华为天线基础知识培训V2.0-20150209

35pt:R153G0B0:FrutigerNextLTMedium:Arial32pt:R153G0B0黑体22pt):18pt黑色:FrutigerNextLTRegular:Arial20pt):18pt黑色细黑体HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.天线工作原理能量转换器：导波信号VS电磁波信号阻抗匹配器：导波系统特性阻抗VS自由空间波阻抗Blahblahblahblah天线是保障无线通讯的最后一公里HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidential4天线的工作原理单元方向图阵列方向图天线方向图注：当d=λ,kd=2π;实际设计d=(0.8~0.9)λ;天线的方向是由单元方向图与阵列方向图乘机获得;天线的水平波束宽度取决于单元方向图;天线的垂直波束宽度取决于阵列方向图;d偶极子阵列HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidential5偶极子单元理论平行馈线内传播电磁波，随着平行馈线间距加大产生电磁场辐射，当间距达到谐振长度(λ/2)辐射效率最佳电场和磁场的交互感应使电磁波在空间传播HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidential6天线阵列理论d这列天线包含多个振子；每个振子赋予不同的幅度和相位的信号；幅度按照中间向两端逐渐递减分布每个振子的相位有一定的时延HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidential7天线的阵列理论（另外形式）d阵列单元幅度三角形分布阵列单元幅度切比雪肤分布HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidential8天线增益的决定因素-天线口径dL增益估算：G=10log{32000/(E2Θ*H2Φ)}0dBi3dBi偶极子单元方向图增益单元激励垂直面方向图天线反射板宽度越宽，反射能量越集中，水平面波束宽度越窄；单元相位和幅度合成，单元越多（天线越长）能量合成越集中，波束宽度边窄由于蜂窝小区覆盖，水平波束宽度已经确定，天线宽度基本确定，不可能无限的做小；通过增益理论计算，水平波束宽度确定情况下提升增益只能较少垂直面波束宽度（增加单元数量），所以高增益天线垂直面波束宽度相对比较窄；由于馈电网络有损耗，当天线长度增加到一定长度时在增加长度增益不会增加反而会下降；HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidential9天线内部结构及部件介绍内部结构正面背面单元移相器线缆反射板天线罩HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidential10天线的分类用途分类，通信天线、电视天线、雷达天线等；工作频段分类，短波天线、超短波天线、微波天线等；方向性分类，全向天线、定向天线等；外形分类，可分为线状天线、面状天线（平板、抛物面）等；通讯系统中，天线是用来辐射和接收电磁波按照波束下倾的特性划分基站天线手动可调电下倾角天线固定电下倾角天线远程可调电下倾角天线基站天线全向天线定向天线单极化全向天线单极化定向天线双极化定向天线按照水平方向图和极化特性划分HISILICONSEMICONDUCTORHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page11基站天线分类-按照天线水平方向图及极化特性基站天线全向天线定向天线单极化全向天线单极化定向天线双极化定向天线单极化天线双极化天线水平极化天线垂直极化天线水平/垂直极化天线+/-45交叉极化定向天线广泛采用广泛采用移动通信广泛采用的基站天线形态是定向+/-45度双极化天线，满足蜂窝组网并实现分集发射/接收HISILICONSEMICONDUCTORHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page12基站天线分类-按照天线工作频段基站天线单频天线多频天线宽带天线窄带天线三频天线双频天线四频天线仅支持某一个移动系统频段，如：•824-896MHz仅支持CDMA850系统•880-960MHz仅支持GSM900系统工作频段可同时支持多个移动系统频段，如：•690-960MHz可同时支持LTE700/LTE800/CDMA850/GSM900系统•1710-2690MHz可同时支持GSM1800/WCDMA2100/LTE2600系统五频天线一面天线可以支持的工作频段的数量，要求：•每个频段具有一定的频段范围•每个频段要求可以支持独立的电下倾角调节•如三频天线790-960/1710-2180/1710-2180MHz•天线多频化、宽带化已经成为基站天线的发展趋势...天线和制式无关，只和频段相关。HISILICONSEMICONDUCTORHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page13基站天线分类-按照电下倾角类型基站天线手动调节电调天线固定下倾角天线远程调节电调天线下倾角类型电下倾，通过调节天线内部移相器实现下倾机械下倾，通过调节天线支架实现下倾机械下倾与电下倾组合的方式电下倾角无法调节，仅支持调节机械下倾角在天线端采用手动方式调节电下倾角在网管端采用远程控制方式调节电下倾角电调天线由于其易优化的特点，已成为主流的基站天线类型HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.HuaweiConfidential14Contents1天线的工作原理以及分类3华为天线新技术介绍2基站天线指标介绍HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.基站天线的增益增益在无线通讯中的作用?不同的增益在不同的场景下使用高增益可以实现远覆盖大的覆盖半径实际使用中如何选择增益?