基站天線(xiàn)天天見(jiàn)，它到底長(zhǎng)啥樣？
[導(dǎo)讀]基站天線(xiàn)天天見(jiàn)，你一定很好奇它到底長(zhǎng)啥樣吧？基本原理天線(xiàn)的基本原理是：導(dǎo)線(xiàn)上有交變電流流動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電磁波輻射。若兩導(dǎo)線(xiàn)的距離很近，電場(chǎng)被束縛在兩導(dǎo)線(xiàn)之間，輻射很弱；將兩導(dǎo)線(xiàn)張開(kāi)電場(chǎng)就散播在周?chē)臻g，輻射增強(qiáng)。以偶極天線(xiàn)（園棍式的全向天線(xiàn)）為例，結(jié)構(gòu)大都為兩個(gè)1/4波長(zhǎng)電線(xiàn)或鋼...
基站天線(xiàn)天天見(jiàn)，你一定很好奇它到底長(zhǎng)啥樣吧？
基本原理
天線(xiàn)的基本原理是：導(dǎo)線(xiàn)上有交變電流流動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電磁波輻射。若兩導(dǎo)線(xiàn)的距離很近，電場(chǎng)被束縛在兩導(dǎo)線(xiàn)之間，輻射很弱；將兩導(dǎo)線(xiàn)張開(kāi)電場(chǎng)就散播在周?chē)臻g，輻射增強(qiáng)。
以偶極天線(xiàn)（園棍式的全向天線(xiàn)）為例，結(jié)構(gòu)大都為兩個(gè)1/4波長(zhǎng)電線(xiàn)或鋼、鋁管組成的直條形，構(gòu)成了一個(gè)1/2波長(zhǎng)的半波振子。
其腹部四周產(chǎn)生電磁波，但天線(xiàn)的兩個(gè)頂端幾乎不會(huì)產(chǎn)生電波。因此，我們看到一個(gè)單一的半波振子具有“面包圈” 形的輻射方向圖。
輻射方向圖
方向圖比較
下面這些天線(xiàn)輻射模型，有沒(méi)有想一口吃掉的沖動(dòng)？
天線(xiàn)輻射方向圖一般為三維輻射立體圖，用來(lái)表述天線(xiàn)在空間各個(gè)方向上所具有的發(fā)射和接收電磁波的能力。
實(shí)際評(píng)判中將其轉(zhuǎn)化成的二維平面圖形，即水平面方向圖及垂直面方向圖。
一些參數(shù)
…
下傾
天線(xiàn)有兩種調(diào)下傾角方法：機(jī)械俯仰角和電調(diào)俯仰角。
電調(diào)：通過(guò)改變饋入各振子的信號(hào)相位來(lái)改變天線(xiàn)主瓣的下傾角度。?
電調(diào)俯仰角的優(yōu)點(diǎn)是方向圖不會(huì)明顯變形。
天線(xiàn)增益
偶極天線(xiàn)通常用來(lái)做參考天線(xiàn)，其增益被定義為"1"，又稱(chēng)為"0dB"，假如將2支偶極天線(xiàn)巧妙安排，又能不互相影響，并將電能先后經(jīng)過(guò)2支天線(xiàn)，則理論上將會(huì)使某一個(gè)小角度內(nèi)的電波強(qiáng)度提高2倍，即 "3dB"。
依此類(lèi)推，如果我們把多節(jié)偶極天線(xiàn)上下排列，就可將電波強(qiáng)度一直提高，通?？稍?0dB以下，但總能量并沒(méi)有增多或減少，只是其它角度的電波會(huì)集中于更窄的角度。
此刻你想到了什么？八木天線(xiàn)，也叫排骨天線(xiàn)。
增益的定義是：指在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線(xiàn)與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的平方之比，即功率之比。增益一般與天線(xiàn)方向圖有關(guān)，方向圖主瓣越窄，后瓣、旁瓣越小，增益越高。
我們經(jīng)?？吹接胐Bi來(lái)表示天線(xiàn)的增益，因此需要理解dBi的含義。
如下圖所示，虛線(xiàn)為 "點(diǎn)" 輻射源，代表一個(gè)理論上存在但實(shí)際做不到的理想球體，它的電波向四面八方平均發(fā)射而形成一個(gè)球狀。在相同功率下，在任意方向，它的電波強(qiáng)度均為偶極天線(xiàn)的0.6倍，即 "-2.15dB"，換句話(huà)說(shuō)，如果理想點(diǎn)發(fā)射源被定義為 “1”，即 "0 dB"，則偶極天線(xiàn)腹部電場(chǎng)強(qiáng)度最高點(diǎn)為其1.6倍，即 “2.15dB"。為免混淆，通常寫(xiě)成 "2.15dBi"，這里的 "i" 代表球體發(fā)射為基準(zhǔn)?！癷”表示isotropic，即各向同性。
所以，一支增益為 2.15dBi 的天線(xiàn)就是增益為0dB的天線(xiàn)，也就是無(wú)增益的普通天線(xiàn)。
組成部件
天線(xiàn)主要由四部分組成：輻射單元（天線(xiàn)單元）、反射板（底板）、功率分配網(wǎng)絡(luò)（饋電網(wǎng)絡(luò)）和封裝防護(hù)（天線(xiàn)罩）。
對(duì)于定向天線(xiàn)，輻射單元固定在反射板上，反射板把輻射控制到單側(cè)方向，將平面反射板放在陣列的一邊構(gòu)成扇形區(qū)覆蓋天線(xiàn)。?
