公務員期刊網 精選范文 天線技術論文范文

    天線技術論文精選(九篇)

    前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的天線技術論文主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。

    天線技術論文

    第1篇:天線技術論文范文

    本文以面向文檔的NoSQL作為數據持久層,面向文檔的NoSQL數據庫的數據結構設計相對于關系型數據庫來說容易許多,在對數據進行查詢、數據庫操作接口方面都有很大的優勢]。因為面向文檔的NoSQL數據庫不支持多張表的JOIN操作,因此在對面向文檔的NoSQL數據集合進行設計的時候需要考慮到這方面的因素。本監測系統主要的業務功能可以分為3個模塊,分別是小區信息查詢模塊、報表統計模塊和用戶、終端管理模塊,因此,數據集合的設計同樣從這三個方面進行設計。各個數據集合之間的關系如圖1所示??紤]到在對數據表進行設計所依據的原則基本一致,因此以下僅對小區信息查詢模塊的數據表設計進行著重分析。設計數據模型需要結合系統的特點進行分析。此系統主要實現的功能是對小區天線參數信息進行保存、管理,并以友好的界面展示給用戶,并響應用戶的各種操作。因此,在大部分的操作中,存儲天線實時參數的ANTENNAARGS表會產生大量的插入操作,本文根據各個表的不同讀寫比進行了設計,如圖2所示。本文將天線表、區域表以內嵌的形式放入了小區表,將天線參數表設計成單獨的集合,并以引用的方式指向了小區表主要是考慮到天線參數集合是被訪問最頻繁的表,會產生大量的讀寫操作,因此在小區集合與天線參數集合之間采用的是范式化的模式。其中,天線工參表(ANTENANARGS表)用來存儲從各個采集終端傳輸至管理系統的小區天線實時數據信息,具體如表1所示。小區信息表(CELL表)用來存儲各個小區的地址、天線相關參數詳細信息,如表2所示。除了上述表之外還有采集終端表(TERMI-NAL)、天線信息表(ANTENNA)和告警表(ALARM-REPORT)等。數據庫運行時,自動將所對應的數據存入相應表中。

    2數據庫自動分片設計

    管理系統在運行中會產生大量的寫操作,進而帶來頻繁的磁盤I/O操作,在大數據下,最好采用將數據庫分布在多臺服務器上,即分片[7]。本文采用Auto-Sharding(自動分片)及Replic-Set(復本集)相結合的方式來減輕單個數據庫服務器的負載,即在每臺Server上各自運行一個實例,組成一個Replic-Set,最后再各運行一個實例,組成ConfigServer。直接執行Addshard操作即可增加分片以緩解服務器的壓力,實現動態擴展。分片的實現重點在于片鍵設計。本文將保存天線參數信息的集合聲明了一個復合片鍵{Lacci:1,Day:1}。當來自不同的小區(可以根據Lacci進行判斷)向集群系統插入數據時,可以預計到在大部分情況下,同一小區的數據會落在單個塊或片上。

    3數據庫查詢的實現

    數據查詢功能為本數據庫設計的重要功能之一。數據庫將小區信息、天線參數等相關的數據信息根據用戶的要求,以界面或報表的形式全部或部分的顯示給用戶。基于本數據庫的設計,用戶通過數據查詢菜單進入相應查詢界面,獲取小區信息、終端信息及告警信息等。實現“天線工程參數查詢”功能的工作流程如圖3所示。為了實現小區天線參數查詢功能,客戶端需要向數據庫發送2次請求,用戶根據需求,向控制器發送查詢請求,控制器處理查詢命令,對相應的小區進行信息查詢,待小區返回信息后,將用戶的查詢命令發送至對應小區,根據需求讀取有用信息,并返回給用戶。跟關系型數據庫相比,由于省去了大量的多表連接操作,實際上查詢的效率要高于基于關系型數據庫的多表連接查詢。查詢工作的SQL語句如下。

    4數據庫備份與恢復

    數據安全在數據庫設計中有很重要的地位。在各種意外情況下,如計算機硬件故障等,對數據庫進行備份和恢復能夠保障數據的完整性和安全性,使得數據損失降到最?。?]。本數據庫設計的備份選用的是副本集的方式[7]:在主節點上進行操作,寫入的數據被一步地同步到所有的從節點上,并從主節點或從節點上讀取數據,如果主節點由于某些原因斷線,會自動將一個從節點提升為主節點。在查詢分析器中運用SQL語句完成數據庫的備份和恢復。在數據庫管理界面中,用戶通過數據庫備份與恢復功能進行相應操作,確保數據的正確行和完整性。

    5結束語

    第2篇:天線技術論文范文

    【關鍵詞】CDMA系統;多用戶檢測;圓陣天線

    1.引言

    碼分多址(code division multiple acce-ss,CDMA)系統作為一個自干擾系統,它存在的多址干擾(Multiple Access Inter-ference,MAI)是限制CDMA系統容量和性能的主要因素。在抗MAI方面,近年的研究主要提出了多用戶檢測、擴頻碼設計和智能天線技術[1]。其中多用戶檢測和智能天線技術在對抗MAI方面效果較突出[2]。然而現有的多用戶檢測只在消除小區內干擾方面取得了較好的效果,而小區間的干擾問題沒有解決,智能天線技術很好的解決了這一問題。因此,本文主要探討基于智能天線與多用戶檢測技術的聯合抗干擾技術。

    2.聯合抗干擾模型

    智能天線分為圓陣和線陣兩大類。圓陣與線陣相比,能提供俯仰角的估計,不僅能在水平面內全向掃描,也能產生最大值指向陣面法線方向的單波束方向圖進行全向波束賦形,直接對準用戶的接收端,還能通過自動調整各個陣元的加權因子,來控制其方向圖。故論文以圓陣天線作為接收端的接收天線,以消除小區間干擾。

    圓陣天線的陣因子為:

    (1)

    其中,An為激勵電流的幅值,在此為一定值,所以討論陣因子時它不作考慮。

    是第n個單元的角位置,an為激勵電流的相位,為了方便下面的討論,這里我們假設an=0。

    則由式(1)得:

    (2)

    (3)

    式中:

    ,

    天線的陣因子為:,,wi為各天線單元加權值。

    陣列天線實質上是一個空域濾波器,但對小區內存在的干擾并無明顯改善。因此,論文同時引入能有效消除小區內干擾的多用戶檢測技術。

    為了與圓陣天線合理匹配,減小系統復雜度并減小背景噪聲,我們選擇了多用戶檢測中的線性變換方式的最小均方誤差檢測(MMSE)。

    其基本思想是使第k個用戶發送的信號與估計值的均誤方差值最小。為了使接收端信號的判決比特與發送端傳輸比特bk之間的均方誤差最小,現定義第k個用戶的線性變換函數wk,滿足:

    (4)

    令,K*K階的矩陣表示K個用戶之間的線性變換矩陣,則MMSE準則下的線性檢測問題轉換為:

    (5)

    要求矩陣W以滿足上式,則令:

    可以解得最小均誤方差準則下的線性變換矩陣:

    (6)

    因此,MMSE線性檢測器后的判決輸出為:

    (7)

