Антенная система - это система, состоящая из передающей антенны и приемной антенны. Первый представляет собой преобразователь режима передачи, который преобразует радиочастотный ток или электромагнитную волну в режиме направленных волн в космическую электромагнитную волну в режиме диффузных волн; последний является преобразователем режима передачи для его обратного преобразования.
В качестве передающей антенны для преобразования режима направленной бегущей волны в диффузную волну и приемной антенны для преобразования режима рассеянной волны в режим направленной волны I, за исключением того, что допустимая мощность и выдерживаемое напряжение передающей антенны намного больше, чем Приемной антенны обе могут использоваться взаимозаменяемо, при этом основные характеристические параметры антенны остаются неизменными, что называется теоремой взаимности. Другой важной функцией антенны является концентрация энергии электромагнитной волны, то есть, когда она используется в качестве передающей антенны, энергия концентрируется в передающем направлении при одновременном уменьшении энергии в других направлениях; при использовании в качестве приемной антенны можно перехватить больше энергии от приходящих волн в направлении приема. Для приходящих волн в других направлениях входная энергия уменьшается за счет подавления фазы. Это направленность антенны. По сравнению с ненаправленными антеннами увеличение концентрации энергии называется усилением антенны. Расширенное значение направленности антенны - это отрицательное усиление (затухание) в направлении, не связанном с передачей данных, которое может использоваться для описания другого связанного показателя эффективности антенны, то есть подавления излучения боковых лепестков (помех) передающей антенны или помехи входящей волны в направлении, не связанном с коммуникацией, подавление приемной антенны.
Определение и сфера применения антенной системы
В системе мобильной связи антенна связи является преобразователем схемного сигнала устройства связи и электромагнитной волны, излучаемой из космоса. В этой статье в основном анализируется часть коммуникационной антенны и фидерной системы в системе мобильной связи, которая в основном включает в себя базовую станцию / комнатную антенну, соответствующие фидерные кабели и другие радиочастотные устройства, а также соответствующие услуги по установке.
2. Описание рабочих параметров антенны базовой станции.
Индекс General Electric
1. Частотный диапазон (частотный диапазон)
Рабочий диапазон частот: независимо от антенны или других средств связи, он всегда работает в определенном частотном диапазоне (пропускной способности), который зависит от требований индекса. В нормальных условиях диапазон частот, отвечающий требованиям индекса, может быть рабочей частотой антенны.
Ширина рабочей полосы частот называется рабочей полосой частот. Как правило, рабочая полоса пропускания всенаправленной антенны может достигать 3-5% от центральной частоты, а рабочая полоса пропускания направленной антенны может достигать 5-10% от центральной частоты.
2. Входное сопротивление
Входное сопротивление: отношение напряжения сигнала к току сигнала на входе антенны называется входным сопротивлением антенны. Обычно входной импеданс антенны мобильной связи составляет 50 Ом.
Входное сопротивление зависит от структуры, размера и рабочей длины волны антенны. В пределах требуемого диапазона рабочих частот мнимая часть входного импеданса мала, а действительная часть довольно близка к 50 Ом, что необходимо для того, чтобы антенна имела хорошее согласование импеданса с фидером.
3. Коэффициент стоячей волны напряжения (КСВН)
Коэффициент стоячей волны по напряжению: Коэффициент стоячей волны по напряжению антенны - это отношение максимального значения к минимальному значению диаграммы стоячей волны напряжения, генерируемой вдоль линии передачи, когда антенна используется в качестве нагрузки линии передачи без потерь.
Коэффициент стоячей волны обусловлен наложением отраженных волн, генерируемых энергией падающей волны, переданной на входной конец антенны и не полностью поглощенной (излучаемой). Чем больше КСВН, тем больше отражение и хуже согласование. В системах мобильной связи обычно требуется, чтобы коэффициент стоячей волны был меньше 1.5.
4. Изоляция
Изоляция представляет собой долю сигнала, подаваемого на один порт (одна поляризация) антенны с двойной поляризацией, который появляется в другом порту (другая поляризация).
5. Интермодуляция третьего порядка (Интермодуляция третьего порядка)
Интермодуляционный сигнал третьего порядка: относится к паразитному сигналу после того, как два сигнала находятся в линейной системе, из-за наличия нелинейных факторов вторая гармоника одного сигнала и основная волна другого сигнала биения (смешанные).
Интермодуляция - это явление, при котором две или более несущие частоты за пределами полосы частот смешиваются и затем попадают в полосу частот, что приводит к снижению производительности системы.
6. Мощность
Допустимая мощность: Под допустимой мощностью антенны понимается максимальная непрерывная РЧ-мощность, которая может непрерывно добавляться к антенне в течение определенного периода времени при определенных условиях без снижения ее производительности.
Индекс космической радиации
7. Прирост
Отношение плотности потока мощности излучения антенны в заданном направлении к максимальной плотности потока мощности излучения эталонной антенны (обычно идеального точечного источника) при той же входной мощности;
Усиление антенны используется для измерения способности антенны посылать и принимать сигналы в определенном направлении. Это один из важных параметров при выборе антенны базовой станции. Чем выше усиление антенны, тем лучше направленность, больше сконцентрирована энергия и тем уже лепесток.
8. Ширина луча половинной мощности по горизонтали / вертикали (ширина луча половинной мощности в горизонтальной / вертикальной плоскости)
В главном лепестке диаграммы мощности угол ширины луча между двумя точками, где относительная максимальная мощность направления излучения падает до половины или меньше максимальной 3 дБ, называется шириной лепестка половинной мощности.
Ширина луча половинной мощности в горизонтальной плоскости называется шириной луча по горизонтали; ширина луча половинной мощности в вертикальной плоскости называется шириной луча по вертикали.
9. Электрический наклон вниз (Электрический наклон вниз)
Электрический наклон вниз относится к углу между максимальным направлением излучения вертикальной поверхности излучения коммуникационной антенны и нормалью антенны.
Антенны связи подразделяются на антенны с фиксированным наклоном вниз и антенны с электрически регулируемым наклоном в зависимости от того, поддерживают ли они электрическую регулировку наклона: антенны с фиксированным наклоном относятся к антеннам с фиксированным наклоном, полученным путем формирования решетки излучающих элементов антенны по амплитуде и фазе в соответствии с требованиями покрытия беспроводной сети; и электрически регулируемая антенна означает, что разность фаз различных излучающих элементов в решетке изменяется блоком фазового сдвига для создания различных состояний наклона основного лепестка излучения. Как правило, электрически регулируемая антенна наклонена вниз только в пределах определенного регулируемого диапазона углов.
10. Соотношение передней и задней части
Отношение передней и задней части антенны относится к отношению плотности потока мощности в максимальном направлении излучения главного лепестка (заданном как 0 °) к максимальной плотности потока мощности в противоположном направлении (заданном как в пределах диапазона 180 ° ± 30 °) F / B = 10log (переднее и заднее усилие / обратное усилие).
11. Подавление боковых лепестков и нулевое заполнение (верхние боковые лепестки возвышения и нулевое заполнение)
Подавление бокового лепестка: боковой лепесток главного лепестка в вертикальном направлении (то есть в положительном направлении зенитного угла) называется верхним боковым лепестком. Для покрытия антенны базовой станции при планировании сети обычно используется определенный механический наклон вниз для антенны. Это может привести к тому, что первый верхний боковой лепесток антенны (или в пределах определенного диапазона углов) окажется в горизонтальном положении или даже ниже горизонтального положения, что может легко вызвать помехи от соседей. Следовательно, его необходимо подавить, то есть подавить верхний боковой лепесток.
Верхний боковой лепесток не только тратит энергию, излучаемую антенной, но также создает помехи соседним сотам, особенно высотным зданиям соседних сот. Следовательно, верхний боковой лепесток должен быть максимально подавлен, особенно первый верхний боковой лепесток с большей энергией.
Заполнение нулевой точки: это означает, что первая нулевая точка нижнего бокового лепестка заполняется схемой формирования луча в вертикальной плоскости антенны для улучшения покрытия ближней зоны базовой станции и уменьшения мертвой зоны и слепых зон. покрытия ближней зоны.
12. Коэффициент кросс-поляризации (коэффициент кросс-поляризации)
Разница между уровнем мощности антенны с одинаковым поляризационным приемом (максимальный уровень приема) и уровнем мощности приема с другой поляризацией (минимальный уровень приема) в пределах ширины луча 3 дБ диаграммы направленности.
13. Окружность карты направлений (Circularity)
Круглость диаграммы направленности всенаправленной антенны относится к отклонению максимального или минимального значения уровня от среднего значения диаграммы направленности в горизонтальной плоскости.
Среднее значение относится к среднему арифметическому значению уровня в дБ в диаграмме направленности в горизонтальной плоскости с максимальным интервалом, не превышающим 5 °.
14. Поляризация (поляризация)
Направление электрического поля электромагнитной волны, излучаемой антенной, является направлением поляризации антенны. Если направление электрического поля электрической волны перпендикулярно земле, мы называем это вертикально поляризованной волной; если направление электрического поля электрической волны параллельно земле, это называется горизонтально поляризованной волной; если направление электрического поля электрической волны находится под углом 45 ° к земле, то это называется поляризацией + 45 ° или -45 °.
