波瓣图 _生活百科

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波瓣图【波瓣图】天线方向图、增益、波瓣宽度是表征天线性能的主要参数。
基本介绍中文名：波瓣图
外文名：Pattern
用途：表征天线性能
所属学科：无线电
增益天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力，它是选择基站天线最重要的参数之一。一般来说，增益的提高主要依靠减小垂直面向辐射的波瓣宽度，而在水平面上保持全向的辐射性能。天线增益对移动通信系统的运行质量极为重要，因为它决定蜂窝边缘的信号电平。增加增益就可以在一确定方向上增大网路的覆盖範围，或者在确定範围内增大增益余量。任何蜂窝系统都是一个双向过程，增加天线的增益能同时减少双向系统增益预算余量。另外，表征天线增益的参数有dBd和dBi 。DBi是相对于点源天线的增益，在各方向的辐射是均匀的；dBd相对于对称阵子天线的增益dBi=dBd+2.15 。相同的条件下，增益越高，电波传播的距离越远。一般地，GSM定向基站的天线增益为18dBi，全向的为11dBi 。波瓣宽度波瓣宽度是定向天线常用的一个很重要的参数，它是指天线的辐射图中低于峰值3dB处所成夹角的宽度（天线的辐射图是度量天线各个方向收发信号能力的一个指标，通常以图形方式表示为功率强度与夹角的关係）。天线垂直的波瓣宽度一般与该天线所对应方向上的覆盖半径有关。因此，在一定範围内通过对天线垂直度（俯仰角）的调节，可以达到改善小区覆盖质量的目的，这也是我们在网路最佳化中经常採用的一种手段。主要涉及两个方面水平波瓣宽度和垂直平面波瓣宽度。水平平面的半功率角（H－Plane Half Power beamwidth）:(45°,60°,90°等)定义了天线水平平面的波束宽度。角度越大,在扇区交界处的覆盖越好，但当提高天线倾角时，也越容易发生波束畸变,形成越区覆盖。角度越小，在扇区交界处覆盖越差。提高天线倾角可以在一定程度上改善扇区交界处的覆盖，而且相对而言，不容易产生对其他小区的越区覆盖。在市中心基站由于站距小，天线倾角大，应当採用水平平面的半功率角小的天线，郊区选用水平平面的半功率角大的天线；垂直平面的半功率角（V－Plane Half Power beamwidth）:（48°, 33°,15°,8°）定义了天线垂直平面的波束宽度。垂直平面的半功率角越小，偏离主波束方向时信号衰减越快，在越容易通过调整天线倾角準确控制覆盖範围。举例图为某天线的方向图，它有很多波瓣，其中最大辐射方向的波瓣称为主瓣，其他波瓣统称为副瓣，位于主瓣正后方的波瓣称为后瓣。主瓣最大辐射方向两侧的两个半功率点（即场强为最大值的1/√2倍）之间的夹角，称为主瓣宽度，也称半功率波瓣宽度，用θ0.5或2φ0.5表示。主瓣宽度愈小，天线辐射的电磁能量愈集中，定向性愈好。在主瓣最大方向两侧，两个零辐射方向之间的夹角，称为零功率波瓣宽度，用2θ0表示。

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副瓣最大辐射方向上的功率密度与主瓣最大辐射方向上的功率密度之比的对数值，称为副瓣电平，用dB表示。通常离主瓣近的副瓣电平要比远的高，所以副瓣电平通常是指第一副瓣电平。一般要求副瓣电平儘可能低。主瓣最大辐射方向上的功率密度与后瓣最大辐射方向上的功率密度之比的对数值，称为前后比。前后比愈大，天线辐射的电磁能量愈集中于主辐射方向。前后比表明了天线对后瓣抑制的好坏。选用前后比低的天线，天线的后瓣有可能产生越区覆盖，导致切换关係混乱，产生掉话。一般在25－30dB之间，应优先选用前后比为30的天线。案例常见基站天线参数设定电性能(Band1)技术参数性能指标增益Gain16dBi频率範围FrequencyRange870---960MHz水平平面-3dB功率角65°HorizontalPlane-3dBPowerBeamwidth垂直平面-3dB功率角8°VertICalPlane-3dBPowerBeamwidth水平面-10dBPowerBeamwidth125°HorizontalPlane-10dBPowerBeamwidth前后比FronttoBackRatio325dBElectrICalDowntilt1to10°DowntiltSettingACCuracy±0.5°电性能(Band2)增益Gain16dBi频率範围FrequencyRange1710-1880MHz水平平面-3dB功率角65°HorizontalPlane-3dBPowerBeamwidth垂直平面-3dB功率角8°VertICalPlane-3dBPowerBeamwidth水平面-10dBPowerBeamwidth120°HorizontalPlane-10dBPowerBeamwidth前后比FronttoBackRatio325dB