【文章內(nèi)容簡介】 1 年 產(chǎn)品將占全部 WIFI 交貨量的近一半。 WIFI 目前的應(yīng)用 由于 WIFI 的頻段在世界范圍內(nèi)是無 需任何電信運(yùn)營執(zhí)照的免費(fèi)頻段，因此WLAN 無線設(shè)備提供了一個(gè)世界范圍內(nèi)可以使用的，費(fèi)用極其低廉且數(shù)據(jù)帶寬極高的無線空中 接口 。用戶可以在 WIFI 覆蓋區(qū)域內(nèi)快速瀏覽網(wǎng)頁，隨時(shí)隨地接聽撥打電話。而其它一些基于 WLAN 的寬帶數(shù)據(jù)應(yīng)用，如流媒體、網(wǎng)絡(luò)游戲等功能更是值得用戶期待。有了 WIFI 功能我們打長途電話（包括國際長途），瀏覽網(wǎng)頁、收發(fā)電子 郵件、音樂下載、數(shù)碼照片傳遞等，再無需擔(dān)心速度慢和花費(fèi)高的問題。 WIFI 在掌上設(shè)備上應(yīng)用越來越廣泛，而 智能手機(jī) 就是其中一份子。與早前應(yīng)用于手機(jī) 上的藍(lán)牙技術(shù)不同， WIFI 具有更大的覆蓋范圍和更高的傳輸速率，因此 WIFI手機(jī)成為了目前移動(dòng)通信業(yè)界 的時(shí)尚潮流。 現(xiàn)在 WIFI 的覆蓋范圍在國內(nèi)越來越廣泛了，高級(jí)賓館，豪華住宅區(qū)，飛機(jī)場以及咖啡廳之類的區(qū)域都有 WIFI 接口。當(dāng)我們?nèi)ヂ糜危k公時(shí)，就可以在這些場所使用我們的掌上設(shè)備盡情網(wǎng)上沖浪了。 WLAN 是 Wireless Local Area Network（無線局域網(wǎng)）的縮寫，它是一種基于，利用 WIFI 無線通信技術(shù)將 PC 等設(shè)備連接起來，構(gòu)成可以互齊齊哈爾大學(xué)無線通信 6 相通信、實(shí)現(xiàn)資源共享的網(wǎng)絡(luò)。 近兩年，市場上支持 UMA（ Unlicensed Mobile Access 非授權(quán)移動(dòng)接入）等技術(shù)，具備 WLAN 連接功能的智能手機(jī)越來越多。它們除了可以借助 GSM/CDMA 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)通話外，還能在 WIFI 無線局域網(wǎng)覆蓋的區(qū)域內(nèi)，共享 PC 上網(wǎng)或 Void 通話。下面，我們就以采用 Windows Mobile 操作系統(tǒng)的 WIFI 手機(jī)為例，為大家介紹手機(jī)如何通過 WLAN 上網(wǎng)。 擁有 WIFI 功能的手機(jī)一覽：諾基亞 N80、索愛 W960、三星 SGHT70 摩托羅拉A910 等。 為了能用手機(jī)躺在床上上網(wǎng)，開通 GPRS。無奈 GPRS 上網(wǎng)不但速度難以讓人滿意，資費(fèi)也不便宜?？偛荒転榱藨卸ベI臺(tái)筆記本 電腦 吧？當(dāng)然不用。其實(shí)，只需一臺(tái) 無線 路由器 ，我們就能讓手機(jī)和 PC 共享寬帶上網(wǎng)。 目前通過無線路由器或無線 AP 上網(wǎng)，已經(jīng)成為很多上網(wǎng)用戶的選擇。通過無線路由器、 LAN 或 WLAN， PC 可以輕松的利用 ADSL、 Cable、 FTTX 等寬帶接入 Inter。 WIFI手機(jī)通過無線路由器共享上網(wǎng)也非常方便，多數(shù) WIFI手機(jī)不需要做任何設(shè)置，在無線路由器的信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)， WIFI 手機(jī)和無線路由器的默認(rèn)設(shè)置下， WIFI 手機(jī)就能 自動(dòng)獲取 IP 地址進(jìn)行無線連接，并利用手機(jī)自帶的 IE、 MSN 等軟件 無線上網(wǎng) 。當(dāng)然，如果在 WIFI 手機(jī)和無線路由器都正常開啟的情況下， WIFI 手機(jī)無法通過無線路由器共享上網(wǎng)，我們就需要檢查一下設(shè)備的設(shè)置。 WIFI 天線制作與測試材料及工具 本畢業(yè)設(shè)計(jì)作品盡量使用日常生活用品，讓制作材料較易收集。制作工具較易找到，不使用工廠專用工具。方便其無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)燒友自己動(dòng)手做實(shí)物。 天線 設(shè)計(jì)主要有以下 3 個(gè)部分：環(huán)境（罐頭盒），天線（金屬片），導(dǎo)波線（ 50 歐姆饋線）。