3. Типы антенн базовых станций мобильной связи.
Существует множество типов и моделей антенн мобильной связи. Согласно сценариям их применения, их можно грубо разделить на изделия с распределенными внутренними антеннами, изделия с антеннами для наружных базовых станций и изделия с антеннами для украшения.
Ⅰ. Внутренние распределенные антенны и антенны с покрытием сотовой связи
1. Потолочная антенна
Потолочные антенны обычно используются в сценариях покрытия беспроводной сети внутри помещений. По разным диаграммам направленности их можно разделить на направленные потолочные антенны и всенаправленные потолочные антенны. Всенаправленные потолочные антенны можно разделить на потолочные однополяризованные и двухполяризованные потолочные двух типов.
2. Настенная антенна
Внутренние настенные антенны - это типичные небольшие панельные антенны, которые в основном используются в сценариях покрытия беспроводной сети внутри помещений. По разным методам поляризации их можно разделить на настенные однополяризованные и настенные с двойной поляризацией.
3. Яги антенна
Антенны Yagi в основном используются для передачи данных и повторителей, с относительно низкой стоимостью и лучшим коэффициентом переднего и заднего отражения в двумерной плоскости.
4. Логопериодическая антенна.
Логопериодические антенны похожи на антенны Яги. Это многоэлементные двунаправленные антенны с широкополосным покрытием, которые в основном используются для ретрансляции каналов.
5. Параболическая антенна
Параболическая антенна - это двунаправленная антенна с высоким коэффициентом усиления, состоящая из параболического отражателя и антенны с центральным питанием.
Ⅱ. Продукция для наружных базовых станций
1. Всенаправленная базовая станция
Всенаправленная антенна базовой станции в основном используется для покрытия на 360 градусов и в основном используется для беспроводных сетей в сельской местности с разреженным покрытием.
2. Направленная антенна базовой станции
Направленные антенны базовых станций в настоящее время являются наиболее широко используемыми полностью закрытыми антеннами базовых станций. Они делятся на несколько типов, в том числе: антенны с вертикальной поляризацией, антенны с вертикальной и горизонтальной поляризацией, антенны с двойной поляризацией ± 45 °, многополосные антенны и т. Д. В зависимости от различных способов электрической регулировки угла наклона их можно разделить на фиксированные. Угол наклона антенны, электрическая регулировка антенны, а также трехсекторная кластерная антенна.
3. Антенна базовой станции ESC
Электрически регулируемая антенна означает, что разность фаз различных излучающих элементов в решетке изменяется блоком фазового сдвига для создания различных состояний наклона основного лепестка излучения. Как правило, электрически регулируемая антенна наклонена вниз только в пределах определенного регулируемого диапазона углов. Есть ручная регулировка и электрическая регулировка RCU для регулировки наклона ESC вниз.
4. Умная антенна
Использование блоков излучения с двойной поляризацией для формирования направленной или всенаправленной решетки, антенной решетки, которая может сканировать луч на 360 градусов или в определенном направлении; Интеллектуальные антенны могут определять пространственную информацию о сигнале (например, направление распространения), отслеживать и определять местонахождение источника сигнала. Интеллектуальный алгоритм и на основе этой информации антенную решетку для пространственной фильтрации.
5. Многомодовая антенна
Основное различие между многомодовыми антеннами базовой станции и обычными антеннами базовой станции заключается в том, что они объединяют более двух антенн с разными частотными диапазонами в ограниченном пространстве. Поэтому основное внимание в этом продукте уделяется устранению взаимного влияния между различными полосами частот (эффект развязки, степень изоляции, помехи в ближнем поле).
6. Многолучевая антенна
Многолучевая антенна может создавать несколько антенн с острым лучом. Эти острые лучи (называемые элементными лучами) могут быть объединены в один или несколько профильных лучей для покрытия определенного воздушного пространства. Многолучевые антенны бывают трех основных типов: линзового типа, типа отражающей поверхности и типа фазированной решетки.
Ⅲ. Активная антенна
Пассивные антенны и активные устройства объединяются в единую приемную антенну.
Ⅳ. Украсьте антенну
1. Антенна для украшения внутреннего покрытия
Обработка различных комнатных распределенных антенн не только решает проблему внутреннего покрытия сигнала, но и не разрушает планировку отделки; антенны для внутреннего покрытия и украшения красивы, имеют небольшие размеры и обладают хорошими невидимыми эффектами. Они подходят для различных элитных жилых домов, торговых центров, гостиниц, отелей, офисных зданий, больниц и других общественных мест.
