双极化天线室内分布的双极化天线

为什么做工程覆盖的一半都选用双极化天线？

有一点不明白 老师所说的双极化天线的垂直极化波和水平极化波的方向图是基本相同的 这句话。

换句话说是不是说这个双极化天线具备了两个天线的波瓣角度？比如一个14dbi平板 水平90 垂直27 然而双极化天线角度为水平90 垂直也是90了？

基站接入双极化天线的+45和-45有区别吗

双极化天线 双极化天线能够有效地控制覆盖范围，是降低同频干扰和改善手机信号的接收效果的方法之一。

是一种新型天线技术，组合了+45o和-45o两副极化方向相互正交的天线，同时工作在收发双工模式下，每个小区仅需一副双极化天线。

+45或者-45也就是在天线外壳的内部的天线的排列形状，其实是交叉的小十字。

双极化天线的原理及优势 当全向小区分裂成三小区时，最多仅增加一副天线（原全向小区在双工模式为2副天线）。

而传统的单极化天线，当全向小区分裂为三小区时，天线数量剧增（即使在双工模式时也至少增加4副），由于天线之间（RX-TX,TX-TX）的隔离度（≥30dB）和空间分集技术要求天线之间有水平和垂直间隔距离，这时必须扩大安装天线的平台，增加了基建投资。

而双极化天线中，±45°的极化正交性可以可以保证+45°和-45°两副天线之间的隔离度满足互调对天线间隔离度要求（≥30dB），双极化天线之间的空间间隔仅需20~30cm，因此移动可以不必兴建铁塔，只需要架一根直径20cm的铁柱，将双极化天线按相应覆盖方向固定在铁柱上即可。

特别在选址时，若使用传统单极化天线，必须考虑天线的架设安装问题，往往由于天线架设安装条件（需要兴建铁塔扩大天线平台）不具备而放弃了最佳站址。

如果使用双极化天线，由于双极化天线对架设安装要求不高，不需要征地建塔，节省基建投资，同时使基站布局更加合理。

双极化天线允许系统采用极化分集接收技术，其原理是利用±45°极化方向之间的不相关性，两者之间的不相关性程度决定了分集接收的好坏。

由于±45°为正交极化，因此可以有效保证分集接收，其极化分集增益约为5dB，比单极化天线通常采用的空间分集提高约2dB。

此外，单极化天线的空间分集接收效果和两副接收天线的位置有关，天线覆盖正方向为最佳，逐渐向两边减弱，导致小区实际覆盖范围缩小。

采用极化分集代替空间分集技术，分集增益和天线位置几乎没有关系，覆盖主方向和边缘处的差别很小（该差别由于反射面宽度导致±45°正交效果变差引起），因此可以有效改善边缘处的接收效果，保证覆盖范围。

双极化天线的下倾技术 为了使信号限制在服务小区覆盖范围内，并且降低对其他同频小区的干扰，天线垂直方向性图下倾是一种比较有效的天线技术。

其作用可以使小区覆盖范围变小，加强本覆盖区内的信号强度，增加抗同频干扰能力，同时使天线在干扰方向上的增益下降，降低其他同频小区的干扰；选择合适的下倾角可以使天线至本小区边界的射线与天线至受干扰小区边界的射线之间处于垂直方向图中增益衰减变化最大的部分，从而使受干扰小区的同频干扰减至最小。

通常采用机械下倾和下倾两种方法实现天线垂直方向性图下倾。

⑴ 机械下倾是物理地向下倾斜天线。

虽然采用这种技术也能使同频干扰降低，但由于采用物理下倾，其施工和维护十分麻烦，且其调整倾角的精度较低（步进精度为1°）。

此外由于下倾角度是模拟计算软件的理论值，和理论最佳值有一定偏差。

在网络调整中，必须先将基站系统停机，不能在调整天线中同时监测调整效果，不可能对网络实行精细调整。

⑵ 电子下倾是改变共线阵天线振子的相位，改变垂直分量和水平分量的幅值大小，改变合成分量场强强度，使天线的垂直方向性图下倾。

由于天线各方向的场强强度同时增大和减小，从而保证在改变倾角后天线方向图变化不大，使主瓣方向覆盖距离缩短，同时又使整个方向性图在服务小区扇区内减少覆盖面积但又不产生干扰。

