天线技术论文精选(九篇)

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第1篇：天线技术论文范文

本文以面向文档的NoSQL作为数据持久层，面向文档的NoSQL数据库的数据结构设计相对于关系型数据库来说容易许多，在对数据进行查询、数据库操作接口方面都有很大的优势］。因为面向文档的NoSQL数据库不支持多张表的JOIN操作，因此在对面向文档的NoSQL数据集合进行设计的时候需要考虑到这方面的因素。本监测系统主要的业务功能可以分为3个模块，分别是小区信息查询模块、报表统计模块和用户、终端管理模块，因此，数据集合的设计同样从这三个方面进行设计。各个数据集合之间的关系如图1所示。考虑到在对数据表进行设计所依据的原则基本一致，因此以下仅对小区信息查询模块的数据表设计进行着重分析。设计数据模型需要结合系统的特点进行分析。此系统主要实现的功能是对小区天线参数信息进行保存、管理，并以友好的界面展示给用户，并响应用户的各种操作。因此，在大部分的操作中，存储天线实时参数的ANTENNAARGS表会产生大量的插入操作，本文根据各个表的不同读写比进行了设计，如图2所示。本文将天线表、区域表以内嵌的形式放入了小区表，将天线参数表设计成单独的集合，并以引用的方式指向了小区表主要是考虑到天线参数集合是被访问最频繁的表，会产生大量的读写操作，因此在小区集合与天线参数集合之间采用的是范式化的模式。其中，天线工参表(ANTENANARGS表)用来存储从各个采集终端传输至管理系统的小区天线实时数据信息，具体如表1所示。小区信息表(CELL表)用来存储各个小区的地址、天线相关参数详细信息，如表2所示。除了上述表之外还有采集终端表(TERMI-NAL)、天线信息表(ANTENNA)和告警表(ALARM-REPORT)等。数据库运行时，自动将所对应的数据存入相应表中。

2数据库自动分片设计

管理系统在运行中会产生大量的写操作，进而带来频繁的磁盘I/O操作，在大数据下，最好采用将数据库分布在多台服务器上，即分片［7］。本文采用Auto-Sharding(自动分片)及Replic-Set(复本集)相结合的方式来减轻单个数据库服务器的负载，即在每台Server上各自运行一个实例，组成一个Replic-Set，最后再各运行一个实例，组成ConfigServer。直接执行Addshard操作即可增加分片以缓解服务器的压力，实现动态扩展。分片的实现重点在于片键设计。本文将保存天线参数信息的集合声明了一个复合片键{Lacci:1，Day:1}。当来自不同的小区(可以根据Lacci进行判断)向集群系统插入数据时，可以预计到在大部分情况下，同一小区的数据会落在单个块或片上。

3数据库查询的实现

数据查询功能为本数据库设计的重要功能之一。数据库将小区信息、天线参数等相关的数据信息根据用户的要求，以界面或报表的形式全部或部分的显示给用户。基于本数据库的设计，用户通过数据查询菜单进入相应查询界面，获取小区信息、终端信息及告警信息等。实现“天线工程参数查询”功能的工作流程如图3所示。为了实现小区天线参数查询功能，客户端需要向数据库发送2次请求，用户根据需求，向控制器发送查询请求，控制器处理查询命令，对相应的小区进行信息查询，待小区返回信息后，将用户的查询命令发送至对应小区，根据需求读取有用信息，并返回给用户。跟关系型数据库相比，由于省去了大量的多表连接操作，实际上查询的效率要高于基于关系型数据库的多表连接查询。查询工作的SQL语句如下。

4数据库备份与恢复

数据安全在数据库设计中有很重要的地位。在各种意外情况下，如计算机硬件故障等，对数据库进行备份和恢复能够保障数据的完整性和安全性，使得数据损失降到最小［8］。本数据库设计的备份选用的是副本集的方式［7］:在主节点上进行操作，写入的数据被一步地同步到所有的从节点上，并从主节点或从节点上读取数据，如果主节点由于某些原因断线，会自动将一个从节点提升为主节点。在查询分析器中运用SQL语句完成数据库的备份和恢复。在数据库管理界面中，用户通过数据库备份与恢复功能进行相应操作，确保数据的正确行和完整性。

5结束语

第2篇：天线技术论文范文

【关键词】CDMA系统;多用户检测;圆阵天线

1.引言

码分多址（code division multiple acce-ss，CDMA）系统作为一个自干扰系统，它存在的多址干扰（Multiple Access Inter-ference，MAI）是限制CDMA系统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户检测、扩频码设计和智能天线技术[1]。其中多用户检测和智能天线技术在对抗MAI方面效果较突出[2]。然而现有的多用户检测只在消除小区内干扰方面取得了较好的效果，而小区间的干扰问题没有解决，智能天线技术很好的解决了这一问题。因此，本文主要探讨基于智能天线与多用户检测技术的联合抗干扰技术。

2.联合抗干扰模型

智能天线分为圆阵和线阵两大类。圆阵与线阵相比，能提供俯仰角的估计，不仅能在水平面内全向扫描，也能产生最大值指向阵面法线方向的单波束方向图进行全向波束赋形，直接对准用户的接收端，还能通过自动调整各个阵元的加权因子，来控制其方向图。故论文以圆阵天线作为接收端的接收天线，以消除小区间干扰。

圆阵天线的阵因子为：

（1）

其中，An为激励电流的幅值，在此为一定值，所以讨论阵因子时它不作考虑。

是第n个单元的角位置，an为激励电流的相位，为了方便下面的讨论，这里我们假设an=0。

则由式（1）得：

（2）

（3）

式中：

，

天线的阵因子为：，，wi为各天线单元加权值。

阵列天线实质上是一个空域滤波器，但对小区内存在的干扰并无明显改善。因此，论文同时引入能有效消除小区内干扰的多用户检测技术。

为了与圆阵天线合理匹配，减小系统复杂度并减小背景噪声，我们选择了多用户检测中的线性变换方式的最小均方误差检测（MMSE）。

其基本思想是使第k个用户发送的信号与估计值的均误方差值最小。为了使接收端信号的判决比特与发送端传输比特bk之间的均方误差最小，现定义第k个用户的线性变换函数wk，满足：

