1. Che cos'è un sistema di antenne
Un sistema di antenna è un sistema costituito da un'antenna trasmittente e un'antenna ricevente. Il primo è un convertitore di modalità di trasmissione che trasforma la corrente a radiofrequenza o l'onda elettromagnetica nella modalità ad onda guidata in un'onda elettromagnetica spaziale nella modalità ad onda diffusa; quest'ultimo è un convertitore di modalità di trasmissione per la sua trasformazione inversa.
Si chiama antenna trasmittente come onda guidata{0}}conversione in modalità onda di diffusione e un'antenna ricevente viene utilizzata come onda diffusa{1}}conversione in modalità onda guidata. Può essere utilizzato in modo intercambiabile e i parametri caratteristici di base dell'antenna rimangono invariati, il che è chiamato teorema di reciprocità. Un'altra importante funzione dell'antenna è la concentrazione dell'energia dell'onda elettromagnetica, cioè quando viene utilizzata come antenna trasmittente concentra l'energia nella direzione di trasmissione riducendo l'energia nelle altre direzioni; quando viene utilizzata come antenna ricevente, può intercettare più energia dalle onde in arrivo nella direzione di ricezione. Per le onde in arrivo in altre direzioni, l'energia in ingresso viene ridotta dalla cancellazione di fase. Questa è la direttività dell'antenna. Rispetto a un'antenna non-direzionale, l'aumento della concentrazione di energia è chiamato guadagno dell'antenna. Il significato esteso della direttività dell'antenna è il guadagno negativo (attenuazione) nella direzione non{3}}di comunicazione, che può essere utilizzato per descrivere un altro indice di prestazione correlato dell'antenna, ovvero la soppressione della radiazione del lobo laterale (interferenza) del antenna trasmittente o l'interferenza dell'onda in entrata nella direzione di non{4}}comunicazione dell'antenna ricevente. Inibizione.
In secondo luogo, la definizione del sistema di antenne di comunicazione mobile
Definizione e ambito di applicazione dei sistemi di antenne
Nel sistema di comunicazione mobile, l'antenna di comunicazione è il convertitore tra il segnale del circuito del dispositivo di comunicazione e l'onda elettromagnetica irradiata nello spazio. Questo documento analizza principalmente la parte del sistema di alimentazione dell'antenna di comunicazione nel sistema di comunicazione mobile, includendo principalmente la stazione base/antenna della stanza, i relativi cavi di alimentazione e altri dispositivi a radiofrequenza e relativi servizi di installazione.
3. Descrizione dei parametri di prestazione dell'antenna della stazione base
Specifiche elettriche generali:
1. Intervallo di frequenza
Banda di frequenza di lavoro: indipendentemente dall'antenna o da altri prodotti di comunicazione, funziona sempre entro un determinato intervallo di frequenza (larghezza di banda), che dipende dai requisiti degli indicatori. Di solito, la gamma di frequenza che soddisfa i requisiti dell'indice può essere la frequenza di lavoro dell'antenna.
La larghezza della banda di frequenza di lavoro è chiamata larghezza di banda di lavoro. In generale, la larghezza di banda di lavoro dell'antenna omnidirezionale può raggiungere il 3-5 percento della frequenza centrale e la larghezza di banda di lavoro dell'antenna direzionale può raggiungere il 5-10 percento della frequenza centrale.
2. Impedenza di ingresso
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. Rapporto d'onda stazionaria di tensione (VSWR)
Rapporto dell'onda stazionaria di tensione: il rapporto dell'onda stazionaria di tensione di un'antenna è il rapporto tra il valore massimo e il valore minimo sul grafico dell'onda stazionaria di tensione generato lungo la linea di trasmissione quando l'antenna viene utilizzata come carico della linea di trasmissione senza perdite.
La generazione del rapporto d'onda stazionaria è formata dalla sovrapposizione di onde riflesse generate dall'energia dell'onda incidente trasmessa all'ingresso dell'antenna e non completamente assorbita (irradiata). Maggiore è il VSWR, maggiore è il riflesso e peggiore è la corrispondenza. In un sistema di comunicazione mobile, il rapporto delle onde stazionarie deve essere generalmente inferiore a 1,5.
4. Isolamento
L'isolamento rappresenta la proporzione di un segnale inviato a una porta (una polarizzazione) di un'antenna doppia{0}}polarizzata che appare nell'altra porta (un'altra polarizzazione).
5. Intermodulazione del terzo-ordine (ThirdOrderIntermodulation)
Segnale di intermodulazione del terzo-ordine: si riferisce al segnale spurio dopo due segnali in un sistema lineare, a causa dell'esistenza di fattori non lineari, la seconda armonica di un segnale e l'onda fondamentale dell'altro segnale viene battuta (mista) .
Il fenomeno dell'intermodulazione è un fenomeno in cui le prestazioni del sistema vengono degradate dalle nuove componenti di frequenza che rientrano nella banda di frequenza dopo aver mescolato due o più frequenze portanti al di fuori della banda di frequenza.
6. Capacità di alimentazione
Capacità di alimentazione: la capacità di alimentazione di un'antenna si riferisce alla potenza di radiofrequenza continua massima che può essere aggiunta continuamente all'antenna entro un periodo di tempo specificato in condizioni specificate senza ridurne le prestazioni.
