当前课程知识点：移动通信技术 >  第二章 天线与电波传播 >  2.1 移动通信天线技术 >  2.1.2 天线分类与主要性能指标视频

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2.1.2 天线分类与主要性能指标视频在线视频

下一节:2.1.3 天线的工作原理是怎样的？讨论

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2.1.2 天线分类与主要性能指标视频课程教案、知识点、字幕

同学们好

本知识点我们讲解天线的分类与主要指标

我们将从天线的分类

主要性能指标 天线选型原则三个方面进行讲解

1 天线的分类

按辐射方向分

天线分为定向天线与全向天线

定向天线是指在水平方向图上

表现为一定角度范围辐射

也就是平常所说的有方向性

在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束

同全向天线一样 波瓣宽度越小 增益越大

定向天线在移动通信系统中

一般应用于城区小区制的站型

覆盖范围小 用户密度大 频率利用率高

按天线外形分 天线分为板状天线

鞭状天线 帽形天线 面状天线

按极化方向可将天线分为

线极化天线和圆极化天线

线极化天线又包括水平极化 垂直极化

图中左边三个为线极化天线

包括单极化全向与定向天线 双极化天线

圆极化天线常见的有螺旋天线

曲率振子天线 微带切角天线等

图中右边为螺旋天线

2 天线主要性能指标

天线性能指标包括电气性能指标和机械性能指标

从图中我们可以看到

全向天线与定向天线电气性能指标案例

天线的电气性能指标包括工作频率

带宽 最大增益 回波损耗

或者电压驻波比

以及极化方向 指向性 副瓣和后瓣辐射强度

前后比 相位方向图 阻抗和额定功率等

天线辐射的电磁波在固定距离上

随角坐标分布的图形称为方向图

用辐射场强表示的称为场强方向图

用功率密度表示的称为功率方向图

用相位表示的称为相位方向图

在移动通信中 通常采用功率方向图来表示

分为水平方向图和垂直方向图

可利用反射板把辐射控制聚焦到一个方向

构成扇形覆盖天线

在定向天线中

反射面把功率聚焦到一个方向提高了增益

图中 一个振子的发射功率是1毫瓦

采用定向天线后 产生8毫瓦发射功率

其增益为9dBd

天线增益是指在输入功率相等的条件下

实际天线在最大辐射方向

与理想辐射单元在空间同一点处的场强平方之比

即功率比

增益与天线方向图有关

方向图主瓣越窄 后瓣 副瓣越小 则增益越高

天线增益是用来衡量天线

朝一个特定方向收发信号的能力

它是选择基站天线最重要的参数之一

一般来说

增益的提高主要依靠减小垂直面向辐射的波瓣宽度

而在水平面上保持全向的辐射性能

增加增益就可以在一确定方向上增大网络的覆盖范围

表征天线增益的参数有dBd和dBi

dBi是相对于点源天线的增益

在各方向的辐射是均匀的

dBd是相对于对称阵子天线的增益

dBi=dBd+2.15

一般地 GSM定向基站的天线增益为18个dBi

全向的为11个dBi

波瓣宽度是定向天线常用的一个很重要的参数

它是指天线的辐射图中

低于峰值3dB处所成夹角的宽度

天线垂直的波瓣宽度

一般与该天线所对应方向上的覆盖半径有关

因此 在一定范围内通过对天线垂直度

既俯仰角的调节

可以达到改善小区覆盖质量的目的

水平平面的半功率角

定义了天线水平平面的波束宽度

角度越大 在扇区交界处的覆盖越好

但当提高天线倾角时

也越容易发生波束畸变 形成越区覆盖

垂直平面的半功率角

定义了天线垂直平面的波束宽度

半功率角越小

偏离主波束方向时信号衰减越快

在越容易通过调整天线倾角准确控制覆盖范围

波瓣宽度的选取原则是

对于水平波瓣宽度 对基站数目多

覆盖半径小 话务分布较大的区域

应选小一些

对覆盖半径大

话务分布较少的区域 应选大一些

垂直波瓣宽度 对地形平坦 建筑物稀疏

平均高度较低的区域 应选小一些

对地形复杂 落差大的区域 应选大一些

天线的工作频段必须与所设计系统的频段对应

应刚好满足带宽要求

图中为GSM DCS PCS的工作频段图

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的

并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

