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1、CDMA天馈系统介绍ISSUE 1.02021/9/261学习目标n掌握天线的基本原理及其主要技术性能n了解天线传输线（馈线）的概念及其性能指标n了解天馈线系统组成及其安装注意事项 n掌握典型场景下基站天线的选型原则学习完本课程，您应该能够：学习完本课程，您应该能够：2021/9/262第一章第一章第一章第一章:天线及其性能指标天线及其性能指标天线及其性能指标天线及其性能指标第二章第二章:天馈系统相关天馈系统相关第三章第三章:天线选型原则天线选型原则 2021/9/263天线什么是天线？n把从导线上传下来的电信号做为无线电波发射到空间.n收集无线电波并产生电信号2021/9/264天线的工作原
2、理n当导线载有交变电流时，就可以形成电磁波的辐射；n如果两导线的距离很近，导线中电流方向相反，感应电动势互相抵消，因此辐射很微弱；n如果将两导线张开，由于两导线的电流方向相同，辐射较强；n当导线的长度可与波长相比拟时，导线上的电流就大大增加，因而就能形成较强的辐射；n通常将上述能产生显著辐射的直导线称为振子；n两臂长度均为1/4波长的振子叫做对称半波振子。2021/9/265对称半波振子对称半波振子天线的工作原理 两臂长度相等，并且每臂长度为两臂长度相等，并且每臂长度为1/41/4波长的为对称半波振子。波长的为对称半波振子。2021/9/266What is happen in these a
3、ntennas?天线的工作原理2021/9/267图：定向方向图：全向天线天线的分类按照辐射方向划分按照辐射方向划分2021/9/268板状天线帽形天线鞭状天线抛物面天线天线的分类按照形状划分按照形状划分2021/9/269n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。n极化是用于描述电场的方向，分为单极化和双极化。n定向小区一般使用双极化定向天线，全向
4、小区，一般采用单极化全向天线。天线的分类按照极化方式划分按照极化方式划分2021/9/2610天线的分类按照极化方式划分按照极化方式划分2021/9/2611天线主要的电气性能指标n天线的性能指标很多，常接触的主要有以下几项：频率范围(Frequency Range)增益(Gain)极化方式(Polarization)水平/垂直半功率波瓣宽度(Horizontal/Vertical half-power beam width)下倾角(Downtilt)前后比2021/9/2612天线增益n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。
5、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。n天线的增益表征天线将输入功率按特定方向辐射的能力。n一般，增益越高，远处的场强越。ABGainAGainB2021/9/2613n天线增益的单位一般有两种：dBi与dBd，ndBi是以理想点源天线增益为参考的基准，ndBd是以半波振子天线增益为参考基准。两种单位表示的数值相差2.15 dB。天线增益2021/9/2614天线的极化单极化天线单极化天线垂直极化垂直极化水平极化水平极化+45度倾斜的极化度倾斜的极化-45度倾斜的度倾斜的极化极化2021/9/2615天线的极化双极化天线双极化天线n两个天线为一个整体，传输两个独立
6、两个天线为一个整体，传输两个独立的波。的波。V/H(垂直垂直/水平水平)倾斜倾斜(+/-45)2021/9/2616天线的方向图n天线的方向图描述天线在各方向上的辐射强度，在通信领域通常指水平面方向图。n基站天线一般分为两种：360全向天线和定向天线，定向天线又分为以下几种：120、90、65、33等。全向天线定向天线2021/9/2617天线的方向图n下图为定向天线方向图：2021/9/2618天线的方向图n下图为全向天线方向图：2021/9/2619天线的前后比方向图中，前后瓣最大电平之比称为前后比。方向图中，前后瓣最大电平之比称为前后比。前向功率前向功率后向功率后向功率以以dB表示的前后
7、比表示的前后比 =10 log 典型值为典型值为 25-30dB 左右左右目的是有一个尽可能小的反向功率目的是有一个尽可能小的反向功率(前向功率前向功率)(反向功率反向功率)2021/9/2620机械下倾电下倾机械下倾与电下倾机械下倾与电下倾天线的下倾角2021/9/2621天线的其他相关概念n波束宽度、前后比、零点填充波束宽度、前后比、零点填充2021/9/2622第一章第一章:天线及其性能指标天线及其性能指标第二章第二章第二章第二章:天馈系统相关天馈系统相关天馈系统相关天馈系统相关第三章第三章:天线选型原则天线选型原则 2021/9/2623基站天馈系统主馈线（主馈线（7/8“）5馈线卡馈
8、线卡6走线架走线架3处接地处接地3接头密封件接头密封件绝缘密封胶带，绝缘密封胶带，PVC绝缘胶带绝缘胶带1天线调节支架天线调节支架板状天线板状天线抱杆抱杆2室外跳线室外跳线9室内超柔馈线室内超柔馈线7馈馈线线过过线线窗窗（注注：此此处有避水弯）处有避水弯）基站主设备基站主设备8馈窗馈窗2021/9/2624n馈线是连接室内无线设备与室外天线的同轴电缆，（加上室内、室外软跳线以及各种连接头组成的）。由于主馈线较粗，强度较大，难以拐弯，特别是在塔顶连接天线和室内连接无线设备时很困难，所以主馈线的两端需用软跳线过渡。馈线2021/9/2625馈线的防雷接地n重要性重要性良好的接地降低了通信设备的噪音
9、，保证了通信质量。良好的接地保证了通信设备中电子部件工作稳定。良好接地保证了通信设备中电子部件免受静电高压，瞬间放电脉冲等损坏。良好接地使通信设备获得良好的屏蔽作用，避免外界电磁干扰，保证人身安全。n主要措施主要措施避雷针保护（30、45以内）馈线室内避雷器馈线室外接地2021/9/2626馈线的室外接地n馈线室外三点接地是否良好：A点：铁塔顶部平台处 B点：馈线离开塔身至天桥转弯上方0.51.0m处(无铁塔时约在馈线的中部)C点：进入机房入口外侧 n馈线长度60米时，中段每20m加设一处接地n接地线与馈线连接点应高于与塔体（或汇集排）的连接点，所用接地线线径符合要求，并且短而直，连接点螺栓无
10、锈蚀，对锈蚀的螺栓应予以更换。C点应接在室外接地板（窗）上，室外接地板（窗）应直接与机房地网相连，不宜与铁塔（或过桥）相连。2021/9/2627馈线的室外3处接地2021/9/2628n作用：防止馈线内导体感应的雷电电流对设备造成损害 n卫星同步的天线侧和设备侧均需要安装避雷器GPS侧避雷器侧避雷器protect端口接在端口接在GPS设备设备基站设备侧防雷器基站设备侧防雷器Protect端口接在基站设端口接在基站设备备将馈线接在防雷器将馈线接在防雷器Surge端口，并做防水处端口，并做防水处理理GND端口不用接地端口不用接地馈线的室内避雷器2021/9/2629馈线的选用n常用馈线类型1/2
11、、7/8、5/4n馈线规格选择对应表：频段频段馈线规格选取原则馈线规格选取原则450MHz一般只采用一般只采用7/8而不采用而不采用5/4馈线800MHz馈线长度大于馈线长度大于60-80m采用采用5/4馈线馈线1900MHz馈线长度大于度大于50m采用采用5/4馈线2021/9/2630频段频段7/8英寸馈英寸馈线线5/4英寸馈英寸馈线线450MHz2.65dB1.87dB800MHz4.03dB2.98dB1900MHz5.9dB4.51dB注：馈线的选用由馈线的长度和损耗决定。一般情况下，连接室外天线与室内机柜统一选用标准7/8英寸或5/4英寸馈线。常用馈线每常用馈线每100100米的损
12、耗指标（常温）：米的损耗指标（常温）：馈线的选用2021/9/2631天馈色环标签机房机柜馈线铁塔和天线为贴色环标签处机顶、天线跳线距馈线接头200mm两处，馈线两头距链接接头200mm、馈线下铁塔平台1米范围之内和馈线入室前在距馈线密封窗1米范围之内等四处，按照要求粘贴好色环标签馈线密封窗馈线下铁塔平台馈线下铁塔平台1m范围内范围内馈线密封窗馈线密封窗1m1m范围内范围内跳线距馈线接头、跳线距馈线接头、馈线距接头连接处馈线距接头连接处200mm200mm处处跳线距馈线接头、跳线距馈线接头、馈线距接头连接处馈线距接头连接处200mm200mm处处2021/9/2632色环标签配置方案系统扇区色
13、环配置备注第一套第一套系系统统1主分集：红色，两道小区默认定义：正北方向为1小区，同时按顺时针方向转分别为2、3小区。多系统系统共站点，需区分不 同系统馈线，第二套新建系统在红/黄/蓝色上增加一道白色色环，第三套新建系统在红/黄/蓝色增加两道白色色环。分集：红色，一道2主分集：黄色，两道分集：黄色，一道3主分集：蓝色，两道分集：蓝色，一道第二套第二套系系统统1主分集：白色一道红色两道分集：白色一道红色一道2主分集：白色一道黄色两道分集：白色一道黄色一道3主分集：白色一道蓝色两道分集：白色一道蓝色一道常用的常用的3 3扇区主分集天馈扇区主分集天馈:2021/9/2633扇区一副天馈两幅天馈主集（
14、天馈一）分集（天馈一）主集（天馈二）分集（天馈二）1红色，两道红色，一道红色，四道红色，三道2黄色，两道黄色，一道黄色，四道黄色，三道3蓝色，两道蓝色，一道蓝色，四道蓝色，三道4紫色，两道紫色，一道紫色，四道紫色，三道5橙色，两道橙色，一道橙色，四道橙色，三道6绿色，两道绿色，一道绿色，四道绿色，三道特殊的6扇区多天馈：色环标签配置方案2021/9/2634卫星同步天馈系统GPS连接到连接到GPS时钟板的时钟板的ANT接口上。接口上。GPS馈线BTS 机柜避雷器避雷器RUNALMACTANT机柜内走线GPS_1GPS_0GPS天线天线频率：1.575GHz供电电压：+5.00.25VDC202
15、1/9/2635登塔作业安全注意事项：1.持证上岗 2.检查工具包，板手等工具，特别注意工具包必须结实而不破损，防止施工时掉下东西伤人。3.检查安全带，安全帽，是否完好无损、安全可靠，并穿软底鞋上塔。4.塔下人员也要戴安全帽，同时，还要注意来往人员安全（设置安全警示区域）。5塔上禁止遗弃工程材料，也禁止往下抛掷工具材料。6高温、天黑、雨雪或刮大风等恶历天气时，不要上塔，如有特殊情况，必须采取严格的安全措施。7有心脏病、高血压、眩晕症、贫血、肝病、癫痫症、恐高症等不适宜登高作业的人不要上塔。酒后、心情烦躁、情绪激动时也不要上塔。天馈系统安装注意事项2021/9/2636第一章第一章:天线及其性能
16、指标天线及其性能指标第二章第二章:天馈系统相关天馈系统相关第三章第三章第三章第三章:天线选型原则天线选型原则天线选型原则天线选型原则 2021/9/2637天线选择n移动通信系统中，根据服务区形状、范围、信道数量等条件，一般选择使用水平波瓣宽度为90、65 的定向天线及全向天线等；n对使用微蜂窝进行室内覆盖、隧道覆盖等特殊情况，也可以选择分布式天线、泄漏电缆等；n在城市密集地区，为了减少对邻区的干扰，多采用65 天线；在郊区用户量少的地区，一般考虑选用90 定向天线或全向天线；n现在使用较多的天线品牌有：中山通宇、Kathrein、Allgon、西安海天、Andrew等。2021/9/2638
17、n市区基站天线选择市区基站天线选择通常选用水平半功率角6065的定向天线；一般选择15dBi左右的中等增益天线；最好选择带有一定电下倾角（36）的天线；建议选择双极化天线。n郊区基站天线选择郊区基站天线选择根据实际情况选择水平半功率角65或90的定向天线；一般选择1518dBi的中、高增益天线；根据具体情况决定是否采用预置下倾角；双极化和垂直极化天线均可选用。天线选择2021/9/2639n农村基站天线选择农村基站天线选择根据具体情况和要求选择90、120定向天线或全向天线；所选的定向天线增益一般比较高（1618dBi）；一般不选预置下倾天线，高站可优先选择零点填充天线；建议选择垂直极化天线。
18、n公路基站天线选择公路基站天线选择一般选择窄波束、高增益的定向天线，也可以根据实际情况选择8字型天线、全向天线；公路基站对覆盖距离要求高，因此一般不选预置下倾角天线；建议选择垂直极化天线；所选定向天线的前后比不宜太高天线选择2021/9/2640n同一基站不同小区的天线允许有不同的高度。n对于地势较平坦的市区，一般天线的有效高度为30m左右；n对于郊县基站，天线高度可适当提高，一般在40m左右。n天线高度过高会降低天线附近的覆盖电平(俗称“塔下黑”），特别是全向天线该现象更为明显；n天线高度过高容易造成严重的越区覆盖等问题，影响网络质量。天线高度设计天线高度设计天线选择2021/9/2641天
19、线方位角设计天线方位角设计n天线方位角的设计应从整个网络的角度考虑，在满足覆盖的基础上，尽可能保证市区各基站的三扇区方位角一致，局部微调；城郊结合部、交通干道、郊区孤站等可根据重点覆盖目标对天线方位角进行调整。n天线的主瓣方向指向高话务密度区，可以加强该地区信号强度，提高通话质量；n市区相邻扇区天线交叉覆盖深度不宜超过10%；n郊区、乡镇等地相邻小区之间的交叉覆盖深度不能太深，同基站相邻扇区天线方向夹角不宜小于90；n为防止越区覆盖，密集市区应避免天线主瓣正对较直的街道。天线选择2021/9/2642n天线下倾角度必须根据具体情况确定，达到既能够减少相邻小区之间的干扰，又能够保证满足覆盖要求的
20、目的；n下倾角设计需要综合考虑基站发射功率、天线高度、小区覆盖范围、无线传播环境等因素；n密集市区考虑使用带有电下倾角的天线，郊区和农村使用机械下倾角天线10电下倾10机械下倾6 电下倾+4 机械下倾天线下倾角设计天线下倾角设计天线选择2021/9/2643n安装环境安装环境根据具体情况和要求选择90、120定向天线或天线环境：考虑天线之间的隔离度和天线受铁塔、楼面等的影响基站附近环境：主要考虑500米以内建筑物对无线信号传播的影响。基站天线在安装时还应该注意其在覆盖区是否会产生较大的阴影，安装时应尽量避开阻挡物，如：安装在楼顶的天线须注意楼顶天面对无线信号的阻挡，应尽量靠近边沿安装。天线安装需注意天线安装需注意天线选择2021/9/2644问题n常见的天线分类有哪些？n天线的主要电气特性有哪些，举例说明？ndBd跟dBi两个单位相差多少？n常见的馈线尺寸类型有哪几种？n天馈系统的避雷措施主要有哪些？举例说明。n天馈线室外三处接地指的是哪三处？n不同的覆盖区域天线的选择可以遵循哪些原则？2021/9/2645谢谢！2021/9/2646