移动通信基站天线技术基本原理及应用研究

移动通信基站天线技术基本原理及应用研究

蒋秀明娄冬阳

陕西省西安市710000

摘要:如今的通讯范畴中发展潜力最大、市场前景最广的热门技能是移动通讯。首先对天线的基本原理进行了阐述,然后对天线的特点及作用进行了分析,最后重点讨论了天线在移动系统中的应用。

关键词:移动通信;天线;技术

进入21世纪以来,我国科学技术在不断发展,现代化信息建设的步伐在不断加快,尤其是移动通信技术的普及,其应用范围已扩大至各个领域。移动通信网络的不断完善及移动智能设备的支持,为移动通信网络的发展提供了一个良好的环境。近年来,各大移动通信企业在不断扩增通信基站的数量,这也为通信网络的普及与发展提供了巨大的支持。

1天线基本原理

目前的天线技术均是利用了自适应天线阵列的原理。其过程为:天线阵列接收到信号以后,经过反馈控制系统。这一反馈控制系统是由处理器和权值调整算法组成的。经过反馈控制系统之后,通常会利用特殊的算法对信号进行分析,从而实现对信号的判断以及判断出信号干扰达到的方位角度。分析完之后,分析得出的信号会作为天线振元的激励信号。以此为基础,我们会调整与天线阵列相关的辐射方向图、其他参数以及频率响应等。通过对天线阵列的利用,我们可以将波束进行有效合成,并对波束进行明确的指向,进而生成相对独立的波束。这—过程结束之后,其方向图会得到一定的调整,调整方式是自适应调整。除此之外,还要对信号变化进行跟踪,并将干扰的方向调整为零值,极大地消除干扰。最理想的状态是使干扰为零,以此提高接收信号的质量,从而达到无线信号质量和增加系统容量的目的。以上的过程基本为天线的整个工作原理[2]。此外,天线引入空分多址(SDMA)方式,根据信号的空间传播方向不同,区分用户。因此,天线技术具有许多突出的有点,基于天线的优势和特点,天线技术成为了移动通信技术的重要辅助技术,为移动通信质量的提高带来了可靠的技术支撑,保障了移动通信整体品质的提升。

2天线的特点及作用分析

2.1能够有效抑制干扰信号

在移动通信中,干扰信号的产生原因较多。如果不能有效屏蔽并抑制干扰信号,将会影响移动通信的整体质量,使移动通信的信号受到严重影响。天线的研发有效解决了这一问题,对干扰信号产生了有效抑制,不但提高了移动通信的信号传输质量,还满足移动通信的数据传输要求,达到了移动通信数据传输目标。

2.2抗衰落性较好

在移动通信中,高频信号衰落是难以解决的问题。信号衰落之后不但会影响通信质量,也会影响移动通信设备的通话效果。而天线有效解决了这一问题,天线通过控制信号接收方向,采用分级技术,抑制了高频信号的衰落,提高了高频信号的传输质量,满足了移动通信的发展需要,具有较好的抗衰落性。

2.3能够有效实行移动定位

相对于传统天线,天线的另外一个优势在于可以实现有效的移动定位,对移动通信设备的具体位置进行跟踪记录,保证信号传输的畅通。目前,这一功能依靠2个以上的信号传输基站即可实现。天线提供的移动定位功能对提高移动通信的功能行具有重要的推动作用,为移动通信设备的发展提供了有力的支持。

3移动通信基站天线的选择方法

移动通信企业在建造移动通信基站,选择基站天线之前,需要根据实际情况进行考虑。例如地形条件、覆盖面积、服务要求等等,这些因素都关系着移动基站的服务质量。应避免这些因素对网络服务造成的不必要影响。在人口密集程度较高的高话务量地区,所选取的基站天线一般为双极化天线和电调天线。同时在保证服务质量的同时,也应考虑基站建设的区域性,以提高基站区域的适宜性[1]。在高话务区域,我国的移动通信网络一般存在较高的呼损,其区域的基站天线倾斜角度相比于其他地区较大,干扰程度也非常大,甚至导致天线的方向图出现变形、失真等现象。基站天线的倾角度是造成这些问题的主要因素。因此,为了更好地提升移动通信网络的服务质量,移动通信企业必须解决基站天线倾斜角略大的问题。为此,缩短基站距离,加大天线下倾角是解决倾角度过大的有效途径,同时也能将天线的倾角度控制在一定范围,以防止天线方向图变形。机械天线、电调天线和双极化天线的使用,应根据话务量的疏密程度来确定,以免不必要的浪费。因此,在扩建通信基站、选择基站天线时,移动通信企业应制定一个严格的标准,使所建造的移动基站既满足不同地域、不同环境的服务要求,同时又符合用户的个性化需求。

基站的天线安装必须从整体上考虑,只有这样才能提高移动通信基站的服务质量,但在安装的过程中必须保证实际的工作要求。因此,在安装的过程中,应全面地、多角度地考虑控制措施,在提高天线的使用寿命的同时,也为地区居民提供更好的服务,但更多的还是安抚附近居民的抵触情绪。针对基站天线的安装,移动通信企业所制定的标准可以参考以下几个方面:首先,关于天线的裸露部分,为了消除附近居民的抵触情绪,应美化天线。天线美化不仅能够为附近居民提供生理与心理上的安全保障,同时在一定程度上减少了信号的干扰,提高了通信基站的信号质量。另外,基站天线裸露部分的美化,为天线提供了一个独立的环境,从而更好地保护天线不受环境侵蚀,提高天线的使用寿命,间接提高基站天线的经济价值。其次,针对低层建筑类的通信基站,需要优化天线的安装技术方案。这便需要根据实际情况来进行调整,例如基站覆盖的区域面积等,通过这些,合理、规范地调整天线的高度和倾斜角,从而提升天线安装的科学性。基站的覆盖面积是通过基站的无线倾斜角控制的。这种天线的安装设定,不仅是因为它的可操作性,同时也是因为其安装工序简单、周期短,覆盖面积广,同时也能有效地提升基站信号强度及服务质量[3]。但在设计操作过程中,天线的倾角度并不是越大越好。随着天线倾角的不断增大,天线的水平方向图便会出现失真现象,因此,基站天线的倾角一般控制在10°以内。

4结语

总之,由于信息技能的不断发展,移动通信将逐步进入大家的视界,变成通讯行业的焦点,占有通讯市场的大片份额,带来前所未有的通讯便捷和优势。因此,我们要抓准机遇,加大对移动通信中的天线技术的开发研讨,推进它在更大规模、更深程度上的使用,以提高通讯的质量和速度,推进信息技能的进一步发展。

参考文献

[1]董丽峰.移动通信中不同类型的天线在不同场景下的应用[J].中国新技术新产品,2011(22):52-53.

[2]韩国栋,杜彪,陈如山.卫星移动通信相控阵天线研究现状与技术展望[J].无线电通信技术,2013,39(4):1-6.

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