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    안테나 시스템 정의, 성능 매개 변수, 안테나 유형 및 피더 시스템

     

    안테나 시스템은 송신 안테나와 수신 안테나로 구성된 시스템입니다. 전자는 유도 파 모드에서 무선 주파수 전류 또는 전자기파를 확산 파 모드에서 우주 전자기파로 변환하는 전송 모드 변환기입니다. 후자는 역변환을위한 전송 모드 변환기입니다.

    유도 진행파를 확산 파로 모드 변환하는 송신 안테나, 확산 파를 유도 파 모드 I로 모드 변환하는 수신 안테나로서, 송신 안테나의 전력 수송 능력과 내전압이 훨씬 큰 것을 제외하고는 수신 안테나의 두 가지 모두 서로 바꿔서 사용할 수 있으며 안테나의 기본 특성 매개 변수는 변하지 않고 그대로 유지되며이를 상호성 정리라고합니다. 안테나의 또 다른 중요한 기능은 전자기파 에너지의 집중입니다. 즉, 송신 안테나로 사용될 때 에너지는 송신 방향에 집중되고 다른 방향에서는 에너지가 감소합니다. 수신 안테나로 사용하면 수신 방향으로 들어오는 전파에서 더 많은 에너지를 가로 챌 수 있습니다. 다른 방향으로 들어오는 파동의 경우 입력 에너지는 위상 제거에 의해 감소됩니다. 이것은 안테나의 지향성입니다. 무 지향성 안테나와 비교할 때 에너지 집중의 증가를 안테나 이득이라고합니다. 안테나 지향성의 확장 된 의미는 비 통신 방향의 음의 이득 (감쇠)이며, 이는 안테나의 또 다른 관련 성능 지수, 즉 송신 안테나의 사이드 로브 (간섭) 방사 억제를 설명하는 데 사용할 수 있습니다. 수신 안테나의 비 통신 방향으로 들어오는 전파 간섭 금지.

    안테나 시스템의 정의 및 범위

    이동 통신 시스템에서 통신 안테나는 통신 장치의 회로 신호와 우주에서 방출되는 전자파의 변환기입니다. 이 기사에서는 주로 기지국 / 실내 안테나, 관련 피더 케이블 및 기타 무선 주파수 장치 및 관련 설치 서비스를 포함하는 이동 통신 시스템에서 통신 안테나 및 피더 시스템의 일부를 분석합니다.

    2. 기지국 안테나의 성능 매개 변수에 대한 설명

    제너럴 일렉트릭 인덱스

    1. 주파수 범위 (주파수 범위)

    작동 주파수 대역 : 안테나 또는 기타 통신 제품에 관계없이 항상 인덱스 요구 사항에 따라 특정 주파수 범위 (대역폭) 내에서 작동합니다. 정상적인 상황에서 인덱스 요구 사항을 충족하는 주파수 범위는 안테나의 작동 주파수 일 수 있습니다.

    작동 주파수 대역의 폭을 작동 대역폭이라고합니다. 일반적으로 무 지향성 안테나의 작동 대역폭은 중심 주파수의 3-5 %에 도달 할 수 있고 지향성 안테나의 작동 대역폭은 중심 주파수의 5-10 %에 도달 할 수 있습니다.

    2. 입력 임피던스

    입력 임피던스 : 안테나 입력에서 신호 전류에 대한 신호 전압의 비율을 안테나의 입력 임피던스라고합니다. 일반적으로 이동 통신 안테나의 입력 임피던스는 50Ω입니다.

    입력 임피던스는 안테나의 구조, 크기 및 작동 파장과 관련이 있습니다. 필요한 작동 주파수 범위 내에서 입력 임피던스의 허수 부분은 작고 실제 부분은 50Ω에 매우 가깝습니다. 이는 안테나가 피더와 좋은 임피던스 매칭을 유지하는 데 필요합니다.

    3. 전압 정재파 비 (VSWR)

    전압 정재파 비 : 안테나의 전압 정재파 비는 안테나가 무손실 전송선로의 부하로 사용될 때 전송선로를 따라 생성되는 전압 정재파 패턴의 최소값에 대한 최대 값의 비율입니다.

