天线作为无线电的发射和接收设备是影响信号强度和质量的重要设备,其在移动通信领域的重要性非常关键。通过对天线选型,天 线安装,天线调整从而保障基站覆盖区域的信号强度与质量。对其的 掌握程度是网规与网优工程师的技能基本要求之一。下文重点说明天线要掌握哪些方面及其原理和影响。

1、什么是天线?

答: 如图所示天线就是把设备传输的电信号转换为电磁波传送。天线都具备收发功能,实地使用可能存在某个天线只做接收用(例如广播天线)。

说明:如果电磁波能够看见的话那么就是这个样子的(美国摄影师的作品)

说明:天线把电场转换为磁场从而形成电磁波把信号传送,反向则把磁场转换为电场然后通过线路传送给设备,从而形成无线信号的发射与接收。

2、 移动通信基站用什么天线?

答: 对称振子天线

说明:天线就是把电场转换为电磁波的设备(初中物理)

3、 天线知识架构

4 、天线类型

4.1 形状

4.2 频段

说明:移动通信频段集中在 UHF 频段,每个天线支持的频率范围就代表天线的通用能力,节约运营商的天线投资。目前运营商都希望采用宽频天线。

4.3 方向

1)全向:信号辐射方向 360 度;

说明:基站(宏站)用的全向天线为下图棒状,选型根据场景需求确定,关键参数之一增益。(详见天线电气性能)

室内用帽型天线也为全向天线(一般吊顶安装)

2)定向:信号辐射方向有一定的方向限制,集中在某个方向区域。

说明:定向天线可以把信号能量集中在某个方向,从而保障某个方向的信号强度增强;一般市区或环境复杂区域一般都是用定向天线。

说明:美国摄影师对基站的无线覆盖的视觉化体现,定向覆盖一目了然。(楼顶基站天线信号辐射视觉化)

说明:泄露电缆的信号方向性强,且更均匀,长用于隧道及电梯覆盖。

5、对称振子天线的构成

说明:对称振子天线是有三部分构成,振子是天线信号的辐射体,馈电网络是把设备信号传送给振子的线路。外罩及附件体现天线的机械性能。

1)振子

说明:振子有很多种形状,不同形状的制作工艺和材料以及对辐射效 率的作用都不相同。所以不同厂家生产的天线的电气性能有较大差异。

说明:上图为板状天线内部结构,天线的增益与振子的数量相关,增益越大则天线振子数量越多(天线越重且越长),这就是为什么高增益天线一般都较重较长。(详见电气性能解释:增益)

说明:实际产品设计中振子有各种形状;

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