机载天线隔离度的分析计算与仿真

天线隔离度

5G NR天线隔离度 5G NR（2.6GHz频段）与其它无线系统共址时，需预留足够的干扰隔离距离规避干扰，同时多系统共址时需要预留不同天馈系统间的安装和维护空间，因此建议：（1）5G NR（2.6GHz）系统与D频段TD-LTE系统邻频，需要时隙对齐避免交叉时隙干扰。（2）5G NR大规模天线阵与GSM/NB-IoT（900MHz）CDMA 1X/NB-IoT（800MHz）/FDD LTE（900MHz和1.8GHz）/WCDMA/FDD LTE（2.1GHz）/TD-SCDMA（A频段）/TD-LTE（F频段）/5G NR（3.5GHz）/5G NR（4.9GHz）定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥0.5m；垂直距离≥0.3m。（3）5G NR大规模天线阵与DCS定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥0.9m；垂直距离≥0.3m。（4）如果安装空间有限，可以适当缩减隔离距离，以不影响天馈系统安装和维护为宜。同时隔离距离不应该小于下表所示数值：表 10.1-1 5G NR（2.6GHz频段）与其它移动通信系统共站站时的隔离距离要求 1.15G NR（ 2.6GHz频段）与其他无线电台（站）的干扰协调根据中国人民共和国无线电频谱划分方案，在5G NR系统使用的2600MHz 频段（2500~2690MHz）附近，有低端和高端无线系统存在。（1）低端：2483.5~2500MHz频段，分配给移动、固定、无线电定位、卫星移动（空对地）、卫星无线电测定（空对地）使用。

（2）高端：2690~2700MHz频段，分配给卫星地球探测、射电天文以及空间研究业务；2700~2900MHz频段，分配给航空无线电导航、无线电定位业务使用。在2.6GHz频段低端，主要是5G NR与北斗一代导航系统的干扰。在2.6GHz 频段高端，主要是5G NR与航空无线电导航系统的干扰。（1）5G NR与北斗一代导航系统的干扰协调 5G NR与北斗一代导航系统的干扰主要是5G NR基站和终端对北斗系统终端的干扰。如果以被北斗系统终端的接受机灵敏度降低1dB为其干扰保护标准，则需要的干扰隔离距离要求如下表：表10.0-1 5G NR（2.6GHz）与北斗一代卫星导航系统干扰隔离要求考虑北斗系统终端的移动性，其所受到的干扰为瞬态干扰，因此从整体看，5G NR与北斗系统基本满足共存的要求。为规避对北斗系统终端的干扰，除增强北斗系统终端的抗干扰能力外，建议综合采取以下干扰缓解工程措施： ①5G NR基站选址及建设时，保证周围一定范围内没有用户活动。 ②通过网络优化实现5G NR网络的良好覆盖，避免5G NR基站和终端以最大功率发射。（2）5G NR与航空无线电导航系统的干扰协调航空无线电导航业务属于重要的无线电业务，根据《中华人民共和国无线电管理条例》规定，在导航雷达周围应设置电磁环境保护区。保护区范围由各地无线电管理机构协调相关单位，结合当地地理地形等因素确定。从干扰规避的角度，干扰保护区的范围在视距范围外，且大于850米。除设置电磁环境保护区外，为规避对5G NR与导航雷达的干扰，建议综合采取以下干扰缓解工程措施： ①提高5G NR基站在2700~2900MHz的抗阻塞指标。 ②5G NR天线最大辐射方向严禁朝向导航雷达。

隔离度计算

直放站建设中隔离度问题的几点考虑深圳市国人通信有限公司张学工丁天文摘要：隔离度是无线同频直放站应用中非常重要的工程调整参数，在不同的应用中有着不同的调整，如果不注意，会对网络造成很大影响。本文根据实际应用的情况，总结了几种对隔离度调整的概念及方法，希望对使用直放站有所帮助。关键词：直放站建设隔离度调整方法隔离度定义为直放站输入端口信号对输出端口信号的衰减度，是功率之比，单位dB。隔离度是同频无线直放站建设中极为关键的因素，也是其它直放站调试中所必需注意的指标。针对在不同应用中的隔离度问题，本文将从四个方面进行分析，以求得到关于隔离度参数调整的一般方法。 1．无线同频直放站的隔离度问题无线同频直放站采用同频放大转发的技术，施主天线和重发天线之间收到和发送的信号频率是一致的，又在开放的环境下收发信号，必然存在着信号的空间耦合。如果这种耦合度不控制在一定的范围之内，就有可能引起直放站设备的自激，这将对整个网络造成影响。降低耦合的重要方法是提高隔离度。因此也可以说隔离问题是用好同频无线直放站的关键问题。 1．1 无线同频直放站的隔离度的定义及测试无线同频直放站的隔离度是指直放站的信号输入端口对信号输出端信号