网络规划;密集城区15-18dBi,郊区和农村18-19.5dBi,道路20.5dBi垂直面波宽比较窄垂直面波宽比较宽上副瓣比较大上副瓣低覆盖范围远覆盖范围近19.5dBi17.5dBi-增加尺寸(包含更多振子)提升增益-理论上,如果天线增益要增加3dB,阵子数量要增加一倍,即天线长度增加一倍。-减少水平面波束宽度提升增益-理论上,如果天线水平面波宽减少一半,增益提升3dB。HISILICONSEMICONDUCTORHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page16基站天线的极化收发共用仅接收空间接收分集仅接收收发共用双极化支持接收分集双极化天线单极化天线对于接收分集而言单扇区配置两面单极化天线每天线单端口对于接收分集而言单扇区配置一面双极化天线每天线两端口天面空间受限天线的极化即天线的通道，双极化天线有两个通道，故可以实现1发2收（1T2R）或2发2收（2T2R）双极化为什么业界使用±45°双极化？双极化天线原来主要用于极化分集，那需要2R的电平差异值不能差别太大，如果差别太大就没有分集的效果了。因此基于上面一个原因，如果采用垂直水平的话，电平差异值太大，因此采用+/-45度折衷一下。HISILICONSEMICONDUCTORHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Page17基站天线半功率波束宽度水平面半功率波束宽度决定了水平面的覆盖范围可以确定小区边界垂直面半功率波束宽度决定了垂直面的覆盖分布情况；垂直面波宽过窄（4°）会引起“塔下黑”60°峰值0-3dB点-3dB点15°峰值0-3dB点-3dB点基于波宽的基站天线选型建议：33°：窄波瓣,主要应用在狭长区域，例如高速、高铁；65°：常规的三扇区基站天线；90°：宽波瓣，主要应用在空旷的区域需要覆盖的场景，例如郊区、农村；360°：全向天线，主要应用在农村短距离覆盖。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.基站天线下倾角调整：机械调节和电调节机械调整下倾角电调下倾角通过电调节至6°下倾通过机械调节至6°下倾下倾角调整之前下倾角调整之前机械倾角调整，覆盖覆盖方向图变形，影响本小区覆盖，同时干扰临小区电下倾角调整，覆盖覆盖方向图不变，不会对临区产生干扰HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.电调实现方案介绍(手动）塔上调整(手持设备)近端调整(M2000控制端)远程调整电调类型是否需要进站是否需要上塔单站优化时间单站优化成本(手动）塔上调整是是11(手持设备)近端调整否是0.40.3(M2000控制端)远程调整否否0.1≈0PCU手动电调OSS需要协调进站；需要爬塔站或楼顶站到天线下端手动调整。需要协调进站；在塔站或楼顶站下面使用手持控制设备（PCU）调整。不需要协调进站；在机房控制就可以调整。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.典型的基站天线远程电调配置场景:宏站场景通过SBT提供电源和控制信号RCURCUSBTRCURCUSTMA场景：塔上放大器在塔上通过塔放提供电源和控制信号RCURCURRU场景：采用分布式基站通过RRU提供电源和控制信号RET驱动器,直接安装在天线下部，通过远程控制来改变天线主波束指向SBT：主要作用是将射频信号和DC直流信号合成到一起，或者将射频信号和DC直流信号的合成信号分开。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.电调天线配置说明-RRU近塔场景（M2000控制端）远程电调配置：RRU+RCU场景-这种组网方式常用于主设备射频模块（RRU）在塔上的场景，通过跳线连接天线，通过AISG线缆连接RCU进行控制。注意事项：1.此场景下RRU与天线距离小于20m；2.此类RRU直接通过跳线连接天线的场景，射频端口（ANT-A、ANT-B）不能打开供电，避免短路。电调天线RET+45°-45°RCUAISG线缆RETANT-AANT-BRRUANT-AANT-BRCU0.5mAISG线缆RETANT-AANT-BRCU5mAISG线缆RRU多频天线频段I频段I频段I频段II频段II频段IIRET+45°-45°RET+45°-45°运营商ARFU/RRU运营商AHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.电调天线配置说明-宏站场景（M2000控制端）远程电调配置：SBT+RCU场景-这种组网方式常用于主设备射频模块（RFU/RRU）在塔下的场景，通过跳线、馈线连接SBT，对RCU进行控制。注意事项：1.SBT必须连接在可以通信OOK信号的射频端口，并且此通道不能存在隔直流设备，否则电调系统无法工作；2.未连接SBT的射频端口不能打开供电，避免连接天线端口后短路；3.当连接AISG线缆时，需要将防呆口对准并可靠连接；4.安装RCU时，连接卡口要完全吻合，紧密安装，保持与天线平行。ANT-AANT-BAntennaRET+45°-45°RCUSBT0.5mAISG线缆RFU/RRUHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.电调天线配置说明-手动电调场景（手动）塔上电调配置：与非电调配置相同，只需要人工上塔手动调整天线的下倾角，注意要对准刻度；（手持设备）塔下电调配置：电调天线RET+45°-45°RCUAISG线缆ANT-AANT-BRRU/RFUPCU注意事项：AISG线缆在使用后接头需要注意防腐保护，避免被腐蚀；ANT-AANT-BRCUAISG线缆RETANT-AANT-BRCU5mAISG线缆RRU多频天线频段I频段I频段I频段II频段II频段IIRET+45°-45°RET+45°-45°运营商ARFU/RRU运营商APCUHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.电调天线安装流程-RRU上塔场景硬件安装流程组装天线电调信息记录安装天线支架组装RCU组装跳线连接AISG电缆连接RCU端天线吊装天线预固定跳线连接方位角调整机械倾角调整天线固定RCU序列号对应关系记录记录表移交网管存档PCU调试（可选)PCU加载配置数据文件PC