    3.仿真

    利用Matlab進行仿真。聯合抗干擾模型分為圓環陣列天線與MMSE檢測兩個部分。首先,在不考慮系統中所有用戶的地理位置分布情況下,選擇采用圓陣天線作為接收天線和不采用兩種設置,設載波波長為,陣元間距d為載波波長的二分之一,即。圓環陣列天線的陣元數設為8,方位角為(-90o,90o),仰角為(0o,90o)。兩種設置在天線接收信號后都采用MMSE最小均方誤差法對輸出信號進行判決。結果如圖1所示。

    由圖1可知,只有MMSE檢測的CDMA系統,信噪比從0dB達到8dB的這一過程中,誤碼率性能有所改善,但不明顯。而引合抗干擾的CDMA系統,誤碼率性能已經大大下降,達到一個數量級以上。

    圖1 聯合抗干擾引入前后CDMA系統誤碼率

    和信噪比關系圖

    4.結論

    論文論述了基于圓陣天線與MMSE檢測的聯合抗干擾技術。提出了使用八陣元圓環陣列天線作為接收天線,以MMSE檢測作為檢測算法的聯合抗干擾模型。實驗結果表明,引合抗干擾后,系統的誤碼率性能明顯改善,系統容量從而得到了提升。

    參考文獻

    [1]Guerci J.R.,Driscoll T.,Hannigan R.,etc..Next Generation Affordable Smart Antennas[J].Microwave Journal,2014,57(1):24-40.

    [2]Botsinis Panagiotis,Ng Soon Xin,Hanzo Lajos.Fixed-Complexity Quantum-Assisted Multi-User Detection for CDMA and SDMA[J].Communications,IEEE Transactions on,2014,62(3):990-1000.

    第3篇:天線技術論文范文

    論文關鍵詞:曲折型天線,UHF頻段,微帶天線,HFSS

     

    (一)引言

    隨著無線通信技術的發展,基于此技術的各種應用得到迅速發展。在無線局域網(WLAN)、射頻標簽(RFID)、無線傳感器網絡(WSN)等應用中,天線作為無線電設備中發射和接收無線電波的裝置,將在很大程度上影響整個系統的性能。這些應用也對天線的小型化,全向性,多極化提出來較高的要求。微帶天線以其體積小,重量輕,便于集成等優點,在無線通信應用中得到了的大量的應用與改進。本文就應用于特高頻(UHF)頻段的印刷天線進行了小型化的設計改進,在HFSS中設計并仿真了一個工作在2.4GHz頻點的印刷曲折型天線。

    (二)天線原理與結構

    印刷單極天線一般由覆在介質層同側或兩側的單極貼片和導體地板構成,通過微帶線或共面波導進行饋電。

    先比較一下曲折型天線相對于鞭狀天線在尺寸上的優勢。早期采用的單極鞭狀天線,如圖1(a)所示,集成面積過大,不利于小型化與低成本生產;而采用曲折型結構,如圖1(b)所示,就有效地縮減了單極鞭狀天線的尺寸。

    圖1(a)鞭狀天線 (b)曲折型天線

    單極鞭狀天線一般采用半波對稱天線的單臂構成,即天線臂長,由于天線印制到電路板上,印制天線位于空氣與介質板之間,且介質板背面無金屬,因為受板材影響微帶天線,天線的諧振長度L應由經驗公式得出波長的修正值來計算:

    (1)

    式中,為真空中波長,為有效介電常數。

    有效介電常數由相對介電常數與微帶線線寬w以及板厚度h確定

    (2)

    當采用厚度為1.6mm,相對介電常數為4.4的FR-4材質的介質板時,根據公式計算數據在HFSS中優化后得到的2.4GHz的諧振天線臂長約為27.5mm,天線尺寸較大,使得應用上限制了節點器件的尺寸大小;而采用曲折型結構改進,使天線的諧振長度縮短到了13.5mm,這樣的尺寸與它的結構使得在無線模塊集成天線時,電路的設計可以更為緊湊。

    尺寸的縮減要以犧牲有效帶寬為代價,此處有效帶寬定義為<-10dB的頻帶寬度。在仿真結果中可以看到有效帶寬隨著尺寸的縮減而下降。

    天線的每一節曲折部分的長度遠小于頻點對應的波長,因此可以考慮用終端短路傳輸線模型等效成電感來考慮其結構對天線的影響。因此,曲折型天線可等效為加載電感的鞭狀天線,曲折型部分正好平衡了單極天線的負虛阻抗部分。天線的輻射特性類似于鞭狀天線,但天線的電流分布將發生改變,不會再是一個正弦函數。在此,由于其與鞭狀天線的類似性,不再討論天線的輻射功率,輻射阻抗,以及電磁場的分布。

    下面以傳輸線理論簡要分析曲折型天線。根據傳輸線理論,每一段曲折線部分的輸入阻抗為

    (3)

    式中, , 為自由空間中的波數,為有效介電常數,為每段曲折線長度,即以饋線為中軸垂直線,曲折線部分的一半水平長度。

    此處曲折線部分的特性阻抗為

    (4)

    式中,為每段曲折線間距,為曲折線線寬,波阻抗。

    由上述計算式可見,曲折線的間距、線寬、每段長度以及段數的不同,將改變影響天線的電抗部分,從而影響阻抗匹配到50歐姆的傳輸線小論文。通過計算與軟件仿真,得出匹配到50歐姆傳輸線時的參數值為:=3mm,=1mm,=4mm,段數為3。

    天線設計的第一步一般是選擇合適的介質基片并確定其厚度h, 因為基片材料的相對介電常數、損耗正切角tanδ 和厚度h將直接影響微帶天線的性能指標。采用較厚的基片,可以展寬工作頻帶,效率也較高,但是過大會引起表面波的明顯激勵。采用較高的,微帶天線的尺寸較小,但帶寬較窄微帶天線,E面的方向圖較寬。當減小時,可以使輻射對應的Q 值下降,從而使頻帶變寬,降低還將減小表面波的影響。

    本文所設計的曲折型天線直接印刷在厚度為1.6mm,相對介電常數為4.4的FR-4材質的介質基板上,介質板的尺寸為32mm*18mm。具體天線結構與在HFSS中仿真優化后使用的尺寸數據如圖 2 所示。天線由3個曲折部分與末端延長的部分組成,由50歐姆微帶線饋電。通過調節每段曲折線的長度與間距,以及末端延長線的長度,來調整天線達到合適的諧振長度。

    圖2 優化后的天線結構與尺寸

    (三)仿真結果與分析

    借助仿真軟件 HFSS,天線的參數的仿真結果如圖 3 所示。在2.4G處,=-32.7dB。有效帶寬(按-10dB計算)為700MHz左右。可見此曲折型天線的帶寬雖然比單極鞭狀天線帶寬減小很多,但對于該頻段的應用仍是足夠寬的。

    圖3 參數仿真結果

    圖 4 給出了天線在f=2.4GHz頻率點上的 E 面和 H 面方向圖。由天線輻射方向圖可以看出,該天線具有近似全向性能,能夠滿足引言中提到的該頻段的一些應用的全向性要求。

    圖4 天線在2.4GHz的方向圖

    該天線具有成本低、重量輕、易于加工與集成的優點,采用曲折線結構,使天線所占面積為:13.5mm×9.5mm,基本滿足了小型化的要求,易于集成在射頻電路板上。

    (4)結論

    本文研究了一種曲折型印刷天線。通過采用曲折線結構縮小天線尺寸,與鞭狀天線相比較,該天線具有結構簡單、易于調整、制作方便的優點。該天線在HFSS仿真測試中的數據顯示其能夠使用在UHF頻段的一些應用中。在改進方面,對于天線可以在饋電位置上做一些調整,以獲得更好的性能。并且可以將曲折線結構與倒F天線結構相結合,使天線尺寸得到進一步的縮小。

    【參考文獻】

    [1]Warnagiris,T.J. and Minardo, T.J., "Performance of a Meandered Line as anElectrically Small Transmitting Antenna," [C]IEEE Transactionson Anrennas andPropagation, vol.46, no.12, pp. 1797 - 1801, 1998.

