02-天饋線技術(shù)

1、,,,天饋線技術(shù),學(xué)習(xí)目標(biāo),掌握天線工作原理和主要性能指標(biāo)；掌握天線的種類和學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)中天線的選型；掌握天饋線測(cè)試方法及測(cè)試儀表Site Master的使用，學(xué)會(huì)天饋線故障排查；掌握天饋線的安裝規(guī)范；掌握網(wǎng)優(yōu)中天線的調(diào)整。,,,目錄,1.基站天饋線的結(jié)構(gòu)2.天線的工作原理3.天線的性能參數(shù)4.天線類型5.天線的選型6.饋線的種類和選擇7.天饋線的安裝8.天饋線的維護(hù)9.天線的調(diào)整,,基站天饋線的結(jié)構(gòu),,,目錄,1.

2、基站天饋線的結(jié)構(gòu)2.天線的工作原理3.天線的性能參數(shù)4.天線類型5.天線的選型6.饋線的種類和選擇7.天饋線的安裝8.天饋線的維護(hù)9.天線的調(diào)整,天線的工作原理,天線的作用 天線是發(fā)射機(jī)發(fā)射無線電波和接收機(jī)接收無線電波的裝置，發(fā)射天線將傳輸線中的高頻電磁能轉(zhuǎn)換為自由空間的電磁波，接收天線將自由空間的電磁波轉(zhuǎn)換為高頻電磁能。因此，天線是換能裝置，具有互易性。天線性能將直接影響無線網(wǎng)絡(luò)的性能。,當(dāng)導(dǎo)線載有交變電流時(shí)，就

3、可以形成電磁波的輻射；如果兩導(dǎo)線的距離很近，導(dǎo)線中電流方向相反，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)互相抵消，因此輻射很微弱；如果將兩導(dǎo)線張開，由于兩導(dǎo)線的電流方向相同，輻射較強(qiáng)；當(dāng)導(dǎo)線的長(zhǎng)度可與波長(zhǎng)相比擬時(shí)，導(dǎo)線上的電流就大大增加，因而就能形成較強(qiáng)的輻射；通常將上述能產(chǎn)生顯著輻射的直導(dǎo)線稱為振子；兩臂長(zhǎng)度均為1/4波長(zhǎng)的振子叫做對(duì)稱半波振子。,天線的工作原理,天線的工作原理,天線的結(jié)構(gòu)天線是由一系列半波振子疊加而成,內(nèi)部組成：槽板、饋電網(wǎng)絡(luò)、振子

4、外部組成：天線罩、端蓋、接頭,天線的工作原理,電磁波的極化 極化是描述電磁波場(chǎng)強(qiáng)矢量空間指向的一個(gè)輻射特性，當(dāng)沒有特別說明時(shí)，通常以電場(chǎng)矢量的空間指向作為電磁波的極化方向，而且是指在該天線的最大輻射方向上的電場(chǎng)矢量來說的。電場(chǎng)矢量在空間的取向在任何時(shí)間都保持不變的電磁波叫直線極化波，有時(shí)以地面作參考，將電場(chǎng)矢量方向與地面平行的波叫水平極化波，與地面垂直的波叫垂直極化波,天線的工作原理,電磁波的極化 電場(chǎng)矢量在空間的取向有的

5、時(shí)候并不固定，電場(chǎng)失量端點(diǎn)描繪的軌跡是圓，稱圓極化波；若軌跡是橢圓，稱之為橢圓極化波，橢圓極化波和圓極化波都有旋相性。不同頻段的電磁波適合采用不同的極化方式進(jìn)行傳播，移動(dòng)通信系統(tǒng)通常采用垂直極化，而廣播系統(tǒng)通常采用水平極化，橢圓極化通常用于衛(wèi)星通信。,天線的工作原理,天線的極化 天線輻射的電磁場(chǎng)的電場(chǎng)方向就是天線的極化方向。垂直極化波要用具有垂直極化特性的天線來接收；水平極化波要用具有水平極化特性的天線來接收；當(dāng)來波的極化方向與接

6、收天線的極化方向不一致時(shí)，在接收過程中通常都要產(chǎn)生極化損失。如圖5－5所示。,,天線的工作原理,天線的極化 目前常見的極化方式有單極化天線、雙極化天線兩種，其本質(zhì)都是線極化方式。雙極化天線利用極化分集來減少移動(dòng)通信系統(tǒng)中多徑衰落的影響，提高基站接收信號(hào)質(zhì)量的，有0°/90°、45°/-45°兩種極化天線。其中45°/-45°雙極化天線是比較常用的。雙極化天線是兩個(gè)天線為一

7、個(gè)整體，分別傳輸兩個(gè)獨(dú)立的波，兩付天線的振子相互呈垂直排列。雙極化天線減少了天線的數(shù)目，施工和維護(hù)更加簡(jiǎn)單。如圖5－6所示。,,天線的工作原理,雙極化天線單極化天線多采用垂直線極化雙極化天線多采用±45°雙線極化,,,目錄,1.基站天饋線的結(jié)構(gòu)2.天線的工作原理3.天線的性能參數(shù)4.天線類型5.天線的選型6.饋線的種類和選擇7.天饋線的安裝8.天饋線的維護(hù)9.天線的調(diào)整,天線的性能參數(shù),電性能參數(shù)

