移动通信的天线基础：GSM/PCN系统特殊技术解析

本文主要探讨了移动通信领域中基本的天线原理，特别是在全球系统移动通信（GSM）和个人通信服务（PCN）网络引入后，对天线技术的高要求。随着全球用户数量超过1.5亿，天线需要满足严格定义的辐射模式、多高频载波辐射的互调问题、双极化、垂直图象的电气下倾以及隐蔽设计等需求。文章由Peter Scholz撰写，涵盖了天线理论、定义、基站天线类型及特殊技术在GSM和DCS1800系统中的应用。 1. 引言 介绍了移动通信领域的发展，尤其是GSM/PCN网络的引入，对天线性能的需求日益提高，包括辐射模式、互调干扰、双极化、电下倾和外观设计等方面。 2. 理论 这部分可能详细讨论了天线的工作原理，包括电磁波的传播、能量转换等基础概念。 3. 定义 - 极化：天线发射或接收电磁波的方向。 - 辐射图案：天线发射或接收信号的强度分布图形。 - 半功率波束宽度：天线主波束宽度的一半，表示天线方向性的程度。 - 增益：相对于无方向性天线的辐射效率，反映天线集中能量的能力。 - 阻抗：天线与馈线之间的匹配度，影响信号传输效率。 - VSWR/回波损耗：衡量馈线与天线匹配程度的指标，VSWR高表示匹配差，回波损耗低则匹配好。 - 机械特性：涉及天线的物理尺寸、安装方式等实际应用考虑。 4. 基站天线 - 全向天线：包括地面平面天线和λ/4天线裙边天线，以及侧装式全向天线和增益全向天线。 - 定向天线：通过水平波束实现增益，包括端射阵列和旁射阵列，以及天线系统组合。 5. 特殊技术在GSM和DCS1800中的应用 - 多样性技术：提高通信质量的手段，如空间多样性和极化多样性。 - 空间多样性：通过多个位置的天线来减少信号衰落。 - 全向基站：在基站上使用多个天线，提供全方位覆盖。 - 分区基站：利用定向天线在特定方向提供服务。 - 极化多样性：利用不同极化的天线来增强信号接收。 - 水平和垂直极化：结合两种极化方向的天线，提高接收效果。 - +45°/-45°极化：进一步扩展极化多样性，增加系统鲁棒性。 6. 车载天线 - λ/4天线：车载通信中常见的天线类型，基于四分之一波长原理设计。 本文为读者提供了丰富的移动通信天线基础知识，对于理解现代移动通信网络中的天线设计和优化具有重要价值。