板狀天線原理及分析

1、工學(xué)院課程考核論文 課程名稱(chēng)： 微波技術(shù)與天線 題 目： 板狀天線基本原理及分析 專(zhuān) 業(yè)： 電子信息工程 班 級(jí)： 08級(jí)1班 姓 名： 李亮亮 學(xué) 號(hào)： 1665080115 任課教師： 張平娟 摘要本文主要介紹了板狀天線的原理以及做出相應(yīng)的分析。由于微帶天線具有重量輕、低剖面、成本低、易于制造、封裝和安裝等許多固有的優(yōu)點(diǎn)，本文選用微帶貼片天線作為天線單元。首先采用傳輸線法和腔模理論對(duì)矩形微帶天線進(jìn)行分析，計(jì)算出矩形貼片的長(zhǎng)，寬，并選擇基板材料和高度。然后針對(duì)設(shè)計(jì)指標(biāo)詳細(xì)討論了各種因素對(duì)微帶貼片天線性能的影響，用背饋的方式完成了微帶貼片天線單元的設(shè)計(jì)方案，從而簡(jiǎn)化饋電網(wǎng)絡(luò)。 板狀天線基本原理

2、及分析一 板狀天線基本原理板狀天線的基本知識(shí)：無(wú)論是GSM還是CDMA，板狀天線是用得最為普遍的一類(lèi)極為重要的基站天線。這種天線的優(yōu)點(diǎn)是：增益高、扇形區(qū)方向圖好、后瓣小、垂直面方向圖俯角控制方便、密封性能可靠以及使用壽命長(zhǎng)。板狀天線也常常被用作為直放站的用戶(hù)天線，根據(jù)作用扇形區(qū)的范圍大小，應(yīng)選擇相應(yīng)的天線型號(hào)。圖1-1板狀天線的基本形式如圖所示，板狀天線是在陣列天線或者天線單元的下方加上一塊反射板，使波束往前方發(fā)射，利用反射板可把輻射能控制到單側(cè)方向，平面反射板放在陣列的一邊構(gòu)成扇形區(qū)覆蓋天線。下面的圖12說(shuō)明了反射面的作用，反射面把功率反射到單側(cè)方向，提高了增益。天線的基本知識(shí)全向陣（垂直陣

3、列不帶平面反射板）。拋物反射面的使用，更能使天線的輻射，像光學(xué)中的探照燈那樣，把能量集中到一個(gè)小立體角內(nèi)，從而獲得很高的增益。不言而喻，拋物面天線的構(gòu)成包括兩個(gè)基本要素：拋物反射面和放置在拋物面焦點(diǎn)上的輻射源，基站天線可供設(shè)計(jì)的參數(shù)是天線的垂直波瓣和水平波瓣，垂直波瓣是通過(guò)陣列天線來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而水平波瓣是由所采用的天線單元樣式和相應(yīng)的反射板所決定。 圖1-2水平面方向圖板狀天線高增益的形成：1.采用多個(gè)半波振子排成一個(gè)垂直放置的直線陣，如圖1-3圖1-3直線陣的方向和模型2.在直線陣的一側(cè)加一塊反射板（以帶反射板的二半波振子垂直陣為例），如圖2-4 圖1-4帶反射板直線陣的方向和模型板狀天線是由

4、徽帶天線發(fā)展而來(lái)。天線單元可以選擇半波振子和微帶天線元，微帶天線是當(dāng)今天線技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),將微帶天線用于移動(dòng)通信系統(tǒng)是非常有意義的。因此本文選擇微帶天線作為天線元，而采用單片微帶天線很難達(dá)到系統(tǒng)所要求的增益等指標(biāo),故本文采用線陣作為天線陣列中的陣列單元。1.1 反射板的形狀基站天線的輻射單元有對(duì)稱(chēng)振子、印刷偶極子和微帶天線等。為簡(jiǎn)化分析模型，這里以對(duì)稱(chēng)振子加反射板為例進(jìn)行分析，其中反射板的橫截面形狀如圖2.1所示。對(duì)稱(chēng)振子的諧振頻率約為GSM通信中的1.gGHz。振子天線與反射板間的距離均設(shè)為。常見(jiàn)的幾種反射板形狀(如圖2-5所示)包括矩形平板，角形反射板，帶側(cè)邊緣的矩形平板，變形角形反射板，

