摩比TD-LTE天线产品

电子工程师 2017-12-07 1170

RF/无线

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描述

摩比天线作为国内天线行业的领军企业之一，其TD-SCDMA智能天线产品大规模的应用到国内的TD网络建设中，对TD-S网络的普及应用贡献着自己的力量， TD-LTE作为TD-SCDMA的网络的演进方向，凭借其先进的技术特性，正在成为未来网络建设的主力。在这样的大背景下，摩比公司也义不容辞的推出了多款TD-LTE天线产品，助力TD-LTE产业发展。

1. 常规TD-LTE智能天线

之前的TD智能天线大部分只能支持TD-SCDMA网络的F（1880~1920MHz）频段及A（2010~2025MHz）频段，要向上拓展到支持LTE的D频段（2500~2690MHz）必须要宽带智能天线才能实现。目前宽带TD-LTE智能天线的实现主要基于以下四项技术，超宽带辐射单元技术，超宽带馈电网络技术、超宽带辐射边界技术、超宽带校准网络技术。

超宽带辐射单元：通过构造一体化化压铸振子将传统的一维的线型对称振子变成超宽带的二维面型对称振子，同时使用多级匹配技术将辐射单元的工作带宽拓宽到40%以上，从而实现从1880~2700MHz的工作频率，全面支持F、A及D频段。

超宽带馈电技术：采用先进的纯PCB型馈电网络可以自由的构造阻抗匹配级数从而实现近乎理想带宽的网络设计，同时PCB馈电网络的幅相设计相对自由，非常有利于天线的E面赋型设计，

超宽带辐射边界技术：传统的线条型辐射边界对于窄带的方向图辐射效果还算保证，但是对于超宽带的辐射方向图并不能保证，基于此采用渐变的高阶指数函数辐射边界理论上可以匹配50%带宽的辐射边界。

摩比的TD-LTE常规智能天线是基于以上四种关键技术开发的智能天线，其辐射特性在行业内处于领先水平，目前已经规模的应用于中国移动TD-LTE实验网一期的建设中。

2. 小型化TD-LTE天线

从2G到3G再到4G网络，经历了一波又一波的建设高潮，各种基站已经非常拥挤，建站的建设变得更加困难，同时对于基站确定后相应的天面安装空间也就限定，满载后再想新加天线基本变的几乎不可能。城市居民的环保意识日益增强，对于电磁环境的要求也日益提高，“大面子”、“高辐射”已经成为一种定式思维。对于上述两个日益突出的矛盾，天线的小型化、高度集成化，伪装化已经成为一种必然的选择。

实现TD-LTE小型化的关键就是辐射单元的小型化技术，对于辐射单元不仅要考虑超宽带工作频率，还要考虑辐射单元的结构形态，这就要求必须采用振子片连接技术及馈电自消技术，这样可以克服以前必须要求馈电座高度四分之一波长限制，从而实现八分之一甚至更矮的馈电高度情况下实现普通超宽带对称振子的辐射特性。同时也可以进行介质加载来实现辐射单元的小型化，我们知道辐射单元尺寸直接决定于单元的电长度，而不同介质对于特定频率的电磁相应是不同的，采用介质的介电常数越高，固定电长度对应的物理尺寸就越小，基于此技术通过特殊的结构设计对于辐射单元进行一定的介质加载就能实现振子小型化的目的。

摩比小型化TD-LTE天线产品给予上述介技术，服了传统串通TD天线高、厚、重的缺点，长度降低近40%，重量更是降低50%以上，经网络使用验证，其性能与传统TD-LTE天线相比没有明显差异，在保证网络性能的同时，大幅度降低了工程建设成本，降低了物业施工协调难度及民众恐慌心理，特别适用于城市站点建设、美化站

图1 摩比小型化TD-LTE智能天线

图2摩比小型化TD-LTE双通道天线产品

3. TD-LTE及TD-SCDMA内置合路器天线

TD-LTE和TD-SCDMA内置合路器天线是目前实现TDD系统3G和4G网络共天线的主要解决方案之一，该天线在常规的TD-LTE宽带智能天线的馈电网络之后加入低损耗的PCB合路器，从而将其内置于天线内，同时在合路器输出端分别设计两块独立的校准网络，最后通过2个5芯及2个4芯共4个集束型接头输出，这样只需要4根集束型馈缆便可连接RRU设备，从而克服了外置合路方式的建设困难，馈缆繁多、成本高昂的缺点。

图3 摩比TD-LTE及TD-SCDMA内置合路器天线

图4 摩比TD-LTE及TD-SCDMA内置合路器天线与RRU连接示意图

4．TD-LTE及TD-SCDMA独立电调智能天线

常规的TD-LTE及TD-SCDMA内置合路器天线安装固定后，对于两种网络其电子倾角是一样的，若针对一种网络进行优化调节的话，另外一种网络也会同时发生变化，这样对于两种网络的独立优化是不可能实现的。针对此矛盾，摩比公司开发出了独立电调技术，其可以实现TD-S和TD-L两种网络的电子下倾角独立调节，从而极大的方便TDD 3G 及4G网络的规划及优化。

摩比的TD-LTE及TD-SCDMA独立电调天线，通过在每个辐射单元端都加载一个低损合路器，将一个超宽带辐射单元“切割”成分支持TD-S和TD-L的两个频段，然后再针对两个频段都分别设计各自独立的移相网络及独立的校准网络最后通过集束型接头输出。同时摩比的独立电调天线还集成了相位补偿机构及内置电机等多项扩展功能。

图5 TD-LTE及TD-SCDMA独立电调智能天线方案示意图

5. TDD及FDD多频多系统天线

在很长一段时间内2G、3G及4G网路将共同存在，如何解决基站资源紧张，天面资源紧张及基建困难等问题，多频多系统天线是公认的有效解决这些问题的方案之一，目前对于各家运营商都要考虑到是如何能够实现在保证GSM或者CDMA网络正常运转的同时能够支持TDD网络，更高阶着如何能够实现TDD-LTE和FDD-LTE多系统工作。

摩比公司针对此开发了CDMA800/GSM900/GSM1800+TD-LTE常规（电调可选）天线系列，对于多系统工作下提供完美的天线解决方案，该天线也采用集束型接头，对于天面的安装施工将带来极大的便利。

图6 TDD及FDD多频多系统天线

6 .TD-LTE室内分布天线

传统的室内分布天线包括吸顶天线及壁挂天线都采用单极化单路形式，如果要支持高速率的数据传输的LTE MIMO系统，必须采用空间分集的多路形式，这不仅增加了天线的使用数量同时也增加了工程施工难度，因而支持双极化的室内分布天线成为这一矛盾的主要解决方案。

摩比的双极化室内分布产品主要包括双极化全向吸顶天线和三极化室内壁挂天线。双极化全向吸顶天线采用垂直水平正交极化方式，其中垂直极化采用非对称超宽带双锥辐射单元、水平极化则采用创新性的宽带PCB喇叭辐射单元组阵激励，垂直与水平极化巧妙放置，再实现天线的小尺寸的同时保证覆盖效果。天线本身的双极化来实现双通道，从而实现对LTE MIMO的技术。

图7 可支持TD-LTE系统的室内分布天线

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