電磁兼容基礎-暗室、RFID知識、基站天線(xiàn)的種類(lèi)和相關(guān)知識（二）

RFID技術(shù)的典型應用是什么？
1、產(chǎn)品性能：因大部分產(chǎn)品頻率覆蓋868MHz到915MHz，對系統中對應的讀寫(xiě)設備要求可以降低，對頻率偏差的敏感度降低。
2、產(chǎn)品符合：EPC CLASS 1 GEN 2 及 ISO18000-6C。
3、專(zhuān)業(yè)服務(wù)：針對性地利用世界先進(jìn)的產(chǎn)品經(jīng)驗，具體化的對常用產(chǎn)品做專(zhuān)門(mén)的考慮。
4、適應領(lǐng)域：物流和供應管理、生產(chǎn)制造和裝配、航空行李處理、郵件、快運包裹處理、文檔追蹤、圖書(shū)館管理動(dòng)物身份標識、運動(dòng)計時(shí)、門(mén)禁控制、電子門(mén)票、道路自動(dòng)收費.從大型遠距離UHF標簽到細小的UHF標簽?？梢詾榭蛻?hù)做定制化生產(chǎn)，滿(mǎn)足各種要求。
RFID說(shuō)明
滿(mǎn)足國際ISO15693、ISO18000-6B、EPC G2等多種標準，采用不同的天線(xiàn)設計和封裝材料可制成多種形式的標簽，如車(chē)輛標簽、貨盤(pán)標簽、物流標簽、金屬標簽、圖書(shū)標簽、液體標簽、人員門(mén)禁標簽、門(mén)票標簽、行李標簽等?？蛻?hù)可根據需要選擇或定制相應的電子標簽。
Inlay
可封裝成多種形式的電子標簽。應用于標簽轉化商和OEM客戶(hù)的標簽生產(chǎn)，以及大批量的...
Label
剝離底紙直接粘貼于紙質(zhì)包裝箱上，實(shí)現“即貼出貨”的過(guò)程。適用于物流、供應鏈管理等...
標準卡
PVC層壓的標準卡，持在手中或掛于胸前。主要應用于人員管理、圖書(shū)管理和車(chē)輛管理等...
金屬標簽
金屬標簽，可直接粘貼于帶金屬外殼的設備上。主要適用于機箱、板卡等資產(chǎn)管理領(lǐng)域。...
車(chē)輛標簽
直接粘貼于汽車(chē)擋風(fēng)玻璃上部?jì)缺砻婊虿逵跇撕灴ㄗ鶅?。主要適用于汽車(chē)管理等領(lǐng)推進(jìn)域。...
吊牌標簽
吊附在待識別物品上。主要應用于**服裝管理和資產(chǎn)管理。...
動(dòng)物標簽
使用專(zhuān)用動(dòng)物耳標鉗，將標簽裝與牲畜的耳朵上。主要用于種畜繁育、疫情防治、肉類(lèi)檢疫...
托盤(pán)標簽
使用時(shí)直接插入塑料托盤(pán)隙孔中或用釘子穿過(guò)定位孔將標簽固定于木質(zhì)托盤(pán)正中央。主要適...
門(mén)票標簽
持在手中或掛于胸前。適用于會(huì )議出入證明及門(mén)票管理等領(lǐng)域。...
行李標簽
剝離底紙直接粘貼于被識別物體上。主要適用于航空行李管理、郵政包裹管理、物流跟蹤管...
圖書(shū)標簽
直接粘貼于書(shū)內。主要應用于圖書(shū)館、書(shū)店等場(chǎng)所。...
珠寶標簽
使用時(shí)將各類(lèi)珠寶掛到標簽的環(huán)上,即可正常使用，便于珠寶行業(yè)對各類(lèi)珠寶產(chǎn)品的管理。
RFID讀寫(xiě)設備
只有當有讀寫(xiě)設備時(shí)，RFID才能發(fā)揮其作用。RFID讀寫(xiě)設備有RFID讀 卡器,RFID讀寫(xiě)模塊等，目前市面上性?xún)r(jià)比比較高的有YW-201和YW-601U和YW-601R等。這些設備可以將RFID的數據讀取或寫(xiě)入，并且做到很好的加密。遠距離的有WV-CID1500,WV-VID1500距離能夠達到1.5公里。
金屬及液體環(huán)境對RFID的影響
RFID超高頻(UHF)標簽因電磁反向散射(Backscatter)特點(diǎn)，對金屬(Metal)和液體(Liquid)等環(huán)境比較敏感，可導致這種工作頻率的被動(dòng)標簽(Passivetag)難以在具有金屬表面的物體或液體環(huán)境下進(jìn)行工作，但此類(lèi)問(wèn)題隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展已得到完全解決，例如，韓碩(SONTEC)標簽公司即研發(fā)出能夠在金屬或液體環(huán)境下進(jìn)行完好讀取應用的被動(dòng)標簽產(chǎn)品，以方便在上述環(huán)境或應用情形下部署RFID。