    정재파 비율은 안테나의 입력단으로 전달 된 입사 파 에너지에 의해 생성 된 반사파의 중첩으로 인해 발생하며 완전히 흡수 (방사)되지 않습니다. VSWR이 클수록 반사가 커지고 매치가 더 나빠집니다. 이동 통신 시스템에서 정재파 비율은 일반적으로 1.5 미만이어야합니다.

    4. 격리

    절연은 다른 포트 (다른 ​​편파)에 나타나는 이중 편파 안테나의 한 포트 (한 편파)로 공급되는 신호의 비율을 나타냅니다.

    5. XNUMX 차 인터 변조 (Third Order Inter Modulation)

    XNUMX 차 상호 변조 신호 : 비선형 요인의 존재로 인해 두 신호가 선형 시스템에있는 후 기생 신호를 의미하며, 한 신호의 두 번째 고조파와 다른 신호의 기본 파가 비트 (혼합)되어 있습니다.

    상호 변조는 주파수 대역 밖의 두 개 이상의 반송파 주파수가 혼합 된 다음 주파수 대역으로 떨어져 시스템 성능이 저하되는 현상입니다.

    6. 전력 용량

    전력 용량 : 안테나의 전력 용량은 성능 저하없이 지정된 조건에서 지정된 기간 내에 안테나에 지속적으로 추가 할 수있는 최대 연속 RF 전력을 의미합니다.

    공간 복사 지수

    7. 이득

    동일한 입력 전력에서 기준 안테나 (일반적으로 이상적인 포인트 소스)의 최대 방사 전력 플럭스 밀도에 대한 지정된 방향의 안테나 방사 전력 플럭스 밀도의 비율입니다.

    안테나 이득은 특정 방향으로 신호를 송수신하는 안테나의 능력을 측정하는 데 사용됩니다. 기지국 안테나를 선택하는 데 중요한 매개 변수 중 하나입니다. 안테나 게인이 높을수록 지향성이 좋으며 에너지가 더 집중되고 로브가 좁아집니다.

    8. 수평 / 수직 절반 파워 빔 폭 (H / V- 평면 절반 파워 빔 폭)

    전력 패턴의 메인 로브에서 상대 최대 방사 방향 전력이 최대 3dB보다 절반 이하로 떨어지는 두 지점 사이의 빔 폭 각도를 절반 전력 로브 폭이라고합니다.

    수평면의 반 파워 빔 폭을 수평 빔 폭이라고합니다. 수직면의 반 파워 빔 폭을 수직 빔 폭이라고합니다.

    9. 전기적 다운 틸트 (Electrical Down Tilt)

    전기 다운 틸트는 통신 안테나의 수직 방사 표면의 최대 방사 방향과 안테나 법선 사이의 각도를 나타냅니다.

    통신 안테나는 전기 다운 틸트 조정을 지원하는지 여부에 따라 고정 다운 틸트 안테나와 전기적으로 조정 가능한 안테나로 분류됩니다. 전기적으로 조정 가능한 안테나는 어레이의 다른 방사 요소의 위상차가 위상 이동 장치에 의해 변경되어 다른 방사 메인 로브 다운 틸트 상태를 생성하는 것을 의미합니다. 일반적으로 전기적으로 조정 가능한 안테나의 하향 기울임 상태는 조정 가능한 특정 각도 범위 내에서만 가능합니다.

    10. 전후 비율

    안테나의 전후 비는 메인 로브의 최대 방사 방향 (0 °로 지정)에서 반대 방향 근처의 최대 전력 플럭스 밀도 (범위 내로 지정)의 전력 플럭스 밀도의 비율을 나타냅니다. 180 ° ± 30 °) F / B = 10log (전방 및 후방 전력 / 후방 전력).

    11. 사이드 로브 억제 및 제로 필 (Elevation Upper Side lobes & Null Fill)

    사이드 로브 억제 : 수직 방향 (즉, 천정 각도의 양의 방향)에서 메인 로브의 사이드 로브를 상부 사이드 로브라고합니다. 기지국 안테나의 적용 범위를 위해 일반적으로 네트워크 계획에서 안테나에 특정 기계적 다운 틸트가 채택됩니다. 이로 인해 안테나의 첫 번째 상부 사이드 로브 (또는 특정 각도 범위 내)가 수평 위치에 있거나 수평 위치보다 낮아져 인접 간섭을 쉽게 유발할 수 있습니다. 따라서이를 억제해야합니다. 즉, 상부 사이드 로브 억제입니다.

