无论多么仔细地设计微波
天线罩,潜在的旁瓣增加总是存在的。故在设计的其它方面,和
天线的安装中,都必须考虑到这个问题,以降低
干扰。 基本的“常规性能”的微波天线,由一个开口的反射盘壳一个馈源组成。这种常规性能天线,通常不用天线罩(尽管可以选用铸模天线罩),这是一个低成本方案,可以适用于特定的应用。这样的天线,除了对馈源缺少保护之外,其主要的缺点,是在反射盘边缘的微波能量绕射,这将在方位角±100度的位置引起很强的后向反射,从而干扰邻近的点对点通信链路。 为了阻挡这些反向边缘反射,天线设计者在天线周边上安装了一个屏蔽环,通常天线罩就固定在该环的上面(图7)。通过在屏蔽环内放置吸收泡沫,这些“高性能”的微波天线的性能还可以进一步提高,从而产生“超高性能”微波天线。这些泡沫材料吸收了天线内的寄生反射,并且限制了旁瓣,从而改善了天线性能。 图8中比较了常规的,高性能的,和超高性能天线的辐射波束图。很显然,对于超高性能天线,在其旁瓣反射控制方面,与其它两种天线比较,改善是明显的。然而有趣的是,在20到60度之间,高性能天线的性能比常规性能天线还要差,这是由于屏蔽环产生的附加辐射所导致的结果。不过它却证明,在防止后向反射上,其效果明显好很多。所以,如何合理选择微波天线,不仅取决于应用需求,还取决于给定区域预期的干扰状况。 重要的是,一旦天线安装完毕,微波网络的性能不能由于环境的影响而恶化。虽然天线罩可以保护敏感的馈源系统,必须也只有使用坚固的结构,才能保护天线反射盘免受风力的影响。天线的机械安装稳定性,对维持点到点链路,以及当其方向变化时限制其对邻近链路潜在的干扰,是非常关键的。
不同的天线制造商,使用不同的方法来评估天线的抗风能力。Radio Frequency Systems公司对于一个安装好的天线,定义了其“工作风速”的额定值,该额定值对应的是主波束的临时偏离值应位于其半功率束宽度的三分之一以内。(这里,半功率束宽度指的是位于主波束轴两侧的一个角度,在这个角度上,所测得的极化波束强度比位于波束轴上的峰值低3dB。) 在该工作风速额定值以内,相对应的最大典型风速为120-140英里/小时。点对点通信链路将能得到满意的维持。 考虑工作风速大的其它标准还使主波束偏离不超过0.1度。无论使用哪种方法,重要的是在计算波束偏离时,考虑到安装结构的偏离。 为把干扰减到最小,还必须考虑天线安装位置。对于典型的天线塔安装多个天线时,就会出现干扰;这时,甚至天线的安装方法也将直接影响微波链路的性能,这些干扰可以通过屏蔽材料以及天线本体以外的反射引起。当天线安装在建筑物的表面和实心塔上时,尤其如此。图9给出了由于天线安装得太靠近旁边的实心结构,产生了严重的反射。这种产生反射的结构就像是干扰源,并且通常在安装过程中没有被考虑。
作者:Dr. Daniel Wojtkowiak