基站天線(xiàn)的種類(lèi)和相關(guān)知識

基站天線(xiàn)的種類(lèi)和相關(guān)知識
 
基站天線(xiàn)是移動(dòng)通信系統的重要組成部分，直接關(guān)系到移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )的覆蓋范圍和服務(wù)質(zhì)量。表征天線(xiàn)性能的主要參數有方向圖、增益、輸入阻抗、駐波比和極化方式等。天線(xiàn)使用環(huán)境大致分為五種類(lèi)型：城區、密集城區、郊區、農村地區、交通干線(xiàn)等基站天線(xiàn)。
 
基站天線(xiàn)的種類(lèi)：
1 電調天線(xiàn)
所謂電調天線(xiàn)，即指使用電子調整下傾角度的移動(dòng)天線(xiàn)。電子下傾的原理是通過(guò)改變共線(xiàn)陣天線(xiàn)振子的相位，改變垂直分量和水平分量的幅值大小，改變合成分量場(chǎng)強強度，從而使天線(xiàn)的垂直方向性圖下傾。由于天線(xiàn)各方向的場(chǎng)強強度同時(shí)增大和減小，保證在改變傾角后天線(xiàn)方向圖變化不大，使主瓣方向覆蓋距離縮短，同時(shí)又使整個(gè)方向性圖在服務(wù)小區扇區內減小覆蓋面積但又不產(chǎn)生干擾。實(shí)踐證明，電調天線(xiàn)下傾角度在1°-5°變化時(shí)，其天線(xiàn)方向圖與機械天線(xiàn)的大致相同；當下傾角度在5°-10°變化時(shí)，其天線(xiàn)方向圖較機械天線(xiàn)的稍有改善；當下傾角度在10°-15°變化時(shí)，其天線(xiàn)方向圖較機械天線(xiàn)的變化較大；當機械天線(xiàn)下傾15°后，其天線(xiàn)方向圖較機械天線(xiàn)的明顯不同，這時(shí)天線(xiàn)方向圖形狀改變不大，主瓣方向覆蓋距離明顯縮短，整個(gè)天線(xiàn)方向圖都在本基站扇區內，增加下傾角度，可以使扇區覆蓋面積縮小，但不產(chǎn)生干擾，這樣的方向圖是我們需要的，因此采用電調天線(xiàn)能夠降低呼損，減小干擾。另外，電調天線(xiàn)允許系統在不停機的情況下對垂直方向性圖下傾角進(jìn)行調整，實(shí)時(shí)監測調整的效果，調整傾角的步進(jìn)精度也較高（為0.1°），因此可以對網(wǎng)絡(luò )實(shí)現精細調整；電調天線(xiàn)的三階互調指標為-150dBc，較機械天線(xiàn)相差30dBc，有利于消除鄰頻干擾和雜散干擾。
2 雙極化天線(xiàn)
雙極化天線(xiàn)是一種新型天線(xiàn)技術(shù)，組合了+45°和-45°兩副極化方向相互正交的天線(xiàn)并同時(shí)工作在收發(fā)雙工模式下，因此其*突出的優(yōu)點(diǎn)是節省單個(gè)定向基站的天線(xiàn)數量；一般GSM數字移動(dòng)通信網(wǎng)的定向基站（三扇區）要使用9根天線(xiàn)，每個(gè)扇形使用3根天線(xiàn)（空間分集，一發(fā)兩收），如果使用雙極化天線(xiàn)，每個(gè)扇形只需要1根天線(xiàn)；同時(shí)由于在雙極化天線(xiàn)中，±45°的極化正交性可以保證+45°和-45°兩副天線(xiàn)之間的隔離度滿(mǎn)足互調對天線(xiàn)間隔離度的要求（≥30dB），因此雙極化天線(xiàn)之間的空間間隔僅需20-30cm；另外，雙極化天線(xiàn)具有電調天線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，在移動(dòng)通信網(wǎng)中使用雙極化天線(xiàn)同電調天線(xiàn)一樣，可以降低呼損，減小干擾，提高全網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量。如果使用雙極化天線(xiàn)，由于雙極化天線(xiàn)對架設安裝要求不高，不需要征地建塔，只需要架一根直徑20cm的鐵柱，將雙極化天線(xiàn)按相應覆蓋方向固定在鐵柱上即可，從而節省基建投資，同時(shí)使基站布局更加合理，基站站址的選定更加容易。對于天線(xiàn)的選擇，我們應根據自己移動(dòng)網(wǎng)的覆蓋，話(huà)務(wù)量，干擾和網(wǎng)絡(luò )服務(wù)質(zhì)量等實(shí)際情況，選擇適合本地區移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )需要的移動(dòng)天線(xiàn)：
--- 在基站密集的高話(huà)務(wù)地區，應該盡量采用雙極化天線(xiàn)和電調天線(xiàn)；
--- 在邊、郊等話(huà)務(wù)量不高，基站不密集地區和只要求覆蓋的地區，可以使用傳統的機械天線(xiàn)。我國目前的移動(dòng)通信網(wǎng)在高話(huà)務(wù)密度區的呼損較高，干擾較大，其中一個(gè)重要原因是機械天線(xiàn)下傾角度過(guò)大，天線(xiàn)下傾角度過(guò)大，天線(xiàn)方向圖嚴重變形。要解決高話(huà)務(wù)區的容量不足，必須縮短站距，加大天線(xiàn)下傾角度，但是使用機械天線(xiàn)，下傾角度大于5°時(shí)，天線(xiàn)方向圖就開(kāi)始變形，超過(guò)10°時(shí)，天線(xiàn)方向圖嚴重變形，因此采用機械天線(xiàn)，很難解決用戶(hù)高密度區呼損高、干擾大的問(wèn)題。因此建議在高話(huà)務(wù)密度區采用電調天線(xiàn)或雙極化天線(xiàn)替換機械天線(xiàn)，替換下來(lái)的機械天線(xiàn)可以安裝在農村，郊區等話(huà)務(wù)密度低的地區。
 