    [2]左群聲,金林,胡明春,趙玉潔等譯.無線通信天線手冊[M].北京:國防工業出版社,2004.

    第4篇:天線技術論文范文

    【關鍵詞】無線 防火 監控

    森林火災是一種突發性強、破壞性大、救助困難的自然災害。做好森林防火工作,有效預防和撲救森林火災,是確保人民生命財產安全的迫切需要.當森林發生火災時,只有做到早發現、早解決,才能把損失降到最小。針對我國森林防火的實際需要,專門設計了一整套森林防火的解決方案。

    1 系統設計

    系統設計圖,如圖1所示。

    1.1 圖像傳輸設備的選擇及技術參數

    模擬圖像傳輸系統采用調頻體制,信號帶寬27MHz。為了保證信號之間互不干擾,兩路信號中心頻率間隔應大于38MHz。目前國產模擬圖像傳輸系統主要有L波段、S波段、Ku波段幾種,頻率范圍分別為:L波段:950~1750MHz;S波段:2200~2700MHz;Ku波段:11~13GHz。

    如果以38MHz頻率間隔計算,各頻段可同時傳輸的最多路數分別為:L波段:21路;S波段:13路;Ku波段:50路。

    本系統共需同時傳輸15路圖像信號,L波段利用頻率復用技術可以做到30路圖像傳輸,從系統要求整體設備性能及造價來考慮,選擇L波段。微波傳輸需滿足視距傳輸條件,即監控點至控制中心傳輸路徑上無遮擋(收發天線間可視)。

    該系統方便安裝,傳輸圖像鮮明,主要是利用微波頻段傳輸,包括報警信號、伴音和視頻。

    微波圖像傳輸系統:主要技術指標:頻段:L波段950~1750MHz、KU波段11~13GHz;功率:10~40dBm;

    微波工程接收機技術指標:輸入頻率: 950-2050MHz;輸入阻抗:75Ω;輸入電平:-65-- -35dBm;中頻帶寬:27MHz;噪聲門限:6dB典型值;視頻制式:PAL;去加重:CCIR405-1 625行;視頻輸出:1V峰-峰值;頻率響應:+1- -2dB(10KHz-5MHz);工作電壓: AC150V-AC270V;功耗:15W;LNA電源:18V/100mA。

    1.2 無線指令遙控系統

    無線遙控是指實現對被控目標的非接觸遙遠控制,在工業控制、航空航天、家電領域應用廣泛。我們設計的系統提供的數據接口,以適應各種協儀。由發射和接收部分組成,可以控制云臺、鏡頭。

    2 原理設計

    如圖2所示。

    2.1 功能簡述

    在森林內多個地點放攝像機,通過無線發射C(帶煙傳感接收)發射各種信號,接收機能夠看到森林中各個監控點的實時狀況。

    前端指令機能接收到監控點發出的指令,解碼器來執行中心的指令,控制云平臺左右上下的轉動,以及對鏡頭進行長焦、短焦的改變等。

    2.2 控制原理

    2.2.1 無線圖像傳輸的過程

    無線圖像傳輸頻率復用采用分割方式,圖像通道采用微波點對點的方式。攝像機通過采集的視頻信號輸送給發射機,然后輸出給天線,以微波的無線形式傳送給監控設備的天線,接收設備接收到信號了以后,再經過解調還原視頻信號,這樣就可以有確盤錄像機中顯示圖像了。

    在實際使用的微波通信線路中,總是使用方向性非常強的天線,并把收、發天線對準,以使接收端收到較強的直射波。但是,由于受天線的方向性所限,總會有一部分電磁波透射到地表面,經地表面反射后到達收信端的天線,或散射進入太空;其次,由于大氣層中存在不均勻的氣體,也會造成電磁波的折射和吸收,損失掉一部分能量;另外,由于微波無法穿過傳輸線路上的固體物,所以,在傳輸路線上的固體物,特別是高大的建筑物,就會使微波造成繞射和電平損耗。因此,微波通信既有直線傳輸特性,又有多徑傳輸特性,在無遮擋的情況下,傳輸距離可達70公里。廣泛用于公安、武警、消防、交通、金融、油田、廠礦等領域的遠距離無線監控系統。

    2.2.2 無線指令控制的過程

    控制通道采用碼分多址、一對多點方式。指令信號通過主機輸入指令參數,再通過發射天線發射到森林中的各個監控點中,監控點接收到主機發射過來的信號,先通過校驗,再通過無線指令接收機解調出控制數據給解碼器,解碼器再根據地址碼來判斷是否解碼,同時具備雙向語音功能,可以適時對話。

    3 結束語

    實驗證明:通過采用硬盤錄像系統,進行實時錄象,上級領導可以通過聯網的計算機進行遠程監控并查詢錄像資料,能真實記錄火災發生及救火的過程,提供有效真實的資料,其性能可靠;高清晰、高畫質,成為技術先驅。

    參考文獻

    [1]杜建華,張認成.火災探測器的研究現狀與發展趨勢[J].消防技術,2004(07):10-15.

    [2]徐春燕.火災探測技術的發展及其應用[J].鞍鋼技術,2000(09):60-62.

    [3]花鐵森.消防報警產品和系統的技術現狀與市場[J].安防科技,2003(06):4-12.

    [4]祁勇.火災自動探測技術的發展和今后的方向[J].消防技術與產品信息,2002(04):3-4.

    [5]謝磊.基于ZigBee的倉庫數據采集傳輸管理系統研究[D].西安:西安工業大學[碩士學位論文],2011.

    [6]李志華.基于無線傳感器網絡的火災預警系統設計[D].汕頭:汕頭大學[碩士學位論文],2009.

    [7]顏學義.基于ZigBee的智能火災報警系統[D].長沙:國防科學技術大學[碩士學位論文],2008.

    [8]吳起,蔣軍成.基于BP神經網絡技術的實驗數據分析處理[J].中國安全科學報,2006,16(01):39-43.

    [9]田亞.基于ZigBee無線傳感器網絡系統設計和實現[D].上海:同濟大學[碩士學位論文],2007.

    作者簡介

    李慶華(1979-),男,湖南省郴州市人?,F為東莞市同門電子科技有限公司高級電工。研究方向為電路設計與開發。

    第5篇:天線技術論文范文

    【關鍵詞】單極天線 套筒天線 RFID

    【中圖分類號】 TN82【文獻標識碼】 A【文章編號】1672-5158(2013)07-0028-02

    1 引言

    隨著物聯網及RFID技術的發展與普及,越來越多的應用需要具有UHF RFID讀寫功能的手持設備。UHF RFID天線的性能、體積和成本是業界關注的重點問題。本文設計的天線是一款成本低、加工方便,且帶寬滿足UHF RFID(860MHz~960MHz)工作帶寬的天線。

    傳統的單極天線是豎直的具有四分之一波長的天線[1]。該天線安裝在一個接地平面上,它可以是實際地面,也可以是人造接地面上。手機內置天線中也常采用變形單極子天線。普通PCB單極天線地板對天線指標的影響非常大,有文獻專門對地板長度對天下的影響做過研究,結果如圖1所示[2]。

    本文設計的天線克服了傳統PCB單極天線對地板長度的依賴,具有工作頻率穩定、端口駐波特性好、可用同軸電纜饋電、結構簡單、加工方便等優點。

    2 理論分析

    本文設計的天線為了能達到阻抗和帶寬的要求,采用天線加頂的方法提高輻射電阻。為增加垂直部分的有效高度,可以在天線頂部加裝水平部分使天線類似倒L型。當水平部分和垂直部分之和接近時,有效高度最大,同時可以使天線的輸入電抗分量大大減小。設計中借鑒了套筒單極天線的工作原理,在單極天線的底部套上接地外壁,與普通單極子天線類似。套筒單極子天線的總長度通常取為工作頻段下限頻率的四分之一波長,即λ/4。在總長度確定的情況下,天線的電性能主要取決于上輻射體長度與套筒接地外壁的長度之比,有文獻認為2.25 是套筒單極子天線的最佳長度比[3]。

    本文的天線設計仿真采用矩量法。矩量法是一種將連續方程離散化為代數方程組的方法,這種方法對于求解微分方程和積分方程均適用。在天線工程中,當天線的最大尺寸不大于兩個波長時,非常適合于用矩量法。

    假設導線的線徑與波長相比非常細,導線上的電流只沿導線的軸線流動,則線上電流J產生的電場Es可以表示為:

    頻段內。然后再調整參數d改變套筒與輻射體的長度比,這樣也很容易地將天線的駐波特性調整好。

    4 參數優化

    經過優化后的天線版圖如圖4所示,其中的參數具體值為:a=6mm、b=35.3mm、c=45.3mm、d=31.6mm、e=5.5mm、f=62.4mm、g=2mm。

    經過優化后的天線S11參數如圖5所示,工作頻段860 MHz~960MHz內天線的駐波都在1.5以下。

    通過觀察天線的2D和3D輻射圖可以看到,天線在一個方向上有較大的輻射,增益達到了5dB。

    5 結束語

    本文結合單極天線和套筒天線的優點設計了一種PCB單極天線,并且給出了具體的PCB版圖。從仿真結果可以看出達到了預期的設計效果。

    參考文獻

    [1] 王元坤, 李玉權 線天線的寬頻帶技術〔M ] 西安 西安電子科技大學出版社,1995

    [2] 朱文濤 L形地板結構平面單極天線的研究 北京交通大學碩士學位論文,2009

    第6篇:天線技術論文范文

    論文關鍵詞:智能天線 碼分多址 自適應陣列 移動通信 系統容量

    論文摘要:近年發展起來的CDMA移動通信系統技術相對于FDMA、TDMA系統具有較大的容量,但由于多徑干擾、多址干擾的存在,其容量優勢并沒有得到充分的發揮,如果在基站上采用智能天線可以降低這些干擾的影響,提高系統的性能。本文通過對智能天線的認識、優勢的闡述,從而引發智能天線在現代移動通信中的重要性。

    1引言

    我們知道,天線有很多種,但大體上可分為三大類:“線天線”、“面天線”及“陣列天線”。陣列天線最初用于雷達、聲納以及軍事通信中,完成空間濾波和參數估計兩大任務。當陣列天線應用到移動通信領域時,通信工程師喜歡用“智能天線”來稱謂之。智能天線根據方向圖形成(或稱為波束形成)的方式又可分為兩類:第一類,采用固定形狀方向圖的智能天線,且不需要參考信號;第二類,采用自適應算法形成方向圖的智能天線,需要參考信號。

    本文在以下提到的智能天線都是指第二類,即(自適應)智能天線,這也是目前智能天線研究的主流。

    2智能天線的技術現狀

    在分析研究智能天線技術理論的同時,國內外一些大學、公司和研究所分別建立了試驗平臺,用實驗的方法來驗證理論研究的成果,得出相應的結論。

    (1)在美國

    在智能天線技術方面,美國較其它國家要成熟的多,并已開始投入實用。美國ArrayComm公司將智能天線技術應用于無線本地環路(WLL)系統。ArrayComm方案采用可變陣元配置,有12陣元、8陣元環形自適應陣列可供不同環境選用,現場實驗表明在PHS基站采用該技術可以使系統容量提高4倍。

    (2)在歐洲

    歐洲通信委員會(CEC)在RACE(Research into AdvancedCommunication in Europe)計劃中實施了第一階段智能天線技術研究,稱為TSUNAMI(The Technology in SmartAntennas for Univer-sal Advanced Mobile Infrastructure),由德國、英國、丹麥和西班牙合作完成。該項目是在DECT基站上構造智能天線試驗模型,于1995年初開始現場試驗,天線陣列由8個陣元組成,射頻工作頻率為1.89 GHz,陣元間距可調,陣元分布有直線型、圓環型和平面型三種形式。試驗模型用數字波束成形的方法實現智能天線,采用ERA技術有限公司的專用ASIC芯片BDF1108完成波束形成,使用TMS320C40芯片作為中央控制。

    (3)在日本

    ATR光電通信研究所研制了基于波束空間處理方式的多波束智能天線。天線陣元布局為間距半波長的16陣元平面方陣,射頻工作頻率是1.545 GHz。陣元組件接收信號在模數變換后,進行快速付氏變換(FFT)處理,形成正交波束后,分別采用恒模(CMA)算法或最大比值合并分集算法,數字信號處理部分由10片FPGA完成,整塊電路板大小為23.3 cm×34.0 cm。ATR研究人員提出了智能天線的軟件天線的概念。

    我國目前有部分單位也正進行相關的研究。信威公司將智能天線應用于TDD(時分雙工)方式的WLL系統中,信威公司智能天線采用8陣元環形自適應陣列,射頻工作于1785~1 805 MHz,采用TDD雙工方式,收發間隔10 ms,接收機靈敏度最大可提高9 dB。

    3智能天線的優勢

    智能天線是第三代移動通信不可缺少的空域信號處理技術,歸納起來,智能天線具有以下幾個突出的優點。

    (1)具有測向和自適應調零功能,能把主波束對準入射信號并適應實時跟蹤信號,同時還能把零響點對準干擾信號。

    (2)提高輸入信號的信干噪比。顯然,采用多天線陣列將截獲更多的空間信號,也即是獲得陣列增益。

    (3)能識別不同入射方向的直射波和反射波,具有較強的抗多徑衰落和同信道干擾的能力。能減小普通均衡技術很難處理的快衰落對系統性能的影響。

    (4)增強系統抗頻率選擇性衰落的能力,因為天線陣列本質上具有空間分集的能力。

    (5)可以利用智能天線,實時監測電磁環境和用戶情況來提高網絡的管理能力。

    (6)智能天線自適應調節天線增益,從而較好地解決遠近效應問題。為移動臺的進一步簡化提供了條件。越區切換是根據基站接收的移動臺功率的電平來判斷的。由于陰影效應和多徑衰落的影響常常導致錯誤的越區轉接,從而增加了網絡管理的負荷和用戶的呼損率。在相鄰小區應用的智能天線技術,可以實時地測量和記錄移動臺的位置和速度,為越區切換提供更可靠的依據。

    4智能天線與若干空域處理技術的比較

    為了進一步理解智能天線的概念,我們把智能天線和相關的傳統空域處理技術加以比較。

    (1)智能天線與自適應天線的比較

    智能天線與自適應天線并沒有本質上的區別,只是由于應用場合不同而具有顯著的差異。自適應天線主要應用于雷達系統的干擾抵消,一般地,雷達接收到的干擾信號具有很強的功率電平,并且干擾源數目比天線陣列單元數少或相當。而在無線通信系統中,由于多徑傳播效應到達天線陣列的干擾數目遠大于天線陣列單元數,入射角呈現隨機分布,功率電平也有很大的動態變化范圍,此時的天線叫智能天線。 轉貼于

    對自適應天線而言,只需對入射干擾信號進行抵消以獲得信干噪比(SINR, Signal to Interference plus Noise Ratio)的最大化。對智能天線而言,由于到達陣列的多徑信號的入射角和功率電平均數是隨機變化的,所以獲得的是統計意義上的信干噪比(SINR)的最大化。

    (2)智能天線與空間分集技術的比較

    空間分集是無線通信系統中常用的抗多徑衰落方案。M單元智能天線也可等效為由M個空間耦合器按優化合并準則構成的空間分集陣列。因此可以認為智能天線是傳統分集接收的進一步發展。

    但是智能天線與空間分集技術卻是有顯著的差別的。首先空間分集利用了陣列天線中不同陣元耦合得到的空間信號的弱相關性,也即是不同路徑的多徑信號的弱相關性。而智能天線則是對所有陣元接收的信號進行加權合并來形成空間濾波。一個根本性的區別:智能天線陣列結構的間距小于一個波長(一般取λ/2),而空間分集陣列的間距可以為數個波長。

    (3)智能天線與小區扇區化的比較

    小區的扇區化可以認為是一種簡化的、固定的預分配智能天線系統。智能天線則是動態地、自適應優化的扇區化技術?,F在,我們來討論一個頗有爭議的問題。根據IS-95建議,當采用120°扇區時系統容量將增加3倍。由此是否可以得到結論,扇區化波束越窄系統容量提高越大?考慮到實際的電磁環境,我們認為對這一問題的回答是否定的。這是因為窄波束接收到的信號往往是由許多相關性較強的多徑信號構成的。一般情況下,各徑信號的時延擴展小于一個chip周期。這時信號波形易于產生畸變從而降低信號的質量達不到增加系統容量的目的。同時如果采用過窄的波束接收信號,一旦該徑信號受到嚴重的衰落,則將直接導致通信的中斷。另外,過窄的接收波束在工程上是難以實現的,并將成倍地增加設備的復雜度。

    5智能天線的未來展望

    (1)目前還沒有一個完整的通信理論能夠較全面地將智能天線的所有課題有機地聯系起來,故需要建立一套較完整的智能天線理論;另一方面,高效、快速的智能算法也將是智能天線走向實用的關鍵。

    (2)采用高速DSP技術,將原先的射頻信號轉移到基帶進行處理?;鶐幚磉^程是數字算法的硬件實現過程。

    (3)由于圓形布陣和二維任意布陣比等間隔線陣優越,同時陣列天線的數字合成算法能夠用于任意形式陣列天線而形成任意圖案的方向圖,因而可考慮在CDMA基站中采用二維任意布陣的智能天線。

    (4)在移動臺中(如手機)采用智能天線技術。

    (5)采用智能天線技術來改善移動通信信道中上下鏈路不能使用同一套權值的問題,以改善上下鏈路的性能。

    (6)目前,智能天線技術的研究已不是單一地研究智能天線本身,應與CDMA的一些關鍵技術(如多用戶檢測技術、多用戶接收技術、功率控制等)結合在一起研究。

    第7篇:天線技術論文范文

    【關鍵詞】 智能天線 多陣列 雙極化 扇區

    一、概述

    隨著技術的發展,智能天線在TD-LTE系統中的應用得到了越來越多的關注[1]。智能天線的性能和其他關鍵技術的結合、兼容性以及帶來的問題等都成為研究熱點。智能天線采用空分多址方式進行空間信號處理技術,利用在信號傳播方向上的差別,將同頻率、同時隙的用戶區分開來,它的基礎是用戶信號的空間特征。將其和其他多址技術結合,可以最大限度地利用有限的頻譜資源。另外在移動通信中,由于復雜的地形、建筑物結構對電波傳播的影響,大量用戶間的相互影響,產生時延擴散、衰落、多徑、同信道干擾等,使通信質量受到嚴重的影響。

    天線波束下傾是解決上述問題的主要方式,通過改變天線垂直方向圖主瓣的指向,使其主瓣指向覆蓋小區,零點或者副瓣對準受其干擾的同頻小區,這樣既改善了小區覆蓋范圍內的信號強度,又減小了對其他同頻小區的干擾,提高了系統的頻率復用能力,增加了系統的容量[2]。智能天線的電調化使得無需機械調節即能達到直接波束下傾的效果,并使天線下傾角調節不僅可以在通信塔現場進行,也可以選擇在機房中通過網絡遠程完成[3]。因此,電調智能天線使TDLTE網絡優化工作更加快捷和便利。

    二、相控陣天線理論

    2.1 天線概論

    天線的作用是將饋線(電纜、波導等)中的導波場轉換成空間輻射場,并接收目標反射的空間回波,將回波能量轉換成導波場,由饋線送入接收系統[4]。評估天線性能的主要參數包括天線輻射方向圖、增益、極化、帶寬、掃描等。

    天線方向圖F(e,40)給出了天線遠場功率密度隨角度的變化。天線方向圖根據主瓣形狀分為全向波束、筆形波束、扇形波束和賦形波束四大類。通信天線中圓陣天線所形成的即為全向波束,面陣天線業務波束為筆形波束,廣播波束為扇形波束,俯仰面為上零點填充下副瓣抑制為賦形波束。從天線輻射方向圖我們可以得到天線主瓣半功率波束寬度HPBW、副瓣SLL、波束指向等體現天線性能的幾項主要參數[5]。

    天線增益G是天線最重要的參數,體現了天線將輻射能量集中照射在某個方向的能力。增益與天線的口徑面積成正比,與工作波長的平方成反比。在工作頻率一定的情況下,天線的口徑尺寸越大,天線的增益越高;同樣,在口徑尺寸一定時,工作頻率越高,天線增益越高。