的抑制度（或衰减度），它取决于施主天线和重发天线间的相对位置，也同天线的方向角、前后比等参数有关，由于直放站的上行频率和下行频率之间差别不大，所以上行隔离度和下行隔离度可以近似看成相同。在工程现场，多采用信号源加上频谱分析仪的方法现场测试，可以很方便的得到两个天线间的隔离度。 1．2自激的产生及同隔离度的关系图1 同频无线直放站产生自激原理图无线同频直放站在应用中最容易出现的问题就是自激，当系统内出现正反馈环路时，就会出现自激，如图1所示。这是自激产生原理图，施主天线从施主基站接收频率为f1的下行信号，经增益为G的直放站放大后，由重发天线发射出去（同频信号f1）。一部分信号再经过转发天线的后瓣（旁瓣）耦合到施主天线的后瓣（旁瓣），再由直放站放大。这样无线同频直放站就形成一个潜在的正反馈环路，测试和实践验证，当该环路满足下列关系式时直放站才能稳定而可靠工作，不会产生自激。 I－G≥15 （公式1）

HFSS仿真2×2矩形贴片天线阵

HFSS 仿真2×2线极化矩形微带贴片天线阵微带天线以其体积小、重量轻、低剖面等独特的优点，在通信、卫星电视接收、雷达、遥感等领域得到广泛应用，它一般工作在100MHz-100GHz 宽广频域的无线电设备中，而矩形微带天线是微带天线最常用的辐射单元，它是一种谐振型天线，通常在谐振频率附近工作。C 波段，是频率在4—8GHz 的无线电波，通常的上行频率范围为—，下行频率范围为—。雷达天线具有将电磁波聚成波束的功能，定向地发射和接收电磁波。本实验采用设计了一款工作于C 波段中心频率在的矩形贴片线极化微带雷达天线阵列，根据理论经验公式初步计算出矩形微带贴片天线的尺寸，然后在里建模仿真，根据仿真结果反复调整天线的尺寸，对天线的结构进行优化，直到天线的中心频率为为止。 1 单个侧馈贴片天线的仿真矩形贴片天线的设计导波波长g λ，矩形贴片天线的的有效长度e L 2/g e L λ= ， e g ελλ/ 0= 有效介电常数为e ε，r ε为介质的介电常数 2 1 121212 1- ?? ? ?? +-+ += w h r r e εεε 矩形贴片的实际长度为L ， L=e L －2L ?=e ελ2 /0－2L ?= e f c ε02－2L ? 0f 天线的实际频率，L ?微带天线等效辐射缝隙的长度 ()()()()8.0/258.0264.0/3.0412.0+-++=?h W h W h L e e εε 矩形贴片的宽度为W 2 1 0212- ?? ? ??+=r f c W ε

基片尺寸取： g L LG λ2.0+≥ ，g W WG λ2.0+≥ 介质板材为Rogers RT/duroid 5880，其相对介电常数r ε=，厚度h=2mm ，损耗角正切为。在设计过程中，我们假设贴片、微带线的厚度t 与基片厚度相比可以忽略不计，即 005.0/≤h t ，在设计过程中，我们令t=0。计算矩形贴片天线的尺寸（1）矩形贴片的宽度由C=×108 m/s, 0f =，r ε=，可以计算出矩形微带天线贴片的宽度。 W=0.02062m=20.62mm （2）有效介电常数e ε 把h=2mm ，W=20.62mm ，r ε=代入，计算出有效介电常数。 e ε= （3）辐射缝隙的长度把h=2mm ，W=20.62mm ，e ε=代入，可以计算出天线的辐射缝隙的长度L ?。 L ?=1.01mm （4）矩形贴片的长度把C=×108 m/s, 0f =，e ε=，L ?=1.01mm 代入，可计算出天线矩形贴片的长度。 L=15.69mm （5）参考地的长度LG 和宽度WG 把C=×108 m/s, 0f =，e ε=代入，可算出导波波长g λ。 g λ=35.42mm LG=22.77mm WG=27.70mm （6）估算天线的输入阻抗由于介质板材Rogers RT/duroid 5880有一定的损耗，所以在计算微带天线的输入阻抗

14元阵列天线方向图及其MATLAB仿真

阵列天线方向图及其MATLAB 仿真 1设计目的 1.了解阵列天线的波束形成原理写出方向图函数 2.运用MATLAB 仿真阵列天线的方向图曲线 3.变换各参量观察曲线变化并分析参量间的关系 2设计原理阵列天线：阵列天线是一类由不少于两个天线单元规则或随机排列并通过适当激励获得预定辐射特性的特殊天线。阵列天线的辐射电磁场是组成该天线阵各单元辐射场的总和—矢量和由于各单元的位置和馈电电流的振幅和相位均可以独立调整，这就使阵列天线具有各种不同的功能，这些功能是单个天线无法实现的。在本次设计中，讨论的是均匀直线阵天线。均匀直线阵是等间距，各振源电流幅度相等，而相位依次递增或递减的直线阵。均匀直线阵的方向图函数依据方向图乘积定理，等于元因子和阵因子的乘积。二元阵辐射场：式中：类似二元阵的分析，可以得到N 元均匀直线振的辐射场：令，可得到H 平面的归一化方向图函数，即阵因子的方向函数：式中：ζφθψ+=cos sin kd 均匀直线阵最大值发生在0=ψ 处。由此可以得出 ])[,(212121ζθθθ?θj jkr jkr m e r e r e F E E E E --+=+=12 cos ),(21jkr m e F r E E -=ψ?θθζ φθψ+=cos sin kd ∑-=+-=10)cos sin (),(N i kd ji jkr m e e r F E E ζ?θθ?θ2πθ=)2/sin()2/sin(1)(ψψψN N A =kd m ζ?-=cos

