信号基站的天线是什么材料做的？

2020年，5G到了大力发展的时代。5G通讯具有极高的速率、超低的时延以及极大的衰减等特点，也因为如此，5G信号非常容易被外界因素所干扰，传播频率太高导致容易被屏蔽，此外，在传播介质中衰减得很厉害。所以，在5G时代，不管是5G设备还是5G基站所用到的材料都和4G时代有所不同。下面模切之家带您详细了解，5G基站的建设需要用到哪些材料？

一、基站天线

基站天线作为5G基站中最为基础的材料，也是最重要的组成部分，主要是由天线罩、馈电网络、底板和振子几个部分组成。天线也是一种变换器，能够将传输线上传播的导航波转换为无界媒介中传播的电磁波，反过来也可以转换。不管是移动终端还是5G基站，其中的天线材料主要都是起到了发射与接收电磁波的作用。所以，基站天线的性能，对通信质量是起到了直接作用的。

二、PCB

PCB作为承载且连接了电子元器件之间的介质，在5G基站建设中也起到了不可忽视的作用，对于现代电子信息产业有着重要的意义。在5G基站当中，PCB材料起到的作用比较倾向于更多层的高集成设计。除了结构方面的变化，能够让5G数据数量与发射频率更多，同时还提高工作的频段。所以，在5G基站建设中，也对PCB板电子基材的性能提出了更高的要求，需要具有更高的传输速度，更高的频率以及更强的耐热性。

PCB产业链主要是由上游的覆铜板、铜箔、玻纤，还有中游的PCB制造以及下游的行业应用三大部分组成。其中，覆铜板直接影响了PCB的绝缘、支撑、导电性能，是PCB制造中最重要的基材，也是PCB原料成本中的大头。

三、滤波器

滤波器主要是应用在射频系统上面，其工作原理就是在发送与接收信号中通过特定的频率成分，且“过滤”掉其他的频率成分。在5G之前的3G和4G时代，市场上的主流选择是成本较低但是工艺较成熟的金属同轴腔体。而5G时代限制较多，所以滤波器需要往低损耗、小型化、轻量化以及性价比方面发展，陶瓷材质的滤波器逐渐成为市场的主流选择。

陶瓷滤波器生产和制造过程中有一定的技术与工艺要求，其难点在于一致性、生产自动化和调试良率、效率等方面。5G时代天线和滤波器整集成为一体化的AFU方案逐渐成为未来滤波器的发展方向。早期采用成本低、工艺成熟的金属材质滤波器，后期大部分主设备商的选择变成了陶瓷介质滤波器。

电源柜，电池组，传输设备，BBU数据收发设备，TRU射频收发设备。附属设备有动环监控，交流配电箱，综合机柜。设备型号很多，不同的基站配置不一样，各设备功能也有出入，有些设备是由多个单一功能的设备组成，叫法也不一样。

　　电信科学

　　TELECOMMUNICATIONS SCIENCE

　　1999年 第15卷 第4期 Vol15 No4 1999

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　　NEXUS双向系统的结构

　　1 系统概述

　　NEXUS双向系统的整体结构如图1所示，通过现有的单向寻呼设备发送出站消息，由用户侧的TWAGER接收，TWAGER发出的入站消息由基站接收，基站进行差错检测和纠错，处理过的消息被发送到CCC（命令和控制中心）中的数据库形成一个动态文件，此动态文件追踪记录寻呼和响应情况，还收集本地用户数据进行计费。CCC可以通过专用电话线、帧中继或VSAT与基站进行通信，进行消息处理和网络控制。当在一个地区有几个寻呼系统运营商时，CCC可以都为他们提供服务。通过增加接收机机架和天线，接收机基站可以和单向寻呼发射机共用同一站址。

　　图1 系统的整体结构

　　上行和下行重叠区采用了出站发射机和入站接收机（NEXUS）1燊1的比例，由于采用了自适应性窄带基站接收机、低传输数据率和先进的数字信号处理技术，入站覆盖强于出站覆盖。对于AVL应用，某些地理区域和站点由于比较差的GDOP（Georgraphic Dilution of Properties）可能需要更多的基站，例如：基站位于一条直线上。网络还使用了空间分集技术，一个消息至少由两个基站接收。如果其中一个基站被干扰或忙，将由第二个基站接收发送来的消息。下面具体介绍系统的各个组成部件。

