什么是智能天线
智能天线是一种安装在基站现场的双向天线，通过一组带有可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性，并可以同时获取基站和移动台之间各个链路的方向特性。
智能天线的原理是将无线电的信号导向具体的方向，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向
DOA(DirectionofArrinal)，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。同时，智能天线技术利用各个移动用户间信号空间特征的差异，通过阵列天线技术在同一信道上接收和发射多个移动用户信号而不发生相
互干扰，使无线电频谱的利用和信号的传输更为有效。在不增加系统复杂度的情况下，使用智能天线可满足服务质量和网络扩容的需要。
目前移动通信基站的天线大部分是全向性的天线，在寻呼移动通信用户时是在覆盖的整个小区寻找，天线的功率和信号强度大部分消耗在传输之中。新型的天线采取分区寻呼的方式，就是把天线的波束分成多个不同角度的分区。智能天线就是在分区传输路径（sectorized transmission path）的概念上发展出来的。智能天线应用了先进的技术，把无线电的信号导向具体的方向，使无线电频谱的利用和信号的传输更为有效。使用的先进技术主要是波束转换技术（switched beam technology）和自适应空间数字处理技术（adaptive spatial digital processing technology）。
——应用波束转换技术的智能天线是在分区的基础上向用户方
向发送多个波束，根据测量各个波束的信号强度跟踪移动用户，能在移动用户移动时逐个转换波束。因此也称为波束转换天线
（switched beam antennas）。把波束分成许多窄波束能使信号增强，并且能较好地抑制干扰，可以使干扰降低很多，提高服务质量。
——波束转换的智能天线系统主要用于模拟移动通信。用于数字移动通信网的是应用自适应数字处理技术的智能天线。
——自适应数字处理技术的智能天线是利用数字信号处理的算
法去测量不同波束的信号强度，因而能动态地改变波束使天线的传输功率集中。应用空间处理技术（spatial processing technology）可以增强信号能力，使多个用户共同使用一个信道。
智能天线利用数字信号处理技术,产生空间定向波束,使天线主波束
对准用户信号到达方向,旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,达到充
分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的. 使用智能
天线将在以下方面提高未来移动通信系统的性能[3 ] : (1) 扩大系统的覆盖区域; (2) 提高系统容量和频谱利用效率; (3) 提高数据传输速率; (4) 降低基站发射功率,节省系统成本,减少信号间干扰
与电磁环境污染.
智能天线技术
智能天线分为两大类:多波束天线和自适应天线阵. 智能天线不同于常规的扇区天线和天线分集方法,通过在基站使用全向收发智能天线,为每个用户提供一个窄的定向波束,使信号在有限的方向区域
发送和接收,充分利用了信号发射功率,降低了信号全向发射带来的
电磁污染与相互干扰. 智能天线采用数字方法实现波束成形, 即数
字波束形成DBF(DigitalBeam Forming) . 图1 为M 元智能
天线的原理图:
向形成天线主波束. 自适应天线阵根据用户信号的不同空间传
播方向能够提供不同的空间信道,有效地克服了干扰对系统的影响.
将自适应天线阵接收到的信号进行加权和合并,使信号与干扰加噪声比最大. 自适应天线阵的所有分支都应具有相近的方向图,而多波束天线的每个天线方向图都不相同. 自适应天线阵有M 重的天线增益而不受扇形失真的影响,并且其M 重的分集增益相关性也足够低.
这些阵列在理论上用M 个天线可完全消除N 个干扰源的影响
( M > N) ,而获得M - N重的增益,对N > M 个干扰也能进行明显的抑制. 代价是每个天线需要一个接收机,并需要以衰落速率(在
2GHz 下以60公里/ 小时移动时大于179Hz) 跟踪天线的加权.
智能天线技术原理及其应用
智能天线技术原理及其应用 一、智能天线技术的原理 智能天线原名自适应天线阵列(AAA,Adaptive Antenna Ar-ray)。最初的智能天线技术主要用于雷达、声纳、抗干扰通信等，用来完成空间滤波和定位，后来被引入移动通信系统中。智能天线通常包括波束转换智能天线(Switched Beam Antenna)和自适应阵列智能天线(Adaptive Array Antennal。智能天线的原理是将无线电的信号导向具体的方向，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向DOA(DirectionofArrlnal)，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。同时，智能天线技术利用各个移动用户间信号空间特征的差异，通过阵列天线技术在同一信道上接收和发射多个移动用户信号而不发生相互干扰，使无线电频谱的利用和信号的传输更为有效。在不增加系统复杂度的情况下，使用智能天线可满足服务质量和网络扩容的需要。总之。自适应阵列智能天线利用基带数字信号处理技术，通过先进的算法处理，对基站的接收和发射波束进行自适应的赋形，从而达到降低干扰、增加容量、扩大覆盖和提高无线数据传输速率的目的。 移动通信信道传输环境较恶劣。实际环境中的干扰和多径衰落现象异常复杂。多径衰落、时延扩展造成的符号间串扰ISI、FDMATDMA系统(如GSM)由于频率复用引入的同信道干扰、CDMA系统中的MAI等都使链路性能、系统容量下降。