移動通信天線基礎一、序言二、天線的主要技術參數(shù)三、幾種常見天線介紹四、電波傳播的幾個基本概念五、網(wǎng)絡優(yōu)化中的天線1一、序言21865年，麥克斯韋在前人實驗定律的基礎上，創(chuàng)立了麥克斯韋方程，從而揭示了空間電場、磁場之間以與場與電荷、電流之間的相互關系。麥克斯韋方程表明，不僅電荷能產(chǎn)生電場，電流能產(chǎn)生磁場，而且變化的電場能夠產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場也能夠產(chǎn)生變化的電場，從理論上證明了電磁波的存在。麥克斯韋方程連同邊界條件、電流連續(xù)性方程、媒質的本構方程構成了電磁場的理論核心。原則上，一切電磁場問題都可以從上述方程獲得解。1888年Hertz用實驗驗證了電磁波的存在。從此人類進入使用電磁波的新階段。序言1、天線的起源和發(fā)展3序言4序言天線的定義：能夠有效地向空間某特定方向輻射電磁波或能夠有效的接收空間某特定方向來的電磁波的裝置。天線的功能：能量轉換－導行波和自由空間波的轉換；定向輻射（接收）－具有一定的方向性。5通訊系統(tǒng)中的天線2、天線在通訊系統(tǒng)中的應用：1879年Marconi發(fā)明無線電報無線電>電報、廣播、電視、……通訊>短波、散射、微波接力、衛(wèi)星、……移動通訊>集群、尋呼、無繩、蜂窩、…...蜂窩移動通訊:1G>模擬>語音2G>數(shù)字>語音+數(shù)據(jù)3G>數(shù)字>語音+高速多媒體數(shù)據(jù)隨著無線通訊系統(tǒng)的發(fā)展，出現(xiàn)了各種類型的天線。不同的應用背景，天線的形式和要求的參數(shù)也不同。6天線分類

7線天線89單極天線10折合陣子天線11倒L型和倒F型天線12平面天線13口徑天線14平面槽天線15漏波天線16帶反射器的天線17透鏡天線18陣列天線19天線輻射單元的一般特性輻射單元在工作頻點是諧振的。例如：雙偶極子天線的長度是1/2波長。在820MHz1/2波長為~180mm,在890MHz為~170mm175mm對~850MHz將是最佳的該天線的頻帶寬度=890-820=70MHz在850MHz1/2波長振子最佳在890MHz天線振子在820MHz20天線輻射單元的一般特性如果天線需要工作在多個頻率點，則就需要在輻射器上制造出多個諧振器。雙頻印刷振子天線雙頻基站天線單元結構21天線的饋電方式巴倫信號源或負載或傳輸線，根據(jù)它們對地的關系，都可以分成平衡和不平衡兩類。若信號源兩端與地之間的電壓大小相等、極性相反，就稱為平衡信號源，否則稱為不平衡信號源；若負載兩端與地之間的電壓大小相等、極性相反，就稱為平衡負載，否則稱為不平衡負載；若傳輸線兩導體與地之間阻抗相同，則稱為平衡傳輸線，否則為不平衡傳輸線。在不平衡信號源與不平衡負載之間應當用同軸電纜連接，在平衡信號源與平衡負載之間應當用平行雙線傳輸線連接，這樣才能有效地傳輸信號功率，否則它們的平衡性或不平衡性將遭到破壞而不能正常工作。如果要用不平衡傳輸線與平衡負載相連接，通常的辦法是在兩者之間加裝“平衡－不平衡”的轉換裝置，一般稱為巴倫或平衡變換器22二分之一波長平衡變換器又稱“Ｕ”形管平衡變換器，它用于不平衡饋線同軸電纜與平衡負載半波對稱振子之間的連接。“Ｕ”形管平衡變換器還有1:4的阻抗變換作用。移動通信系統(tǒng)采用的同軸電纜特性阻抗通常為50歐，所以在YAGI天線中，采用了折合半波振子，使其阻抗調整到200歐左右，實現(xiàn)最終與主饋線50歐同軸電纜的阻抗匹配。23四分之一波長平衡-不平衡器利用四分之一波長短路傳輸線終端為高頻開路的性質實現(xiàn)天線平衡輸入端口與同軸饋線不平衡輸出端口之間的平衡-不平衡變換。24二、天線的主要技術參數(shù)251、遠區(qū)場和近區(qū)場262、輻射方向圖（RadiationPattern）輻射方向圖PowerPatternAmplitudeFieldPatternNote:ThepowerpatternandtheamplitudefieldpatternarethesamewhencomputedandplottedindB.272維和3維輻射方向圖3-Dplot(bothθand?vary)2-Dplot

