1. Qué es un sistema de antena
Un sistema de antena es un sistema que consiste en una antena transmisora y una antena receptora. El primero es un convertidor de modo de transmisión que transforma la corriente de radiofrecuencia u onda electromagnética en el modo de onda guiada en una onda electromagnética espacial en el modo de onda difusa; este último es un convertidor de modo de transmisión para su transformación inversa.
Se llama antena transmisora como conversión de modo de onda de difusión de onda guiada, y una antena receptora se utiliza como conversión de modo de onda guiada por onda difusa. Se puede usar indistintamente, y los parámetros característicos básicos de la antena permanecen sin cambios, lo que se denomina teorema de reciprocidad. Otra función importante de la antena es la concentración de energía de onda electromagnética, es decir, cuando se utiliza como antena transmisora, concentra energía en la dirección transmisora mientras reduce la energía en otras direcciones; cuando se utiliza como antena receptora, puede interceptar más energía de las ondas entrantes en la dirección receptora, Para las ondas entrantes en otras direcciones, la energía de entrada se reduce por cancelación de fase. Esta es la directividad de la antena. En comparación con una antena no direccional, el aumento en la concentración de energía se llama ganancia de la antena. El significado extendido de la directividad de la antena es la ganancia negativa (atenuación) en la dirección de no comunicación, que se puede utilizar para describir otro índice de rendimiento relacionado de la antena, es decir, la supresión de radiación del lóbulo lateral (interferencia) de la antena transmisora o la interferencia de onda entrante en la dirección de no comunicación de la antena receptora. Inhibición.
En segundo lugar, la definición del sistema de antena de comunicación móvil
Definición y alcance de los sistemas de antenas
En el sistema de comunicación móvil, la antena de comunicación es el convertidor entre la señal de circuito del dispositivo de comunicación y la onda electromagnética irradiada en el espacio. Este documento analiza principalmente la parte del sistema alimentador de antena de comunicación en el sistema de comunicación móvil, que incluye principalmente la antena de la estación base / habitación, los cables de alimentación relacionados y otros dispositivos de radiofrecuencia y servicios de instalación relacionados.
3. Descripción de los parámetros de rendimiento de la antena de la estación base
Especificaciones de General Electric:
1. Rango de frecuencia
Banda de frecuencia de trabajo: Independientemente de la antena u otros productos de comunicación, siempre funciona dentro de un cierto rango de frecuencia (ancho de banda), que depende de los requisitos de los indicadores. Por lo general, el rango de frecuencia que cumple con los requisitos del índice puede ser la frecuencia de trabajo de la antena.
El ancho de la banda de frecuencia de trabajo se denomina ancho de banda de trabajo. En general, el ancho de banda de trabajo de la antena omnidireccional puede alcanzar el 3-5% de la frecuencia central, y el ancho de banda de trabajo de la antena direccional puede alcanzar el 5-10% de la frecuencia central.
2. Impedancia de entrada
Impedancia de entrada: La relación entre el voltaje de la señal y la corriente de la señal en la entrada de la antena se denomina impedancia de entrada de la antena. La impedancia de entrada de una antena de comunicación móvil general es de 50Ω.
La impedancia de entrada está relacionada con la estructura, el tamaño y la longitud de onda operativa de la antena. En el rango de frecuencia de funcionamiento requerido, la parte imaginaria de la impedancia de entrada es pequeña y la parte real está bastante cerca de 50Ω, lo cual es necesario para que la antena tenga una buena impedancia que coincida con el alimentador.
3. Relación de onda estacionaria de voltaje (VSWR)
Relación de onda estacionaria de voltaje: La relación de onda estacionaria de voltaje de una antena es la relación entre el valor máximo y el valor mínimo en el gráfico de onda estacionaria de voltaje generado a lo largo de la línea de transmisión cuando la antena se utiliza como carga de la línea de transmisión sin pérdidas.
La generación de la relación de onda estacionaria está formada por la superposición de ondas reflejadas generadas por la energía de onda incidente transmitida a la entrada de la antena y no totalmente absorbida (radiada). Cuanto más grande sea el VSWR, mayor será el reflejo y peor será el partido. En un sistema de comunicación móvil, generalmente se requiere que la relación de onda estacionaria sea inferior a 1,5.
4. Aislamiento
El aislamiento representa la proporción de una señal alimentada a un puerto (una polarización) de una antena de doble polarización que aparece en el otro puerto (otra polarización).
5. Intermodulación de tercer orden (ThirdOrderIntermodulation)
Señal de intermodulación de tercer orden: se refiere a la señal espuria después de dos señales en un sistema lineal, debido a la existencia de factores no lineales, el segundo armónico de una señal y la onda fundamental de la otra señal es beat (mixta).
El fenómeno de intermodulación es un fenómeno en el que el rendimiento del sistema se ve degradado por los nuevos componentes de frecuencia que entran dentro de la banda de frecuencias después de mezclar dos o más frecuencias portadoras fuera de la banda de frecuencias.
6. Capacidad de potencia
Capacidad de potencia: La capacidad de potencia de una antena se refiere a la potencia máxima de radiofrecuencia continua que se puede agregar continuamente a la antena dentro de un período de tiempo específico en condiciones específicas sin reducir su rendimiento.
