Антенна система - це система, що складається з передавальної антени та приймальної антени. Перший - це перетворювач режиму передачі, який перетворює радіочастотний струм або електромагнітну хвилю в режимі керованої хвилі в космічну електромагнітну хвилю в режимі дифузної хвилі; останній є перетворювачем режиму передачі для його зворотного перетворення.
В якості передавальної антени для перетворення режиму керованої біжучої хвилі в дифузну хвилю та приймальної антени для перетворення режиму дифузійної хвилі в режим керованої хвилі I, за винятком того, що несуча потужність і витримуюча напруга потужності передавальної антени значно більші, ніж приймаючої антени, обидва вони можуть використовуватися як взаємозамінні, а основні характеристичні параметри антени залишаються незмінними, що називається теоремою взаємності. Іншою важливою функцією антени є концентрація енергії електромагнітних хвиль, тобто, коли вона використовується як передавальна антена, енергія концентрується в напрямку передачі при одночасному зменшенні енергії в інших напрямках; при використанні в якості приймальної антени більше енергії може бути перехоплено від вхідних хвиль у напрямку прийому. Для вхідних хвиль в інших напрямках вхідна енергія зменшується за рахунок згасання фази. Це направленість антени. Порівняно з ненаправленими антенами, збільшення концентрації енергії називається посиленням антени. Розширеним значенням спрямованості антени є негативний коефіцієнт посилення (ослаблення) у напрямі, що не передається, який може бути використаний для опису іншого пов'язаного індексу продуктивності антени, тобто придушення випромінювання бічної пелюстки (перешкоди) передавальної антени або перешкоди вхідної хвилі в напрямі, що не передається, інгібування приймальної антени.
Визначення та сфера застосування антенної системи
У системі мобільного зв'язку антена зв'язку є перетворювачем ланцюгового сигналу пристрою зв'язку та електромагнітної хвилі, що випромінюється з космосу. Ця стаття в основному аналізує частину антени зв'язку та системи живлення в системі мобільного зв'язку, яка в основному включає базову станцію / внутрішню антену, відповідні живильні кабелі та інші радіочастотні пристрої та відповідні послуги з монтажу.
2. Опис параметрів роботи антени базової станції
Загальний електричний індекс
1. Діапазон частот (Діапазон частот)
Робочий діапазон частот: Незалежно від антени або інших засобів зв'язку, він завжди працює в межах певного діапазону частот (смуги пропускання), який залежить від вимог індексу. За звичайних обставин діапазоном частот, що відповідає вимогам щодо індексу, може бути робоча частота антени.
Ширина робочої смуги частот називається робочою смугою. Як правило, робоча смуга пропускання всеспрямованої антени може досягати 3-5% від центральної частоти, а робоча смуга пропускання спрямованої антени може досягати 5-10% від центральної частоти.
2. Вхідний опір
Вхідний опір: Відношення напруги сигналу до струму сигналу на вході антени називається вхідним опором антени. Як правило, вхідний опір антени мобільного зв'язку становить 50 Ом.
Вхідний опір пов'язаний зі структурою, розміром та робочою довжиною хвилі антени. У межах необхідного робочого діапазону частот уявна частина вхідного імпедансу мала, а реальна частина досить близька до 50 Ом, що необхідно для того, щоб антена мала хороший імпеданс, що відповідає фідеру.
3. Коефіцієнт стоячої хвилі напруги (VSWR)
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 на лінію передачі без втрат.
Коефіцієнт стоячої хвилі обумовлений суперпозицією відбитих хвиль, що генеруються енергією падаючої хвилі, що передається на вхідний кінець антени і не повністю поглинається (випромінюється). Чим більший коефіцієнт коефіцієнта корисної дії, тим більший рівень відображення і гірший 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) двополяризованої антени, який з'являється в іншому порту (інша поляризація).
5. Інтер-модуляція третього порядку (Inter-модуляція третього порядку)
Інтермодуляційний сигнал третього порядку: відноситься до паразитного сигналу після того, як два сигнали перебувають у лінійній системі, через існування нелінійних факторів, друга гармоніка одного сигналу та основна хвиля іншого сигналу перебиваються (змішуються).
Інтермодуляція - явище, при якому дві або більше несучих частот за межами смуги частот змішуються, а потім потрапляють у смугу частот, що призводить до зниження продуктивності системи.
6. Потужність
Потужність потужності: Потужність потужності антени відноситься до максимальної безперервної ВЧ потужності, яку можна безперервно додавати до антени протягом певного періоду часу за певних умов без зменшення її продуктивності.
