[发明专利]移动通信基站天线辐射功率密度计算方法

权利要求书

1.一种移动通信基站天线辐射功率密度计算方法，其特征在于实施步骤如下：

1)针对移动通信基站的天线建立式(1)所示的天线垂直面归一化方向函数和式(2)所示的水平面归一化方向函数；

$F\left(\mathrm{\θ}\right)=\frac{\sin \left(\frac{n}{2}\mathrm{kd}\sin \mathrm{\θ}\right)}{n\·\sin \left(\frac{\mathrm{kd}\sin \mathrm{\θ}}{2}\right)}---\left(1\right)$

式(1)和式(2)中，F(θ)表示天线垂直面归一化方向函数，n表示天线阵元个数，k表示基站天线的波数，d表示天线阵元间距，θ表示天线主瓣轴向与水平坐标面夹角；表示天线水平面归一化方向函数，M表示天线水平面归一化方向函数的拟合系数，表示天线主瓣轴向与水平坐标轴正向夹角；

2)针对天线选择指定距离垂直面上的测点，通过获取测点的天线辐射功率数据并针对式(1)和式(2)进行拟合获取所述天线水平面归一化方向函数的拟合系数M；

3)基于移动通信基站的天线理论增益值，结合移动通信基站的1/2跳线的损耗、7/8馈线的损耗、连接接头的损耗、避雷器的损耗确定移动通信基站的天线到达天线面板的最终增益值G；

4)建立式(3)所示的天线辐射功率密度预测模型；将所述移动通信基站的天线水平面归一化方向函数的拟合系数M、天线到达天线面板的最终增益值G代入式(3)所示的天线辐射功率密度预测模型，计算得到预测点的天线辐射功率密度；

式(3)中，S表示预测点的天线辐射功率密度，P表示移动通信基站的天线发射功率，G表示天线到达天线面板的最终增益值，r表示预测点距移动通信基站的天线之间的距离，θ表示天线主瓣轴向与水平坐标面夹角，δ表示移动通信基站的天线下倾角，ψ_0.5表示移动通信基站的天线垂直面半功率角，M表示天线水平面归一化方向函数的拟合系数，表示移动通信基站的天线主瓣轴向与水平坐标轴正向夹角。

2.根据权利要求1所述的移动通信基站天线辐射功率密度计算方法，其特征在于，所述步骤2)的详细步骤如下：

2.1)获取移动通信基站的天线主瓣水平面指定角度区间方向内、距离天线指定距离位置处的垂直面为检测路径；

2.2)在所述检测路径上从移动通信基站的天线中心所在高度为起点向下间隔设置预设数量个测点，在移动通信基站工作状态下通过辐射选频仪分别测试各个测点的天线辐射功率数据；

2.3)以移动通信基站的天线主瓣轴向、距离天线指定距离位置处的电磁辐射功率密度作为归一化参考值，将步骤2.2)中得到的所述各个测点的天线辐射功率数据与所述归一化参考值相除进行归一化，并针对式(1)和式(2)进行拟合，获取使得拟合结果最好的天线水平面归一化方向函数的拟合系数M。

3.根据权利要求2所述的移动通信基站天线辐射功率密度计算方法，其特征在于：所述步骤2.1)中移动通信基站的天线主瓣水平面指定角度区间方向具体是指移动通信基站的天线主瓣水平面-30°～+30°区间的方向。

4.根据权利要求3所述的移动通信基站天线辐射功率密度计算方法，其特征在于：所述步骤2.1)中距离天线指定距离位置具体为5米。

5.根据权利要求4所述的移动通信基站天线辐射功率密度计算方法，其特征在于：所述步骤2.2)中在所述检测路径上从移动通信基站的天线中心所在高度为起点向下间隔设置预设数量个测点时相邻测点的间隔距离为1米，且所述测点的总数量为5个。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的移动通信基站天线辐射功率密度计算方法，其特征在于，所述步骤3)的详细步骤如下：

3.1)获取移动通信基站的天线理论增益值G1；

3.2)获取移动通信基站天线的1/2跳线的长度L1、7/8馈线的长度L2、连接接头的数量n，并根据式(4)计算移动通信基站的天线到达天线面板的最终增益值；

G＝10^{(G1-(a×L1+b×L2+c×n+d))/10}(4)

式(4)中，G表示移动通信基站的天线到达天线面板的最终增益值，G1表示移动通信基站的天线理论增益值，L1表示移动通信基站天线的1/2跳线的长度，L2表示移动通信基站天线的7/8馈线的长度，n表示移动通信基站天线的连接接头的数量，a表示移动通信基站天线的1/2跳线的每米损耗，b表示移动通信基站天线的7/8跳线的每米损耗，c表示移动通信基站天线的连接接头损耗，d表示移动通信基站天线的避雷器损耗。