(θ=const

plane,?varyor?=constplane,θvary)28與方向圖相關的幾個技術術語（1）等方向模式（Isotropicpattern

）

isthepatternofanantennahavingequalradiationinalldirections.Thisisanideal(notphysicallyachievable)concept.However,itisusedtodefineotherantennaparameters.Itisrepresentedsimplybyaspherewhosecentercoincideswiththelocationoftheisotropicradiator.b)定向天線

（Directionalantenna

）isanantenna,whichradiates(receives)muchmoreefficientlyinsomedirectionsthaninothers.Usually,thistermisappliedtoantennaswhosedirectivityismuchhigherthanthatofahalfwavelengthdipole.c)全向天線（Omnidirectionalantenna

）isanantenna,whichhasanon-directionalpatterninagivenplane,andadirectionalpatterninanyorthogonalplane(e.g.single-wireantennas).29d)主方向圖（Principalpatterns）arethe2-Dpatternsoflinearlypolarizedantennas,measuredintheE-plane(aplaneparalleltotheEvectorandcontainingthedirectionofmaximumradiation)andintheH-plane(aplaneparalleltotheHvector,orthogonaltotheE-plane,andcontainingthedirectionofmaximumradiation).與方向圖相關的幾個技術術語（2）30e)方向圖波瓣（Patternlobe）方向圖通常都有兩個或多個瓣，其中輻射強度最大的瓣稱為主瓣，其余的瓣稱為副瓣或旁瓣。向后輻射的被稱作后瓣。與方向圖相關的幾個技術術語（3）31頂視側視一個單一的對稱振子具有“面包圈”形的方向圖單一對稱振子的方向圖32在這兒增益=10log(4mW/1mW)=6dBd一個對稱臺振子假設在接收機中有1mW功率在陣中有4個對稱振子

在接收機中就有4mW功率

更加集中的信號對稱振子組陣的方向圖33

在我們的“扇形覆蓋天線”中，反射面把功率聚焦到一個方向進一步提高了增益。這里,“扇形覆蓋天線”與單個對稱振子相比的增益為10log(8mW/1mW)=9dBd“扇形覆蓋天線”

將在接收機中有8mW功率

“全向陣”

例如在接收機中為4mW功率

(頂視)天線

反射面放在陣列的一邊構成扇形覆蓋天線形成定向輻射的原理34上旁瓣抑制下旁瓣抑制定向天線的上旁瓣與下旁瓣35上旁瓣抑制

對于基站天線，人們常常要求它的垂直面（即俯仰面）方向圖中，主瓣上方第一旁瓣盡可能弱一些。這就是所謂的上旁瓣抑制。基站的服務對象是地面上的移動電話用戶，指向天空的輻射是毫無意義的。

36方位即水平面方向圖120°(eg)峰值-10dB點-10dB點10dB波束寬度60°(eg)峰值

-3dB點-3dB點3dB波束寬度15°(eg)峰值-3dB點-3dB點32°(eg)峰值-10dB點-10dB點俯仰面即垂直面方向圖天線的波束寬度在輻射方向圖中，主瓣兩半功率點間的夾角定義為天線方向圖的波瓣寬度。稱為半功率（角）瓣寬。主瓣瓣寬越窄，則方向性越好，抗干擾能力越強。37前向功率后向功率以dB表示的前后比=10log

典型值為

（18-30dB）特殊情況（35-40dB)目的是有一個盡可能小的反向功率(前向功率)(反向功率)方向圖中，后向±30°內波瓣最大值相對主瓣最大值的比稱為前后比。前后比大，天線定向接收性能就好。基本半波振子天線的前后比為１，所以對來自振子前后的相同信號電波具有相同的接收能力。天線的前后比384、天線輻射強度a)空間角b)

輻射強度

Uc)

