WCDMA基站天线的选择

天线选择原则不同类型的基站需要选择不同类型的天线 选择的依据主要就是上述技 术参数 比如全向站就是采用了各个水平方向增益基本相同的全向型天线 而定向站就是 采用了水平方向增益有明显变化的定向型天线 我国很可能要先在一些有需求的大 中城 市建以重点城市为中心的第三代移动通信覆盖区 而不是一开始就建设全国覆盖范围的 3G 网络 所以我们重点看一下城区 郊区和农村这三类有代表性的地区基站天线的选择原则 1 市区基站的天线选择在人口比较密集的城区 基站分布较密 要求单基站覆盖范围小 尽量减少越区干扰 提高频率复用率 天线的选择原则如下 极化方式 由于市区基站选址 困难 天线安装空间受限 一般选用双极化天线 方向性 市区主要考虑减少相邻小区干扰 一般选用定向天线 半功率波束宽度 为控制小区的覆盖范围 抑制干扰 一般选用水平半 功率波束宽度为 60 65 的天线 天线增益 由于市区一般不要求大的覆盖范围 同时为减 少天线体积和重量 有利于安装和降低成本 建议选用中等增益的天线 15dBi 左右 下倾 角 市区天线一般都要设置一定的下倾角 电调天线在下倾角的调整方面不会有问题 但对 机械下倾天线 需选择下倾角调整范围更大的天线 2 郊区基站的天线选择在人口较少的 郊区为了保证覆盖以及减少对城区的干扰 通常不同的小区采用不同的定向天线 面向城 区的小区可参考城区基站的天线的选择原则 一般采用增益较小且水平波瓣角较小的天线 而非面向城区的小区一般采用增益较大的天线 优先采用水平面半功率波束宽度为 90 的 天线 因此 郊区的情况差别很大 可以根据需要的覆盖面积来选择天线类型和决定是否 预置下倾角 考虑到将来的平滑升级 不建议采用全向站型 3 农村基站的天线选择在农村 地区环境特点 基站分布稀疏 话务量较少 覆盖要求广 解决覆盖是其主要目标 这时一 般采用高增益的定向或全向天线 极化方式 从发射信号的角度 在较为空旷地方垂直极化 天线比其他极化天线效果更好 农村一般采用垂直极化天线 方向性 农村话务分布比较分 散 话务量相对较少 为满足基站四周的覆盖 一般采用全向天线 由于全向天线的增益较 小 假如要求更远的覆盖距离 则需采用定向天线 一般采用水平面波束宽度为 90 105 120 的定向天线 采用全向天线时 为避免塔体对覆盖的影响 可采用双发天线的 配置 此时 需通过功分器把发射信号分配到两个天线上 天线增益 农村主要考虑覆盖范 围和覆盖距离 一般选用较高增益 16 18dBi 的定向天线或 9 11dBi 的全向天线 下倾方 式 农村地区对天线的下倾调整不多 其下倾角的调整范围及特性要求不高 建议使用价格 较便宜的机械下倾天线 WCDMA 基站天线基本要求下图为 WCDMA 基站天线结构的示意图 540 this width 540 vspace 5space 15 目前 WCDMA 系统中使用的天线主要参数如下表 540 this width 540 vspace 5space 15 540 this width 540 vspace 5space 15 智能天 线在 WCDMA 中的应用智能天线采用空分复用 SDMA 方式 利用信号在传播路径方向上的差 别 将时延扩散 瑞利衰落 多径 信道干扰的影响降低 将同频率 同时隙信号区别开 来 和其他复用技术结合 最大限度的利用频率资源 智能天线基于自适应天线阵原理 利用天线阵的波束赋形产生多个独立的波束 并自适应地调整波束方向来跟踪每一个用户 达到提高信号 SINR 最大信噪比 增加系统容量的目的 采用智能天线技术实际上是通过 数字信号处理使天线阵为每个用户自适应地进行波束赋形 相当于为每个用户形成了一个 可跟踪的高增益天线 因此天线的增益不再与用户所处的位置有直接关系 用户所在方向 上的增益总是最强而其他方向上的增益大大减小 由于其体积及计算复杂性的限制 目前 仅适用于在基站系统中的应用 智能天线包括两个重要组成部分一是对来自移动台发射的 多径电波方向进行到达角 AOA AngleOfArrival 的估计 并进行空间滤波 抑制其他移动 台的干扰 二是对基站发送信号进行波束成型 使基站发送信号能够沿着移动台电波的到达 方向发送回移动台 也就是信号在有限的方向区域发送和接收 充分利用了信号的发射功 率 从而降低发射功率 减少对其他移动台的干扰 智能天线将在以下几个方面提高移动 通信系统的性能 增大覆盖范围 提高系统容量 提高频谱利用率 降