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1、邢洪波 2009年8月12日 天 线 基 本 原 理 基站天线在整个网络建设中占经费比基站天线在整个网络建设中占经费比 例不到例不到3%3%，但它对网络性能的影响却超过，但它对网络性能的影响却超过 60%60%。 在实际网优工作中，通过天线的选择在实际网优工作中，通过天线的选择 与调整是简单但收效最大的方法。与调整是简单但收效最大的方法。强化天 线的性能和品质起着四两拨千斤的作用。 概述 天线 防雷保护器 主馈线（7/8“） 馈线卡 走线架 接地装置 接头密封件 绝缘密封胶带，PVC绝缘胶带 天线调节支架 抱杆 室外馈线 室内超柔馈线 馈线过线 窗 基站主设 备 目录 1 1 天线基本概念 3
2、 3 天线电路参数 2 2 天线辐射参数 1.天线基本概念辐射原理 传输线 终端张角传输线 对称振子 天线的定义： 能够有效地向空间某特定 方向辐射电磁波或能够有效地 接收空间某特定方向来的电磁 波的装置。 天线的功能：天线的功能： 能量转换导行波和自由 空间波的转换； 定向辐射（接收）具有 一定的方向性。 天线的辐射原理： 根据C（光速）=f（频率）（波长） 得出波长与频率成反比 频率越低，波长越长，天线尺寸越大 频率越高，波长越短，天线尺寸越小 1/4 波长 1/4 波长 1/2 波长 半波振子 波长 1/2 波长 1.天线基本概念半波振子 水平面波束宽度 = 360 垂直面波束宽度= 7
3、8 顶视图 水平面 俯视图 垂直面 立体图 方向图象一个“汽车轮胎” 1.天线基本概念半波振子 1.天线基本概念-dBd 和 dBi的区别 当波长不是最优值（谐振）时，性能下降； 在频率范围内可保持可接受的性能水平。 850MHz偶极子的 1/2波长最优值 890MHz 馈电电缆 820MHz 1.天线基本概念带宽、工作频率 此天线工作频率：820MHz890MHz，带宽=70MHz 将“轮胎”压扁，信号就越集中，增益就越高，天线尺寸就越 大； 1.天线基本概念增益、方向图和天线尺寸之关系 天线增益的几个要点：天线增益的几个要点： 天线是无源器件，没有功率放大功能。 天线增益只是将能量有效集中
4、，向某特定方向辐射/接收电磁波。 天线的增益由振子叠加而产生。增益越高，天线长度越长。 天线增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。 频率提高一倍。同样电气性能的天线长度就减小一半。 1.天线基本概念增益、方向图和天线尺寸之关系 波束宽度() 增 益 dBi 806960 MHz17102170 MHz 水平面垂直面 DB系列天线长度 （mm） DK系列天线长度（ mm） 656 14 15 1315 675 7 17.5 26151310 908 14 14 1315675 7 16.5 26151310 12010 14 12 1315675 7 14.5 26151310 1.天线基
5、本概念增益、方向图和天线尺寸之关系 以京信DB和DK系列天线为例 垂直方 式 水平方式 + 45度 - 45度 2.天线辐射参数极化 天线所辐射的电磁波中电 场矢量在空间运动的轨迹 称为极化； 基站天线属于线极化，极 化方向与振子轴线平行。 双极化天线阵子 即一个天线单元中有两个排列正交的振子 两个振子所辐射的电磁波是相互独立的 极化分集可以有效避免多径传输效应对天线接收的影响 V/H (垂直/水平)斜角 (+/- 45) 2.天线辐射参数双极化天线 2.天线辐射参数极化 2.天线辐射参数交叉极化比 交叉极化是指与主极化正交的极化 分量，一般出现在双极化天线中 2.天线辐射参数方向图 辐射参数
6、 主瓣 副瓣 半功率波束宽度 交叉极化鉴别率 增益 前后比 上旁瓣 (dB) 下旁瓣 (dB) 2.天线辐射参数旁瓣抑制、零点填充、波束下倾角 2.天线辐射参数波束宽度 方位即水平面方向图 2.天线辐射参数下倾角 为使波束指向朝向地面, 需要天线下倾 前后比是指扇形天线(定向天线)的前向辐射功率和后向辐射功率之比 后向功率前向功率 前后比(dB) = 10 log ，典型值约为25dB 目的是尽可能减少后向辐射功率 前向功率 后向功率 2.天线辐射参数前后比 3.天线电路参数-驻波比，隔离度，无源交调 驻波比为传输线上的电压最大值与 电压最小值之比。 当天线端口没有反射时，就是理想 匹配，驻波
7、比为1； 当天线端口全反射时，驻波比为无 穷大。 电缆 50 ohms 天线 50ohms 80ohms 2对对7/16连接器的自然插入损耗： GSM900MHz: 0.20dB GSM1800MHz: 0.32dB； VSWR 1.5引起的功率损失0.36dB相当于7 /8电缆的长度: GSM900MHz: 9.4米 GSM1800MHz: 6.4米； lVSWR 1.3与1.5,功率损失分别0.36dB和0.13dB,仅相当2对和1对7/16连接器引入的损耗， 这在移动通信的衰落传播中,影响可以忽略不计。一味追求1.3以下的驻波比是没有意义的! l100米7 /8馈线损耗约4.6dB. l
8、信号穿墙损耗一般达到10dB以上。 减小的天线辐射功率 50m馈 线新增 损耗 (dB) 与理想匹配相比 VSWR 回波损耗 反射功率增大的总损耗 (dB)(dB)(dB) 361.250.92.15 29.50.50.360.86 1.8110.360.310.67 1.5140.170.190.36 1.415.50.120.090.21 1.317.50.070.060.13 1.2210.030.040.07 3.天线电路参数驻波比 隔离度是某一极化接收到的另一极化信号的比例。 1000mW (即 1W)1mW 该例子中，隔离度为： 10log(1000mW/1mW) = 30dB 3.天线电路参数-隔离度 无源交调（PIM）：当两个频率f1和f2输入到天线，由于非线性 效应，天线辐射的信号除频率 f1 和 f2 外，还包括有其他频 率，如 2f1-f2 和 2f2-f1 (3阶) 等。 天线互调是指当两个或多 个发射频率信号经过天线时 ，由于天线的非线性而引起 的与原信号频率及倍频有和 差关系、并落在接收频带内 的射频信号。这些信号电平 足够大时，就会造成系统性 能下降。 3.天线电路参数-无源交调 多频共用天线多频共用天线 多频共用电调天线多频共用电调天线 实际天线图片 天线内部结构 天线正面 天线背面 THANK YOU!