輻射功率密度

P在遠區(qū)，場的徑向分量消失只保留同相位的橫向電場和磁場。395、天線的方向性方向性是一個無量綱的量。通常，方向性總是大于等于1。and方向性的定義是給定方向輻射強度與平均輻射強度之比。平均輻射強度等于總的輻射功率除以4。如果沒有特別指定方向，天線的方向性是指輻射最強方向的輻射強度與平均輻射強度之比。40部分方向性Thetotaldirectivityisthesumofthepartialdirectivitiesforanytwoorthogonalpolarizations:41方向性另外一種定義方向性也可以定義為在輻射功率相同的條件下，天線在某特定方向上的輻射強度與參考天線的輻射強度之比。如果參考天線是理想點源，單位為dBi；如果參考天線是半波振子，單位為dBd。用于描述天線在某特定方向上的能量集中程度。方向性系數(shù)是以輻射功率相同為基點，沒有考慮天線將輸入功率轉換為輻射功率的效率。為了更完整地描述天線特性，更常用的參數(shù)是以輸入功率相同為基點的天線增益。426、天線的增益增益是指在輸入功率相等的條件下，實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產(chǎn)生的場強的平方之比，即功率之比。增益一般與天線方向圖有關，方向圖主瓣越窄，后瓣、副瓣越小，增益越高如果，天線沒有損耗，則，由于，天線存在失配損耗、傳輸線損耗、電導損耗、介質損耗和極化損耗。所以，實際的天線系統(tǒng)都是4344一個單一對稱振子具有面包圈形的方向圖輻射

一個各向同性的輻射器在所有方向具有相同的輻射一個天線與對稱振子相比較的增益用“dBd”表示一個天線與各向同性輻射器相比較的增益用“dBi”表示例如:3dBd=5.17dBidBd

和dBi表示增益的區(qū)別2.17dB對稱振子的增益為2.17dB45全向天線增益與垂直波瓣寬度46板狀天線增益與水平波瓣寬度

90

180

360

半功率波瓣寬度半波振子帶反射板的半波振子帶反射板的兩個半波振子以半波振子為參考的增益0dBd3dBd6dBd理論輻射圖47天線增益的若干近似計算式1）天線主瓣寬度越窄，增益越高。對于一般天線，可用下式估算其增益：

G（dBi）=10Lg{32000/（2θ3dB,E×2θ3dB,H）}

式中，2θ3dB,E與2θ3dB,H分別為天線在兩個主平面上的波寬度；

32000是統(tǒng)計出來的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。

2）對于拋物面天線，可用下式近似計算其增益：

G（dBi）=10Lg{4.5×

（D/λ0）2}

式中，D為拋物面直徑；

λ0為中心工作波長；

4.5是統(tǒng)計出來的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。

3）對于直立全向天線，有近似計算式

G（dBi）=10Lg{2L/λ0}

式中，L為天線長度；

λ0為中心工作波長；487、天線的效率Iftherearenopolarizationlosses,thenthetotalefficiencyisrelatedtotheradiationefficiencyas:498、波束效率509、天線的工作頻率范圍（頻帶寬度）TheFBWofbroadbandantennasisexpressedastheratiooftheuppertothelowerfrequencies,wheretheantennaperformanceisacceptable:51天線的頻帶寬度有兩種不同的定義------

一種是指：在駐波比SWR≤1.5條件下，天線的工作頻帶寬度；一種是指：天線增益下降3分貝范圍內的頻帶寬度。在移動通信系統(tǒng)中，通常是按前一種定義的，具體的說，天線的頻帶寬度就是天線的駐波比SWR不超過1.5時，天線的工作頻率范圍。一般說來，在工作頻帶寬度內的各個頻率點上,天線性能是有差異的，但這種差異造成的性能下降是可以接受的。天線的工作頻率范圍（頻帶寬度）5211、天線的輸入阻抗Zin定義：天線輸入端信號電壓與信號電流之比，稱為天線的輸入阻抗。輸入阻抗具有電阻分量Rin和電抗分量Xin，即Zin=Rin+jXin。電抗分量的存在會減少天線從饋線對信號功率的提取，因此，必須使電抗分量盡可能為零，也就是應盡可能使天線的輸入阻抗為純電阻。事實上，即使是設計、調試得很好的天線，其輸入阻抗中總還含有一個小的電抗分量值。輸入阻抗與天線的結構、尺寸以與工作波長有關，半波對稱振子是最重要的基本天線，其輸入阻抗為Zin=73.1＋ｊ42.5(歐)。當把其長度縮短（３～５）％時，就可以消除其中的電抗分量，使天線的輸入阻抗為純電阻，此時的輸入阻抗為Zin=73.1(歐),（標稱75歐）。注意，嚴格的說，純電阻性的天線輸入阻抗只是對點頻而言的。順便指出，半波折合振子的輸入阻抗為半波對稱振子的四倍，即Zin=280(歐),（標稱300歐）。有趣的是，對于任一天線，人們總可通過天線阻抗調試，在要求的工作頻率范圍內，使輸入阻抗的虛部很小且實部相當接近50歐，從而使得天線的輸入阻抗為Zin=Rin=50歐------這是天線能與饋線處于良好的阻抗匹配所必須的。53天線不匹配引起的功率損耗我國移動通信系統(tǒng)基站天線技術條件要求：基站天線駐波比≤1.5

