无线路由离人半米以上：可减天线降辐射
　作者: 饶沛　编辑:
　　实验3：手机2G模式辐射量更大　　实验目的：测试手机的辐射量，以便于和无线路由器辐射量进行对比。▲手机2G模式辐射量更大　　实验过程：将综合场强仪贴在无线路由器旁、离无线路由器0.5米处、离无线路由器1米处，测其辐射值。分别测试三星719手机调为中国移动2G的GSM模式、三星719手机调为中国电信3G的CDMA2000模式、iPhone4s在中国联通3G的WCDMA模式下的辐射值(结果见表格三)。▲手机测试结果　　【专家解读】袁玉明表示，三个实验中，无线路由器和手机都符合国家标准的不高于0.4瓦/平方米的要求。无线路由器半米外的辐射值基本与日常使用的3G手机的辐射值差不多。　　本次测试中，出现的最大辐射值为中国移动2G的GSM模式的0.3，对此袁玉明解释称，这是由2G的工作模式来决定的，在2G时代，基站是满功率向用户发射信号的。而3G的基站是可以根据用户的远近随时调节功率的。这也可以提示大家，如果想尽量减少辐射，应选择手机的3G模式。需要注意的是，一些手机虽然支持3G模式，但是一些人由于嫌麻烦、不愿意换号等原因还是用该手机的2G模式来待机和通话，这是无法起到减少辐射的效果的。　　■ 建议 可减少天线以降低辐射　　电磁辐射超过规定强度，可以视为电磁污染，虽然电磁污染无色无味，但是对身体的伤害则存在可能性。因此家庭中应尽量减少电磁污染，比如无线路由器在夜间不用时可以关闭电源;尽量避免手机、微波炉等辐射设备同时使用造成的辐射叠加效应。　　此外，记者通过其他测试发现，无线路由器用三根天线时，要比一根天线时辐射量大幅度增加。由此可见，无线路由器的天线具有辐射增益效应，因此，可以尝试将具有三个天线的无线路由器减少到两个或者一个，只要信号覆盖能够满足使用即可。　　如果暂时没有手机等设备的上网需求，可以用网线将无线路由器中的输出网线接口与电脑等上网设备相连(部分无线路由器不具备输出网线接口)，同时除去全部无线路由器的天线，降低辐射水平。
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天线辐射方向图怎么看
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来源:电工之家
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【摘要】天线辐射方向图怎么看 全向天线的辐射图 全向天线，即在水平方向图上表现为360都均匀辐射，也就是平常所说的无方向性，在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束，一般情况下波瓣宽度越小，增益越大。全向天线在通信系统中一般应用距离近，覆盖范围大，价格便宜......
天线辐射方向图怎么看
全向天线的辐射图
　　全向天线，即在水平方向图上表现为360&都均匀辐射，也就是平常所说的无方向性，在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束，一般情况下波瓣宽度越小，增益越大。全向天线在通信系统中一般应用距离近，覆盖范围大，价格便宜。增益一般在9dB以下 。下图所示为全向天线的信号辐射图。
全向天线的选购及安装
　　&天线的选购 如果需要满足多个站点，并且这些站点是分布在AP的不同方向时，需要采用全向天线；如果集中在一个方向，建议采用定向天线；另外还要考虑天线的接头形式是否和AP匹配、天线的增益大小等是否符合您的需求；
　　&天线的安装 对于室外天线，天线与无线AP之间需要增加防雷设备；定向天线要注意天线的正面朝向远端站点的方向；天线应该安装在尽可能高的位置，天线和站点之间尽可能满足视距（肉眼可见，中间避开障碍）。
全向天线的常见类型
　　1 单极子
　　1.1 微带馈电的单极子
　　平面单极子天线 结构简单，有接近全向的辐射方向图，在通信中被广泛的应用，如下图所示的单极子天线。该天线的最大不同之处在于地面的变形，常规天线的地面经常是整个介质的尺寸，而该单极子的地面只有介质的一半还小，且一边改为椭圆形与三角形组成，椭圆形长短半轴之比为 1.8,单极子也为椭圆形，长短半轴之比为 1.2,整个天线有微带馈电，地面宽度W和馈电缝隙处的长度h是影响天线性能的主要参数。