使用自适应阵列天线技术能带来很多好处，如扩大系统覆盖区域、提高系统容量、提高数据传输速率、提高频谱利用效率、降低基站发射功率、节省系统成本、减少信号间干扰与电磁环境污染等。自适应阵天线一般采用4-16天线阵元结构，在FDD中阵元间距1／2波长，若阵元间距过大，则接收信号彼此相关程度降低：太小则会在方向图形成不必要的栅瓣，故一般取半波长。而在TDD 中，如美国Ar-rayComm公司在PHS系统中的自适应阵列天线的阵元间距为5个波长。间距宽而波束更窄，而PHS系统中采用TDD模式，因而更容易进行定位处理。即使旁瓣多，但由于用户和信道都比较少，因而不会带来不利的影响。阵元分布方式有直线型、圆环型和平面型。自适应天线是智能天线的主要类型，可以实现全向天线，完成用户信号接收和发送。自适应阵天线系统采用数字信号处理技术识别用户信号到达方向，并在此方向形成天线主波束。自适应阵天线根据用户信号的不同空间传播方向提供不同的空间信道，等同于信号有线传输的线缆，有效克服了干扰对系统的影响。虽然天线阵列是射频前端的很重要的设备，但自适应阵列天线技术最重要的部分还在于基带处理部分。基带部分将自适应天线阵接收到的信号进行加权和合并，从而使信号与干扰加噪声比最大。 二、智能天线在移动通信中的应用 第三代移动通信标准组织已经认识到智能天线在降低网络干扰方面的重要作用，因此，在3G标准如WCDMA和CDMA2000中，支持智能天线的条款已经出现，智能天线已成为3G的重要组成部分。
天线的基本参数
1.1天线得基本参数 从左侧得传输线得角度瞧,天线就是一个阻抗(iｍpedance)为Ｚ得2终端电路单元(２-tｅrｍｉｎａl ｃircuit eｌement),其中Z包含得电阻部分(resｉｓｔｉv ｅpｏneｎｔ)被称为辐射电阻(radiａtionｒesｉstａnce,Ｒr);从右侧得自由空间角度来瞧,天线得特征可以用辐射方向图(radiatiｏn paｔteｒn)或者包含场量得不等于天线材料自己得电阻,而就是天线、天线所处得环境(比如温度)方向图。R ｒ 与天线终端得综合结果。 影响辐射电阻Ｒr得还包括天线温度(antｅnnａtemｐｅratuｒｅ,T A)。对于 与天线材料本身得温度一点都没有关系,而就是与自无损天线来说,天线温度T Ａ 由空间得温度有关。确切地说,天线温度与其说就是天线得固有属性,还不如说就是一个取决于天线“瞧到”得区域得参数。从这个角度瞧,一个接收天线可以被视作能遥感测温设备。 辐射电阻Ｒr与天线温度T A都就是标量。另一方面,辐射方向图包括场变量或者功率变量(功率变量与场变量得平方成正比),这两个变量都就是球体坐标θ与Φ得函数。 1.2天线得方向性(D,Dｉreｃｔiviｔy)与增益(G,Ｇaｉｎ) D=4π／ΩA,其中ΩA就是总波束范围(或者波束立体角)、ΩA由主瓣范围(立＋副瓣范围(立体角)Ωm。 体角)Ω Ｍ 如果就是各向同性得(isotropic)天线,则ΩA＝4π,因此Ｄ=１。各向同性天线具有最低得方向性,所有实际得天线得方向性都大于１。 如果一个天线只对上半空间辐射,则其波束范围ΩA＝2π,因此Ｄ=4π/2π=2=３.0１ｄBｉ、 简单短偶极子具有波束范围ΩA=2.6７πsr,与定向性D=１、５(1、76dBi)。 如果一个天线得主瓣在θ平面与Φ平面得半功率波束宽度HＰＢＷ都就是２0度,则D=4πsr/ΩA sr=４1００0ｄeg２/(20ｄeｇ)*(20 deｇ) ≈１03≈20dBi(ｄB ovｅr ｉsｏtrｏｐic)。这意味着,当输入功率相同时,该天线在主瓣方向得辐射功率就是各向同性天线得1０3倍。 天线增益G既考虑天线得方向性,又考虑天线得效率。G=kＤ。只要天线不就是100%损耗,那么G就小于D。ｋ就是天线得效率因子(0≤k≤1)。天线效率只与天线得欧姆电阻损耗有关、在发射状态时,这些电阻损耗使得收到得能量没有被
基站美化天线技术规范
美化天线技术规范
总体概况 随着移动通信的快速发展，城市基站数量不断增多，天线星罗密布，对周围环境带来了一定的负面影响，难以满足对环境美观的要求；同时群众对天线辐射的普遍抗拒心理也导致基站选址建设相当困难，这就要求对天线的安装方案进行特别设计，使之与周围环境协调统一。 美化天线是在尽量不增加传播损耗的情况下，通过一些美学、工艺技术的手段对天线进行伪装，来达到隐蔽的目的。通过采用美化天线，既美化了城市环境，也避免了居民对无线辐射恐惧和抵触，保证通信的覆盖和质量。 经过几年的积累，在美化天线的规范、分类、应用上积累了丰富经验，制定了完善的标准化美化天线体系和定价模式。本手册对美化天线的技术标准、安装验收规范、采购模式等内容进行了梳理，供各分公司参考。 1 建设总体要求 美化天线在满足通信基站工程建设规范要求的基础上，同时需要满足以下原则： (1)技术性原则：在进行天线隐蔽时，首先必须满足无线覆盖的要求，无线信号衰减尽量低，衰减增加不超过1dB。 由于天线需要±30°内的方位角，15°内俯仰角（电调+机械角度）可调整，美化天线的材料和结构对天线调整后的发射性能应没有影响，在天线安装位置的垂直面的正前方不能有金属阻挡。 (2)经济性原则：在进行天线隐蔽时，需要考虑经济效益，尽量选用通用型强、结构简单的隐蔽方案，以节省隐蔽费用。 (3)维护性原则：天线有时需要调整下倾角和方位角以及维护等，天馈线隐蔽方案需要考虑天馈线的维护和扩容的方便。 (4)安全性原则：美化天线要求结构牢固，满足各地风压设计要求。产品应适应全天侯使用，在雨、雪天气及-40℃～70℃温度均可保持良好物理特性；天线罩材料阻燃性好，达到GB8624-1997难燃Ⅰ级。 (5)耐用性原则：要求隐蔽材料经久耐用，耐高温和耐腐蚀，使用寿命不少于10年。
GPS天线安装规范
GPS天线安装规范 1.1 GPS天线的安装 图 1.1GPS天线安装示意图 1）GPS天线固定位置必须放置在避雷针45 o角保护范围内，距离TD天 线抱杆2-3米之间；