（4）

令，K*K阶的矩阵表示K个用户之间的线性变换矩阵，则MMSE准则下的线性检测问题转换为：

（5）

要求矩阵W以满足上式，则令：

可以解得最小均误方差准则下的线性变换矩阵：

（6）

因此，MMSE线性检测器后的判决输出为：

（7）

3.仿真

利用Matlab进行仿真。联合抗干扰模型分为圆环阵列天线与MMSE检测两个部分。首先，在不考虑系统中所有用户的地理位置分布情况下，选择采用圆阵天线作为接收天线和不采用两种设置，设载波波长为，阵元间距d为载波波长的二分之一，即。圆环阵列天线的阵元数设为8，方位角为（-90o，90o），仰角为（0o，90o）。两种设置在天线接收信号后都采用MMSE最小均方误差法对输出信号进行判决。结果如图1所示。

由图1可知，只有MMSE检测的CDMA系统，信噪比从0dB达到8dB的这一过程中，误码率性能有所改善，但不明显。而引合抗干扰的CDMA系统，误码率性能已经大大下降，达到一个数量级以上。

图1 联合抗干扰引入前后CDMA系统误码率

和信噪比关系图

4.结论

论文论述了基于圆阵天线与MMSE检测的联合抗干扰技术。提出了使用八阵元圆环阵列天线作为接收天线，以MMSE检测作为检测算法的联合抗干扰模型。实验结果表明，引合抗干扰后，系统的误码率性能明显改善，系统容量从而得到了提升。

参考文献

[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：天线技术论文范文

论文关键词：曲折型天线，UHF频段，微带天线，HFSS

 

（一）引言

随着无线通信技术的发展，基于此技术的各种应用得到迅速发展。在无线局域网（WLAN）、射频标签（RFID）、无线传感器网络(WSN)等应用中，天线作为无线电设备中发射和接收无线电波的装置，将在很大程度上影响整个系统的性能。这些应用也对天线的小型化，全向性，多极化提出来较高的要求。微带天线以其体积小，重量轻，便于集成等优点，在无线通信应用中得到了的大量的应用与改进。本文就应用于特高频（UHF）频段的印刷天线进行了小型化的设计改进，在HFSS中设计并仿真了一个工作在2.4GHz频点的印刷曲折型天线。

（二）天线原理与结构

印刷单极天线一般由覆在介质层同侧或两侧的单极贴片和导体地板构成，通过微带线或共面波导进行馈电。

先比较一下曲折型天线相对于鞭状天线在尺寸上的优势。早期采用的单极鞭状天线，如图1（a）所示，集成面积过大，不利于小型化与低成本生产；而采用曲折型结构，如图1（b）所示，就有效地缩减了单极鞭状天线的尺寸。

图1（a）鞭状天线 （b）曲折型天线

单极鞭状天线一般采用半波对称天线的单臂构成，即天线臂长，由于天线印制到电路板上，印制天线位于空气与介质板之间，且介质板背面无金属，因为受板材影响微带天线，天线的谐振长度L应由经验公式得出波长的修正值来计算：

（1）

式中，为真空中波长，为有效介电常数。

有效介电常数由相对介电常数与微带线线宽w以及板厚度h确定

（2）

当采用厚度为1.6mm，相对介电常数为4.4的FR-4材质的介质板时，根据公式计算数据在HFSS中优化后得到的2.4GHz的谐振天线臂长约为27.5mm，天线尺寸较大，使得应用上限制了节点器件的尺寸大小；而采用曲折型结构改进，使天线的谐振长度缩短到了13.5mm，这样的尺寸与它的结构使得在无线模块集成天线时，电路的设计可以更为紧凑。

尺寸的缩减要以牺牲有效带宽为代价，此处有效带宽定义为<-10dB的频带宽度。在仿真结果中可以看到有效带宽随着尺寸的缩减而下降。

天线的每一节曲折部分的长度远小于频点对应的波长，因此可以考虑用终端短路传输线模型等效成电感来考虑其结构对天线的影响。因此，曲折型天线可等效为加载电感的鞭状天线，曲折型部分正好平衡了单极天线的负虚阻抗部分。天线的辐射特性类似于鞭状天线，但天线的电流分布将发生改变，不会再是一个正弦函数。在此，由于其与鞭状天线的类似性，不再讨论天线的辐射功率，辐射阻抗，以及电磁场的分布。

下面以传输线理论简要分析曲折型天线。根据传输线理论，每一段曲折线部分的输入阻抗为

（3）

式中， , 为自由空间中的波数，为有效介电常数，为每段曲折线长度，即以馈线为中轴垂直线，曲折线部分的一半水平长度。

此处曲折线部分的特性阻抗为

（4）

式中，为每段曲折线间距，为曲折线线宽，波阻抗。

由上述计算式可见，曲折线的间距、线宽、每段长度以及段数的不同，将改变影响天线的电抗部分，从而影响阻抗匹配到50欧姆的传输线小论文。通过计算与软件仿真，得出匹配到50欧姆传输线时的参数值为：=3mm，=1mm，=4mm，段数为3。

天线设计的第一步一般是选择合适的介质基片并确定其厚度h， 因为基片材料的相对介电常数、损耗正切角tanδ 和厚度h将直接影响微带天线的性能指标。采用较厚的基片，可以展宽工作频带，效率也较高，但是过大会引起表面波的明显激励。采用较高的，微带天线的尺寸较小，但带宽较窄微带天线，E面的方向图较宽。当减小时，可以使辐射对应的Q 值下降，从而使频带变宽，降低还将减小表面波的影响。

本文所设计的曲折型天线直接印刷在厚度为1.6mm，相对介电常数为4.4的FR-4材质的介质基板上，介质板的尺寸为32mm*18mm。具体天线结构与在HFSS中仿真优化后使用的尺寸数据如图 2 所示。天线由3个曲折部分与末端延长的部分组成，由50欧姆微带线馈电。通过调节每段曲折线的长度与间距，以及末端延长线的长度，来调整天线达到合适的谐振长度。

图2 优化后的天线结构与尺寸

（三）仿真结果与分析

借助仿真软件 HFSS，天线的参数的仿真结果如图 3 所示。在2.4G处，=-32.7dB。有效带宽（按-10dB计算）为700MHz左右。可见此曲折型天线的带宽虽然比单极鞭状天线带宽减小很多，但对于该频段的应用仍是足够宽的。

图3 参数仿真结果

图 4 给出了天线在f=2.4GHz频率点上的 E 面和 H 面方向图。由天线辐射方向图可以看出，该天线具有近似全向性能，能够满足引言中提到的该频段的一些应用的全向性要求。

图4 天线在2.4GHz的方向图

该天线具有成本低、重量轻、易于加工与集成的优点，采用曲折线结构，使天线所占面积为：13.5mm×9.5mm，基本满足了小型化的要求，易于集成在射频电路板上。

（4）结论

本文研究了一种曲折型印刷天线。通过采用曲折线结构缩小天线尺寸，与鞭状天线相比较，该天线具有结构简单、易于调整、制作方便的优点。该天线在HFSS仿真测试中的数据显示其能够使用在UHF频段的一些应用中。在改进方面，对于天线可以在馈电位置上做一些调整，以获得更好的性能。并且可以将曲折线结构与倒F天线结构相结合，使天线尺寸得到进一步的缩小。

【参考文献】

[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]左群声,金林,胡明春,赵玉洁等译.无线通信天线手册[M].北京：国防工业出版社,2004.