一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω

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到无穷大之间

回波损耗越小表示匹配越差

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14个dB

传输线阻抗应与天线输入阻抗匹配

否则产生反射波流向信源

反射波与入射波合成而产生驻波

驻波比是指驻波信号振幅的最大值与最小值之比

驻波比是行波系数的倒数

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

但实际应用中驻波比应小于1.2

过大的驻波比会减小基站的覆盖

并造成系统内干扰加大

影响基站的服务性能

前后比是主瓣最大值与后瓣最大值之比

表明了天线对后瓣抑制的好坏

选用前后比低的天线

天线的后瓣有可能产生越区覆盖

导致切换关系混乱 产生掉话

一般在25到30个dB之间

应优先选用前后比为30的天线

天线下倾分为机械下倾和电子下倾两种类型

机械下倾通过安装调整

价格便宜 多用于下倾角小于10度的环境

电子下倾天线价格较高

下倾角度可大于10度

天线方向图无明显畸变

天线后瓣也同时下倾

对要求下倾角比较大的情况

多采用小角度固定电下倾天线结合机械下倾方案

下倾角通过坡度仪来进行测量

天线机械性能参数包括天线尺寸 天线罩材料

天线抱杆 工作与存储温度 结构参数与防雷等

同学们观察全向天线与定向天线的性能案例

天线的尺寸和重量

天线罩材料 工作与存储温度

结构参数包括天线抗风 迎风面积 接头型式

具体接头型式大家观察

天线抱杆

防雷

3 天线的选型原则

应考虑城区 郊区 农村

公路 山区 近海 隧道 室内等不同的情况

来选取合适的天线性能指标参数

如定向与全向 极化方式

水平/垂直波瓣宽度 电下倾与机械下倾等

当然还要考虑成本与预算

学习了本知识点 请同学们思考

天线有哪些分类

天线的电性能指标主要有哪些

天线的机械性能指标主要有哪些

天线选型应考虑什么因素

谢谢

移动通信技术课程列表：

开篇（课程思政）

-1 光荣与梦想

--1.光荣与梦想

--光荣与梦想——中国移动通信发展

--光荣与梦想讨论

-2 责任与担当

--2.责任与担当

--责任和担当——移动人的骄傲和使命

--信息基础设施的打造者

--自然灾害中的生命线

--抗疫浪潮中的坚实支撑

--责任与担当讨论

-3 楷模与巨人

--3.电磁波三巨人

--楷模与巨匠——电磁波三巨人

--楷模与巨人讨论

-4 情怀与事业

--4.移动巨擘华为启示录

--情怀与事业——移动巨擘华为启示录

--情怀与事业讨论

第一章 移动通信概述

-1.1 移动通信基本概念

--1.1.1 移动通信基本概念视频

--1.1.2 移动通信基本概念--作业

--1.1.3 移动通信特点讨论

-1.2 移动通信系统的构成

--1.2.1 移动终端视频

--1.2.2 基站子系统视频

--1.2.3 核心网子系统视频

--1.2.4 移动通信系统的构成--作业

--1.2.5 移动通信系统构成与演进趋势讨论

--1.2.1 移动终端子系统

-1.3 移动通信发展历史

--1.3.1 移动通信发展历史视频

--1.3.2 移动通信发展历史--作业

--1.3.3 移动通信系统发展讨论

-1.4 移动通信的工作方式

--1.4.1 移动通信的工作方式视频

--1.4.2 移动通信双工方式讨论

-1.5 移动通信的标准化

--1.5.1 移动通信的标准化视频

--1.5.2 移动通信标准化及其组织讨论

-第一章 移动通信概述 单元测试

第二章 天线与电波传播

-2.1 移动通信天线技术

--2.1.1 移动通信天线技术视频

--2.1.2 天线分类与主要性能指标视频

--2.1.3 天线的工作原理是怎样的？讨论

--2.1.4 移动通信天线技术--作业

-2.2 无线电波的传播

--2.2.1 电波传播特性视频

--2.2.2 无线电频谱及特点视频

--2.2.3 无线电波的传播--作业

-2.3 移动信道的传播模型

--2.3.1 移动信道的传播模型视频

--2.3.2 传播模型开放讨论

-第二章 天线与电波传播 单元测试

项目1 移动网络规划

-项目1-1 网络拓扑规划视频