2）GPS天线不锈钢管的两侧需要进行防水处理，需要在防水处用黑色扎 带固定并涂抹硅胶； 3）GPS馈线出馈线窗前后都必须接地，自馈线窗每20cm长加一处接地。 当GPS抱杆附近有金属物、避雷等存在时，GPS蘑菇头下方馈线要接地。 1.2 馈缆安装 馈线必须正确安装，保证信号传输过程中损耗尽可能小，基站与天馈线接电缆比较多，比较容易错接，所以在连接馈缆和跳线时要正确按照相对应的关系连接。 1.3 避雷器的安装 雷电除了对直接被击中的对象会造成极大的危害外，还会给落雷点附近 较大的一片区域里的微电子设备带来严重影响。它是通过在馈缆、电源 线、信号数据线及其它导体中感应生成的瞬间强电压使设备损坏。良好 的避雷方案可以杜绝雷电从线缆上入侵，保护设备不受雷电产生的瞬态 电流的损坏。常用的避雷方式是使用避雷器，具体做法是从基站天线引 入机房的所有电缆都要串联避雷器，避雷器接至地线。避雷器根据使用 不同可分为：射频避雷器、电源避雷器以及信号线避雷器几种。ZXWR TB10系统使用的是馈电方式，其使用的防雷器主要包括馈电防雷器及信 号防雷器。 1.4 接地卡的安装 GPS天线天馈安装过程中室外单元都必须良好接地；基站工作接地应组 成联合接地系统，接地电阻应小于5Ω。良好的接地是保证系统稳定可靠
工作的前提，通常我们使用接地卡进行设备的良好接地。接地卡用来连接馈缆外导体和塔架或单独的导线柱，在遭遇雷电的情况下，提供电流到地的通道。一般要求在靠近天线的馈缆顶部、靠近塔底的馈缆末端、馈缆进入机房前须安装接地卡。对高于60m的馈缆，馈缆中间须接接地卡；对于长于30m的馈缆，自馈线窗每20cm长加一处接地，接地卡示意图如图 1.4所示。 主馈缆 接地卡抱环 接地卡 接地端 A B 图 1.4 接地卡示意图
智能天线技术的工作原理概要
智能天线技术的工作原理 智能天线技术的工作原理,特征和技术优势分析 智能天线(SmartAntenna或IntelligentAntenna)最初应用于雷达,声纳及军用通信领域.近年来,现代数字信号 处理技术发展迅速,DSP芯片处理能力的不断提高和芯片价格的不断下降,使得 利用数字技术在基带形成天线波束成为可行,促使智能天线技术开始在.采用波束空间处理方式可以从多波束中选择信号最强的几个波束,以取得符合质量要求的信号,在满足阵列接收效果的前提下减少运算量和降低系统复杂度.波束赋型算法概况 智能天线技术研究的核心是波束赋型的算法.从是否需要参考信号(导频序列或导频信道)的角度来划分,这些算法可分为盲算法,半盲算法和非盲算法三类.非盲算法是指须借助参考信号的算法.由于发送时的参考信号是预先知道的,对接收到的参考信号进行处理可以确定出信道响应,再按一定准则(如著名的迫零准则)确定各加权值,或者直接根据某一准则自适应地调整权值(也即算法模型的抽头系数),以使输出误差尽量减小或稳定在可预知的范围内.常用的准则有 MMSE(最小均方误差),LMS(最小均方)和RLS(递归最小二乘)等等;而自适应调整则采取最优化方法,最常见的就是最大梯度下降法.盲算法则无须发送参考信号或导频信号,而是充分利用调制信号本身固有的,与具体承载信息比特无关的一些特征(如恒包络,子空间,有限符号集,循环平稳等)来调整权值以使输出误差尽量小.常见的算法有常数模算法(CMA),子空间算法,判决反馈算法等等.常数模算法利用了调制信号具有恒定的包络这一特点,具体又分最小二乘CMA算法,解析CMA算法,多目标LS-CMA算法等;子空间算法则将接收端包含有其它用户干扰及信道噪声的混合空间划分为信号子空间和噪声子空间,对信号子空间进行处理;判决反馈算法则由收端自己估计发送的信号,通过多次的迭代,使智能天线输出向最优结果不断逼近.非盲算法相对盲算法而言,通常误差较小,收敛速度也较快,但发送参考信号浪费了一定的系统带宽.为此,学者们又发展了半盲算法,即先用非盲算法确定初始权值,再用盲算法进行跟踪和调整.这样做一方面可综合二者的优点,一方面也是与实际的通信系统相一致的,因为通常导频信息不是时时发送而是与对应的业务信道时分复用的.智能天线的优点 智能天线可以明显改善无线通信系统的性能,提高系统的容量.具体体现在下列方面: 提高频谱利用率.采用智能天线技术代替普通天线,提高小区内频谱复用率,可以在不新建或尽量少建基站的基础上增加系统容量,降低运营商成本. 迅速解决稠密市区容量瓶颈.未来的智能天线应能允许任一无线信道与任一波束配对,这样就可按需分配信道,保证呼叫阻塞严重的地区获得较多信道资源,等效于增加了此类地区的无线网络容量. 抑制干扰信号.智能天线对来自各个方向的波束进行空间滤波.它通过对各天线元的激励进行调整,优化天线阵列方向图,将零点对准干扰方向,大大提高阵列的输出信干比,改善了系统质量,提高了系统可靠性.对于软容量的CDMA系统,信干比的提高还意味着系统容量的提高. 抗衰落.高频无线通信的主要问题是信号的衰落,普通全向天线或定向天线都会因衰落使信号失真较大.如果采用智能天线
天线简介
天线一般理论简介 为了有效斯将能量从发射机馈送到天线,需要解决如下三个问题：1、有效地进行能量转换，提高辐射功率或提高天线系统的信噪比，天线作为传输线的终端负载，要求天线与传输线匹配；2、天线作为一种辐射或接受器件，应具有向所需方向辐射无线电波的能力；3、天线作为一种极化器件，可分为线极化，圆极化和椭圆极化。在同一系统中收发天线应具有相同的极化形式。天线一般都是可逆的，即同一副天线即可用做接收天线，也可用作发射天线。天线按结构形式分为两大类：一类是导线，金属棒或金属板构成的天线，称为线天线；另一类是似声学或光学设备，由金属面或介质面构成的面天线。 一、基本元的辐射: 1、电基本振子的辐射 给出在球坐标原点沿z 轴放置的电基本振子在各向同性理想均匀无限大自由空间的表达式： 3202 32022 cos 41sin 41 sin 40 jkr A r jkr A jkr A r I l j k E e r r I l j k jk E e r r r I l jk H e r r H H E θ?θ?θπωεθπωεθπ---? ?= -+ ?????=-+- ?????= + ??? ===注：9 02 2 000 010 362/E 120H k k θ? εεπ πλωεμηπ-== === =相移常数；波阻抗（远区场） （1）近区场
