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アンテナの主な性能パラメータ

Feb 28, 2018

アンテナ動作周波数

アンテナやその他の通信製品に関係なく、インジケータの要件に応じて、常に特定の周波数範囲(帯域幅)で動作します。 通常の状況では、アンテナ動作周波数のターゲット周波数範囲の要件を満たすため。

一般に、アンテナの性能は、動作帯域幅内の各周波数ポイントで異なります。 したがって、同じインデックス要件の下で、動作周波数帯域が広いほど、アンテナ設計の難しさが増します。


放射パラメータ

メインローブ

サイドローブ;

ハーフパワービーム幅

利得

ビームダウンチルト

前後;

交差偏波識別率;

サイドローブ抑制;

ゼロで記入


ネットワーク性能の程度に関するアンテナ放射パラメータに従って、次のように分類できます。

ハーフパワービーム幅

パターンのメインローブ範囲では、最大放射方向に対するパワー密度が半分に減少したときの角度領域の幅(3dBビーム幅とも呼ばれます)。


水平方向のハーフパワービーム幅は水平方向のビーム幅と呼ばれ、垂直方向のハーフパワービーム幅は垂直方向のビーム幅です。

アンテナゲインとビーム幅の関係:

水平ビーム幅

各セクターのアンテナは、最大放射が±60ºから外れるとカバレッジエッジに到達し、隣接するセクターと連携するように切り替える必要があります。 ±60°のスイッチング角度では、パターンレベルが適度に低下するはずです。 レベルが下がりすぎると、スイッチング角度領域の近くでカバレッジが低下しやすくなります。 レベルの低下が少なすぎると、スイッチング角度ドメインの近くでオーバーラップが発生し、隣接するセクターの干渉が増加します。

理論的なシミュレーションと実際のアプリケーションは、密集した都市部では、深刻なマルチパス反射のために、隣接するセクター間の相互干渉を減らすために、±60°のレベルで約-10dBに減らす方がよいことを示しています。 パワー幅は約65ºです。 ただし、郊外の郊外では、マルチパス反射が少ないため、良好なカバレッジを確保するために、±60ºで約-6dBに下げることをお勧めします。 逆電力幅は約90ºです。

水平ビーム幅、ビームスキュー、およびパターンの一貫性により、カバレッジエリアのパフォーマンスの方向が良いか悪いかが決まります。


マルチパス反射伝搬:

P ~ 1 / R ^ n

n = 2 ~ 4


±60ºレベル設計:

------------------

アーバンn=3〜3.5

9〜10.5dBダウン

国:n=2

6dB減少

垂直ビーム幅と電気ディップ精度

ネットワークカバレッジエリアの距離パフォーマンスが良いか悪いかを判断します。

下の図の垂直面を観察してください。 最大放射が図のターゲットサービスエリアの端に向けられるように、最も下向きの角度になるように、ビームを適切に傾ける必要があります。 傾きが大きすぎる(黄色)と、サービスエリアの遠端のカバレッジレベルが急激に低下します。 傾きが小さすぎると、サービスエリア外のカバレッジが同じ周波数の干渉の問題を引き起こします。

電気ディップ角度

最大放射とアンテナ法線の間の角度。

前後

重要な指標として、同一チャネル干渉またはパイロット汚染を抑制します。

多くの場合、パターンの水平方向と垂直方向のみを調べる必要があり、逆方向の±30°の範囲の最悪の値を指定する必要があります。

インジケータよりも前後が悪いほど、後方放射が大きくなり、アンテナの後ろの覆われたセルに干渉する可能性が高くなります。

垂直面のパターンの前後は、基地局の反対側を向いている高層ビルなどの特別なアプリケーションで調べられます。


アンテナゲイン

同じ入力電力での基準アンテナ(通常は理想的な点光源を使用)の最大放射電力束密度に対する、特定の方向のアンテナの放射電力束密度の比率を指します。

アンテナゲイン、パターン、アンテナサイズ

アンテナゲインは、特定の能力方向で信号を送受信するアンテナを測定するために使用されます。これは、基地局アンテナを選択するための重要なパラメータの1つです。

アンテナゲインが高いほど、指向性が高くなり、エネルギーが集中し、ローブが狭くなります。

ゲインが高いほど、アンテナの長さは長くなります。

アンテナゲインにはいくつかのポイントがあります。

1)アンテナはパッシブデバイスであり、エネルギーを生成できません。 アンテナゲインは、単にエネルギーを特定の方向に効率的に集中させる能力、または電磁波を受信する能力です。

2)発振器の重ね合わせによって生成されるアンテナゲイン。 ゲインが高いほど、アンテナの長さは長くなります。

3)アンテナゲインが高いほど、指向性が高くなり、エネルギーが集中し、ローブが狭くなります。


距離インジケーターのカバレッジを取得し、ゲインの合理的な選択! ! !