5412、等效孔徑

Ae5513、電磁場的極化56圖a直線極化的平面波圖b圓極化的平面波圖c橢圓極化的平面波13、電磁場的極化57右旋極化和左旋極化58左旋圓極化波與橢圓極化波橢圓極化左旋極化波59極化矢量和軸比軸比是指橢圓極化電場長軸與短軸之比。60天線的極化天線向周圍空間輻射電磁波。電磁波由電場和磁場構成。人們規(guī)定：電場的方向就是天線極化方向。一般使用的天線為單極化的。下圖示出了兩種基本的單極化的情況：垂直極化---是最常用的；水平極化---也是要被用到的。61雙極化天線

下圖除了水平極化和垂直計劃外，給出了另兩種單極化的情況：+45°極化與-45°極化，它們僅僅在特殊場合下使用。

這樣，共有四種單極化了。把垂直極化和水平極化兩種極化的天線組合在一起，或者，

把+45°極化和-45°極化兩種極化的天線組合在一起，就構成了一種新的天線---雙極化天線。62組裝后的雙極化天線

兩個單極化天線安裝在一起組成一付雙極化天線，注意，雙極化天線有兩個接頭。雙極化天線輻射（或接收）兩個極化在空間相互正交（垂直）的波。63極化損失垂直極化波要用具有垂直極化特性的天線來接收，水平極化波要用具有水平極化特性的天線來接收。右旋圓極化波要用具有右旋圓極化特性的天線來接收，而左旋圓極化波要用具有左旋圓極化特性的天線來接收。當來波的極化方向與接收天線的極化方向不一致時，接收到的信號都會變小，也就是說，發(fā)生極化損失。例如：當用+45°極化天線接收垂直極化或水平極化波時，或者，當用垂直極化天線接收+45°極化或-45°極化波時，等等情況下，都要產(chǎn)生極化損失。用圓極化天線接收任一線極化波，或者，用線極化天線接收任一圓極化波，等等情況下，也必然發(fā)生極化損失------只能接收到來波的一半能量。當接收天線的極化方向與來波的極化方向完全正交時，例如用水平極化的接收天線接收垂直極化的來波，或用右旋圓極化的接收天線接收左旋圓極化的來波時，天線就完全接收不到來波的能量，這種情況下極化損失為最大，稱極化完全隔離。我國移動通信系統(tǒng)基站天線技術條件要求：定向±45o雙極化天線隔離度≥28dB

64極化隔離

理想的極化完全隔離是沒有的。饋送到一種極化的天線中去的信號多少總會有則一點點在另外一種極化的天線中出現(xiàn)。例如下圖所示的雙極化天線中，設輸入垂直極化天線的功率為10W，結果在水平極化天線的輸出端測得的輸出功率為10mW。65交調分量：就是兩個或多個載波頻率混頻后產(chǎn)生的新的頻率分量，起因系統(tǒng)內的各種非線性。交調現(xiàn)象：就是由頻帶外的兩個或多個載波頻率混頻后落在頻帶內的新的頻率分量，造成系統(tǒng)性能下降的現(xiàn)象。在所有交調產(chǎn)物中，三階交調電平最大，因此，工程上最關心三階交調。在收發(fā)共用天線系統(tǒng)中，三階交調是一個非常重要的指標。