第4篇：天线技术论文范文

【关键词】无线 防火 监控

森林火灾是一种突发性强、破坏性大、救助困难的自然灾害。做好森林防火工作，有效预防和扑救森林火灾，是确保人民生命财产安全的迫切需要.当森林发生火灾时，只有做到早发现、早解决，才能把损失降到最小。针对我国森林防火的实际需要，专门设计了一整套森林防火的解决方案。

1 系统设计

系统设计图，如图1所示。

1.1 图像传输设备的选择及技术参数

模拟图像传输系统采用调频体制，信号带宽27MHz。为了保证信号之间互不干扰，两路信号中心频率间隔应大于38MHz。目前国产模拟图像传输系统主要有L波段、S波段、Ku波段几种，频率范围分别为：L波段：950～1750MHz；S波段：2200～2700MHz；Ku波段：11～13GHz。

如果以38MHz频率间隔计算，各频段可同时传输的最多路数分别为：L波段：21路；S波段：13路；Ku波段：50路。

本系统共需同时传输15路图像信号，L波段利用频率复用技术可以做到30路图像传输，从系统要求整体设备性能及造价来考虑，选择L波段。微波传输需满足视距传输条件，即监控点至控制中心传输路径上无遮挡（收发天线间可视）。

该系统方便安装，传输图像鲜明，主要是利用微波频段传输，包括报警信号、伴音和视频。

微波图像传输系统：主要技术指标：频段：L波段950～1750MHz、KU波段11～13GHz；功率：10～40dBm；

微波工程接收机技术指标：输入频率： 950-2050MHz；输入阻抗：75Ω；输入电平：-65-- -35dBm；中频带宽：27MHz；噪声门限：6dB典型值；视频制式：PAL；去加重：CCIR405-1 625行；视频输出：1V峰-峰值；频率响应：+1- -2dB（10KHz-5MHz）；工作电压： AC150V-AC270V；功耗：15W；LNA电源：18V/100mA。

1.2 无线指令遥控系统

无线遥控是指实现对被控目标的非接触遥远控制，在工业控制、航空航天、家电领域应用广泛。我们设计的系统提供的数据接口，以适应各种协仪。由发射和接收部分组成，可以控制云台、镜头。

2 原理设计

如图2所示。

2.1 功能简述

在森林内多个地点放摄像机，通过无线发射C（带烟传感接收）发射各种信号，接收机能够看到森林中各个监控点的实时状况。

前端指令机能接收到监控点发出的指令，解码器来执行中心的指令，控制云平台左右上下的转动，以及对镜头进行长焦、短焦的改变等。

2.2 控制原理

2.2.1 无线图像传输的过程

无线图像传输频率复用采用分割方式，图像通道采用微波点对点的方式。摄像机通过采集的视频信号输送给发射机，然后输出给天线，以微波的无线形式传送给监控设备的天线，接收设备接收到信号了以后，再经过解调还原视频信号，这样就可以有确盘录像机中显示图像了。

在实际使用的微波通信线路中，总是使用方向性非常强的天线，并把收、发天线对准，以使接收端收到较强的直射波。但是，由于受天线的方向性所限，总会有一部分电磁波透射到地表面，经地表面反射后到达收信端的天线，或散射进入太空；其次，由于大气层中存在不均匀的气体，也会造成电磁波的折射和吸收，损失掉一部分能量；另外，由于微波无法穿过传输线路上的固体物，所以，在传输路线上的固体物，特别是高大的建筑物，就会使微波造成绕射和电平损耗。因此，微波通信既有直线传输特性，又有多径传输特性，在无遮挡的情况下，传输距离可达70公里。广泛用于公安、武警、消防、交通、金融、油田、厂矿等领域的远距离无线监控系统。

2.2.2 无线指令控制的过程

控制通道采用码分多址、一对多点方式。指令信号通过主机输入指令参数，再通过发射天线发射到森林中的各个监控点中，监控点接收到主机发射过来的信号，先通过校验，再通过无线指令接收机解调出控制数据给解码器，解码器再根据地址码来判断是否解码，同时具备双向语音功能，可以适时对话。

3 结束语

实验证明：通过采用硬盘录像系统，进行实时录象，上级领导可以通过联网的计算机进行远程监控并查询录像资料，能真实记录火灾发生及救火的过程，提供有效真实的资料，其性能可靠；高清晰、高画质，成为技术先驱。

参考文献

[1]杜建华，张认成.火灾探测器的研究现状与发展趋势[J].消防技术，2004（07）：10-15.

[2]徐春燕.火灾探测技术的发展及其应用[J].鞍钢技术，2000（09）：60-62.

[3]花铁森.消防报警产品和系统的技术现状与市场[J].安防科技，2003（06）：4-12.

[4]祁勇.火灾自动探测技术的发展和今后的方向[J].消防技术与产品信息，2002（04）：3-4.

[5]谢磊.基于ZigBee的仓库数据采集传输管理系统研究[D].西安：西安工业大学[硕士学位论文]，2011.

[6]李志华.基于无线传感器网络的火灾预警系统设计[D].汕头：汕头大学[硕士学位论文]，2009.

[7]颜学义.基于ZigBee的智能火灾报警系统[D].长沙：国防科学技术大学[硕士学位论文]，2008.

[8]吴起，蒋军成.基于BP神经网络技术的实验数据分析处理[J].中国安全科学报，2006，16（01）：39-43.

[9]田亚.基于ZigBee无线传感器网络系统设计和实现[D].上海：同济大学[硕士学位论文]，2007.