    상부 사이드 로브는 안테나에서 방출되는 에너지를 낭비 할뿐만 아니라 인접 셀, 특히 인접 셀의 고층 건물을 방해합니다. 따라서 상부 사이드 로브, 특히 더 큰 에너지를 가진 첫 번째 상부 사이드 로브를 최대한 억제해야합니다.

    제로 포인트 채우기 : 기지국의 근거리 영역의 커버리지를 개선하고 데드 존과 사각 지대를 줄이기 위해 안테나의 수직면에서 빔 포밍 설계로 하부 사이드 로브의 첫 번째 제로 포인트를 채우는 것을 의미합니다. 근거리 범위의.

    12. 교차 편광 비율 (Cross Polarization Ratio)

    패턴의 3dB 빔 폭 내에서 동일한 편파 수신 (최대 수신 레벨)을 갖는 안테나의 전력 레벨과 다른 편파 수신의 전력 레벨 (최소 수신 레벨) 간의 차이

    13. 방향지도의 원형도 (Circularity)

    무 지향성 안테나 패턴의 원 형성은 수평면 패턴의 평균값에서 최대 또는 최소 레벨 값의 편차를 나타냅니다.

    평균값은 최대 간격이 5 °를 초과하지 않는 수평 평면 패턴에서 레벨의 dB 값의 산술 평균을 나타냅니다.

    14. 편광 (편광)

    안테나에서 방사되는 전자파의 전계 방향은 안테나의 편파 방향입니다. 전파의 전계 방향이지면에 수직이면 수직 편파라고 부릅니다. 전파의 전계 방향이지면과 평행하면 수평 편파라고합니다. 전파의 전계 방향이지면과 45 ° 각도이면 + 45 ° 또는 -45 ° 분극이라고합니다.

    3. 이동 통신 기지국 안테나의 종류

    이동 통신 안테나에는 많은 유형과 모델이 있습니다. 응용 시나리오에 따라 크게 실내 분산 안테나 제품, 실외 기지국 안테나 제품, 미화 안테나 제품으로 나눌 수 있습니다.

    Ⅰ. 실내 분산 및 셀 커버리지 안테나 제품

    1. 천장 안테나

    천장 안테나는 일반적으로 실내 무선 범위 시나리오에서 사용됩니다. 방사 패턴에 따라 방향성 천장 안테나와 전 방향 천장 안테나로 나눌 수 있습니다. 무 지향성 천장 안테나는 단극 천장 장착 및 이중 편파 천장 두 종류로 나눌 수 있습니다.

    2. 벽걸이 형 안테나

    실내 벽걸이 형 안테나는 주로 실내 무선 커버리지 시나리오에 사용되는 전형적인 소형 패널 안테나 제품입니다. 다른 편광 방법에 따라 단일 편광 벽 장착 및 이중 편광 벽 장착으로 나눌 수 있습니다.

    3. 야기 안테나

    야기 안테나는 주로 링크 전송 및 중계기에 사용되며 상대적으로 비용이 저렴하고 XNUMX 차원 평면에서 전면 및 후면 반사율이 더 좋습니다.

    4. 로그주기 안테나

    로그 주기적 안테나는 Yagi 안테나와 유사합니다. 광대역 커버리지 기능을 갖춘 다중 요소 양방향 안테나이며 주로 링크 릴레이에 사용됩니다.

    5. 포물선 안테나

    포물선 안테나는 포물선 반사기와 중앙 공급 안테나로 구성된 고 이득 양방향 안테나입니다.

    Ⅱ. 실외 기지국 안테나 제품

    1. 무 지향성 기지국

    무 지향성 기지국 안테나는 주로 360도 넓은 커버리지에 사용되며, 주로 커버리지가 부족한 시골 무선 장면에 사용됩니다.