5、帶側(cè)邊緣的變形角形反射板等。通過(guò)改變每種反射板結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)，可以得到所需的天線水平面輻射方向圖和最優(yōu)的前后比特性，其中前后比特性即后向士300之間的方向特性。7圖1-5基站天線幾種發(fā)射板形狀1.2 蜂窩基站天線單元蜂窩系統(tǒng)中基站天線最常采用的天線形式是印制振子天線，此類(lèi)半波振子天線在駐波比（VSWR, voltage standing wave ratio）小于2.0時(shí)有大于15的頻帶寬度。通過(guò)在天線的下方加反射板的辦法可以把振子天線的H面全向方向圖壓制成一個(gè)扇區(qū)波瓣形狀。在垂直面內(nèi)組陣時(shí)，天線的饋電網(wǎng)絡(luò)由微帶線組成。由于饋電網(wǎng)絡(luò)的微帶線是非平衡結(jié)構(gòu)，而天線需要平衡饋電，因而在微帶線和天線之

6、間應(yīng)引入一個(gè)非平衡平衡變換裝置（巴倫）。天線為了適合批量生產(chǎn)，平衡巴倫與天線振子采用一體化設(shè)計(jì)技術(shù)。印制振子天線安裝在一塊反射板上可以在水平面方向形成一個(gè)扇區(qū)波瓣。反射板的形狀主要用來(lái)調(diào)整水平面波瓣寬度。在日本的個(gè)人數(shù)字蜂窩系統(tǒng)（PDC）中，天線的水平面半功率波瓣寬度為120或90。60波瓣寬度的天線用于IMT2000。寬的頻帶不只是對(duì)輸入阻抗特性而言，同時(shí)要求水平面的方向圖也要有好的寬帶性能，附加于印制振子天線上的寄生單元可使水平面的輻射方向圖在頻帶內(nèi)保持一致。如果要求更窄的波瓣寬度，可以采用兩個(gè)天線單元組合的方式。微帶天線的半功率波瓣寬度小于90。微帶天線的缺點(diǎn)是它的頻帶窄。對(duì)一個(gè)微帶天線

7、而言，如果基板的厚度在0.8mm3.2mm之間，其帶寬約為23，而在蜂窩系統(tǒng)中用于分集接收的天線要求具有813的帶寬。為了展寬微帶天線的頻帶，可以采取在輻射單元上方加寄生單元的方法。蜂窩系統(tǒng)中主要采用垂直極化，然而水平極化和45斜極化常用于極化分集系統(tǒng)。一種印制雙振子天線既用于垂直極化分集系統(tǒng)又用于水平極化分集系統(tǒng)。全向天線用于用戶(hù)相對(duì)較少的市郊。要求增益較低時(shí)，天線采用套筒振子形式；要求增益較高時(shí)，天線采用共線陣列形式。設(shè)計(jì)陣列時(shí)，從結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化的角度考慮，單元可以采用這樣一種形式：對(duì)于全向天線，在基板上蝕刻一條一個(gè)波長(zhǎng)的槽。為了獲得寬頻帶特性，可以把單元嵌入一個(gè)導(dǎo)體圓柱面中，這時(shí)候，導(dǎo)體圓柱

8、面起著寄生單元的作用。3二微帶天線概述 對(duì)于陣列天線而言，可作為陣列天線陣元的單元天線有很多種如振子天線、環(huán)天線、縫隙天線、螺旋天線、背射天線等。結(jié)合我們近年來(lái)實(shí)驗(yàn)室的科研項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)研究。單元天線主要選取了微帶天線、振子天線、背射天線作為天線陣元進(jìn)行組陣研究。重點(diǎn)的研究對(duì)象為微帶天線。因?yàn)槲炀€固有的特點(diǎn)，它很適合進(jìn)行天線組陣的研究。在天線組陣中，目前己有本實(shí)驗(yàn)室研制的圓環(huán)背射天線的二元陣列投入工程應(yīng)用，并有相應(yīng)產(chǎn)品面世。但主要的研究方向還是集中于微帶天線的組陣方案，現(xiàn)對(duì)微帶天線進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)的分析。微帶輻射器的概念首先是DeshcmaPs在1953年提出的。但是過(guò)了二十年，當(dāng)較好的理論模型

