全向和定向天线

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1、 内部公开天线对空间不同方向具有不同的辐射或接收能力，这就是天线的方向性。根据方向性的不同，天线有全向和定向两种。下面主要讲解一下它们之间的区别以及相关参数。 全向天线 ： 全向天线，即在水平方向图上表现为360都均匀辐射，也就是平常所说的无方向性，在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束，一般情况下波瓣宽度越小，增益越大。全向天线在通信系统中一般应用距离近，覆盖范围大，价格便宜。增益一般在9dB以下 。下图所示为全向天线的信号辐射图。 全向天线的辐射范围比较象一个苹果 定向天线 ： 定向天线，在在水平方向图上表现为一定角度范围辐射，也就是平常所说的有方向性，在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束，

2、同全向天线一样，波瓣宽度越小，增益越大。定向天线在通信系统中一般应用于通信距离远，覆盖范围小，目标密度大，频率利用率高。有通过反射板的定向天线，也有通过阵列合成而成（成本太高，特别相控阵天线，一个移相器有上千块，一个T/R组件大概上万），增益可达到20dB以上。在卫星通信中用到高增益螺旋天线。 我们也可以这样子来思考全向天线和定向天线之间的关系：全向天线会向四面八方发射信号，前后左右都可以接受到信号，定向天线就好像在天线后面罩一个碗壮的反射面，信号只能向前面传递，射向后面的信号被反射面挡住并反射到前方，加强了前面的信号强度。下图为定向天线的信号辐射图。 定向天线的主要辐射范围象个倒立的不太完整

3、的圆锥 通过上文我们能够形象的认识到什么是全向天线，什么是定向天线，那么在实际应用时该注意些什么呢？ 天线的选购 如果需要满足多个站点，并且这些站点是分布在AP的不同方向时，需要采用全向天线；如果集中在一个方向，建议采用定向天线；另外还要考虑天线的接头形式是否和AP匹配、天线的增益大小等是否符合您的需求； 天线的安装 对于室外天线，天线与无线AP之间需要增加防雷设备；定向天线要注意天线的正面朝向远端站点的方向；天线应该安装在尽可能高的位置，天线和站点之间尽可能满足视距（肉眼可见，中间避开障碍）。 附：TL-ANT2414A天线参数增益：14dBi （天线的重要参数，一般来说越大越好） 驻波比：

4、1.92 （反映发射能量是否能够有效传输到天线的参数，一般来说越接近于1越好） 输入阻抗：50 （现代产品一般都为50，一般不用担心匹配问题） 最大功率：1W （所能接收的最大的功率，关系不大） 接头形式：REVERSE SMA母座（倒置） （接头，注意是否匹配） 电缆长度：1米 （馈线长度） 波瓣宽度：水平和垂直方向均为60度 （电磁波辐射的角度，要认真比较是否满足您的现实环境，2409A和2406A的波瓣宽度：水平和垂直方向均为120度 ） 当计算机与无线AP或其他计算机相距较远时，随着信号的减弱，或者传输速率明显下降，或者根本无法实现与AP或其他计算机之间通讯，此时，就必须借助于无线天线

5、对所接收或发送的信号进行增益（放大）。 无线设备本身的天线都有一定距离的限制，当超出这个限制的距离，就要通过这些外接天线来增强无线信号，达到延伸传输距离的目的。这里面要涉及到两个概念： 1、频率范围 它是指天线工作的频段。这个参数决定了它适用于哪个无线标准的无线设备。比如802.11a标准的无线设备就需要频率范围在5GHz的天线来匹配，所以在购买天线时一定要认准这个参数对应相应的产品。 2、增益值 此参数表示天线功率放大倍数，数值越大表示信号的放大倍数就越大，也就是说当增益数值越大，信号越强，传输质量就越好。 分类 无线天线有多种类型，不过常见的有两种，一种是室内天线，优点是方便灵活，缺点是增