    2. 지향성 기지국 안테나

    지향성 기지국 안테나는 현재 가장 널리 사용되는 완전 밀폐형 기지국 안테나입니다. 수직 편파 안테나, 수직 및 수평 편파 안테나, ± 45 ° 이중 편파 안테나, 다중 대역 안테나 등 여러 유형으로 나뉩니다. 경사각 전기 조정의 다양한 방법에 따라 고정식으로 나눌 수 있습니다. 틸트 각도 안테나, 전기 조정 안테나 및 XNUMX 섹터 클러스터 안테나도 포함됩니다.

    3. ESC 기지국 안테나

    전기적으로 조정 가능한 안테나는 어레이의 다른 방사 요소의 위상차가 위상 이동 장치에 의해 변경되어 다른 방사 메인 로브 다운 틸트 상태를 생성하는 것을 의미합니다. 일반적으로 전기적으로 조정 가능한 안테나의 하향 기울임 상태는 조정 가능한 특정 각도 범위 내에서만 가능합니다. ESC 다운 틸트 조정을위한 수동 조정 및 RCU 전기 조정이 있습니다.

    4. 스마트 안테나

    이중 편파 방사 장치를 사용하여 지향성 또는 무 지향성 어레이, 360도 또는 특정 방향으로 빔을 스캔 할 수있는 안테나 어레이를 형성합니다. 스마트 안테나는 신호의 공간 정보 (예 : 전파 방향)를 결정하고 신호 소스 지능형 알고리즘을 추적하고 찾을 수 있으며,이 정보를 기반으로 공간 필터링을위한 안테나 어레이를 찾을 수 있습니다.

    5. 다중 모드 안테나

    다중 모드 기지국 안테나 제품과 일반 기지국 안테나의 주요 차이점은 제한된 공간에 서로 다른 주파수 대역의 안테나를 두 개 이상 통합한다는 것입니다. 따라서이 제품의 초점은 서로 다른 주파수 대역 (디커플링 효과, 격리 정도, 근거리 간섭) 간의 상호 영향을 제거하는 것입니다.

    6. 다중 빔 안테나

    다중 빔 안테나는 여러 개의 날카로운 빔 안테나를 생성 할 수 있습니다. 이러한 날카로운 빔 (요소 빔이라고 함)은 특정 영공을 덮기 위해 하나 또는 여러 모양의 빔으로 결합 될 수 있습니다. 다중 빔 안테나에는 렌즈 유형, 반사 표면 유형 및 위상 배열 유형의 세 가지 기본 형태가 있습니다.

    Ⅲ. 액티브 안테나

    패시브 안테나와 액티브 장치가 결합되어 통합 수신 안테나를 형성합니다.

    Ⅳ. 안테나를 아름답게

    1. 실내 커버리지 미화 안테나

    다양한 실내 분산 안테나 제품의 미화 처리는 실내 신호 범위 문제를 해결할뿐만 아니라 마감 장식의 레이아웃을 파괴하지 않습니다. 일반적인 실내 커버리지와 미화 안테나는 외관이 아름답고 작고 눈에 잘 띄지 않는 효과가 있습니다. 그들은 다양한 고급 주거, 쇼핑몰, 호텔, 호텔, 사무실 건물, 병원 및 기타 공공 장소에 적합합니다.

    실내 커버리지 및 미화 안테나는 크게 천정 등 형 미화 안테나, 벽화 형 미화 안테나, 배기 팬형 등으로 나눌 수 있습니다.

    2. 야외 커버리지 미화 안테나

    실외 커버리지 미화 안테나는 주로 셀 및 기지국과 같은 안테나 응용 제품을 대상으로합니다. 전파 손실을 증가시키지 않으면 서 다양한 재료, 구조 및 패턴을 적용하여 안테나의 외관을 위장 및 수정하여 도시의 비전을 아름답게 할뿐만 아니라 환경은 무선 전자기 환경에 대한 대중의 공포와 저항을 줄이면서도 연장합니다. 안테나의 서비스 수명 및 통신 품질 보장.