Індекс космічного випромінювання
7. Виграш
Відношення щільності потоку випромінюваної потужності антени в заданому напрямку до максимальної щільності потоку випромінюваної потужності еталонної антени (зазвичай ідеального точкового джерела) при тій же вхідній потужності;
Коефіцієнт посилення антени використовується для вимірювання здатності антени передавати і приймати сигнали в певному напрямку. Це один з важливих параметрів для вибору антени базової станції. Чим вище коефіцієнт посилення антени, тим краща направленість, тим більше концентрована енергія і вужча частка.
8. Горизонтальна / вертикальна половина ширини променя потужності (H / V-площина, половина ширини променя потужності)
У головній пелюстці схеми потужності кут ширини променя між двома точками, де відносна максимальна потужність напрямку випромінювання падає до половини або менше максимальної 3dB, називається шириною пелюстки половини потужності.
Ширина променя напівпотужності в горизонтальній площині називається горизонтальною шириною променя; ширина променя напівпотужності у вертикальній площині називається вертикальною шириною променя.
9. Електричний нахил вниз (Electric Down Tilt)
Електричний підвіс відноситься до кута між максимальним напрямком випромінювання вертикальної поверхні випромінювання антени зв'язку та нормаллю антени.
Антени зв'язку класифікуються на стаціонарні антени низького нахилу та електрично регульовані антени залежно від того, чи підтримують вони електричне регулювання даунтильта: фіксовані антени даунтильта відносяться до фіксованих антенн даунтильта, виготовлених шляхом формування масиву випромінюючого елемента антени за амплітудою та фазою відповідно до вимог покриття бездротового зв'язку; та Електрично регульована антена означає, що різниця фаз різних випромінюючих елементів у решітці змінюється блоком фазозміщення для отримання різних станів випромінювання основної частки нижнього нахилу. Як правило, стан нахилу нахилу електрично регульованої антени знаходиться лише в межах певного регульованого кута.
10. Співвідношення спереду і назад
Співвідношення спереду і назад антени відноситься до відношення щільності потоку потужності в максимальному напрямку випромінювання основної пелюстки (зазначене як 0 °) до максимальної щільності потоку потужності поблизу протилежного напрямку (зазначеного в межах діапазону 180 ° ± 30 °) F / B = 10 журнал (передня та задня потужність / задня потужність).
11. Придушення бічної частки і нульове заповнення (Верхня бокова частина і висота надлишку)
Придушення бічної частки: бічна частка основної частки у вертикальному напрямку (тобто позитивний напрямок зенітного кута) називається верхньою бічною часткою. Для покриття антени базової станції, як правило, для планування мережі приймається певний механічний нахил антени. Це може призвести до того, що перша верхня бокова пелюстка антени (або в межах певного кутового діапазону) знаходиться в горизонтальному положенні або навіть нижче горизонтального положення, що може легко спричинити сусідні перешкоди. Тому його потрібно придушити, тобто придушення верхньої бічної частки.
Верхня бічна мочка не тільки витрачає енергію, яку випромінює антена, але також заважає сусіднім камерам, особливо висотним будинкам сусідніх комірок. Тому верхню бічну мочку слід придушувати якомога більше, особливо першу верхню бічну мочку з більшою енергією.
Заповнення нульової точки: Це означає, що перша нульова точка нижньої бічної пелюстки заповнена конструкцією формування променя у вертикальній площині антени для поліпшення покриття близької зони базової станції та зменшення мертвої зони та сліпих зон зони покриття поблизу.
12. Коефіцієнт перехресної поляризації (Перехресний коефіцієнт поляризації)
Різниця між рівнем потужності антени з однаковим прийомом поляризації (максимальним рівнем прийому) та рівнем потужності різного прийому поляризації (мінімальним рівнем прийому) в межах ширини променя 3dB шаблону
13. Круговість карти напрямків (Circularity)
Круговість діаграми всеспрямованої антени відноситься до відхилення максимального або мінімального значення рівня від середнього значення в горизонтальній площині.
Середнє значення відноситься до середнього арифметичного значення дБ рівня в горизонтальній площині з максимальним інтервалом, що не перевищує 5 °.
14. Поляризація (поляризація)
Напрямок електричного поля електромагнітної хвилі, яку випромінює антена, є напрямком поляризації антени. Якщо напрямок електричного поля електричної хвилі перпендикулярний землі, ми називаємо її вертикально поляризованою хвилею; якщо напрямок електричного поля електричної хвилі паралельний землі, це називається горизонтально поляризованою хвилею; якщо напрямок електричного поля електричної хвилі знаходиться під кутом 45 ° до землі, то це називається поляризацією + 45 ° або -45 °.
