基站天线的工作原理
5G基站天线研究——5G基站天线由NSA到SA形式的过渡
5G基站天线研究——5G基站天线由NSA到SA形式的过渡2019年6月6日，工信部向中国三家通信公司和广电网络发放5G商用牌照，标志着移动通信网络正式进入level 5。
近年来，无线移动通信的发展突飞猛进，仅仅半个世纪的时间，移动通信便从第一代的移动通信系统（1G）发展到如今即将商用的第五代移动通信系统（5G）1。
但发展至今，仍然有许多无法解决的问题在挑战着科学家们。
天线，是用于收发射频信号的无源器件，其决定了通信质量、信号功率、信号带宽、连接速度等通信指标，是通信系统的核心。
按照在通信网络中的应用，天线可以分为无线通讯终端天线和网络覆盖传输天2。
5G 基站的天线处于主要工作频段之外,在抗干扰能力方面要求很高3。
相较于4G，5G在网络架构、实现方式、运维及服务对象方面均发生了变化4。
第五代移动通信技术迅猛发展,随着国内 5G 通信基站的大量建设，其电磁辐射也成为环境监测和公众关注的焦点5。
随着 5G 的发展及推广,针对 5G 基站天线的研究热度越来越高，因为相较于4G，在5G通信系统中基站天线在功能上有着很大的变化，其中最为关键的功能即为波束扫描6。
目前，5G移动通信已初步实现商用7。
以前的老式的直板机和大哥大都是有外置天线的，就好像是收音机的天线，要是如今的手机安一个这样的天线，应该没什么接受的了。
当一种技术成为过时的代名词，其被淘汰就是意料之中的事，当大家开始把天线做在手机内部的时候，从那时候的塑料机到现在我们看到的一些三段式金属手机，其实原理上都大同小异，把手机拆开，在顶部和底部看到一些很奇怪的纹路，其实这就是内部的天线，为什么要做成这种弯弯曲曲的呢？因为天线必须要有一定的辐射长度才能正常的工作，而在内部空间有限的情况下，也只能做成现在所看到的样子了，这种就是FPC天线，简单来说就是把一小部分FPC(软性印刷电路)用作天线，但是这种已经十分少见了，大部分都换成了激光印刻(LDS天线)，直接把金属打印在塑料基材上，另外还有一种是PCB天线，原理和上面的一样,不同之处就是在电路设计时将天线线路设计成PCB上的铜线而取代天线这种元器件。
移动通信的信道是指基站天线
1.移动通信的信道是指基站天线，移动用户天线和两副天线之间的传播路径。
2 3G技术标准主要有3G WCDMA CDMA2000 TC-SCDMA.2.移动信道的基本特性是衰落特性。
3.移动信道是一种时变信道。
四种衰落特性：随信号传播距离变化而导致的传播损耗和弥散，由于传播坏境中的地形起伏，建筑物及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落，称为阴影衰落无线电波在传播路径上受到周围环境中地形地物的做用产生反射绕射和散射，使得其到达接收机时是从多条路径传来的多个信号的叠加，这种多径传播所引起的信号在接收端幅度，相位和到达时间的随机变化导致严重的衰落，是多径衰落大尺度衰落是由移动通信信道路径上的固定障碍物的阴影引起的，衰落特性一般服从d-n 律。
小尺度衰落由移动台运动和地点的变化而产生的，主要特征是多径。
4.一般认为，在移动通信系统中影响传播的3中基本机制为反射绕射和散射6.根据衰落与频率的关系，将衰落分为两种：频率选择性衰落和非频率选择性衰落。
频率选择性衰落是指传输信道对信号不同的频率成分有不同的随机响应，信号中不同频率的分量衰落不一致，引起信号波形失真。
非频率选择性衰落，指信号经过传输信道后，各频率分量的衰落是相关的具有一致性，衰落波形不失真。
7.微观分集的类型时间分集频率分集空间分集8.分集的合并方式选择合并，在所接受的多路信号中，合并器选择信噪比最高的一路输出，这相当于在M个系数ak(t)，只有一个等于1.其余的为0最大比值合并，在选择合并中，只选择其中一个信号，其余信号被抛弃。
