5G天线介绍

一、天线原理及指标

1、天线的定义

1）半波振子

半波振子是天线的基本辐射单元，波长越长，天线半波振子越大

2、天线的辐射参数

1）辐射方向图

用来表述天线在空间各个方向上所具有的发射和接收电磁波的能力

2）辐射参数

增益、水平半功率波束宽度、垂直半功率波束宽度、波束下倾角、前后比、上旁瓣抑制、交叉极化比、极化一致性。

a）半功率波束宽度

在方向图主瓣范围内，相对最大辐射方向功率密度下降至一半时的角域宽度，也叫3dB波束宽度

水平面的半功率波束宽度叫水平面波束宽度

垂直面的半功率波束宽度叫垂直波束宽度

b）垂直面波束宽度 + 电子下倾角 ：决定了网络覆盖区中距离向性能的好坏

d）增益

在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率之比。

天线增益越高，能量越集中，波瓣越窄，增益越高，天线尺寸越大

天线相对于偶极子的增益用《dBd》表示，天线相对于全向辐射器的增益用《dBi》表示

0dBd = 2.15 dBi

e）前后比：抑制同频干扰或导致同频污染的指标

f）电压驻波比：馈线上一般同时存在入射波和反射波，在入射波和反射波相位相同的地方振幅相加最大，形成波腹；而在入射波和反射波相位相反的地方振幅相减为最小，形成波节，波腹与波节的电压幅度比称为电压驻波比。

当天线端口没有反射时，就是理想匹配，驻波比为1；当天线端口全反射时，驻波比无穷大。

二、5G天馈系统架构

Massive MIMO天线：

1）多波束，通过空分复用提升容量

2）3D-Beam Forming，实现多场景的覆盖要求，抑制用户间干扰，大幅提升单用户SINR

3）多通道上下行接收，最大化提升上下行增益