KUM700 HF/SSB 270000-P海、陸基中頻/高頻天線(xiàn) 丹麥AC Antennas

更新時(shí)間：2024-06-19　點(diǎn)擊量：34

有源天線(xiàn)內部集成了接收天線(xiàn)模塊、低噪聲放大模塊、電源供給模塊。而無(wú)源天線(xiàn)它一般只包括接收天線(xiàn)模塊。有源天線(xiàn)是由固定的低壓穩壓電源供電。有源天線(xiàn)中的有源器件可以工作在線(xiàn)性和非線(xiàn)性兩種情況，互易原理適用于前者，而不適用于后者。

基本定義

只含金屬和介質(zhì)的一般天線(xiàn)中如果還含有晶體三極管、隧道二極管、變容二極管等有源器件，就成為有源天線(xiàn)。它能改善電小天線(xiàn)的性能。有源天線(xiàn)中的有源器件可以直接裝入天線(xiàn)，也可以使天線(xiàn)和放大器連接而組成一個(gè)天線(xiàn)系統。普通天線(xiàn)配以有源器件,可以改善電小天線(xiàn)的阻抗，展寬頻帶,改善系統的噪聲特性等，所以有源天線(xiàn)有助于實(shí)現天線(xiàn)小型化。

有源天線(xiàn)內部集成了接收天線(xiàn)模塊、低噪聲放大模塊、電源供給模塊。它是由固定的低壓穩壓電源供電。有源天線(xiàn)中的有源器件可以工作在線(xiàn)性和非線(xiàn)性兩種情況，互易原理適用于前者，而不適用于后者。

原理結構

在有源天線(xiàn)結構中，每一個(gè)天線(xiàn)陣子的背后直接連接分布式的微型收發(fā)單元（micro-radio），包括數模/模數轉換器、放大器（PA）低噪放（LNA）和雙工器（duplexer），所有的微型收發(fā)單元由數字信號處理模塊(digital signal processing，DSP)控制，實(shí)現同步功能和數字波束賦形功能，Optical(common public radio interface，CPRI)接口用于連接基帶處理單元(base band unit，BBU)，實(shí)現I/Q數據的遠程傳送。圖冊中圖1是一個(gè)典型的支持2×2 MIMO（2收2發(fā)）的有源陣列天線(xiàn)結構圖。有源天線(xiàn)內部的射頻部件與傳統的射頻拉遠模塊(remote radio unit，RRU)相比，主要的區別在于使用了大量的分布式、小型化、高集成度、低功耗的RoC（radioon chip）、雙工器和小功放。這種結構的有源天線(xiàn)能夠進(jìn)一步減少饋線(xiàn)連接的功率損耗，可使系統具有更高的信噪比、更好的阻抗匹配以及更寬的頻帶 [1]。典型有源天線(xiàn)結構如圖冊中圖

實(shí)際應用

移動(dòng)通信系統中的有源天線(xiàn)是將基站的射頻部分集成到天線(xiàn)內部，采用多通道的射頻和天線(xiàn)陣子配合，實(shí)現空間波束賦形，完成射頻信號的收發(fā)。每個(gè)有源單元除了作為輻射/接收單元，輻射/接收電磁信號之外，還作為電路的一部分，具有諧振、濾波、功率放大等作用

技術(shù)優(yōu)勢

通常有源陣列天線(xiàn)是由多個(gè)分布式收發(fā)單元和輻射模塊組成，每個(gè)輻射模塊的頻率、幅度、相位可控，能形成單個(gè)或多個(gè)波束，并可控制波束指向及波束重構，以實(shí)現大角度范圍內的靈活掃描。與傳統的無(wú)源天線(xiàn)系統相比，有源天線(xiàn)系統具有諸多技術(shù)優(yōu)勢 [2]。

1.集成度高，天面要求低，便于快速安裝。圖冊中圖2是基站架構演進(jìn)趨勢圖，從中可以看出，與當前使用RRH(remote radio head)的分布式基站相比，有源天線(xiàn)基站將射頻單元集成于天線(xiàn)內部，節省了RRH的安裝空間，大大降低了對天面資源的要求，高度集成產(chǎn)品更容易安裝和替換，節省工程時(shí)間和人力成本。同時(shí)，射頻單元內置于天線(xiàn)內部，實(shí)現零饋線(xiàn)、，節省饋線(xiàn)的投資以及饋線(xiàn)損耗對性能的影響，提升機頂輸出功率和接收機的靈敏度，對網(wǎng)絡(luò )覆蓋性能的改善大有益處。

2.具有一定的自我修復（self-healing）能力有源天線(xiàn)使用分布式多通路設計結構，具有冗余備份功能，某些陣子的失效不會(huì )導致整個(gè)扇區失去服務(wù)功能，當系統檢測到某些陣子損壞后，會(huì )通過(guò)調整剩余陣子的幅度和相位來(lái)補償增益損失，從而實(shí)現自動(dòng)補償功能，大大提高了系統的可靠性。自我修復能力如圖冊中圖3 所示，當某個(gè)陣子失效后，如果不作補償，天線(xiàn)方向圖與之前相比有一定的偏離和增益損失，經(jīng)過(guò)補償之后，天線(xiàn)方向圖有明顯改善，當然，系統的有效全向輻射功率 (effective isotropicradiated power，EIRP)和接收信號水平有一定的損失，是不能補償的。

3.靈活多樣的電子下傾技術(shù)使系統覆蓋和容量有明顯提升由于有源天線(xiàn)每個(gè)陣子都有獨立的收發(fā)單元，能夠實(shí)現對信號幅度和相位的單獨控制，具有靈活多樣的電子下傾功能，不同的載波采用不同的下傾角、上下行獨立下傾角、垂直多扇區等，仿真結果表明，這些技術(shù)便于實(shí)現更加精細的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化，使系統覆蓋和容量有明顯提升。

4.節能環(huán)保。有源天線(xiàn)將射頻緊密集成到天線(xiàn)中，沒(méi)有了饋線(xiàn)的損耗，在保證相同輸出功率的情況下，功耗更小，基站的射頻部分置于塔上自然散熱，可以大大減少機房?jì)瓤照{的使用，有效降低了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的能耗，同時(shí)有源天線(xiàn)簡(jiǎn)潔好看，視覺(jué)效果佳，起到了節能環(huán)保的作用

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