　　1.2 共面波导馈电的单极子天线
　　其特点之一是用到共面波导馈电，共面波导与传统的微带线相比有两大优点：高频的低偏移特性和宽的阻抗带宽。另一特点在于辐射单元采用六边形贴片，与其他的长方形，正方形，三角形相比，六边形也有宽带特性的固有优点。整个天线馈电部分通过在接地共面波导上下面上开孔，使得上下两层面之间形成短路，从而阻止了寄生模式的产生，而且孔的数量也可改变天线的输入阻抗。从图中还可看到，六边形贴片下地面被移去，这样可以促使底部宽边的辐射。通过调节馈线以及馈线两侧缝隙的宽度可以达到良好的匹配，这也使得天线容易得到阻抗匹配。
　　2 偶极子
　　单极子和偶极子虽然理论上具有全向的辐射模式，但实际上因馈线的影响，垂直面上电场下倾，使得水平方向上的辐射特性受到影响，因此很难得到完美的全向方向图。天线 由偶极子组成，通过合理安排偶极子辐射单元与馈线的隔离，屏蔽了馈线的影响，使水平方向上达到全向辐射，天线通过采用另一偶极子作为寄生单元，使得整个天线工作在两个频段 0.9GHZ和 2.0GHZ，且天线增益很高，两个频段分别达到 10dBi和 12dBi。整个天线结构为：中间为一金属管，围绕金属管有四片介质，每一介质上有两个带有寄生单元的偶极
　　子，偶极子长度为137mm，工作频率为0.9GHZ，寄生单元长度为47mm，工作频率为2.0GHZ，同一基片上两个偶极子的中心距离为 150mm,整个天线用一直径为 110mm的柱形天线罩包起。天线的馈电部分用到四路工分器和巴仑。
　　几种阵列全向天线
　　一般的单元天线很难形成全向辐射，我们可以考虑将其组成阵列，从而可以使阵列天线形成全向方向图。而且单个天线的增益一般有限，通过组成阵列，可以提高增益，从而满足我们所想要设计的全向高增益的要求。下面我们简单介绍串馈直线阵，渐变缝隙全向天线以及单元振子全向天线。
　　1 微带全向天线
　　微带天线因其结构简单，加工成本低，重量轻等诸多优点，成为近几年天线领域的一项关键技术，因此，各种性能的微带天线都在被研究，全向性也成为微带天线发展的一个趋势，比如利用微带传输线进行交叉馈电可以实现微带天线的全向辐射性能。一个多点激励的直线阵列天线 ，该天线由多个& /2的微带段级连而成，微带线段的地板和导带在介质基片的两面交替放置，并且微带的地板宽度是变化的，利用交叉连接来达到倒相的目的。该结构中除了传输模，还存在交叉连接点的不连续性形成的辐射模，波沿导带和地板的内表面传输，辐射的大小由地板宽度来控制，为得到良好的全向性能，宽度限制在大约& /4范围内。欲使该天线达到良好的辐射效率，还可以对其进行阻抗匹配，在每段导带上添加矩形帖片，通过增加电抗分量来改善匹配。组合复用宽带天线的制作方法
专利名称组合复用宽带天线的制作方法
技术领域本实用新型涉及一种短波、超短波通信用的组合复用宽带天线，属于通信领域
背景技术目前，随着宽带通信设备日益进步，天线的宽频带技术也在不断地发展。通常天线的工作带宽，是指天线的主要电性能指标，如输入阻抗、增益、主瓣宽度、副瓣电平和极化特性等都满足设计要求时的频率范围。在上个世纪五十年代以前，天线的带宽一般还不超过2:1，而五十年代后，特别是Rumsey于1957年提出的所谓频率无关天线的概念，以及随后的平面等角螺旋天线和对数周期结构天线的出现，把天线的带宽扩展到了 40:1或更宽。增加天线工作带宽的一个比较有效的方法是对线天线进行加载，即在天线合适的位置上插入阻抗元件，并在天线输入端加上宽带匹配网络，来进一步改善天线的阻抗特性。最早使用的加载线天线是在距天线末端1/4位置处进行电阻加载的Altshuler天线，后来一些学者设计了采用电阻和电容混合加载的天线以及RLC混合加载的天线，取得了较好的效果。近年来，为获得更好的电性能，一些学者将全局最优化算法——遗传算法应用于电磁学领域，使得许多复杂问题迎刃而解。其中，部分学者借助遗传算法优化设计加入集总负载和宽带匹配网络的线天线，设计了许多超宽带天线，为天线宽带化技术开辟了一片新的天地。