通常輻射單元包括半波振子、微帶貼片和背腔縫隙式三種類(lèi)型。
多頻段天線(xiàn)具有多個(gè)獨(dú)立的饋電網(wǎng)絡(luò)和獨(dú)立的輻射單元列。
5G時(shí)代的天線(xiàn)
從2G到4G，移動(dòng)基站天線(xiàn)經(jīng)歷了全向天線(xiàn)、定向單極化天線(xiàn)、定向雙極化天線(xiàn)、電調(diào)單極化天線(xiàn)、電調(diào)雙極化天線(xiàn)、雙頻電調(diào)雙極化到多頻雙極化天線(xiàn)，以及MIMO天線(xiàn)、有源天線(xiàn)等過(guò)程。
進(jìn)入5G時(shí)代，隨著Massive MIMO技術(shù)規(guī)模引入，天線(xiàn)的工作模式發(fā)生了質(zhì)的變化。
簡(jiǎn)單對(duì)比4G和5G的天線(xiàn)輻射模型...
由于5G工作于更高頻段，信號(hào)容易衰減，因此需要采用波束賦形的辦法，即大規(guī)模多天線(xiàn)系統(tǒng)控制每一個(gè)天線(xiàn)單元的發(fā)射（或接收）信號(hào)的相位和信號(hào)幅度，產(chǎn)生多束具有高度指向性的窄波束，使得信號(hào)能量集中，提升增益，來(lái)補(bǔ)償無(wú)線(xiàn)傳播損耗，且可降低干擾。
▲控制相位產(chǎn)生靈活的指向波束
且采用波束跟蹤技術(shù)，就像為每臺(tái)終端“定制”信號(hào)一樣。
天線(xiàn)的尺寸與頻率有關(guān)，由于3G頻段比2G高，3G天線(xiàn)比2G小，到了5G時(shí)代，頻段更高，天線(xiàn)也變得越來(lái)越小。
本文轉(zhuǎn)載自：網(wǎng)優(yōu)雇傭軍
基本原理
天線(xiàn)的基本原理是：導(dǎo)線(xiàn)上有交變電流流動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電磁波輻射。若兩導(dǎo)線(xiàn)的距離很近，電場(chǎng)被束縛在兩導(dǎo)線(xiàn)之間，輻射很弱；將兩導(dǎo)線(xiàn)張開(kāi)電場(chǎng)就散播在周?chē)臻g，輻射增強(qiáng)。
以偶極天線(xiàn)（園棍式的全向天線(xiàn)）為例，結(jié)構(gòu)大都為兩個(gè)1/4波長(zhǎng)電線(xiàn)或鋼、鋁管組成的直條形，構(gòu)成了一個(gè)1/2波長(zhǎng)的半波振子。
其腹部四周產(chǎn)生電磁波，但天線(xiàn)的兩個(gè)頂端幾乎不會(huì)產(chǎn)生電波。因此，我們看到一個(gè)單一的半波振子具有“面包圈” 形的輻射方向圖。
輻射方向圖
方向圖比較下面這些天線(xiàn)輻射模型，有沒(méi)有想一口吃掉的沖動(dòng)？
天線(xiàn)輻射方向圖一般為三維輻射立體圖，用來(lái)表述天線(xiàn)在空間各個(gè)方向上所具有的發(fā)射和接收電磁波的能力。
實(shí)際評(píng)判中將其轉(zhuǎn)化成的二維平面圖形，即水平面方向圖及垂直面方向圖。
一些參數(shù)
…下傾
天線(xiàn)有兩種調(diào)下傾角方法：機(jī)械俯仰角和電調(diào)俯仰角。
電調(diào)：通過(guò)改變饋入各振子的信號(hào)相位來(lái)改變天線(xiàn)主瓣的下傾角度。?