アンテナのゲインを上げると、カバレッジ距離は長くなりますが、同時にビーム幅が狭くなり、カバレッジの均一性が低下します。 アンテナゲインの選択は、ビームと構内のターゲット領域に基づいて行う必要があります。ゲインを上げるために、垂直ビーム幅を狭めるために圧力が大きすぎることは望ましくありません。サービス領域の急激な減少を達成するための最適化プログラムによってのみです。くぼみのレベルの外側では、低損失、表面波寄生放射なし、低VSWRフィードネットワーク、およびアンテナゲインを改善するその他の手段を使用して、交差偏波のレベルを下げます。

交差偏光比

インジケータの偏光ダイバーシティ効果

良好なアップリンクダイバーシティゲインを得るには、二重偏波アンテナが良好な直交特性を備えている必要があります。つまり、±60°のセクターサービスエリアでは、交差偏波パターンレベルは、対応する角度差が大きい(交差偏光比)は、最大放射の方向に15dB大きく、±60º以内で10dBを超え、最小しきい値を7dBより大きくする必要があります。 このように、両方の偏波で受信された信号は互いに無関係であると見なすことができます。

サイドローブ抑制

同一チャネル干渉またはパイロット汚染を抑制するための補助インデックス

都市ビルの密集したアプリケーションシナリオでは、一方ではハニカムを縮小するための通信容量要件のため、他方では建物の閉塞とマルチパス反射のために、長距離カバレッジを達成することは困難です。 一般に、ゲインが13〜15dBiの低ゲインアンテナが使用され、マイクロベベルカバレッジは大きなダウンチルトで使用されます。 したがって、メインビームの上側の1番目と2番目のサイドローブが前の同じ周波数セルを指している可能性が高く、アンテナを設計するときに、上側のローブを抑制して干渉を減らす必要があります。


ゼロ以下で埋める

死角を減らすために制限されたいくつかの特別なシーンでは補助インジケーター

アンテナの設計では、次のゼロを適切に埋めると、コールドロップ率が低下する可能性があります。 ただし、ゼロ充填は十分すぎるはずです。ゼロ充填要件が高い場合、ゲイン損失が大きくなると、メリットが大きくなります。 低ゲインアンテナの場合、ローブが広いため、アプリケーションは通常、より下向きの傾斜角になり、次のサイドローブはカバーに参加せず、ゼロフィルする必要はありません。

マルチパス効果は、ゼロに近い効果をもたらしますが、明らかではないか、消えます。


パターンの丸み

全方向性アンテナの均一なカバレッジを評価するためのインジケータ

水平面の真円度を調べるだけです。 評価例:インジケーターは±1dBであり、すべての周波数がインジケーターよりも優れている必要があります。


電圧定在波比

VSWR:送電線の最大電圧と最小電圧の比率。

アンテナポートが反射されていない場合、定在波比が1の理想的な一致です。 アンテナポートが全反射すると、定在波比は無限大になります。

電圧定在波比は、アンテナの高効率放射の基本的な指標です。

全帯域VSWR研究では、最大値を指標として使用します。

評価例:目標1.5、すべての頻度は指標よりも優れている必要があります。


隔離

1つの偏波で受信される別の偏波信号の比率を指します。

一般に、2つの分極された直接分離の分極を指します。

3次相互変調

アンテナから送信された干渉が受信機の感度に影響を与えないことを確認してください

全周波数範囲のPIM3は、最大値を指標として使用します。

指標の交換、特に材料の製造および組み立てプロセスの品質管理能力を通じて、ベンダーアンテナ製品の包括的なレベルを反映できます。

相互変調干渉の必要条件:十分に強い相互変調信号レベル+がシステムに落ちて帯域を受信する可能性があります


アンテナ測定単位の主なパラメータ

測定単位の説明

1)dB

相対値は、2つの量の間の相対的な関係を特徴付けます。たとえば、Bの累乗よりもAの累乗が大きいか小さいかなどです。

何dB、10log(Aパワー値/ Bパワー値)の計算。

例:電力値は2W、B電力値は1W、つまりAはBの倍であり、dB単位に変換されます。

10log(2W / 1W)≈3dB


2)dBm

電力の絶対値を特徴付ける量は、10 log(電力値/ 1 mw)として計算される1mWの電力に基づく比率と見なすこともできます。

例:電力値は10wであり、これは10log(10w / 1mw)= 40dBm(dBm)に変換されます。


3)dBiおよびdBd

どちらもアンテナゲインの量を表します。これもdBと同様の相対値ですが、dBiとdBdの基準ベースが固定されている点が異なります。dBiの基準は全方向性の理想的な点光源であり、dBdの基準は半波です。発振器。

例:0dBd=2.15dBi。


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