移动通信天线技术与工程应用

第1章 天线、线通信与电磁波

1.1 天线的基本概念

1.2 人类探索利用电磁波的历程

1.3 电磁波的基本特性

1.4 近场和远场

1.5 电磁辐射与电波传播

1.6 对称振子的辐射

1.7 电磁波的极化

1.7.1 极化匹配和失配

1.7.2 水平极化波的近地损耗

1.8 人体和物体的电波穿透损耗

1.8.1 使用喇叭天线的测量

1.8.2 使用水平面全向天线的测量

参考文献

第2章 天线的参数

2.1 天线工程中的量值单位

2.2 电路参数

2.2.1 电压驻波比

2.2.2 端口隔离度

2.2.3 功率容量

2.2.4 源互调

2.3 辐射参数

2.3.1 天线方向图

2.3.2 增益

2.3.3 波束宽度

2.3.4 前后抑制比

2.3.5 副瓣（旁瓣）抑制

2.3.6 零点填充

2.3.7 下倾

2.3.8 极化方式

2.3.9 交叉极化比

2.3.1 0其他辐射参数

2.4 智能天线的特殊参数

2.5 其他天线参数

2.6 移动通信天线的参数要求

2.6.1 普通室外基站天线参数要求

2.6.2 TD-SCDMA智能天线参数要求

2.6.3 室内分布系统天线参数要求

2.7 覆盖场景与天线参数

2.7.1 市区基站天线选择

2.7.2 农村基站天线选择

2.7.3 郊区基站天线选择

2.7.4 公路覆盖基站天线选择

2.7.5 山区覆盖基站天线选择

2.7.6 近海覆盖基站天线选择

2.7.7 隧道覆盖基站天线选择

2.7.8 室内覆盖天线选择

2.7.9 点对点通信天线选择

参考文献

第3章 天线的构造

3.1 辐射单元

3.1.1 振子单元

3.1.2 微带单元

3.2 辐射单元的阵列结构

3.3 馈电网络

3.3.1 馈电网络的结构

3.3.2 馈电网络中的功分器

3.3.3 电调下倾天线的馈电网络

3.4 反射板

3.5 外罩

3.6 宽带天线的构造

3.7 小型化天线

3.7.1 传统结构的小型化设计

3.7.2 小型化介质天线

3.7.3 超材料与天线小型化

3.8 天线的质量

3.8.1 当前的问题

3.8.2 采购的理性

参考文献

第4章 移动通信天线测试

4.1 驻波比和传输损耗测试

4.1.1 测试仪表及测试方法

4.1.2 驻波自动监测天线

4.1.3 天线驻波比测试误区若干

4.2 其他电路参数测量

4.2.1 天馈线源互调测试

4.2.2 天线功率容量测试

4.2.3 多端口天线隔离度测试

4.3 天线辐射特性的远场测试

4.3.1 天线增益测量

4.3.2 天线半功率波束宽度等的测量

4.3.3 天线电下倾角测量

4.3.4 终端天线的OTA测试

4.4 远场、紧缩场、近场和甚近场的测量

4.4.1 远场测量

4.4.2 紧缩场测量

4.4.3 近场测量

4.4.4 甚近场测量

4.5 天线的环境及可靠性测试

4.5.1 高低温循环试验

4.5.2 淋雨试验

4.5.3 自由跌落试验

4.5.4 模拟风载试验

4.6 天线测试自测题若干

参考文献

第5章 天馈系统的器件及其测试

5.1 馈线和连接器

5.1.1 同轴馈线

5.1.2 漏缆

5.1.3 同轴连接器

5.2 源器件

5.2.1 功分器

5.2.2 耦合器

5.2.3 3dB电桥

5.2.4 滤波器

5.2.5 合路器

5.2.6 衰减器

5.2.7 负载

5.2.8 源器件对信号质量的影响

5.2.9 电缆和源器件的保养

5.3 塔顶放大器

5.4 源器件的性能指标

5.4.1 工艺和材料指标

5.4.2 射频指标

5.5 源器件的测试

5.5.1 测试仪表及系统

5.5.2 测试方法

5.5.3 自动测试系统

参考文献

第6章 有源天线与MIMO技术及其演进

6.1 天线阵列和方向图

6.1.1 引言

6.1.2 关于本章题目

6.1.3 一些和方向图可调天线相关的名词的区别

6.2 阵列天线的方向图

6.2.1 方向图的产生

6.2.2 方向图的调整

6.2.3 传统有源和源分离及模拟天线合分路网络的合理性

6.2.4 阵列天线方向图的数学模型

6.2.5 小结

6.3 移动通信中阵列天线的特征

6.3.1 通道相关性对方向图的影响

6.3.2 业务波束和覆盖波束（广播波束）

6.3.3 天线下倾角的调整

6.3.4 相位和幅度误差对方向图的影响

6.3.5 小结

6.4 蜂窝移动通信系统中天线的发展

6.4.1 源天线的演进

6.4.2 从源天线到有源天线

6.4.3 天线向智能化方向的演进

6.5 移动通信中的有源天线和MIMO技术

6.5.1 移动通信中有源天线和广义有源天线的差别

6.5.2 移动通信中有源天线的结构

