无线网络天馈系统PPT学习教案

1、会计学1 无线网络天馈系统无线网络天馈系统 第1页/共46页 B B l la ah h blah b l a hblah 第2页/共46页 波长波长 1/2 波长波长 1/2 波长极子的长度波长极子的长度 800MHz 200mm 长度长度 400MHz 400mm 长度长度 1/4 波长波长h 1/4 波长波长 1/2 波长波长 Dipole 偶极子是天线应用中最普遍采用的一种方式。 极子的长度与工作频率的波长成对应关系。 第3页/共46页 第4页/共46页 820 MHz的的1/2波长波长 180mm, 890 MHz的的1/2波长波长 170mm 天线应取值在天线应取值在 850MHz

2、 - 175mm 天线带宽天线带宽 = 890 - 820 = 70MHz 偶极子的工作性能与其长度和波长的匹配有关： Optimum 1/2 wavelength for dipole at 850MHz at 890 MHz 天线偶极子天线偶极子 at 820 MHz 第5页/共46页 俯视图俯视图 侧视图侧视图 单极子工作时呈圈饼形。 第6页/共46页 增益增益 = 10log(4mW/1mW) = 6dBd 单极子单极子 接收端产生1mW的功率的功率 几个极子排成一列几个极子排成一列 接收端产生 4 mW 功率功率 信号集中信号集中 极子一般组合成列。 第7页/共46页 功率由于反射在

3、同一方向上叠加，从而增加增益。功率由于反射在同一方向上叠加，从而增加增益。 定向天线的增益为定向天线的增益为 10log(8mW/1mW) = 9dBd “定向天线定向天线” 接收端产生接收端产生8mW 功率功率 “全向天线全向天线” 接收端产生接收端产生4mW 功率功率 (俯视) 天线天线 极子列的侧面放置一块反射板。 第8页/共46页 单偶极子辐射呈圈饼状单偶极子辐射呈圈饼状 各向同性辐射体各向同性辐射体 “dBd”以偶极子为基准以偶极子为基准 “dBi”以各向同性辐射体为基准以各向同性辐射体为基准 eg: 3dBd = 5.15dBi 2.15dB 以各向同性辐射体为基准的偶以各向同性辐

4、射体为基准的偶 极子极子 增益为增益为 2.15dB dBd 和和 dBi 第9页/共46页 基站天线增益（总结）基站天线增益（总结） 天线的增益：一般指天线在其最大辐射方向上的增益，是和基准天线相一般指天线在其最大辐射方向上的增益，是和基准天线相 对比的一个相对值，有时也称为功率增益。对无线覆盖率和话音质量有对比的一个相对值，有时也称为功率增益。对无线覆盖率和话音质量有 较大的影响。较大的影响。 可能以如下方式给出：可能以如下方式给出： dBi:基准天线为各向同性辐射器基准天线为各向同性辐射器(全向天线）；全向天线）； dBd:基准天线为自由空间的半波振子（偶极子天线）；基准天线为自由空间的

5、半波振子（偶极子天线）； 0dBd=2.15dBi dBm是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：10lgP（功率值（功率值/1mw） dB是一个表征相对值的值，当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个是一个表征相对值的值，当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个 dB时，按下面计算公式：时，按下面计算公式：10lg（甲功率（甲功率/乙功率）乙功率） 第10页/共46页 第11页/共46页 前后比前后比 （dB） = 10 log 常见的在常见的在 25dB左右左右 (前瓣功率前瓣功率) (后瓣功率后瓣功率) 后瓣功率后瓣功率主瓣功率主瓣功率 第12页/共46页

6、 第13页/共46页 水平半功率角 120 (eg) Peak Peak - 10dB Peak - 10dB 10dB 波束宽度波束宽度 60 (eg) Peak Peak - 3dB Peak - 3dB 3dB 波束宽度波束宽度 15 (eg)Peak Peak - 3dB Peak - 3dB 32 (eg)Peak Peak - 10dB Peak - 10dB 垂直半功率角 波束宽度（水平半功率角和垂直半功率波束宽度（水平半功率角和垂直半功率 角）角） 第14页/共46页 水平半功率角和垂直半功率角的关系 G=32600/水平半功率角水平半功率角*垂直半功率角垂直半功率角 天线增益