作者简介

李庆华（1979-），男，湖南省郴州市人。现为东莞市同门电子科技有限公司高级电工。研究方向为电路设计与开发。

第5篇：天线技术论文范文

【关键词】单极天线 套筒天线 RFID

【中图分类号】 TN82【文献标识码】 A【文章编号】1672-5158（2013）07-0028-02

1 引言

随着物联网及RFID技术的发展与普及，越来越多的应用需要具有UHF RFID读写功能的手持设备。UHF RFID天线的性能、体积和成本是业界关注的重点问题。本文设计的天线是一款成本低、加工方便，且带宽满足UHF RFID（860MHz～960MHz）工作带宽的天线。

传统的单极天线是竖直的具有四分之一波长的天线[1]。该天线安装在一个接地平面上，它可以是实际地面，也可以是人造接地面上。手机内置天线中也常采用变形单极子天线。普通PCB单极天线地板对天线指标的影响非常大，有文献专门对地板长度对天下的影响做过研究，结果如图1所示[2]。

本文设计的天线克服了传统PCB单极天线对地板长度的依赖，具有工作频率稳定、端口驻波特性好、可用同轴电缆馈电、结构简单、加工方便等优点。

2 理论分析

本文设计的天线为了能达到阻抗和带宽的要求，采用天线加顶的方法提高辐射电阻。为增加垂直部分的有效高度，可以在天线顶部加装水平部分使天线类似倒L型。当水平部分和垂直部分之和接近时，有效高度最大，同时可以使天线的输入电抗分量大大减小。设计中借鉴了套筒单极天线的工作原理，在单极天线的底部套上接地外壁，与普通单极子天线类似。套筒单极子天线的总长度通常取为工作频段下限频率的四分之一波长，即λ/4。在总长度确定的情况下，天线的电性能主要取决于上辐射体长度与套筒接地外壁的长度之比，有文献认为2.25 是套筒单极子天线的最佳长度比[3]。

本文的天线设计仿真采用矩量法。矩量法是一种将连续方程离散化为代数方程组的方法，这种方法对于求解微分方程和积分方程均适用。在天线工程中，当天线的最大尺寸不大于两个波长时，非常适合于用矩量法。

假设导线的线径与波长相比非常细，导线上的电流只沿导线的轴线流动，则线上电流J产生的电场Es可以表示为：

频段内。然后再调整参数d改变套筒与辐射体的长度比，这样也很容易地将天线的驻波特性调整好。

4 参数优化

经过优化后的天线版图如图4所示，其中的参数具体值为：a=6mm、b=35.3mm、c=45.3mm、d=31.6mm、e=5.5mm、f=62.4mm、g=2mm。

经过优化后的天线S11参数如图5所示，工作频段860 MHz～960MHz内天线的驻波都在1.5以下。

通过观察天线的2D和3D辐射图可以看到，天线在一个方向上有较大的辐射，增益达到了5dB。

5 结束语

本文结合单极天线和套筒天线的优点设计了一种PCB单极天线，并且给出了具体的PCB版图。从仿真结果可以看出达到了预期的设计效果。

参考文献

[1] 王元坤， 李玉权 线天线的宽频带技术〔M ] 西安 西安电子科技大学出版社，1995

[2] 朱文涛 L形地板结构平面单极天线的研究 北京交通大学硕士学位论文，2009

第6篇：天线技术论文范文

论文关键词：智能天线 码分多址 自适应阵列 移动通信 系统容量

论文摘要：近年发展起来的CDMA移动通信系统技术相对于FDMA、TDMA系统具有较大的容量，但由于多径干扰、多址干扰的存在，其容量优势并没有得到充分的发挥，如果在基站上采用智能天线可以降低这些干扰的影响，提高系统的性能。本文通过对智能天线的认识、优势的阐述，从而引发智能天线在现代移动通信中的重要性。

1引言

我们知道，天线有很多种，但大体上可分为三大类:“线天线”、“面天线”及“阵列天线”。阵列天线最初用于雷达、声纳以及军事通信中，完成空间滤波和参数估计两大任务。当阵列天线应用到移动通信领域时，通信工程师喜欢用“智能天线”来称谓之。智能天线根据方向图形成(或称为波束形成)的方式又可分为两类:第一类，采用固定形状方向图的智能天线，且不需要参考信号;第二类，采用自适应算法形成方向图的智能天线，需要参考信号。

本文在以下提到的智能天线都是指第二类，即(自适应)智能天线，这也是目前智能天线研究的主流。

2智能天线的技术现状

在分析研究智能天线技术理论的同时，国内外一些大学、公司和研究所分别建立了试验平台，用实验的方法来验证理论研究的成果，得出相应的结论。

(1)在美国

在智能天线技术方面，美国较其它国家要成熟的多，并已开始投入实用。美国ArrayComm公司将智能天线技术应用于无线本地环路(WLL)系统。ArrayComm方案采用可变阵元配置，有12阵元、8阵元环形自适应阵列可供不同环境选用，现场实验表明在PHS基站采用该技术可以使系统容量提高4倍。

(2)在欧洲

欧洲通信委员会(CEC)在RACE(Research into AdvancedCommunication in Europe)计划中实施了第一阶段智能天线技术研究，称为TSUNAMI(The Technology in SmartAntennas for Univer-sal Advanced Mobile Infrastructure)，由德国、英国、丹麦和西班牙合作完成。该项目是在DECT基站上构造智能天线试验模型，于1995年初开始现场试验，天线阵列由8个阵元组成，射频工作频率为1.89 GHz，阵元间距可调，阵元分布有直线型、圆环型和平面型三种形式。试验模型用数字波束成形的方法实现智能天线，采用ERA技术有限公司的专用ASIC芯片BDF1108完成波束形成，使用TMS320C40芯片作为中央控制。

(3)在日本

ATR光电通信研究所研制了基于波束空间处理方式的多波束智能天线。天线阵元布局为间距半波长的16阵元平面方阵，射频工作频率是1.545 GHz。阵元组件接收信号在模数变换后，进行快速付氏变换(FFT)处理，形成正交波束后，分别采用恒模(CMA)算法或最大比值合并分集算法，数字信号处理部分由10片FPGA完成，整块电路板大小为23.3 cm×34.0 cm。ATR研究人员提出了智能天线的软件天线的概念。

我国目前有部分单位也正进行相关的研究。信威公司将智能天线应用于TDD(时分双工)方式的WLL系统中，信威公司智能天线采用8阵元环形自适应阵列，射频工作于1785~1 805 MHz，采用TDD双工方式，收发间隔10 ms，接收机灵敏度最大可提高9 dB。