这里有两种情况最为重要。 1.边射阵，即最大辐射方向垂直于阵轴方向，此时，在垂直于阵轴的方向上，各元观察点没有波程差，所以各元电流不需要有相位差。 2.端射振，计最大辐射方向在阵轴方向上，此时0=m ?或π，也就是说阵的各元电流沿阵轴方向依次超前或滞后kd 。 3设计过程本次设计的天线为14元均匀直线阵天线，天线的参数为：d=λ/2，N=14相位滞后的端射振天线。基于MATLAB 可实现天线阵二维方向图和三维方向图的图形分析。 14元端射振天线H 面方向图的源程序为： a=linspace(0,2*pi); b=linspace(0,pi); f=sin((cos(a).*sin(b)-1)*(14/2)*pi)./(sin((cos(a).*sin(b)-1)*pi/2)*14); polar(a,f.*sin(b)); title('14元端射振的H 面方向图，d=/2,相位=滞后'); 得到的仿真结果如图所示： 14元端射振天线三维方向图的源程序为： y1=(f.*sin(a))'*cos(b); z1=(f.*sin(a))'*sin(b); x1=(f.*cos(a))'*ones(size(b)); surf(x1,y1,z1); 2 π?±=m

系统间隔离度及天线间距计算举例

WLAN 系统中和共址时天线之间的最小间距计算（版权所有）我们选取以下模型来计算 WLAN 系统隔离度和室内分布中和共址时天线之间的最小间距干扰站 y y 被干扰站图1两牛对W214扰校型在这个模型中，从干扰源基站的功放输出的信号首先被发送滤波器滤波，然后因两个基站间有一定的隔离而得到相应的衰减，最后被受干扰基站的接收机所接收。到达被干扰基站的天线端的杂散干扰功率可以表示： lb 二Ptxamp-Patte nutio n-lisolatio n+10*lg(BW1/BW2) 变形得： Iisolatio n=Ptxamp-Patte nutio n-Ib+10*lg(BW1/BW2) 其中: I 旳发找火亦干脱电平计以法L 卜旳千祝电平的干九毗平

isolation :天线隔离度(dB) Ptxamp：干扰源功放输出杂散功率指标(dBm) Patte nuation:限带滤波器带外衰减 lb :允许最大杂散干扰(杂散干扰不应该大于带内总的热噪声Pn) BW1：被干扰基站信号带宽 BW2:干扰信号可测带宽 ( 1 )计算WLAN 频段和频段工作信道带宽内总的热噪声功率。 WLAN频段工作信道带宽为22MHz,因此WLAN频段工作信道带宽内总的热噪声功率: Pn=-174dBm+10lg(22 ^HZ)=-101dBm WLAN频段工作信道带宽为20MHz,因此WLAN频段工作信道带宽内总的热噪声功率: Pn=-174dBm+10lg(20 ^HtQ二-101dBm (取值四舍五入,实际计算值均小于-101dBm) 则lb= Pn=-101dBm 2)根据我国无委型号核准测试标准, WLAN 杂散指标为-30dBm/MHz；则:干扰源功放输出杂散功率指标: Ptxamp() =22 MHz &30dBm/MHz) =( 10lg22-30) dBm=-17 dBm Ptxamp ()=20 MHz x(-30dBm/MHz) = (10lg22-30) dBm=-17 dBm (取值四舍五入,实际计算值均小于-17 dBm) 则Ptxamp=-17 dBm (3)常用WLAN设备的限带滤波器带外衰减Pattenuation为80dB 4) 10*lg(BW1/BW2)

天线隔离度

1.各系统之间的干扰分析 1.1. 需考虑的干扰类型由于各系统需要共址建设，为了保证各系统间不至于互相影响，需要对各系统间的干扰情况进行分析。从形成机理的角度，系统之间的干扰可以分为杂散辐射、接收机互调干扰和阻塞干扰（由于一般系统之间的间隔频率可以大约工作带宽数倍，所以系统间一般不容易出现邻频干扰）。 1）杂散辐射（Spurious emissions）由于发射机中的功放、混频、滤波等器件工作特性非理想，会在工作带宽以外较宽的范围内产生辐射信号分量（不包括带外辐射规定的频段），包括电子热运动产生的热噪声、各种谐波分量、寄生辐射、频率转换产物以及发射机互调等。3GPP 将该部分信号通归为杂散辐射，因为其分布带宽很广，也有文献称为宽带噪声（Wideband Noise）。邻频干扰和杂散辐射不同，邻频干扰中所考虑的干扰发射机泄漏信号指的是：被干扰接收机所处频段距离干扰发射机工作频段较近，但尚未达到杂散辐射的规定频段的情况；根据3GPP TS25.105，杂散辐射适用于指配带宽以外、有效工作带宽2.5倍以上的频段；当两系统的工作频段相差带宽2.5倍以上时，滤波器非理想性将主要表现为杂散干扰。 2）接收机互调干扰包括多干扰源形成的互调、发射分量与干扰源形成的互调（TxIMD）、交叉调制（XMD）干扰3种。多干扰源形成的互调是由于被干扰系统接收机的射频器件非线性，在两个以上干扰信号分量的强度比较高时，所产生的互调产物。发射分量与干扰源形成的互调是由于双工器滤波特性不理想，所引起的被干扰系统发射分量泄漏到接收端，从而与干扰源在非线性器件上形成互调。交叉调制也是由于接收机非线性引起的，在非线性的接收器件上，被干扰系统的调幅发射信号，与靠近接收频段的窄带干扰信号相混合，将产生交叉调制。 3）阻塞干扰阻塞干扰并不是落在被干扰系统接收带宽内的，但由于干扰信号功率太强，而将接收机的低噪声放大器（LNA）推向饱和区，使其不能正常工作。被干扰系统可允许的阻塞干扰功率一般要求低于LNA的1dB压缩点10dB。由于互调干扰主要出现在：有两个以上不同的频率作用于非线性电路或器件时，将由这两个频率互相调制而产生新的频率，若这个新频率正好落于某一个信道而为工作于该信道的接收机所接收时，此时所构成的接收机的干扰。本次共址建设的多个系统只是共用铁塔、机房等公共设施，收发信机间并不共用电路或器件，所以不会直接共同作用在非线性器件上，间接落在某系统非线性器件上的不同频率分量一般强度不高，产生的新频率分量较微弱。而且，互调干扰产物与各频率分配有关，可以通过频率规划（所分配频段内的频率调整），避免互调产物落在被干扰系统工作频点上。所以，本方案可以不考虑互调干扰，重点分析杂散干扰和阻塞干扰，并且按照两者中受限的一种，分析共址时的干扰抑制方案；由于基站发射功率大、接收灵敏度高，所以本例中多系统共址时主要考虑基站与基站之间的干扰。