8、Electrical properties工作頻段輸入阻抗駐波比極化方式增益方向圖水平、垂直波瓣3dB寬度下傾角前后比旁瓣抑制與零點(diǎn)填充功率容量三階互調(diào)天線口隔離,機(jī)械參數(shù)Mechanical properties尺寸重量天線罩材料外觀顏色工作溫度存儲(chǔ)溫度風(fēng)載迎風(fēng)面積接頭型式包裝尺寸天線抱桿防雷,,天線的方向圖,天線輻射的電磁場(chǎng)在固定距離上隨角坐標(biāo)分布的圖形，稱為方向圖。用輻射場(chǎng)強(qiáng)表

9、示的稱為場(chǎng)強(qiáng)方向圖，用功率密度表示的稱之功率方向圖，用相位表示的稱為相位方向圖。天線方向圖是空間立體圖形，但是通常用兩個(gè)互相垂直的主平面內(nèi)的方向圖來表示，稱為平面方向圖，一般叫作垂直方向圖和水平方向圖。就水平方向圖而言，有全向天線與定向天線之分，而定向天線的水平方向圖的形狀也有很多種，如心型、8字形等。天線具有方向性本質(zhì)上是通過陣子的排列以及各陣子饋電相位的變化來獲得的，在原理上與光的干涉效應(yīng)十分相似。因此會(huì)在某些方向上能量得到增強(qiáng)

10、，而某些方向上能量被減弱，即形成一個(gè)個(gè)波瓣（或波束）和零點(diǎn)。能量最強(qiáng)的波瓣叫主瓣，上下次強(qiáng)的波瓣叫第一旁瓣，依次類推。對(duì)于定向天線，還存在后瓣。,對(duì)稱半波振子方向圖,頂視,側(cè)視,定向天線方向圖,全向天線方向圖,天線的方向圖,增益,天線的增益指在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線與理想的輻射單元或半波振子在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的平方之比，即功率之比。一般與天線方向圖有關(guān)，方向圖主瓣越窄，后瓣、旁瓣越小，增益越高。 單位：dBi或dB

11、ddBi是以理想點(diǎn)源天線增益為參考基準(zhǔn)——Isotropic。dBd是以半波振子天線增益為參考基準(zhǔn)——Dipole。 dBi＝ dBd＋2.15,天線作為一種無源器件，其增益的概念與一般功率放大器增益的概念不同。功率放大器具有能量放大作用，但天線本身并沒有把增加所輻射信號(hào)的能量，它只是通過天線陣子的組合并改變其饋電方式把能量集中到某一方向。增益是天線的重要指標(biāo)之一，它表示天線在某一方向能量集中的能力,前后比：前后抑制比是指天

12、線在主瓣方向與后瓣方向信號(hào)輻射強(qiáng)度之比，天線的后向180°±30°以內(nèi)的副瓣電平與最大波束之差，用正值表示。一般天線的前后比在18～45dB之間。對(duì)于密集市區(qū)要積極采用前后比抑制大的天線。,F/B = 10 log typically ： 25dB,(前向功率)后向功率),后向功率,前向功率,,,,,,前后比,波束寬度,波束寬度,波束寬度,定向天線：65°/90°/1

13、05°/120 ° 全向天線：360°,水平波瓣3dB寬度：基站天線水平半功率角有360°、210°、120°、90°、65°、60°、45°、 33°等，城市中最常用的是65°,定向天線：

14、 全向天線：,垂直波瓣3dB寬度：垂直半功率角有6.5°、13°、25°、78°等。 城市中最常用的是13°,,波束寬度,水平垂直方向增益系數(shù),一般在方向圖主瓣3dB范圍內(nèi)增益最大，其他范圍增益將減少，用方向系數(shù)來表示，包括水平增益系數(shù)和垂直增益系數(shù)，單位為dB 可以看到，在水

15、平3dB范圍，水平方向的增益系數(shù)變化不大，不超過3dB，而一旦超過水平3dB的邊緣線（與主方向水平夾角在32~33度左右），水平增益系數(shù)就急劇下降。特別在50~60度的區(qū)域，對(duì)于目前較普遍的3小區(qū)基站，該區(qū)域處于的兩個(gè)小區(qū)交界處，水平增益系數(shù)最小，因此，該區(qū)域容易成為弱信號(hào)區(qū)。,水平垂直方向增益系數(shù),在實(shí)際工程中，如果基站四周的話務(wù)以及建筑物分布不均衡，可以適當(dāng)調(diào)整個(gè)別小區(qū)的天線水平方位角，使得主話務(wù)區(qū)得到有效覆蓋。其它區(qū)域看起來雖然