3智能天线的优势

智能天线是第三代移动通信不可缺少的空域信号处理技术，归纳起来，智能天线具有以下几个突出的优点。

(1)具有测向和自适应调零功能，能把主波束对准入射信号并适应实时跟踪信号，同时还能把零响点对准干扰信号。

(2)提高输入信号的信干噪比。显然，采用多天线阵列将截获更多的空间信号，也即是获得阵列增益。

(3)能识别不同入射方向的直射波和反射波，具有较强的抗多径衰落和同信道干扰的能力。能减小普通均衡技术很难处理的快衰落对系统性能的影响。

(4)增强系统抗频率选择性衰落的能力，因为天线阵列本质上具有空间分集的能力。

(5)可以利用智能天线，实时监测电磁环境和用户情况来提高网络的管理能力。

(6)智能天线自适应调节天线增益，从而较好地解决远近效应问题。为移动台的进一步简化提供了条件。越区切换是根据基站接收的移动台功率的电平来判断的。由于阴影效应和多径衰落的影响常常导致错误的越区转接，从而增加了网络管理的负荷和用户的呼损率。在相邻小区应用的智能天线技术，可以实时地测量和记录移动台的位置和速度，为越区切换提供更可靠的依据。

4智能天线与若干空域处理技术的比较

为了进一步理解智能天线的概念，我们把智能天线和相关的传统空域处理技术加以比较。

(1)智能天线与自适应天线的比较

智能天线与自适应天线并没有本质上的区别，只是由于应用场合不同而具有显著的差异。自适应天线主要应用于雷达系统的干扰抵消，一般地，雷达接收到的干扰信号具有很强的功率电平，并且干扰源数目比天线阵列单元数少或相当。而在无线通信系统中，由于多径传播效应到达天线阵列的干扰数目远大于天线阵列单元数，入射角呈现随机分布，功率电平也有很大的动态变化范围，此时的天线叫智能天线。 转贴于

对自适应天线而言，只需对入射干扰信号进行抵消以获得信干噪比(SINR， Signal to Interference plus Noise Ratio)的最大化。对智能天线而言，由于到达阵列的多径信号的入射角和功率电平均数是随机变化的，所以获得的是统计意义上的信干噪比(SINR)的最大化。

(2)智能天线与空间分集技术的比较

空间分集是无线通信系统中常用的抗多径衰落方案。M单元智能天线也可等效为由M个空间耦合器按优化合并准则构成的空间分集阵列。因此可以认为智能天线是传统分集接收的进一步发展。

但是智能天线与空间分集技术却是有显著的差别的。首先空间分集利用了阵列天线中不同阵元耦合得到的空间信号的弱相关性，也即是不同路径的多径信号的弱相关性。而智能天线则是对所有阵元接收的信号进行加权合并来形成空间滤波。一个根本性的区别:智能天线阵列结构的间距小于一个波长(一般取λ/2)，而空间分集阵列的间距可以为数个波长。

(3)智能天线与小区扇区化的比较

小区的扇区化可以认为是一种简化的、固定的预分配智能天线系统。智能天线则是动态地、自适应优化的扇区化技术。现在，我们来讨论一个颇有争议的问题。根据IS-95建议，当采用120°扇区时系统容量将增加3倍。由此是否可以得到结论，扇区化波束越窄系统容量提高越大?考虑到实际的电磁环境，我们认为对这一问题的回答是否定的。这是因为窄波束接收到的信号往往是由许多相关性较强的多径信号构成的。一般情况下，各径信号的时延扩展小于一个chip周期。这时信号波形易于产生畸变从而降低信号的质量达不到增加系统容量的目的。同时如果采用过窄的波束接收信号，一旦该径信号受到严重的衰落，则将直接导致通信的中断。另外，过窄的接收波束在工程上是难以实现的，并将成倍地增加设备的复杂度。

5智能天线的未来展望

(1)目前还没有一个完整的通信理论能够较全面地将智能天线的所有课题有机地联系起来，故需要建立一套较完整的智能天线理论;另一方面，高效、快速的智能算法也将是智能天线走向实用的关键。

(2)采用高速DSP技术，将原先的射频信号转移到基带进行处理。基带处理过程是数字算法的硬件实现过程。

(3)由于圆形布阵和二维任意布阵比等间隔线阵优越，同时阵列天线的数字合成算法能够用于任意形式阵列天线而形成任意图案的方向图，因而可考虑在CDMA基站中采用二维任意布阵的智能天线。

(4)在移动台中(如手机)采用智能天线技术。

(5)采用智能天线技术来改善移动通信信道中上下链路不能使用同一套权值的问题，以改善上下链路的性能。

(6)目前，智能天线技术的研究已不是单一地研究智能天线本身，应与CDMA的一些关键技术(如多用户检测技术、多用户接收技术、功率控制等)结合在一起研究。

第7篇：天线技术论文范文

【关键词】 智能天线 多阵列 双极化 扇区

一、概述

随着技术的发展，智能天线在TD-LTE系统中的应用得到了越来越多的关注[1]。智能天线的性能和其他关键技术的结合、兼容性以及带来的问题等都成为研究热点。智能天线采用空分多址方式进行空间信号处理技术，利用在信号传播方向上的差别，将同频率、同时隙的用户区分开来，它的基础是用户信号的空间特征。将其和其他多址技术结合，可以最大限度地利用有限的频谱资源。另外在移动通信中，由于复杂的地形、建筑物结构对电波传播的影响，大量用户间的相互影响，产生时延扩散、衰落、多径、同信道干扰等，使通信质量受到严重的影响。

天线波束下倾是解决上述问题的主要方式，通过改变天线垂直方向图主瓣的指向，使其主瓣指向覆盖小区，零点或者副瓣对准受其干扰的同频小区，这样既改善了小区覆盖范围内的信号强度，又减小了对其他同频小区的干扰，提高了系统的频率复用能力，增加了系统的容量[2]。智能天线的电调化使得无需机械调节即能达到直接波束下倾的效果，并使天线下倾角调节不仅可以在通信塔现场进行，也可以选择在机房中通过网络远程完成[3]。因此，电调智能天线使TDLTE网络优化工作更加快捷和便利。

二、相控阵天线理论

2.1 天线概论

天线的作用是将馈线（电缆、波导等）中的导波场转换成空间辐射场，并接收目标反射的空间回波，将回波能量转换成导波场，由馈线送入接收系统[4]。评估天线性能的主要参数包括天线辐射方向图、增益、极化、带宽、扫描等。