另外，在天线尺寸允许的情况下，采用体积型天线不失为一种有效的手段。通过设计，加大辐射体的尺寸，改变辐射体形状，使天线的输入阻抗随工作波长的变化比较缓慢，天线具有宽带性。但对于带宽要求较宽的宽带天线，采用单一天线来实现时，得到的电压驻波比、天线增益和天线方向图等电性能指标，较难同时满足设计要求。对于底馈天线，由于环境的变化(如天线工作时接地的好坏、载体与之相对位置的改变等)，会影响天线的输入阻抗和辐射性能，使匹配工作困难。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种受天线载体或周围环境的影响较小、阻抗匹配容易、能提高天线辐射效率的组合复用宽带天线。实现本实用新型目的的技术方案是一种组合复用宽带天线，它包括天线罩、宽带匹配网络、第一电缆、第二电缆、双工器、天线底座、接口插座和第三电缆，天线罩内安装有位于天线罩内上部的低段天线辐射体和位于天线罩内下部的高段天线辐射体，低段天线辐射体由低段天线上辐射体和低段天线下辐射体组成，低段天线上辐射体和低段天线下辐射体通过低段天线中间联接件连接在一起，高段天线辐射体由高段天线上辐射体和高段天线下辐射体组成，高段天线上辐射体和高段天线下辐射体通过高段天线中间联接件连接在一起，宽带匹配网络位于低段天线中间联接件处的低段天线辐射体上，低段天线上辐射体和低段天线下辐射体均与该宽带匹配网络连接，第一电缆的一端与该宽带匹配网络连接，另一端与双工器的一输入端连接，第二电缆的一端与高段天线上辐射体和高段天线下辐射体的连接处连接，另一端与双工器的另一输入端连接，接口插座通过第三电缆与双工器的输出端连接，该接口插座固定在天线底座的中部，天线底座与天线罩的底部固定连接，天线底座的顶部固定连接有高段天线固定座，该高段天线固定座与高段天线下辐射体的底部固定连接，双工器安装在高段天线固定座内。进一步，所述的低段天线上辐射体的顶部安装有天线支撑盖。进一步，在所述的天线罩的中部还安装有低段天线固定座，低段天线固定座的顶部固定着低段天线下辐射体，低段天线固定座的底部固定着高段天线 上辐射体。进一步，在所述的高段天线中间联接体的外壁上套装有高段天线藕合套。进一步，所述的天线底座为法兰盘结构，并设置有安装孔。更进一步，所述的天线罩采用环氧玻璃钢材料制成。采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果I、由于本专利采取组合复用技术，将整个频段划分为高低两个子频段，先运用宽带小型化技术、宽带阻抗匹配技术，分别合理设计两个子频段天线辐射体，再将两个子频段天线通过双工器合并输出。由于低频段最大波长达10米，按半波振子天线估算尺寸需达5米左右，尺寸过高给将来应用带来不便和局限。通过宽带小型化技术目前将整个天线尺寸限定在2. 7米以内，增加宽带阻抗匹配电路进行阻抗匹配。采用两个天线分段工作的设计，将每个天线的工作频段减小，降低了阻抗匹配的难度，均衡了阻抗与天线增益的矛盾，同时采用组合复用技术又充分提高了天线辐射体的利用率，提高了天线的辐射效率；2、对于各子天线运用宽带小型化技术，采取宽带振子中馈天线方案，阻抗随工作波长的变化比较缓慢，中馈天线由于馈电方式有别于底馈天线，受天线载体、周围环境的影响较小；3、本专利在设计时采用一体化的设计方案，天线整体为立式圆柱体结构，低段天线辐射体和高段天线辐射体及相关电路均安装于天线罩内，只通过接口插座与外界相连，天线组装时先将两个子天线分别安装好，再将两个子天线组合固定于天线底座上，最后再将起支撑防护作用的天线罩安装固定于低段天线辐射体和高段天线辐射体的外部，天线罩底部通过天线底座法兰盘结构，用螺栓与外部支架安装固定。其整体为密封式，另外再加上高段天线藕合套的作用，能较好地防护和阻隔外界环境对辐射体的各种影响和破坏，使得天线能在恶劣的环境中稳定可靠地工作；4、在天线辐射体中间部分采取了加固措施，增强天线的抗震和抗冲击性能；5、另外天线罩采用介电损耗小、耐盐雾、耐腐蚀和不易老化的优质环氧玻璃钢加工而成，在保证天线强度和各项防护要求的同时尽可能的减少了对天线辐射性能的影响。
图I为本实用新型的剖面结构示意图；图2为本实用新型的原理框图。
具体实施方式