Антенны для внутреннего покрытия и украшения можно грубо разделить на антенны для украшения потолочной лампы, антенны для украшения настенного типа, тип вытяжного вентилятора и так далее.
2. Антенна для украшения наружного покрытия
Антенны для украшения наружного покрытия в основном предназначены для таких устройств, как сотовые и базовые станции. Без увеличения потерь при распространении внешний вид антенны маскируется и модифицируется за счет применения различных материалов, структур и узоров, которые не только украшают вид на город. срок службы антенны и обеспечение качества связи.
Антенны для украшения наружного покрытия можно грубо разделить на: антенны для украшения уличных фонарей, антенны для украшения вывесок, антенны для украшения шара наблюдения, антенны для украшения кондиционирования воздуха, антенны для украшения скал, антенны для украшения динамиков, антенны для украшения искусственных деревьев, антенны для украшения квадратных столбцов, антенны для украшения хамелеонов. , антенны для украшения водонапорных башен, антенны для украшения ограждений, антенны для украшения выхлопных труб и т. д.
4. Пассивные компоненты фидера мобильной связи и др.
Система подачи соединена между передатчиком, приемником и антенной. Фидерная система в основном используется для передачи высокочастотной мощности передатчика на антенну и передачи сигнала отражения от цели, принятого антенной, на приемник.
Помимо базовой станции / комнатной антенны, система мобильной связи также содержит фидерные кабели, пассивные устройства (включая такие, как сумматоры, фильтры, точки доступа и т. Д.) И другие радиочастотные устройства. Все это важные компоненты системы связи.
1. RF фидерный кабель
Радиочастотные фидерные кабели можно разделить на полугибкие коаксиальные кабели и полужесткие коаксиальные кабели; в зависимости от различных моделей их можно разделить на 1/4 ", 3/8", 1/2 ", 5/8", 7/8 ", 1-1 / 4", 1-5 / 8 "и другие модели разного размера, они в основном используются для передачи радиочастотного сигнала внутри и вне помещений.
Радиочастотный кабель внутри антенны мобильной связи также является кабелем RF-питания, который в основном используется для питания разъема перемычки, питания сети с разделением мощности и согласования сетевого импеданса.
2. Объединитель и разветвитель
Комбайнер в основном используется для объединения сигналов от нескольких систем во внутреннюю распределительную систему. В инженерных приложениях использование сумматора может заставить набор внутренних распределенных систем работать в разных диапазонах частот связи одновременно. Комбайнеры, используемые в системах мобильной связи, обычно включают в себя двухсторонние комбайнеры, трехсторонние комбайнеры, четырехсторонние комбайнеры и так далее.
3. Фильтр
Функция фильтра состоит в том, чтобы позволить сигналам, которым требуются одни частоты, проходить плавно, тогда как сигналы других частот значительно подавляются. Фильтры обычно делятся на активные и пассивные фильтры. Полостной фильтр, используемый в системе мобильной связи, обычно представляет собой полостной фильтр в пассивном фильтре. Его основные характеристики: широкий частотный охват, высокая надежность, хорошая стабильность, согласование входного и выходного импеданса, простота каскадного использования, внутриполосная амплитуда. Плоские частотные характеристики, низкие вносимые потери, высокое внеполосное подавление и т. Д.
4.POI
Point Of Interface, мультисистемная интеграционная платформа. В основном используется для внутреннего освещения больших зданий, таких как метро, конференц-центры и выставочные центры, выставочные залы и аэропорты. Система использует сумматор частот и мостовой сумматор для объединения мобильных сигналов нескольких операторов и разных форматов и внедрения антенно-фидерной распределительной системы для достижения цели полного использования ресурсов и экономии инвестиций.
Чтобы избежать помех, POI разделен на две платформы: восходящий и нисходящий, а сигналы восходящего и нисходящего каналов передаются отдельно. POI служит мостом, соединяющим донорские сигналы беспроводной связи и сигналы распределенного покрытия (излучающие кабели, антенные решетки и т. Д.). Его основная функция состоит в объединении и разделении РЧ-сигналов восходящей и нисходящей линий связи каждого оператора и фильтрации полос частот. Компонент интерференции. Основная функция восходящей линии связи точки интереса состоит в том, чтобы собирать сигналы от мобильных телефонов различных форматов и передавать их в точку восходящей линии связи через антенный приемник и фидер. После того, как POI обнаруживает сигналы разных частотных диапазонов, они отправляются на базовые станции разных операторов. Основная функция нисходящей линии связи POI - синтезировать несущие сигналы различных операторов и разных частотных диапазонов и отправлять их в систему распределения антенн в зоне покрытия.
Наш другой продукт:
