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1、 本课程为本课程为GSMGSM天馈系统基础培训，共五部分内容：天馈系统基础培训，共五部分内容：一、天线工作 一、天线工作原理简介 原理简介 二、天线的技术 二、天线的技术参数说明 参数说明 三、无线设计中关于天线方面的几个重要因素 四、关于铁塔的选型 五、直放站、室内分布和其他目标：目标：通过本课程，让学员对无线网络天馈系统在概念上和工程应用上 通过本课程，让学员对无线网络天馈系统在概念上和工程应用上有一定的了解，同时具备进一步学习的理论和实践基础 有一定的了解，同时具备进一步学习的理论和实践基础。第1页/共56页第一部分第一部分 天线工作原天线工作原理简介理简介第2页/共56页什么是天线？把
2、从导线上传下来的电信号做为无线电波发射到空间.收集无线电波并产生电信号第3页/共56页波长1/2波长1/2波长极子的长度800MHz200mm长度400MHz400mm长度1/4波长h1/4波长1/2波长Dipole 偶极子是天线应用中最普遍采用的一种方式。极子的长度与工作频率的波长成对应关系。偶极子偶极子第4页/共56页1/41/4波长天线计算公式波长天线计算公式(补充）补充）天线长度天线长度300/f1/40.96300/f1/40.96（波长缩短率）（波长缩短率）例：例：850M850M的的1/41/4波长天线：波长天线：300/8501/40.96300/8501/40.96=0.08
3、5(m)=0.085(m)第5页/共56页820MHz的1/2波长180mm,890MHz的1/2波长170mm天线应取值在850MHz-175mm天线带宽=890-820=70MHz 偶极子的工作性能与其长度和波长的匹配有关：Optimum1/2wavelengthfordipoleat850MHzat890MHz天线偶极子at820MHz频率范围频率范围第6页/共56页俯视图侧视图 单极子工作时呈圈饼形。天线控制原理天线控制原理第7页/共56页增益=10log(4mW/1mW)=6dBd单极子 接收端产生1mW的功率几个极子排成一列接收端产生 4mW功率信号集中 极子一般组合成列。天线控制
4、原理天线控制原理第8页/共56页功率由于反射在同一方向上叠加，从而增加增益。定向天线的增益为10log(8mW/1mW)=9dBd“定向天线”接收端产生8mW功率“全向天线”接收端产生4mW功率(俯视)天线 极子列的侧面放置一块反射板。天线控制原理天线控制原理第9页/共56页单偶极子辐射呈圈饼状各向同性辐射体“dBd”以偶极子为基准“dBi”以各向同性辐射体为基准eg:3dBd=5.15dBi2.15dB以各向同性辐射体为基准的偶极子增益为2.15dBdBd和dBi第10页/共56页基站天线增益（总结）天线的增益：一般指天线在其最大辐射方向上的增益，是和基准天线相对比的一个相对值，有时也称为功
5、率增益。对无线覆盖率和话音质量有较大的影响。可能以如下方式给出：dBi:基准天线为各向同性辐射器(全向天线）；dBd:基准天线为自由空间的半波振子（偶极子天线）；0dBd=2.15dBi dBm是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：10lgP（功率值/1mw）dB是一个表征相对值的值，当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时，按下面计算公式：10lg（甲功率/乙功率）第11页/共56页第二部分第二部分 天线的技术参数说明天线的技术参数说明第12页/共56页前后比（dB）=10log 常见的在25dB左右(前瓣功率)(后瓣功率)即天线中前向主瓣功率与后向主瓣功率的比值。后瓣功率 主瓣功率主瓣
6、功率与后瓣功率比（前后比）第13页/共56页关于前后比在实际应用中应注意的方面 前后比是天线前向和后向之间的功率比值，一般来讲，前后比是越大越好。防止天线后向信号干扰天线后方的前向信号。尤其应用在城市中密集住宅小区，最好能达到30db，可以有效降低后瓣对高层建筑的室内干扰。现在一般的天线前后比为20db左右；全向天线是没有前后比的。天线的前后比在一般情况下当然是越大越好，但是在某些特定的条件下也并不绝对是这样，比如，以两扇区的定向站连续覆盖高速公路时，由于大多数用户都是快速移动用户，为保证切换的正常进行，定向天线的前后比不宜太大，否则可能会由于两定向小区交叠深度太小而导致切换不及时造成掉话的情
7、况。（同时要考虑塔型因素）第14页/共56页 水平半功率角120(eg)PeakPeak-10dBPeak-10dB10dB波束宽度60(eg)PeakPeak-3dBPeak-3dB3dB波束宽度15(eg)PeakPeak-3dBPeak-3dB32(eg)PeakPeak-10dBPeak-10dB 垂直半功率角波束宽度（水平半功率角和垂直半功率角）第15页/共56页水平半功率角和垂直半功率角的关系G=32600/水平半功率角*垂直半功率角天线增益=10*logG第16页/共56页第17页/共56页零点填充 零点填充：基站天线垂直面内采用赋形波束设计时，当固定在一定高度的天线照射在一有限
8、的水平面区域内，天线的垂直方向图表明由于有旁瓣零点的存在，在需要覆盖的区域就有可能产生盲区问题。为了使业务区内的辐射电平更均匀，下副瓣第一零点需要填充，不能有明显的零深。通过垂直平面的余割平方赋形波束设计，可以消除主瓣下方的零点，从而使所需覆盖区域有相等的接收信号电平。该技术也称为零点填充技术。高增益天线由于其垂直波束宽度较窄，尤其需要采用零点填充技术来有效改善近处覆盖。通常零深相对于主波束大于-26dB即表示天线有零点填充，有的供应商采用百分比来表示，如某天线零点填充为10%，这两种表示方法的关系为：Y(dB)20log(X%/100%)如：零点填充10%，即X=10；用dB表示：Y=20log(10%/100%)20dB第18页/共56页上副瓣抑制上副瓣抑制：1、对于小区制蜂窝系统，为了提高频率复用效率；2、为减少对邻区的同频干扰。基站天线波束赋形时应尽可能降低那些瞄准干扰区的副瓣，提高D/U值（有用和无用信号强度之比），上第一副瓣电平应小于-18dB，对于大区制基站天线无这一要求。第19页/共56页