天线方向图F（e，40）给出了天线远场功率密度随角度的变化。天线方向图根据主瓣形状分为全向波束、笔形波束、扇形波束和赋形波束四大类。通信天线中圆阵天线所形成的即为全向波束，面阵天线业务波束为笔形波束，广播波束为扇形波束，俯仰面为上零点填充下副瓣抑制为赋形波束。从天线辐射方向图我们可以得到天线主瓣半功率波束宽度HPBW、副瓣SLL、波束指向等体现天线性能的几项主要参数[5]。

天线增益G是天线最重要的参数，体现了天线将辐射能量集中照射在某个方向的能力。增益与天线的口径面积成正比，与工作波长的平方成反比。在工作频率一定的情况下，天线的口径尺寸越大，天线的增益越高；同样，在口径尺寸一定时，工作频率越高，天线增益越高。

天线的极化方向定义为电场矢量的方向。如果电场矢量沿直线往返运动，就是线极化，线极化又分为水平线极化和垂直线极化。如果电场矢量的长度恒定而绕圆圈旋转，就是圆极化。如果波朝观察者方向行进且顺时针旋转，则为左旋圆极化；如果是逆时针旋转，则为右旋圆极化。椭圆极化可以看成不完全的圆极化，其电场矢量的运行轨迹是椭圆。根据互易定理，天线的发射和接收必须极化匹配。极化的纯度也是天线设计过程中必须考虑的，例如水平极化天线也会在某些方向产生少量与之正交的垂直极化，在此我们将所需要的水平极化称之为主极化，不希望的垂直极化称之为交叉极化。交叉极化会引起杂波、干扰等问题，需要在设计过程中进行控制。

2.2 阵列天线

阵列天线是一类由不少于两个天线单元规则或随机排列并通过适当激励获得预定辐射特性的特殊天线。组成阵列的可以是线元、口径面元、微带贴片等各种形式的辐射单元。阵列规模可以是几个甚至几十万个辐射单元。人们可以通过选择和优化辐射单元的结构形状、排列方式和馈电幅相得到单个天线难以提供的优异辖射特性。阵列天线是相控阵天线的基础[6]。

图2.1给出两个间距为s，等幅同相激励的各向同性单元。输入单位功率时，它们的电场矢量作为e的函数在远区相加。其矢量和即是辐射方向图。

2.3 相控阵天线

相控阵天线是由许多辐射单元排列成阵所构成的阵列天线，各单元的幅度激励和相位关系可控。在一维直线上排列若干辐射单元形成的阵列即为线阵；在二位平面上排列若干辐射单元称为平面阵；辐射单元排列在曲线或者曲面上，则构成共形阵。共形阵则可以突破一般线阵和平面阵扫描范围的限制，实现更大空域电扫。典型的相控阵天线利用数字控制移相器改变天线阵元相位分布来实现波束的快速扫描[7]。

相控阵天线的主要技术特点和优势在于：

（1）天线波束的快速扫描能力

相控阵天线的快速扫描能力是促使相控阵雷达推广应用和高速发展的基本原因。这一能力基于阵列天线及阵列中各天线单元通道之间的信号传输相位快速变化能力，对于采用数字移相器的相控阵天线，一般可以在几个微秒内实现雷达波束形成和波束位置转换。

（2）天线波束形状的捷变能力

天线方向图函数是口径照射函数的傅立叶变换，通过改变阵列各单元通道内的信号幅度和相位，即可改变天线波束形状。天线波束形状的捷变能力使得相控阵天线快速实现波束赋形，从而具有快速自适应空间滤波的功能。

（3）空间功率合成能力

用相控阵天线，可在每一单元通道或每个天线子阵上设置一个发射功率放大器，依靠移相器的相位变化，使发射天线波束定向照射，即发射信号聚焦于空间某一方向。这一特点为雷达系统的设计带来了极大的方便和灵活性，解决了超远程微波及毫米波雷达所需超高功率的实现问题。

（4）天线与雷达平台共形能力

阵列天线将整个天线分为许多各天线单元，如果将其与雷达平台表明共形，可以减少或消除天线对雷达平台空气动力学性能的影响。相控阵天线为共形阵各项功能的实现提供了技术保证。采用先进信号处理的有源共形相控阵天线在雷达和通信领域具有广阔的应用前景[8]。

（5）多波束形成能力

相控阵天线通过转换波控信号，可以很方便的在一个重复周期内形成指向不同的多个发射波束。形成多个接收波束则可以通过将通道内信号经低噪放放大后分别送入多个波束形成网络来实现。多波束以及波束形状捷变，为相控阵雷达系统性能提升增加了新的潜力。

（6）相控阵雷达的分散布置能力

将相控阵天线的概念加以引申，一步相控阵雷达有多部分散布置的子雷达构成，在各子雷达天线之间采用相应的时间、相位和幅度补偿，依靠先进的信号处理办法，获得更有的抗干扰能力、角度分辨力等，是今后相控阵雷达发展的一个重要方向[9]。

三、误差分析

当相位或幅度存在误差时，会对天线的副瓣电平、波束指向、增益等产生影响。误差通常有两类：随机误差和相关误差。随机误差通常是受元器件极限精度限制而产生的非相关的幅相误差，如因移相器、馈电网络、辐射单元和机械结构而引起误差。建造低副瓣天线的任务要求把每一种幅度误差和相位误差尽量减小。天线阵列的单元数目越少，误差对天线性能的影响就越大，因此误差容限就越严格。相关误差会造成高电平的峰值副瓣，对天线性能的影响程度更大。有移相器引起的周期性相位误差就是典型的相关误差。相控阵天线因为阵列规模大，成本高，常采用子阵形式，子阵结构的周期性会导致较高电平的周期性栅瓣，是我们在设计过程中必须尽量避免的。

四、总结

从继承和发展体现TDD技术优势的多天线波束赋形技术、充分优化LTE性能并有效控制干扰以及工程建设需求的三重驱动下，在TD-LTE中如何发展和用好智能天线技术将成为未来技术发展的热点。目前，对于智能多天线技术在LTE中应用的研究仍处于初期，后继在推广及应用过程中还有很多具体问题需要克服和解决，包括标准化的完善、关键性能测试及验证等。总的来看，智能天线技术在TD-LTE中的研究和应用必将为未来TDD技术在LTE制式的竞争和发展中发挥重要而独特的作用。

参考文献

[1] 马颖.TD-LTE基站智能天线性能分析[J]. 电信科学， 2012，11.