    天線的極化方向定義為電場矢量的方向。如果電場矢量沿直線往返運動,就是線極化,線極化又分為水平線極化和垂直線極化。如果電場矢量的長度恒定而繞圓圈旋轉,就是圓極化。如果波朝觀察者方向行進且順時針旋轉,則為左旋圓極化;如果是逆時針旋轉,則為右旋圓極化。橢圓極化可以看成不完全的圓極化,其電場矢量的運行軌跡是橢圓。根據互易定理,天線的發射和接收必須極化匹配。極化的純度也是天線設計過程中必須考慮的,例如水平極化天線也會在某些方向產生少量與之正交的垂直極化,在此我們將所需要的水平極化稱之為主極化,不希望的垂直極化稱之為交叉極化。交叉極化會引起雜波、干擾等問題,需要在設計過程中進行控制。

    2.2 陣列天線

    陣列天線是一類由不少于兩個天線單元規則或隨機排列并通過適當激勵獲得預定輻射特性的特殊天線。組成陣列的可以是線元、口徑面元、微帶貼片等各種形式的輻射單元。陣列規??梢允菐讉€甚至幾十萬個輻射單元。人們可以通過選擇和優化輻射單元的結構形狀、排列方式和饋電幅相得到單個天線難以提供的優異轄射特性。陣列天線是相控陣天線的基礎[6]。

    圖2.1給出兩個間距為s,等幅同相激勵的各向同性單元。輸入單位功率時,它們的電場矢量作為e的函數在遠區相加。其矢量和即是輻射方向圖。

    2.3 相控陣天線

    相控陣天線是由許多輻射單元排列成陣所構成的陣列天線,各單元的幅度激勵和相位關系可控。在一維直線上排列若干輻射單元形成的陣列即為線陣;在二位平面上排列若干輻射單元稱為平面陣;輻射單元排列在曲線或者曲面上,則構成共形陣。共形陣則可以突破一般線陣和平面陣掃描范圍的限制,實現更大空域電掃。典型的相控陣天線利用數字控制移相器改變天線陣元相位分布來實現波束的快速掃描[7]。

    相控陣天線的主要技術特點和優勢在于:

    (1)天線波束的快速掃描能力

    相控陣天線的快速掃描能力是促使相控陣雷達推廣應用和高速發展的基本原因。這一能力基于陣列天線及陣列中各天線單元通道之間的信號傳輸相位快速變化能力,對于采用數字移相器的相控陣天線,一般可以在幾個微秒內實現雷達波束形成和波束位置轉換。

    (2)天線波束形狀的捷變能力

    天線方向圖函數是口徑照射函數的傅立葉變換,通過改變陣列各單元通道內的信號幅度和相位,即可改變天線波束形狀。天線波束形狀的捷變能力使得相控陣天線快速實現波束賦形,從而具有快速自適應空間濾波的功能。

    (3)空間功率合成能力

    用相控陣天線,可在每一單元通道或每個天線子陣上設置一個發射功率放大器,依靠移相器的相位變化,使發射天線波束定向照射,即發射信號聚焦于空間某一方向。這一特點為雷達系統的設計帶來了極大的方便和靈活性,解決了超遠程微波及毫米波雷達所需超高功率的實現問題。

    (4)天線與雷達平臺共形能力

    陣列天線將整個天線分為許多各天線單元,如果將其與雷達平臺表明共形,可以減少或消除天線對雷達平臺空氣動力學性能的影響。相控陣天線為共形陣各項功能的實現提供了技術保證。采用先進信號處理的有源共形相控陣天線在雷達和通信領域具有廣闊的應用前景[8]。

    (5)多波束形成能力

    相控陣天線通過轉換波控信號,可以很方便的在一個重復周期內形成指向不同的多個發射波束。形成多個接收波束則可以通過將通道內信號經低噪放放大后分別送入多個波束形成網絡來實現。多波束以及波束形狀捷變,為相控陣雷達系統性能提升增加了新的潛力。

    (6)相控陣雷達的分散布置能力

    將相控陣天線的概念加以引申,一步相控陣雷達有多部分散布置的子雷達構成,在各子雷達天線之間采用相應的時間、相位和幅度補償,依靠先進的信號處理辦法,獲得更有的抗干擾能力、角度分辨力等,是今后相控陣雷達發展的一個重要方向[9]。

    三、誤差分析

    當相位或幅度存在誤差時,會對天線的副瓣電平、波束指向、增益等產生影響。誤差通常有兩類:隨機誤差和相關誤差。隨機誤差通常是受元器件極限精度限制而產生的非相關的幅相誤差,如因移相器、饋電網絡、輻射單元和機械結構而引起誤差。建造低副瓣天線的任務要求把每一種幅度誤差和相位誤差盡量減小。天線陣列的單元數目越少,誤差對天線性能的影響就越大,因此誤差容限就越嚴格。相關誤差會造成高電平的峰值副瓣,對天線性能的影響程度更大。有移相器引起的周期性相位誤差就是典型的相關誤差。相控陣天線因為陣列規模大,成本高,常采用子陣形式,子陣結構的周期性會導致較高電平的周期性柵瓣,是我們在設計過程中必須盡量避免的。

    四、總結

    從繼承和發展體現TDD技術優勢的多天線波束賦形技術、充分優化LTE性能并有效控制干擾以及工程建設需求的三重驅動下,在TD-LTE中如何發展和用好智能天線技術將成為未來技術發展的熱點。目前,對于智能多天線技術在LTE中應用的研究仍處于初期,后繼在推廣及應用過程中還有很多具體問題需要克服和解決,包括標準化的完善、關鍵性能測試及驗證等??偟膩砜?,智能天線技術在TD-LTE中的研究和應用必將為未來TDD技術在LTE制式的競爭和發展中發揮重要而獨特的作用。

    參考文獻

    [1] 馬穎.TD-LTE基站智能天線性能分析[J]. 電信科學, 2012,11.

    [2] 堯文彬. TD-LTE室外天饋系統解決方案探究[J]. 2013年信息通信網絡技術委員會年會論文集,2013

    [3] 蒲曉維,劉旭,白昱,宋林所 .TD-LTE天線HBW在典型場景下的仿真評估[J]. 電信工程技術與標準化,2013,7

    [4] 董炎杰. A STUDY OF BS ANTENNA CONFIGURATION IN TD-LTE SYSTEMV [J]. 2011年IEEE通信技術與應用國際大會(IEEE ICCTA2009),2011

    [5] 熊兵.自適應天線在移動通信中的應用研究,西安電子科技大學碩士論文,2002

    [6] 李世鶴.TD-SCDMA第三代移動通信系統標準[M].第2版.北京:人民郵電出版社,2003

    [7] 吳津鐘,鄭智,陳明.智能天線技術對TD-SCDMA系統容量的影響[J].通信工程,2006(1):11-13

    第8篇:天線技術論文范文

    [論文摘要]第四代移動通信技術(4G)與前三代移動通信技術相比具有五大技術要求,解決了四大關鍵技術后4G將一統移動通信的天下。

    引言

    移動通信技術飛速發展,已經歷了3個主要發展階段。每一代的發展都是技術的突破和觀念的創新。第一代起源于20世紀80年代,主要采用模擬和頻分多址(FDMA)技術。第二代(2G)起源于90年代初期,主要采用時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)技術。第三代移動通信系統(3G)可以提供更寬的頻帶,不僅傳輸話音,還能傳輸高速數據,從而提供快捷方便的無線應用。但是第三代移動通信系統仍是基于地面標準不一的區域性通信系統,盡管其傳輸速率可高達2Mb/s,仍無法滿足多媒體通信的要求,因此第四代移動通信系統(4G)的研究勢在必行。