主要用材有： 100mm*123mm 桶裝罐頭盒， 10mm*30mm 金屬片， SMA 公母頭兩個(gè)， 400mm50 歐姆饋線一根等。需要工具：剪刀，轉(zhuǎn)頭，鐵錘，精確到毫米的刻度尺，記號(hào)筆，電烙鐵，焊錫絲及焊接物品。主要測試工具：外接無線網(wǎng)卡一張，可以正常使用的筆記本一臺(tái)，相關(guān)天線測試軟件，無線 AP 一個(gè)。這些東西估計(jì)大家都很容易找到的，下面我們來看下本作品的主要設(shè)計(jì)思路。 本設(shè)計(jì)方案思路 為使其制作天線盡量簡單化、明了化，所 以我們這次制作盡量使用組合器材。 為了盡量簡單，我們直接選擇合適大小的罐頭盒，讓他做為天線的環(huán)境（這個(gè)環(huán)境對天線接收信號(hào)強(qiáng)度影響很大），再用廢棄的銅片裁剪成形狀合適，大小適中的天線（這個(gè)形狀大小對天線接收信號(hào)影響也很大），再通過 50 歐姆饋母線與無線網(wǎng)卡相連，把這三大件組合在一起就很簡單的做成了一個(gè)天線。 測試環(huán)節(jié)，用筆記本測量無線網(wǎng)卡接收信號(hào)強(qiáng)度多少，再使用專門的軟件對比測齊齊哈爾大學(xué)無線通信 7 試某個(gè)信號(hào)強(qiáng)度在不同天線下的大小。 主要技術(shù)指標(biāo) 天線是輸入阻抗 天線的輸入阻抗是天線饋電端輸入電 壓與輸入電流的比值。天線與饋線的連接，最佳情形是天線輸入阻抗是純電阻且等于饋線的特性阻抗，這時(shí)饋線終端沒有功率反射，饋線上沒有駐波，天線的輸入阻抗隨頻率的變化比較平緩。天線的匹配工作就是消除天線輸入阻抗中的電抗分量，使電阻分量盡可能地接近饋線的特性阻抗。匹配的優(yōu)劣一般用四個(gè)參數(shù)來衡量即反射系數(shù)，行波系數(shù)，駐波比和回波損耗，四個(gè)參數(shù)之間有固定的數(shù)值關(guān)系，使用那一個(gè)純出于習(xí)慣。在我們?nèi)粘＞S護(hù)中，用的較多的是駐波比和回波損耗。一般移動(dòng)通信天線的輸入阻抗為50Ω 。 駐波比：它是行波系數(shù)的倒數(shù)，其值在 1 到無窮大之間。 駐波比為 1，表示完全匹配；駐波比為無窮大表示全反射，完全失配。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般要求駐波比小于 ，但實(shí)際應(yīng)用中 VSWR 應(yīng)小于 。過大的駐波比會(huì)減小基站的覆蓋并造成系統(tǒng)內(nèi)干擾加大，影響基站的服務(wù)性能。 回波損耗：它是反射系數(shù)絕對值的倒數(shù)，以分貝值表示。回波損耗的值在 0do 的到無窮大之間，回波損耗越大表示匹配越差，回波損耗越大表示匹配越好。 0 表示全反射，無窮大表示完全匹配。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般要求回波損耗大于 14dB。 2 、 天線的極化方式 所謂天線的極化，就是指天線輻射時(shí)形成的電場強(qiáng)度方向。當(dāng) 電場強(qiáng)度方向垂直于地面時(shí)，此電波就稱為垂直極化波；當(dāng)電場強(qiáng)度方向平行于地面時(shí)，此電波就稱為水平極化波。由于電波的特性，決定了水平極化傳播的信號(hào)在貼近地面時(shí)會(huì)在大地表面產(chǎn)生極化電流，極化電流因受大地阻抗影響產(chǎn)生熱能而使電場信號(hào)迅速衰減，而垂直極化方式則不易產(chǎn)生極化電流，從而避免了能量的大幅衰減，保證了信號(hào)的有效傳播。 因此，在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般均采用垂直極化的傳播方式。另外，隨著新 技術(shù)的發(fā)展，最近又出現(xiàn)了一種雙極化天線。就其設(shè)計(jì)思路而言，一般分為垂直與水平極化和 177。45176。 極化兩種方式，性能上一般后者優(yōu)于前者，因此目前大部分采用的是 177。45176。 極化方式。雙極化天線組合了 +45176。 和 45176。 兩副極化方向相互正交的天線，并同時(shí)工作在收發(fā)雙工模式下，大大節(jié)省了每個(gè)小區(qū)的天線數(shù)量；同時(shí)由于 177。45176。 為正交極化，有效保證了分集接收的良好效果。（其極化分集增益約為5do，比單極化天線提高約 2dB。） 