9、及對(duì)敷銅或敷金的介質(zhì)基片的光刻技術(shù)發(fā)展之后，實(shí)際的天線才制造出來(lái)。這種基片介電常數(shù)范圍較寬，具有吸熱特性和機(jī)械特性及低損耗角正切。最早的實(shí)際的微帶天線是Howen和Munsno在二十世紀(jì)七十年代初期研制成的。在此之后，由于微帶天線的許多優(yōu)點(diǎn)，諸如重量輕、體積小、成本低，平面結(jié)構(gòu)可以和集成電路兼容等，微帶天線得到了廣泛的研究和發(fā)展，從而使微帶天線獲得了多種應(yīng)用，并且在微波天線中作為一個(gè)分立領(lǐng)域獲得了很大的發(fā)展。目前，已研制成了各種類(lèi)型平面結(jié)構(gòu)的印制天線，例如，微帶天線、帶線縫隙天線、背腔印制天線以及印制偶極子天線。而一般所指的微帶天線，可分為三種基本類(lèi)型:微帶貼片天線、微帶行波天線、微帶縫隙天線

10、。它們的輻射機(jī)理是由微帶貼片、或準(zhǔn)TEM模傳輸線、或開(kāi)在地板上的縫隙產(chǎn)生輻射。同常規(guī)的微波天線相比，微帶天線具有一些優(yōu)點(diǎn)。因而，在大約10OMHz到50GHz的寬頻帶上獲得了大量的應(yīng)用。與通常的微彼天線相比，微帶天線具有很多優(yōu)點(diǎn)：1.重量輕、體積小、剖面薄的平面結(jié)構(gòu)，可以做成共形天線；2.制造成本低，易于大量生產(chǎn)；3.可以做得很薄，因此，不擾動(dòng)裝載的宇宙飛船等飛行器的空氣動(dòng)力學(xué)性能；4.無(wú)需作大的變動(dòng)，天線就很容易地裝在導(dǎo)彈、火箭和衛(wèi)星上;5.天線的散射截面較??；6.稍微改變饋電位置就可獲得線極化和圓極化(左旋和右旋);7.不需要背腔，微帶天線適合于組合式設(shè)計(jì)(固體器件如振蕩器、放大器、可變衰

11、減器、開(kāi)關(guān)、調(diào)制器、混頻器、移相器等可以直接加到天線基片上。微帶天線 與通常的微波天線相比，也有一些缺點(diǎn):1.頻帶窄;2.有損耗，因而增益較低;3.大多數(shù)微帶天線只向半空間輻射;4.最大增益實(shí)際上受限制(約為20dB);5.饋線與輻射元之間的隔離差;6.端射性能差;7.可能存在表面波，功率容量較低。但是，采取一些辦法可減少某些缺點(diǎn)，例如，只要在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中特別注意就可抑制或消除表面波。在實(shí)際應(yīng)用中，微帶天線的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)它的缺點(diǎn)。微帶天線已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，其主要應(yīng)用范圍如下:衛(wèi)星通信、多普勒及其它雷達(dá)、無(wú)線電測(cè)高計(jì)、指揮和控制系統(tǒng)、導(dǎo)彈遙測(cè)、武器信管、便攜裝置、環(huán)境檢測(cè)儀表和遙感、復(fù)雜

12、天線中的饋電單元、衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)、生物醫(yī)學(xué)輻射器等。但在目前，由于無(wú)線通信的飛速發(fā)展，微帶天線在無(wú)線通信中已獲得廣泛應(yīng)用，它還將繼續(xù)在無(wú)線通信中發(fā)揮重要的作用，而且將進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域2.1 微帶天線的輻射機(jī)理微帶天線的輻射可以用圖2-1（a）所示的簡(jiǎn)單情況來(lái)說(shuō)明。圖2-1 矩形微帶貼片天線 (b)側(cè)視圖 (c)頂視圖這是一個(gè)一個(gè)矩形微帶貼片，與地板相距幾分之一波長(zhǎng)。假定電場(chǎng)沿微帶結(jié)構(gòu)的寬度和厚度方向沒(méi)有變化，則輻射器的電場(chǎng)結(jié)構(gòu)可由圖1-6(b)表示，電場(chǎng)僅沿約為半波長(zhǎng)的貼片長(zhǎng)度方向變化。輻射基片上是由貼片開(kāi)路邊沿的邊緣場(chǎng)引起的。在兩端的場(chǎng)相對(duì)于地板可以分解為法向分量和切向分量，因?yàn)橘N片長(zhǎng)為