-项目1-2 无线接入网容量规划视频

-项目1-3 核心网容量规划视频

-项目1-4 承载网规划视频

第三章 移动通信中的关键技术

-3.1 调制技术

--3.1.1 移动通信中的调制技术视频

--3.1.2 线性调制技术视频

--3.1.3 恒包络调制技术视频

--3.1.4 移动通信采用数字调制讨论

--3.1.5 调制技术--作业

-3.2 多址技术

--3.2.1 多址技术视频

--3.2.2 移动通信基本多址技术动画视频

--3.2.3 多址技术--作业

-3.3 编码技术

--3.3.1 移动通信信道编码技术视频

--3.3.2 移动通信语音编码技术视频

--3.3.3 数字移动通信编码技术特点讨论

--3.3.4 编码技术--作业

-3.4 抗衰落技术

--3.4.1 自适应均衡技术视频

--3.4.2 交织技术视频

--3.4.3 分集接收技术视频

--3.4.4 分集接收技术之合并方式视频

--3.4.5 功率控制技术视频

--3.4.6 扩频通信技术视频

--3.4.7 抗衰落技术讨论

--3.4.8 抗衰落技术--作业

-3.5 组网技术

--3.5.1 大区制与小区制视频

--3.5.2 组网中的信道配置视频

--3.5.3 组网中的信道选择视频

--3.5.4 组网中的频率复用视频

--3.5.5 越区切换视频

--3.5.6 位置管理与更新视频

--3.5.7 蜂窝组网技术讨论

-第三章 移动通信中的关键技术 单元测试

项目2 基站部署与配置

-项目2-1 无线侧设备配置视频

-项目2-2 无线射频数据配置视频

-项目2-3 BBU数据配置视频

第四章 GSM/GPRS移动通信系统及设备

-4.1 GSM概述

--4.1.1 GSM概述视频

--4.1.2 GSM移动通信系统组成动画

--4.1.3 GSM概述--作业

-4.2 GSM系统结构与接口

--4.2.1 GSM系统接口视频

--4.2.2 GSM系统接口讨论

-4.3 GSM主要技术

--4.3.1 GSM频率配置视频

--4.3.2 GSM信道及分类视频

--4.3.3 GSM帧结构与突发脉冲视频

--4.3.4 GSM语音处理流程视频

-4.4 GSM无线接口

--4.4.1 GSM接口协议视频

--4.4.2 GSM接口分层讨论

-4.5 GSM系统管理

--4.5.1 GSM安全性管理视频

--4.5.2 GSM移动性管理视频

-4.6 GSM移动通信网络

--GSM移动通信网络

-4.7 GSM的主要信令流程

--4.7.1 GSM主叫信令流程视频

--4.7.2 GSM被叫信令流程视频

--4.7.3 GSM呼叫流程动画

-4.8 GSM编号与业务

--4.8.1 GSM编号与业务视频

-4.9 GSM设备及性能指标

--4.9.1 GSM网络拓扑图

--4.9.2 GSM设备及性能指标视频

-4.10 为什么至今GSM还在使用？

-4.11 GPRS概述

--4.11.1 GPRS概述视频

-4.12 GPRS协议

--4.12.1 GPRS协议

--4.12.2 GPRS如何实现数据通信？

-第四章 GSM/GPRS移动通信系统及设备 单元测试

项目3 承载网配置与调试

-项目3-1 点到点业务配置1视频

-项目3-2 点到点业务配置2视频

-项目3-3 电交叉业务配置视频

-项目3-4 承载网业务调试视频

第五章 CDMA和第三代移动通信系统

-5.1 CDMA系统概述

--5.1.1 CDMA概述视频

--5.1.2 CDMA系统讨论

-5.2 CDMA系统主要技术

--5.2.1 CDMA通信技术视频

--5.2.2 CDMA关键技术视频

-5.3 CDMA网络结构

--5.3.1 CDMA网络结构视频

--5.3.2 CDMA网络结构比较讨论

-5.4 CDMA主要信令流程

--5.4.1 CDMA语音信令流程视频

-5.5 第三代移动通信

--5.5.1 第三代移动通信概述视频

--5.5.2 WCDMA移动通信系统视频

--5.5.3 CDMA2000移动通信系统视频

--5.5.4 TD-SCDMA移动通信系统视频

--5.5.5 TD-SCDMA关键技术视频

--5.5.6 UMTS网络结构组成与演进动画

--5.5.7 第三代移动通信技术讨论

-第五章 CDMA和第三代移动通信系统 单元测验

项目4 核心网部署与配置

