KUM700 HF/SSB 270000-P海、陸基中頻/高頻天線 丹麥AC Antennas
有源天線內(nèi)部集成了接收天線模塊、低噪聲放大模塊、電源供給模塊。而無(wú)源天線它一般只包括接收天線模塊。有源天線是由固定的低壓穩(wěn)壓電源供電。有源天線中的有源器件可以工作在線性和非線性兩種情況,互易原理適用于前者,而不適用于后者。
基本定義
只含金屬和介質(zhì)的一般天線中如果還含有晶體三極管、隧道二極管、變?nèi)荻O管等有源器件,就成為有源天線。它能改善電小天線的性能。有源天線中的有源器件可以直接裝入天線,也可以使天線和放大器連接而組成一個(gè)天線系統(tǒng)。普通天線配以有源器件,可以改善電小天線的阻抗,展寬頻帶,改善系統(tǒng)的噪聲特性等,所以有源天線有助于實(shí)現(xiàn)天線小型化。
有源天線內(nèi)部集成了接收天線模塊、低噪聲放大模塊、電源供給模塊。它是由固定的低壓穩(wěn)壓電源供電。有源天線中的有源器件可以工作在線性和非線性兩種情況,互易原理適用于前者,而不適用于后者。
原理結(jié)構(gòu)
在有源天線結(jié)構(gòu)中,每一個(gè)天線陣子的背后直接連接分布式的微型收發(fā)單元(micro-radio),包括數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換器、放大器(PA)低噪放(LNA)和雙工器(duplexer),所有的微型收發(fā)單元由數(shù)字信號(hào)處理模塊(digital signal processing,DSP)控制,實(shí)現(xiàn)同步功能和數(shù)字波束賦形功能,Optical(common public radio interface,CPRI)接口用于連接基帶處理單元(base band unit,BBU),實(shí)現(xiàn)I/Q數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳送。圖冊(cè)中圖1是一個(gè)典型的支持2×2 MIMO(2收2發(fā))的有源 陣列天線結(jié)構(gòu)圖。有源天線內(nèi)部的射頻部件與傳統(tǒng)的射頻拉遠(yuǎn)模塊(remote radio unit,RRU)相比,主要的區(qū)別在于使用了大量的分布式、小型化、高集成度、低功耗的RoC(radioon chip)、雙工器和小功放。這種結(jié)構(gòu)的有源天線能夠進(jìn)一步減少饋線連接的功率損耗,可使系統(tǒng)具有更 高的信噪比、更好的阻抗匹配以及更寬的頻帶 [1]。典型有源天線結(jié)構(gòu)如圖冊(cè)中圖
實(shí)際應(yīng)用
移動(dòng)通信系統(tǒng)中的有源天線是將基站的射頻部分集成到天線內(nèi)部,采用多通道的射頻和天線陣子配合,實(shí)現(xiàn)空間波束賦形,完成射頻信號(hào)的收發(fā)。每個(gè)有源單元除了作為輻射/接收單元,輻射/接收電磁信號(hào)之外,還作為電路的一部分,具有諧振、濾波、功率放大等作用
技術(shù)優(yōu)勢(shì)
通常有源陣列天線是由多個(gè)分布式收發(fā)單元和輻射模塊組成,每個(gè)輻射模塊的頻率、幅度、相位可控,能形成單個(gè)或多個(gè)波束,并可控制波束指向及波束重構(gòu),以實(shí)現(xiàn)大角度范圍內(nèi)的靈活掃描。與傳統(tǒng)的無(wú)源天線系統(tǒng)相比,有源天線系統(tǒng)具有諸多技術(shù)優(yōu)勢(shì) [2]。
1.集成度高,天面要求低,便于快速安裝。圖冊(cè)中圖2是基站架構(gòu)演進(jìn)趨勢(shì)圖,從中可以看出,與當(dāng)前使用RRH(remote radio head)的分布式基站相比,有源天線基站將射頻單元集成于天線內(nèi)部,節(jié)省了RRH的安裝空間,大大降低了對(duì)天面資源的要求,高度集成產(chǎn)品更容易安裝和替換,節(jié)省工程時(shí)間和人力成本。同時(shí),射頻單元內(nèi)置于天線內(nèi)部,實(shí)現(xiàn)零饋線、 ,節(jié)省饋線的投資以及饋線損耗對(duì)性能的影響,提升機(jī)頂輸出功率和接收機(jī)的靈敏度,對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能的改善大有益處。
2.具有一定的自我修復(fù)(self-healing)能力有源天線使用分布式多通路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),具有冗余備份功能,某些陣子的失效不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)扇區(qū)失去服務(wù)功能,當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到某些陣子損壞后,會(huì)通過(guò)調(diào)整剩余陣子的幅度和相位來(lái)補(bǔ)償增益損失,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償功能,大大提高了系統(tǒng)的可靠性。自我修復(fù)能力如圖冊(cè)中圖3 所示,當(dāng)某個(gè)陣子失效后,如果不作補(bǔ)償,天線方向圖與之前相比有一定的偏離和增益損失,經(jīng)過(guò)補(bǔ)償之后,天線方向圖有明顯改善,當(dāng)然,系統(tǒng)的有效全向輻射功率 (effective isotropicradiated power,EIRP)和接收信號(hào)水平有一定的損 失,是不能 補(bǔ)償?shù)摹?/span>
3.靈活多樣的電子下傾技術(shù)使系統(tǒng)覆蓋和容量有明顯提升由于有源天線每個(gè)陣子都有獨(dú)立的收發(fā)單元 ,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)信號(hào)幅度和相位的單獨(dú)控制,具有靈活多樣的電子下傾功能,不同的載波 采用不同的下傾角、上下行獨(dú)立下傾角、垂直多扇區(qū)等,仿真結(jié)果表明,這些技術(shù)便于實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,使系統(tǒng)覆蓋和容量有明顯提升。
4.節(jié)能環(huán)保。有源天線將射頻緊密集成到天線中,沒(méi)有了饋線的損耗,在保證相同輸出功率的情況下,功耗更小,基站的射頻部分置于塔上自然散熱,可以大大減少機(jī)房?jī)?nèi)空調(diào)的使用,有效降低了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的能耗,同時(shí)有源天線簡(jiǎn)潔好看,視覺(jué)效果佳,起到了節(jié)能環(huán)保的作用
KUM850
KUM850-1/-2
KUM803 HF/SSB 280300-T海、陸基中頻/高頻天線
KUM803-1/-2
KUM803DM
KUM600 HF/SSB 260000-P
KUM600-1/-2
KUM601
KUM603 HF/SSB 260300-P海、陸基中頻/高頻天線
KUM603-1/-2
KUM480
KUM481
KUM480-1/-2
KUM731
KUM950 HF/SSB 295000-P海洋和陸地的中頻/高頻天線。
KUM903 HF/SSB290300-T海、陸基中頻/高頻天線
KUM700HF/SSB 270000-P海、陸基中頻/高頻天線。
KUM121HF/SSB212100-T海、陸基中頻/高頻有源天線
KUM041HF/SSB204100-T海、陸基中頻/高頻有源天線。