龙伯透镜天线技术解析:颠覆性创新与应用

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"这份文件是关于龙伯透镜天线产品的使用规划说明,详细介绍了龙伯透镜的原理、产品特点、应用以及不同类型的龙伯透镜天线产品。" 龙伯透镜天线,源自德国数学家鲁道夫·卡尔·卢纳伯格的理论,是一种基于多层介质球体折射特性的特殊天线设计。它能够将单个天线单元发出的低增益、宽波束电磁波信号转化为高增益、窄波束的信号,类似于光学透镜的聚焦原理。然而,与普通透镜不同的是,龙伯透镜在超宽频范围内,焦点始终在同一位置,这使得它在通信领域具有显著优势。 产品介绍中,龙伯透镜天线包括透镜、辐射单元和安装固定件三部分。透镜是核心,由公司自主研发并拥有专利,采用低介电常数的轻质发泡材料,内部填充特殊合成材料,实现介电常数的渐变,从而确保天线的小型化、轻量化和宽频带特性。辐射单元设计简单,损耗小,提高天线的整体效率。安装过程简便,提高了部署的灵活性。 在应用方面,龙伯透镜天线最初应用于军事领域,如隐形战斗机和军用假目标等。其在通信行业的应用则是颠覆性的创新,我司产品处于世界领先水平。根据描述,这种天线在3.5G频段可达到25dBi的增益,相比传统的板状天线,同等增益下覆盖距离可增加50%以上,垂直波宽更宽,适合于如桥梁、隧道、高铁等狭长地带的深度覆盖。 此外,龙伯透镜天线还包括单波束和多波束两种类型。单波束天线具有高增益,适合增强特定方向的信号覆盖。而多波束天线则具有端口隔离度高、方向图边缘滚降陡峭、水平旁瓣低等特点,可以实现立体多波束,覆盖更为均匀,尤其适用于需要多方向覆盖的场景。所有波束的增益一致性、天线整体的高效率以及轻便的重量都是其显著优点。 龙伯透镜天线通过独特的设计和原理,提供了更高效、更灵活的无线通信解决方案,不仅在覆盖范围、增益和极化特性上表现出色,而且在安装和维护方面也有显著优势,是通信基础设施建设中的重要技术之一。
2023-06-06 上传
本课程为GSM天馈系统基础培训,共五部分内容: 一、天线工作原理简介 二、天线的技术参数说明 三、无线设计中关于天线方面的几个重要因素 四、关于铁塔的选型 五、直放站、室内分布和其他 目标:通过本课程,让学员对无线网络天馈系统在概念上和工程应用上有一定的了解,同时具备进一步学习的理论和实践基础。 第1页/共56页 天线培训资料全文共56页,当前为第1页。 第一部分 天线工作原理简介 第2页/共56页 天线培训资料全文共56页,当前为第2页。 什么是天线? 把从导线上传下来的电信号做为无线电波发射到空间…... 收集无线电波并产生电信号 第3页/共56页 天线培训资料全文共56页,当前为第3页。 波长 1/2 波长 1/2 波长极子的长度 800MHz ~200mm 长度 400MHz ~400mm 长度 1/4 波长h 1/4 波长 1/2 波长 Dipole 偶极子是天线应用中最普遍采用的一种方式。 极子的长度与工作频率的波长成对应关系。 偶极子 第4页/共56页 天线培训资料全文共56页,当前为第4页。 1/4波长天线计算公式(补充) 天线长度=300/f×1/4×0.96(波长缩短率) 例:850M的1/4波长天线: 300/850×1/4×0.96 =0.085(m) 第5页/共56页 天线培训资料全文共56页,当前为第5页。 820 MHz的1/2波长 ~ 180mm, 890 MHz的1/2波长 ~ 170mm 天线应取值在 ~ 850MHz - 175mm 天线带宽 = 890 - 820 = 70MHz 偶极子的工作性能与其长度和波长的匹配有关: Optimum 1/2 wavelength for dipole at 850MHz at 890 MHz 天线偶极子 at 820 MHz 频率范围 第6页/共56页 天线培训资料全文共56页,当前为第6页。 俯视图 侧视图 单极子工作时呈圈饼形。 天线控制原理 第7页/共56页 天线培训资料全文共56页,当前为第7页。 增益 = 10log(4mW/1mW) = 6dBd 单极子 接收端产生1mW的功率 几个极子排成一列接收端产生 4 mW 功率 信号集中 极子一般组合成列。 天线控制原理 第8页/共56页 天线培训资料全文共56页,当前为第8页。 功率由于反射在同一方向上叠加,从而增加增益。 定向天线的增益为 10log(8mW/1mW) = 9dBd "定向天线" 接收端产生8mW 功率 "全向天线" 接收端产生4mW 功率 (俯视) 天线 极子列的侧面放置一块反射板。 天线控制原理 第9页/共56页 天线培训资料全文共56页,当前为第9页。 单偶极子辐射呈圈饼状 各向同性辐射体 "dBd"以偶极子为基准 "dBi"以各向同性辐射体为基准 eg: 3dBd = 5.15dBi 2.15dB 以各向同性辐射体为基准的偶极子 增益为 2.15dB dBd 和 dBi 第10页/共56页 天线培训资料全文共56页,当前为第10页。 基站天线增益(总结) 天线的增益:一般指天线在其最大辐射方向上的增益,是和基准天线相对比的一个相对值,有时也称为功率增益。对无线覆盖率和话音质量有较大的影响。 可能以如下方式给出: dBi:基准天线为各向同性辐射器(全向天线); dBd:基准天线为自由空间的半波振子(偶极子天线); 0dBd=2.15dBi dBm是一个考征功率绝对值的值,计算公式为:10lgP(功率值/1mw) dB是一个表征相对值的值,当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时,按下面计算公式:10lg(甲功率/乙功率) 第11页/共56页 天线培训资料全文共56页,当前为第11页。 第二部分 天线的技术参数说明 第12页/共56页 天线培训资料全文共56页,当前为第12页。 前后比 (dB) = 10 log 常见的在 25dB左右 (前瓣功率) (后瓣功率) 即天线中前向主瓣功率与后向主瓣功率的比值。 后瓣功率 主瓣功率 主瓣功率与后瓣功率比(前后比) 第13页/共56页 天线培训资料全文共56页,当前为第13页。 关于前后比在实际应用中应注意的方面 前后比是天线前向和后向之间的功率比值,一般来讲,前后比是越大越好。防止天线后向信号干扰天线后方的前向信号。尤其应用在城市中密集住宅小区,最好能达到30db,可以有效降低后瓣对高层建筑的室内干扰。现在一般的天线前后比为20db左右;全向天线是没有前后比的。 天线的前后比在一般情况下当然是越大越好,但是在某些特定的条件下也并不绝对是这样,比如,以两扇区的定向站连续覆盖高速公路时,由于大多数用户都是快速移动用户,为保证切换的正常进行,定向天线的前后比不宜太大,否则可能会由于两定向小区交叠深度太小而导致切换不及时造成掉