天線的增益 天線增益是用來衡量天線朝一個(gè)特定方向收發(fā)信號(hào)的能力，它是 衡量 天線 性能好壞的 重要的參數(shù)之一。 齊齊哈爾大學(xué)無線通信 8 一般來說，增益的提高主要依靠 減小垂直面向輻射的波瓣寬度，而在水平面上保持全向的輻射性能。天線增益對移動(dòng)通信系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量極為重要，因?yàn)樗鼪Q定蜂窩邊緣的信號(hào)電平。增加增益就可以在一確定方向上增大 網(wǎng)絡(luò) 的覆蓋范圍，或者在確定范圍內(nèi)增大增益余量。任何蜂窩系統(tǒng)都是一個(gè)雙向過程，增加天線的增益能同時(shí)減少雙向系統(tǒng)增益預(yù)算余量。 4 、 天線的波瓣寬度 波瓣寬度是定向天線常用的一個(gè)很重要的參數(shù)，它是指天線的輻射圖中低于峰值 3do 處所成夾角的寬度（天線的輻射圖是度量天線各個(gè)方向收發(fā)信號(hào)能力的一個(gè)指標(biāo) ，通常以圖形方式表示為功率強(qiáng)度與夾角的關(guān)系）。 天線垂直的波瓣寬度一般與該天線所對應(yīng)方向上的覆蓋半徑有關(guān)。因此，在一定范圍內(nèi)通過對天線垂直度（俯仰角）的調(diào)節(jié)，可以達(dá)到改善小區(qū)覆蓋質(zhì)量的目的，這也是我們在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中經(jīng)常采用的一種手段。主要涉及兩個(gè)方面水平波瓣寬度和垂直平面波瓣寬度。水平平面的半功率角（ H－ Plane Half Power beam width） :(45176。,60176。,90176。 等 )定義了天線水平平面的波束寬度。角度越大 ,在扇區(qū)交界處的覆蓋越好，但 是 當(dāng) 我們 提高天線傾角時(shí)，也越容易發(fā)生波束畸變 ,形成越區(qū)覆 蓋。角度越小，在扇區(qū)交界處覆蓋越差。提高天線傾角可以在移動(dòng)程度上改善扇區(qū)交界處的覆蓋，而且相對而言，不容易產(chǎn)生對其他小區(qū)的越區(qū)覆蓋。在市中心基站由于站距小，天線傾角大，應(yīng)當(dāng)采用水平平面的半功率角小的天線，郊區(qū)選用水平平面的半功率角大的天線；垂直平面的半功率角（ V－ Plane Half Power beam width） :（ 48176。, 33176。,15176。,8176。 ）定義了天線垂直平面的波束寬度。垂直平面的半功率角越小，偏離主波束方向時(shí)信號(hào)衰減越快，在越容易通過調(diào)整天線傾角準(zhǔn)確控制覆蓋范圍。 前后比 (FrontBack Ratio) 表明了天線對后瓣抑制的好壞。選用前后比低的天線，天線的后瓣有可能產(chǎn)生越區(qū)覆蓋，導(dǎo)致切換關(guān)系混亂，產(chǎn)生掉話。一般在 25－ 30dB 之間，應(yīng)優(yōu)先選用前后比為 30 的天線。 以上說的這些天線指標(biāo)參數(shù)，是一些主要衡量天線性能好壞的參數(shù)。由于測量計(jì)算這些參數(shù)需要一些特定的工具還有一些技巧，我對這個(gè)自制的天線的技術(shù)指標(biāo)沒做什么精確的測量和計(jì)算。 齊齊哈爾大學(xué)無線通信 9 第 3 章 理論分析 分析天線形狀 天線主要是在無線傳輸過程中起到一個(gè)媒介的作用 。 首先無線電發(fā)射機(jī)輸出的射頻信號(hào)功率 ,經(jīng)過 電纜 反饋輸送給天線 ， 然后天線以電磁波形式輻射出去 ， 而當(dāng)電磁波到達(dá)接收點(diǎn)之后 ， 最后又由天線接受下來 ， 但是接收的只能接收到小部分功率 ， 并且通過電纜反應(yīng)到無線電機(jī) 手機(jī) .在整個(gè)環(huán)節(jié)中 ， 天線是無線通信的重要組成部分 。 天線的品種繁多 ， 主要分類有 ： ， 可以分為通信天線 、電視天線 、 雷達(dá)天 線等 。 ， 可以分為短波天線 、 超短波天線 、 微波天線 等 。 ， 可以分為全向天線 、 定向天線等 。 4 按外形分類 ， 可以分為線狀天線 、 面狀天線等等 。 這么多的分類以供不同的頻率 ， 不同用途 ， 不同場合 ， 不同要求等不同的情況下可以做出選擇 。 發(fā)射天線的基本功能之一是把從饋線取得的能量向周圍空間輻射出去 ， 基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向輻射 ， 垂直放置的半波對稱振子具有平 放的 面包圈 形的立體方向圖 。 若干個(gè)對稱振子組陣 ， 能夠控制輻射