6、益小，传输距离短；一种是室外天线。室外天线的类型比较多，一种是锅状的定向天线，一种是棒状的全向天线，室外天线的优点是传输距离远，比较适合远距离传输。 室内无线天线 1、全向天线 室内全向天线适合于无线路由、AP这样的需要广泛覆盖信号的设备上，他可以将信号均匀分布在中心点周围360度全方位区域，适用于链接点距离较近，分布角度范围大，且数量较多的情况。全向天线 2、定向天线 室内定向天线适用于室内，它因为能量聚集能力最强，信号的方向指向性也极好。在使用的时候应该使得它的指向方向与接收设备的角度方位相当集中。定向天线 室外无线天线 1、全向天线 室外的全向天线也会将将信号均匀分布在中心点周围360度

7、全方位区域，要架在较高的地方，适用于链接点距离较近，分布角度范围大，且数量较多的情况。 2、定向天线 室外的定向天线的能量聚集能力最强，信号的方向指向性极好。同样因为是在室外，所以也应架在较高的地方。当远程链接点数量较少，或者角度方位相当集中时，采用定向天线是最为有效的方案。 3、扇面天线 扇面天线具有能量定向聚集功能，可以有效地进行水平180度、120度、90度范围内的覆盖，因此如果远程链接点在某一角度范围内比较集中时，可以采用扇面天线。扇面天线 4、组合天线 上述三种天线各具一定的特性，因此在实际项目中，经常会出现组合使用的情况，例如利用多幅扇面天线，或者扇面天线和定向天线相结合使用。组合

8、天线无线天线相当于一信号放大器，主要用来解决无线网络传输中因传输距离、环境影响等造成的信号衰减。OTSR在欧洲的成功应用(2004-09-15 13:49:54)无线技术已显著地改变了人们的生活方式。如今，第三代无线技术的发展使得这种改变更为深远。无线服务已不再限于语音和短信，可视电话、视频流、移动游戏使得娱乐无处不在，信息的获取变得随时随地；公司网络的安全访问使得移动办公、移动商务真正得以实现。今天，在欧洲已有超过30个的3G网络正式开通或试商用。当然，影响一个3G网络能否成功部署的因素很多，其中很重要一点就是怎样解决好网络覆盖质量和投资成本之间的关系。在3G网络建设初期，一般对网络容量的要

9、求并不高，但是网络的覆盖却会直接影响到用户的体验，成为用户评判网络质量最重要的标准之一，从而直接影响到移动运营商的品牌形象和用户的忠诚度。另一方面，网络建设初期的巨大投资也会直接影响到移动运营商的财务状况，因此怎样以较低的成本来建设一个有效覆盖、且容量可随用户数的增加而模块式平滑演进的3G网络，就成了移动运营商最为关心的问题之一。OTSR就是在这一背景下，北电网络基于其9年丰富的CDMA现网经验，为了节省、保护移动运营商的网络建设初期投资所提出的解决方案之一。OTSR与传统OMNI、STSR的比较一个基站传统的覆盖方式通常有两种：全向（OMNI）和定向（STSR）。传统的全向站（OMNI）采用

10、一个功率放大器，其天线为全向天线；而传统的定向站（STSR）采用三个功率放大器，其天线为定向天线。由于全向天线的增益要比定向天线低7dB左右，所以全向站（OMNI）的覆盖范围远小于定向站（STSR）（多达70%左右）。另一方面，定向站（STSR）需要三个功率放大器。不言而喻，其成本要大大高于全向站（OMNI）。我们知道，在网络设备投资中，基站占了很大的比重。而基站最昂贵的部件就是功率放大器。一个功率放大器的成本大约占到整个基站成本的15%左右。所以，怎样能扬传统的OMNI和STSR二者之长，且同时避二者之短，即在不降低覆盖范围的前提下，减少对功率放大器的投资，就成了关键所在。而这恰恰就是OTS