16、水平增益系數(shù)更低了，但或者由于建筑物相對(duì)稀疏而使得傳播損耗減少，結(jié)果信號(hào)可能并不弱；或者是由于話務(wù)稀疏，可以不必在意。調(diào)整小區(qū)的天線方位角，同時(shí)需要注意干擾源和可能產(chǎn)生的干擾，避免解決了覆蓋的問題，帶來了干擾的問題，這兩個(gè)方面需要綜合考慮。,水平垂直方向增益系數(shù),除了包括天線水平方向增益系數(shù)外，還包括垂直方向增益系數(shù)。垂直方向上的增益系數(shù)容易為大家所忽視，但實(shí)際上是非常重要的 天線的垂直面也有3dB角，并且垂直面的3dB角往往相對(duì)水平

17、要小。以Kathrein730368天線為例，增益為15.5dBi，65度水平3dB角，13度垂直3dB角，其垂直方向圖上的幾個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)（取樣頻率：947.5MHz）如下 從上面數(shù)據(jù)可以看到，在垂直3dB角范圍內(nèi)，垂直增益系數(shù)變化不大，但超過3dB角（與垂直面主方向夾角為6.5度），垂直增益系數(shù)劇減 天線的垂直增益系數(shù)，體現(xiàn)了接收區(qū)域與基站天線在垂直面上的夾角，在基站天線高度確定的情況下，表示為離基站天線距離的遠(yuǎn)近。天線的垂直方向圖

18、與天線下傾大有聯(lián)系，如果下傾不當(dāng)，容易造成弱信號(hào)區(qū)。,,零點(diǎn)填充零點(diǎn)填充，基站天線垂直面內(nèi)采用賦形波束設(shè)計(jì)時(shí)，為了使業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)的輻射電平更均勻，下副瓣第一零點(diǎn)需要填充，不能有明顯的零深。高增益天線由于其垂直半功率角較窄，尤其需要采用零點(diǎn)填充技術(shù)來有效改善近處覆蓋。 通常零深相對(duì)于主波束大于-26dB即表示天線有零點(diǎn)填充，有的供應(yīng)商采用百分比來表示，如某天線零點(diǎn)填充為10%，這兩種表示方法的關(guān)系為： Y dB＝20

19、log(X%/100%)如：零點(diǎn)填充10%，即X=10； 用dB表示：Y=20log(10%/100%)＝－20dB上副瓣抑制上副瓣抑制，對(duì)于小區(qū)制蜂窩系統(tǒng)，為了提高頻率復(fù)用效率， 減少對(duì)鄰區(qū)的同頻干擾，基站天線波束賦形時(shí)應(yīng)盡可能降低那些瞄準(zhǔn)干擾區(qū)的副瓣，提高 D/U值，上第一副瓣電平應(yīng)小于-18dB，對(duì)于大區(qū)制基站天線無這一要求。,零點(diǎn)填充和上副瓣抑制,工作帶寬（ BANDWIDTH ）= 896 - 824 = 72MHz

20、,工作頻段,輸入阻抗,50?,,Cable 50 ohms,Antenna 50 ohms,假設(shè)基站發(fā)射功率是10W，反射回0.5W，由此可算出:反射系數(shù)： Γ＝開平方(0.5/10)＝0.2238駐波比：VSWR=(1+Γ)/(1- Γ)＝1.57 回波損耗： RL＝10lg(10/0.5)=13dB，回波損耗與反射系數(shù)的關(guān)系：RL=-20lg Γ 一般要求天線的駐波比小于1.5，駐波比是越小越好，但工程上

21、沒有必要追求過小的駐波比。,駐波比（VSWR）,回波損耗,回波損耗RLRL=10lg（入射功率/反射功率），以分貝表示RL的值在0dB到無窮大之間，回波損耗越小表示匹配越差，反之則匹配越好。0dB表示全反射，無窮大表示完全匹配。在移動(dòng)通信中，一般要求回波損耗大于14dB（對(duì)應(yīng)VSWR=1.5）例如Pf＝10W，Pr＝0.5W，則RL=10lg（10/0.5）＝13dBVSWR與RL值有一個(gè)轉(zhuǎn)換關(guān)系,當(dāng)饋線和天線匹配時(shí)，高頻能

22、量全部被負(fù)載吸收，饋線上只有入射波，沒有反射波。饋線上傳輸?shù)氖切胁?，饋線上各處的電壓幅度相等，饋線上任意一點(diǎn)的阻抗都等于它的特性阻抗。 而當(dāng)天線和饋線不匹配時(shí)，也就是天線阻抗不等于饋線特性阻抗時(shí)，負(fù)載就不能全部將饋線上傳輸?shù)母哳l能量吸收，而只能吸收部分能量。入射波的一部分能量反射回來形成反射波端口隔離度：對(duì)于多端口天線，如雙極化天線、雙頻段雙極化天線，收發(fā)共用時(shí)端口之間的隔離度應(yīng)大于30dB。 三防能力：基站天線必須具備三防能力，