收发天线隔离度

收发天线隔离度？在安装天线时, 一般要求天线的水平隔离度约为 5 λ至10 λ, 垂直隔离度约为 1 λ。 GSM系统中天线隔离度为避免交调干扰，GSM基站的收、发信机必须有一定的隔离，Tx-Rx：30dB；Tx-Tx：30dB。这同样适用于GSM900和GSM1800共站址的系统。天线隔离度取决于天线辐射方向图和空间距离及增益，通常不考虑电压驻波比引入的衰减。其计算如下：垂直排列布置时，Lv=28+40lg(k/ ) (dB) 水平排列布置时，Lv=22+20lg(d/ )-(G1+G2)-(S1+S2) (dB) 其中，Lv为隔离度要求，λ为载波的波长k为垂直隔离距离，d为水平隔离距离，G1、G2 分别为发射天线和接收天线在最大辐射方向上的增益（dBi），S1 、S2 分别为发射天线和接收天线在90°方向上的副（dBp，相对于主波束，取负值）。通常65°扇形波束天S约为-18dBp，90°扇形波束天线约为-9dBp，120°扇形波束S约为-7dBp，这可以根据具体的天线方向图来确定。采用全向天线时，S为0。 GSM900和GSM1800两系统天线支架应满足以下要求：定向天线同一系统内，同扇区两天线水平隔离间距≥4m；不同扇区两天线水平间距≥0.5m；两系统间，同扇区两天线同方向时，天线水平隔离间距≥1m；天线垂直隔离间距≥0.5 米；天线底部距楼顶围墙≥0.5米；天线下沿和天线面向方向上楼顶的连线与水平方向的夹角>150；全向天线天线水平间距≥10米或天线垂直间距≥0.5米；天线下沿距楼顶围墙≥0.5米 ●水平隔离度Lh是收发信天线在水平间隔距离上产生的空间损耗，表示公式如下: Lh=22.0+20lg(d/λ)-(Gt+Gr)+(Dt+Dr) 其中:22.0为传播常数;d为收发天线水平间隔(m);λ为天线工作波长(m);Gt、Gr分别为发射和接收天线的增益(dB);Dt、Dr分别为发射和接收天线的水平方向性函数造成的损耗,具体数值可以在天线方向图中查得，当收发天线夹角为180°时，方向性损耗即为天线的前后比。 ●垂直隔离度Lv是收发信天线在垂直间隔距离上产生的空间损耗，表示公式如下:

天线隔离度要求.docx

精品文档 1、LTE-D频段天线隔离度要求 : GSM/DCS符合 3GPP TS 05.05 V8.20.0 （2005-11 ）规范要求时， TD-LTE 线阵和GSM/DCS定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂直隔离方式，垂直距离≥ 1.8 m ； GSM/DCS符合 3GPP TS 45.005 V9.1.0 (2009-11)规范要求时，TD-LTE 线阵和GSM/DCS定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥0.5m，垂直距离≥0.3m。 TD-LTE线阵和 CDMA 1X定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂直隔离方式，垂直距离≥ 2.7m。 TD-LTE 线阵和 CDMA2000定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂直隔离方式，垂直距离≥ 2.7m。 TD-LTE线阵和 WCDMA定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥0.5m，垂直距离≥ 0.2m TD-LTE与 TD-SCDMA隔离要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥0.5m，垂直距离≥ 0.2m。 2、LTE-F 频段天线隔离度要求 : TD-LTE 线阵和 GSM/DCS定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥ 0.5m，垂直距离≥ 0.3m。 TD-LTE 线阵和 CDMA 1X定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂直隔离方式，垂直距离≥ 2 m。 TD-LTE 线阵和 CDMA2000定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂直隔离方式，垂直距离≥ 3 m。 TD-LTE线阵和 WCDMA定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离 ≥ 0.5m，垂直距离≥ 0.2m。 3、GPS 天线安装位置应高于其附近金属物，与附近金属物水平距离大于等于 1.5 米,两个或多个 GPS天线安装时要保持 2 米以上的间距 4、不同扇区的天线之间间距应在 2 米以上； a) 铁塔顶平台安装全向天线时，天线水平间距必须大于4m。 b) 全向天线安装于铁塔塔身平台上时，天线与塔身的水平距离应大于3m。 c)同平台全向天线与其它天线的间距应大于 1.5m。 d)上下平台全向天线的垂直距离应大于1m。5、定向天线同一小区两单极化天线在辐射方向上间距应大于 4m。（最小不小于 3.5m）相邻小区间两天线间距应大于 0.5m。上下平台间天线垂直分极距离应大于 1m。 900MHz天线和 DCS1800MHz天线安装与同一平台上时，天线水平间距应大于 1m。微波天线与 GSM天线安装于同一平台上时，微波天线朝向应处于 GSM同一小区两天线之间。