Índice de radiación espacial:
7. Ganancia
La relación entre la densidad de flujo de potencia radiada de la antena en una dirección especificada y la densidad máxima de flujo de potencia radiada de la antena de referencia (generalmente utilizando una fuente puntual ideal) a la misma potencia de entrada;
La ganancia de antena se utiliza para medir la capacidad de la antena para enviar y recibir señales en una dirección específica, y es uno de los parámetros importantes para seleccionar una antena de estación base. Cuanto mayor sea la ganancia de la antena, mejor será la directividad, más concentrada será la energía y más estrechos serán los lóbulos.
8. Ancho del lóbulo de media potencia horizontal / vertical (H / V-PlaneHalfPowerBeamWidth)
En el lóbulo principal del patrón de potencia, el ángulo de ancho del haz entre dos puntos donde la potencia en la dirección de radiación en relación con el valor máximo cae a la mitad o menos que el valor máximo en 3dB se denomina ancho del lóbulo de media potencia.
El ancho de haz de media potencia del plano horizontal se denomina ancho de haz horizontal; el ancho de haz de media potencia del plano vertical se denomina ancho de haz vertical.
9. Inclinación eléctrica hacia abajo
El ángulo de inclinación eléctrica se refiere al ángulo entre la dirección máxima de radiación en el plano de radiación vertical de la antena de comunicación y la línea normal de la antena.
Las antenas de comunicación se dividen en antenas downtilt fijas y antenas ajustadas electrónicamente según si admiten el ajuste eléctrico downtilt: las antenas downtilt fijas se refieren a las antenas downtilt fijas producidas al dar forma a la amplitud y fase de la matriz de elementos radiantes de la antena de acuerdo con los requisitos de cobertura inalámbrica; y la antena ESC se refiere a cambiar la diferencia de fase de diferentes elementos radiantes en la matriz a través de la unidad de cambio de fase, generando así diferentes estados de inclinación descendente del lóbulo principal de radiación. En general, el estado descendente de una antena modulada electrónicamente es solo dentro de un cierto rango de ángulo ajustable.
10. Relación de adelante hacia atrás
La relación frontal-posterior de la antena se refiere a la relación entre la densidad de flujo de potencia en la dirección máxima de radiación del lóbulo principal (especificada como 0°) y la densidad máxima de flujo de potencia cerca de la dirección opuesta (especificada dentro del rango de 180 ° ±30 °) F / B = 10log (potencia delantera y trasera / potencia trasera).
11. Supresión del lóbulo lateral y llenado cero (ElevationUpperSidelobes&NullFill)
Supresión del lóbulo lateral: Los lóbulos laterales del lóbulo principal en la dirección del plano vertical (es decir, en la dirección positiva del ángulo cenital) se denominan lóbulos laterales superiores. Para el efecto de cobertura de la antena de la estación base, generalmente se adopta un cierto downtilt mecánico para la antena en la planificación de la red. Esto puede hacer que el primer lóbulo lateral superior (o dentro de un cierto rango angular) de la antena esté en posición horizontal o incluso más bajo que la posición horizontal, lo que puede causar fácilmente interferencias en las celdas adyacentes. Por lo tanto, debe suprimirse, es decir, la supresión del lóbulo lateral superior.
Los lóbulos laterales superiores no solo desperdician la energía irradiada por la antena, sino que también interfieren con las células adyacentes, especialmente los edificios de gran altura en las celdas adyacentes. Por lo tanto, los lóbulos laterales superiores deben suprimirse tanto como sea posible, especialmente el primer lóbulo del lado superior con mayor energía.
Llenado de punto cero: En el plano vertical de la antena, el primer punto cero del lóbulo lateral inferior se llena con un diseño de formación de haz para mejorar la cobertura del área posterior de la estación base y reducir la zona muerta y el punto ciego de la cobertura del área cercana.
12. CrossPolarizationRatio
La diferencia entre el nivel de potencia de la recepción copolar de la antena (nivel máximo de recepción) y el nivel de potencia de la recepción heteropolar (nivel mínimo de recepción) dentro del ancho de haz de 3dB del patrón
13. Circularidad
La circularidad del patrón de una antena omnidireccional se refiere a la desviación del valor de nivel máximo o mínimo del valor promedio en el patrón de plano horizontal.
El valor medio se refiere a la media aritmética de los valores de nivel dB en el acimut en el intervalo máximo de no más de 5° en el patrón de plano horizontal.
14. Polarización
La dirección del campo eléctrico de la onda electromagnética irradiada por la antena es la dirección de polarización de la antena. Si la dirección del campo eléctrico de la onda eléctrica es perpendicular al suelo, la llamamos onda polarizada verticalmente; si la dirección del campo eléctrico de la onda eléctrica es paralela al suelo, se denomina onda polarizada horizontalmente; si la dirección del campo eléctrico de la onda eléctrica está en un ángulo de 45 ° con respecto al suelo, entonces se llama polarización de +45 ° o -45 °.
¿Qué es un sistema de antena? A través de la explicación anterior, todos deben tener una comprensión más profunda del sistema de antenas.