天线系统是由发射天线和接收天线组成的系统。 前者是传输模式转换器，其将导波模式中的射频电流或电磁波转换为扩散波模式中的空间电磁波。 后者是用于其逆转换的传输模式转换器。
作为用于将行进波转换为导波的模式的发射天线，以及将扩散波转换为导波模式的模式的接收天线，不同之处在于发射天线的功率承载能力和耐压能力远大于可以互换使用，并且天线的基本特性参数保持不变，这称为互易定理。 天线的另一个重要功能是电磁波能量的集中，即当用作发射天线时，能量集中在发射方向上，而在其他方向上则减小了能量； 当用作接收天线时，可以从接收方向的入射波中拦截更多的能量。 对于其他方向的入射波，通过相抵消来减少输入能量。 这就是天线的方向性。 与非定向天线相比，能量集中度的增加称为天线增益。 天线方向性的扩展含义是非通信方向上的负增益（衰减），可以用来描述天线的另一个相关性能指标，即发射天线的旁瓣（干扰）辐射抑制或接收天线非通信方向上的入射波干扰抑制。
天线系统的定义和范围
在移动通信系统中，通信天线是通信设备的电路信号和从空间辐射的电磁波的转换器。 本文主要分析移动通信系统中通信天线和馈线系统的部分，主要包括基站/室内天线，相关的馈线电缆和其他射频设备以及相关的安装服务。
2.基站天线性能参数的描述
通用电气指数
1.频率范围（频率范围）
工作频带：无论天线或其他通信产品，它始终在一定的频率范围（带宽）内工作，这取决于指标的要求。 通常情况下，满足指标要求的频率范围可以是天线的工作频率。
工作频带的宽度称为工作带宽。 通常，全向天线的工作带宽可以达到中心频率的3-5％，定向天线的工作带宽可以达到中心频率的5-10％。
2.输入阻抗
输入阻抗：天线输入端的信号电压与信号电流之比称为天线的输入阻抗。 通常，移动通信天线的输入阻抗为50Ω。
输入阻抗与天线的结构，尺寸和工作波长有关。 在所需的工作频率范围内，输入阻抗的虚部很小，而实部非常接近50Ω，这对于使天线与馈线具有良好的阻抗匹配是必要的。
3.电压驻波比（VSWR）
电压驻波比：天线的电压驻波比是当天线用作无损传输线的负载时沿传输线生成的电压驻波图的最大值与最小值之比。
驻波比是由反射波的叠加引起的，该反射波是由入射波能量传输到天线的输入端而产生的，未被完全吸收（辐射）而产生的。 VSWR越大，反射越大，匹配越差。 在移动通信系统中，通常要求驻波比小于1.5。
4.隔离
隔离度表示馈入双极化天线的一个端口（一个极化）的信号比例，该信号出现在另一个端口（另一个极化）中。
5.三阶互调（三阶互调）
三阶互调信号：是指两个信号处于线性系统后的寄生信号，由于存在非线性因素，一个信号的二次谐波和另一个信号的基波被拍打（混合）。
互调是一种现象，在该现象中，频带外的两个或多个载波频率混合，然后落入该频带，导致系统性能下降。
6.动力容量
功率容量：天线的功率容量是指在特定条件下，在指定的时间段内可以连续增加到天线的最大连续RF功率，而不会降低其性能。
空间辐射指数
7.收益
在相同输入功率下，指定方向上天线的辐射功率通量密度与参考天线（通常是理想点源）的最大辐射功率通量密度之比；
天线增益用于测量天线在特定方向上发送和接收信号的能力。 它是选择基站天线的重要参数之一。 天线增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。
8.水平/垂直半功率束宽度（水平/垂直平面半功率束宽度）
在功率图案的主瓣中，相对最大辐射方向功率下降到最大3dB的一半或小于最大XNUMXdB的两点之间的波束宽度角称为半功率瓣宽度。
水平面的半功率光束宽度称为水平光束宽度； 垂直平面上的半功率光束宽度称为垂直光束宽度。
9.电气向下倾斜（Electrical Down Tilt）
电下倾角是指通信天线垂直辐射面的最大辐射方向与天线法线之间的夹角。