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，[0022]如图I所示，一种组合复用宽带天线，它包括天线罩2、宽带匹配网络5、第一电缆
7、第二电缆11、双工器13、天线底座16、接口插座17和第三电缆18，天线罩2内安装有位于天线罩2内上部的低段天线辐射体20和位于天线罩2内下部的高段天线辐射体21，低段天线辐射体20由低段天线上辐射体3和低段天线下辐射体6组成，低段天线上辐射体3和低段天线下辐射体6通过低段天线中间联接件4连接在一起，高段天线辐射体21由高段天线上辐射体9和高段天线下辐射体14组成，高段天线上辐射体9和高段天线下辐射体14通过高段天线中间联接件10连接在一起，宽带匹配网络5位于低段天线中间联接件4处的低段天线辐射体20上，低段天线上辐射体3和低段天线下辐射体6均与该宽带匹配网络5连接，第一电缆7的一端与该宽带匹配网络5连接，另一端与双工器13的一输入端连接，第二电缆11的一端与高段天线上辐射体9和高段天线下辐射体14的连接处连接，另一端与双工器13的另一输入端连接，接口插座17通过第三电缆18与双工器13的输出端连接，该接口插座17固定在天线底座16的中部，天线底座16与天线罩2的底部固定连接，天线底座16的顶部固定连接有高段天线固定座15,该高段天线固定座15与高段天线下福射体14的底部固定连接，双工器13安装在高段天线固定座15内。所述的低段天线上辐射体3的顶部安装有天线支撑盖I。在所述的天线罩2的中部还安装有低段天线固定座8，低段天线固定座8的顶部固定着低段天线下辐射体6，低段天线固定座8的底部固定着高段天线上辐射体9。在所述的高段天线中间联接体10的外壁上套装有高段天线藕合套12。所述的天线底座16为法兰盘结构，并设置有安装孔19。所述的天线罩2采用环氧玻璃钢材料制成。本实用新型的工作原理如下如图I所示，天线整体为立式圆柱体结构，低段天线辐射体20和高段天线辐射体21及相关电路均安装于天线罩2内，只通过接口插座17与外界相连，天线组装时先将两个子天线分别安装好，再将两个子天线组合固定于天线底座16上，最后再将起支撑防护作用的天线罩2安装固定于低段天线辐射体20和高段天线辐射体21的外部，天线罩2底部通过天线底座16法兰盘结构，用螺栓与外部支架安装固定。其整体为密封式，另外再加上高段天线藕合套12的作用，能较好地防护和阻隔外界环境对辐射体的各种影响和破坏，使得天线能在恶劣的环境中稳定可靠地工作；在天线辐射体中间部分采取了加固措施，增强天线的抗震和抗冲击性能；另外天线罩2采用介电损耗小、耐盐雾、耐腐蚀和不易老化的优质环氧玻璃钢加工而成，在保证天线强度和各项防护要求的同时尽可能的减少了对天线辐射性能的影响。对于各子天线运用宽带小型化技术，采取宽带振子中馈天线方案，阻抗随工作波长的变化比较缓慢，中馈天线由于馈电方式有别于底馈天线，受天线载体、周围环境的影响 较小，因此，宽带中馈天线被广泛的应用于车辆、舰艇等移动的短波、超短波通信中。如图2所示的原理框图，在本设计中，首先，合理划分子天线频段，应用天线设计仿真软件分别对两子频段宽带中馈天线进行建模仿真分析，研究了各子频段宽带天线的半径、高度及馈线长度和寄生耦合单元等各结构参数对天线电特性的影响，初步了解了各子频段宽带天线的宽频带电性能。其次，结合遗传算法，对宽带天线的各结构参数进行了优化设计与研究。再次，根据实验测试，采用实频法和计算机仿真，优化设计天线宽带匹配网络5和双工器13 (频段选择与合成网络)，最后将两子频段天线组合复用，完成整体天线。[0028]本实用新型的发送和接收模式如下发送模式a)电信号由超短波电台天线口通过接入接口插座17的射频电缆传送入天线端□。b)进入天线端口后，经双工器13的频率分配网络选择后进入高段天线辐射体21或低段天线辐射体20。c )电信号由经高段天线辐射体21或低段天线辐射体20转化为空间电磁波向外辐射。接受模式a)空间电磁波由经高段天线辐射体21或低段天线辐射体20耦合转化为辐射体内电信号；b)辐射体内电信号，经双工器13到达天线端口 ；c)天线端口电信号通过接入接口插座17的射频电缆传送入超短波电台。