微波天線分類與基于點對點通信的高精度遠(yuǎn)場測試系統(tǒng)的介紹

　　與光纖通信相比，微波點對點通信有可移植性好、性價比高、不涉及土地產(chǎn)權(quán)等眾多優(yōu)點。在很多國家，它們已經(jīng)成為基站間光纖連接的替代技術(shù)，例如在美國、英國，日本等國家，運(yùn)營商85%以上的基站回傳通信已經(jīng)采用微波通信。調(diào)查顯示全球微波天線年需求量以每年大概10%的速度增長。此外，商場、公園、車站等公共場所的無線寬頻接入的需求也越來越普遍，小基站已經(jīng)成為流行的解決方案，該類型通信系統(tǒng)的后端點對點回傳方案也可以采用微波天線，這些都給微波天線及外圍器件提供了很好的市場前景。本文談及的微波天線主要是指工作在4～86GHz頻段的無源天線。它們使通信系統(tǒng)在不需要電源模塊的情況下具備較高的動態(tài)范圍和實現(xiàn)寬帶模擬信道傳輸，屬于現(xiàn)代點對點無線通信系統(tǒng)中核心天饋部件。

　　在盡量少的空間內(nèi)布置盡可能多的微波天線就需要對天線與天線之間的互擾提出非常嚴(yán)格的要求，同時對測試系統(tǒng)的精度和動態(tài)范圍提出了很高的要求。大體上說，衡量這種互擾的主要天線參數(shù)有前后比，旁瓣和方向圖。本文重點介紹了廣東通宇通訊股份有限公司的高精度微波天線遠(yuǎn)場測試系統(tǒng)，并以Eband ETSI Class4 天線為列給出了一些測試結(jié)果。

　　2、微波天線分類 Microwave Antennas Classifications

　　微波天線可以從多個角度分類，一般業(yè)界有以下幾種分類方式。

　　2.1 按照頻率和口徑分類 According to Frequency and dimension

　　微波天線最常見也是普遍被業(yè)界認(rèn)可的分類方式是頻段和天線直徑，天線生產(chǎn)廠家也基本以此來定義各自的產(chǎn)品編碼。表1是各個頻率的頻帶定義，表2是通宇通訊股份有限公司已經(jīng)研發(fā)成功并可以大批量供貨的產(chǎn)品頻段和尺寸對應(yīng)表格，值得提的是，雖然微波天線覆蓋4－86GHz，大口徑天線并非全頻段覆蓋，這主要是因為大口徑天線一般用于遠(yuǎn)距離的微波傳輸，隨著頻率增高空間損耗變的難以體現(xiàn)大口徑高增益的優(yōu)勢，另外頻率越高波束寬度越窄，太高頻率的大口徑天線也會使得鏈路對調(diào)成為問題。另外，傳統(tǒng)微波天線大概有10％左右的帶寬，通宇通訊已陸續(xù)推出的20％的寬頻天線，包括5W， 6W， 7W， 10W， 23W 和27W。

　　表1 微波天線頻率

　　表2 天線按頻段和口徑分類列表

　　2.2 按照極化分類 According to Polarization

　　極化是電磁場的一大特性，在通信信道中采用正交的極化信號使得在頻帶不變的情況下信道容量增倍。目前點對點微波通信系統(tǒng)按照極化分為單極化，雙極化2種，其中前兩種相對成熟，圖1和圖2分別是通宇公司生產(chǎn)的兩款單極化和雙極化微波天線產(chǎn)品。