一、基站天線是什么
基站天線是將線上傳播的導(dǎo)行波和空間輻射電磁波相互轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)化器,是充當(dāng)發(fā)射信號或接收信號的中間組件。
在移動通信信息量成倍增長的環(huán)境下,基站天線的發(fā)展可加速海量信息的處理能力。通信網(wǎng)絡(luò)的升級對基站天線提出了更高要求,5G傳輸速率是4G的十倍,傳統(tǒng)天線難以滿足5G的信息傳輸需求,高端、高科技的基站天線需求增長。隨著5G商用時(shí)代的開始,將有更多新興技術(shù)運(yùn)用到基站天線中。
二、基站天線類型有哪些
基站天線的種類眾多,按照不同分類標(biāo)準(zhǔn)可分為不同類型:
1、按照指向分
(1)全向天線
在水平方向圖上表現(xiàn)為360°都均勻輻射,也就是平常所說的無方向性,在垂直方向圖上表現(xiàn)為有一定寬度的波束,一般情況下波瓣寬度越小,增益越大。全向天線在移動通信系統(tǒng)中一般應(yīng)用與郊縣大區(qū)制的站型,覆蓋范圍大。
(2)定向天線
在水平方向圖上表現(xiàn)為一定角度范圍輻射,也就是平常所說的有方向性,在垂直方向圖上表現(xiàn)為有一定寬度的波束,同全向天線一樣,波瓣寬度越小,增益越大。定向天線在移動通信系統(tǒng)中一般應(yīng)用于城區(qū)小區(qū)制的站型,覆蓋范圍小,用戶密度大,頻率利用率高。
2、按照調(diào)整下傾角度的方式分
(1)機(jī)械天線
指使用機(jī)械調(diào)整下傾角度的移動天線。機(jī)械天線與地面垂直安裝好以后,如果因網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的要求,需要調(diào)整天線背面支架的位置改變天線的傾角來實(shí)現(xiàn)。在調(diào)整過程中,雖然天線主瓣方向的覆蓋距離明顯變化,但天線垂直分量和水平分量的幅值不變,所以天線方向圖容易變形。
(2)電調(diào)天線
指使用電子調(diào)整下傾角度的移動天線。電子下傾的原理是通過改變共線陣天線振子的相位,改變垂直分量和水平分量的幅值大小,改變合成分量場強(qiáng)強(qiáng)度,從而使天線的垂直方向圖下傾。由于天線各方向的場強(qiáng)強(qiáng)度同時(shí)增大和減小,保證在改變傾角后天線方向圖變化不大,使主瓣方向覆蓋距離縮短,同時(shí)又使整個(gè)方向性圖在服務(wù)小區(qū)扇區(qū)內(nèi)減小覆蓋面積但又不產(chǎn)生干擾。
3、按極化特性分
(1)單極化天線
單極化天線使用3根或2根天線作為一個(gè)射頻組。3根天線時(shí),兩根天線負(fù)責(zé)接收,一個(gè)天線作為發(fā)射;2根天線時(shí),一根天線作為純接收天線,一根天線結(jié)合發(fā)射和接收功能。
(2)雙極化天線
雙極化天線是一種新型天線技術(shù),組合了 45°和-45°兩副極化方向相互正交的天線并同時(shí)工作在收發(fā)雙工模式下,因此其最突出的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省單個(gè)定向基站的天線數(shù)量;一般LTE數(shù)字移動通信網(wǎng)的定向基站(三扇區(qū))要使用9根天線,每個(gè)扇形使用3根天線(空間分集,一發(fā)兩收),如果使用雙極化天線,每個(gè)扇形只需要1根天線;同時(shí)由于在雙極化天線中,±45°的極化正交性可以保證 45°和-45°兩副天線之間的隔離度滿足互調(diào)對天線間隔離度的要求(≥30dB),因此雙極化天線之間的空間間隔僅需20-30cm。
三、基站天線選哪種類型的合適
基站天線的種類眾多,選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋,業(yè)務(wù)量,干擾和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量等實(shí)際情況,選擇適合本地區(qū)移動網(wǎng)絡(luò)需要的基站天線:
1、一般在市區(qū)選擇水平波束寬度為65°的天線,在郊區(qū)可選擇水平波束寬度為65°、90°或120°的天線(按照站型配置和當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境而定),而在鄉(xiāng)村選擇能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍覆蓋的全向天線則是最為經(jīng)濟(jì)的。
2、在基站密集的高話務(wù)地區(qū),應(yīng)該盡量采用雙極化天線和電調(diào)天線。
3、在邊、郊等業(yè)務(wù)量不高,基站不密集地區(qū)和只要求覆蓋的地區(qū),可以使用傳統(tǒng)的單極化天線和機(jī)械天線。