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 雙極化天線的發(fā)展
amxsky2011
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發(fā)表于 2012-07-16 14:49:17  只看樓主 
隨著移動(dòng)手機(jī)的發(fā)展越來越廣泛，移動(dòng)通信基站在建站初期不斷的從大區(qū)域到小區(qū)域的擴(kuò)展，基站不斷的增加。隨之基站天線的大量使用也是不可避免的，然而由于天線的安裝要涉及多方面的限制，例如場(chǎng)地，鐵塔的限制，和環(huán)境保護(hù)的苛刻要求。所以在發(fā)展基站的時(shí)候，要減少基站天線的數(shù)量和體積，又要提高基站接收和發(fā)射的質(zhì)量。雙極化天線是一款采用正負(fù)45度交叉的天線。在基站中，使用雙極化天線，可以大大減少基站天線的數(shù)量。而且大大的提高基站的發(fā)射和接收質(zhì)量。一.空間的分集
由于無線電信號(hào)的多途徑傳播，特別是在市區(qū)，空間分集接收被應(yīng)用于該領(lǐng)域，以高接收質(zhì)量，如圖1所示。



移動(dòng)電話發(fā)射的信號(hào)，在傳輸過程中會(huì)發(fā)生多次反射，經(jīng)由不同的途徑到達(dá)基站，基站接收天線所接收到的信號(hào)，是具有各種不同矢量、振幅、相位和極化的信號(hào)的總和。假設(shè)在某一水平(或垂直)距離設(shè)有兩條接收天線，那么，極有可能其中一條天線可提供符合強(qiáng)度要求的信號(hào)(相鄰信號(hào)原理)，其永久性的邏輯器件會(huì)保證兩條天線中接收到的較強(qiáng)信號(hào)被傳導(dǎo)至接收系統(tǒng)。使用空間分集接收系統(tǒng)，較使用一條接收天線，可多得到3一5 (lB的分集增益，增益大小視傳播過程的具體情況而定。

二極化分集
雖然空間分集天線設(shè)置可得到很好的電氣性能，但卻需較多的天線，較大的安裝空間，以及較多的饋線和硬件設(shè)施。在實(shí)際工程實(shí)施中，會(huì)受到許多出租樓宇單位業(yè)主以及環(huán)保單位有關(guān)人士的反對(duì)，因此有關(guān)天線研究單位和廠商相繼提出了“極化分集”理論，以及生產(chǎn)出體積較小但效果與“空間分集”相同的H/V極化、X交叉極化天線。極化分集的原理就是比較接收天線中兩條互相垂直的天線，邏輯選擇其中較強(qiáng)的信號(hào)傳導(dǎo)至接收機(jī)。
開發(fā)這種天線是在同一個(gè)天線基體內(nèi)制造出雙極化的天線，這種天線將具有與單極化天線相同的體積、增益和場(chǎng)強(qiáng)圖，這樣就可以減少天線數(shù)量和硬件設(shè)施。如圖2、圖3所示。通常，相鄰的發(fā)射天線或相鄰的發(fā)射天線與接收天線之間的分離度應(yīng)達(dá)到30 dB,對(duì)雙極化天線也有同樣的要求，這是為了避免產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物、鎖定接收機(jī)、相鄰發(fā)射機(jī)的NT SWR相互干擾。雙極化天線的設(shè)計(jì)已充分考慮了分離度的要求。



1. H/V雙極化分集
雙極化天線(H極化和V極化)最初被優(yōu)先采用，是因?yàn)樗梢院苋菀椎剡_(dá)到垂
直與水平極化系統(tǒng)之問30 dB的分離度;但通過實(shí)踐證明，H/ N'雙極化天線雖然性能良好，但也有其缺點(diǎn)。由于移動(dòng)站天線(如汽車或移動(dòng)手機(jī)電話)更偏向垂直極化，而非水平極化，因而基站的雙極化天線的垂直系統(tǒng)的傳輸效率較高(相對(duì)水平極化)。所以，水平極化系統(tǒng)此時(shí)不適應(yīng)用于發(fā)射目的。
2.正負(fù)45度 X交叉極化分集
采用士45 X交叉極化天線，其兩個(gè)極化系統(tǒng)具有相同的傳輸效率，都可用于發(fā)射和接收，而且，交叉極化天線允許兩臺(tái)發(fā)射機(jī)同時(shí)發(fā)射信號(hào)，不再需要功率合成器。



在雙極化天線的使用中，大大的減少了基站中天線的使用。而且提高了基站的接收和發(fā)射質(zhì)量。減少了很多不必要的浪費(fèi)。因此在選擇基站天線的時(shí)候，可以以雙極化天線為主，單極化天線為輔。在安裝的時(shí)候，3個(gè)天線可以安裝在一個(gè)抱桿上，這樣也大大減少了場(chǎng)地的使用。在許多工程已經(jīng)開始使用這種雙極化天線，已經(jīng)達(dá)到很好的效果
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