基站天線(xiàn)的設置：
 　　基站天線(xiàn)設置需要重點(diǎn)考慮下傾角、方向角、天線(xiàn)掛高、天線(xiàn)分集距離和隔離距離等參數。 基站天線(xiàn)(12張)
1、下傾角設置 合理設置天線(xiàn)下傾角不但可以降低同頻干擾的影響，有效控制基站的覆蓋范圍和整網(wǎng)的軟切換比例（對CDMA網(wǎng)絡(luò )而言），而且可以加強本基站覆蓋區內的信號強度。通常天線(xiàn)下傾角的設定有兩方面側重，即側重于干擾抑制和側重于加強覆蓋。這兩方面側重分別對應不同的下傾角算法。一般而言，對基站分布密集的地區應側重于考慮干擾抑制，而基站分布較稀疏的地區則側重于考慮加強覆蓋。
1.1 考慮干擾抑制時(shí)的下傾角 在基站天線(xiàn)半功率角范圍內，天線(xiàn)增益下降緩慢，超過(guò)半功率角后，天線(xiàn)增益（尤其是上波瓣）衰減很快。因此從控制干擾的角度考慮，可認為半功率角的延長(cháng)線(xiàn)到地面的交點(diǎn)（B點(diǎn)）為該基站的實(shí)際覆蓋邊緣。在基站周?chē)h(huán)境理想情況下，下傾角可按以下公式計算。 α＝actan（H/R）+β/2 公式一 公式一含義如下圖所示。 下傾角計算示意圖1 圖中α為天線(xiàn)的下傾角，H為天線(xiàn)有效高度，β為天線(xiàn)的垂直半功率角。R為該小區*遠的覆蓋距離，即覆蓋長(cháng)徑R，如下圖所示。 定向基站天線(xiàn)覆蓋長(cháng)徑示意圖 在理想情況下R＝2D/3。實(shí)際上天線(xiàn)的輻射方向圖不可能完全適配三葉草型蜂窩結構。水平半功率角為60度左右的天線(xiàn)與之比較接近，而水平半功率角為90度的天線(xiàn)則相差較大。因此對于使用水平半功率角為90度天線(xiàn)的基站，取R=D/2。
1.2 考慮加強覆蓋時(shí)的下傾角 在基站分布較稀疏的地區，天線(xiàn)下傾角設定無(wú)需考慮垂直半功率角等因素的影響。為保證覆蓋區邊緣有足夠強的信號，可認為天線(xiàn)主瓣方向延長(cháng)線(xiàn)到地面的交點(diǎn)（B點(diǎn)）為該基站的實(shí)際覆蓋邊緣。在基站周?chē)h(huán)境理想情況下，下傾角可按以下公式計算。 α＝actan（H/R） 。
1.3 傾角設定的實(shí)際應用 由于基站周?chē)h(huán)境十分復雜，天線(xiàn)下傾角設定還必須考慮附近山體、水面和高大玻璃幕墻的反射和阻擋。因此具體基站的下傾角可利用上述方法，同時(shí)結合具體環(huán)境*終取定。
 