    실외 커버리지 미화 안테나는 크게 가로등 미화 안테나, 간판 미화 안테나, 감시 볼 미화 안테나, 에어컨 미화 안테나, 로커 리 미화 안테나, 스피커 미화 안테나, 인공 나무 미화 안테나 안테나, 사각 기둥 미화 안테나, 카멜레온 미화 안테나로 크게 나눌 수 있습니다. , 급수탑 미화 안테나, 울타리 미화 안테나, 배기관 미화 안테나 등

    4. 이동 통신 피더 수동 부품 외

    피더 시스템은 송신기, 수신기 및 안테나 사이에 연결됩니다. 피더 시스템은 주로 송신기의 고주파 전력을 안테나로 전송하고 안테나에서 수신 한 타겟 반사 신호를 수신기로 전송하는 데 주로 사용됩니다.

    기지국 / 룸 안테나 외에도 이동 통신 시스템에는 피더 케이블, 수동 장치 (결합기, 필터, POI 등 포함) 및 기타 무선 주파수 장치도 포함됩니다. 이들은 모두 통신 시스템의 필수 구성 요소입니다.


    1. RF 피더 케이블

    RF 피더 케이블은 반 유연성 동축 케이블과 반 강성 동축 케이블로 나눌 수 있습니다. 다른 모델에 따라 1/4 ", 3/8", 1/2 ", 5/8", 7/8 ", 1-1 / 4", 1-5 / 8 "및 다른 다른 크기 모델은 주로 실내 및 실외 무선 주파수 신호 전송에 사용됩니다.

    이동 통신 안테나 내부의 무선 주파수 케이블도 RF 급전 케이블로 점퍼 커넥터 급전, 전력 분할 네트워크 급전 및 네트워크 임피던스 매칭에 주로 사용됩니다.

    2. 결합기 및 분배기

    결합기는 주로 여러 시스템의 신호를 실내 분배 시스템으로 결합하는 데 사용됩니다. 엔지니어링 애플리케이션에서 결합기를 사용하면 실내 분산 시스템 세트가 동시에 서로 다른 통신 주파수 대역에서 작동 할 수 있습니다. 이동 통신 시스템에서 사용되는 결합기는 일반적으로 양방향 결합기, 삼 방향 결합기, XNUMX 방향 결합기 등을 포함합니다.

    3. 필터

    필터의 기능은 일부 주파수가 필요한 신호는 부드럽게 통과하는 반면 다른 주파수의 신호는 크게 억제되는 것입니다. 필터는 일반적으로 능동 필터와 수동 필터로 구분됩니다. 이동 통신 시스템에서 사용되는 캐비티 필터는 일반적으로 수동 필터의 캐비티 필터입니다. 주요 특징은 넓은 주파수 범위, 높은 신뢰성, 우수한 안정성, 입력 및 출력 임피던스 매칭, 캐스케이드 사용 용이, 대역 내 진폭 평탄 주파수 특성, 낮은 삽입 손실, 높은 대역 외 억제 등입니다.

    4. POI

    다중 시스템 통합 플랫폼 인 Point Of Interface. 주로 지하철, 컨벤션 및 전시 센터, 전시장 및 공항과 같은 대형 건물의 실내 커버리지에 사용됩니다. 이 시스템은 주파수 결합기와 브리지 결합기를 사용하여 여러 사업자와 여러 형식의 모바일 신호를 결합하고 안테나 피더 분배 시스템을 도입하여 자원을 최대한 활용하고 투자를 절약합니다.

    간섭을 피하기 위해 POI는 업 링크와 다운 링크의 두 가지 플랫폼으로 나뉘며, 업 링크와 다운 링크 신호는 별도로 전송됩니다. POI는 무선 통신 도너 신호와 분산 된 커버리지 신호 (누수 케이블 및 안테나 어레이 등)를 연결하는 브리지 역할을합니다. 주요 기능은 각 사업자의 업 링크 및 다운 링크 RF 신호를 결합 및 분리하고 주파수 대역을 필터링하는 것입니다. 간섭 성분. POI의 업 링크 부분의 주요 기능은 다양한 형식의 휴대폰에서 신호를 수집하여 안테나 수집 및 피더를 통해 업 링크 POI로 전송하는 것입니다. POI가 서로 다른 주파수 대역의 신호를 감지하면 서로 다른 사업자의 기지국으로 전송됩니다. POI 다운 링크 부분의 주요 기능은 다양한 사업자와 다른 주파수 대역의 반송파 신호를 합성하여이를 커버리지 영역의 안테나 분배 시스템으로 보내는 것입니다.

     

     

     

     

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