以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种组合复用宽带天线，其特征在于它包括天线罩(2)、宽带匹配网络(5)、第一电缆(7)、第二电缆(11)、双工器(13)、天线底座(16)、接口插座(17)和第三电缆(18)，天线罩(2)内安装有位于天线罩(2)内上部的低段天线辐射体(20)和位于天线罩(2)内下部的高段天线辐射体(21)，低段天线辐射体(20 )由低段天线上辐射体(3 )和低段天线下辐射体(6)组成，低段天线上辐射体(3)和低段天线下辐射体(6)通过低段天线中间联接件(4)连接在一起，高段天线辐射体(21)由高段天线上辐射体(9)和高段天线下辐射体(14)组成，高段天线上辐射体(9)和高段天线下辐射体(14)通过高段天线中间联接件(10)连接在一起，宽带匹配网络(5)位于低段天线中间联接件(4)处的低段天线辐射体(20)上，低段天线上辐射体(3)和低段天线下辐射体(6)均与该宽带匹配网络(5)连接，第一电缆(7)的一端与该宽带匹配网络(5)连接，另一端与双工器(13)的一输入端连接，第二电缆(11)的一端与高段天线上辐射体(9)和高段天线下辐射体(14)的连接处连接，另一端与双工器(13)的另一输入端连接，接口插座(17 )通过第三电缆(18 )与双工器(13 )的输出端连接，该接口插座(17)固定在天线底座(16)的中部，天线底座(16)与天线罩(2)的底部固定连接，天线底座(16)的顶部固定连接有高段天线固定座(15),该高段天线固定座(15)与高段天线下福射体(14)的底部固定连接，双工器(13)安装在高段天线固定座(15)内。
2.根据权利要求I所述的组合复用宽带天线，其特征在于所述的低段天线上辐射体(3)的顶部安装有天线支撑盖(I)。
3.根据权利要求I所述的组合复用宽带天线，其特征在于在所述的天线罩(2)的中部还安装有低段天线固定座(8)，低段天线固定座(8)的顶部固定着低段天线下辐射体(6)，低
4.根据权利要求I所述的组合复用宽带天线，其特征在于在所述的高段天线中间联接体(10)的外壁上套装有高段天线藕合套(12)。
5.根据权利要求I所述的组合复用宽带天线，其特征在于所述的天线底座(16)为法兰盘结构，并设置有安装孔(19)。
6.根据权利要求I所述的组合复用宽带天线，其特征在于所述的天线罩(2)采用环氧玻璃钢材料制成。
专利摘要本实用新型公开了一种组合复用宽带天线，它包括天线罩、宽带匹配网络、第一电缆、第二电缆、双工器、天线底座、接口插座和第三电缆，天线罩内安装有位于天线罩内上部的低段天线辐射体和位于天线罩内下部的高段天线辐射体，低段天线辐射体由低段天线上辐射体和低段天线下辐射体组成，宽带匹配网络位于低段天线中间联接件处的低段天线辐射体上，低段天线上辐射体和低段天线下辐射体均与该宽带匹配网络连接。本实用新型受天线载体或周围环境的影响较小、阻抗匹配容易、能提高天线辐射效率，被广泛的应用于车辆、舰艇等移动的短波、超短波通信中。
文档编号H01Q1/42GKSQ
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发明者史新国, 朱孟开, 朱新龙, 蔡焕彩, 郭英健 申请人:常州国光数据通信有限公司后使用快捷导航没有帐号？
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天线作为无线电的发射和接收设备是影响信号强度和质量的重要设备,其在移动通信领域的重要性非常关键。通过对天线选型,天 线安装,天线调整从而保障基站覆盖区域的信号强度与质量。对其的 掌握程度是网规与网优工程师的技能基本要求之一。下文重点说明天线要掌握哪些方面及其原理和影响。
1 什么是天线?
答: 如图所示天线就是把设备传输的电信号转换为电磁波传送。天线都具备收发功能,实地使用可能存在某个天线只做接收用(例如广播天线)。
说明:如果电磁波能够看见的话那么就是这个样子的(美国摄影师的作品)&&
说明:天线把电场转换为磁场从而形成电磁波把信号传送,反向则把磁场转换为电场然后通过线路传送给设备,从而形成无线信号的发射与接收。
2 移动通信基站用什么天线?