等增益合并，等增益合并器的各个加权系数均为19.为什么扩频信号能够有效抑制窄带干扰？扩频信号对窄带干扰的抑制作用在于接收机对信号的解扩的同时，对干扰信号的扩频，这降低了干扰信号的功率谱密度。
扩频后的干扰和载波相乘，积分（相当于低通滤波）大大地削弱了他对信号的干扰，因此在采样器的输出信号受干扰的影响就大为减少，输出的采样值比较稳定10跳频系统的抗干扰性能和在GSM系统的应用：跳频系统对抗单频或窄带干扰是很有特色的。
基站天线的天线调制与信号解调技术
基站天线的天线调制与信号解调技术随着移动通信的不断发展，基站天线的天线调制与信号解调技术越来越重要。
为了提高通信质量和网络容量，基站天线需要采用先进的调制与解调技术。
本文将介绍基站天线的天线调制与信号解调技术的相关内容。
一、基站天线的天线调制技术基站天线的天线调制技术是指对无线信号进行调制以适应特定的传输条件。
天线调制技术是一个复杂的过程，需要考虑很多因素，如天线的性能、传输距离、传输速率等。
1.1. 调制方式常见的调制方式包括：调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）和调制混合。
其中，调频是最常用的调制方式。
调频可以提供更好的信噪比和频带利用率，因为它可以在一个频道中传输多个信号。
1.2. 天线方向性天线方向性是指天线发射信号强度的方向特性。
基站天线的方向性需要根据实际需求进行选择。
例如，如果需要实现横向覆盖，则应选择水平方向性较好的天线；如果需要实现纵向覆盖，则应选择垂直方向性较好的天线。
1.3. 天线增益天线增益是指天线辐射功率与同一方向上等效辐射源辐射功率之比。
在信号传输过程中，天线增益对信号传输距离和覆盖范围有着极为重要的影响。
因此，天线增益的选择也是非常关键的。
二、基站天线的信号解调技术基站天线的信号解调技术是指将接收到的无线信号解调成数字信号，并进行相应的处理和分析。
信号解调技术的主要作用是提高数据传输速率和网络容量。
2.1. 解调方式常见的解调方式包括：相干解调、非相干解调和同步解调。
其中，相干解调是最常用的解调方式，它可以提供更好的信噪比和错误率性能。
而非相干解调和同步解调则适用于信号较弱的情况。
2.2. 信道估计信道估计是指对无线信号传输过程中发生的路径损耗和多径效应进行估计。
信道估计对信噪比和误码率有着直接的影响。
因此，在信号解调过程中，必须进行准确的信道估计。
2.3. 信号同步信号同步是指将接收到的无线信号与本地时钟进行同步，以便进行数字信号处理。
在信号解调过程中，要确保接收到的信号数据与本地时钟同步，以避免误差积累和数据丢失。
4.5G技术之一 D-MIMO(Distribute-MIMO)
4.5G技术之一D-MIMO（Distribute-MIMO）D-MIMO原理1、不同地理位置的多组多天线联合处理和资源协调发送下行多流2、干扰严重的基站天线组成一个D-MIMO簇，UE选择最强的一组或多组天线进行联合发送3、用户之间实现配对空分传输4、提升下行传输的流数，提升小区的平均吞吐量和边缘吞吐量。
D-MIMO（Distribute-MIMO）通过将分布在不同地理位置的天线进行联合的数据发送，可以将其他基站的干扰信号变成有用信号，在协调基站间同频干扰的同时充分利用多个小区的天线进行联合的下行多流发送和上行多流接收，可以提升传输的流数，从而提升单用户的吞吐量和系统频谱效率，保证单位面积的吞吐量随着站点数的增加稳步增长，是高密组网阶段重要的干扰解决和容量提升技术之一。
在高密度同频组网场景下，多个重叠覆盖和同频干扰严重的基站组成一个D-MIMO簇，UE 根据收到的来自簇内不同地理位置的基站天线的信号强度动态选择最强的一组或多组天线作为D-MIMO协作集，并与簇内其他UE配对进行MU-MIMO传输。
