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通信系統是智能配電網的硬件基礎和核心技術，無線通信是通信系統重要的一環，實現遠程終端的信息傳輸和快速處理。在設備發射功率一定的情況下，無線天線將直接影響到無線通信的可靠性及穩定性，本文對無線通信天線技術展開討論，并就無線天線的選擇給出具體意見。

1智能配網無線通信技術

無線通信技術具有建設成本低、施工難度小、擴展靈活的特點，相對于有線通信來說有巨大的優勢。隨著無線通信技術快速發展，以GPRS/CDMA、3G、4G為代表的網絡技術已成為智能配電網中主要應用的通信技術，能夠滿足配網自動化業務在響應時間、傳輸速率、雙向通信等方面的技術要求，隨著5G網絡的誕生，相信無線通信技術將在智能配電網中會發揮更大的作用。

2智能配網無線通信的天線技術

天線技術是一門屬于無線傳輸范疇的技術含量極高且內容復雜的學科，是無線通信技術的重要組成部分。在智能配電網無線通信設備中，比較常見的是全向天線，如圖1所示，即在水平方向表現為水平方向上360°都均勻輻射，也就是平常所說的無方向性。另外，也會見到少量定向天線，如圖2所示，即在某一個或某幾個特定方向上發射及接收電磁波特別強，而在其他的方向上發射及接收電磁波則為0或極小的一種天線。圖1全向天線圖2定向天線表征天線性能的參數非常多，下面僅對天線的諧振頻率、增益、帶寬、阻抗、方向圖等重要參數進行探討，這些參數對智能配電網無線通信天線的選擇關系較大。2.1天線的諧振頻率。GPRS/CDMA、3G、4G等網絡技術都有固定的工作頻率，如2G基站：GSM頻率為900/1800MHz，3G基站：WCDMA頻率為2100MHz；TD-SCDMA頻率為1880～1920、2010～2025、2320～2370MHz；天線為更好地接收和發射信號，在設計上其諧振頻率應與工作頻率相近。圖1全向天線的螺桿直徑、長度、螺距的數據決定了天線的諧振頻率。工作中應當保證全向天線的螺桿部分不受力彎曲，防止天線的諧振頻率發生變化。2.2天線的增益。天線的增益是指在輸入功率相等的條件下，實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產生信號的功率密度之比，單位為dBi。通常，天線增益均指最大輻射方向的增益。天線是無源器件，它本身不能產生能量，只能將能量有效集中向某特定的方向輻射或接收電磁波。天線的增益值可以在輻射方向圖上查看。天線的增益選擇并不是越高越好，因為在輻射方向圖上表現為增益越高波束的寬度越窄，如圖3所示。也可以這樣理解，增益小的全向天線其波束更像一個正常的蘋果，增益大的全向天線就像把蘋果拍扁的形狀。在基站信號不好的地區，天線增益小會無法收到基站信號；增益選擇過大，天線與基站的信號交換也不會好，所以天線的增益大小應根據實際情況合理選擇。2.3天線的帶寬。天線是有一定帶寬的，這意味著雖然諧振頻率是一個頻率點，但是在這個頻率點附近一定范圍內，天線的性能都差不多，這個范圍就是帶寬。天線的帶寬和天線的型式、結構、材料都有關系。一般來說，振子所用管線越粗，帶寬越寬。天線增益越高，帶寬越窄，通常全向天線的帶寬要好于定向天線的帶寬。在選擇天線時，應優先選擇用料更扎實、做工更好的天線。2.4天線的阻抗。一個諧振回路當然有其阻抗，對阻抗的要求就是匹配：和天線相連的電路必須有與天線一樣的阻抗。在實際工作中，不能隨意換用阻抗不匹配的饋線，饋線的連接也不可隨意連接，應該用專用的端子進行連接，如圖4所示。2.5天線的方向圖。天線方向圖描述了天線在各個方向的輻射特性，包括輻射場在每個方向的強度、特點等。一個天線可以看成是由很多個小的輻射單元構成的，每個輻射單元都向空間輻射電磁波。這些輻射單元輻射的電磁波在有的方向相互疊加，輻射場變強了；有的方向相互抵消，輻射場變弱了。因此，普遍情況是天線在不同方向的輻射場強度都不同。如圖5所示，該天線在水平方向的輻射最強，在垂直方向的輻射非常小。

可以看出定向天線的信號輻射方向性非常強。圖6定向天線的方向圖在實際工作當中，城市基站覆蓋較好的地區，應當優先選擇全向天線，在農村偏遠地區，可以根據基站的位置選擇定向天線。不管選擇哪種類型的天線，都要注意天線的安裝位置及天線的輻射方向角。

3結束語

隨著智能配網的普及，使用無線通信技術的設備會越來越多，廣大電力工作者有必要掌握更多的無線通信技術，以便更好地開展工作。

作者:王忠陽 單位:國網山東榮成市供電公司