14、三階交調概念6667我國移動通信系統(tǒng)基站天線技術條件要求：三階交調信號≤-107dBm。6815、機械結構要求69三、幾種典型天線介紹701、板狀天線無論是GSM還是CDMA，板狀天線是用得最為普遍的一類極為重要的基站天線。這種天線的優(yōu)點是：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、密封性能可靠以與使用壽命長。板狀天線也常常被用作為直放站的用戶天線，根據(jù)作用扇形區(qū)的范圍大小，應選擇相應的天線類型。幾種典型天線介紹71基站板狀天線基本技術指標頻率范圍824-960MHz頻帶寬度70MHz增益14~17dBi極化垂直標稱阻抗50Ohm電壓駐波比≤1.4前后比>25dB下傾角（可調）3~8°半功率波束寬度水平面60°~120°垂直面16°~8°垂直面上旁瓣抑制<-12dB互調≤110dBm72板狀天線高增益的形成

單個半波振子垂直面方向圖增益為G=2.15dB兩個半波振子垂直面方向圖增益為G=5.15dB四個半波振子垂直面方向圖增益為G=8.15dB單個半波振子兩個半波振子四個半波振子A.采用多個半波振子排成一個垂直放置的直線陣73兩個半波振子（帶反射板）垂直面方向圖兩個半波振子（帶反射板）水平面方向圖反射板

長度為L兩個半波振子反射板寬度為W兩個半波振子兩個半波振子（帶反射板）在垂直面上的配置兩個半波振子（帶反射板）在水平面上的配置B.在直線陣的一側加一塊反射板（以帶反射板的二半波振子垂直陣為例）增益為G=11~14dB74C.為提高板狀天線的增益，還可以進一步采用八個半波振子排陣

前面已指出，四個半波振子排成一個垂直放置的直線陣的增益約為8dB；一側加有一個反射板的四元式直線陣，即常規(guī)板狀天線，其增益約為14~17dB。一側加有一個反射板的八元式直線陣，即加長型板狀天線，其增益約為16~19dB.不言而喻，加長型板狀天線的長度，為常規(guī)板狀天線的一倍，達2.4m左右。75板狀天線使用的輻射單元76777879多陣元天線的饋電方式多陣元天線的饋電方式有串聯(lián)和并聯(lián)兩種。串聯(lián)和并聯(lián)呈現(xiàn)的輸入阻抗不同。印刷電路多采用串饋。802、八木天線

八木定向天線，具有增益較高、結構輕巧、架設方便、價格便宜等優(yōu)點。因此，它特別適用于點對點的通信，例如它是室內分布系統(tǒng)的室外接收天線的首選天線類型。

八木定向天線的單元數(shù)越多，其增益越高，通常采用

6~12單元的八木定向天線，其增益可達10~15dB

。

813、高增益柵狀拋物面天線

從性能價格比出發(fā)，人們常常選用柵狀拋物面天線作為直放站施主天線。由于拋物面具有良好的聚焦作用，所以拋物面天線集射能力強，直徑為1.5m的柵狀拋物面天線，在900兆頻段，其增益即可達G=20dB.

它特別適用于點對點的通信，例如它常常被選用為直放站的施主天線。拋物面采用柵狀結構，一是為了減輕天線的重量，二是為了減少風的阻力。拋物面天線一般都能給出不低于30dB的前后比，這也正是直放站系統(tǒng)防自激而對接收天線所提出的必須滿足的技術指標。824、室內吸頂天線

室內吸頂天線必須具有結構輕巧、外型美觀、安裝方便等優(yōu)點。現(xiàn)今市場上見到的室內吸頂天線，外形花色很多，但其內芯的購造幾乎都是一樣的。這種吸頂天線的內部結構，雖然尺寸很小，但由于是在天線寬帶理論的基礎上，借助計算機的輔助設計，以與使用網(wǎng)絡分析儀進行調試，所以能很好地滿足在非常寬的工作頻帶內的駐波比要求，按照國家標準，在很寬的頻帶內工作的天線其駐波比指標為VSWR≤2。當然，能達到VSWR≤1.5更好。順便指出，室內吸頂天線屬于低增益天線,一般為G=2dB。