元阵列天线方向图及其MATLAB仿真

阵列天线方向图及其MATLAB 仿真 1设计目的 1.了解阵列天线的波束形成原理写出方向图函数 2.运用MATLAB 仿真阵列天线的方向图曲线 3.变换各参量观察曲线变化并分析参量间的关系 2设计原理阵列天线：阵列天线是一类由不少于两个天线单元规则或随机排列并通过适当激励获得预定辐射特性的特殊天线。阵列天线的辐射电磁场是组成该天线阵各单元辐射场的总和—矢量和由于各单元的位置和馈电电流的振幅和相位均可以独立调整，这就使阵列天线具有各种不同的功能，这些功能是单个天线无法实现的。在本次设计中，讨论的是均匀直线阵天线。均匀直线阵是等间距，各振源电流幅度相等，而相位依次递增或递减的直线阵。均匀直线阵的方向图函数依据方向图乘积定理，等于元因子和阵因子的乘积。二元阵辐射场：式中：类似二元阵的分析，可以得到N 元均匀直线振的辐射场：令，可得到H 平面的归一化方向图函数，即阵因子的方向函数： ])[,(212121ζθθθ?θj jkr jkr m e r e r e F E E E E --+=+=12 cos ),(21jkr m e F r E E -=ψ?θθζ φθψ+=cos sin kd ∑-=+-=10)cos sin (),(N i kd ji jkr m e e r F E E ζ?θθ?θ2 πθ=) 2/sin() 2/sin(1)(ψψψN N A =

式中：ζφθψ+=cos sin kd 均匀直线阵最大值发生在0=ψ 处。由此可以得出这里有两种情况最为重要。 1.边射阵，即最大辐射方向垂直于阵轴方向，此时，在垂直于阵轴的方向上，各元观察点没有波程差，所以各元电流不需要有相位差。 2.端射振，计最大辐射方向在阵轴方向上，此时 0=m ?或π，也就是说阵的各元电流沿阵轴方向依次超前或滞后kd 。 3设计过程本次设计的天线为14元均匀直线阵天线，天线的参数为：d=λ/2，N=14相位滞后的端射振天线。基于MATLAB 可实现天线阵二维方向图和三维方向图的图形分析。 14元端射振天线H 面方向图的源程序为： a=linspace(0,2*pi); b=linspace(0,pi); f=sin((cos(a).*sin(b)-1)*(14/2)*pi)./(sin((cos(a).*sin(b)-1)*pi/2)*14); polar(a,f.*sin(b)); title('14元端射振的H 面方向图，d=/2,相位=滞后'); 得到的仿真结果如图所示： kd m ζ?-=cos 2π ?±=m

WCDMA共站址天线安装隔离度要求

WCDMA共站址天线安装隔离度要求概述随着运营商的增加和新移动系统的应用，同一站点出现几种制式共存的情况也将大大增加，由于基站天线的距离近，不同系统之间将产生干扰，如何避免、减少不同系统共站址时相互之间的干扰就成为一个突出的问题。共站址干扰主要是由一个系统基站天线发射的（杂散、互调）信号被（同站址）另一个系统基站天线接收到，而形成了干扰（或阻塞）。根据WCDMA与其它移动系统的隔离度要求，本文给出了共站址时WCDMA天线的安装要求，可作为共基站建设时天线安装的指导或建议。 1 共站址隔离度分析 1.1 WCDMA BS与其它系统共站址协议分析根据文献[1]~[5]，WCDMA与GSM 900MHz、DCS 1800MHz、PHS BS、CDMA2000 BS 或TD-SCDMA BS共站址时，考虑其它系统杂散对WCDMA接收灵敏度的影响小于0.1dB，得到的隔离度要求如下表所示：表1根据协议WCMDA与其它系统共站址时隔离度要求根据协议分析，由上表可以看出，WCDMA和其它系统基站基本不可能做到共站址。如果要共站址，必须对其它系统基站在WCDMA接收频段的杂散辐射进行滤波。 1.2 WCDMA BS与其它系统共站址建议值表2WCMDA与其它系统共站址时隔离度建议值