答: 对称振子天线说明:天线就是把电场转换为电磁波的设备(初中物理)&&
3 天线知识架构4 天线类型4.1 形状&&
说明:移动通信频段集中在 UHF 频段,每个天线支持的频率范围就代表天线的通用能力,节约运营商的天线投资。目前运营商都希望采用宽频天线。4.3 方向
1)全向:信号辐射方向 360 度;
说明:基站(宏站)用的全向天线为下图棒状,选型根据场景需求确定,关键参数之一增益。(详见天线电气性能)&&
室内用帽型天线也为全向天线(一般吊顶安装)2)定向:信号辐射方向有一定的方向限制,集中在某个方向区域。说明:定向天线可以把信号能量集中在某个方向,从而保障某个方向的信号强度增强;一般市区或环境复杂区域一般都是用定向天线。&&
说明:美国摄影师对基站的无线覆盖的视觉化体现,定向覆盖一目了然。(楼顶基站天线信号辐射视觉化)&&
说明:泄露电缆的信号方向性强,且更均匀,长用于隧道及电梯覆盖。
5 对称振子天线的构成说明:对称振子天线是有三部分构成,振子是天线信号的辐射体,馈电网络是把设备信号传送给振子的线路。外罩及附件体现天线的机械性能。
1)振子说明:振子有很多种形状,不同形状的制作工艺和材料以及对辐射效 率的作用都不相同。所以不同厂家生产的天线的电气性能有较大差异。说明:上图为板状天线内部结构,天线的增益与振子的数量相关,增益越大则天线振子数量越多(天线越重且越长),这就是为什么高增益天线一般都较重较长。(详见电气性能解释:增益)说明:实际产品设计中振子有各种形状;
2)馈电网络说明:馈电网络就是把设备发送的电信号传送至天线振子的线路,一般有三种微带线,同轴电缆,空气板线,其生产工艺及材料的使用对 天线的性能影响很大。一般天线除了设计因素主要差异就在于生产工艺和材料的差异。一般现场很多问题天线都是采用了劣质的材料。
说明:天线的外罩与天线的防护性能相关,影响天线的使用寿命及性 能。优选玻璃钢材质,PVC材料易损坏和老化。综述:运营商天线采购的要求;&&
说明:室外看到的基站天线一般都为板状定向天线,仅能看到外罩和接头。内部结构是看不到的,性能在天线背部的标签上体现。至于天线性能优劣只有经过仪表检测或者长期使用的劣化程度表现。
6 天线的性能指标6.1 机械性能
说明:机械性能指标在选型中要根据使用场景的自然环境和安装环境选择适合的天线。
6.2 电气性能
说明:电气性能是体现天线对于无线信号的影响的关键性能,是网规 工程师天线选型和网优工程师定位网络问题时天线引起的网络问题的基本要素。网优工程师必须掌握!!!
说明:增益,增:增加,益:好处,收益;一般增益在电子科学中都代表放大多少,但由于天线是无源器件也即无能量的转换,即不可能对信号进行放大。所以此处增益代表的是对信号的能量集中的程度与转换的效率。说明:天线对于信号的能量集中是通过振子的数量增加而实现的,振子数量越多则对能量的集中程度越高,增益越大。所以高增益天线一般都是长且重。说明:振子数量的增加则实现能量在某一方向上的聚集,从而实现这一范围的信号能量密度增加而信号增强。&&
说明:天线的增益 Gain 的单位为 dBi 或者 dBd(参照物不同而已)。&&
说明:从二维两个角度,水平面与垂直面,垂直面能量被集中在某个 空间高度内,水平面宽度的缩小。 综述:天线的增益是天线选型中的重要性能指标,选择合适增益天线 即能保障信号的强度及天线的安装条件。
2)波瓣宽度&&
说明:波束宽度一般指的是主瓣的能量宽度(水平半功率角与垂直半功率角)。说明:通过波束宽度限定信号能量在水平方向与垂直方向的覆盖范 围,保障范围内的信号强度。一般可通过增加反射板来进一步达到波束宽度的限制。说明:如图示 水平方向与垂直方向的能量控制。一般水平方向称为水平半功率角(60度、65度、90度、105度、120度常见),垂直称为垂直半功率角(6度、7度、8度、13度等常见)。说明:通过增加反射板,促进水平波束变窄从而能够促进能量的集中保障信号的强度(适合带状覆盖例如铁路或公路覆盖)。说明:带状覆盖需要把能量控制在铁路沿线保障铁路覆盖的距离和信号强度。 综述:在实际天线选型中波束宽度也是关键因素,一般的城市水平波束宽度基本在65度,郊区120度常见。另外有时有些建筑物不允许建设室内分布系统则需要在室外对高层建筑物进行覆盖,此时如果高层建筑物的高度过高,垂直半功率角不足则要灵活运用,很多运营商会把天线横放,让水平波束充当垂直方向的覆盖,已满足高层建筑的信号覆盖。
说明:前后比即天线后向((180 °± 30 °的范围内)后向波束电平与前向最大波束的电平(信号强度之差),表明信号能量的分配问题。一般期望前向能量大,后向能量小。说明:前后比也是天线在不同场景的选型参考关键性能指标。
5)功率容限
说明:功率容限即无源器件接入的信号最大输入功率,当超过这个要求时则可能损坏无源器件,例如天线属于无源器件。另会产生飞弧现象(微放电,打火现象)从而导致信号干扰问题出现。&&