可调电子下倾天线允许系统不停机的情况下对垂直方向性图下倾角调整，实时监测调整的效果，调整倾角的步进精度也较高（为0.1°），因此可以对网络实施精细调整）。

天线下倾后，覆盖边缘区由于偏离天线的的主瓣，使信号强度有所下降，这可以通过合理增大发射机功率来补偿。

目前移动网络中用户投诉集中在高密度话务区中，接通率低和呼损率高实际上反映了高话务区地区的容量不足和同频干扰。

但是天线下倾角度要适当，如果倾角过大，天线方向图会严重变形，欲控制覆盖范围和降低同频干扰反而适得其反；下倾角如果太小就起不了作用。

因此采用机械下倾方式较难解决高话务区接通率低和掉话率高的问题，只有采取可调电子下倾天线技术才能解决高话务区中的问题。

什么是“双极化”？ 双极化AP必须要搭配双极化天线吗？

不是一定要配双极化天线- - 还是那不叫双极化AP 只是个MIMO多天线AP 双极化天线意思就是说垂直极化和水平极化同在一副天线上的天线 双极化的好处是水平和垂直都很收到信号 不担心天线的极化方向 一般都是作为300M AP设备的接入和发射 因为一个天线40MHZ是150MbPS 两个天线就是300MbPS

天线的双极化

下图示出了另两种单极化的情况：+45°极化 与 -45°极化，它们仅仅在特殊场合下使用。

这样，共有四种单极化了，见下图。

把垂直极化和水平极化两种极化的天线组合在一起，或者，把 +45°极化和 -45°极化两种极化的天线组合在一起，就构成了一种新的天线---双极化天线。

下图示出了两个单极化天线安装在一起组成一付双极化天线，注意，双极化天线有两个接头。

双极化天线辐射（或接收）两个极化在空间相互正交（垂直）的波。

垂直极化波要用具有垂直极化特性的天线来接收，水平极化波要用具有水平极化特性的天线来接收。

右旋圆极化波要用具有右旋圆极化特性的天线来接收，而左旋圆极化波要用具有左旋圆极化特性的天线来接收。

当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时，接收到的信号都会变小，也就是说，发生极化损失。

例如：当用+ 45° 极化天线接收垂直极化或水平极化波时，或者，当用垂直极化天线接收 +45° 极化或 -45°极化波时，等等情况下，都要产生极化损失。

用圆极化天线接收任一线极化波，或者，用线极化天线接收任一圆极化波，等等情况下，也必然发生极化损失------只能接收到来波的一半能量。

当接收天线的极化方向与来波的极化方向完全正交时，例如用水平极化的接收天线接收垂直极化的来波，或用右旋圆极化的接收天线接收左旋圆极化的来波时，天线就完全接收不到来波的能量，这种情况下极化损失为最大，称极化完全隔离。