-项目4-1 HSS数据配置视频

-项目4-2 MME数据配置1视频

-项目4-3 MME数据配置2视频

-项目4-4 OSPF路由配置视频

-项目4-5 PGW数据配置视频

-项目4-6 SGW数据配置视频

-项目4-7 核心网设备配置视频

-项目4-8 静态路由配置视频

-项目4-9 全网对接配置视频

第六章 第四代移动通信系统

-6.1 LTE概述

--6.1.1 LTE概述视频

--6.1.2 4G讨论

--6.1.3 LTE概述--作业

-6.2 LTE网络结构

--6.2.1 LTE网络结构视频

--6.2.2 LTE网络结构动画

--6.2.3 LTE网络结构--作业

-6.3 LTE空中接口

--6.3.1 LTE空中接口视频

--6.3.2 LTE空中接口协议栈及各层功能动画

--6.3.3 LTE空中接口--作业

-6.4 LTE空口信道及分类

--6.4.1 LTE空口信道及分类视频

--6.4.2 4G空口信道讨论

--6.4.3 LTE空口信道及分类--作业

-第六章 第四代移动通信系统 单元测验

-6.5 LTE关键技术

--LTE关键技术1

--LTE关键技术2

--LTE关键技术3

-6.6 LTE物理层

--LTE物理层

-6.7 LTE语音实现方式

--LTE语音实现方式

-6.8 LTE主要信令流程

--6.5.1 LTE UE开机入网流程1动画

--6.5.2 LTE UE开机入网流程2动画

--6.5.3 LTE Service Request流程动画

--6.5.4 LTE TAU流程动画

--6.5.5 LTE 专用承载流程动画

--6.5.6 LTE 中的站间S1切换动画

--6.5.7 LTE 中的站间X2切换动画

-6.9 LTE新技术

--6.6.1 OFDM技术动画

--6.6.2 MIMO技术动画

项目5 业务配置与调试

-项目5-1 拨测业务配置视频

-项目5-2 漫游业务配置视频

-项目5-3 切换业务配置视频

-项目5-4 业务调试模块视频

第七章 第五代移动通信系统

-7.1 5G业务需求及应用场景

--7.1.1 5G业务需求及应用场景

--7.1.2 第五代移动通信的目标讨论

-7.2 5G标准化及其频谱

--7.2.1 5G标准化及其频谱

--7.2.2 5G为什么采用毫米波？

-7.3 5G网络架构

--7.3.1 5G网络架构

--7.3.2 第五代移动通信网络结构动画

-7.4 5G网络部署

--7.4.1 5G网络部署

--7.4.2 5G网络部署一般采用哪种选项？

-7.5 5G核心网新技术

--7.5.1 5G核心网新技术

--7.5.2 关于5G网络架构的发展方向讨论

-7.6 5G物理层

--7.6.1 5G物理层

--7.6.2 关于5G帧结构的讨论

-7.7 5G空口主要关键技术

--7.7.1 5G空口主要关键技术

--7.7.2 关于5G空口关键技术讨论

-7.8 5G端到端切片

--7.8.1 5G端到端切片

--7.8.2 关于网络切片的讨论

-第七章 下一代移动通信系统 单元测试

项目6 移动网络故障排查

-项目6-1 无线故障排查视频

-项目6-2 核心网故障排查视频

第八章 网优、基站与移动互联业务简介

-8.1 移动通信网络优化简介

--8.1.1 网络优化概念视频

--8.1.2 网络优化目标与分类视频

--8.1.3 网络优化方法与工具视频

--8.1.4 移动通信网络优化简介--作业

-8.2 移动通信基站勘察与配置简介

--8.2.1 分布式基站介绍视频

--8.2.2 分布式基站组网介绍视频

--8.2.3 基站配置原则视频

--8.2.4 基站勘查工具的使用视频

--8.2.5 基站勘察过程简介视频

--8.2.6 基站勘察与配置简介--作业

-8.3 移动互联网业务简介

--8.3.1 移动互联网概述视频

--8.3.2 移动互联网业务体系视频

--8.3.3 移动应用产品流程视频

--8.3.4 移动互联网业务及产品支撑技术视频

--8.3.5 移动互联网业务简介--作业

-8.4 移动通信就业岗位讨论

移动通信全网建设讨论

-建设4G移动通信网络讨论

-建设5G移动通信网络讨论

2.1.2 天线分类与主要性能指标视频笔记与讨论

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