说明:现场接入天线的信号输入总功率不能超过该天线的功率容限, 所以现场一个天线接入多路信号时要注意天线的功率容限是否允许范围内。说明:现场现在由于天馈安装平面的资源匮乏,都在对天线进行共享利用,则再次过程一定要关注被共享利用的天线其功率容限是否允许。
说明:互调简单讲就是多个信号通过同一器件或线路由于器件或线路的性能问题导致信号之间互相作用参生新的信号,新的信号为互调 信号。新的信号会与原信号再次互相作用参生新的信号,一阶,二阶、三阶,四阶,五阶等混合;其中三阶与五阶的影响较大。&&
说明:互调排查是优化保障的关键,如果产生互调信号则会干扰系统内或其它系统的信号,对通信质量造成影响。(移动一般会有专项优化项目进行排查,例如工兵行动).说明:GSM网络主要进行GSM900的五阶互调影响和三阶互调影响。 LTE网络主要为GSM1800M的三阶互调影响与GSM900二次谐波影响。说明:现场排查器件及线路的互调一般采用分段排查定位法,使用互调仪连接天馈系统进行互调排查(紫光互调仪,罗森博格互调仪为常用互调仪)。说明:示例某项目的互调性能检测结果。说明:一般新入网天线都在安装前必须三阶互调性能检测,合格产品才允许使用。说明:天线检测互调时应在开阔地方,架空连接互调仪检测。检测值要达到天线标签标注的性能指标值。说明:线路中的器件也是参生互调信号的重灾区,所以一般的天线, 馈线,器件都需要进行互调检测。图上就是更换问题器件后可以看出干扰信号降低很多(波峰大幅减少)。
说明:极化为电磁波在空间中传播的方向,一般已电场的方向为基准。说明:图上为垂直极化即电场的方向与地面垂直,此时地面对电磁波 的吸收作用最小。(一般都采用垂直极化方式的天线)。但是由于传播环境的复杂程度的差异,在城市使用垂直极化方式的天线效果不佳 (电磁波与光波的特性一样会由于环境产生反射,折射等多种行为) 从而在复杂环境使用垂直极化方式,天线的接收性能就会降低,此时 就要采用斜极化天线,一般都为两个方向的斜极化(+-45 度),从而 提升天线的接收性能(基站接收手机发射的信号,从而提升基站接收 手机信号的强度,称为极化分集,实现极化增益。)说明:城市一般使用的天线基本为双极化天线,+-45度,提升基站侧接收性能实现极化增益。说明:图示为无线传播在复杂环境中的传播方式,直射,反射,折射等多种传播方式都存在。
说明:入射信号被反射,入射波与反射波的复合波型称为驻波。反映出线路或天线对于信号的传输性能,反射波越多则能量输出越少,从 而导致信号变弱。现场一般把入射波与反射波进行强度计算称为驻波 比(正常新开基站驻波比&1.3VSWR标示)。使用驻波比测试仪检测(Sitemaster测试仪: 品牌安立与BIRD较多)&&
说明:一般 VSWR&1.5即可接受。超过1.5则会对基站的信号强度产生大的影响,需要维护人员携带仪表上站进行排查定位。7 天线的安装说明:天线选型符合覆盖场景的需求之后关键就在于天线的安装,安装对于信号的覆盖影响至关重要。一般现场网络优化调整天馈已保证信号的覆盖,最常见的就是由于安装不合理导致的信号覆盖问题。所以有句话叫网优三板斧:搬天线就是其中最常见之一板斧(调整下倾角)。
说明:所谓站的高看的远,同样道理覆盖要想远,天线就得架高,反之覆盖过远有可能就是天线高度设计和安装不合理(超高站整治就是 运营商维护优化的常见问题)。根据覆盖半径的需求合理选择站址保 证天线的安装高度。但是在城市内有时站址就是一幢高层建筑,导致 天线高度过高。优化人员必须找出解决方案。&&
说明:定向天线的朝向要向用户聚集区域朝向,例如下图布达拉宫的 广场覆盖。天线方位角即天线的朝向角度(正北顺时针 0-360 度)。 现场使用罗盘测量天线方位角朝向是否达到设计要求(罗盘测量天线 方位角必须掌握,网优基本技能之一)。说明: 图上三叶草为基站示意图(三个方向的覆盖),天线的方位 角必须朝向用户聚集区域(设计院设计,优化根据现场调整)。说明:哈光生产的地质罗盘是网优最常见的罗盘,可淘宝查找其使用 说明书。罗盘可测量方位角及倾角。说明:大表盘是方位表盘(水平角度刻度盘),内层表盘是垂直刻度 表盘(测量倾角度数)。说明:使用罗盘测量天线方位角是网优人员必须掌握的基本功,详见《罗盘使用指导书》。
说明:通过天线波束的下倾调整已起到控制基站覆盖半径的作用。下 倾角的调整也是网络优化控制信号覆盖的远近的最常用的手法,所以 继续掌握下倾角的调整和计算。以及机械下倾角和电子下倾角的差异。机械下倾
说明:机械下倾是通过天线的安装角度调整实现。&&
说明:网规或网优人员给出调整度数,塔工(具备登高证且具备天线 安装调整经验的工人)上塔调整;(使用坡度仪调整机械下倾角)。说明: 罗盘也可测量天线下倾角。
说明:电子下倾即不通过调整天线支臂仅改变天线内部的移相器从而实现波束的下倾(如下图示)。分为手动调整和远程电动调整。说明:移相器通过调整馈电网络的长度改变振子的馈电相位,从而改变天线波束的下倾角度。说明:上图为手动调整电子下倾角天线,图中的白色刻度杆即为调整杆,需人工手动拧(杆上有度数)。&&