6.5.3 有源天线基站和传统基站系统的区别

6.5.4 有源天线固有优势

6.5.5 有源天线的典型应用

6.5.6 2D-MIMO技术简介

6.5.7 双流波束成形（DualLayerBeamforming）

6.5.8 基于有源天线的3D-MIMO及其演进

6.5.9 基于有源天线的小区间协作技术

6.5.1 0技术关键点

6.6 有源天线的射频要求

6.6.1 射频指标的意义和目的

6.6.2 有源天线基站的射频指标制定方法

6.6.3 有源天线基站的射频指标框架

6.6.4 基站的分类

6.6.5 基站和移动终端之间的最小耦合插损

6.6.6 基站关键发射机指标

6.6.7 邻道泄漏比（ACLR）

6.6.8 基站关键接收机指标

6.6.9 辐射指标

6.7 有源天线基站邻道泄漏比（ACLR）的空间方向性

6.7.1 ACLR空间方向性的形成机理

6.7.2 有源天线ACLR空间方向性的形成机理

6.7.3 有源天线ACLR的解析表达

6.7.4 ACLR空间方向性的实际测量和验证

6.8 有源天线基站EVM的空间方向性

6.8.1 EVM空间方向性的形成机理

6.8.2 EVM空间分布的解析表达

6.8.3 量化仿真分析结果

6.9 有源天线基站带内阻塞性能要求

6.9.1 传统基站和有源天线基站带内阻塞的比较

6.9.2 有源天线基站带内阻塞信号功率仿真统计

6.10 阵列基站的空间交调

6.11 三维系统共存仿真简介

6.11.1 系统仿真简介

6.11.2 系统拓扑

6.11.3 仿真流程简介

参考文献

第7章 共建共享、天线隔离和系统共存

7.1 基站基础设施共建共享

7.1.1 我国的实践

7.1.2 国外的实践

7.1.3 相关标准化工作

7.2 干扰指标与天线隔离度要求

7.2.1 杂散、阻塞和互调干扰

7.2.2 典型天线配置场景

7.2.3 隔离度要求计算方法

7.2.4 蜂窝系统天线隔离度具体要求

7.3 天线隔离度计算

7.3.1 隔离度计算基本公式

7.3.2 水平和混合隔离度的远场边界

7.3.3 短偶极子天线的垂直隔离度公式理论证明

7.3.4 半波偶极子的垂直隔离度公式证明和距离边界

7.3.5 天线

……

第8章 天线的工程应用

第9章 天馈线系统的防雷

第10章 天线电磁辐射与缓解

天线是移动通信系统的重要组成部分。《移动通信天线技术与工程应用》首先全面介绍了与移动通信天线相关的理论知识和实用技术，包括电磁波的基本规律、天线的电路参数和辐射参数、天线的构造和质量、移动通信天线测试测量、天馈线系统相关的器件；接下来讲解了智能天线、MIMO和有源天线领域的先进技术，及天线隔离度和蜂窝系统共存；然后以LTE网络和WLAN网络为例详细介绍了天线的工程应用，此外还介绍了天馈线及基站系统的防雷；最后一章介绍了移动通信天线的电磁辐射、环境评估和辐射缓解。
　　《移动通信天线技术与工程应用》定位于具有先进性的工程实用读物，主题集中，尽量减少复杂数学推导，语言力求平实生动。《移动通信天线技术与工程应用》作者团队长期工作在技术前沿，《移动通信天线技术与工程应用》内容大多来自作者的技术研究和工程实践，这保证了《移动通信天线技术与工程应用》的先进性和实用性。《移动通信天线技术与工程应用》主要针对移动通信设计、勘测、工程建设、网络优化、运营维护、设备采购、质检测试领域的工程技术人员。对于从事天线研发制造的技术人员，以及移动通信、天线微波专业的高校师生，《移动通信天线技术与工程应用》也有参考价值。

1，本书来自职业培训的讲义，内容架构深受学员好评。作者于2011年和2013年为北京移动设计院（中国移动设计院有限公司北京分公司）做过两次移动通信天线技术方面的培训，准备了400页的PPT，共计24课时，内容面向实用，概念清楚，语言生动，颇受学员好评。有同行强烈建议将讲义整理为书稿。
2.工程师可以流畅阅读的天线书籍。本书内容面向实用，可读性强。天线理论博大精深，是基于复杂的电磁场方程和数学方法的，这样就难免曲高和寡；但是随着无线通信的日益普及，需要和天线打交道的工程技术人员就越来越多，这些工程技术人员大部分是没有时间和精力去深入钻研天线理论的，他们需要一本面向工作需要的、能够快速阅读的天线技术读本，这本书就提供了这样一种选择。
3. 主题集中，内容全面。天线应用很广，比如卫星天线、雷达天线、等等。本书内容集中在“移动通信天线系统”，以系统的观点，对这个领域方方面面的技术都做了详细介绍。
4. 包含实用前沿技术。天线隔离度计算是重要的实用内容，本书作者是国际电信联盟天线隔离度技术报告(M.2244) 主要起草人之一，也是中国通信标准化协会《天线隔离度技术报告》主要起草人，在该领域的研究有创新性贡献，本书相关内容对读者有吸引力。近，本书作者又参与起草国际电信联盟有源基站天线报告，这些都保证了本书紧跟技术前沿。