3. Типи антен базових станцій мобільного зв'язку
Існує безліч типів і моделей антен мобільного зв'язку. Відповідно до сценаріїв їх застосування, їх можна приблизно розділити на вироби з розподіленою антеною в приміщенні, вироби з антен базової станції на відкритому повітрі та вироби для покращення антен.
Ⅰ. Антенні вироби для розподілених приміщень та покриття стільників у приміщеннях
1. Стельова антена
Стельові антени зазвичай використовуються в сценаріях покриття бездротовим покриттям. За їх різними характеристиками випромінювання їх можна розділити на спрямовані стельові антени та всеспрямовані стельові антени. Всеспрямовані стельові антени можна розділити на однополяризовані стельові та подвійні поляризовані стелі двох видів.
2. Настінна антена
Внутрішні настінні антени є типовими невеликими панельними антенами, які в основному використовуються в сценаріях покриття бездротовим покриттям. Відповідно до різних методів поляризації їх можна розділити на однополяризовані настінні та двополяризовані настінні.
3. Антена Ягі
Антени Yagi в основному використовуються для передачі каналів та ретрансляторів, з відносно низькою вартістю та кращим коефіцієнтом відбиття спереду та ззаду у двовимірній площині.
4. Журнал періодичної антени
Журнально-періодичні антени схожі на антени Yagi. Вони являють собою багатоелементні двонаправлені антени з можливостями широкосмугового покриття і в основному використовуються для реле зв'язку.
5. Параболічна антена
Параболічна антена - це двонаправлена антена з високим коефіцієнтом посилення, що складається з параболічного відбивача і центральної антени.
Ⅱ. Продукція антен зовнішньої базової станції
1. Всенаправлена базова станція
Всенаправлена антена базової станції в основному використовується для 360-градусного широкого покриття і в основному використовується для бездротових сцен у сільській місцевості з рідкісним покриттям.
2. Направлена антена базової станції
На сьогодні спрямовані антени базових станцій є найбільш широко використовуваними повністю закритими антенами базових станцій. Вони поділяються на кілька типів, включаючи: вертикальні поляризаційні антени, вертикальні та горизонтальні поляризаційні антени, ± 45 ° подвійні поляризаційні антени, багатосмугові антени тощо. За різними способами електричного регулювання кута нахилу, його можна розділити на фіксований антена кута нахилу, електрична антена регулювання, а також включає трисекторну кластерну антену.
3. Антена базової станції ESC
Електрично регульована антена означає, що різниця фаз різних випромінюючих елементів у решітці змінюється блоком фазового зсуву для отримання різних станів випромінювання основної частки нижнього нахилу. Як правило, стан нахилу нахилу електрично регульованої антени знаходиться лише в межах певного регульованого кута. Існують ручні регулювання та електричні регулювання RCU для регулювання нахилу ESC вниз.
4. Розумна антена
Використання двополяризованих одиниць випромінювання для формування спрямованої або всеспрямованої решітки, антенної решітки, яка може сканувати промінь на 360 градусів або в певному напрямку; інтелектуальні антени можуть визначати просторову інформацію сигналу (наприклад, напрямок поширення) та відстежувати та знаходити джерело сигналу Інтелектуальний алгоритм, і на основі цієї інформації антенний решіток для просторової фільтрації.
5. Багатомодова антена
Основна відмінність між багаторежимними антенами базових станцій та звичайними антенами базових станцій полягає в тому, що вони інтегрують більше двох антен різних діапазонів частот в обмеженому просторі. Тому основна увага цього продукту полягає у усуненні взаємного впливу між різними смугами частот (ефект розв’язки, ступінь ізоляції, перешкоди поблизу поля)
6. Багатопроменева антена
Багатопроменева антена може створювати кілька антен з різким променем. Ці гострі балки (так звані елементні балки) можна об'єднати в один або декілька фасонних балок, щоб покрити певний повітряний простір. Багатопроменеві антени мають три основні форми: тип лінзи, тип відбивної поверхні та тип фазованої решітки.
Ⅲ. Активна антена
Пасивні антени та активні пристрої поєднуються, утворюючи інтегровану приймальну антену.
Ⅳ. Прикрасьте антену
1. Внутрішня антена для прикраси покриття
Оздоблення різних продуктів розподілених антен у приміщенні не тільки вирішує проблему покриття сигналу в приміщенні, але й не руйнує схему фінішної обробки; загальне покриття та прикраса приміщень антени гарні та невеликі на вигляд та мають гарні невидимі ефекти. Вони підходять для різноманітних житлових будинків високого класу, торгових центрів, готелів, готелів, адміністративних будівель, лікарень та інших громадських місць.
Антени для покриття та прикраси приміщень можна приблизно розділити на гарнітурні антени типу стельового світильника, антени для прикраси фрески, тип вентилятора вихлопу тощо.