83室內吸頂天線845、室內壁掛天線

室內壁掛天線同樣必須具有結構輕巧、外型美觀、安裝方便等優(yōu)點。現(xiàn)今市場上見到的室內吸頂天線，外形花色很多，但其內芯的購造幾乎也都是一樣的。這種壁掛天線的內部結構，屬于空氣介質型微帶天線。由于采用了展寬天線頻寬的輔助結構，借助計算機的輔助設計，以與使用網(wǎng)絡分析儀進行調試，所以能較好地滿足了工作寬頻帶的要求。順便指出，室內壁掛天線具有一定的增益，約為G=7dB。

85室內壁掛天線806~2170VSWR<1.4824~2300VSWR<1.41710~2500VSWR<1.486目前GSM和CDMA移動通信使用的頻段為：

GSM：890~960MHz，1710~1880MHzCDMA:806~896MHz806~960MHz頻率范圍屬超短波范圍；1710~1880MHz頻率范圍屬微波范圍。電波的頻率不同，或者說波長不同，其傳播特點也不完全相同。四、電波傳播的幾個基本概念

871、通信方程式

88計算實例

89計算實例當S=2000米時，手機天線與主波束的夾角θ’=arctg(40/2000)=1.1o，可認為手機天線處于主波束寬度內，可算出手機天線處照射的功率為：Pr=-38.5dBm–Lo理想條件下Lo≈0，則手機信號Pr(dBm)＞-70dBm，即信號很好。當S=S’時，手機天線與主波束夾角θ’正處于天線波束零點，此時手機天線處照射功率為0；同樣當手機處于S=S’’時，也收不到信號，這就是所謂塔下“黑”現(xiàn)象。90極限直視距離超短波特別是微波，頻率很高，波長很短，它的地表面波衰減很快，因此不能依靠地表面波作較遠距離的傳播。超短波特別是微波，主要是由空間波來傳播的。簡單地說，空間波是在空間范圍內沿直線方向傳播的波。顯然，由于地球的曲率使空間波傳播存在一個極限直視距離Rmax。在最遠直視距離之內的區(qū)域，習慣上稱為照明區(qū)；極限直視距離Rmax以外的區(qū)域，則稱為陰影區(qū)。不言而語，利用超短波、微波進行通信時，接收點應落在發(fā)射天線極限直視距離Rmax內。受地球曲率半徑的影響，極限直視距離Rmax和發(fā)射天線與接收天線的高度HT

與HR間的關系為：

Rmax

＝3.57{√HT(m)

+√HR(m)}(km)RTRTRR接收天線高HR

發(fā)射天線高HT

考慮到大氣層對電波的折射作用，極限直視距離應修正為

Rmax

＝4.12{√HT(m)

+√HR(m)}(km)

由于電磁波的頻率遠低于光波的頻率，電波傳播的有效直視距離Re約為極限直視距離Rmax的70%，即Re

=0.7Rmax.

例如，HT與HR分別為49m和1.7m，則有效直視距離為Re=24km.2、超短波和微波的傳播視距91

在超短波、微波波段，電波在傳播過程中還會遇到障礙物(例如樓房、高大建筑物或山丘等)對電波產(chǎn)生反射。因此，到達接收天線的還有多種反射波（廣意地說，地面反射波也應包括在內），這種現(xiàn)象叫為多徑傳播。由于多徑傳輸，使得信號場強的空間分布變得相當復雜，波動很大，有的地方信號場強增強，有的地方信號場強減弱；也由于多徑傳輸?shù)挠绊懀€會使電波的極化方向發(fā)生變化。另外，不同的障礙物對電波的反射能力也不同。例如：鋼筋水泥建筑物對超短波、微波的反射能力比磚墻強。我們應盡量克服多徑傳輸效應的負面影響，這也正是在通信質量要求較高的通信網(wǎng)中，人們常常采用空間分集技術或極化分集技術的緣由。由大型建筑物和山川起伏遮擋，森林散射引起的衰落幅度很大，超過100dB，也較為穩(wěn)定，叫陰影衰落（shadowfading），或慢衰落(slowfading)，或大尺度衰落。這種衰落必須靠直放站和網(wǎng)絡優(yōu)化來解決。在實際環(huán)境中，到達接收機端的信號往往是多個多路徑信號的合成，這些多路徑信號一般是不相關的，且幅度和相位隨機變化，造成合成信號在幅度上快速波動。這種波動通常在20～40dB之間，叫小尺度衰落。服從瑞利分布，也叫瑞利衰落。3、電波的多徑傳播9293

