Discussions: Antenna pattern in 3GPP

：3gpp 中定义了antenna pattern,比如三扇区的，6扇区的，应该是针对单发天线的，但对于多发天线，对于antenna pattern,应该是所有天线一起作用形成一个pattern呢还是每根天线都形成各自的pattern，然后一起合成一个最终的pattern那？
ii：不同天线间距，如0.5wavelength,4 or 10 wavelength下形成的天线pattern有什么区别？一般认为即是antenna beam宽度不同，但这里有什么机制可控制antenna beam的宽度那？比如我们要采用beamforming，此时天线间距比如为0.5wavelength，此时的antenna pattern与传统的比如三扇区下的antenna pattern有什么不同？
非常感谢各位回答！

版主: MOMO39 wmf                 微波射频技术          讨论区 [Microwave_RFTech
这个版也许有天线人

    天线阵的方向图是由天线单元方向图、天线阵结构（包括单元数）和加权系数（馈电）决定的，但是前提是要满足天线方向图叠加原理，方向图叠加原理是说位于远场某点的电场是由多个天线在该点的电场叠加形成的。
    这样，对于小间距天线阵使用方向图叠加原理，用天线阵的方向图来分析远场信号电平。这个具体的表达形式是权系数矢量乘阵列响应矢量叠加后乘单元方向图。因为各单元经历的信道可以假设为阵列响应矢量。
    
~~~~以下为个人观点~~~~~
    但是对大间距天线来说，各单元经历的信道不能假设为阵列响应矢量了，实际上这时候不存在天线阵的方向图，远场某点的场强仍然是各天线场强的叠加。

1》单元方向图，是不是就是我说的那个，比如单扇区，单天线的antenna pattern，这个已在3GPP中被定义的那个。
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  对，3GPP上我记得定义了不同的3dB宽度，实际上你可以查一些天线技术规范，3扇区天线常用的就是3dB65度的天线。这个是增益方向图，即辐射远场的幅度，还有相位方向图。
2》满足天线方向图叠加原理的前提是什么那？天线阵列间距要比较小？
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我是这样人为的，不知道大家是否这样认为。大间距时，多天线在远场的电场仍然可以相加，但是不能再用方向图叠加原理来构造阵列方向图。因为此时每个天线经历不同的信道。
或者换句话说，场叠加原理满足，但是方向图叠加原理不满足。因为场包括天线辐射特性+信道，方向图和信道无关。
3》权系数矢量乘阵列响应矢量叠加后乘单元方向图，权系数矢量是不是即波束成型矢量？它是可以被改变的。各单元经历的信道可以假设为阵列响应矢量是什么意思？麻烦推荐点参考文献，谢谢！
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各单元经历的信道可以假设为阵列响应矢量这句话说的不严谨，也就是符合远场假设和窄带假设，某一方向的来波信号在各天线上的差异体现为相位差，该相位差仅与来波方向和天线结构有关。
权系数就是你说的波束成型矢量，是可以设计的。
4》对于大间距天线，这时候不存在天线阵的方向图，远场某点的场强仍然是各天线场强的叠加，那么如何计算各个天线场强那？我理解，此时难道上面的那个单天线，单扇区下的antenna pattern难道就不存在了？还是？
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以两天线为例，小间距的情况下可以近似为经历相同的衰落信道，两天线的信道仅差一个相位差，该相位差即阵列响应矢量，此时，终端接收信号为
r1 = s*h*f(phi)   [分别为发射信号，信道，单元方向图]
r2 = s*h*a(phi)*f(phi)   [a(phi)为阵列响应矢量，假设第一个单元为参考点]
此时
r = r1+r2 = s*h*f(phi)[1+a(phi)]
                 ~~~~~~~~~~~~~~~~阵列方向图
大间距，两天线信道独立
r1 = s*h1*f(phi)  
r2 = s*h2*f(phi)  [此时，第二个天线的信道不能简单的用第一个天线的信道和阵列响应矢量所描述，所以总的接收信号不能写成 发射信号*信道*阵列方向图的形式]  

那对于比如2发或4发天线，天线阵列间距比如为0.5wavelength，如采用波束成型，如何具体构造波束成型权矢量，假设在基站可获知用户波达角（DoA），同时如何理解此时的阵列方向图，即类似3GPP定义的那个三扇区方向图那？多谢！
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构造赋形权矢量的方法太多啦，这个建议看一下基本的智能天线文献，形成一下概念。
此时的阵列方向图如我前面描述那样，你先建立阵列响应矢量的概念然后再建立阵列方向图的概念，这些问题就都明白了。3GPP那个只是单元的方向图。