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领读笔记《LTE教程：原理与实现》5.2 5.2  波束赋形：提升信号强度 167 5.2.1  提升信号强度的方法 167 5.2.2  提升天线增益的原理 168 5.2.3  提升天线增益的方式 169 5.2.4  多振子天线的波束 170 5.2.5  多振子天线的挑战 170 5.2.6  进一步提升天线的增益 171 5.2.7  垂直面的赋形 172 5.2.8  水平面的赋形 173 5.2.9  波束赋形的发展 174 5.2.10  小结 174

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5.2.1  提升信号强度的方法 文中提到提升信号强度三个方法： 1、提升发射功率：发射功率每提升 10 W，意味着功放的功耗就再增加 100 W，带来功放的体积、重量、散热条件、成本的改变，是不可承受之重；而且会带来额外的干扰，目前LTE终端的最大发射功率是200mW 2、减小距离：减少基站与终端的距离，意味着覆盖同样面积的区域，需要部署更多的基站 3、提高天线增益：这是比较靠谱可行的方法，天线增益每提升1dB，接收信号的强度也就提升了1dB

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5.2.2  提升天线增益的原理 天线是将传输线中的电磁能量有效地转化成自由空间的电磁波能量或将空间电磁波有效地转化成传输线中的电磁能的设备，而天线增益是指天线将发射功率往某一指定方向集中辐射的能力 提升天线的增益原理→半波振子并联，这是天线组成的最基本结构单位，由一对四分之一波长的导体组成，一共是二分之一波长，这就是半波振子天线的由来 扩展：dBm 用于表达功率的绝对值；dBi和dBd均用于表达功率增益，两者都是一个相对值，只是其参考的基准不一样。dBi的参考基准为全方向性天线，dBd的参考基准为偶极子。因此两者的值略有不同，同一增益用dBi表示要比用dBd表示大2.15；dB用于表征功率的相对比值 dBi和dBd是功率增益的单位，两者都是相对值，但参考基准不一样。dBi的参考基准为全方向性天线；dBd的参考基准为偶极子。一般认为dBi和dBd表示同一个增益，用dBi表示的值比用dBd表示的值要大2.15。（即 dBi=dBd+2.15）。G(dBi)=10lgGi G(dBd)=10lgGd；dB是个比值不能用于衡量天线的增益。 [此贴子已经被作者于2019-07-07 13:52:54编辑过]

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5.2.3  提升天线增益的方式 提升天线增益的方式，即把多对半波振子并联，譬如半波振子数量从一对增加到两对，天线增益将增加1倍，从2.15dBi变成了5.15dBi，增加了3dB；而提高天线增益对于小区边界的用户信号改善是比较明显

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5.2.4  多振子天线的波束 增加振子的数量后，除了提高天线的增益外，还会改变天线的方向图，半波振子数量越多，天线的垂直半功率角越小 我很喜欢“能量守恒”的说法，即高增益天线实现的信号强度的增加并不是全面的增加，而是让有的地方增强，有的地方减弱，改变信号强度的分布这就所谓的波束赋形，而这一波束赋形带来的好处是减少干扰

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5.2.5  多振子天线的挑战 天线阵子越多，天线的长度越长，而太长的天线会影响施工量和安装的稳定性，所以很多天线阵子呈45度排列，可以缩减为原来长度的70%。更多天线阵子可以提升天线的增益

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5.2.6  进一步提升天线的增益 一种是多组天线：我一直觉得TDS的天线怎么会比GSM天线大那么多，后来才知道是它的赋型增益是因为天线阵子多的原因，才导致天线宽度变大了，如果天线宽度扩充4倍，天线增益亦增加4倍，即6dB 像TDS天线下面有8根馈线，原因是里面有8根天线，每根都可独立运行，这样为赋形提供了很大好处 另外一种是阵列天线：这种天线我的理解是全向天线，就是小灵通天线，这天线的缺点有：相比扇区化3个小区，这种1个小区的容量是比较小

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5.2.7  垂直面的赋形 垂直面的赋形，即改变天线波束的垂直下倾角，有两种方法：一种是机械下倾角，一种是电子下倾角；但是机械下倾角容易造成波束的变形，建议优先采用电子下倾角

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5.2.8  水平面的赋形 控制水平波瓣——异组移相器，基于多根多组天线，例如定向天线的主波瓣通常是65°，切割成多个主波瓣后，每个主波瓣只有10°左右，但是覆盖的范围远大于单个主波瓣，这样的好处是既增强覆盖，又减少干扰

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5.2.9波束赋形的发展 天线技术的热门发展方向是小型化、主动式天线，这与军事上的相控阵雷达是有关系的