13、半波長(zhǎng)，所以法向分量反相，由它們產(chǎn)生的遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)在正面方向上互相抵消。平行于地板的切向分量同相，因此，合成場(chǎng)增強(qiáng)，從而使垂直于結(jié)構(gòu)表面的方向，上輻射場(chǎng)最強(qiáng)。所以，貼片可表示為相距半波長(zhǎng)、同相激勵(lì)并向地板以上空間輻射的兩個(gè)縫隙圖2-1(c)。也可以考慮電場(chǎng)沿貼片寬度的變化。這時(shí)微帶貼片天線可以用貼片周?chē)乃膫€(gè)縫隙來(lái)表示。同樣，其它微帶天線結(jié)構(gòu)也可用等效的縫隙來(lái)表示。2.2 微帶天線的饋電方法大多數(shù)微帶天線只在介質(zhì)基片的一面上有輻射單元，因此，可以用微帶天線或同軸線饋電。因?yàn)樘炀€輸入阻抗不等于通常的50傳輸線阻抗，所以需要匹配。匹配可由適當(dāng)?shù)剡x取饋電的位置來(lái)做到。但是，饋電的位置也影響輻射特性。因此，

14、可用格林函數(shù)法來(lái)確定微帶線饋電和同軸饋電位置的影響。1.微帶線饋電微帶饋電分為中心微帶饋電和偏心微帶饋電結(jié)構(gòu)示于。饋電點(diǎn)的位置也決定激勵(lì)哪種模式。當(dāng)天線元的尺寸確定后可按下法進(jìn)行匹配：先將中心饋電天線的貼片同50的饋線一起光刻，測(cè)量輸入阻抗并設(shè)計(jì)出匹配變阻器；再在天線元與饋線之間接入該匹配變阻器，重新作成天線。另外，如果天線的幾何圖形只維持主模，則微帶饋線可偏向一邊以得到良好的匹配。特定的天線模可用許多方法激勵(lì)。如果場(chǎng)沿矩形貼片的寬度變化，則當(dāng)饋線沿寬度變化時(shí)，輸入阻抗隨之改變，從而提供了一種阻抗匹配的簡(jiǎn)單方法。饋電位置的改變，使得饋線和天線之間的耦合改變，因而使諧振頻率產(chǎn)生一個(gè)小的漂移，而輻

15、射方向圖仍然保持不變。不過(guò)稍加改變貼片尺寸或天線尺寸，可補(bǔ)償諧振頻率的漂移。2. 同軸線饋電同軸饋電可以有中心、偏心、任意位置饋電。在所有情況中，同軸插座安裝在印刷電路的背面，而同軸線內(nèi)的位置可由經(jīng)驗(yàn)去找，以便產(chǎn)生最好的匹配。這種饋源的理論模型，可表示為z向電流圓柱和接地板上同軸開(kāi)口處的小磁流環(huán)。其簡(jiǎn)化處理是略去磁流的作用，并用中心位于圓柱中心軸的電流片來(lái)等效電流柱。一中更嚴(yán)格的處理，是把接地板上的同軸開(kāi)口作為傳TEM波的激勵(lì)源，而把圓柱探針的效應(yīng)按邊界條件來(lái)處理。微帶輻射器的輸入阻抗或輸入導(dǎo)納是一個(gè)基本參數(shù)。因此應(yīng)精確知道輸入導(dǎo)納，以便在單元和饋線之間做到良好的匹配。83. 微帶縫隙饋電微帶

16、縫隙饋電饋電方式如圖2-2： 圖2-2微帶縫隙饋點(diǎn)2.3 矩形微帶天線及其分析方法最簡(jiǎn)單的微帶貼片結(jié)構(gòu)是矩形微帶天線，如圖2-3所示。其基本天線元是薄介質(zhì)基片上的帶狀導(dǎo)體，介質(zhì)基片的背面是地板。由于這種天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因而成為大量研究論文的課題，并且作了許多努力來(lái)預(yù)計(jì)和計(jì)算矩形微帶天線的輻射特性。它們從復(fù)雜的數(shù)學(xué)表達(dá)式到簡(jiǎn)單的模型，現(xiàn)已證明，這些數(shù)學(xué)表示式和模型已經(jīng)足夠了，但還不能得到精確解。圖2-3矩形微帶貼片天線微帶貼片輻射器的特性可由輻射方向圖、輸入阻抗、增益、帶寬、波瓣寬度 、效率、損耗和Q因數(shù)來(lái)表征。因而，雖然方法很多，但是，就設(shè)計(jì)成本和性能推算而論，有一個(gè)最佳方法，既可以用簡(jiǎn)單的表示