说明：根据协议WCDMA与GSM、DCS、CDMA2000系统间要求的隔离度非常高，在实际情况中，一般要求隔离度在40dB以上，所用60dB是考虑到可能各家的GSM、DCS、CDMA2000系统设备杂散不一致而留了干扰余量。 2 共站址天线安装要求 2.1 各种系统所使用的天线情况各系统频段内天线均包括： 1．全向单极化：增益11dBi（GSM、DCS、CDMA、WCDMA），10dBi（PHS） 2．定向单极化：水平波瓣宽度65°、90°，增益15dBi（GSM、DCS、CDMA、WCDMA），增益18dBi（DCS，WCDMA） 3．定向双极化：水平波瓣宽度65°，增益15dBi（GSM、DCS、CDMA、WCDMA），增益18dBi（DCS，WCDMA）其中PHS系统是如下的形式：由多个天线单元构成，天线的下倾角比较大，一般在100以上。 2.2 需要考虑的各种组合方式 1．WCDMA全向天线与其它系统全向天线间： WCDMA－GSM WCDMA－DCS WCDMA－CDMA WCDMA－PHS WCDMA－WCDMA 由于只考虑WCDMA系统与其它系统的隔离度，不考虑其它系统之间的要求。 2．WCDMA全向天线与其它系统定向天线间： WCDMA－GSM WCDMA－DCS WCDMA－CDMA WCDMA－WCDMA

大型阵列天线的等效仿真计算

大型阵列天线的等效仿真计算 Equivalent Source Simulation Method For Large-scale Antenna Array 于嘉嵬周成哲 (成都中电锦江、成都、610051) 摘要: 阵列天线的仿真是典型的电大尺寸问题。由于规模大，如果采用全波方法计算时间长，需要大量的计算资源。Altair公司的FEKO软件的等效源技术可快速、精确计算阵列天线。本文介绍了此方法在一大型阵列天线仿真中的应用。关键词:阵列天线FEKO等效源技术 Abstract:The simulation of antenna array is electrically large problem typically. Due to the large number of element, the simulation of antenna array usually requires large computational resources. FEKO from Altair provides equivalent source technology which can be used to simulate antenna array fast and accurately. In this paper, one large-scale antenna array is simulated by this method. Key words: Antenna array, FEKO, Equivalent source 1 概述阵列天线是由不少于2个天线单元规则或随机排列,并通过适当激励获得预定辐射特性的1类特殊天线.阵列可由各种类型的天线组成,数目可以是2个甚至几十万个.通过选择和优化阵单元的结构形态、排列方式和馈电幅相特性,阵列天线能够实现单个天线难以提供的优异特性,如更高的增益、方位分辨率、系统信噪比等指标,因此在雷达和通信等领域被广泛地应用。 2 等效源技术精确计算阵列天线阵列天线的仿真计算规模较大，计算时间长，往往需要耗费大量的计算资源。阵列天线规模如果较小，用常规的建模计算尚可实现，当计算规模达到一定程度时，往往需要用到等效法进行计算。本文提供了一种针对大型面阵行之有效的等效计算方法。总体思路如下：建立一个和全阵排布规律一样的小阵，计算小阵中各个天线单元的方向图，用小阵中各个单元的方向图作为等效源按照全阵的排布规律进行排布，对排布好的阵列进行仿真计算，得出计算结果。本文用等效法计算一个64×64个喇叭单元组成的阵列天线。

基于HFSS的Ka波段微带阵列天线仿真

1前言 Ka波段微带天线是指工作频段在26-40GHz，波长范围在1.11-0.75cm的微带天线。鉴于Ka频段具有可用带宽宽、干扰少、设备体积小等优点，Ka波段天线在空间方面主要应用于卫星通信。在全球信息基础设施中，Ka波段卫星发挥着至关重要的作用，能够向最终用户提供各种经济实惠的实时网络服务，例如高速互联网接入、远程教育、远程诊断以及电视娱乐等。因此，Ka波段天线具有不可替代的重要作用。而Ka波段微带天线以其重量轻、剖面小、设计灵活、成本低廉且易和MIC、MMIC等电路相集成等优点应用于各种通信系统，并且已广泛应用于军事领域，例如雷达、导弹制导、引信等方面[1-3]。目前，Ka波段微带天线在空间方面主要应用于卫星通信、飞机上的通信及警报设备、飞船与地面的通信等。另外，在宇宙空间方面主要应用于资源探测。在地面应用主要针对地面通信或对空中飞行物的定位、定向等。例如地面无线通信、飞机测高、机场管理、环境监测、汽车防撞雷达医疗设备、卫星电视接收等。本文对Ka波段微带天线进行仿真设计，对微带天线单元、T型接头的微带天线阵列天线进行了分析，仿真了天线S参数和方向图等特性。 2微带阵列天线仿真设计 2.1天线单元设计利用HFSS仿真设计微带天线单元。选取天线结构如图1所示。使用Rogers RT/duriod ε=，厚度h=0.245的介质基片。根据参考文献[1]，考虑f0=35.125GHz，5880介电常数 2.2 r 且取得低极化电平的限制为W/L=1.5，故先选取W=3.8mm，L=2.6mm。微带馈线特性阻抗选择为94Ω，馈线宽度为0.238mm。馈电位置选择在微带贴片的边缘位置馈电。图1 微带天线单元图2 微带天线单元S11仿真结果