根据通信天线是否支持电下倾角调整，将通信天线分为固定下倾角天线和电可调天线。 电可调天线意味着通过移相单元改变阵列中不同辐射元件的相位差，以产生不同的辐射主瓣下倾状态。 通常，电可调天线的下倾状态仅在某个可调角度范围内。
10.前后比率
天线的前后比是指主瓣最大辐射方向上的功率通量密度（指定为0°）与相反方向附近的最大功率通量密度（指定在范围内）之比180°±30°）F / B = 10log（前后功率/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（即天顶角的正方向）上的旁瓣称为上旁瓣。 为了覆盖基站天线，在网络规划中通常采用一定的机械下倾角作为天线。 这可能导致天线的第一上旁瓣（或在某个角度范围内）处于水平位置或什至低于水平位置，这很容易引起相邻干扰。 因此，需要抑制，即抑制上旁瓣。
上旁瓣不仅浪费天线辐射的能量，而且干扰相邻小区，尤其是相邻小区的高层建筑物。 因此，应该尽可能地抑制上旁瓣，特别是能量较大的第一上旁瓣。
零点填充：这意味着通过在天线的垂直平面上进行波束成形设计来填充下旁瓣的第一个零点，以改善基站附近区域的覆盖范围并减少死区和盲点区域覆盖范围。
12.交叉极化率（Cross极化率）
在模式的3dB波束宽度内，具有相同极化接收的天线的功率电平（最大接收电平）与不同极化接收的功率电平（最小接收电平）之间的差
13.方向图的圆度（Circularity）
全向天线的方向图的圆度是指最大或最小水平值相对于水平面方向图的平均值的偏差。
平均值是指最大间隔不超过5°的水平面图案中的电平的dB值的算术平均值。
14.极化（极化）
天线辐射的电磁波的电场方向是天线的极化方向。 如果电波的电场方向垂直于地面，则称其为垂直极化波。 如果电波的电场方向平行于地面，则称为水平极化波。 如果电波的电场方向与地面成45°角，则称为+ 45°或-45°极化。
3.移动通信基站天线的类型
移动通信天线的类型和型号很多。 根据其应用场景，可以将其大致分为室内分布式天线产品，室外基站天线产品和美化天线产品。
Ⅰ。 室内分布式和小区覆盖天线产品
1.吸顶天线
吸顶天线通常用于室内无线覆盖场景。 根据它们的辐射方向图不同，它们可以分为定向天花板天线和全向天花板天线。 全向吸顶天线可分为单极化吸顶式和双极化吸顶式两种。
2.壁挂天线
室内壁挂天线是典型的小型平板天线产品，主要用于室内无线覆盖场景。 根据极化方式的不同，可以分为单极化壁挂式和双极化壁挂式。
3.八木天线
八木天线主要用于链路传输和转发器，成本较低，在二维平面上具有较好的正反比。
4.对数周期天线
对数周期天线类似于八木天线。 它们是具有宽带覆盖能力的多元素双向天线，主要用于链路中继。
5.抛物面天线
抛物面天线是由抛物面反射器和中心馈电天线组成的高增益双向天线。
Ⅱ。 户外基站天线产品
1.全向基站
全向基站天线主要用于360度宽范围覆盖，主要用于覆盖范围稀疏的农村无线场景。
2.定向基站天线
定向基站天线是目前使用最广泛的全封闭基站天线。 它们分为多种类型，包括：垂直极化天线，垂直和水平极化天线，±45°双极化天线，多频带天线等。根据倾斜角电调整的不同方式，可以分为固定式倾斜角天线，电动调整天线，还包括三扇区簇状天线。
3. ESC基站天线
电可调天线意味着阵列中不同辐射元件的相位差由相移单元改变，以产生不同的辐射主瓣下倾状态。 通常，电可调天线的下倾状态仅在某个可调角度范围内。 ESC向下倾斜调节有手动调节和RCU电动调节。
4.智能天线
使用双极化辐射单元形成定向或全向阵列，即可以在360度或特定方向上扫描波束的天线阵列； 智能天线可以确定信号的空间信息（例如传播方向）并跟踪和定位信号源的智能算法，并基于此信息对天线阵列进行空间滤波。
5.多模天线
多模基站天线产品与普通基站天线之间的主要区别在于，它们在有限的空间内集成了两个以上不同频段的天线。 因此，该产品的重点是消除不同频段之间的相互影响（去耦效应，隔离度，近场干扰）