当kr<<1时称为近区场，此时 2 3 3 sin 42 cos 41 sin 40 A A r A r I l H r I l E j r I l E j r H H E ?θθ?θ πθωεπθ ωεπ= =-=-=== 不难看出，上述表达式和稳态场的公式完全相符，因此，近区场又称为似稳区。场随距离的增大而迅速减少。电场滞后于磁场90度，因此复坡印延矢量是虚数(12S E H =?),每周平均 辐射的功率为零。这种没有能量向外辐射的场称之为“感应场”。 （2）远区场 当kr>>1时称为远区场，此时60sin e sin e 20 jkr A jkr A r r I l E j r I l H j r E H H E θ? θ?πθλθλ--==≈=== 此时，有电场和磁场两个分量在空间相互垂直且与r 矢径方向垂直，三者构成右手螺旋系统。电场、磁场在时间上同相，其复坡印延矢量* 12S E H =?是实数，为有功功率且指向r 增加的 方向上。二者比值为一实数0 120η π =，所以仅需讨论二者之一。 且电基本振子远区场是沿着径向向外传播的横电磁波TEM 。在0180 o o θ =、方向上辐射为0，在90 o θ =方向辐射最强。方向图： E 面（包含振子轴）为一个8字形，H 面（垂直振子轴）为一个圆。 （3）辐射功率
天线CAD大作业微带天线设计
天线CAD大作业 学院：电子工程学院 专业：电子信息工程
微带天线设计 一、设计要求： （1）工作频带1.1-1.2GHz ，带内增益≥4.0dBi ，VSWR ≤2:1。微波基板介电常数为r ε = 6，厚度H ≤5mm ，线极化。总结设计思路和过程，给出具体的天线结构参数和仿真结果，如VSWR 、方向图等。 （2）拓展要求：检索文献，学习并理解微带天线实现圆极化的方法，尝试将上述天线设计成左旋圆极化天线，并给出轴比计算结果。 二、设计步骤 计算天线几何尺寸 微带天线的基板介电常数为r ε= 6，厚度为 h=5mm,中心频率为 f=1.15GHz,s m /103c 8?=天线使用50Ω同轴线馈电，线极化，则 （1）辐射切片的宽度2 1 )2 1(2-+=r f c w ε=69.72mm （2）有效介电常数2 1)12 1(2 1 2 1 r e - +-+ += w h r εεε=5.33 （3）辐射缝隙的长度) 8.0/)(258.0() 264.0/)(3.0(h 412.0+-++=?h w e h w e L εε=2.20 （4）辐射切片的长度L e f c L ?-=22ε=52.10mm （5）同轴线馈电的位置L1 21 )121(21 2 1)(re -+-+ += L h r r L εεξ=5.20 )1 1(21re L L ξ-= =14.63mm 三、HFSS 设计 （1）微带天线建模概述 为了方便建模和后续的性能分析，在设计中定义一系列变量来表示微带天线的结构尺寸，变量的定义及天线的结构尺寸总结如下：
微带天线的HFSS设计模型如下： 立体图俯视图 模型的中心位于坐标原点，辐射切片的长度方向沿着x轴，宽度方向沿着y 轴。介质基片的大小是辐射切片的2倍，参考地和辐射切片使用理想导体来代替。对于馈电所用的50Ω同轴线，这用圆柱体模型来模拟。使用半径为0.6mm、坐标为（L1，0,0）；圆柱体顶部与辐射切片相接，底部与参考地相接，及其高度使用变量H表示；在与圆柱体相接的参考地面上需要挖一个半径为1.5mm的圆孔，作为信号输入输出端口，该端口的激励方式设置为集总端口激励，端口归一化阻抗为50Ω。模型建立好后，设置辐射边界条件。辐射边界表面距离辐射源通常需要大于1/4波长，1.15GHz时自由空间中1/4个波长约为65.22mm，用变量length 表示。 （2） HFSS设计环境概述 ＊求解类型：模式驱动求解。 ＊建模操作 ①模型原型：长方体、圆柱体、矩形面、圆面。 ②模型操作：相减操作 ＊边界条件和激励 ①边界条件：理想导体边界、辐射边界。 ②端口激励：集总端口激励。 ＊求解设置：
GPS天线安装规范
G P S天线安装规范 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
GPS天线安装规范 1.1GPS天线的安装 图 GPS天线安装示意图 1）GPS天线固定位置必须放置在避雷针45?o角保护范围内，距离TD天线抱杆2-3米之间； 2）GPS天线不锈钢管的两侧需要进行防水处理，需要在防水处用黑色扎带固定并涂抹硅胶； 3）GPS馈线出馈线窗前后都必须接地，自馈线窗每20cm长加一处接地。当GPS抱杆附近有金属物、避雷等存在时，GPS蘑菇头下方馈线要接地。
1.2馈缆安装 馈线必须正确安装，保证信号传输过程中损耗尽可能小，基站与天馈线接电缆比较多，比较容易错接，所以在连接馈缆和跳线时要正确按照相对应的关系连接。 1.3避雷器的安装 雷电除了对直接被击中的对象会造成极大的危害外，还会给落雷点附近较大的一片区域里的微电子设备带来严重影响。它是通过在馈缆、电源线、信号数据线及其它导体中感应生成的瞬间强电压使设备损坏。良好的避雷方案可以杜绝雷电从线缆上入侵，保护设备不受雷电产生的瞬态电流的损坏。常用的避雷方式是使用避雷器，具体做法是从基站天线引入机房的所有电缆都要串联避雷器，避雷器接至地线。避雷器根据使用不同可分为：射频避雷器、电源避雷器以及信号线避雷器几种。ZXWR TB10系统使用的是馈电方式，其使用的防雷器主要包括馈电防雷器及信号防雷器。 1.4接地卡的安装 GPS天线天馈安装过程中室外单元都必须良好接地；基站工作接地应组成联合接地系统，接地电阻应小于5Ω。良好的接地是保证系统稳定可靠工作的前提，通常我们使用接地卡进行设备的良好接地。接地卡用来连接馈缆外导体和塔架或单独的导线柱，在遭遇雷电的情况下，提供电流到地的通道。一般要求在靠近天线的馈缆顶部、靠近塔底的馈缆末端、馈缆进入机房前须安装接地卡。对高于60m的馈缆，馈缆中间须接接地