23、即：防潮、防鹽霧、防霉菌。對(duì)于基站全向天線必須允許天線倒置安裝，同時(shí)滿足三防要求,天饋線匹配及其他,下傾角（Down Tilt）,下傾角,天線下傾是常用的一種增強(qiáng)主服務(wù)區(qū)信號(hào)電平，減小對(duì)其他小區(qū)干擾的一種重要手段。通常天線的下傾方式有機(jī)械下傾、電子下傾兩種方式。機(jī)械下傾是通過調(diào)節(jié)天線支架將天線壓低到相應(yīng)位置來設(shè)置下傾角；而電子下傾是通過改變天線振子的相位來控制下傾角。當(dāng)然在采用電子下傾角的同時(shí)可以結(jié)合機(jī)械下傾一起進(jìn)行,,電調(diào)下傾原

24、理,不下傾Non down tilt,電調(diào)下傾Electronic downtilt,機(jī)械下傾Mechanical downtilt,天線下傾,天線下傾,設(shè)計(jì)天線傾角時(shí)必須考慮因素有：天線掛高，方位角，增益，垂直半功率角以及小區(qū)的覆蓋范圍。如圖5-15。α=arctan(H/D) +β/2（R<1000米的密集組網(wǎng)）α是下傾角，β是天線垂直半功率點(diǎn)張角,,,目錄,1.基站天饋線的結(jié)構(gòu)2.天線的工作原理3.天線的性能參

25、數(shù)4.天線類型5.天線的選型6.饋線的種類和選擇7.天饋線的安裝8.天饋線的維護(hù)9.天線的調(diào)整,天線類型,按工作頻帶分有800MHZ、900MHZ、1800MHZ、1900MHZ；按極化方式分有垂直極化天線、水平極化天線、＋450線極化天線、圓極化天線；按方向圖分有全向天線、定向天線；按下傾方式分有機(jī)械下傾、電調(diào)下傾；按功能分有發(fā)射天線、接收天線、收發(fā)共用天線。天線的發(fā)展趨勢(shì)是向多頻段、多功能、智能化方向發(fā)展。,天

26、線類型,機(jī)械天線 所謂機(jī)械天線，即指使用機(jī)械調(diào)整下傾角度的移動(dòng)天線。機(jī)械天線安裝好后，如果因網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的要求，需要調(diào)整天線背面支架的位置改變天線的傾角來實(shí)現(xiàn)。在調(diào)整過程中，雖然天線主瓣方向的覆蓋距離明顯變化，但天線垂直分量和水平分量的幅值不變，所以天線方向圖容易變形。實(shí)踐證明：機(jī)械天線的最佳下傾角度為1?5度；當(dāng)下傾角度在5?10度之內(nèi)變化時(shí)，其天線方向圖稍有變化但變化不大；當(dāng)下傾角度在10?15度之間變化時(shí)，其天線方向圖變化較大

27、；當(dāng)機(jī)械天線下傾超過15度以后，天線方向圖形狀改變很大。機(jī)械天線下傾角調(diào)整非常麻煩，一般需要維護(hù)人員爬到天線安裝處進(jìn)行調(diào)整。,天線類型,電調(diào)天線 所謂電調(diào)天線，即指使用電子調(diào)整下傾角度的移動(dòng)天線。電子下傾的原理是通過改變天線陣天線振子的相位，改變垂直分量和水平分量的幅值大小，改變合成分量場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度，從而使天線的垂直方向性圖下傾。由于天線各方向的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度同時(shí)增大和減小，保證在改變傾角后天線方向圖變化不大，使主瓣方向覆蓋距離縮短，同時(shí)又

28、使整個(gè)方向性圖在服務(wù)小區(qū)扇區(qū)內(nèi)減少覆蓋面積但又不產(chǎn)生干擾。,天線類型,全向天線 全向天線在水平方向上有均勻的輻射方向圖。不過從垂直方向上看，輻射方向圖是集中的，因而可以獲得天線增益。如圖5－17所示。把偶極子排列在同一垂直線上并饋給各偶極單元正確的功率和相位，可以提高輻射功率。偶極單元數(shù)每增加一倍（也就相當(dāng)于長(zhǎng)度增加一倍），增益增加3dB。典型的增益是6?9 dBd。受限制因素主要是物理尺寸。例如9 dBd增益的全向天線，其高度為3

29、m。,天線類型,定向天線 這種類型天線的水平和垂直輻射方向圖是非均勻的。它經(jīng)常用在扇形小區(qū)。因此也稱為扇形天線。輻射功率或多或少集中在一個(gè)方向。定向天線的典型值是9 ?16 dBd,,天線類型,特殊天線 這種天線用于特殊用途，如室內(nèi)、隧道使用。,,,目錄,1.基站天饋線的結(jié)構(gòu)2.天線的工作原理3.天線的性能參數(shù)4.天線類型5.天線的選型6.饋線的種類和選擇7.天饋線的安裝8.天饋線的維護(hù)9.天線的調(diào)整,,天線的選型,

30、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，天線的選擇是一個(gè)很重要的部分，應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋要求、話務(wù)量、干擾和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量等實(shí)際情況來選擇天線。天線選擇得當(dāng)，可以改善覆蓋效果，減少干擾，改善服務(wù)質(zhì)量根據(jù)地形或話務(wù)量的分布可以把天線使用的環(huán)境分為8 種類型：市區(qū)（高樓多，話務(wù)大）、郊區(qū)（樓房較矮，開闊）、農(nóng)村（話務(wù)少）、公路（帶狀覆蓋）、山區(qū)（或丘陵，用戶稀疏）、近海（覆蓋極遠(yuǎn)，用戶少）、隧道、大樓室內(nèi)。,市區(qū)基站天線選擇 應(yīng)用環(huán)境特點(diǎn)：基站分布較密，要求單基站