在傳播途徑中遇到大障礙物時，電波會繞過障礙物向前傳播，這種現(xiàn)象叫做電波的繞射。超短波、微波的頻率較高，波長短，繞射能力弱，在高大建筑物后面信號強度小，形成所謂的“陰影區(qū)”。信號質量受到影響的程度，不僅和建筑物的高度有關，和接收天線與建筑物之間的距離有關，還和頻率有關。例如有一個建筑物，其高度為10米，在建筑物后面距離200米處，接收的信號質量幾乎不受影響，但在100米處，接收信號場強比無建筑物時明顯減弱。注意，誠如上面所說過的那樣，減弱程度還與信號頻率有關，對于216～223兆赫的射頻信號，接收信號場強比無建筑物時低16dB，對于670兆赫的射頻信號，接收信號場強比無建筑物時低20dB.如果建筑物高度增加到50米時，則在距建筑物1000米以內，接收信號的場強都將受到影響而減弱。也就是說，頻率越高、建筑物越高、接收天線與建筑物越近，信號強度與通信質量受影響程度越大；相反，頻率越低，建筑物越矮、接收天線與建筑物越遠，影響越小。因此，選擇基站場地以與架設天線時，一定要考慮到繞射傳播可能產(chǎn)生的各種不利影響，注意到對繞射傳播起影響的各種因素。

4、電波的繞射傳播945、蜂窩移動通訊對天線的要求95基站天線的要求96979899100網(wǎng)絡優(yōu)化中的天線1011、網(wǎng)絡優(yōu)化的概念無線網(wǎng)絡優(yōu)化是指按照一定的準則對通信網(wǎng)絡的規(guī)劃、設計進行合理的調整，使網(wǎng)絡運行更加可靠經(jīng)濟，網(wǎng)絡服務質量優(yōu)良、無線資源利用率較高，這是對用戶與營運商都是十分重要的。網(wǎng)絡服務的質量ITU-T（國際電信聯(lián)盟遠程通信標準化組）建議E?800對服務的質量劃分為六項，內容如下：六項服務中與網(wǎng)絡優(yōu)化有關的服務能力有三項：業(yè)務接入能力。即在用戶請求時在一定的容量限制和其他給定條件內，得到業(yè)務的能力，在移動通信中該項性能可看作呼損問題。

業(yè)務保持能力。即在一經(jīng)接通后就能在給定的時間及條件下，保持通信的能力，通常又稱掉話問題。業(yè)務完善能力。即在通信中保證通話質量、防止干擾的問題。1022、網(wǎng)絡優(yōu)化的主要內容按照前面所說到的服務能力要求可歸結出網(wǎng)絡優(yōu)化的主要內容為：力爭作到網(wǎng)絡的無縫隙覆蓋至少達到90%，覆蓋區(qū)無盲區(qū)，同時保證照射區(qū)內達到最低接收電平；無線資源的合理配置，提高頻率的復用系數(shù)，擴大網(wǎng)絡的容量；減少干擾，降低掉話率，提高切換成功率。上述三項內容集中起來就是網(wǎng)絡容量與網(wǎng)絡覆蓋兩個方面問題。這些都與基站天線參數(shù)的正確選擇與調整密切相關。1033、網(wǎng)絡優(yōu)化中天線的作用（1）抗衰落方式：我們都很熟悉在移動通信中由于多徑傳輸使信號產(chǎn)生快衰落，衰落電平變化幅度可達30dB，每秒鐘近20次，這顯然是嚴重的干擾。目前解決多徑干涉引起的快衰落主要依靠天線的空間分集與極化分集；第三代移動通信中利用Rake接收機技術與智能天線可以更有效的解決多徑傳輸引起的信號快衰落效應。天線的選取：為了達到無縫隙覆蓋，同時減少小區(qū)間的相互干擾，正確選擇基站天線是十分重要的。目前對于三扇區(qū)在話務量密集地區(qū)通常選用半功率波束寬度為65o的雙極化定向天線；對于話務量不大，主要考慮覆蓋面積大的要求，此時基站間距大，則可用全向天線。1043、網(wǎng)絡優(yōu)化中天線的作用（2）下傾角的調整：對高話務量區(qū)也可通過