對於水平面方向圖的平均值的偏差。
平均值是指最大間隔不超過5°的水平面圖案中的電平的dB值的算術平均值。
14.極化（極化）
天線輻射的電磁波的電場方向是天線的極化方向。 如果電波的電場方向垂直於地面，則稱其為垂直極化波。 如果電波的電場方向平行於地面，則稱為水平極化波。 如果電波的電場方向與地面成45°角，則稱為+ 45°或-45°極化。
3.移動通信基站天線的類型
移動通信天線有很多類型和型號。 根據其應用場景，可以將其大致分為室內分佈式天線產品，室外基站天線產品和美化天線產品。
Ⅰ。 室內分佈式和小區覆蓋天線產品
1.吸頂天線
吸頂天線通常用於室內無線覆蓋場景。 根據它們的不同輻射方向圖，它們可以分為定向天花板天線和全向天花板天線。 全向吸頂天線可分為單極化吸頂式和雙極化吸頂式兩種。
2.壁掛天線
室內壁掛天線是典型的小型平板天線產品，主要用於室內無線覆蓋場景。 根據極化方法的不同，可以分為單極化壁掛式和雙極化壁掛式。
3.八木天線
八木天線主要用於鏈路傳輸和轉發器，成本相對較低，在二維平面中具有較好的正反比。
4.對數週期天線
對數週期天線類似於八木天線。 它們是具有寬帶覆蓋能力的多元素雙向天線，主要用於鏈路中繼。
5.拋物面天線
拋物面天線是一種高增益雙向天線，由拋物面反射器和中心饋電天線組成。
Ⅱ。 戶外基站天線產品
1.全向基站
全向基站天線主要用於360度寬範圍覆蓋，主要用於覆蓋範圍稀疏的農村無線場景。
2.定向基站天線
定向基站天線是當前使用最廣泛的全封閉基站天線。 它們分為多種類型，包括：垂直極化天線，垂直和水平極化天線，±45°雙極化天線，多頻帶天線等。根據傾斜角電調整的不同方式，可以分為固定式傾斜角天線，電動調整天線，還包括三扇區簇狀天線。
3. ESC基站天線
電可調天線意味著通過相移單元改變陣列中不同輻射元件的相位差，以產生不同的輻射主瓣下傾狀態。 通常，電可調天線的下傾狀態僅在某個可調角度範圍內。 ESC向下傾斜調節有手動調節和RCU電動調節。
4.智能天線
使用雙極化輻射單元形成定向或全向陣列，即可以在360度或特定方向上掃描波束的天線陣列； 智能天線可以確定信號的空間信息（例如傳播方向）並跟踪和定位信號源的智能算法，並基於此信息對天線陣列進行空間濾波。
5.多模天線
多模基站天線產品與普通基站天線之間的主要區別在於，它們在有限的空間內集成了兩個以上不同頻段的天線。 因此，該產品的重點是消除不同頻段之間的相互影響（去耦效應，隔離度，近場干擾）
6.多波束天線
多波束天線可以產生多個尖波束天線。 這些尖銳的光束（稱為元素光束）可以組合為一個或幾個成形的光束，以覆蓋特定的空域。 多波束天線具有三種基本形式：透鏡型，反射面型和相控陣型。
Ⅲ。 有源天線
無源天線和有源設備結合在一起形成一個集成的接收天線。
Ⅳ。 美化天線
1.室內覆蓋美化天線
不同室內分佈式天線產品的美化處理，不僅解決了室內信號覆蓋的問題，而且不破壞裝修的佈局； 普通的室內覆蓋和美化天線外形美觀，體積小，隱形效果好。 它們適用於各種高端住宅，購物中心，酒店，酒店，辦公大樓，醫院和其他公共場所。
室內覆蓋和美化天線可大致分為吸頂燈型美化天線，壁畫型美化天線，排風扇型等。
2.戶外覆蓋美化天線
戶外覆蓋美化天線主要針對小區和基站等天線應用產品。 在不增加傳播損耗的情況下，通過應用各種材料，結構和圖案偽裝和修改天線的外觀，不僅可以美化城市的視野。環境還可以減少公眾的恐懼感和對無線電磁環境的抵抗力，同時延長天線的使用壽命，並確保通信質量。
室外覆蓋美化天線大致可分為：路燈美化天線，標牌美化天線，監視球美化天線，空調美化天線，假山美化天線，揚聲器美化天線，人造樹美化天線，方柱美化天線，變色龍美化天線，水塔美化天線，圍欄美化天線，排氣管美化天線等。
4.移動通信饋線的無源組件及其他
饋線系統連接在發射器，接收器和天線之間。 饋線系統主要用於將發射機的高頻功率發射到天線，並將天線接收到的目標反射信號發射到接收機。
除了基站/房間天線之外，移動通信系統還包含饋線電纜，無源設備（包括諸如合路器，濾波器，POI等）和其他射頻設備。 這些都是通信系統的基本組成部分。
1.射頻饋線
射頻饋線電纜可以分為半撓性同軸電纜和半剛性同軸電纜。 根據它們的不同型號，它們可以分為1/4“，3/8”，1/2“，5/8”，7/8“，1-1 / 4”，1-5 / 8“和其他尺寸不同的型號，這些主要用於室內和室外的射頻信號傳輸。
移動通信天線內部的射頻電纜也是RF饋電電纜，主要用於跨接連接器饋電，功率分配網絡饋電和網絡阻抗匹配。
2.合路器和分配器
組合器主要用於將來自多個系統的信號組合到室內分配系統中。 在工程應用中，使用組合器可以使一組室內分佈式系統同時在不同的通信頻段上工作。 在移動通信系統中使用的組合器通常包括兩路組合器，三路組合器，四路組合器等。
3.篩選
濾波器的功能是允許需要某些頻率的信號平穩通過，而其他頻率的信號則被大大抑制。 濾波器通常分為有源濾波器和無源濾波器。 在移動通信系統中使用的空腔濾波器通常是無源濾波器中的空腔濾波器。 它的主要特點是：頻率覆蓋範圍廣，可靠性高，穩定性好，輸入和輸出阻抗匹配，易於級聯使用，帶內幅度平坦的頻率特性，低插入損耗，帶外抑制率高等。
4.興趣點
Point Of Interface，一個多系統集成平台。 主要用於大型建築物的室內覆蓋，例如地鐵，會展中心，展覽館和機場。 該系統使用分頻器和橋式合併器將多個運營商的移動信號和多種格式進行合併，並引入天線饋線分配系統，以達到充分利用資源，節省投資的目的。
為了避免干擾，POI被分為上行和下行兩個平台，上行和下行信號被分開發送。 POI充當連接無線通信施主信號和分佈式覆蓋信號（洩漏電纜和天線陣列等）的橋樑。 它的主要功能是合併和分離每個運營商的上行和下行射頻信號，並過濾出頻帶。 干擾分量。 POI上行鏈路部分的主要功能是收集來自不同格式手機的信號，並通過天線收集器和饋線將其發送到上行鏈路POI。 POI檢測到不同頻段的信號後，將它們發送到不同運營商的基站。 POI下行鏈路部分的主要功能是合成各種運營商和不同頻帶的載波信號，並將其發送到覆蓋區域的天線分配系統。
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