水平极化天线、垂直极化天线、正负45度交叉极化天线对比？

所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播。
因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。另外，随着新技术的发展，最近又出现了一种双极化天线。就其设计思路而言，一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式，性能上一般后者优于前者，因此目前大部分采用的是±45°极化方式。双极化天线组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线，并同时工作在收发双工模式下，大大节省了每个小区的天线数量；同时由于±45°为正交极化，有效保证了分集接收的良好效果。（其极化分集增益约为5dB，比单极化天线提高约2dB。）.
智能天线是一种安装在基站现场的双向天线，通过一组带有可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性，并可以同时获取基站和移动台之间各个链路的方向特性。
　　智能天线的原理是将无线电的信号导向具体的方向，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向DOA(DirectionofArrinal)，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。同时，智能天线技术利用各个移动用户间信号空间特征的差异，通过阵列天线技术在同一信道上接收和发射多个移动用户信号而不发生相互干扰，使无线电频谱的利用和信号的传输更为有效。在不增加系统复杂度的情况下，使用智能天线可满足服务质量和网络扩容的需要。

所谓极化，即电场强度方向。电波在传播过程中存在着去极化的现象，也称极化面偏转或交叉极化。它能使接收端信号能量减少，产生串话干扰。
　单极化天线

　　单极化天线使用3根或2根天线作为一个射频组。3根天线时，两根天线负责接收，一个天线作为发射；2根天线时，一根天线作为纯接收天线，一根天线结合发射和接收功能。
一、双极化天线技术
双极化天线是一种新型天线技术，组合了+45o和-45o两副极化方向相互正交的天线，同时工作在收发双工模式下，每个小区仅需一副双极化天线。当全向小区分裂成三小区时，最多仅增加一副天线（原全向小区在双工模式为2副天线）。而传统的单极化天线，当全向小区分裂为三小区时，天线数量剧增（即使在双工模式时也至少增加4副），由于天线之间（RX-TX,TX-TX）的隔离度（≥30dB）和空间分集技术要求天线之间有水平和垂直间隔距离，这时必须扩大安装天线的平台，增加了基建投资。而双极化天线中，±45°的极化正交性可以可以保证+45°和-45°两副天线之间的隔离度满足互调对天线间隔离度要求（≥30dB），双极化天线之间的空间间隔仅需20~30cm，因此移动基站可以不必兴建铁塔，只需要架一根直径20cm的铁柱，将双极化天线按相应覆盖方向固定在铁柱上即可。特别在选址时，若使用传统单极化天线，必须考虑天线的架设安装问题，往往由于天线架设安装条件（需要兴建铁塔扩大天线平台）不具备而放弃了最佳站址。如果使用双极化天线，由于双极化天线对架设安装要求不高，不需要征地建塔，节省基建投资，同时使基站布局更加合理。双极化天线允许系统采用极化分集接收技术，其原理是利用±45°极化方向之间的不相关性，两者之间的不相关性程度决定了分集接收的好坏。由于±45°为正交极化，因此可以有效保证分集接收，其极化分集增益约为5dB，比单极化天线通常采用的空间分集提高约2dB。此外，单极化天线的空间分集接收效果和两副接收天线的位置有关，天线覆盖正方向为最佳，逐渐向两边减弱，导致小区实际覆盖范围缩小。采用极化分集代替空间分集技术，分集增益和天线位置几乎没有关系，覆盖主方向和边缘处的差别很小（该差别由于反射面宽度导致±45°正交效果变差引起），因此可以有效改善边缘处的接收效果，保证覆盖范围。
二、方向性图下倾技术
为了使信号限制在服务小区覆盖范围内，并且降低对其他同频小区的干扰，天线垂直方向性图下倾是一种比较有效的天线技术。其作用可以使小区覆盖范围变小，加强本覆盖区内的信号强度，增加抗同频干扰能力，同时使天线在干扰方向上的增益下降，降低其他同频小区的干扰；选择合适的下倾角可以使天线至本小区边界的射线与天线至受干扰小区边界的射线之间处于垂直方向图中增益衰减变化最大的部分，从而使受干扰小区的同频干扰减至最小。通常采用机械下倾和电子下倾两种方法实现天线垂直方向性图下倾。
⑴ 机械下倾是物理地向下倾斜天线。虽然采用这种技术也能使同频干扰降低，但由于采用物理下倾，其施工和维护十分麻烦，且其调整倾角的精度较低（步进精度为1°）。此外由于下倾角度是模拟计算软件的理论值，和理论最佳值有一定偏差。在网络调整中，必须先将基站系统停机，不能在调整天线中同时监测调整效果，不可能对网络实行精细调整。
⑵ 电子下倾是改变共线阵天线振子的相位，改变垂直分量和水平分量的幅值大小，改变合成分量场强强度，使天线的垂直方向性图下倾。由于天线各方向的场强强度同时增大和减小，从而保证在改变倾角后天线方向图变化不大，使主瓣方向覆盖距离缩短，同时又使整个方向性图在服务小区扇区内减少覆盖面积但又不产生干扰。可调电子下倾天线允许系统不停机的情况下对垂直方向性图下倾角调整，实时监测调整的效果，调整倾角的步进精度也较高（为0.1°），因此可以对网络实施精细调整）。
天线下倾后，覆盖边缘区由于偏离天线的的主瓣，使信号强度有所下降，这可以通过合理增大发射机功率来补偿。
目前移动网络中用户投诉集中在高密度话务区中，接通率低和呼损率高实际上反映了高话务区地区的容量不足和同频干扰。但是天线下倾角度要适当，如果倾角过大，天线方向图会严重变形，欲控制覆盖范围和降低同频干扰反而适得其反；下倾角如果太小就起不了作用。因此采用机械下倾方式较难解决高话务区接通率低和掉话率高的问题，只有采取可调电子下倾天线技术才能解决高话务区中的问题。
三、结束语
本文分析了双极化天线及其方向性图下倾技术对网络的影响。和传统单极化天线相比，双极化天线具有节省天线数量，减少基建投资，对站址要求低和高接收分集增益等优点；电子下倾技术比机械下倾技术具有更高的精确度，同时可调电子下倾技术可以实时监测和调整无线网络覆盖，使无线网络趋于精细，可以有效地控制无线覆盖，加强服务小区的信号，同时减少同频干扰。因此在将来的天线技术应用中，在基站密集等高话务地区，应该尽量采用双极化天线和可调电子下倾技术，在边、郊等话务量不高、基站不密集地区和只要求覆盖地区，可以依旧使用传统单极化天线和机械下倾技术。