说明:远程调整电下倾是目前的趋势,通过RCU的远程控制实现。从而降低调整的人工及其它成本费用,且效率提升。综述:由于机械下倾易造成波束覆盖形状的变形,所以引入了电子下倾,但电子下倾的可调度数一般又受技术限制(14 度以内);所以在现场由于市区内站距过近需要严格控制覆盖,所以现在基本都是机械下倾调整+电子下倾调整以控制信号覆盖半径。说明:天线背部的照片即可看到天线是否支持电下倾及其它电气性能指标。(勘站过程中需记录该站址天线的标签,为后期的优化提供支撑数据).&&
另天线的波束下倾角度的计算,一般都采用工具实现,不需要记忆公 式计算;(下倾相关因素:天线高度、覆盖距离要求、波束垂直半功率 角)掌握几个常用工具的使用即可。说明:一般现场工程师都会有Excel宏工具或其它工具计算下倾角。作为调整的理论参考数据。
说明:在同一安装平台上可能同时安装多个通信系统的天线,由于信 号强度与频率接近易造成互相的干扰,所以要控制之间的距离已降低干扰的影响(距离会促进信号强度的衰减,隔离度即信号衰减程度的 要求;实际施工就体现在天线安装的水平距离和垂直距离上)。不同的通信系统安装距离不同(详见具体网络制式要求)
水平隔离度说明:同一平面安装的天线不能互打,且水平间距距离足够(详细要求请查表)。
垂直隔离度说明:两天线垂直间隔距离不足(垂直隔离度要求)一般至少50cm以上要求。综述,由于现在同一平台上安装天线数量过多,所以保障水平隔离与 垂直隔离是保障信号互相干扰控制的基础,干扰过强则导致信号质量 变差(网优人员的基本技能,上站即可看出是否安装合理)。
说明:一般现场优化工程师都会有 Excel 编辑的宏工具;
说明:为保障天线的信号传播能够达到规划设计的要求,则在实际安装中首要保障的是天线的传播方向一定范围内无阻挡,此范围称为净空要求。一般要求天线高于周围平均建筑高度5米以上,且50-100米内无障碍物阻挡。说明:如图示则此天线的辐射信号遭到严重阻挡,导致覆盖方向的用 户信号强度变差或盲区。说明:信号在传播过程中能量最集中的空间范围称为菲涅尔区,尤其 是靠近发射端的空间范围称为第一菲涅尔区如果此区域被阻挡则信 号基本无法保障有效覆盖半径。
实验,取一手电筒打开,然后放一手指在前面,看手指距离远近不同造成的效果有何差异。基本越近阻挡越多。
所以在勘站过程中必须环拍天线的无线传播环境照片(顺时针开始每 30 度或 45 度进行拍摄,记录无线传播环境)。另如果站下信号非常 差或无信号,而基站侧无任何告警且数据配置正常,状态正常,则建 议上站查看天线正面是否有严重阻挡。网优常见天线安装位置不合理或者高度不合理导致严重阻挡问题。6)其它
说明:天线必须安装牢固,不能由于安装问题导致天线的方位角或下倾角出现大的变化。说明:天线安装抱杆倾斜。安装防雷说明:防雷不到位,天线遭雷击导致设备损坏等问题。天线必须在避雷针的保护范围内。 天线接头防水处理说明:防水质量不到位的话容易导致进水从而造成驻波比过大问题。
综述:天线的电气性能指标及天线的安装原则为网络规划及网络优化工程师的重点掌握基础知识,通过对它来进行网络信号强度及信号质量问题排查的基础之一。尤其是对于一个外场的RF数据分析工程师大部分的信号强度与质量问题都与天线的电气性能与安装有关,所以其掌握的熟练程度直接影响其分析问题的效率。另RF外场工程师必须能够配合塔工进行天线调整工作即罗盘的使用(方位角测量)、坡度仪使用(下倾角测量)。
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好文，学习了& &
无线与微波都有菲捏尔区，
一般+45主集& &—45分集
原来内部馈线结构比PCB的还要好
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&最近怎么不晒吃的啦。&
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看标题就进来了，写的真好
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我竟然看完了，平常我一看ppt，word就困。
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bjg777 发表于
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最近怎么不晒吃的啦。
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supeletian 发表于
最近怎么不晒吃的啦。
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不错，留个记号慢慢看。。。
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