基站天線是移動(dòng)通信無(wú)線接入系統(tǒng)的重要組成部分,,其發(fā)展收到多方面因素的影響,特別是隨著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的不斷向廣度和深度的擴(kuò)張,,造成基站布局越來(lái)越密集,。而3G通信時(shí)代的到來(lái),意味著運(yùn)營(yíng)商需要建設(shè)更多的基站,,一方面是移動(dòng)通信的不斷發(fā)展,,新的系統(tǒng)不斷的推出,,新系統(tǒng)對(duì)基站天線提出了新的要求,,同時(shí),運(yùn)營(yíng)商為了提供更高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),,不斷加大網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投入,,建設(shè)更多無(wú)線基站,架設(shè)更多的基站天線,;另一方面,,人們的環(huán)保意識(shí)不斷加強(qiáng),城市建設(shè)向著 “生態(tài)城市”,、“綠色城市”的方向邁進(jìn),,這使得傳統(tǒng)的基站建設(shè)模式和基站天線的發(fā)展都面臨著新的挑戰(zhàn)。由于天線的重要性,,使得各方面都越來(lái)越重視基站天線的具體解決方案,。
1、我國(guó)當(dāng)前基站天線應(yīng)用及發(fā)展?fàn)顩r
隨著移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,,我國(guó)基站天線產(chǎn)業(yè)也有了長(zhǎng)足的發(fā)展,,基站天線的使用由網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期國(guó)外全部壟斷,已經(jīng)發(fā)展到目前基本的國(guó)產(chǎn)化,。而由于基站天線制造技術(shù)的發(fā)展和激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),,目前我國(guó)基站天線產(chǎn)品的價(jià)格已經(jīng)比初期有了很大幅度的下降,基站天線市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,,產(chǎn)業(yè)面臨著過(guò)度競(jìng)爭(zhēng)的局面,。
在基站天線的應(yīng)用方面,隨著站址資源的稀缺,,使得基站天線要適用于各種環(huán)境場(chǎng)所,;由于人們對(duì)視覺(jué)和電磁污染的重視程度越來(lái)越高,使得目前基站天線的偽裝和美化成為必不可少的手段,各個(gè)運(yùn)營(yíng)商在眾多場(chǎng)景中使用多種形式的美化天線,,緩解了周圍居民的抵觸情緒,,加快了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)速度,取得了良好的效果,;由于人們對(duì)高質(zhì)量,、精細(xì)化的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化要求,促生了多種基站天線新的應(yīng)用方案,;由于站址資源的稀缺及節(jié)能減排的需要,,國(guó)家對(duì)運(yùn)營(yíng)商提出了共建共享的新要求,多系統(tǒng)共站,,多系統(tǒng)共天線的問(wèn)題也相應(yīng)的顯現(xiàn)出來(lái),。
在技術(shù)方面,隨著移動(dòng)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展系統(tǒng)給天線提出了越來(lái)越高的要求,,基站天線的小型化,、一體化、寬帶化,、多頻段,、高效率和更能適應(yīng)系統(tǒng)各種要求的天線仍然是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外天線領(lǐng)域的重要研究課題,同時(shí)天線設(shè)計(jì)及應(yīng)用還要綜合考慮傳播,、系統(tǒng),、工程和環(huán)境條件等方面的因素。
在系統(tǒng)的演進(jìn)方面,,隨著系統(tǒng)的演進(jìn),,作為系統(tǒng)的一部分,基站天線也隨系統(tǒng)而演進(jìn),。由于不同系統(tǒng)的差異,,新的移動(dòng)通信系統(tǒng)對(duì)天線性能提出了新的要求,這要求也帶動(dòng)了基站天線技術(shù)的發(fā)展,。
TD-SCDMA系統(tǒng)作為由我國(guó)提出的第三代國(guó)際移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在我國(guó)得到大范圍的應(yīng)用,。智能天線作為TD-SCDMA系統(tǒng)的一大特點(diǎn),不但保證了系統(tǒng)的正常工作,,而且也提升了整個(gè)系統(tǒng)的性能,。由于TD-SCDMA的無(wú)線特性,使得TD基站的輻射要低于普通移動(dòng)通信系統(tǒng),,其輻射的電磁輻射流通密度,,更遠(yuǎn)低于國(guó)家電磁輻射限制值, “綠色環(huán)保”也成為TD的一大特性,。
但由于智能天線尺寸的增大使得公眾易形成新的輻射擔(dān)憂,,通過(guò)努力,,相關(guān)基站天線廠家在基站天線在小型化和美化方面做了大量的工作,在TD基站天線在小型化,、一體化和美觀化方面已經(jīng)取得很大進(jìn)展,,目前的雙極化智能天線已經(jīng)廣泛使用,并為多方面所接受,,TD雙極化,、小型化、一體化和美觀化天線將在未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中起到越來(lái)越多的應(yīng)用,。