17、式推算天線參數(shù)并與實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果相一致。下面將介紹腔體模型和傳輸線模型。2.4 腔體模型理論圖2-4空腔模型幾何關(guān)系如圖2-4所示微帶貼片天線微帶片和接地板之間的盒形區(qū)域可看作諧振腔它的上下壁為微帶片和面積相同的接地板周?chē)闹蚊鏋閭?cè)璧。這個(gè)模型的提出是基于觀察到：在以微帶和地板為邊界的區(qū)域內(nèi)，電場(chǎng)只有z分量，而磁場(chǎng)只有x和y分量；在此區(qū)域中，對(duì)于所有有意義的頻率，場(chǎng)都和z坐標(biāo)無(wú)關(guān)；在邊緣的任何點(diǎn)上，微帶中的電流都沒(méi)有正交于邊緣的分量，這意味著沿邊緣的切向分量可以忽略。因而，微帶和地板之間的區(qū)域可以看作沿周?chē)吘壍拇疟诤蜕?、下兩面的電壁圍成的腔體。天線中的場(chǎng)可以假定為腔體的場(chǎng)，從而可求出輻射方

18、向圖、輻射功率和饋電點(diǎn)在任何位置的輸入導(dǎo)納。用下面的關(guān)系式可求得腔體模型的電場(chǎng)和磁場(chǎng) （2-1） （2-2） （2-3）在磁壁上， （2-4）式中，是相對(duì)于z軸的橫向算子，是矩形微帶貼片輻射器場(chǎng)的解，對(duì)于TMmn模，其諧振波數(shù)kmn為 （2-5）當(dāng)微帶天線用微帶線或同軸線饋電時(shí)，將激勵(lì)起許多模，如在解中考慮的不夠，就產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)論。假定微帶天線的周界可用理想導(dǎo)磁體圍起來(lái)而不擾動(dòng)場(chǎng)分布，則場(chǎng)可用模函數(shù)展開(kāi)。對(duì)此，圖2.5結(jié)構(gòu)中的Ez分量可寫(xiě)成 (2-6)式子中，；是介質(zhì)的損耗角正切；。 (2-7)和是黎曼（Neumann）數(shù)，定義為 (2-8)d是沿z方向一安培均勻饋電電流帶的有效寬度。 當(dāng)知道

19、了場(chǎng)分布時(shí)，可將惠更斯原理用于腔體磁壁以確定在周界上的磁流源 (2-9)于是，方向圖、輻射功率、輸入阻抗等均可很容易的求出。由上述討論不難看出基本的腔模理論應(yīng)用上的限制h的條件是很重要。2.3 傳輸線模型理論Munson和Derneryd的傳輸線模型可得出適合大多數(shù)工程應(yīng)用的結(jié)果，并且需要的計(jì)算量不大。但是，這種模型也有其缺點(diǎn)，特別是它僅適用于矩形（或正方形）貼片。微帶輻射器單元可看作一個(gè)場(chǎng)沒(méi)有橫向變化的傳輸線諧振器，場(chǎng)只沿長(zhǎng)度變化，通常長(zhǎng)度是半個(gè)波長(zhǎng)，輻射主要由開(kāi)路端的邊緣場(chǎng)產(chǎn)生。輻射器可表示成在x-y平面內(nèi)，間距為L(zhǎng)的兩個(gè)縫隙（見(jiàn)圖2-10）。每個(gè)縫隙的輻射場(chǎng)同具有磁流的磁偶極子輻射場(chǎng)一樣

20、 （2-10） 式中，因數(shù)2是由于接近地板的正像所引出；V0是縫隙兩端的電壓，在整個(gè)縫寬上，V0不隨x變化。對(duì)于單個(gè)縫隙，離原點(diǎn)為r處的遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)為 （2-11） （2-12）式中 （2-13）當(dāng)/2時(shí)，E面的方向性F()為 （2-14）同樣，當(dāng)/2時(shí)，F(xiàn)()表示H面的方向性并可寫(xiě)為 （2.15）因此，間距為L(zhǎng)的兩個(gè)縫隙，其E面的輻射方向性為 （2.16）而H面方向性和L無(wú)關(guān)，可由式（2.15）給出。 圖2-5 用兩個(gè)輻射縫隙表示的微帶天線及縫隙的幾何形狀和坐標(biāo)系三矩形微帶天線的性能分析1.方向圖對(duì)于大多數(shù)工程應(yīng)用來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)單的傳輸線模型給出的結(jié)果已足夠滿(mǎn)意。因此，輻射方向圖可由式（2.14）和（2