31、覆蓋范圍小，希望盡量減少越區(qū)覆蓋的現(xiàn)象，減少基站之間的干擾，提高頻率復(fù)用率。天線選用原則：1、極化方式選擇：由于市區(qū)基站站址選擇困難，天線安裝空間受限，建議選用雙極化天線；2、方向圖的選擇：在市區(qū)主要考慮提高頻率復(fù)用度，因此一般選用定向天線；3、半功率波束寬度的選擇：為了能更好地控制小區(qū)的覆蓋范圍來抑制干擾，市區(qū)天線水平半功率波束寬度選60~65°。在天線增益及水平半功率角度選定后，垂直半功率角也就定了；4、天線增益

32、的選擇：由于市區(qū)基站一般不要求大范圍的覆蓋距離，因此建議選用中等增益的天線。同時(shí)天線的體積和重量可以變小，有利于安裝和降低成本。根據(jù)目前天線型號(hào)，建議市區(qū)天線增益視基站疏密程度及城區(qū)建筑物結(jié)構(gòu)等選用15-18dBi增益的天線。若市區(qū)內(nèi)用作補(bǔ)盲的微蜂窩天線增益可選擇更低的天線如10-12dBi的天線；5、預(yù)置下傾角及零點(diǎn)填充的選擇：市區(qū)天線一般來都要設(shè)置一定的下傾角，因此為增大以后的下傾角調(diào)整范圍，可以選擇具有固定電下傾角的天線（建議選

33、3-6°）。由于市區(qū)基站覆蓋距離較小，零點(diǎn)填充特性可以不作要求；,天線的選型,,6、下傾方式選擇：由于市區(qū)的天線傾角調(diào)整相對(duì)頻繁，且有的天線需要設(shè)置較大的傾角，而機(jī)械下傾不利于干擾控制，所以在可能的情況下建議選用預(yù)置下傾天線。條件成熟時(shí)可以選擇電調(diào)天線；7、下傾角調(diào)整范圍選擇：由于在市區(qū)出于干擾控制的原因，需要將天線的下傾角調(diào)得較大，一般來說電調(diào)天線在下傾角的調(diào)整范圍方面是不會(huì)有問題的。但是在選擇機(jī)械下傾的天線時(shí)，建議選擇下

34、傾角調(diào)整范圍更大的天線，最大下傾角要求不小于14°；8、在城市內(nèi)，為了提高頻率復(fù)用率，減小越區(qū)干擾，有時(shí)需要設(shè)置很大的下傾角，而當(dāng)下傾角的設(shè)置超過了垂直面半功率波束寬度的一半時(shí)，需要考慮上副瓣的影響。所以建議在城區(qū)選擇第一上副瓣抑制的賦形技術(shù)天線，但是這種天線通常無固定電下傾角。推薦：半功率波束寬度65°/中等增益/帶固定電下傾角或可調(diào)電下傾＋機(jī)械下傾的雙極化天線。,天線的選型,,市區(qū)基站天線選擇a、通常選用

35、水平半功率角60～65°的定向天線；b、一般選擇15dBi左右的中等增益天線；c、最好選擇帶有一定電下傾角（3～6°）的天線；d、建議選擇雙極化天線。郊區(qū)基站天線選擇a、根據(jù)實(shí)際情況選擇水平半功率角65°或90°的定向天線；b、一般選擇15～18dBi的中、高增益天線；c、根據(jù)具體情況決定是否采用預(yù)置下傾角；d、雙極化和垂直極化天線均可選用。,天線的選型,農(nóng)村基站天線選擇a、根據(jù)

36、具體情況和要求選擇90°、120°定向天線或全向天線；b、所選的定向天線增益一般比較高（16～18dBi）；c、一般不選預(yù)置下傾天線，高站可優(yōu)先選擇零點(diǎn)填充天線；d、建議選擇垂直極化天線。公路基站天線選擇a、一般選擇窄波束、高增益的定向天線，也可以根據(jù)實(shí)際情況選擇8字型天線、全向天線；b、公路基站對(duì)覆蓋距離要求高，因此一般不選預(yù)置下傾角天線；c、建議選擇垂直極化天線；d、所選定向天線的前后比不宜太高。

37、,天線的選型,電調(diào)天線 在城鎮(zhèn)繁華區(qū)域，不但多徑反射復(fù)雜，而且頻率復(fù)用規(guī)劃的站址相互制約、相互干擾嚴(yán)重。還有，某些場(chǎng)景的話務(wù)量變化復(fù)雜，比如一天中白天和夜晚的話務(wù)量來自不同的局部區(qū)域，或者平時(shí)和節(jié)假日的話務(wù)量來自不同的局部區(qū)域等等。要平衡和解決這些矛盾的較好辦法是采用連續(xù)電調(diào)基站天線。,,天線的選型,,,天線的選型,低增益天線城市人口密集的市區(qū)和商業(yè)中心，話務(wù)量越來越多，基站也越來越密集，每個(gè)基站的覆蓋半徑也越來越??；

