cdma2000基站天馈线培训

1主要内容基站天线基础知识介绍1无线施工基础介绍21.1天线的基本概念1.2天线的性能参数2.1基站室外部分施工2.2基站室内部分施工2.3驻波比测试与仪表使用介绍1.3天线的类型及选型2天线的基本概念•什么是天线•天线的组成•天线的极化•双极化天线3Blahblahblahblah什么是天线？4什么是天线？天线的作用天线是发射机发射无线电波和接收机接收无线电波的装置，发射天线将传输线中的高频电磁能转换为自由空间的电磁波，接收天线将自由空间的电磁波转换为高频电磁能。因此，天线是换能装置，具有互易性。天线性能将直接影响无线网络的性能5天线的组成•天线辐射电磁波原理辐射的能力与导线的长短和形状有关.6天线的组成•天线是由一系列半波振子叠加而成1/4Wavelength1/4Wavelength1/2WavelengthDipole内部组成：槽板、馈电网络、振子外部组成：天线罩、端盖、接头7天线的极化无线电波传播电场电场电场振子电波传输方向磁场磁场8天线的极化•电磁波的极化无线电波的电场方向称为电波的极化方向。如果电波的电场方向垂直于地面，我们就称它为垂直极化波。如果电波的电场方向与地面平行，则称它为水平极化波垂直极化波水平极化波9天线的极化垂直极化波要用具有垂直极化特性的天线来接收；水平极化波要用具有水平极化特性的天线来接收；当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时，在接收过程中通常都要产生极化损失10垂直极化水平极化+45度倾斜的极化天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向-45度倾斜的极化天线的极化11两个天线为一个整体，传输两个独立的波V/H(垂直/水平)倾斜(+/-45°)双极化天线12双极化天线•单极化天线多采用垂直线极化•双极化天线多采用±45°双线极化13双极化天线应用环境极化分集增益(dB)空间分集增益(dB)密集建筑区(室内)3.75.0密集建筑区(室外)4.73.3一般城镇(室内)4.03.7一般城镇(室外)5.74.7农村2.75.314主要内容基站天线基础知识介绍1无线施工基础介绍21.1天线的基本概念1.2天线的性能参数2.1基站室外部分施工2.2基站室内部分施工2.3驻波比测试与仪表使用介绍1.3天线的类型及选型15电性能参数Electricalproperties•工作频段•输入阻抗•驻波比•极化方式•增益•方向图•水平、垂直波瓣3dB宽度•下倾角•前后比•旁瓣抑制与零点填充•功率容量•三阶互调•天线口隔离机械参数Mechanicalproperties•尺寸•重量•天线罩材料•外观颜色•工作温度•存储温度•风载•迎风面积•接头型式•包装尺寸•天线抱杆•防雷161个dipole接收功率(receivedpower)：1mWMultipledipolematrixReceivedpower：4mWGAIN=10log(4mW/1mW)=6dBd方向图17Gain=10log(8mW/1mW)=9dBi扇区天线“Sectorantenna”Receivedpower：8mW全向阵列“Omnidirectionalarray”Receivedpower：1mW(OverlookAntenna方向图18方向图（Pattern）19增益增益是指在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的场强的平方之比，即功率之比。