基站天線(xiàn)的優(yōu)化案例：
 　　基站天線(xiàn)除了其類(lèi)型和參數指標會(huì )影響無(wú)線(xiàn)覆蓋效果之外，安裝的位置、高度、方向角、下傾角對于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋性能也至關(guān)重要。在實(shí)際工程中，由天線(xiàn)選擇設置不當造成無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋質(zhì)量下降的情況很多，例如：
1）天線(xiàn)選擇及方位角設置不當導致覆蓋問(wèn)題。
在某GSM網(wǎng)絡(luò )基站A（配置為S（1/1/1）的覆蓋范圍內，農場(chǎng)的覆蓋不好，部分型號的手機能夠上網(wǎng)打電話(huà)（手機接收信號顯示有1、2格），部分手機處于上網(wǎng)的臨界狀況（手機接收信號顯示有1格或沒(méi)有或下網(wǎng)），打電話(huà)很容易掉話(huà)。測試過(guò)程中發(fā)現，在去農場(chǎng)的路上一直是3小區的頻點(diǎn)。在接近農場(chǎng)時(shí)，切換（重選）為相鄰基站B（相距約10km）的某一頻點(diǎn)，而在農場(chǎng)區域，TCH（業(yè)務(wù)信道）一直是基站B的該頻點(diǎn)，接收電平為-100dBm左右。當離開(kāi)農場(chǎng)一段距離時(shí)，切換為基站A的2小區。也就是說(shuō)：在農場(chǎng)的覆蓋區域內，沒(méi)有采用較近的基站A作為服務(wù)區，而是采用了更遠基站B。經(jīng)分析，其原因在于天線(xiàn)的主瓣方向沒(méi)有正對農場(chǎng)，而天線(xiàn)的半功率角為65°，農場(chǎng)處于2、3小區兩個(gè)天線(xiàn)旁瓣區域內；另一方面，半功率角65°的天線(xiàn)在郊區覆蓋范圍較大的情況下，旁瓣的覆蓋不如在市區覆蓋好。將天線(xiàn)更換為半功率角90°的天線(xiàn)，并調整天線(xiàn)的方位角，使2小區的天線(xiàn)主瓣正對農場(chǎng)后，故障排除。
2）天線(xiàn)下傾角選擇不當造成呼叫建立異常。
某地出現手機顯示接收信號較強（2～3格），但是無(wú)法通話(huà)的情況：做主叫時(shí)，撥號后無(wú)反應；做被叫時(shí)，可振鈴但不能通話(huà)。使用測試手機觀(guān)察故障地區接收信號情況，發(fā)現*強的信號（-85 dBm左右）來(lái)自距該地20 km以外的基站，由于GSM系統MS（移動(dòng)臺）小區選擇使用的是搜索到的信號強度*高的頻點(diǎn)，而利用此頻點(diǎn)所屬基站離MS過(guò)遠，上行信號達到基站時(shí)的信號電平低于該基站的接收機靈敏度，因而造成了上述現象。根據實(shí)地勘測，發(fā)現基站所在地的海拔高度比故障區域約高200m，且之間幾乎沒(méi)有任何阻擋，另外該基站的天線(xiàn)下傾角為0°，所以該基站的信號到故障區域基本上為視距傳播，導致了非常嚴重的越區覆蓋。采用加大天線(xiàn)下傾角，對干擾小區的覆蓋范圍進(jìn)行控制后，故障排除。
3）天線(xiàn)掛高過(guò)高，引起切換成功率低、掉話(huà)率高。
某GSM網(wǎng)絡(luò )切換成功率不足80%，掉話(huà)率超過(guò)2%，通話(huà)質(zhì)量差。通過(guò)查看分析話(huà)統任務(wù)數據，發(fā)現切換原因及不成功主要是由于上、下行電平差造成，且下行質(zhì)量差的次數大大高于上行質(zhì)量差的次數。實(shí)際路測結果表明，市區內室外信號強度能達到-80dBm以上，覆蓋沒(méi)有問(wèn)題。但存在比較嚴重的越區覆蓋問(wèn)題。如在A(yíng)基站所在樓內，手機所在的服務(wù)小區為與A基站1小區具有相同BCCH（廣播控制信道）頻點(diǎn)的B小區，而B(niǎo)小區位于市郊距A基站6 km處。這樣，就產(chǎn)生兩方面的問(wèn)題：在A(yíng)基站1小區覆蓋范圍內，B小區信號形成同頻干擾，導致下行鏈路質(zhì)量；當選擇B小區作為服務(wù)小區時(shí)，由于它的鄰區只做了與它地理上有相鄰關(guān)系的小區，而在A(yíng)基站附近的小區沒(méi)有做成它的鄰區，這樣當它的信號變得不可用時(shí)，它的鄰區信號也不好，產(chǎn)生孤島效應，就容易發(fā)生切換失敗乃至掉話(huà)。經(jīng)實(shí)地勘測，B小區天線(xiàn)掛高為50m，造成嚴重的越區干擾。因此可采用降低B小區的天線(xiàn)掛高或者將更換為電調下傾天線(xiàn)以加大下傾角度，從而減小B小區的覆蓋范圍，避免對A基站1小區的干擾。