Антенные системы базовых станций сотовой связи третьего поколения

• Автор: Тей, За У
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 108 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 АНТЕННЫ БАЗОВЫХ СТАНЦИЙ СИСТЕМ СОТОВОЙ СВЯЗИ
1.1 Антенные решетки базовых станций сотовой связи первого и второго поколения
1.2 Антенные решетки базовых станций сотовой связи третьего поколения
1.3 Смарт антенны
1.4 М1МО антенны
1.5 Конструкции и характеристики антенн базовых станций сотовой связи, применяемых на практике
1.6 Выводы
2 РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ШИРОКОПОЛОСНЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ АНТЕННОЙ
СИСТЕМЫ БАЗОВОЙ СТАНЦИИ СОТОВОЙ СВЯЗИ
2.1 Выбор типа излучателя
2.2 Методы моделирования и расчета излучателей на основе симметричных щелевых линий
2.3 Применение численных электродинамических методов для исследования характеристик направленности излучателя Вивальди с постоянной зоной покрытия в горизонтальной плоскости
2.4 Построение излучателя для базовой станции третьего поколения с сектором обзора 906°
2.5 Построение излучателя для базовой станции третьего поколения с сектором обзора 606°
2.6 Построение излучателя для базовой станции третьего

поколения с сектором обзора 456°
2.7. Приближенные методы расчета антенн на основе
симметричных щелевых линий
2.8 Выводы
3 ПОСТРОЕНИЕ АНТЕННОЙ СИСТЕМЫ БАЗОВОЙ' 78 СТАНЦИИ СОТОВОЙ СВЯЗИ
3.1. Обоснование выбора формы диаграммы направленности 78 антенной системы базовой станции сотовой связи
3.2.Методы синтеза ДН антенной системы
3.3 .Сравнение методов синтеза антенной решетки по заданной 81 диаграмме направленности
3.4. Упрощенная аппроксимация
3.5.Выводы
4 ПОСТРОЕНИЕ АНТЕННО-ФИДЕРНОЙ СИСТЕМЫ 86 БАЗОВОЙ СТАНЦИИ СОТОВОЙ СВЯЗИ ТРЕТЬЕГО ПОКОЛЕНИЯ
4.1. Требования к ДН станции в вертикальной плоскости
4.2.Упрощенный вариант АФУ базовой станции сотовой связи 87 третьего поколения.
4.3 Антенно-фидерная система базовой станции сотовой связи 90 третьего поколения с обработкой сигнала.
4.4. Выводы
Заключение
Литература
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы диссертации
В настоящее время появилось большое количество различных систем подвижной связи: сотовые системы для автомобилистов, системы
персонального вызова, системы безшнурового телефона для локального использования. Поэтому возникла необходимость создания универсальной системы подвижной связи (UMTS) или 3G. В отличии от системы первого поколения (1G), рассчитанной на облуживание национальных границ и использующей аналоговую частотную модуляцию для передачи речи и системы второго поколения (2G), спроектированной с учетом роуминга и использующей цифровые устройства с программным управлением, универсальная система подвижной связи позволяет абоненту пользоваться услугами связи в неограниченной области пространства и иметь доступ к ним с помощью любого терминала на основе присвоенного ему персонального номера. Система подвижной связи третьего поколения 3G может включать в себя микроячейки для пешеходов, с радиусом обслуживания до 1 км, макроячейки для автомобилистов - до нескольких десятков км и гиперячейки до сотен и тысяч км для морских речных и воздушных судов, обслуживаемых спутниковой составляющей системы. Качественные характеристики универсальной системы подвижной связи третьего поколения в значительной степени определяются антенными устройствами базовых станций.
Необходимость существенного расширения функциональных возможностей систем подвижной связи диктует требования к характеристикам антенн. Этим и обусловлен поиск путей создания антенных систем базовых станций сотовой связи, отвечающим требованиям стандарта 3G. Цифровые универсальные системы подвижной связи должны поддерживать высокую скорость передачи данных (до 2 Мбит/с), быстрый доступ к сети Internet, возможность проведения видеоконференций.
Рис. 17. многолучевая приемопередающая антенна.
Изменение параметров ДН антенной решетки осуществляется посредством установки заданных фаз на фазовращателях антенны. Фазовые распределения хранятся в энергонезависимой памяти системы управления антенной. Управление антенной может осуществляться с внешнего компьютера или из удаленного офиса через модем.
В статье [26] представлены результаты исследований многолучевых антенн с обработкой сигналов для базовых станций мобильных систем радиосвязи. Рассмотрено применение адаптивных антенных решеток для увеличения пропускной способности каналов сотовой радиотелефонии при множественном доступе и с кодовым разделением каналов.
В целом развитие систем сотовой связи в России, конечно, будет проходить по известному сценарию 2,5G - 3G - LTE - “IMP-Advance”. Но именно на этом пути надежды операторов в значительной степени связаны с развитием инфраструктуры и топологии сотовой связи, реализацией функций сети сотовой связи на основе использования ресурсов других действующих систем (например, GLONASS, GPS), с переносом части функций сети на мобильную станцию, использованием новых видов сетевых элементов в радиоподсистемах в целях значительной экономии затрат на при строительстве, развитии и эксплуатации сетей сотовой связи.