21、.15）畫(huà)出。見(jiàn)圖2.5。 圖3-1 矩形微帶天線理論方向圖E面方向圖計(jì)算公式： （3-1） H面方向圖計(jì)算公式： （3-2）2.帶寬饋線的電壓駐波比（VSWR）小于S時(shí)，微帶天線帶寬為 （3-3）式中QT為品質(zhì)因數(shù)計(jì)算證明，當(dāng)頻率一定時(shí)，選用較大的h和較低值可得到較寬的帶寬。通常微帶天線的帶寬約為百分之幾的量級(jí)。為了增加帶寬，可增加輻射單元的電感、在微帶天線上挖孔或開(kāi)槽、或者附加電感分量以及改善輻射單元同饋線的匹配等方法。3.波瓣寬度微帶天線主瓣的半功率角寬度可近似由下式計(jì)算 （3-4） （3-5）由式可見(jiàn)，選較小的輻射單元尺寸可加寬微帶天線的主瓣寬度。上述表達(dá)式對(duì)微帶天線提供了一個(gè)很好的預(yù)

22、算和設(shè)計(jì)方法。但設(shè)計(jì)值不一定和測(cè)量值相吻合，其原因很多，如地板的大小，介質(zhì)基片性質(zhì)的容許偏差以及制造誤差等。4.方向性系數(shù)及增益：將矩形微帶天線看成一段傳輸線分開(kāi)的兩個(gè)縫隙所構(gòu)成，其中一個(gè)縫隙的方向性系數(shù)可表示成 （3-6）則整個(gè)矩形微帶天線的方向性系數(shù)可表示為 （3-7）其中為歸一化互導(dǎo)，可由下式求出 （3-8）其中為單縫的輻射電導(dǎo)，為以x為自變量的零階貝塞爾函數(shù)。要求出天線的增益，就必須知道矩形微帶天線的效率。效率公式可表示為 （3-9）為輻射電導(dǎo)，為導(dǎo)體電導(dǎo)，為介質(zhì)電導(dǎo)，P為它們相應(yīng)的功率，則增益可表示為： （3-10）四 基站天線的改善技術(shù)波束下傾技術(shù)的主要目的是傾斜主波束以壓縮朝重用

23、頻率的蜂窩方向的輻射電平而增加信嗓比。在這種情況下，雖然在區(qū)域邊緣載波電平也降低了，但是干擾電平比載波電平降低得更多，所以總的信噪比增加了。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)來(lái)看，這是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。全球多數(shù)蜂窩系統(tǒng)都采用了這項(xiàng)技術(shù).通過(guò)對(duì)有波束傾斜天線和無(wú)波束傾斜天線的比較，同樣證明了波束傾斜技術(shù)是有效的，波束傾斜天線使得從基站內(nèi)干擾電平超過(guò)系統(tǒng)門(mén)限電平的距離顯著縮短。實(shí)現(xiàn)波束傾斜的技術(shù)主要有兩種:一種是通過(guò)調(diào)整天線陣的激勵(lì)系數(shù)實(shí)現(xiàn)波束傾斜:另一種是通過(guò)機(jī)械辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)。機(jī)械天線指機(jī)械調(diào)整下傾角的天線.機(jī)械天線與地面垂直安裝好以后，如果因網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的需要，豁調(diào)整天線的下傾角，就得通過(guò)調(diào)整天線背面的支架來(lái)完成。調(diào)整后雖然

24、天線主瓣方向理蓋距離明顯變化，但天線的垂直分量和水平分t的幅值不變，因此天線方向圖容易變形.實(shí)踐證明:機(jī)械下調(diào)天線的最佳下傾角為15； 當(dāng)下傾角度在510變化時(shí)，其天線方向圖稍有變形但變化不大，當(dāng)下傾角在1015變化時(shí)，天線方向圖變化較大；當(dāng)機(jī)械下傾15后，天線方向圖形狀改變很大，雖然主瓣方向扭蓋距離明顯縮短，但是整個(gè)天線方向圖不是都在基本扇區(qū)內(nèi)，在相鄰基站扇區(qū)內(nèi)也會(huì)收到該基站的信號(hào)，從而造成嚴(yán)重的系統(tǒng)內(nèi)干擾.另外機(jī)械天線調(diào)整傾角的步進(jìn)度數(shù)為1，在調(diào)整時(shí)整個(gè)系統(tǒng)都要關(guān)機(jī)，不能在調(diào)整天線傾角時(shí)同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，機(jī)械天線的下傾角度是通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬分析軟件計(jì)算的理論值，同實(shí)際最佳下傾角度有一定的偏差。而且，機(jī)械天線調(diào)整下