    一、4G的定義及其技術要求

    第四代移動通信技術可稱為廣帶(Broadband)接入和分布網絡,具有非對稱超過2Mb/s的數據傳輸能力,對全速移動用戶能提供150Mb/s的高質量影像服務,將首次實現三維圖像的高質量傳輸。它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網、移動廣帶系統和互操作的廣播網絡(基于地面和衛星系統),集成不同模式的無線通信,移動用戶可以自由地從一個標準漫游到另一個標準。其廣帶無線局域網(WLAN)能與B-ISDN和ATM兼容,實現廣帶多媒體通信,形成綜合廣帶通信網(IBCN),他還能提供信息之外的定位定時、數據采集、遠程控制等綜合功能。其主要技術要求是:

    (1)通信速度提高,數據率超過UMTS,上網速率從2Mb/s提高到100Mb/s。

    (2)以移動數據為主面向Internet大范圍覆蓋高速移動通信網絡,改變了以傳統移動電話業務為主設計移動通信網絡的設計觀念。

    (3)采用多天線或分布天線的系統結構及終端形式,支持手機互助功能,采用可穿戴無線電,可下載無線電等新技術。

    (4)發射功率比現有移動通信系統降低10~100倍,能夠較好地解決電磁干擾問題。

    (5)支持更為豐富的移動通信業務,包括高分辨率實時圖像業務、會議電視虛擬現實業務。

    二、4G的關鍵技術

    1.OFDM(正交頻分復用)

    OFDM技術實際上是MCM(Multi-CarrierModulation,多載波調制)的一種。其主要思想是:將信道分成若干正交子信道,將高速數據信號轉換成并行的低速子數據流,調制在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關技術來分開,這樣可以減少子信道之間的相互干擾(ICI)。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關帶寬,因此每個子信道上的可以看成平坦性衰落,從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分,信道均衡變得相對容易。由于OFDM技術由于具備上述特點,是對高速數據傳輸的一種潛在的解決方案,因此被公認為4G的核心技術之一。

    2.軟件無線電

    軟件無線電(SoftwareDefinedRadio,簡稱SDR),就是采用數字信號處理技術,在可編程控制的通用硬件平臺上,利用軟件來定義實現無線電臺的各部分功能:包括前端接收、中頻處理以及信號的基帶處理等。即整個無線電臺從高頻、中頻、基帶直到控制協議部分全部由軟件編程來完成。其核心是在盡可能靠近天線的地方使用寬帶的“數字/模擬”轉換器,盡早地完成信號的數字化,從而使得無線電臺的功能盡可能地用軟件來定義和實現。軟件無線電是一種基于數字信號處理(DSP)芯片以軟件為核心的嶄新的無線通信體系結構。

    3.智能天線

    智能天線是波束間沒有切換的多波束或自適應陣列天線。多波束天線在一個扇區中使用多個固定波束,而在自適應陣列中,多個天線的接收信號被加權并且合成在一起使信噪比達到最大。與固定波束天線相比,天線陣列的優點是除了提供高的天線增益外,還能提供相應倍數的分集增益。智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數字波束調節等智能功能,其基本工作原理是根據信號來波的方向自適應地調整方向圖,跟蹤強信號,減少或抵消干擾信號。智能天線的核心是智能算法,而算法決定電路實現的復雜程度和瞬時響應速率,因此需要選擇較好算法實現波束的智能控制。

    4.IPv6協議

    4G通信系統選擇了采用基于IP的全分組的方式傳送數據流,因此IPv6技術將成為下一代網絡的核心協議。

    (1)巨大的地址空間。在一段可預見的時期內,它能夠為所有可以想像出的網絡設備提供一個全球惟一的地址。

    (2)自動控制。IPv6還有另一個基本特性就是它支持無狀態和有狀態兩種地址自動配置的方式。無狀態地址自動配置方式是獲得地址的關鍵。在這種方式下,需要配置地址的節點使用一種鄰居發現機制獲得一個局部連接地址。一旦得到這個地址之后,它使用另一種即插即用的機制,在沒有任何人工干預的情況下,獲得一個全球惟一的路由地址。

    (3)服務質量。服務質量(QoS)包含幾個方面的內容。從協議的角度看,IPv6與目前的IPv4提供相同的QoS,但是IPv6的優點體現在能提供不同的服務。IPv6報頭中新增加的字段“流標志”,有了這個20位長的字段,在傳輸過程中,中國的各節點就可以識別和分開處理任何IP地址流。

    (4)移動性。移動IPv6(MIPv6)在新功能和新服務方面可提供更大的靈活性。每個移動設備設有一個固定的家鄉地址(homeaddress),這個地址與設備當前接入互聯網的位置無關。當設備在家鄉以外的地方使用時,通過一個轉交地址(care-ofaddress)來提供移動節點當前的位置信息。移動設備每次改變位置,都要將它的轉交地址告訴給家鄉地址和它所對應的通信節點。

    三、結束語

    由于4G與1~3G相比具有通信速度更快,網絡頻譜更寬,通信更加靈活,智能性能更高,兼容性能更平滑等優點,4G將成為行業關注的焦點。相信不久的將來4G將一統移動通信的天下,產生巨大的社會效益和經濟效益。

    參考文獻:

    第9篇:天線技術論文范文

    [論文摘要]介紹無線列調電話在無漏纜區段明區間和隧道內弱盲區通信系統的組成,并結合工程實例介紹設計及安裝的相關問題。

    一、引言

    在大鄭線新立屯至通遼西區間增建第二線工程中,有相鄰的甲、乙、丙三個站,由于增建二線,乙站拆除,甲乙兩站相距12.2km,乙丙兩站相距13.4km,甲站出站1km處上下行線各有一座長約500m的隧道,此1km內有較大曲線和路塹。因乙站車站臺拆除,致使甲、丙兩站間的無線列調電話通信出現弱、盲區,目前解決明區間弱場的方式主要有布放中繼臺及布放光纖直放站兩種,前者造價較低,但由于空間波不易控制,后者需要鋪設光纖,適合站間距離長,同時造價相對較大,為解決弱、盲區通信問題,針對本工程實際情況,設計中明區間采用異頻中繼,隧道內采用無漏纜隧道中繼器及特制平板天線的方案,設備選用華通時空通信技術有限公司的產品?,F將工程有關情況簡介如下。

    二、系統組成

    本無線列調系統為450MHZ-C制式,弱場異頻中繼頻率為150MHZ。

    (一)明區間弱場中繼設備

    明區間弱場中繼設備由WJJ-11型首臺中繼器和WJJ-12型尾臺中繼器組成,首臺設在丙車站,尾臺設在弱場區邊緣的原乙站,通過首尾中繼器的中繼及無線轉發功能,實現車站臺與弱場區機車臺的通信。車站呼叫機車:站臺將呼叫機車的114.8HZ信令調制到F1發射(F1為457.7MHZ),首臺收F1解調出114.8HZ再調制到F2發射(F2為151.7MHZ。),尾臺收F2解調出114.8HZ再調制到F1發射,車臺收F1解調出114.8HZ后顯示被呼叫并發415HZ回鈴信號,經相應操作,雙方通話。機車呼叫車站:為上述反向流程,呼叫車站信令為123HZ。