[2] 尧文彬. TD-LTE室外天馈系统解决方案探究[J]. 2013年信息通信网络技术委员会年会论文集，2013

[3] 蒲晓维，刘旭，白昱，宋林所 .TD-LTE天线HBW在典型场景下的仿真评估[J]. 电信工程技术与标准化，2013，7

[4] 董炎杰. A STUDY OF BS ANTENNA CONFIGURATION IN TD-LTE SYSTEMV [J]. 2011年IEEE通信技术与应用国际大会（IEEE ICCTA2009），2011

[5] 熊兵.自适应天线在移动通信中的应用研究，西安电子科技大学硕士论文，2002

[6] 李世鹤.TD-SCDMA第三代移动通信系统标准[M].第2版.北京：人民邮电出版社，2003

[7] 吴津钟，郑智，陈明.智能天线技术对TD-SCDMA系统容量的影响[J].通信工程，2006（1）：11-13

第8篇：天线技术论文范文

[论文摘要]第四代移动通信技术（4G）与前三代移动通信技术相比具有五大技术要求，解决了四大关键技术后4G将一统移动通信的天下。

引言

移动通信技术飞速发展，已经历了3个主要发展阶段。每一代的发展都是技术的突破和观念的创新。第一代起源于20世纪80年代，主要采用模拟和频分多址(FDMA)技术。第二代(2G)起源于90年代初期，主要采用时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)技术。第三代移动通信系统(3G)可以提供更宽的频带，不仅传输话音，还能传输高速数据，从而提供快捷方便的无线应用。但是第三代移动通信系统仍是基于地面标准不一的区域性通信系统,尽管其传输速率可高达2Mb/s，仍无法满足多媒体通信的要求,因此第四代移动通信系统(4G)的研究势在必行。

一、4G的定义及其技术要求

第四代移动通信技术可称为广带(Broadband)接入和分布网络，具有非对称超过2Mb/s的数据传输能力，对全速移动用户能提供150Mb/s的高质量影像服务，将首次实现三维图像的高质量传输。它包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统)，集成不同模式的无线通信，移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。其广带无线局域网(WLAN)能与B-ISDN和ATM兼容，实现广带多媒体通信，形成综合广带通信网(IBCN)，他还能提供信息之外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。其主要技术要求是：

(1)通信速度提高，数据率超过UMTS，上网速率从2Mb/s提高到100Mb/s。

(2)以移动数据为主面向Internet大范围覆盖高速移动通信网络，改变了以传统移动电话业务为主设计移动通信网络的设计观念。

(3)采用多天线或分布天线的系统结构及终端形式，支持手机互助功能，采用可穿戴无线电，可下载无线电等新技术。

(4)发射功率比现有移动通信系统降低10～100倍，能够较好地解决电磁干扰问题。

(5)支持更为丰富的移动通信业务，包括高分辨率实时图像业务、会议电视虚拟现实业务。

二、4G的关键技术

1.OFDM(正交频分复用)

OFDM技术实际上是MCM(Multi-CarrierModulation，多载波调制)的一种。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰(ICI)。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。由于OFDM技术由于具备上述特点，是对高速数据传输的一种潜在的解决方案，因此被公认为4G的核心技术之一。

2.软件无线电

软件无线电（SoftwareDefinedRadio,简称SDR）,就是采用数字信号处理技术,在可编程控制的通用硬件平台上,利用软件来定义实现无线电台的各部分功能:包括前端接收、中频处理以及信号的基带处理等。即整个无线电台从高频、中频、基带直到控制协议部分全部由软件编程来完成。其核心是在尽可能靠近天线的地方使用宽带的“数字/模拟”转换器，尽早地完成信号的数字化,从而使得无线电台的功能尽可能地用软件来定义和实现。软件无线电是一种基于数字信号处理(DSP)芯片以软件为核心的崭新的无线通信体系结构。

3.智能天线

智能天线是波束间没有切换的多波束或自适应阵列天线。多波束天线在一个扇区中使用多个固定波束，而在自适应阵列中，多个天线的接收信号被加权并且合成在一起使信噪比达到最大。与固定波束天线相比，天线阵列的优点是除了提供高的天线增益外,还能提供相应倍数的分集增益。智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能,其基本工作原理是根据信号来波的方向自适应地调整方向图,跟踪强信号,减少或抵消干扰信号。智能天线的核心是智能算法,而算法决定电路实现的复杂程度和瞬时响应速率,因此需要选择较好算法实现波束的智能控制。

4.IPv6协议

4G通信系统选择了采用基于IP的全分组的方式传送数据流，因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。

（1）巨大的地址空间。在一段可预见的时期内，它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。

（2）自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置的方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下，需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后，它使用另一种即插即用的机制，在没有任何人工干预的情况下，获得一个全球惟一的路由地址。

（3）服务质量。服务质量（QoS）包含几个方面的内容。从协议的角度看，IPv6与目前的IPv4提供相同的QoS，但是IPv6的优点体现在能提供不同的服务。IPv6报头中新增加的字段“流标志”，有了这个20位长的字段，在传输过程中，中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP地址流。

（4)移动性。移动IPv6（MIPv6）在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址（homeaddress），这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。当设备在家乡以外的地方使用时,通过一个转交地址(care-ofaddress）来提供移动节点当前的位置信息。移动设备每次改变位置,都要将它的转交地址告诉给家乡地址和它所对应的通信节点。

三、结束语

由于4G与1～3G相比具有通信速度更快，网络频谱更宽，通信更加灵活，智能性能更高，兼容性能更平滑等优点，4G将成为行业关注的焦点。相信不久的将来4G将一统移动通信的天下，产生巨大的社会效益和经济效益。

参考文献:

第9篇：天线技术论文范文

[论文摘要]介绍无线列调电话在无漏缆区段明区间和隧道内弱盲区通信系统的组成，并结合工程实例介绍设计及安装的相关问题。

一、引言

在大郑线新立屯至通辽西区间增建第二线工程中，有相邻的甲、乙、丙三个站，由于增建二线，乙站拆除，甲乙两站相距12.2km，乙丙两站相距13.4km，甲站出站1km处上下行线各有一座长约500m的隧道，此1km内有较大曲线和路堑。因乙站车站台拆除，致使甲、丙两站间的无线列调电话通信出现弱、盲区，目前解决明区间弱场的方式主要有布放中继台及布放光纤直放站两种，前者造价较低，但由于空间波不易控制，后者需要铺设光纤，适合站间距离长，同时造价相对较大，为解决弱、盲区通信问题，针对本工程实际情况，设计中明区间采用异频中继，隧道内采用无漏缆隧道中继器及特制平板天线的方案，设备选用华通时空通信技术有限公司的产品。现将工程有关情况简介如下。