“谐振频率”和“电谐振”与天线的电长度相关。

电长度通常是电线物理长度除以自由空间中波传输速度与电线中速度之比。

天线的电长度通常由波长来表示。

天线一般在某一频率调谐，并在此谐振频率为中心的一段频带上有效。

但其它天线参数（尤其是辐射方向图和阻抗）随频率而变，所以天线的谐振频率可能仅与这些更重要参数的中心频率相近。

天线可以在与目标波长成分数关系的长度所对应的频率下谐振。

一些天线设计有多个谐振频率，另一些则在很宽的频带上相对有效。

最常见的宽带天线是对数周期天线，但它的增益相对于窄带天线则要小很多。

“增益”指天线最强辐射方向的天线辐射方向图强度与参考天线的强度之比取对数。

如果参考天线是全向天线，增益的单位为dBi。

比如，偶极子天线的增益为2.14dBi 。

偶极子天线也常用作参考天线（这是由于完美全向参考天线无法制造），这种情况下天线的增益以dBd为单位。

天线增益是无源现象，天线并不增加激励，而是仅仅重新分配而使在某方向上比全向天线辐射更多的能量。

如果天线在一些方向上增益为正，由于天线的能量守恒，它在其他方向上的增益则为负。

因此，天线所能达到的增益要在天线的覆盖范围和它的增益之间达到平衡。

比如，航天器上碟形天线的增益很大，但覆盖范围却很窄，所以它必须精确地指向地球；而广播发射天线由于需要向各个方向辐射，它的增益就很小。

碟形天线的增益与孔径（反射区）、天线反射面表面精度，以及发射/接收的频率成正比。

通常来讲，孔径越大增益越大，频率越高增益也越大，但在较高频率下表面精度的误差会导致增益的极大降低。

“孔径”和“辐射方向图”与增益紧密相关。

孔径是指在最高增益方向上的“波束”截面形状，是二维的（有时孔径表示为近似于该截面的圆的半径或该波束圆锥所呈的角）。

辐射方向图则是表示增益的三维图，但通常只考虑辐射方向图的水平和垂直二维截面。

高增益天线辐射方向图常伴有“副瓣”。

副瓣是指增益中除主瓣（增益最高“波束”）外的波束。

副瓣在如雷达等系统需要判定信号方向的时候，会影响天线质量，由于功率分配副瓣还会使主瓣增益降低。

增益是指：在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。

它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。

增益显然与天线方向图有密切的关系，方向图主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。

可以这样来理解增益的物理含义------为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号，如果用理想的无方向性点源作为发射天线，需要100W的输入功率，而用增益为 G = 13 dB = 20 的某定向天线作为发射天线时，输入功率只需 100 / 20 = 5W 。

换言之，某天线的增益，就其最大辐射方向上的辐射效果来说，与无方向性的理想点源相比，把输入功率放大的倍数。

半波对称振子的增益为G=2.15dBi。

4个半波对称振子沿垂线上下排列，构成一个垂直四元阵，其增益约为G=8.15dBi ( dBi这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源)。

如果以半波对称振子作比较对象，其增益的单位是dBd。

半波对称振子的增益为G=0dBd（因为是自己跟自己比，比值为1，取对数得零值。

）垂直四元阵，其增益约为G=8.15–2.15=6dBd。

增益特性： ⑴天线是无源器件，不能产生能量，天线增益只是将能量有效集中向某特定的方向辐射或接收电磁波能力。

⑵天线增益由振子叠加而产生，增益越高，天线长度越长。

⑶天线增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。

“阻抗”类似于光学中的折射率。

电波穿行于天线系统不同部分（电台、馈线、天线、自由空间）是会遇到阻抗差异。

在每个接口处，取决于阻抗匹配，电波的部分能量会反射回源，在馈线上形成一定的驻波。

此时电波最大能量与最小能量比值可以测出，称之为驻波比（SWR）。

驻波比为1:1是理想情况。

1.5:1的驻波比在能耗较为关键的低能应用上被视为临界值。

而高达6:1的驻波比也可出现在相应的设备中。

极小化各处接口的阻抗差（阻抗匹配）将减小驻波比并极大化天线系统各部分之间的能量传输。

天线的复阻抗涉及该天线工作时的电长度。

通过调节馈线的阻抗，即将馈线当作阻抗变换器，天线的阻抗可以和馈线和电台相匹配。

更为常见的是使用天线调谐器、巴伦、阻抗变换器、包含电容和电感的匹配网络，或者如伽马匹配的匹配段。

半波双极子天线（同上）增益（dBi）辐射方向图是天线发射或接受相对场强度的图形描述。

由于天线向三维空间辐射，需要数个图形来描述。

如果天线辐射相对某轴对称（如双极子天线、螺旋天线和某些抛物面天线），则只需一张方向图。

不同的天线供应商/使用者对于方向图有着不同的标准和制图格式。

无限长传输线上各处的电压与电流的比值定义为传输线的特性阻抗，用Z0 表示。

同轴电缆的特性阻抗的计算公式为 Z。

=〔60/√εr〕×Log ( D/d ) [ 欧]。

式中，D 为同轴电缆外导体铜网内径； d 为同轴电缆芯线外径； εr为导体间绝缘介质的相对介电常数。

通常Z0 = 50 欧 ，也有Z0 = 75 欧的。

由上式不难看出，馈线特性阻抗只与导体直径D和d以及导体间介质的介电常数εr有关，而与馈线长短、工作频率以及馈线终端所接负载阻抗无关。

信号在馈线里传输，除有导体的电阻性损耗外，还有绝缘材料的介质损耗。

这两种损耗随馈线长度的增加和工作频率的提高而增加。

因此，应合理布局尽量缩短馈线长度。

单位长度产生的损耗的大小用衰减系数 β 表示，其单位为 dB / m （分贝/米），电缆技术说明书上的单位大都用 dB / 100 m（分贝/百米） . 设输入到馈线的功率为P1 ，从长度为 L（m ）的馈线输出的功率为P2 ，传输损耗TL可表示为： TL = 10 ×Lg ( P1 /P2 ) ( dB ) 衰减系数为 β = TL / L ( dB / m ) 例如， NOKIA 7 / 8英寸低耗电缆， 900MHz 时衰减系数为 β= 4.1 dB / 100 m ，也可写成 β=3 dB / 73 m ， 也就是说， 频率为 900MHz 的信号功率，每经过 73 m 长的这种电缆时，功率要少一半。

