Антенна система являє собою систему, що складається з передавальної антени та приймальної антени. Перший являє собою перетворювач режиму передачі, який перетворює радіочастотний струм або електромагнітну хвилю в режимі спрямованої хвилі в космічну електромагнітну хвилю в режимі розсіяної хвилі; останній є перетворювачем режиму передачі для його зворотного перетворення.
Як передавальна антена для перетворення режиму спрямованої біжуючої хвилі в розсіяну хвилю та приймальна антена для перетворення режиму розсіяної хвилі в режим I наведеної хвилі, за винятком того, що потужність і здатність витримувати напругу передавальної антени набагато більше ніж що приймальної антени, обидва можуть використовуватися як взаємозамінні, а основні характеристичні параметри антени залишаються незмінними, що називається теоремою взаємності. Іншою важливою функцією антени є концентрація енергії електромагнітної хвилі, тобто при використанні в якості передавальної антени енергія концентрується в напрямку передачі, одночасно зменшуючи енергію в інших напрямках; при використанні в якості приймальної антени, більше енергії може бути перехоплено від вхідної хвилі в напрямку прийому. Для хвиль, що надходять в інших напрямках, вхідна енергія зменшується за рахунок погашення фази. Це спрямованість антени. У порівнянні з ненаправленою антеною збільшення концентрації енергії називається коефіцієнтом посилення антени. Розширене значення спрямованості антени - це негативне посилення (загасання) у напрямку без зв'язку, яке можна використовувати для опису іншого пов'язаного індексу продуктивності антени, тобто придушення випромінювання бічних пелюсток (перешкоди) передавальної антени або Завада вхідної хвилі приймальної антени в некомунікаційному напрямку Інгібування.
1. Визначення антенної системи мобільного зв'язку
У системі мобільного зв'язку антена зв'язку є перетворювачем між сигналом схеми пристрою зв'язку і електромагнітною хвилею, що випромінюється з космосу. У цій статті в основному аналізується частина антени зв’язку та системи фідера в системі мобільного зв’язку, яка в основному включає базову станцію/кімнатну антену, відповідні фідерні кабелі та інші радіочастотні пристрої та відповідні послуги з встановлення.
2. Опис робочих параметрів антени базової станції
General Electric Index
1. Частотний діапазон (Діапазон частот)
Робоча смуга частот: Незалежно від антени чи інших комунікаційних продуктів, вона завжди працює в певному діапазоні частот (пропускної здатності), що залежить від вимог індексу. За звичайних обставин діапазон частот, який відповідає вимогам індексу, може бути робочою частотою антени.
Ширина робочої смуги частот називається робочою. Як правило, робоча смуга пропускання всеспрямованої антени може досягати 3-5% центральної частоти, а робоча смуга пропускання спрямованої антени може досягати 5-10% центральної частоти.
2. Вхідний опір
Вхідний опір: відношення напруги сигналу до струму сигналу на вході антени називається вхідним імпедансом антени. Як правило, вхідний опір антени мобільного зв’язку становить 50 Ом.
Вхідний опір пов’язаний із структурою, розміром та робочою довжиною хвилі антени. У межах необхідного діапазону робочих частот уявна частина вхідного опору мала, а реальна частина досить близька до 50 Ом, що необхідно для того, щоб антена була в хорошому збігу опору з фідером.
3. Коефіцієнт стоячої хвилі напруги (КСВН)
Коефіцієнт стоячої хвилі напруги: коефіцієнт стоячої хвилі напруги антени - це відношення максимального значення до мінімального значення діаграми напруги стоячої хвилі, що генерується вздовж лінії передачі, коли антена використовується як навантаження лінії передачі без втрат.
Коефіцієнт стоячої хвилі обумовлений суперпозицією відбитих хвиль, створених енергією падаючої хвилі, що передається на вхід антени, але не повністю поглинається (випромінюється). Чим більше КСВ, тим більше відображення і гірше збіг. У системах мобільного зв’язку коефіцієнт стоячої хвилі, як правило, повинен бути менше 1,5.
4. Ізоляція
Ізоляція являє собою частку сигналу, що подається на один порт (одна поляризація) антени з подвійною поляризацією, яка з’являється в іншому порту (інша поляризація).
5. Інтермодуляція третього порядку
Інтермодуляційний сигнал третього порядку: відноситься до паразитного сигналу після того, як два сигнали знаходяться в лінійній системі, через існування нелінійних факторів друга гармоніка одного сигналу і основна хвиля іншого сигналу збиваються (змішуються).