二、系统组成

本无线列调系统为450MHZ-C制式，弱场异频中继频率为150MHZ。

(一)明区间弱场中继设备

明区间弱场中继设备由WJJ-11型首台中继器和WJJ-12型尾台中继器组成，首台设在丙车站，尾台设在弱场区边缘的原乙站，通过首尾中继器的中继及无线转发功能，实现车站台与弱场区机车台的通信。车站呼叫机车:站台将呼叫机车的114.8HZ信令调制到F1发射(F1为457.7MHZ)，首台收F1解调出114.8HZ再调制到F2发射(F2为151.7MHZ。)，尾台收F2解调出114.8HZ再调制到F1发射，车台收F1解调出114.8HZ后显示被呼叫并发415HZ回铃信号，经相应操作，双方通话。机车呼叫车站:为上述反向流程，呼叫车站信令为123HZ。

(二)隧道内盲区中继设备

WJS系列中继器是解决无漏缆隧道内通信的专用设备，它由WJS-1型洞口中继器、WJS-2型洞内中继器、平板天线、连接洞内中继器和平板天线的功分器、SYV-50-9射频电缆和连接两中继器的中频隔离器、YZW2X4.0控制电缆组成。其中控制电缆内既传输中继器所需的220V交流电源又传输含有呼控信令的中频455KHZ，两者通过中频隔离器分开。隧道较短时洞内可不设中继器，较长时可设2台以上中继器，1台中继器可带多达5个平板天线。洞口中继器设在洞口中继房内，洞内中继器设在隧道内适当地点的避车洞内，平板天线贴装在洞壁上部，控制电缆、射频电缆及功分器等设在洞壁上。其通信过程如下，车站呼叫机车:站台将呼叫机车的114.8HZ信令调制到F1发射，洞口中继器收F1后解调出含有114.8HZ信令的中频455KHZ，中频经控制电缆传至洞内各中继器再调制到F1经射频电缆及功分器传至平板天线发射，机车收F1解调出114.8HZ后显示被呼叫并发415HZ回铃信号，经相应操作，双方通话。机车呼叫车站:为上述反向流程，呼叫车站信令为123HZ。车站经首尾中继器与隧道内机车的通信与上述类似。

三、设备配置

由于乙站拆除，在乙站新设WJJ-12型尾台中继器一套，丙站除原车站台外另设WJJ-11型首台中继器，甲站原车站台不变;上行线隧道的甲站侧洞口设WJS-1型中继器一套，负责甲站车站台与上行线隧道内机车台的通信中继。因隧道较短，隧道内未设洞内中继器，仅设平板天线3个、功分器2个，同时设相应的射频电缆及中继电缆;下行线隧道洞内设备与下行线隧道类似，下行侧洞口设WJS-1型中继器一套，乙站设尾台中继器一套，丙站设首台中继器一套，下行线隧道内机车台经洞口中继器、拆除乙站新设的尾台中继器、丙站首台中继器与丙站车站台间的通信。

四、频率选定和场强计算

根据TB/T3052-2002规定，450MHZ频段C制式频率选457.700MHZ，异频中继频率选151.700MHZ。450MHZ频段机车台接收机输入电平中值设计值取28dBμV(其中，电台最小可用电平10dBμV，起伏量11.5dBμV，储备量6.5dBμV)。因无线列调的场强计算范围内地球曲率的影响并不显著，故用平面大地公式近似计算。

1.450MHZ:接收点入口电平:V入=P1-L1+G1-L0-F+G2-L2。式中:P1为发射功率5W(144dBμV);L1为发射馈线损耗6dBμV;G1为发射天线增益13dBμV;L0为自由空间传输衰减;F为衰减修正因子;G2为接收天线增益0dBμV;L2为接收馈线损耗3dBμV。

自由空间传输衰减:L0=22+20lgd+20lgf。式中:d为收、发天线间距离(km);f为载频频率(MHZ);L0=22+20lg13.4+20lg450=97.6dBμV。

平面大地传播时衰减修正因子:F=22+20lgh1.h2.f/d=22+20lg25X4.8X

450/13400=34.1dBμV。

机车距车站13.4km时:V入=144-6+13-97.6-34.1+0-3=16.3dBμ。V不满足28dBμV的要求，但可以达到中继器的工作开门电平。

2.隧道内平板天线发射电平:(洞内中继器输出电平144dBμV[5W]，射频电缆衰耗0.05dB/m，平板天线间距160m，增益1dBμV，功分器主路衰耗3dB，支路衰耗3-25dB可调。)最远处天线发射电平:P=144-0.05×540-3×2+1=112dBμV，由远至近调整功分器支路衰耗为12dB、24dB，则天线发射电平为112dBμV。因隧道内电波传播受列车、洞壁构造、隧道截面及曲线等因素影响很大，工程中应据实测场强调整天线间距、功分器支路衰耗及中继器输出电平，使场强满足要求。

五、设备安装

丙站新建运转室，车站台及首台中继器设在的25米铁塔上，天线塔设10Ω防雷地线，电台所需交流电源由通信机械室接引;拆除乙站利用原20米铁塔，尾台中继器设在无人值守的中继房内，电源采用太阳能供电。隧道口的洞口中继器设在无人值守的区间中继房内，电源采用太阳能供电。区间中继房应特别注意高频避雷器、系统工作地线及天线塔防雷地线的良好设置，以确保设备安全运行。隧道频电缆挂设在洞壁上部的挂钩上，平板天线及功分器设在洞壁顶部。平板天线间的距离160m左右，施工时根据隧道内场强实测情况进行调整。功分器主路衰耗3dB，支路衰耗3-25dB可调，愈靠近中继器的支路衰耗愈大，使各天线的输出电平基本一致。

六、小结

解决山区隧道等无线弱场是综合性的工程，需要铁路相关部门和生产厂家的共同努力。采用新技术的新型弱场覆盖设备降低了投资，提高山区隧道等弱场区的通信质量。对于已经投入使用的设备应有改善措施解决存在的问题，挖掘系统潜力，满足铁路快速发展的需要。