在高密度同频组网场景下，多个重叠覆盖和同频干扰严重的基站组成一个D-MIMO簇，UE 根据收到的来自簇内不同地理位置的基站天线的信号强度动态选择最强的一组或多组天线作为D-MIMO协作集，并与簇内其他UE配对进行MU-MIMO传输。
下行DMIMO方案DMIMO下行采用基于空口通道校准的联合发送方案，方案的基本原理如下：-不同地理位置的RRU和天线通过空口进行校准。
-簇内开启下行DMIMO功能的UE进行MU配对，并通过基带预处理后由多组天线同时发送。
-每个UE发送天线组根据UE的位置以及移动情况动态选择。
●上行DMIMO方案DMIMO上行采用多用户多天线联合接收，方案的基本原理为：DMIMO簇内的UE进行MU 配对，并通过多组天线进行联合接收。
每个UE接收天线组根据UE的位置以及移动情况动态选择。
D-MIMO将其他基站的干扰信号变成有用信号，可以协调基站间同频干扰，改善网络性能，是高密组网阶段重要的干扰解决和容量提升技术之一。
一种调整通信基站天线方位角的方法与流程
一种调整通信基站天线方位角的方法与流程随着通信技术的不断发展，通信基站的建设和维护成为了现代社会不可或缺的一部分。
而通信基站的天线方位角调整，对于提高通信质量和覆盖范围具有重要意义。
本文将介绍一种调整通信基站天线方位角的方法与流程，希望能对相关从业人员提供一定的参考和帮助。
一、方法概述1.1 目的和意义通信基站的天线方位角调整，旨在优化信号覆盖范围，提高通信质量，解决盲区和弱覆盖等问题，从而更好地满足用户的通信需求，提升通信运营商的竞争力。
1.2 调整原理通信基站的天线方位角调整，是通过改变天线的方向，调整信号的辐射范围和覆盖角度，从而实现信号覆盖范围的优化和调整。
1.3 方法优势本方法采用先进的调整设备和精确的调整流程，能够提高调整精度和效率，减少人力资源的浪费，确保调整效果和通信质量的提升。
二、调整流程2.1 调整前准备在进行天线方位角调整之前，需要对调整设备和相关工具进行检查和准备，确保设备的正常运转和调整所需的准备工作。
2.2 基站确认与准备确认需要进行天线方位角调整的通信基站信息，包括基站名称、编号、位置、当前方位角等相关信息。
对通信基站进行安全检查和准备工作，确保调整过程的安全进行。
2.3 调整设备连接将调整设备与通信基站进行连接，确保设备与基站的通信畅通，能够准确获取基站的信号参数和调整参数。
2.4 参数获取与分析通过调整设备获取通信基站的信号参数和调整参数，对当前信号的覆盖情况和调整需求进行分析和评估，确定需要调整的方位角范围和调整幅度。
2.5 调整操作与监测根据参数分析结果，通过调整设备对通信基站的天线方位角进行实时调整，同时监测调整过程中的信号变化和效果，及时调整和应对可能出现的问题。
2.6 调整结果确认在完成天线方位角调整之后，对调整结果进行确认和评估，观察调整效果和信号覆盖情况，确保调整结果达到预期的效果和要求。
2.7 调整报告与记录根据调整结果和调整过程，编制调整报告和记录，包括调整时间、参数信息、调整效果、存在问题和解决方案等内容，作为调整结果的确认和调整效果的评估。
移动通信基站及天线基本知识
容许的折衷办法是结合电下倾和机械下倾 机械下倾安装架：预置下倾 可调电下倾：微调
无线网络
分集技术
? 多路径传播 ? 分集原理 ? 空间分集 ? 极化分集
无线网络
? 分集接收/多路径传播
? 信号中包括直射波和大量反射波 ? 反射的振幅、相位和极化各不相同 ? 形成快衰落,即短距离内大幅度改变接收信号电平
? 失配损耗
? 由于反射(或返回)功率，该损耗会影响到系统性能。
? VSWR
1.5
1.3
1.2
? 失配损耗（dB） 0.18
0.08 0.04
天线基本概念
? VSWR 驻波比
? 比较在天线端口和馈电电 缆端口的驻波测量结果
? 通过馈电电缆衰减后测试的 VSWR 和回波损耗的值比在天 线端口直接测量的值好.