　　2 双向寻呼机（TWAGERTM）

　　TWAGERTM的尺寸非常小，可以放在手掌心，用户可以用它处理信息，如接收寻呼，并向始发者发送应答信息。采用TWAGERTM，可以与TWAGERTM、电话、E-mail、电子信箱、传真机或寻呼机通信。当收到消息时，通过蜂鸣、振动和LED发光提示用户，并将信息保存在存储器里。

　　TWAGERTM具有以下特点：

　　体积小，大约是一个4行字符单向寻呼机那么大。

　　改善的4行字符显示，并具有图符线。

　　全球时间显示。

　　16条预编程的入站消息，每条消息有8个参数可供设置。

　　只需一节AA电池。

　　电池寿命长，在开机状态下，可使用20～30天。

　　可以发送一条消息到任一个目的地。

　　下行链路的寻呼格式包括：POCSAG（目前使用），FLEXTM、ERMES（将来使用）。

　　3 指针（Pointer）

　　指针是一个手持式的双接收机（寻呼和SpSp），能够测量到发送终端的方向，精确地找到丢失的车辆，系统的精确度是±100 m，SpSp的接收范围大约是500 m，但目前还需要更精确的方法。

　　4 远端移动单元（RMU）

　　RMU安装在车辆里，目前使用的是版本1，下行链路是基于POCSAG，频率为930 MHz（UHF）和150 MHz（VHF）。NEXUS目前正在开发RMU新的版本——版本2，体积更小，更加易于安装，并采用了现代化的集成器件如数字ASIC和发射机ASIC。RMU的主要特点是：

　　体积小，专门为车辆设计。

　　发送定位长信息。

　　RS422输入，能发送数字数据，如压缩的GPS信息。

　　能直接使用汽车的直流电源工作。

　　使用NiCd电池作为备份，当与汽车的电源断开时，也能正常工作。

　　通过输入输出线与汽车的告警器相连，并能关闭发动机。

　　目前使用POCSAG协议，将来也可使用ER- MES协议。

　　安装非常隐蔽，使用非常小的完全隐藏起来的偶极子天线。

　　5 基站（BS）

　　基站接收来自终端用户的消息并传送给CCC。它由以下设备组成：天线，RF盒，数字接收机，控制计算机，定时板（安装在基站计算机内），寻呼同步接收机。

　　（1） 天线

　　如图2所示，一个完整的AVL基站有三种天线：

　　一个全向天线，用于接收信息和相位参考，以测量方向。

　　多达四个方向的测向（DF）天线阵，每个包含6个单元并覆盖90°。

　　一个寻呼天线，用于接收EFBS通过下行链路传送的定时信号。

　　图2 基站天线

　　（2） RF机箱

　　RF机箱接收从全向天线和DF天线来的信号，对信号进行频率转换再传送给室内机架做进一步处理。RF机箱还包含一个微处理器用于监控传感器的输入，控制同控制计算机的通信。

　　（3） 数字接收机

　　数字接收机安放在机架里。1个机架包括1个电源、1个IF分配板和6个数字接收机。每个数字接收机由1个IF板和1个DSP板构成，如图3所示。1个完整基站包含11个机架，共有64个数字接收机（第11个机架中只有4个接收机）。最基本的系统就包含1个接收机机架。数字接收机执行以下功能：

　　将信号频率下变频。

　　接收上行链路消息。

　　同步反调频处理。

　　图3 接收机机架

　　接收到的信号由IF板进一步向下转换，然后信号被传送到DSP板。DSP截取消息，通过一条HDLC总线发送给基站计算机，再传送给CCC。

　　（4） 基站计算机

　　计算机控制机架里的设备，并同CCC通信。信息通过调制解调器使用电话线、无线或卫星链路传送给CCC。

　　（5） 定时单元

　　定时单元是安装在基站计算机内部的一个专用板。此单元使用一个寻呼接收机同步数字接收机和终端。定时板用CCC的EFBS发送的同步消息同步。

　　（未完待续）