2. Зовнішня антена для прикраси покриття
Антени для прикраси зовнішнього покриття в основному спрямовані на продукти, що застосовуються для антен, такі як клітини та базові станції. Не збільшуючи втрат на розповсюдження, зовнішній вигляд антени маскується та модифікується завдяки застосуванню різноманітних матеріалів, конструкцій та малюнків, що не тільки покращує бачення міста. термін служби антени та забезпечення якості зв'язку.
Антени для прикраси зовнішнього покриття можна умовно розділити на: антени для прикраси вуличного освітлення, антени для прикраси вивісок, антени для прикраси кулі спостереження, антени для прикраси кондиціонера, антени для прикраси гірських верстатів, антени для прикраси колонок, антени для прикраси штучного дерева, антени для прикраси квадратних колон, антени для прикраси хамелеону , водонапірні башти, що прикрашають антени, огороджувальні антени, прикрашаючі вихлопні труби та ін.
4. Фідер мобільного зв'язку пасивних компонентів та інші
Система живлення з'єднана між передавачем, приймачем та антеною. Система подачі в основному використовується для передачі високочастотної потужності передавача на антену і передачі цільового сигналу відбиття, прийнятого антеною, на приймач.
Окрім базової станції / кімнатної антени, система мобільного зв'язку також містить живильні кабелі, пасивні пристрої (включаючи такі, як комбайнери, фільтри, POI тощо) та інші радіочастотні пристрої. Це все необхідні компоненти системи зв'язку.
1. РЧ-кабель подачі
РЧ живильні кабелі можна розділити на напівгнучкі коаксіальні кабелі та напівжорсткі коаксіальні кабелі; відповідно до різних моделей їх можна розділити на 1/4 ", 3/8", 1/2 ", 5/8", 7/8 ", 1-1 / 4", 1-5 / 8 "і інші моделі різних розмірів, в основному, вони використовуються для внутрішньої та зовнішньої передачі радіочастотного сигналу.
Радіочастотний кабель всередині антени мобільного зв'язку також є радіочастотним кабелем живлення, який в основному використовується для живлення роз'єму перемички, живлення мережі з розподілом потужності та узгодження мережевого опору.
2. Комбайн і спліттер
Комбайн в основному використовується для об'єднання сигналів від декількох систем у внутрішню систему розподілу. В інженерних додатках використання комбайнера може змусити набір внутрішніх розподілених систем одночасно працювати в різних діапазонах частот зв'язку. Комбайнери, що використовуються в системах мобільного зв'язку, зазвичай включають двосторонні комбайнери, тристоронні комбайнери, чотиристоронні комбайнери тощо.
3 Фільтрувати
Функція фільтра полягає в тому, щоб сигнали, яким потрібні деякі частоти, проходили плавно, тоді як сигнали інших частот сильно пригнічуються. Зазвичай фільтри поділяються на активні та пасивні. Порожнинний фільтр, що використовується в системі мобільного зв'язку, як правило, є порожнинним фільтром у пасивному фільтрі. Основними його характеристиками є: широке покриття частоти, висока надійність, хороша стабільність, узгодження вхідного та вихідного імпедансу, просте каскадне використання, плоскочастотні характеристики амплітуди в діапазоні, низькі втрати на введення, велике пригнічення поза діапазоном тощо.
4. POI
Point Of Interface, багатосистемна інтеграційна платформа. В основному використовується для покриття великих будівель, таких як метро, конференц-зали та виставкові центри, виставкові зали та аеропорти. Система використовує комбайнер частот та комбінований мост, щоб поєднати мобільні сигнали декількох операторів та декількох форматів та запровадити систему розподілу антенного фідера для досягнення цілі повного використання ресурсів та економії інвестицій.
Щоб уникнути перешкод, POI розділений на дві платформи, висхідну та низхідну лінії зв'язку, а сигнали висхідної та низхідної ліній передаються окремо. POI служить мостом, що з'єднує сигнали донорів бездротового зв'язку та розподілені сигнали покриття (негерметичні кабелі та антенні решітки тощо). Його основна функція - комбінувати та розділяти радіочастотні сигнали висхідної та низхідної ліній зв'язку кожного оператора та фільтрувати смуги частот. Компонент перешкод. Основною функцією висхідної частини POI є збір сигналів з мобільних телефонів різних форматів і передача їх на POI висхідної лінії зв'язку через антенний збірник і фідер. Після того, як POI виявляє сигнали різних діапазонів частот, вони надсилаються на базові станції різних операторів. Основною функцією частини низхідної лінії зв'язку POI є синтез несучих сигналів різних операторів та різних діапазонів частот та їх направлення до системи розподілу антен зони покриття.
Наш інший продукт:
