多角度看基站天線的發(fā)展

標(biāo)簽：TD-SCDMA  基站天線

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)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。