《移动通信基站天馈线系统技术培训教材下册剖析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《移动通信基站天馈线系统技术培训教材下册剖析（147页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 山西晋通通信线塔维护有限责任公司 移动通信基站天馈线原理 及安装维护技术 移动通信基站天馈线系统技术培训教材下册 Date1 前言 l本教材 l第一章主要说明了天馈系统的构成，并主 要针对WCDMA NodeB，对上下行通道增益（ 损耗）_馈线部分进行了计算， l第二章描述了组成天馈系统的关键模块的 原理和作用，和设备安装上的常识和要求 ， l文中对一些重点概念列举了一些例子。 Date2 课程目标 l了解天馈的结构和基本工作原 理 l了解天馈系统的各模块工作原 理 l了解天馈系统的设计和安装要 求 学习完本课程，您将能够： Date3 参考资料 l天馈培训教材， l天线原理基本原理（培训教
2、材） WCDMA NodeB安装， Date4 课程内容 第一章 天馈系统的结构和基本原理 第二章 天馈各部件的基本工作原理 第三章 天馈系统的设备安装 Date5 第一章 天馈系统的结构和基本原理 l l 第一节第一节 天馈系统的结构天馈系统的结构 和基本原理和基本原理 l 第二节 馈线系统上下行 增益（损耗）的计算 Date6 天馈系统构成h l天馈系统是指在NodeB机柜机顶和天线之间， 传输射频信号的设备（包括天线） 。天馈系 统组成见下图：1-跳线；2-天馈避雷器；3- 馈线；4-接地排；5-接地线；6-馈线密封窗 ；7-馈线固定夹；8-馈线接地夹；9-塔放； 10-天线；11-天线
3、支架 Date7 天馈系统的信号连接 Date8 天馈系统的基本原理 l天线主要用来接收UE发射过来的上行信号和发射 NodeB输出的下行信号。天馈系统除天线外的其它 部分主要用来传输天线和NodeB之间的射频信号， 其中塔放对接收的上行信号进行了一定的放大。 l另外天馈系统对NodeB还有一定的雷电保护作用， 天馈系统中的避雷器将非常大的雷电流导通到地 ，从而大大减小了到达NodeB的雷电流。 Date9 信号流向 l上行信号流向：天线跳线塔放跳线 馈线避雷器跳线NodeB l下行信号流向：NodeB跳线避雷器馈线 跳线塔放跳线天线 Date10 第一章 天馈系统的结构和基本原理 l l 第
4、一节第一节 天馈系统的结构天馈系统的结构 和基本原理和基本原理 l l 第二节第二节 馈线系统上下行馈线系统上下行 增益（损耗）计算增益（损耗）计算 Date11 天馈部件的损耗(WCDMA频段) 序号部件类型损耗或增益接头形式 11.5米1/2“ 跳 线 -0.3dB两端都是DIN型阳头 22.5米1/2“ 跳 线 -0.5dB两端都是DIN型阳头 33.5米1/2“ 跳 线 -0.7dB 两端都是DIN型阳头 47/8“馈线-6.4dB/100m两端都是DIN型阴头 55/4“馈线-5.0dB/100m两端都是DIN型阴头 6避雷器-0.1dB接天线端是DIN型阳头 接NodeB端是DIN
5、型阴头 7塔放下行：-0.5dB 上行(不加电)：-1.5dB 上行(加电)：12.0dB 两端都是DIN型阴头 Date12 馈线系统上行增益的计算（塔放加电） l上行天馈系统增益：GG1L1L2L3L4L5（dB） l举例：假设三根跳线均为1.5米1/2“跳线，馈线用的是50 米7/8”馈线，塔放加电时，则有塔放增益G1=12dB，L1 L2L50.3dB，L40.1dB，L30.56.4dB3.2dB，因 而整个上行天馈系统的增益GG1L1L2L3L4L5 7.8dB。 Date13 馈线系统下行损耗的计算（塔放加电） l下行天馈系统损耗：LL1L2L3L4L5L6（dB） l举例：假设
6、三根跳线均为1.5米1/2“跳线，馈线用的是50 米7/8”馈线，塔放加电时，则有塔放损耗L6=0.5dB，L1 L2L50.3dB，L40.1dB，L30.56.4dB3.2dB，因 而整个下行天馈系统的损耗：LL1L2L3L4L5 L64.7dB。 Date14 馈线系统上行损耗的计算（塔放不加电） l上行天馈系统损耗：LL0L1L2L3L4L5（dB） l举例：假设三根跳线均为1.5米1/2“跳线，馈线用的是50 米5/4”馈线，塔放不加电时，则有塔放损耗L01.5dB， L1L2L50.3dB，L40.1dB，L30.55.0dB2.5dB ，因而整个上行天馈系统的损耗：LL0L1L2
7、L3 L4L55.0dB。 Date15 馈线系统下行损耗的计算（塔放不加电） l下行天馈系统损耗：LL1L2L3L4L5L6（dB） l举例：假设三根跳线均为1.5米1/2“跳线，馈线用的是50 米5/4”馈线，塔放不加电时，则有塔放损耗L60.5dB， L1L2L50.3dB，L40.1dB，L30.55.0dB2.5dB ，因而整个下行天馈系统的损耗：LL1L2L3L4L5 L64.0dB。 Date16 馈线系统上行损耗的计算（无塔放） l上行天馈系统损耗：LL2L3L4L5（dB） l举例：假设两根跳线均为2.0米1/2“跳线，馈线用的是30 米7/8”馈线，无塔放时，则有L2L50
8、.4dB，L40.1dB ，L30.36.4dB1.92dB，因而整个上行天馈系统的损 耗：LL2L3L4L52.82 dB。 Date17 馈线系统下行损耗的计算（无塔放） l下行天馈系统损耗：LL2L3L4L5（dB） l举例：假设两根跳线均为2.0米1/2“跳线，馈线用的是30 米7/8”馈线，无塔放时，则有L2L50.4dB，L40.1dB ，L30.36.4dB1.92dB，因而整个下行天馈系统的损 耗：LL2L3L4L52.82 dB。 Date18 思考题 l射频信号主要经过天馈系统中那 些部件？ l在天馈系统中，上、下行信号流 向是什么？ l假设某个天馈系统中，配了塔放 ，馈线
9、类型是7/8“馈线，馈线 的长度是50m，跳线的类型均为 1.5米1/2”跳线，计算塔放加电 时的上行增益和下行损耗各是多 少？ Date19 解答 l问题1：射频信号经过的天馈部件主要有 ： 天线、跳线、塔放、馈线和避 雷器。 l问题2：上行信号流向：天线跳线 塔放跳线馈线避雷器 跳线NodeB；下行信号流向正好相反 。 l问题3：上行增益12dB30.3dB 0.56.4dB0.1dB7.8dB； 下行损耗30.3dB0.56.4dB 0.5dB0.1dB4.7dB Date20 本章小结 l天馈系统的结构、基本原理和信号流向 l在有无塔放，及塔放是否加电时，上下 行天馈系统增益（损耗）的
10、计算 Date21 课程内容 第一章 天馈系统的结构和基本原理 第二章 天馈各部件的基本工作原理 第三章 天馈系统的设备安装 Date22 第二章 天馈各部件的基本工作原理 l l 第一节第一节 天线的基本原理天线的基本原理 l第二节 塔放的基本原理 l第三节 避雷器的基本原 理 Date23 天线的工作原理 l从实质上讲天线是一 种转换器，它可以把 在封闭的传输线中传 输的电磁波转换为在 空间中传播的电磁波 ，也可以把在空间中 传播的电磁波转换为 在封闭的传输线中传 输的电磁波。右图显 示了传输线向天线结 构的演变过程 Date24 基站天线的分类 l基站天线按照水平方向图的特性可分为全向天
11、线 与定向天线两种，按照极化特性可分为单极化天 线与双极化天线两种。一般全向天线多为单极化 天线，定向天线有单极化天线和双极化天线两种 。 l全向天线在水平面内的所有方向上辐射出的电波 能量都是相同的，但在垂直面内不同方向上辐射 出的电波能量是不同的。 定向天线在水平面与垂 直面内的所有方向上辐射出的电波能量都是不同 的。 l单极化天线多为垂直极化天线，其振子单元的极 化方向为垂直方向，而双极化天线多为45度角线 极化天线，其振子单元为左45度与右45度线极化 交叉摆放的振子。 Date25 基站天线示意图 Date26 天线指标定义极化方向、前后比 l极化方向：指天线在最大辐射方向上辐射出的
12、电场矢量 的方向。天线辐射出的电波由电场与磁场矢量构成，而 电磁场矢量的方向在不同的空间方向上是不同的，在最 大辐射方向的电场矢量方向定义为天线的极化方向。天 线的极化方向一般与单元振子的方向一致。 l前后比：该指标只对定向天线有意义。指天线前向最大 辐射方向的功率密度与后向30度范围内的最大辐射方 向的功率密度的比值。前后比反映天线对后向干扰的抑 制能力。一般的基站天线该指标要求达到25dB。 Date27 天线指标定义增益（1） l增益：指在相同输入功率条件下，天线在最大辐射 方向上某一点所产生的功率密度与理想点源天线在 同一点所产生的功率密度的比值。增益反映了天线 将电波集中发射到某一方
13、向上的能力，一般来讲天 线的增益越高，波瓣宽度越窄，天线发射出的能量 也越集中。天线增益的单位一般有两种：dBi与dBd ，其中 dBi是以理想点源天线增益为参考的基准， 而dBd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。例如一个增益为11dBi的 天线，也可以说其增益为8.85dBd。如下图 Date28 天线指标定义增益（2） Date29 天线指标定义水平面方向图和波瓣宽度 l水平面方向图：指天线的远区辐射电场的幅度在水平面 内随角度变化函数的曲线，水平方向图反映了天线在水 平面上的辐射特性，如理想全向天线的水平方向图是一 个圆。一般水平方向图是按最大辐射方
14、向的电场幅度值 进行归一的。 l水平面波瓣宽度：在水平面方向图上，在最大辐射方向 的两侧辐射功率下降3dB的两个方向之间的夹角为水平面 波瓣宽度。通常所说的65度天线即指水平波瓣宽度为65 度的天线。基站天线的水平面波瓣宽度与天线的宽度尺 寸有关，水平面波瓣宽度越宽，天线的宽度越小，比如 WCDMA天线若水平面波瓣宽度为65度，天线的宽度约为 150mm，而水平面波瓣宽度为32度的天线其宽度约为 300mm。 Date30 水平面方向图示意图 Date31 天线指标定义垂直面方向图和波瓣宽度 l垂直面方向图：指天线的远区辐射电场的幅度在垂直面 内随角度变化函数的曲线，垂直方向图反映了天线在垂
15、直面上的辐射特性。垂直方向图也是按最大辐射方向的 电场幅度值进行归一的。对于定向天线，主瓣上侧的副 瓣应尽可能的小，因为太大的上副瓣会使较多的干扰进 入系统，影响通信质量。 l垂直面波瓣宽度：在垂直面方向图上，在最大辐射方向 的两侧辐射功率下降3dB的两个方向之间的夹角为垂直 面波瓣宽度。基站天线的垂直面波瓣宽度与天线的长度 尺寸有关，垂直面波瓣宽度越宽，天线的长度越小，比 如WCDMA天线若垂直面波瓣宽度为6.5度，天线的高度约 为1.4m，而垂直面波瓣宽度为13度的天线其高度约为 0.66m。 Date32 垂直面方向图示意图 Date33 天线指标定义上副瓣抑制和下零点填充 l上副瓣抑制
16、：对于小区制蜂窝系统，为了提高频率 复用能力， 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，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。 l下零点填充：基站天线垂直面内采用赋形波束设计 时，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 Date34 天线指标定