電調(diào)俯仰角的優(yōu)點(diǎn)是方向圖不會(huì)明顯變形。
天線(xiàn)增益
偶極天線(xiàn)通常用來(lái)做參考天線(xiàn)，其增益被定義為"1"，又稱(chēng)為"0dB"，假如將2支偶極天線(xiàn)巧妙安排，又能不互相影響，并將電能先后經(jīng)過(guò)2支天線(xiàn)，則理論上將會(huì)使某一個(gè)小角度內(nèi)的電波強(qiáng)度提高2倍，即 "3dB"。
依此類(lèi)推，如果我們把多節(jié)偶極天線(xiàn)上下排列，就可將電波強(qiáng)度一直提高，通?？稍?0dB以下，但總能量并沒(méi)有增多或減少，只是其它角度的電波會(huì)集中于更窄的角度。
此刻你想到了什么？八木天線(xiàn)，也叫排骨天線(xiàn)。
增益的定義是：指在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線(xiàn)與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的平方之比，即功率之比。增益一般與天線(xiàn)方向圖有關(guān)，方向圖主瓣越窄，后瓣、旁瓣越小，增益越高。
我們經(jīng)?？吹接胐Bi來(lái)表示天線(xiàn)的增益，因此需要理解dBi的含義。
如下圖所示，虛線(xiàn)為 "點(diǎn)" 輻射源，代表一個(gè)理論上存在但實(shí)際做不到的理想球體，它的電波向四面八方平均發(fā)射而形成一個(gè)球狀。在相同功率下，在任意方向，它的電波強(qiáng)度均為偶極天線(xiàn)的0.6倍，即 "-2.15dB"，換句話(huà)說(shuō)，如果理想點(diǎn)發(fā)射源被定義為 “1”，即 "0 dB"，則偶極天線(xiàn)腹部電場(chǎng)強(qiáng)度最高點(diǎn)為其1.6倍，即 “2.15dB"。為免混淆，通常寫(xiě)成 "2.15dBi"，這里的 "i" 代表球體發(fā)射為基準(zhǔn)?！癷”表示isotropic，即各向同性。
所以，一支增益為 2.15dBi 的天線(xiàn)就是增益為0dB的天線(xiàn)，也就是無(wú)增益的普通天線(xiàn)。
組成部件
天線(xiàn)主要由四部分組成：輻射單元（天線(xiàn)單元）、反射板（底板）、功率分配網(wǎng)絡(luò)（饋電網(wǎng)絡(luò)）和封裝防護(hù)（天線(xiàn)罩）。
對(duì)于定向天線(xiàn)，輻射單元固定在反射板上，反射板把輻射控制到單側(cè)方向，將平面反射板放在陣列的一邊構(gòu)成扇形區(qū)覆蓋天線(xiàn)。?
通常輻射單元包括半波振子、微帶貼片和背腔縫隙式三種類(lèi)型。
多頻段天線(xiàn)具有多個(gè)獨(dú)立的饋電網(wǎng)絡(luò)和獨(dú)立的輻射單元列。
5G時(shí)代的天線(xiàn)
從2G到4G，移動(dòng)基站天線(xiàn)經(jīng)歷了全向天線(xiàn)、定向單極化天線(xiàn)、定向雙極化天線(xiàn)、電調(diào)單極化天線(xiàn)、電調(diào)雙極化天線(xiàn)、雙頻電調(diào)雙極化到多頻雙極化天線(xiàn)，以及MIMO天線(xiàn)、有源天線(xiàn)等過(guò)程。
進(jìn)入5G時(shí)代，隨著Massive MIMO技術(shù)規(guī)模引入，天線(xiàn)的工作模式發(fā)生了質(zhì)的變化。
簡(jiǎn)單對(duì)比4G和5G的天線(xiàn)輻射模型...
由于5G工作于更高頻段，信號(hào)容易衰減，因此需要采用波束賦形的辦法，即大規(guī)模多天線(xiàn)系統(tǒng)控制每一個(gè)天線(xiàn)單元的發(fā)射（或接收）信號(hào)的相位和信號(hào)幅度，產(chǎn)生多束具有高度指向性的窄波束，使得信號(hào)能量集中，提升增益，來(lái)補(bǔ)償無(wú)線(xiàn)傳播損耗，且可降低干擾。
▲控制相位產(chǎn)生靈活的指向波束
且采用波束跟蹤技術(shù)，就像為每臺(tái)終端“定制”信號(hào)一樣。
天線(xiàn)的尺寸與頻率有關(guān)，由于3G頻段比2G高，3G天線(xiàn)比2G小，到了5G時(shí)代，頻段更高，天線(xiàn)也變得越來(lái)越小。
本文轉(zhuǎn)載自：網(wǎng)優(yōu)雇傭軍
下載文檔