對(duì)于當(dāng)前各個(gè)運(yùn)營(yíng)商的共建共享,,就存在多天線共用一個(gè)平臺(tái)、多系統(tǒng)共用一套天線的情況,,這樣的場(chǎng)景要求基站天線具有更高的垂直隔離度,,多頻段基站天線將可能大幅度減少天線個(gè)數(shù),從而減輕對(duì)鐵塔或是抱桿的要求,。
基站天線的特性直接影響整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的整體性能,,由于基站數(shù)量巨大,基站天線的使用量就更大,。隨著網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量的不斷增加,,目前我國(guó)移動(dòng)通信基站數(shù)已經(jīng)到達(dá)100多萬(wàn)個(gè),,以每個(gè)基站3面天線計(jì)算,,我國(guó)基站天線保有量將在300萬(wàn)套,這使得在很多地方基站天線林立,,基站天線的視覺(jué)污染也越來(lái)越受到重視,,又由于長(zhǎng)時(shí)間的室外應(yīng)用,使得基站天線的維護(hù)量也日趨繁重,。而由于價(jià)格的不斷下降必然帶來(lái)基站天線質(zhì)量的下降和廠家后期維護(hù)力量的不足,,這些也將給基站天線的維護(hù)帶來(lái)一線不確定因素。
2,、基站天線的發(fā)展
移動(dòng)通信系統(tǒng)在不斷發(fā)展,,做為系統(tǒng)的組成部分,基站天線技術(shù)也在不斷演進(jìn),,目前,,我國(guó)基站天線應(yīng)用正朝著雙極化、電調(diào)化,、小型化,、多頻段、一體化,、偽裝化,、智能化及低成本等方向發(fā)展。
雙極化天線是一種組合的天線技術(shù),它利用電磁波垂直極化的非相干性和移動(dòng)通信系統(tǒng)電波傳輸?shù)亩嘟?jīng)等特點(diǎn),,組合了+45°和-45°兩副極化方向相互正交的天線并同時(shí)工作在收發(fā)雙工模式下,。因此其最突出的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省單個(gè)定向基站的天線數(shù)量。雙極化天線的使用同樣可以降低機(jī)械承載,,方便天線的安裝,,節(jié)省寶貴的天面資源,從而節(jié)省基建投資,,同時(shí)使基站布局更加合理,,基站站址的選定更加容易。
電調(diào)化就是依靠電氣來(lái)調(diào)整天線的下傾角度,,從而來(lái)改變基站覆蓋范圍,。采用電調(diào)天線首先可以減輕工程安裝和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的工作強(qiáng)度,使基站天線對(duì)下傾角的調(diào)整變得簡(jiǎn)單起來(lái),;其次,,采用電調(diào)天線對(duì)基站的覆蓋范圍可以實(shí)施動(dòng)態(tài)調(diào)整;第三,,機(jī)械天線調(diào)整下傾角度過(guò)大時(shí),,天線方向圖嚴(yán)重變形,天線極化也發(fā)生變化,,電調(diào)天線則無(wú)此問(wèn)題,。
基站天線小型化就是一個(gè)發(fā)展方向,就目前的天線技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r來(lái)講,,天線的小型化,、集成化可應(yīng)用很多種技術(shù);多頻段基站天線是由于多頻段移動(dòng)通信系統(tǒng)的存在,,多系統(tǒng)共用一套基站天線,,這種應(yīng)用大大減少了天線個(gè)數(shù),但由于多系統(tǒng)天線指向相同,,這對(duì)后期多系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化增加了一定的難度,。
一體化基站天線可將室內(nèi)基站設(shè)備轉(zhuǎn)移到室外并與基站天線相結(jié)合,這樣就節(jié)省了室內(nèi)部分的空間,,降低了成本,,提高了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)速度。一體化基站天線以及基站無(wú)機(jī)房化一直是人們追求的理想化目標(biāo),。
城市建設(shè)對(duì)美化環(huán)境要求和居民對(duì)基站輻射的恐懼心理又要求基站天線進(jìn)行適當(dāng)?shù)拿阑蛡窝b,,基站天線的偽裝化就是將天線偽裝一些經(jīng)過(guò)裝飾的殼體內(nèi),美化了環(huán)境,,避免了視覺(jué)污染,,減輕了個(gè)別居民基站的輻射產(chǎn)生了恐懼心里,,減少了移動(dòng)通信基站的建設(shè)難度。此外,,基站天線的智能化和基站天線的低成本化也是目前基站天線發(fā)展的一大特點(diǎn),。運(yùn)營(yíng)商對(duì)建設(shè)成本的控制還要求基站天線價(jià)格不斷的下降,而基站天線就是在各種因素作用下,,不斷修正,、前進(jìn)并發(fā)展。
隨著移動(dòng)通信系統(tǒng)的拓展和演進(jìn),,多方面影響著基站天線系統(tǒng)應(yīng)用及發(fā)展,,新的系統(tǒng)必然會(huì)對(duì)基站天線提出新的要求,而移動(dòng)通信精細(xì)化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的實(shí)施,,也必然將會(huì)給基站天線提出更多的要求,,不同場(chǎng)景、不同要求,、不同系統(tǒng)也要求基站天線具有更多不同的特點(diǎn),,新類型、新品種的基站天線不斷出現(xiàn),,這樣循環(huán)演進(jìn)和發(fā)展,,也推進(jìn)了基站天線更進(jìn)一步的發(fā)展。