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双极化天线的发展

amxsky2011

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发表于 2012-07-16 14:49:17 只看楼主

随着移动手机的发展越来越广泛，移动通信基站在建站初期不断的从大区域到小区域的扩展，基站不断的增加。随之基站天线的大量使用也是不可避免的，然而由于天线的安装要涉及多方面的限制，例如场地，铁塔的限制，和环境保护的苛刻要求。所以在发展基站的时候，要减少基站天线的数量和体积，又要提高基站接收和发射的质量。双极化天线是一款采用正负45度交叉的天线。在基站中，使用双极化天线，可以大大减少基站天线的数量。而且大大的提高基站的发射和接收质量。一.空间的分集
由于无线电信号的多途径传播，特别是在市区，空间分集接收被应用于该领域，以高接收质量，如图1所示。

移动电话发射的信号，在传输过程中会发生多次反射，经由不同的途径到达基站，基站接收天线所接收到的信号，是具有各种不同矢量、振幅、相位和极化的信号的总和。假设在某一水平(或垂直)距离设有两条接收天线，那么，极有可能其中一条天线可提供符合强度要求的信号(相邻信号原理)，其永久性的逻辑器件会保证两条天线中接收到的较强信号被传导至接收系统。使用空间分集接收系统，较使用一条接收天线，可多得到3一5 (lB的分集增益，增益大小视传播过程的具体情况而定。

二极化分集
虽然空间分集天线设置可得到很好的电气性能，但却需较多的天线，较大的安装空间，以及较多的馈线和硬件设施。在实际工程实施中，会受到许多出租楼宇单位业主以及环保单位有关人士的反对，因此有关天线研究单位和厂商相继提出了“极化分集”理论，以及生产出体积较小但效果与“空间分集”相同的H/V极化、X交叉极化天线。极化分集的原理就是比较接收天线中两条互相垂直的天线，逻辑选择其中较强的信号传导至接收机。
开发这种天线是在同一个天线基体内制造出双极化的天线，这种天线将具有与单极化天线相同的体积、增益和场强图，这样就可以减少天线数量和硬件设施。如图2、图3所示。通常，相邻的发射天线或相邻的发射天线与接收天线之间的分离度应达到30 dB,对双极化天线也有同样的要求，这是为了避免产生互调产物、锁定接收机、相邻发射机的NT SWR相互干扰。双极化天线的设计已充分考虑了分离度的要求。

1. H/V双极化分集
双极化天线(H极化和V极化)最初被优先采用，是因为它可以很容易地达到垂
直与水平极化系统之问30 dB的分离度;但通过实践证明，H/ N'双极化天线虽然性能良好，但也有其缺点。由于移动站天线(如汽车或移动手机电话)更偏向垂直极化，而非水平极化，因而基站的双极化天线的垂直系统的传输效率较高(相对水平极化)。所以，水平极化系统此时不适应用于发射目的。
2.正负45度 X交叉极化分集
采用士45 X交叉极化天线，其两个极化系统具有相同的传输效率，都可用于发射和接收，而且，交叉极化天线允许两台发射机同时发射信号，不再需要功率合成器。

在双极化天线的使用中，大大的减少了基站中天线的使用。而且提高了基站的接收和发射质量。减少了很多不必要的浪费。因此在选择基站天线的时候，可以以双极化天线为主，单极化天线为辅。在安装的时候，3个天线可以安装在一个抱杆上，这样也大大减少了场地的使用。在许多工程已经开始使用这种双极化天线，已经达到很好的效果

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