38、常規(guī)使用的65度15、17dBi天線需要增大下傾角度來滿足覆蓋要求，但是隨著下傾角的增大，將帶來波束的變形，嚴(yán)重影響覆蓋質(zhì)量。為了解決上述問題，低增益天線得到廣泛應(yīng)用。低增益天線還具有尺寸小，安全系數(shù)高，更適合美化；垂直面波束寬度寬，覆蓋更均勻等優(yōu)點(diǎn)。隧道覆蓋推薦選擇10-12dB的八木/對(duì)數(shù)周期/平板天線安裝在隧道口內(nèi)側(cè)對(duì)2km以下的公路隧道進(jìn)行覆蓋。 室內(nèi)覆蓋推薦室內(nèi)使用的全向天線：2dBi/垂直極化/全向天線。定向天線：

39、7dBi/垂直極化/90度的定向天線。,窄波束天線鐵路、國(guó)道、高速公路等道路地區(qū)，如果覆蓋目標(biāo)僅為高速公路或鐵路等交通干線 ，可以選擇一些波瓣寬度為30度左右的高增益天線。由于主瓣寬度較小，增益通常都在18dBi以上。,天線的選型,,建議優(yōu)先選擇“8”字形天線或S0.5/0.5 配置，以減少高速移動(dòng)用戶接近/離開基站附近時(shí)的切換,天線的選型,天線高度設(shè)計(jì)同一基站不同小區(qū)的天線可以有不同的高度；對(duì)于地勢(shì)平坦的市區(qū)，一般天線的有效高

40、度為30m左右；對(duì)于郊縣基站，天線高度可適當(dāng)提高，一般在40m左右；天線高度過高會(huì)降低天線附近的覆蓋電平（俗稱“塔下黑”），特別是全向天線該現(xiàn)象更為明顯。天線高度過高容易造成嚴(yán)重的越區(qū)覆蓋問題，影響網(wǎng)路質(zhì)量。,天線的選型,天線方位角設(shè)計(jì)應(yīng)從整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的角度考慮，在滿足覆蓋的基礎(chǔ)上，盡可能保證市區(qū)各基站三扇區(qū)天線方向一致，局部微調(diào)；城郊接合部、交通干道、郊區(qū)孤站可根據(jù)重點(diǎn)覆蓋目標(biāo)對(duì)天線方向進(jìn)行調(diào)整；天線的主瓣方向指向高話務(wù)密度區(qū)

41、；市區(qū)相鄰扇區(qū)天線交叉覆蓋深度不宜超過10％；郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等地相鄰小區(qū)交叉覆蓋深度不宜太深，同基站相鄰扇區(qū)天線夾角不能小于90度；為防止越區(qū)覆蓋，密集市區(qū)應(yīng)避免天線主瓣正對(duì)較直的街道。,天線的選型,天線下傾角的設(shè)計(jì)要達(dá)到既能減少相鄰小區(qū)干擾，有可以滿足覆蓋的目的；要綜合考慮基站的發(fā)射功率、天線的高度、小區(qū)覆蓋范圍、無線傳播環(huán)境等因素；密集市區(qū)考慮帶電調(diào)下傾的天線；郊區(qū)和農(nóng)村使用機(jī)械下傾天線。,,,目錄,1.基站天饋線的結(jié)構(gòu)

42、2.天線的工作原理3.天線的性能參數(shù)4.天線類型5.天線的選型6.饋線的種類和選擇7.天饋線的安裝8.天饋線的維護(hù)9.天線的調(diào)整,饋線的種類和選擇,,,,目錄,1.基站天饋線的結(jié)構(gòu)2.天線的工作原理3.天線的性能參數(shù)4.天線類型5.天線的選型6.饋線的種類和選擇7.天饋線的安裝8.天饋線的維護(hù)9.天線的調(diào)整,天饋線的安裝,目前的天線主要分為全向型天線與定向天線。全向天線為圓柱形，一般為垂直安裝，接收天線向上

43、，而發(fā)射天線向下。做發(fā)射天線時(shí)，排水口向上，應(yīng)封住；做接收天線時(shí)，排水口向下，不封住。因接收天線向上，天線頂上會(huì)進(jìn)水，故在下面饋線口邊有一個(gè)排水孔，安裝時(shí)應(yīng)將此孔留出，不能封住，否則長(zhǎng)期使用后會(huì)引起積水。,,,天饋線的安裝,定向天線為板狀形，有兩個(gè)數(shù)據(jù)：方位角與下傾角。方位角為正北順時(shí)針轉(zhuǎn)與天線指向的夾角，下傾角為天線與垂直方向的夾角。,天饋線的安裝,硬饋線彎角應(yīng)大于90度，軟饋線可以盤起，但半徑應(yīng)大于20厘米。室內(nèi)與室外的接地是分開的