6.多波束天线
多波束天线可以产生多个尖波束天线。 这些尖锐的光束（称为元素光束）可以组合为一个或几个成形的光束，以覆盖特定的空域。 多波束天线具有三种基本形式：透镜型，反射面型和相控阵型。
Ⅲ。 有源天线
无源天线和有源设备结合在一起形成一个集成的接收天线。
Ⅳ。 美化天线
1.室内覆盖美化天线
不同室内分布式天线产品的美化处理，不仅解决了室内信号覆盖的问题，而且不破坏装修的布局； 普通的室内覆盖和美化天线外形美观，体积小，隐形效果好。 它们适用于各种高端住宅，购物中心，酒店，酒店，办公大楼，医院和其他公共场所。
室内覆盖和美化天线可大致分为吸顶灯型美化天线，壁画型美化天线，排风扇型等。
2.户外覆盖美化天线
户外覆盖美化天线主要针对小区和基站等天线应用产品。 在不增加传播损耗的情况下，通过应用各种材料，结构和图案来伪装和修改天线的外观，这不仅美化了城市的视野。环境还减少了公众的恐惧感和对无线电磁环境的抵抗力，同时延长了天线的使用寿命，并确保通信质量。
户外覆盖美化天线大致可分为：路灯美化天线，标牌美化天线，监视球美化天线，空调美化天线，假山美化天线，扬声器美化天线，人造树美化天线，方柱美化天线，变色龙美化天线，水塔美化天线，围栏美化天线，排气管美化天线等。
4.移动通信馈线的无源组件及其他
馈线系统连接在发射器，接收器和天线之间。 馈线系统主要用于将发射机的高频功率发射到天线，并将天线接收到的目标反射信号发射到接收机。
除基站/房间天线外，移动通信系统还包含馈线，无源设备（包括诸如合路器，滤波器，POI等）和其他射频设备。 这些都是通信系统的基本组成部分。
1.射频馈线
射频馈线电缆可以分为半挠性同轴电缆和半刚性同轴电缆。 根据它们的不同型号，它们可以分为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号，这些主要用于室内和室外的射频信号传输。
移动通信天线内部的射频电缆也是RF馈电电缆，主要用于跨接连接器馈电，功率分配网络馈电和网络阻抗匹配。
2.合路器和分配器
组合器主要用于将来自多个系统的信号组合到室内分配系统中。 在工程应用中，使用组合器可使一组室内分布式系统同时工作在不同的通信频段。 在移动通信系统中使用的组合器通常包括两路组合器，三路组合器，四路组合器等。
3。 过滤
滤波器的功能是允许需要某些频率的信号平稳通过，而其他频率的信号则被大大抑制。 滤波器通常分为有源滤波器和无源滤波器。 在移动通信系统中使用的空腔滤波器通常是无源滤波器中的空腔滤波器。 它的主要特点是：频率覆盖范围广，可靠性高，稳定性好，输入和输出阻抗匹配，易于级联使用，带内幅度平坦的频率特性，低插入损耗，带外抑制率高等。
4.兴趣点
Point Of Interface，一个多系统集成平台。 主要用于大型建筑物的室内覆盖，例如地铁，会展中心，展览馆和机场。 该系统使用分频器和桥式合并器将多个运营商的移动信号和多种格式进行合并，并引入天线馈线分配系统，以达到充分利用资源，节省投资的目的。
为了避免干扰，POI被分为上行和下行两个平台，上行和下行信号被分开发送。 POI充当连接无线通信施主信号和分布式覆盖信号（泄漏电缆和天线阵列等）的桥梁。 它的主要功能是合并和分离每个运营商的上行和下行射频信号，并过滤出频带。 干扰分量。 POI上行链路部分的主要功能是收集来自不同格式手机的信号，并通过天线收集器和馈线将其发送到上行链路POI。 POI检测到不同频段的信号后，将它们发送到不同运营商的基站。 POI下行链路部分的主要功能是合成各种运营商和不同频带的载波信号，并将其发送到覆盖区域的天线分配系统。
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