7、天线增益=10*log G 第15页/共46页 第16页/共46页 第17页/共46页 上副瓣抑制： 对于小区制蜂窝系统，为了提高频率复用效率；减少对邻区的同频干扰。基站天线波束赋形时应尽可能降低那些瞄准干扰区的副瓣，提高D/U值（有用和无用信号强度之比），上第一副瓣电平应小于-18dB。 第18页/共46页 负载阻抗匹配是指负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形，此情况下，传输线只有从负载阻抗匹配是指负载阻抗等于传输线的特性阻抗的情形，此情况下，传输线只有从 信源到负载的入射波，无反射波。信源到负载的入射波，无反射波。 如果反射波较大，波腹电场比行波电场大，容易击穿。如果反射波较大，波腹电场比行

8、波电场大，容易击穿。 负载阻抗匹配一般采用阻抗匹配器。负载阻抗匹配一般采用阻抗匹配器。 Cable 50 ohms Antenna 50 ohms 80 ohms 阻抗匹配阻抗匹配 第19页/共46页 反射系数反射系数T丨丨80-50丨丨/丨丨80+50丨，丨，VSWR=丨丨1+T丨丨/丨丨1-T丨；丨； 回波损耗为回波损耗为 20log丨丨T丨丨= 12.76dB 天线输入阻抗与特性阻抗不一致，产生的反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波。天线输入阻抗与特性阻抗不一致，产生的反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波。 电压驻波过大，将缩短通信距离，容易烧坏功放管。电压驻波过大，将缩短通信距离，容易烧坏

9、功放管。 电压反射系数为任意一点反射波电压与入射波电压之比。电压反射系数为任意一点反射波电压与入射波电压之比。 VSWR （电压驻波比）为相邻电压最大值与最小值之比。（电压驻波比）为相邻电压最大值与最小值之比。（VSWR最大值应小于或最大值应小于或 等于等于1.5:1，即入射阻抗应小于，即入射阻抗应小于75ohms） 9.5 W 80 ohms 天线输入阻抗天线输入阻抗 50 ohms 天线特性阻抗天线特性阻抗 Forward: 10W Return: 0.5W 回波损耗回波损耗 第20页/共46页 第21页/共46页 垂直极化垂直极化水平极化水平极化 + 45度倾斜度倾斜 - 45度倾斜度倾

10、斜 天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向 第22页/共46页 极化损失极化损失 当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时 ，在接收过程中通常都要产生极化损失，例如：当用圆极化，在接收过程中通常都要产生极化损失，例如：当用圆极化 天线接收任一线极化波，或用线极化天线接收任一圆极化波天线接收任一线极化波，或用线极化天线接收任一圆极化波 时，都要产生分贝的极化损失，即只能接收到来波的一半时，都要产生分贝的极化损失，即只能接收到来波的一半 能量；能量； 当接收天线的极化方向（例如水平或右旋圆极化）与来当

11、接收天线的极化方向（例如水平或右旋圆极化）与来 波的极化方向（相应为垂直或左旋圆极化）完全正交时，接波的极化方向（相应为垂直或左旋圆极化）完全正交时，接 收天线也就完全接收不到来波的能量，这时称来波与接收天收天线也就完全接收不到来波的能量，这时称来波与接收天 线极化是隔离的。线极化是隔离的。 第23页/共46页 第24页/共46页 V/H (垂直垂直/水平水平) 倾斜倾斜 (+/- 45) 2 个独立波 双极化天线双极化天线 2 个天线振子位于一个单元内 第25页/共46页 端口隔离度专指双极化天线， 指一个极化方向的输入功率与 反映到另一极化方向上的输出 功率的比值。收发共用时，端 口之间隔

12、离度应大于30dB。 1000mW (ie 1W)1mW 隔离度隔离度 10log(1000mW/1mW) = 30dB 端口隔离度端口隔离度 第26页/共46页 频率范围频率范围MHz 820 - 890 带宽带宽MHz 70 增益增益dBi 15 极化方向极化方向 Vertical 电阻电阻 50 回波损耗回波损耗dB 18 半功率半功率 角角(3dB) 水平水平 64 垂直垂直 18 前后比前后比dB 30 上副瓣抑制上副瓣抑制dB -12 下副瓣抑制下副瓣抑制dB 303.5 第42页/共46页 说明：在铁塔平台上的天线 安装应按照如图所示的方式 ，实际中往往有很多铁塔平 台上只有六根抱杆，如天线 安装抱杆位置受限，为达到 更好的覆盖效果，应： 1、平台上加支撑抱杆； 2、空分天线改为高增益双 极化天线。 d1 天线安装的注意点（天线安装的注意点（2） 第43页/共46页 1、天线的避雷、天线的避雷 避雷针顶端与天线顶端不大于避雷针顶端与天线顶端不大于45度角度角 2、馈线的接地、馈线的接地 50米，