44、，室內(nèi)采用市電引入的地線，室外采用大樓地網(wǎng)，接地點(diǎn)應(yīng)在盡量接近地網(wǎng)處，而且應(yīng)在下鐵塔轉(zhuǎn)彎之前1米處接地，或者是在下天臺(tái)（樓頂）轉(zhuǎn)彎之前1米處接地，一個(gè)接地點(diǎn)不應(yīng)超過兩條饋線的接地，接硬饋線的接地點(diǎn)采用生膠密封，而接地網(wǎng)的接地點(diǎn)應(yīng)用銀油涂上。,,,,目錄,1.基站天饋線的結(jié)構(gòu)2.天線的工作原理3.天線的性能參數(shù)4.天線類型5.天線的選型6.饋線的種類和選擇7.天饋線的安裝8.天饋線的維護(hù)9.天線的調(diào)整,任務(wù)提出,案例：用戶

45、投訴基站附近信號(hào)很弱，維護(hù)人員查基站主設(shè)備無告警，而天饋線系統(tǒng)有駐波比告警。顯然是發(fā)射天饋線系統(tǒng)出了故障，如何判斷是哪根天饋線出了故障？故障點(diǎn)在哪里呢？,天饋線測(cè)試儀,天饋線測(cè)試儀種類TDR（時(shí)域反射儀） 專用于測(cè)故障點(diǎn) HP8954E 專用于測(cè)SWR（駐波比） SITE MASTER（安立S331D/安捷倫N9330A） 用于測(cè)試頻域特性（SWR）與DTF（故障點(diǎn)定位）,頻域特性與故障點(diǎn)測(cè)量原理,頻域特性測(cè)試原

46、理 不論是什么樣的射頻饋線都有一定反射波產(chǎn)生，另外還有一定的損耗，頻域特性的測(cè)量原理是：儀表按操作者輸入的頻率范圍，從低端向高端發(fā)送射頻信號(hào)，之后計(jì)算每一個(gè)頻點(diǎn)的回波，后將總回波與發(fā)射信號(hào)比較來計(jì)算SWR值。,頻域特性與故障點(diǎn)測(cè)量原理,DTF的測(cè)試原理 儀表發(fā)送某一頻率的信號(hào)，當(dāng)遇到故障點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生反射信號(hào)，到達(dá)儀表接口時(shí)，儀表依據(jù)回程時(shí)間X和傳輸速率來計(jì)算故障點(diǎn)，并同時(shí)計(jì)算VSWR，所以DTF的測(cè)試與兩個(gè)因數(shù)有關(guān)：P

47、ROP V-傳輸速率，LOSS-電纜損耗。,天饋線測(cè)試儀使用,S331D介紹操作步驟選擇測(cè)試天線的頻率范圍測(cè)試儀表較準(zhǔn)輸入天饋線的參數(shù)測(cè)試連接Test Set-Up駐波比(VSWR)過高是最常見的天饋系統(tǒng)故障之一，一般是由于天線、硬饋線和軟跳線的接口松動(dòng)或進(jìn)水引起，少數(shù)情況下也可能是由天線本身的問題引起,,,,目錄,1.基站天饋線的結(jié)構(gòu)2.天線的工作原理3.天線的性能參數(shù)4.天線類型5.天線的選型6.饋線的種類和

48、選擇7.天饋線的安裝8.天饋線的維護(hù)9.天線的調(diào)整,天線的調(diào)整,天線高度的調(diào)整無線信號(hào)所能到達(dá)的最遠(yuǎn)距離（即基站的覆蓋范圍）是由天線高度決定的。天線架設(shè)過高，會(huì)帶來話務(wù)不均衡、系統(tǒng)內(nèi)干擾、孤島效應(yīng)的問題。隨著基站站點(diǎn)增多，必須降低天線高度 天線俯仰角的調(diào)整理論上，俯仰角的大小可以由以下公式推算：?＝arctg（t/R）+β/2其中?為天線的俯仰角，h為天線的高度，R為小區(qū)的覆蓋半徑。β為垂直半功率張角上式是將天線的主瓣

49、方向?qū)?zhǔn)小區(qū)邊緣時(shí)得出的。在實(shí)際工作中，調(diào)整的角度在理論值的基礎(chǔ)上加1－2度。天線方位角的調(diào)整實(shí)際覆蓋范圍和理想模型之間的出入。有時(shí)候用于均衡話務(wù)。解決盲區(qū)和弱信號(hào)覆蓋,案例1,例子1：基站采用無電子下傾的Kathrein730368定向天線，天線掛高70米，天線下傾角為0度，準(zhǔn)平坦地型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小區(qū)前向大致300~400米區(qū)域信號(hào)較弱，部分房子里沒有信號(hào)。為什么會(huì)這樣？明明就在塔底下？。。。難道燈下也會(huì)黑？。。。。分析垂

50、直面的剖面圖，如下,案例1,這是個(gè)比較尷尬的區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，傳播損耗開始迅速變大，而又未得到天線增益的有效補(bǔ)償，因此信號(hào)反而會(huì)變?nèi)?，再由于建筑物的貫穿損耗作用，房子里就可能沒信號(hào)了。如果距離再近一些，如100~200米，由于離基站較近，且入射角較大，接近于自由空間的傳播損耗（22~28dB/dec，dec表示10倍的距離），因此傳播損耗較小，因而信號(hào)也較強(qiáng)；而距離再遠(yuǎn)些，如大于500米，則進(jìn)入垂直3dB主波束范圍之內(nèi)，垂直增益系數(shù)