天线隔离度要求

1、LTE-D频段天线隔离度要求: GSM/DCS符合3GPP TS 05.05 V8.20.0（2005-11）规范要求时，TD-LTE线阵和GSM/DCS定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂直隔离方式，垂直距离≥1.8 m； GSM/DCS符合3GPP TS 45.005 V9.1.0 (2009-11)规范要求时，TD-LTE线阵和GSM/DCS定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥0.5m，垂直距离≥0.3m。 TD-LTE线阵和CDMA 1X定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂直隔离方式，垂直距离≥2.7m。 TD-LTE线阵和CDMA2000定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂直隔离方式，垂直距离≥2.7m。 TD-LTE线阵和WCDMA定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥0.5m，垂直距离≥0.2m TD-LTE与TD-SCDMA隔离要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥0.5m，垂直距离≥0.2m。 2、LTE-F频段天线隔离度要求: TD-LTE线阵和GSM/DCS定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥0.5m，垂直距离≥0.3m。 TD-LTE线阵和CDMA 1X定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂直隔离方式，垂直距离≥2 m。 TD-LTE线阵和CDMA2000定向天线之间间距要求：并排同向安装时，建议采用垂直隔离方式，垂直距离≥3 m。 TD-LTE线阵和WCDMA定向天线之间间距要求：并排同向安装时，水平隔离距离≥0.5m，垂直距离≥0.2m。 3、GPS 天线安装位置应高于其附近金属物，与附近金属物水平距离大于等于1.5米,两个或多个GPS天线安装时要保持2米以上的间距 4、不同扇区的天线之间间距应在2米以上； b)全向天线安装于铁塔塔身平台上时，天线与塔身的水平距离应大于3m。 c)同平台全向天线与其它天线的间距应大于1.5m。 d)上下平台全向天线的垂直距离应大于1m。 5、定向天线同一小区两单极化天线在辐射方向上间距应大于4m。（最小不小于3.5m）相邻小区间两天线间距应大于0.5m。上下平台间天线垂直分极距离应大于1m。 900MHz天线和DCS1800MHz天线安装与同一平台上时，天线水平间距应大于1m。微波天线与GSM天线安装于同一平台上时，微波天线朝向应处于GSM同一小区两天线之间。直放站中的施主天线和重发天线应满足水平距离≥30 m，垂直距离≥15 m。

手把手教你天线设计——用MA AB仿真天线方向图

手把手教你天线设计—— 用MATLAB仿真天线方向图吴正琳天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。这就是天线的互易定理。天线的基本单元就是单元天线。 1、单元天线对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子。对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子。

1.1用MATLAB画半波振子天线方向图主要是说明一下以下几点： 1、在Matlab中的极坐标画图的方法： polar(theta,rho,LineSpec)； theta：极坐标坐标系0-2*pi rho：满足极坐标的方程 LineSpec：画出线的颜色 2、在方向图的过程中如果rho不用abs(f)，在polar中只能画出正值。也就是说这时的方向图只剩下一半。 3、半波振子天线方向图归一化方程： Matlab程序： clear all lam=1000;%波长 k=2*pi./lam;

圆极化天线交叉极化隔离度与轴比间的关系

对于圆极化或线极化通信制式的地面站天线来说，国际卫星（INTELSAT)组织有一些强制性技术要求。例如，其中要求线极化地面站天线交叉极化隔离度XPD >=30dB；而对于圆极化地面站天线： 1. 当地面站天线口径D>=4.5m时，要求天线交叉极化隔离度XPD不低于30.7dB（相当于天线轴比AR不大于1.06或0.5dB）； 2.当地面站天线口径 2.5m<= D <=4.5m时，要求天线交叉极化隔离度XPD 不低于27.3dB（相当于天线轴比AR不大于1.09或0.75dB）； 3.当地面站天线口径 D <=2.5m时，要求天线交叉极化隔离度XPD不低于17.7dB（相当于天线轴比AR不大于1.3或2.28dB）。上面讲到了天线交叉极化隔离度XPD，天线轴比AR，以及轴比AR的两种表达形式。对于线极化地面站天线，由于天线是发射或接受线极化电磁波，没有轴比问题，所以只提交叉极化隔离度；而圆极化地面站天线是发射或接受圆极化电磁波，所以既要用交叉极化隔离度，还可以用天线轴比。实际上轴比和交叉极化隔离度是相关的，知道了轴比就可以求出交叉极化隔离度，当然知道了交叉极化隔离度也可以求出轴比。如以下公式： (1) 其中R表示以dB为单位的轴比。天线轴比一般用的最多有两种表示（还有用角度表示，但用的很少），一种是以dB 为单位的R表示，或者一种是无单位的b表示。前者一般在试验室测试很方便，所以研制生产人员用的较多。二者换算关系如下： (2) 轴比还可以用角度表示： R=20lg{ ( 1+sin Δ )/（ 1-sin Δ） } （3） b= ( 1+sin Δ )/（ 1-sin Δ） (4) 其中Δ = 0～90°(要用弧度表示) 由（1），（2）,)式可以算出常用的几种数据：轴比 b 1.06 1.09 1.3 轴比 R(dB） 0.506124 0.7485 2.2788