Явище інтермодуляції – це явище, при якому дві або більше несучі частоти за межами смуги частот змішуються, а потім потрапляють в смугу частот, що призводить до зниження продуктивності системи.
6. Потужність
Потужність: потужність антени відноситься до максимальної безперервної радіочастотної потужності, яку можна безперервно додавати до антени протягом певного періоду часу за певних умов без зниження її продуктивності.
Індекс космічної радіації
7. Приріст
Відношення щільності потоку потужності випромінюваної антени в заданому напрямку до максимальної щільності випромінюваної потужності опорної антени (зазвичай ідеального точкового джерела) при тій самій вхідній потужності;
Коефіцієнт посилення антени використовується для вимірювання здатності антени передавати та приймати сигнали в певному напрямку, і це один із важливих параметрів для вибору антени базової станції. Чим вище коефіцієнт посилення антени, тим краще спрямованість, тим більше концентрована енергія і тим вужчий пелюстка.
8. H/V-площина напівпотужна ширина променя (H/V-площина половинної потужності променя)
У головному пелюстці діаграми потужності кут ширини променя між двома точками, де відносна максимальна потужність напряму випромінювання падає до половини або менше, ніж максимальні 3 дБ, називається шириною лепестка половинної потужності.
Ширина променя половини потужності в горизонтальній площині називається горизонтальною шириною променя; ширину променя половини потужності у вертикальній площині називають вертикальною шириною променя.
9. Електричний нахил вниз
Електричний нахил відноситься до кута між максимальним напрямком випромінювання вертикальної випромінюючої поверхні антени зв’язку та нормаллю антени.
Антени зв'язку класифікуються на антени з фіксованим нахилом і електрично регульовані антени відповідно до того, чи підтримують вони електричне регулювання нахилу: антени з фіксованим нахилом - це антени з фіксованим нахилом, виготовлені шляхом формування масиву випромінюючих елементів антени за амплітудою та фазою відповідно до вимог бездротового покриття, і електрично регульовані. антена означає, що різниця фаз різних випромінюючих елементів у решітці змінюється блоком фазового зсуву для створення різних станів нахилу головного лепестка випромінювання. Як правило, стан нахилу електрично регульованої антени знаходиться лише в межах певного діапазону регульованого кута.
10. Співвідношення фронту та спини
Співвідношення передньої та задньої частини антени відноситься до відношення щільності потоку потужності в максимальному напрямку випромінювання головного пелюстка (вказано як 0°) до максимальної щільності потоку потужності поблизу протилежного напрямку (вказано в межах діапазону 180°±30°) F/B= 10log (передня та задня потужність/зворотна потужність).
11. Висота верхніх бічних лепестків& Null Fill
Придушення бічних лепестків: бічна частина головної частки у вертикальному напрямку (тобто в позитивному напрямку зенітного кута) називається верхньою бічній пелюсткою. Щоб охопити вплив антени базової станції, при плануванні мережі для антени зазвичай використовується певний механічний нахил. Це може призвести до того, що перший верхній бічний пелюст антени (або в межах певного діапазону кутів) перебуватиме в горизонтальному положенні або навіть нижче горизонтального, що може легко викликати перешкоди в сусідній області. Тому його потрібно придушити, тобто придушити верхні бічні часточки.
Верхній бічний лепесток не тільки витрачає енергію, випромінювану антеною, але й перешкоджає роботі сусідніх осередків, особливо висотних будинків суміжних осередків. Тому верхню бокову пелю потрібно максимально придушити, особливо першу верхню бокову пелю з більшою енергією.
Заповнення нульової точки: це означає, що перша нульова точка нижнього бічного пелюстка заповнена конструкцією формування променя у вертикальній площині антени для покращення покриття задньої зони базової станції та зменшення мертвої зони та сліпих зон охоплення близької території.
12. Коефіцієнт перехресної поляризації (Cross Polarization Ratio)
Різниця між рівнем потужності антени з однаковим поляризаційним прийомом (максимальний рівень прийому) та рівнем потужності прийому з різною поляризацією (мінімальний рівень прийому) в межах ширини променя діаграми 3 дБ
13. Округлість карти напрямків (Округлість)
Круглість діаграми спрямованості всеспрямованої антени відноситься до відхилення значення максимального або мінімального рівня від середнього значення в діаграмі спрямованості горизонтальної площини.
Середнє значення відноситься до середнього арифметичного значення дБ рівня в шаблоні горизонтальної площини з максимальним інтервалом не більше 5°.