11、R的独到之处。所谓OTSR，就是Omni-directional Tx Sectorized Rx的缩写，即全向发射扇区接收。对于网络的最初部署来说，运营商可以采用配置一个PA（功率放大器）的基站，并使用标准扇区定向天线子系统。接收机将使用其6个端口来依次接收每条天线的接收信号。在传输端，PA将通过分离器由3个扇区中共享，如图1所示。 图1：OTSR标准配置 这种OTSR配置可以最大限度地降低在功率放大器方面的投资，同时由于同样采用定向天线（配合北电网络的45W高效率多载波功率放大器），其覆盖效果几乎等同于STSR，如图2所示：图2：OTSR与STSR的覆盖比较。左边为OTSR，右边为STSR

12、。随着用户的增加，当基站需要扩容时，只需拆除分离器，增加两个PA（功率放大器）就可将OTSR升级为STSR，如图3所示：图3：OTSR扩容到STSR由此可见，北电网络的OTSR解决方案不仅最大限度地降低和保护了运营商网络建设的初期投资，而且确保运营商的后期投资随容量需求而动，最大限度地减少了投资的浪费。OTSR在欧洲的成功在欧洲，随着3G网络建设的加速，移动运营商们面临着同样的问题：怎样满足甚至超过用户对网络覆盖的要求，同时最大限度地节省投资？德国规定，运营商必须在2003年底以前证明他们已为3G网络的开通与运营做好了充分准备，要求其3G网络的规模必须达到可为全国25%的人口，即2000万人，

13、提供服务。显而易见，这样大的规模对运营商来说意味着对网络设备的巨大投资，无论是核心网络设备，还是基站等无线接入网络设备。面对这样的压力（时间压力和资金压力），德国O2公司理所当然地希望以最经济有效的方案来实现这一目标。最终，O2选择了北电网络。因为北电网络的解决方案不仅可以帮助O2公司达到德国电信管理机构对市场就绪的要求，而且减少了其投资规模。这种解决方案就是北电网络WCDMA基站所特有的OTSR配置。如前所述，标准STSR配置的基站迫使运营商不得不为每个基站购买3个功率放大器，而OTSR配置使得运营商只需购买1个功率放大器，并且基站的覆盖效果并不逊于STSR，从而最大限度地降低了运营商对基站

14、的投资。 这也就是为什么德国O2公司选择了OTSR，选择了北电网络。在规定期限内，O2公司成功地以较低的初期投资部署了3G网络，并且避免了通常如此建设规模所导致的债务。另外，北电网络OTSR的输出功率要远高于大多数竞争产品，大约高出30%。由此带来的好处就是投资上的节省，第一年的节省就可高达30%。北电网络解决方案的价值不只仅限于此。当网络容量增加，需要将OTSR升级到STSR时，这一切只需通过添加两个额外的PA并拆除发送分离器就可实现。小区规划不需要改变，天线和其他硬件都不需要改变，包括走线。这种轻松简单的扩展能力本身就具有潜在的价值。比如说，在偏远地区，用户较少，不需要扩容，就可继续使用O

15、TSR。实际上，对于整个网络也是如此：按需扩容升级。而且，升级非常快速就可完成。这种即增即买(当用户增加网络需要扩容时，再购买所需设备)的方法使得运营商可以最为有效地利用资源，无论是网络初期的投资，还是就工程成本而言。如果没有必要升级，则不用做任何事情，不需要任何人力、物力和财力的投入。采用OTSR作为网络建设的起点与STSR相比，即使从长期来看，也会更节约总的投资。因为在有些情况下，OTSR就足够了，采用STSR便成了对投资的浪费。今天，德国O2公司的WCDMA网络已经开始试商用。北电网络的OTSR解决方案也得到了O2公司的充分肯定，正如其首席技术官所说：北电网络的OTSR配置为我们战胜挑战，实现目标做出了重要贡献：因为只需要更少的功率放大器，它使得我们从一开始就最大限度地减少了投资，同时还可以提供和STSR一样的覆盖。本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 第10页，共10页