51、發(fā)揮了作用。,,查天線的垂直方向圖，13度處的垂直增益系數(shù)為-17dB，10度處的垂直增益系數(shù)為 -8.4dB；比3dB范圍的垂直增益至少分別低14dB和5.4dB。,案例1,解決方法：方案一：將天線下傾3~5度，則天線的垂直增益系數(shù)增大了。不妨設(shè)4度，此時(shí)300米對(duì)應(yīng)垂直面主方向9度，400米對(duì)應(yīng)6度，查表可知，垂直增益系數(shù)分別為-6.5dB和-2.5dB，信號(hào)強(qiáng)度至少可以改善3~8dB。此時(shí)遠(yuǎn)端的信號(hào)將減弱1~2dB。方

52、案二：使用零點(diǎn)補(bǔ)償（Null-Filled）天線，補(bǔ)償系數(shù)為20%左右。結(jié)論：對(duì)于高站的定向天線，在照顧遠(yuǎn)距離覆蓋的同時(shí)，需要適度下傾，避免近端信號(hào)偏弱。,案例2,例子2：基站采用無電子下傾的Kathrein730368定向天線，天線掛高70米，天線下傾角為8度，離基站1km處有一個(gè)山包，山包的樹冠相對(duì)基站地面高度40米，基站與山包之間為平坦開闊地，山包后面有一幢4層高建筑物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)建筑物內(nèi)信號(hào)較弱，部分房間里沒有信號(hào)。,案例2

53、,,由于天線下傾8度，結(jié)果垂直面上主波束對(duì)著山包，最強(qiáng)的繞射信號(hào)獲得的增益系數(shù)為-3dB左右（相當(dāng)于垂直面6度的增益系數(shù)），且多徑波的信號(hào)都比較弱。此時(shí)，合適的處理方法是將天線下傾2度，使得主波束能夠繞過山包，考慮到主繞射信號(hào)的增強(qiáng)和多徑信號(hào)的疊加效應(yīng)，信號(hào)至少可以增強(qiáng)5dB。（實(shí)際例子的解決方法是：調(diào)換成18.5dBi的高增益天線，同時(shí)天線下傾2度，結(jié)果信號(hào)增強(qiáng)15dB）有時(shí)候，定向天線下傾過大，導(dǎo)致遠(yuǎn)端的信號(hào)強(qiáng)度偏弱，達(dá)不到預(yù)計(jì)

54、的覆蓋要求，這種情況大家能夠理解，也是由于垂直面的增益系數(shù)起的作用，遠(yuǎn)端接收區(qū)域落在垂直3dB波束范圍之外的緣故。容易忽略的情況是，在傳播主方向上，看不出不明顯的阻擋，如一片連續(xù)的多層建筑物（一般的居民小區(qū)或新村），如果天線下傾不當(dāng)，容易造成后面的建筑物內(nèi)信號(hào)偏弱的現(xiàn)象。,案例3,例子3：基站采用無電子下傾的Kathrein730368定向天線，天線掛高40米，天線下傾角為8度，小區(qū)前方是一個(gè)居民小區(qū)，為規(guī)則分布的建筑物，樓高6層，

55、估計(jì)20米，從小區(qū)前向開始到最后一排房子，共有9排。最后一排房子距離基站天線大約1km。結(jié)果發(fā)現(xiàn)最后一排建筑物內(nèi)信號(hào)較弱，部分房間里沒有信號(hào)，只能到陽臺(tái)上打電話。,,案例3,分析：由于距離的增大，傳播損耗會(huì)增加；另外，如果多重屏障的繞射，繞射次數(shù)越多則損耗越大。會(huì)不會(huì)由于天線下傾過大，導(dǎo)致繞射次數(shù)過多或繞射波的能量過??？能不能通過簡(jiǎn)單的手段加以改善？最后一排房子樓頂與天線發(fā)射點(diǎn)的仰角近似為由于天線下傾8度，意味著天線垂直面的

56、上邊7度外的輻射信號(hào)才能繞過屋頂，這部分在3dB之外或邊緣，繞射信號(hào)相對(duì)較弱，越過屋頂?shù)钠渌盘?hào)引起的反射信號(hào)也較弱，綜合的結(jié)果是信號(hào)偏弱。：,解決方法：可將天線下傾角改成5~7度，實(shí)際情況，下傾角取為6度，結(jié)果信號(hào)增強(qiáng)了3~5dB左右。（如果需要考慮越區(qū)覆蓋的情況，則兩個(gè)方面必須進(jìn)行折衷處理，一般觀點(diǎn)，解決信號(hào)覆蓋優(yōu)先。）全向天線常見有兩類問題與垂直方向圖有關(guān)。一類是基站較高，近端信號(hào)偏弱，這類問題的解決方法[參見]；還有一類是天線