而普通的非低耗电缆，例如， SYV-9-50-1， 900MHz 时衰减系数为 β = 20.1 dB / 100 m ，也可写成β=3dB / 15 m ，也就是说， 频率为 900MHz 的信号功率，每经过15 m 长的这种电缆时，功率就要少一半。

定义：天线输入端信号电压与信号电流之比，称为天线的输入阻抗。

输入阻抗具有电阻分量 Rin 和电抗分量 Xin ，即 Zin = Rin + j Xin 。

电抗分量的存在会减少天线从馈线对信号功率的提取，因此，必须使电抗分量尽可能为零，也就是应尽可能使天线的输入阻抗为纯电阻。

事实上，即使是设计、调试得很好的天线，其输入阻抗中总还含有一个小的电抗分量值。

输入阻抗与天线的结构、尺寸以及工作波长有关，半波对称振子是最重要的基本天线 ，其输入阻抗为 Zin = 73.1+j42.5 (欧) 。

当把其长度缩短（3～5）%时，就可以消除其中的电抗分量，使天线的输入阻抗为纯电阻，此时的输入阻抗为 Zin = 73.1 (欧) ,（标称 75 欧） 。

注意，严格的说，纯电阻性的天线输入阻抗只是对点频而言的。

顺便指出，半波折合振子的输入阻抗为半波对称振子的四倍，即 Zin = 280 (欧) ,（标称300欧）。

有趣的是，对于任一天线，人们总可通过天线阻抗调试，在要求的工作频率范围内，使输入阻抗的虚部很小且实部相当接近 50 欧，从而使得天线的输入阻抗为Zin = Rin = 50 欧------这是天线能与馈线处于良好的阻抗匹配所必须的。

无论是发射天线还是接收天线，它们总是在一定的频率范围（频带宽度）内工作的，天线的频带宽度有两种不同的定义： 一种是指：在驻波比SWR ≤ 1.5 条件下，天线的工作频带宽度； 一种是指：天线增益下降 3 分贝范围内的频带宽度。

在移动通信系统中，通常是按前一种定义的，具体的说，天线的频带宽度就是天线的驻波比SWR 不超过 1.5 时，天线的工作频率范围。

一般说来，在工作频带宽度内的各个频率点上, 天线性能是有差异的，但这种差异造成的性能下降是可以接受的。

双极化天线和一般的天线有何区别？

双极化天线一般运用在双接收无线收发设备，可以是一发双收，也可以双发双收，通信方面CDMA2000网络都使用双极化天线来改善上行接收。

在WIFI的网络中，WIFI设备无线接口一般也有2个，而且2个都可以收发，现在的无线路由都用2根一样的天线，实际上对信号接收没有多大的改善，正如有人说是空间分集接收，真正的空间分集接收，必须是2根天线一高一低，如2根天线在同一平面，是没有空间分集效果。

吹牛的哈

室内分布的双极化天线

双极化天线是一种新型天线技术，组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线并同时工作在收发双工模式下，因此其最突出的优点是节省单个定向基站的天线数量；一般GSM数字移动通信网的定向基站（三扇区）要使用6根天线，每个扇形使用2根天线（空间分集，一发两收），如果使用双极化天线，每个扇形只需要1根天线；同时由于在双极化天线中，±45°的极化正交性可以保证+45°和-45°两副天线之间的隔离度满足互调对天线间隔离度的要求（≥30dB），因此双极化天线之间的空间间隔仅需20-30cm；另外，双极化天线具有电调天线的优点，在移动通信网中使用双极化天线同电调天线一样，可以降低呼损，减小干扰，提高全网的服务质量。

如果使用双极化天线，由于双极化天线对架设安装要求不高，不需要征地建塔，只需要架一根直径20cm的铁柱，将双极化天线按相应覆盖方向固定在铁柱上即可，从而节省基建投资，同时使基站布局更加合理，基站站址的选定更加容易。