天线隔离

1.各系统之间的干扰分析 1.1.需考虑的干扰类型由于各系统需要共址建设，为了保证各系统间不至于互相影响，需要对各系统间的干扰情况进行分析。从形成机理的角度，系统之间的干扰可以分为杂散辐射、接收机互调干扰和阻塞干扰（由于一般系统之间的间隔频率可以大约工作带宽数倍，所以系统间一般不容易出现邻频干扰）。 1）杂散辐射（Spurious emissions）由于发射机中的功放、混频、滤波等器件工作特性非理想，会在工作带宽以外较宽的范围内产生辐射信号分量（不包括带外辐射规定的频段），包括电子热运动产生的热噪声、各种谐波分量、寄生辐射、频率转换产物以及发射机互调等。3GPP将该部分信号通归为杂散辐射，因为其分布带宽很广，也有文献称为宽带噪声（Wideband Noise）。邻频干扰和杂散辐射不同，邻频干扰中所考虑的干扰发射机泄漏信号指的是：被干扰接收机所处频段距离干扰发射机工作频段较近，但尚未达到杂散辐射的规定频段的情况；根据3GPP TS25.105，杂散辐射适用于指配带宽以外、有效工作带宽2.5倍以上的频段；当两系统的工作频段相差带宽2.5倍以上时，滤波器非理想性将主要表现为杂散干扰。 2）接收机互调干扰包括多干扰源形成的互调、发射分量与干扰源形成的互调（TxIMD）、交叉调制（XMD）干扰3种。多干扰源形成的互调是由于被干扰系统接收机的射频器件非线性，在两个以上干扰信号分量的强度比较高时，所产生的互调产物。发射分量与干扰源形成的互调是由于双工器滤波特性不理想，所引起的被干扰系统发射分量泄漏到接收端，从而与干扰源在非线性器件上形成互调。交叉调制也是由于接收机非线性引起的，在非线性的接收器件上，被干扰系统的调幅发射信号，与靠近接收频段的窄带干扰信号相混合，将产生交叉调制。 3）阻塞干扰阻塞干扰并不是落在被干扰系统接收带宽内的，但由于干扰信号功率太强，而将接收机的低噪声放大器（LNA）推向饱和区，使其不能正常工作。被干扰系统可允许的阻塞干扰功率一般要求低于LNA的1dB压缩点10dB。由于互调干扰主要出现在：有两个以上不同的频率作用于非线性电路或器件时，将由这两个频率互相调制而产生新的频率，若这个新频率正好落于某一个信道而为工作于该信道的接收机所接收时，此时所构成的接收机的干扰。本次共址建设的多个系统只是共用铁塔、机房等公共设施，收发信机间并不共用电路或器件，所以不会直接共同作用在非线性器件上，间接落在某系统非线性器件上的不同频率分量一般强度不高，产生的新频率分量较微弱。而且，互调干扰产物与各频率分配有关，可以通过频率规划（所分配频段内的频率调整），避免互调产物落在被干扰系统工作频点上。所以，本方案可以不考虑互调干扰，重点分析杂散干扰和阻塞干扰，并且按照两者中受限的一种，分析共址时的干扰抑制方案；由于基站发射功率大、接收灵敏度高，所以本例中多系统共址时主要考虑基站与基站之间的干扰。 1.2.各系统间的隔离度分析为了避免异系统间干扰影响通信质量，一般要求不同系统的收发天线之间的耦合损耗大于发生会产生系统间干扰的最小门限，该耦合损耗就是隔离度。考虑到不同型号、厂家、批次的设备在干扰抑制指标和滤波性能上可能存在的差异，在规划中主要按照体制标准所要求的规范值核算隔离度要求，以保证达到标准要求的设备都可以满足设计场景下的共址。

天线隔离度要求

硬件安装目录目录附录 B 天线安装间距要求......................................................................................................B-1 B.1 全向天线安装间距要求......................................................................................................B-1 B.2 定向天线安装间距要求......................................................................................................B-2

附录 B 天线安装间距要求 B.1 全向天线安装间距要求按全向天线隔离度为30dB考虑，天线间距要求如表B-1所示。表B-1全向天线安装距离的要求天线类型垂直间距水平间距备注 GSM900： TX-TX，TX-RX ≥0.5m 增益<10dBi：≥4m 增益>10dBi：≥5m 天线距塔体2m 一般接收天线高于发射天线架设 GSM1800： TX-TX，TX-RX ≥0.3m 增益<10dBi：≥2m 增益<10dBi：≥2.5m 天线距塔体2m 一般接收天线高于发射天线架设 GSM900+GSM1800： TX-TX，TX-RX ≥0.2m 增益<10dBi：≥2m 增益>10dBi：≥2m 天线距塔体2m 一般接收天线高于发射天线架设分集接收要求： GSM900：RX-RX ------ ≥4m（推荐6m）天线距塔体2m GSM1800：RX-RX ------ ≥2m（推荐3m）天线距塔体2m 注意： z为便于日后扩容，建议严格按照上述天线间距要求架设天线。 z若受安装环境限制，发射天线与接收天线共用同一根天线支架时，可以不考虑天线间的水平间距要求，但必须保证上表的垂直间距为必要条件，绝不允许发射天线和接收天线安装于同一水平面。 z必须保证两天线辐射最大方向之间的夹角大于天线的1/2垂直面半功率角。垂直面半功率角一般取值在4°~12°之间，辐射最大方向之间的夹角一般取值大于7°，增益越高角度越小。 z一般天线越长（天线增益越高），则要求天线之间的间距越大。