增益一般与天线方向图有关，方向图主瓣越窄，后瓣、副瓣越小，增益越高20半波振子理想点源（无耗均匀辐射器）eg:0dBd=2.15dBidBdanddBi2.15dB增益21主瓣最大值与后瓣最大值之比F/B=10logtypically：25dB(前向功率)后向功率)后向功率前向功率前后比（FronttoBackRatio）22波束宽度方位（即水平面方向图）俯仰面（即垂直面方向图）23水平波瓣3dB宽度（3dBBeamwidthHorizontal）•定向天线：65°/90°/105°/120°全向天线：360°24垂直波瓣3dB宽度定向天线：全向天线：25工作带宽（BANDWIDTH）=896-824=72MHzOptimum1/2wavelengthfordipoleat860MHzat896MHzAntennaDipoleat824MHz工作频段26主要用于多系统共站且选址困难的区域，通常用于话务量较大的城市繁华地段。由于双频双极化在二个波段上的空间衰减不同，同时为抗干扰等需要，彼此所覆盖的区域也有可能不完全重叠，因此，双频双极化天线在两个波段上需要不同的下倾角。鉴于此种情况，宜选用连续电调的天线。详细选用情况见下表：使用环境天线描述下倾角型号多系统共站且选址困难的区域GSM900&GSM180065°&65°15dBi&17dBi双频双极化连续电调天线GSM900：0-14度可调；GSM1800：0-7度可调。ODP-065R15DD(V)工作频段多频共用天线27输入阻抗（Impedance）•50Cable50ohmsAntenna50ohms289.5W80ohms50ohmsForwarda:10WBackward:0.5W驻波比（VSWR）假设基站发射功率是10W，反射回0.5W，由此可算出回波损耗：RL＝10lg(10/0.5)=13dB，计算反射系数：RL=-20lgΓ,Γ＝0.2238VSWR=(1+Γ)/(1-Γ)＝1.57一般要求天线的驻波比小于1.5，驻波比是越小越好，但工程上没有必要追求过小的驻波比。29驻波比•当馈线和天线匹配时，高频能量全部被负载吸收，馈线上只有入射波，没有反射波。馈线上传输的是行波，馈线上各处的电压幅度相等，馈线上任意一点的阻抗都等于它的特性阻抗。•而当天线和馈线不匹配时，也就是天线阻抗不等于馈线特性阻抗时，负载就不能全部将馈线上传输的高频能量吸收，而只能吸收部分能量。入射波的一部分能量反射回来形成反射波30驻波比反射波幅度反射系数Γ＝─────入射波幅度驻波波腹电压与波节电压幅度之比称为驻波系数，也叫电压驻波比(VSWR)驻波波腹电压幅度最大值Ｖmax（1+Γ）驻波系数Ｓ＝──────────────＝────驻波波节电压辐度最小值Ｖmin（1-Γ）终端负载阻抗和特性阻抗越接近，反射系数越小，驻波系数越接近于１，匹配也就越好。工程中一般要求VSWR1.5，实际中一般要求VSWR1.3。31回波损耗RL它是反射系数的倒数，以分贝表示。RL的值在0dB到无穷大之间，回波损耗越小表示匹配越差，反之则匹配越好。0dB表示全反射，无穷大表示完全匹配。在移动通信中，一般要求回波损耗大于14dB（对应VSWR=1.5）RL=10lg（入射功率/反射功率）例如Pf＝10W，Pr＝0.5W，则RL=10lg（10/0.5）=13dBVSWR与RL值有一个转换关系32下倾角（DownTilt）33电调下倾原理无下倾时在馈电网络中路径长度相等有下倾时在馈电网络中路径长度不相等34不下倾Nondowntilt电调下倾Electronicdowntilt机械下倾Mechanicaldowntilt各种下倾比较35下倾角选择下倾角选择设计天线倾角时必须考虑因素有：天线挂高，方位角，增益，垂直半功率角以及小区的覆盖范围。α=arctan(H/D)+β/2（R1000米的密集组网）DHαβ/236一般城区下倾角设置参考表65°15dBi天线下倾角设置值站距（米）天线有效挂高（米）水平半功率角（度）垂直半功率角（度）下倾角（公式一）建议下倾角（度）60035651311.511.570035651310.810.880035651310.310.39003565139.89.810003565139.59.537密集城区下倾角设置参考表65°15dBi天线下倾角设置值站距（米）天线有效挂高（米）水平半功率角（度）垂直半功率角（度）下倾角（公式一）建议下倾角（度）30030651318.018.040030651315.015.050030651313.313.3结论：站距越近，同等增益天线所需要的下倾角越大。38天线下倾角的设置序号电下倾角机械倾角总倾角水平波束宽度前后比（dB）10°0°0°64.8°3420°2°2°68.1°27.430°4°4°71.8°24.340°6°6°78.8°26.350°8°8°85.3°2460°10°10°103.7°19.870°12°12°121.4°19.580°14°14°133.3°1890°15°15°149.6°17.8100°16°16°152°17.665°15dBi０度电下倾天线不同机械倾角时水平波束宽度和前后比实测数据39序号电下倾角机械倾角总倾角水平波束宽度前后比（dB）16°10°16°64.2°2326°8°14°68°26.136°6°12°69°31.346°4°10°69.4°33.556°2°8°66.7°30.666°0°6°64.9°37.276°-6°0°65.6°29.686°-4°2°64.2°29.896°-2°4°61.6°33.265°15dBi６度电下倾天线不同机械倾角时水平波束宽度和前后比实测数据天线下倾角的设置40序号电下倾角机械倾角总倾角水平波束宽度前后比（dB）19°-9°0°64.9°36.829°-8°1°68.5°33.739°-6°3°62.7°35.149°-4°5°62.2°34.059°-2°7°63.5°30.469°0°9°64.0°32.579°2°11°69.6°31.089°4°13°67.7°30.499°6°15°65.2°26.565°15dBi９度电下倾天线不同机械倾角时水平波束宽度和前后比实测数据天线下倾角的设置4165°15dBi不同电下倾角度的增益变化天线下倾角的设置电下倾角0°3°6°9°增益变化值（dBi）15.014.914.614.3结论：纯机械下倾时，当机械倾角大于10度，天线的方向图产生畸变；电子下倾角过大时，天线的增益下降迅速并且方向图会发生一定的变形。42天线下倾角的设置密集市区覆盖采取的措施：1）机械下倾小于10度；2）倾角较大时，机电下倾结合；3）密集地区采用电调。4）小区半径过小时，天线下倾也无法保证良好覆盖，可考虑降低天线高度或使用低增益天线；43主要内容基站天线基础知识介绍1无线施工基础介绍21.1天线的基本概念1.2天线的性能参数2.1基站室外部分施工2.2基站室内部分施工2.3驻波比测试与仪表使用介绍1.3天线的类型及选型44天线的类型全向天线45天线的类型定向天线46天线的类型特殊天线47天线的类型隐形天线和美化天线48天线的类型智能天线49常规天线的选用－市区市区人口密集，建筑物多且楼层较高，为减少干扰，应选用水平半功率角65度的天线。这样的天线所构成的辐射方向图接近于理想的三叶草型蜂窝结构，与现网适配性较好，有助于控制越区切换。同时由于城区基站天线安装空间往往有限，所以选用双极化天线比较切合实际。根据城市内话务量的多少，可以参照以下标准采用天线：对于话务量高度密集的地区，基站间距离大约在300~500米时，采用增益在15dBi左右，内置电下倾角大约6度左右的天线。50对于话务量中等密集的地区，基站间距离大于500米，采用增益在17到18dBi左右，内置电下倾角大约在6度左右的天线。对于低话务量区，由于基站间距离可能更大一些，采用增益在18dBi左右，内置电下倾角大约3°左右的天线。51在城郊结合部位，话务量不大，相对高楼大厦也很少，电磁环境比较好，可以选用垂直极化天线，采用空间分集技术。天线类型可选择65°或90°，增益在17到18dBi左右的基站天线。实测郊区基站低噪常规天线的选用－郊区52由于极化分集依赖于移动台周围反射体和散射体的分布，对于地物分布相对较稀疏的农村地区，极化分集效果不如空间分集。因此在安装条件具备的情况下，应尽可能使用单极化天线。例如水平半功率角为90度的17dBi单极化天线。在以农村为主的乡镇地区，鉴于话务量较小，预期覆