所谓极化方向，就是天线电场的方向。地、当高频电流通过天线时，会在天线上产生高频电压，形成高频电场，这个电场方向一般和天线的走向一致的。如果天线是水平方向架设的导线，产生的电场也是水平方向的，叫它“水平极化”天线。如果天线是垂直于地面方向架设的导线，产生的电场也是垂直方向的，叫它“垂直极化”天线。在大城市里由于高楼林立，并且多数反射体是平行与垂直极化波的，因此去极化的机会较少。而水平极化则存在比严重的去极化。因此仅从传播衰减和去极化出发，就可以得出结论：垂直极化优于水平极化。当然，郊区则不必考虑。现在移动通信使用的双极化都事正负45度双极化，和垂直极化的区别是分极效果不同，垂直极化使用的是空间分极，适合郊区和农村，双极化适合城市人口密集地点。垂直极化是空间分极效果，双极化是极化分极效果。我想你说的90度极化应该为水平极化，只需要把垂直极化天线水平放置就可以了，但是覆盖效果不是和好，毕竟波束宽度不一样。

正负45度极化天线因为很好地吸收了周围无线环境中的信号，极化隔离的可能性最好而优于前两种天线。智能天线对天线的灵敏度要求很高，一般是采用天线阵列的形式来发送和接受无线信号。因为可以节省电能，提高UE信号强度等优点而被应用，但成本较高。