微波天线分类与基于点对点通信的高精度远场测试系统的介绍

　　与光纤通信相比，微波点对点通信有可移植性好、性价比高、不涉及土地产权等众多优点。在很多国家，它们已经成为基站间光纤连接的替代技术，例如在美国、英国，日本等国家，运营商85%以上的基站回传通信已经采用微波通信。调查显示全球微波天线年需求量以每年大概10%的速度增长。此外，商场、公园、车站等公共场所的无线宽频接入的需求也越来越普遍，小基站已经成为流行的解决方案，该类型通信系统的后端点对点回传方案也可以采用微波天线，这些都给微波天线及外围器件提供了很好的市场前景。本文谈及的微波天线主要是指工作在4～86GHz频段的无源天线。它们使通信系统在不需要电源模块的情况下具备较高的动态范围和实现宽带模拟信道传输，属于现代点对点无线通信系统中核心天馈部件。

　　在尽量少的空间内布置尽可能多的微波天线就需要对天线与天线之间的互扰提出非常严格的要求，同时对测试系统的精度和动态范围提出了很高的要求。大体上说，衡量这种互扰的主要天线参数有前后比，旁瓣和方向图。本文重点介绍了广东通宇通讯股份有限公司的高精度微波天线远场测试系统，并以Eband ETSI Class4 天线为列给出了一些测试结果。

　　2、微波天线分类 Microwave Antennas Classifications

　　微波天线可以从多个角度分类，一般业界有以下几种分类方式。

　　2.1 按照频率和口径分类 According to Frequency and dimension

　　微波天线最常见也是普遍被业界认可的分类方式是频段和天线直径，天线生产厂家也基本以此来定义各自的产品编码。表1是各个频率的频带定义，表2是通宇通讯股份有限公司已经研发成功并可以大批量供货的产品频段和尺寸对应表格，值得提的是，虽然微波天线覆盖4－86GHz，大口径天线并非全频段覆盖，这主要是因为大口径天线一般用于远距离的微波传输，随着频率增高空间损耗变的难以体现大口径高增益的优势，另外频率越高波束宽度越窄，太高频率的大口径天线也会使得链路对调成为问题。另外，传统微波天线大概有10％左右的带宽，通宇通讯已陆续推出的20％的宽频天线，包括5W， 6W， 7W， 10W， 23W 和27W。

　　表1 微波天线频率

　　表2 天线按频段和口径分类列表

　　2.2 按照极化分类 According to Polarization

　　极化是电磁场的一大特性，在通信信道中采用正交的极化信号使得在频带不变的情况下信道容量增倍。目前点对点微波通信系统按照极化分为单极化，双极化2种，其中前两种相对成熟，图1和图2分别是通宇公司生产的两款单极化和双极化微波天线产品。