第四代移动通信系统中的多天线技术
第四代移动通信系统中的多天线技术[转] (2008-09-15 15:46:44) 转载 分类：信息论与编码 标签： 杂谈 一、引言 由于第三代移动通信系统（3G）还存在一些不足，包括很难达到较高的通信速率，提供服务速率的动态范围不大，不能满足各种业务类型要求，以及分配给3G系统的频率资源已经趋于饱和等，于是人们提出了第四代移动通信系统（4G）的构想。4G的关键技术包括： （1）调制和信号传输技术（OFDM）； （2）先进的信道编码方式（Turbo码和LDPC）； （3）多址接入方案（MC-CDMA和FH-OFCDMA）； （4）软件无线电技术； （5）MIMO和智能天线技术； （6）基于公共IP网的开放结构。 研究表明，在基于CDMA技术的3G中使用多天线技术能够有效降低多址干扰，空时处理能够极大增加CDMA系统容量。凭在提高频谱利用率方面的卓越表现，MIMO和智能天线成为4G发展中炙手可热的课题。 二、智能天线技术 智能天线最初用于雷达、声纳及军事通信领域。使用智能天线可以在不显著增加系统复杂程度的情况下满足服务质量和扩充容量的需要。 1.基本原理和结构 智能天线利用数字信号处理技术，采用先进的波束转换技术（switched beam technology）和自适应空间数字处理技术（adaptive spatial digital processing technology），判断有用信号到达方向（DOA）通过选择适当的合并权值，在此方向上形成天线主波束，同时将低增益旁瓣或零陷对准干扰信号方向。在发射时，能使期望用户的接收信号功率最大化，同时使窄波束照射范围外的非期望用户受到的干扰最小，甚至为零。 智能天线引入空分多址（SDMA）方式。在相同时隙、相同频率或相同地址码的情况下，用户仍可以根据信号空间传播路径的不同而区分。实际应用中，天线阵多采用均匀线阵或均匀圆阵。智能天线系统由天线阵；波束成形成网络；自适应算法控制三部分组成
天线的几个重要参数介绍
一、天线的几个重要参数介绍 1.天线的输入阻抗 天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。天线与馈线的连接，最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗，这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量，使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。匹配的优劣一般用四个参数来衡量，即反射系数，行波系数，驻波比和回波损耗，四个参数之间有固定的数值关系，使用那一个纯出于习惯。在我们日常维护中，用的较多的是驻波比和回波损耗。 xx： 它是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。驻波比为1，表示完全匹配；驻波比为无穷大表示全反射，完全失配。在移动通信系统中，一般要求驻波比小于 1.5。回波损耗： 它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。回波损耗的值在0dB的到无穷大之间，回波损耗越大表示匹配越差，回波损耗越大表示匹配越好。0表示全反射，无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于 14dB。 2.天线的极化方式 所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播。因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。另外，随着新技术的发展，最近又出现了一种双极化天线。就其设计思路而言，一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式，性能
天线设计规范
天线设计规范 深圳麦汉科技技术有限公司 研发部内部标准及对外培训资料 2013.7.10 编制：黄年宇
第1篇 项目评估基本概念
1-1 背景 根据公司年度经营计划，研发工程师要同客户建立积极主动地工作关系，不仅要现场分析和解决测试中遇到的问题，还要能够对客户的新项目进行现场评估和提出建议。而后者是目前大部分工程师的弱项，掌握基本的评估技巧和准则，不仅是公司实力的体现，也是个人能力的提升。 下面将分为几方面对项目的评估做基本的介绍： *天线的空间和性能 *直板机PIFA天线的评估 *直板机Monopole天线的评估 *翻盖机PIFA天线的评估 *翻盖机Monopole天线的评估 *滑盖机PIFA天线的评估 *滑盖机Monopole天线的评估 *双模机的评估 *SAR的评估 *装饰件的评估 *天线材质的选择 *人体模拟评估 *评估中的注意事项
1-2 天线空间和性能（PIFA ） 所需空间H>6.0mm S>400mm2H>6.5mm S>450mm2H>6.5mm S>450mm2H>7.0mm S>500mm2H>7.0mm S>500mm2H>7.0mm S>550mm2H>7.0mm S>600mm2H>7.0mm S>600mm2H>5.5mm S>200mm2H>7.0mm S>550mm2H>5mm S>150mm2频段 CDMA800 850&1900 900&1800 850&1800&1900 900&1800&1900 GSM 四频 GSM 三频+WCDMA GSM 四频+WCDMA GPS LTE-38、39、40 Bluetooth 可能达到的性能VSWR<3 EFF ≈40%VSWR<3 EFF ≈40%VSWR<3 EFF ≈40%VSWR<3 EFF ≈40%VSWR<3 EFF ≈40%VSWR<3 EFF ≈35%VSWR<3 EFF ≈40%VSWR<3 EFF ≈35%VSWR<1.5 EFF >50%VSWR<2 EFF >50%VSWR<2 EFF ≈50%
自动化毕业论文智能无线技术简介
智能无线技术简介 智能天线原名自适应天线阵列（AAA，Adaptive Antenna Array），最初应用于雷达、声纳、军事方面，主要用来完成空间 滤波和定位，大家熟悉的相挂阵雷达就是一种较简单的自适应无 线阵。移动通信研究者给应用于移动通信的自适应无线阵起了一 个较吸引入的名字：智能无线，英文名为smart antenna或Intelligent antenna。 1.基本结构顾名思义自适应天线阵由多 个天线单元组成，每一个天线后接一个加权器（即乘以某一个系数，这个系数通常是复数，既调节幅度又调节相位，而在相控阵 雷达中只有相位可调），最后用相加器进行合并。这种结构的智 能天线只能完成空域处理，同时具有空域、时域处理能刀的智能 天线在结构上相对复杂些，每个天线后接的是一个延时抽头加权 网（结构上与时城FIR均衡器相同）。自适应或智能的主要含义 是指这些加权系数可以恰当改变自适应调整。上面介绍的其实是 智能天线用作接收天线时的结构，当用它进行发射时结构稍有变化，加权器或加权网络置于天线之前，也没有相加合并器。 2.工 作原理假设满足天线传输窄带条件，即某～人射信号在各天线单 元的响应输出只有相位差异而没有幅度变化，这些相位差异由人 射信号到达各天线所走路线的长度差决定。若人射信号为平面波（只有一个人射方向），则这些相位差由载波波长、人射角度、 天线位置分布唯一确定。给足～粗加权值，一定的人射信号强度，不同人射角度的信号由于在天线问的相位差不同，合并器后的输 出信号强度也会不同。以人射角为横坐标对应的智能无线输出增 益（dB）为纵坐标所作的图被称为方向图（天线术语），智能天 线的方向图不同于全向（omni－）天线（理想时为一直线），而
天线技术标准
无线网络系统菜用标准化设计：所选设备全部符合国际标准、行业标准和国家标准。 技术规范： 无线： 1. 无线标准：IEEE 80 2.11a/b/g 2. 频带： A Mode: 5725~ 5850 MHz for US B/G Mode: 2400~2483.5 MHz All Mode: Frequency accuracy < 20ppm 3. 数据速率（Mbps）： 6，9，12，18，24，36，48，54（802.11a/b/g） 4. 无线协议： 802.11a：OFDM，802.11b/g：DSSS 5. 调制： 802.11a：BPSK、QPSK、16QAM、64QAM 802.11b/g：DBPSK、DQPSK、CCK 6. 信道： 802.11a： 13（美国，FCC）：8个室内信道，5个室外信道 13+（欧洲，ETSI），13（日本，MKK） 5 (Ch: 149,153,157,161,165):中国 802.11b/g： 11（美国，FCC） 13（欧洲，ETSI） 11(1~11)(中国) 7. 发射功率： 视配置而定 8. 接收灵敏度 A Mode: -87dBm@6Mbps -70dBm@54Mbps B Mode: -94dBm@1Mbps -87dBm@11Mbps G Mode: -87dBm@6Mbps -70dBm@54Mbps 9. LO（晶体）频率稳定性： +/-20PPM，在普通操作范围（0到55°C）内、 电气特性： 1. 电源输入：自感应120/240 V AC，50/60Hz，单一分离的相位，内置ANSI / IEEE C6 2.41 C3级别集成的分支电路保护 2. 直流输入：48V，最大6A 3. 802.3af PoE（以太网线供电） 保护电路： 天线保护: < 0.5uJ for 6kV/3kA 电气保护: - ANSI/IEEE C62.41, UL 1449-2 ed., 10kA@8/20 uS Waveform, 36kA per phase - EN61000-4-5 Level 4 AC Surge Immunity - EN61000-4-4 Level 4 EMC Field Immunity
(完整版)GPS天线安装位置查勘及安装规范
一．GPS系统组件 GPS系统组件包括：GPS天线、避雷器（设备侧）、天线支架、馈线及接头、 避雷器（天线侧，GPS上塔安装时使用）、放大器（馈线长度超过150米时使用）、 分路器（两个及以上基站集中安装时使用）。 GPS安装结构图如下（图中虚线框中组件为选装组件）： BBU 图1 GPS安装结构图 二．GPS天线安装位置要求 1．GPS天线应安装在较开阔的位置上，保证周围较大的遮挡物（如树木，铁塔，楼房等）对天线的遮挡不超过30度，天线竖直向上的视角应大于90度，在条件许可时尽量大于 120度。 2．为避免反射波的影响，GPS天线尽量远离周围尺寸大于200mm的金属物1.5m以上，在条件许可时尽量大于2m。 3．由于卫星出现在赤道的概率大于其他地点，对于北半球，应尽量将GPS天线安装在安装地点的南边。 4．不要将GPS天线安装在其他发射和接收设备附近，不要安装在微波天线的下方，高压线缆下方，避免其他发射天线的辐射方向对准GPS天线。 5．两个或多个GPS天线安装时要保持2m以上的间距，建议将多个GPS天线安装在不同地点，防止同时受到干扰。 6．在满足位置的情况下，GPS天线馈线应尽量短，以降低线缆对信号的衰减。 7．GPS授时天线安装时其信号接收面应平行于地面，以达到最佳接收效果。同时应考虑周边环境适当调整安装的角度。 8．由于卫星出现在赤道的概率大于其他地点，对于北半球，应尽量将GPS天线安装在安装地点的南边。
9．电缆线铺设时应远离高压线，电源线，电话线等；电缆线长度多出时不要盘起，应拉直，以免产生电磁场引致信号衰减；电缆线铺设时不应受力压迫。如图1所示： 图2天线安装位置示意图 三．GPS天线馈线的选择和连接 1.在满足位置的情况下，GPS天线馈线应尽量短，以降低线缆对信号的衰减。 2.TD-SCDMA系统GPS馈线选择的馈线类型以及布放方案如下： ①GPS天线距离设备70米以内：选用厂商安装材料中自带的GPS线缆； ②GPS天线距离设备70米至120米：选用1/2”馈线； ③GPS天线距离设备120米至200米：选用7/8”馈线； ④GPS天线距离设备200米以上：使用增益大于25dB的GPS信号放大器。
各种天线参数和分类
汽车天线 汽车天线又叫车载天线，一般汽车上的天线用于车上的收音机和电台，可分汽车内置天线和外置天线。但根据不同用途的汽车也有安装其他的天线。如公交车有DVB-T天线，车载TV天线。物流及出租车还装有GSM天线、GPS卫星天线。收音机和电台天线主要就是AM/FM天线、软PCB数字天线、AM/FM/TV天线等。根据不同的功能和用途，所用的天线的频率也不同。 目录 名词释义： 又叫车载天线，是指设计安装在车辆上的移动通讯天线。最常见就是吸盘天线。由于吸盘天线安装摆放容易，所以在一些简易设台场合常常用吸盘天线代替基地天线。 结构分类： 车载天线结构上有缩短型、四分之一波长、中部加感型、八分之五波长、双二分之一波长等形式的天线，理论上它们的效率依次增加，同样工作频段的天线的长度也依次增加。 缩短型： 由于车辆本身有限高，加上过长的天线在车辆高速行进时形成的风阻，过桥洞、进入地下车库都是问题，所以车载天线并不是越长越好，一般要求轿车天线不超过70厘米，面包车类要求天线更短。缩短型天线体积小巧，虽然增益不高，但适合使用于需要隐蔽天线的场合。 八分之五波长和中部加感型
一般的警用车辆建议安装高增天线，尤其是在活动区域范围比较大的车辆，350MHZ高增益天线多分为八分之五波长加感的形式，在距天线顶部二分之一波长距离处有一个加感线圈。400MHZ频段双二分之一波长天线具有较高的增益，它的外观特征是天线的振子上有两个加感线圈。八分之五波长和中部加感型也有较高的增益，且价格比较便宜，因此得到广泛的使用。在作为临时固定台天线使用的场合可以考虑选用增益高的吸盘天线，天线的长度不必有过多限制。由于吸盘天线是根据汽车使用环境而设计所以在作为固定使用时在其下吸一块半径大于1米的金属板（如铁皮）会有更好的使用效果。由于进口原装的车载天线价格非常昂贵且优势不突出，所以一般都选用国产车载天线。在天线选型阶段主要参考天线的外型和增益。建议选用大厂家的名牌产品，他们提供的参数真实性比较高，制造工艺也有保证。如果是批量采购完全可以到专业天线制造厂家按使用频段定制，以取得最佳的使用效果。 汽车天线(8张) 频率分类： GSM天线 1. 工作频率：900MHZ/1800MHZ 900MHZ增益:3dBi 1800MHZ 增益:3dBi 2. VSWR：GSM〈1.8 DCS 〈1.8 3.线长：RG174线，3米/5米 4.安装方式：磁铁吸附 5.适用接头：SMA/SMB/GT5/BNC/MCX/MMCX 6.工作温度:-20℃～+85℃ 7.贮藏温度:-40℃～+90℃ TV天线 1.电源电压DC 10.5∽16.5V 2.电源60∽100MA 3.工作频率48∽860MHZ 4.增益15±3DB 5.噪声系数≤7DB 6.输出阻抗 75Ω 7.输出驻波≤3 8.环境温度 -20℃∽+70℃
天线基础知识大全
天线基础知识大全 1天线1.1天线的作用与地位无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要 1天线 1.1 天线的作用与地位 无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要的：按用途分类，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；按工作频段分类，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；按方向性分类，可分为全向天线、定向天线等；按外形分类，可分为线状天线、面状天线等；等等分类。 *电磁波的辐射 导线上有交变电流流动时，就可以发生电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长度和形状有关。如图1.1 a 所示，若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微弱；将两导线张开，如图1.1 b 所示，电场就散播在周围空间，因而辐射增强。必须指出，当导线的长度L 远小于波长λ时，辐射很微弱；导线的长度L 增大到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。 1.2 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，见图1.2a 。另外，还有一种异型半波对称振子，可看成是将全波对称振子折合成一个窄长的矩形框，并把全波对称振子的两个端点相叠，这个窄长的矩形框称为折合振子，注意，折合振子的长度也是为二分之一波长，故称为半波折合振子，见图1.2 b。 1.3 天线方向性的讨论
天馈安装规范及注意事项
天馈系统工程安装规范（GSM/CDMA） 北京华通天畅工程监理咨询有限公司 ２０１０年４月
目录 一、天支安装 (2) 二、天线安装 (2) 三、馈线安装 (3) 四、跳线安装 (4) 五、防雷接地装置的安装 (4) 六、避雷器的安装 (5) 七、胶泥、胶带的使用 (5) 八、方位角的调整 (5) 九、俯仰角的调整 (6) 十、安装测试 (6) 十一、安全注意事项 (6) 十二、天馈线安装规范的制订依据 (7) 附件、天馈系统安装工具清单 (8)
天馈系统工程安装规范文件 一、天支安装 1.1 天支的位置应与设计相符。 1.2 天支应保证施工人员安装天线时的安全和方便。 1.3 天支安装必须垂直。（允许误差0.5°） 1.4 全向站天支到塔身的距离应大于3米。 1.5 定向站天支应符合定向天线安装距离要求。 1.6单极化天线天支必须符合安装标准，同一扇区两个支架的水平间距必须保持在3.5m 以上，相邻的两个扇区支架之间的水间距必须保持在1.0m以上。 二、天线安装 2.1 全向天线 2.1.1 铁塔顶平台安装全向天线时，天线水平间距必须大于4M。 2.1.2 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 2.1.3 同平台全向天线与其它天线的间距应大于2.5m。 2.1.4 上下平台全向天线的垂直距离应大于1M。如果上平台天线为（GSM:900MHz）下 平台天线为（CDMA:800MHz）时上下平台天线的垂直间距应≥5m 2.1.5 天线的固定底座上平面应与天支的顶端平行。（允许误差±5cm） 2.1.6 全向天线安装时必须保证天线垂直。（允许误差±0.5°） 2.2 定向天线 2.2.0 天线的空间隔离度按照如下的原则： 2.2.1 同系统共站的天线 a. 同扇区天线：GSM900系统水平隔离度 3.5米以上；DCS1800系统水平隔离度 1.5米以上 b. 不同扇区的天线:GSM900系统水平隔离度2.5米以上；DCS1800系统水平隔离 度2米以上
智能天线综述
文章编号:1006-7043(2000)06-0051-06 智能天线综述 肖炜丹,楼 吉吉,张 曙 (哈尔滨工程大学电子工程系,黑龙江哈尔滨150001) 摘 要:智能天线技术作为ITM -2000(International Mobile Telephone -2000,2000年全球移动电话)的核心技术之一,受到国内外移动通信业的高度重视.本文对智能天线的基本概念、基本原理和国内外研究现状等进行了综合论述,并讨论了其相关技术及应用和发展前景,最后对智能天线技术研究中的难点和应注意的问题发表了看法.① 关 键 词:智能天线;软件无线电;移动通信;ITM -2000;第二代移动通信系统;第三代移动通信系统中图分类号:TN911.25 文献标识码:A Summ arization of Sm art Antennas XIAO Wei-dan ,LOU Zhe ,ZAN G Shu (Dept.of Electronic Eng.,Harbin Engineering University ,Harbin 150001,China ) Abstract :Great attention is paid to the application of smart antennas by mobile communication trade both here and abroad as one of the key techniques for ITM -2000(International Mobile Telephone -2000).The paper presented basic concepts and principles of the smart antennas ,including its research situation at home and abroad ,and then discussed correlated technologies and potential applications.Finally ,the authors ’opinions were presented about the difficulties and the problems that should be considered in the research of smart antennas. K ey w ords :smart antenna ;software radio ;mobile communication ;ITM -2000;2G;3G 近年来全球通信事业飞速发展,通信业务的需求量越来越大,特别是第三代移动通信等新概念的出现,对通信技术提出了更高的要求.第三代移动通信系统的理想目标是有极大的通信容量,有极好的通信质量,有极高的频带利用率.在复杂的移动通信环境和频带资源受限的条件下达到这一目标,主要受3个因素的限制:1)多径衰落;2)时延扩展;3)多址干扰.为克服这些限制,仅仅采用目前的数字通信技术是远远不够的.近几年开始研究的移动通信的智能技术,即智能移动通信技术,包括智能天线、智能传输、智能接收和智能 化通信协议等,为克服和减轻这些限制,达到或接近第三代移动通信系统的理想目的,提供了最有力的技术支持,已成为第三代移动通信系统最重要的技术保证.而其中的智能天线技术以其独特的抗多址干扰和扩容能力,不仅是目前解决个人通信多址干扰、容量限制等问题的最有效的手段,也被公认为是未来移动通信的一种发展趋势,成为第三代移动通信系统的核心技术.为便于广大通信爱好者能够对智能天线技术有所了解,本文将从智能天线的概念、原理、相关技术及其应用做一简要介绍. ①收稿日期:2000-06-01;修订日期:2000-11-15 作者简介:肖炜丹(1975-),男,黑龙江哈尔滨人,哈尔滨工程大学电子工程系硕士研究生,主要研究方向:通信与信息系统. 第21卷第6期 哈 尔 滨 工 程 大 学 学 报 Vol.21,№.62000年12月 Journal of Harbin Engineering University Dec.,2000