Indice di radiazione spaziale:
7. Guadagno
Il rapporto tra la densità del flusso di potenza irradiata dell'antenna in una direzione specificata e la densità del flusso di potenza irradiata massima dell'antenna di riferimento (di solito utilizzando una sorgente puntiforme ideale) alla stessa potenza di ingresso;
Il guadagno dell'antenna viene utilizzato per misurare la capacità dell'antenna di inviare e ricevere segnali in una direzione specifica ed è uno dei parametri importanti per la selezione dell'antenna di una stazione base. Maggiore è il guadagno dell'antenna, migliore è la direttività, più concentrata è l'energia e più stretti sono i lobi.
8. Metà orizzontale/verticale-larghezza del lobo di potenza (H/V-PlaneHalfPowerBeamWidth)
Nel lobo principale del diagramma di potenza, l'angolo di ampiezza del fascio tra due punti in cui la potenza nella direzione della radiazione rispetto al valore massimo scende a metà o meno del valore massimo di 3dB è chiamato mezzo-lobo di potenza larghezza.
La metà-larghezza del fascio di potenza del piano orizzontale è chiamata larghezza del fascio orizzontale; la metà-larghezza del fascio di potenza del piano verticale è chiamata larghezza del fascio verticale.
9. Inclinazione elettrica verso il basso
L'angolo di inclinazione elettrica verso il basso si riferisce all'angolo tra la direzione massima di radiazione sul piano di radiazione verticale dell'antenna di comunicazione e la linea normale dell'antenna.
Le antenne di comunicazione sono suddivise in antenne fisse di inclinazione verso il basso e antenne regolate elettronicamente a seconda che supportino la regolazione elettrica dell'inclinazione verso il basso: le antenne fisse di inclinazione verso il basso si riferiscono ad antenne fisse di inclinazione verso il basso prodotte modellando l'ampiezza e la fase dell'array di elementi radianti dell'antenna in base ai requisiti di copertura wireless; e l'antenna ESC si riferisce alla modifica della differenza di fase di diversi elementi radianti nell'array attraverso l'unità di spostamento di fase-, generando così diversi stati di inclinazione verso il basso del lobo principale della radiazione. Generalmente, lo stato di inclinazione verso il basso di un'antenna modulata elettronicamente è solo entro un certo intervallo di angolo regolabile.
10. Rapporto anteriore-a{2}}posteriore
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. Soppressione dei lobi laterali e riempimento zero (ElevationUpperSidelobesNullFill)
Soppressione del lobo laterale: i lobi laterali del lobo principale nella direzione del piano verticale (cioè nella direzione positiva dell'angolo zenitale) sono chiamati lobi laterali superiori. Per l'effetto di copertura dell'antenna della stazione base, nella pianificazione della rete viene solitamente adottata una certa inclinazione meccanica verso il basso per l'antenna. Ciò potrebbe far sì che il primo (o entro un certo intervallo angolare) lobo laterale superiore dell'antenna si trovi in posizione orizzontale o addirittura inferiore alla posizione orizzontale, il che potrebbe facilmente causare l'interferenza della cella adiacente. Pertanto, deve essere soppresso, cioè la soppressione del lobo laterale superiore.
I lobi laterali superiori non solo sprecano l'energia irradiata dall'antenna, ma interferiscono anche con le celle adiacenti, in particolare gli{0}}edifici alti nelle celle adiacenti. Pertanto, i lobi laterali superiori dovrebbero essere soppressi il più possibile, in particolare il primo lobo laterale superiore con maggiore energia.
Riempimento punto zero-: nel piano verticale dell'antenna, il primo punto zero del lobo laterale inferiore è riempito con un design beamforming per migliorare la copertura dell'area posteriore della stazione base e ridurre la zona morta e l'oscurante punto della copertura dell'area vicina.
12. Rapporto di polarizzazione incrociata
La differenza tra il livello di potenza della ricezione co{0}}polare dell'antenna (livello di ricezione massimo) e il livello di potenza della ricezione eteropolare (livello di ricezione minimo) entro l'ampiezza del fascio di 3 dB del pattern
13. Circolarità
La circolarità del pattern di un'antenna omnidirezionale si riferisce alla deviazione del valore di livello massimo o minimo dal valore medio nel pattern del piano orizzontale.
Il valore medio si riferisce alla media aritmetica dei valori dB di livello nell'azimut all'intervallo massimo non superiore a 5 gradi nel modello del piano orizzontale.
14. Polarizzazione
La direzione del campo elettrico dell'onda elettromagnetica irradiata dall'antenna è la direzione di polarizzazione dell'antenna. Se la direzione del campo elettrico dell'onda elettrica è perpendicolare al suolo, la chiamiamo onda polarizzata verticalmente; se la direzione del campo elettrico dell'onda elettrica è parallela al suolo, si parla di onda polarizzata orizzontalmente; se la direzione del campo elettrico dell'onda elettrica è ad un angolo di 45 gradi rispetto al suolo, allora si chiama polarizzazione più 45 gradi o -45 gradi.
Cos'è un sistema di antenne? Attraverso la spiegazione di cui sopra, tutti devono avere una comprensione più profonda del sistema di antenne.