    (二)隧道內盲區中繼設備

    WJS系列中繼器是解決無漏纜隧道內通信的專用設備,它由WJS-1型洞口中繼器、WJS-2型洞內中繼器、平板天線、連接洞內中繼器和平板天線的功分器、SYV-50-9射頻電纜和連接兩中繼器的中頻隔離器、YZW2X4.0控制電纜組成。其中控制電纜內既傳輸中繼器所需的220V交流電源又傳輸含有呼控信令的中頻455KHZ,兩者通過中頻隔離器分開。隧道較短時洞內可不設中繼器,較長時可設2臺以上中繼器,1臺中繼器可帶多達5個平板天線。洞口中繼器設在洞口中繼房內,洞內中繼器設在隧道內適當地點的避車洞內,平板天線貼裝在洞壁上部,控制電纜、射頻電纜及功分器等設在洞壁上。其通信過程如下,車站呼叫機車:站臺將呼叫機車的114.8HZ信令調制到F1發射,洞口中繼器收F1后解調出含有114.8HZ信令的中頻455KHZ,中頻經控制電纜傳至洞內各中繼器再調制到F1經射頻電纜及功分器傳至平板天線發射,機車收F1解調出114.8HZ后顯示被呼叫并發415HZ回鈴信號,經相應操作,雙方通話。機車呼叫車站:為上述反向流程,呼叫車站信令為123HZ。車站經首尾中繼器與隧道內機車的通信與上述類似。

    三、設備配置

    由于乙站拆除,在乙站新設WJJ-12型尾臺中繼器一套,丙站除原車站臺外另設WJJ-11型首臺中繼器,甲站原車站臺不變;上行線隧道的甲站側洞口設WJS-1型中繼器一套,負責甲站車站臺與上行線隧道內機車臺的通信中繼。因隧道較短,隧道內未設洞內中繼器,僅設平板天線3個、功分器2個,同時設相應的射頻電纜及中繼電纜;下行線隧道洞內設備與下行線隧道類似,下行側洞口設WJS-1型中繼器一套,乙站設尾臺中繼器一套,丙站設首臺中繼器一套,下行線隧道內機車臺經洞口中繼器、拆除乙站新設的尾臺中繼器、丙站首臺中繼器與丙站車站臺間的通信。

    四、頻率選定和場強計算

    根據TB/T3052-2002規定,450MHZ頻段C制式頻率選457.700MHZ,異頻中繼頻率選151.700MHZ。450MHZ頻段機車臺接收機輸入電平中值設計值取28dBμV(其中,電臺最小可用電平10dBμV,起伏量11.5dBμV,儲備量6.5dBμV)。因無線列調的場強計算范圍內地球曲率的影響并不顯著,故用平面大地公式近似計算。

    1.450MHZ:接收點入口電平:V入=P1-L1+G1-L0-F+G2-L2。式中:P1為發射功率5W(144dBμV);L1為發射饋線損耗6dBμV;G1為發射天線增益13dBμV;L0為自由空間傳輸衰減;F為衰減修正因子;G2為接收天線增益0dBμV;L2為接收饋線損耗3dBμV。

    自由空間傳輸衰減:L0=22+20lgd+20lgf。式中:d為收、發天線間距離(km);f為載頻頻率(MHZ);L0=22+20lg13.4+20lg450=97.6dBμV。

    平面大地傳播時衰減修正因子:F=22+20lgh1.h2.f/d=22+20lg25X4.8X

    450/13400=34.1dBμV。

    機車距車站13.4km時:V入=144-6+13-97.6-34.1+0-3=16.3dBμ。V不滿足28dBμV的要求,但可以達到中繼器的工作開門電平。

    2.隧道內平板天線發射電平:(洞內中繼器輸出電平144dBμV[5W],射頻電纜衰耗0.05dB/m,平板天線間距160m,增益1dBμV,功分器主路衰耗3dB,支路衰耗3-25dB可調。)最遠處天線發射電平:P=144-0.05×540-3×2+1=112dBμV,由遠至近調整功分器支路衰耗為12dB、24dB,則天線發射電平為112dBμV。因隧道內電波傳播受列車、洞壁構造、隧道截面及曲線等因素影響很大,工程中應據實測場強調整天線間距、功分器支路衰耗及中繼器輸出電平,使場強滿足要求。

    五、設備安裝

    丙站新建運轉室,車站臺及首臺中繼器設在的25米鐵塔上,天線塔設10Ω防雷地線,電臺所需交流電源由通信機械室接引;拆除乙站利用原20米鐵塔,尾臺中繼器設在無人值守的中繼房內,電源采用太陽能供電。隧道口的洞口中繼器設在無人值守的區間中繼房內,電源采用太陽能供電。區間中繼房應特別注意高頻避雷器、系統工作地線及天線塔防雷地線的良好設置,以確保設備安全運行。隧道頻電纜掛設在洞壁上部的掛鉤上,平板天線及功分器設在洞壁頂部。平板天線間的距離160m左右,施工時根據隧道內場強實測情況進行調整。功分器主路衰耗3dB,支路衰耗3-25dB可調,愈靠近中繼器的支路衰耗愈大,使各天線的輸出電平基本一致。

    六、小結

    解決山區隧道等無線弱場是綜合性的工程,需要鐵路相關部門和生產廠家的共同努力。采用新技術的新型弱場覆蓋設備降低了投資,提高山區隧道等弱場區的通信質量。對于已經投入使用的設備應有改善措施解決存在的問題,挖掘系統潛力,滿足鐵路快速發展的需要。

    精選范文推薦
    主站蜘蛛池模板: 国产精品成人无码免费| 亚洲AV成人无码天堂| 亚洲成人黄色在线| 6080yy成人午夜电影| 成人看的一级毛片| 国产成人无码av在线播放不卡| 国产成人精品999在线观看| 亚洲av午夜成人片精品网站| 成人在线激情网| 亚洲AV成人中文无码专区| 成人亚洲成人影院| 一级成人黄色片| 国产成人vr精品a视频| 成人精品国产亚洲欧洲| 亚洲国产成人超福利久久精品 | 成人片在线观看地址KK4444| 国产成人麻豆精品午夜福利在线| 中文国产成人精品久久不卡| 国产成人午夜高潮毛片| 成人欧美一区二区三区1314| 亚洲国产成人手机在线电影bd | 亚洲欧洲精品成人久久曰影片| 成人性a激情免费视频| 欧美成人全部费免网站| 亚洲国产精品一区二区成人片国内 | 亚洲国产成人久久一区二区三区 | 成人性生交大片免费看好| 精品无码成人久久久久久| 亚洲国产成人精品青青草原| 国产成人亚洲综合网站不卡| 国产精品成人不卡在线观看| 成人亚洲欧美激情在线电影| 成人国产精品视频| 好男人社区成人影院在线观看| 日韩国产成人无码AV毛片| 欧美成人看片黄a免费看| 色偷偷成人网免费视频男人的天堂| 亚洲国产成人久久笫一页| 久久久99精品成人片中文字幕| 久久99热成人精品国产| 成人自拍视频网|