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高级通信工程师优秀职称论文
移动通信天馈线系统的工程设计
摘要:从设计和工程实践出发,对移动通信天馈线系统的设计、性能以及安装时应注意的问题作了全面的阐述。
关键词:移动通信工程设计安装
概述
天馈线系统是移动通信系统的重要组成部分之一,其重要性不比收、发信机本身差。根据我们的工程实践,各地移动通信台(站)出现的各种故障,如通信服务区域不能达到设计指标、信号噪音大、上下行信号不平衡、系统遭到雷击等,很多是由于天馈线系统设计不合理或天馈线系统出现故障而造成的。本文从工程实践出发综述天馈线系统设计、性能及安装时应注意的问题。
一、天馈线系统的范围
移动通信的天馈线系统包括从无线发射机和接收机到天线顶部的全部设备。天线、天线联线器、馈线、避雷器、发射合路器、接收祸合器、双工器、滤波器、馈线接地卡及天馈线安装件等器材都属于天馈线系统,有时还包括塔顶放大器和监视设备的祸合器等。
二、天馈线系统设计的四要素
设计天馈线系统时,应该掌握设计的四个要素是:
(1)满足覆盖移动通信系统所要求的服务区域;
(2)设计和选用的夭馈线系统的经济效益应尽量高;
(3)无线干扰电平的影响应降至最小;
(4)系统安装、维护方便。
以上四个要素是相互关联、甚至是相互制约的,因此,在工程设计中通常要综合平衡、折衷处理,从而使天馈线系统获得最佳的价格性能比。
三、天馈线系统主要设备的技术要求与设计中应注意的事项
,而基站天线要比移动台天线的影响大得多,因为一个基站天线为许多移动台服务,故良好的基站天线会使这个系统中的全部移动台受益,同时基站天线不像移动台天线那么容易检查和替换,所以它的重要性更加突出。在设计和选择天线时应注意以下两个因素:①天线的电气性能;②天线的机械性能。
(1)天线的主要电气参数为了更好地了解天线的电气性能
必须熟悉下面参数的含义:•天线增益:通常指功率增益。它是一个给定方向天线的最大辐射功率与同方向上输入相同功率的参考天线辐射功率的比值。在双向移动通信中,参考天线通常是指在垂直辐射图中一个自由空间零度仰角的半波偶极子天线。•极化:最大辐射时的电场矢量的方向。如果夭线的纵向是垂直的,则这个极化是垂直的;如果天线的纵向是水平的,则极化是水平的。绝大多数的双向移动通信使用的天线是垂直极化的。•额定功率:天线能够安全承受并完成其功能的天线终端的输入功率。•辐射方向图:它是天线功率辐射的一种图解表示。天线方向图一般在远区场测量,远区场的定义为距离d>ZDx(D/幻,又为波长,D为天线直径。•电压驻波比:天线终端的电压或电流在驻波工作方式时的最大值与最小值的比值。当天线阻抗和传输线的特性阻抗不同时,或天馈线连接不紧密时都会产生驻波。•波束宽度:在垂直或水平辐射图中主波瓣半功率点位置(最大值下降3dB)所测得的角度即为波束宽度。•波束倾斜:通常指垂直方向图中主波瓣在零度仰角之上或之下的倾斜角度。•频率范围:天线能正常工作并达到规定的电气参数的工作频率范围。
(2)天线的主要机械特性主要包括构成天线的材料、长度、重量、最大迎风面积、夭线外形构成等。
(3)工程设计中夭线电气参数的选择①天线极化的选择移动