反射体前
(2λ/2 对称振子)
? 天线增益表示的是
“垂直”和“水平”
增益的总和
半功率波瓣宽度 360 °
增益 0dB
180 °
3dB
90 °
6dB
天线基本概念
? 板状天线
? 移动通信常用的定向板状天线 ? 水平波束宽度65° 增益 15dBi
水平方向图
垂直方向图
天线基本概念
定向天线立体辐射图
天线基本概念
? 波传播：
无线电波持续进行电能（电场）和磁能（磁 场）间的相互转换的过程。
电场
磁场
电场 传播方向
磁场
电场
天线基本概念
? 阻抗
传输线上各点电压 与电流的比值等于特 性阻抗。
? 为充分优化系统性能，系 统所有的设备必须匹配连 接。
移动通信基站的天线2024
移动通信基站是实现无线通信的重要设备，而天线作为基站的重要组成部分之一，具有至关重要的作用。
本文将进一步探讨移动通信基站天线的相关知识，包括天线的类型、天线的性能要求、天线的选型原则、天线的安装和维护等方面。
引言概述:移动通信基站天线是将无线电频率信号转换为电磁波信号并发射到空中或接收空中的电磁波转换为电信号的设备。
它是实现无线通信的关键环节，对通信系统的覆盖范围和通信质量具有直接影响。
因此，选择适合的天线类型和正确的安装方式非常重要。
正文内容：一、天线类型1.定向天线：通过增大天线的增益和指向性来实现远距离传输和覆盖。
2.宽角度天线：通过扩大天线的辐射角来实现较大范围的覆盖，但传输距离相对较短。
二、天线性能要求1.增益：天线增益是指天线指向性的强度，高增益天线可以实现长距离传输。
2.辐射效率：天线辐射功率与输入功率之比，较高的辐射效率可以提高天线传输效果。
3.频率范围：天线应具有适应不同频段的能力。
4.方向性：天线应具备较好的指向性，以减少干扰和提高覆盖范围。
5.极化方式：天线的极化方式需要与基站系统相匹配，一般分为水平极化和垂直极化。
三、天线选型原则1.频率匹配：选择与系统频段相匹配的天线。
2.增益匹配：根据具体需求选择适当的天线增益，以实现预期的覆盖范围和通信质量。
3.空间需求：考虑基站所在位置的实际情况，选择合适的天线。
4.环境适应：根据基站所处环境的不同，选择适应不同气候条件和防护要求的天线。
5.成本效益：综合考虑天线性能、价格、使用寿命等因素，选择性价比较高的天线。
四、天线的安装和维护1.安装位置：根据天线类型和覆盖需求，选择适当的高度和方向，避免遮挡和多径干扰等问题。
2.安装角度：根据天线的辐射角和覆盖需求选择合适的安装角度，最大程度地提高天线的辐射效果。
3.安装固定：确保天线安装牢固，避免受风力等外力影响导致天线倾斜或脱落。
4.定期检查：定期检查天线的性能和连接，确保天线的正常运行。
移动基站天线及波束赋形天线研究
移动基站天线及波束赋形天线研究一、本文概述随着无线通信技术的快速发展，移动基站天线及波束赋形天线在提升网络覆盖、增强信号质量和提高频谱效率等方面发挥着至关重要的作用。
本文旨在深入研究移动基站天线及其波束赋形技术，探讨其设计原理、性能优化和应用前景。
本文将介绍移动基站天线的基本原理和分类，包括其工作原理、辐射特性以及不同类型天线的优缺点。
随后，将重点分析波束赋形天线的关键技术，如波束形成算法、阵列结构设计和信号处理技术等。
通过理论分析和实验验证，本文旨在揭示波束赋形天线在提高信号增益、降低干扰以及提升系统容量等方面的优势。
本文还将关注移动基站天线及波束赋形天线在实际应用中的挑战与解决方案。
例如，如何在复杂电磁环境下实现高效的天线布局和波束管理，以及如何在保证性能的同时降低天线系统的成本和复杂度。
本文将对移动基站天线及波束赋形天线的未来发展趋势进行展望，探讨新技术、新材料和新工艺对天线性能的影响，以及天线系统在5G、6G等未来通信网络中的应用前景。
通过本文的研究，旨在为无线通信领域的科研人员、工程师和决策者提供有益的参考和借鉴。
二、移动基站天线概述移动基站天线是无线通信系统中不可或缺的组成部分，其主要作用是实现无线信号的收发和波束赋形，从而确保无线通信的顺畅进行。
随着移动通信技术的不断发展和用户需求的日益增长，移动基站天线也在不断演进和优化。
移动基站天线通常由多个天线单元组成，这些天线单元按照一定的排列方式组成阵列，以实现信号的定向传输和接收。
根据不同的应用场景和频段，移动基站天线可以分为多种类型，如全向天线、定向天线、扇形天线等。
其中，全向天线能够向各个方向均匀地辐射信号，适用于覆盖范围广、用户分布均匀的场景；定向天线则能够将信号集中向特定方向传输，适用于需要高精度覆盖和减少干扰的场景。
除了天线类型外，移动基站天线的性能还受到天线增益、波束宽度、极化方式等多个因素的影响。
天线增益决定了天线辐射信号的强度，而波束宽度则决定了天线覆盖的区域范围。
5g基站构建方法及原理
5g基站构建方法及原理5G基站是5G通信网络的重要组成部分，它承载着实现5G高速、低延迟通信的重要任务。
本文将从5G基站的构建方法和原理两方面进行介绍。
一、构建方法1. 基站选址：选择基站的合适位置是构建5G基站的首要任务。
基站的选址应考虑到覆盖范围、信号强度以及建筑物遮挡等因素，以保证信号的稳定传输。
2. 基站建设：基站建设包括基站设备的安装、天线的部署以及传输线路的布置。
基站设备包括基带处理单元、射频单元、天线等。
天线的部署需要根据具体的场景和需求进行优化，以提高信号覆盖范围和质量。
3. 网络规划与优化：在基站建设完成后，需要进行网络规划与优化工作。
这包括频谱规划、小区划分、功率配置等。
通过合理的规划和优化，可以有效提高网络覆盖范围和容量。
4. 网络调试与优化：基站建设完成后，需要进行网络调试与优化工作，以确保网络的稳定运行。
这包括信号质量测试、干扰分析与处理、优化参数调整等。
二、原理解析1. 天线技术：5G基站采用了多天线技术，如Massive MIMO（大规模多输入多输出）技术，通过增加天线的数量和天线阵列的部署，可以提高信号的覆盖范围和数据传输速率。
2. 频谱利用：5G基站利用了更高的频段，如毫米波频段，以提供更大的带宽和传输速率。
同时，5G基站还采用了更高效的调制与编码技术，如OFDM（正交频分复用）和LDPC（低密度奇偶校验码），以提高频谱利用效率。
3. 虚拟化技术：5G基站引入了虚拟化技术，如软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV），通过将网络功能从硬件中解耦，实现了网络资源的灵活配置和快速部署，提高了网络的灵活性和可扩展性。
4. 边缘计算：为了降低延迟并提高用户体验，5G基站引入了边缘计算技术，将部分计算任务从云端移至基站附近的边缘服务器上进行处理，从而减少了数据传输的延迟。
5. 全球协同：5G基站的构建还需要全球协同，包括频谱规划、标准制定等方面的合作。
各国家和地区需要共同制定标准，以实现全球范围内的5G通信互联互通。
基站天线基础知识
波长，两臂各四分之一波长。（图 2）
图 2：线型半波振子示意图
而基站天线中使用的微带贴片，微带馈电方向的尺寸也相当于中心频率的约半个 波长，因此，这样一个微带振子的辐射效果相当于一个线型半波振子。（图 3）
图 3：微带贴片示意图
因此有必要记住半波振子的一些特性参数。 半波振子的两个重要特性参数：㈠半功率波瓣宽度 78°；㈡方向系数 1.64，不考 虑损耗时的增益为 10lg1.64=2.15 dBi。 对称振子用同轴线馈电时，会出现两臂电流不对称，因此要用到平衡馈电器。 反射板的主要功能是增强天线的方向性，调节水平面半功率波瓣宽度等。 馈电网络的主要功能是将来自发射机的高频电流传输给辐射振子，或将来自辐射 振子的高频电流传输给发射机。同时，馈电网络还可以控制辐射单元的幅度和相位，以 实现方向图的优化。 接头的功能是实现天线与外部馈线的连接。
基站天线基础知识一天线的作用和分类在无线电通信广播电视雷达以及航空航海的导航等工程系统中都需要利用无线电波来传递信息以完成整个系统的工作天线就是这些系统中用来发射或接收无线电波的基本器件相当于嘴巴和耳朵
移动通信基站天线基础知识
一、天线的作用和分类
在无线电通信、广播电视、雷达以及航空航海的导航等工程系统中，都需要利用 无线电波来传递信息以完成整个系统的工作，天线就是这些系统中用来发射或接收无 线电波的基本器件（相当于嘴巴和耳朵）。在无线电系统中，由发射机输出的射频信号 通过馈线（电缆）输送到天线，天线就把这些信号以电磁波的形式发射出去。发射出去 的电磁波也要由天线接收下来，再通过馈线输送到无线电接收机，这样就实现了无线电 波在空间的传播。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。（图 1）
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基站天线的工作原理
基站天线是移动通信系统中最关键的部分之一，其主要作用是将电磁波信号从基站发射出去或是接收到信号。
基站天线通常就是安装在基站上的一种天线设备，其工作原理主要基于电磁波辐射，我们可以从以下几个方面来加以阐述。
1. 天线原理：首先，我们需要了解天线的辐射原理，天线本质上就是一种发射和接收电磁波的设备，它可以将电磁波信号从无线电传输系统中提取、发射和辐射到空中，或是接收从天空中下来的电磁波信号并将其转化为电信号。
具体来说，基站天线是将电磁波信号传输到空中，这里的传输是通过天线辐射电磁波的方式完成的。
2. 天线类型：基站天线主要分为室外天线和室内天线，这两种天线的安装方式和使用场景有所不同。
室外天线安装在移动通信塔上或是建筑物的屋顶上，用于向周围地区发送和接收无线电信号，范围一般是很广泛的。
室内天线则通常安装在室外天线附近，通过同轴电缆将所接收到的信号转化为室内无线电信号，用于提供室内的无线覆盖。
3. 天线系统：基站天线通常是作为无线通信系统的一部分，它们可以与通信系统中的其他设备一起协同工作。
这些设备通常包括计算机、数据终端设备、无线电链路和话音终端设备等。
通过协调这些设备，基站天线可以实现不同频段的辐射、数据传输和数字信号处理等功能，以满足用户的通信需求。
4. 天线环境：基站天线的工作环境主要包括温度、风力、降雨等因素，这些因素对基站天线的性能和使用寿命都会产生影响。
一般来说，基站天线会在经过多次的严格测试后，才会被用于与其他无线通信设备配合工作，以确保其能够在各种恶劣的环境下稳定运行。
总之，基站天线作为移动通信系统中重要的一部分，其工作原理主要是基于电磁波辐射，其类型包括室内天线和室外天线，它们与通信系统中的其他设备协同工作，以满足用户的通信需求。
在使用过程中，基站天线也需要考虑环境因素对其性能和使用寿命的影响。