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1、天馈线系统及测试李蔷薇 EMAIL:qiangwei- MOBILE:13925068331 广东邮电职业技术学院中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心主要内容天线的基本概念 天线的性能参数 天线的类型及选型 天馈线的测试 天馈线的安装验收规范中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心天线的基本概念什么是天线 天线的组成 天线的极化 双极化天线中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心什么是天线？中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心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
2、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 中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心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.中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心天线的组成天线是由一系列半波振子叠加而成1/4 Wavelength1/4 Wavelength1/2 WavelengthDipole内部组成：槽板、馈电网络、振子 外部组成：天线罩、端盖、接头中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心无线电波传播电场电场电场振子电波传输方向磁场磁场中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优
3、化中心电磁波的极化 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 中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心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 中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心垂直极化水平极化+ 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中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优
4、化中心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)双极化天线中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心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双线极化中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心主要内容天线的基本概念 天线的性能参数 天线的类型及选型 天馈线的测试 天馈线的安装验收规范中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心电性能参数 Electrical properties 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
5、械参数 Mechanical properties 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 防雷中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心1个 dipole接收功率(received power)：1mWMultiple dipole matrix Received power：4 mWGAIN= 10log(4mW/1mW) = 6dBd方向图中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心Gain=10log(8mW/1mW) = 9dBi扇区天线“Sector antenna” Received power：8mW全向阵列
6、“Omnidirectional array” Received power：1mW(OverlookAntenna方向图中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心方向图（Pattern）中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心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，增益越高中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心半波振子理想点源（无耗均匀辐射器）eg: 0dBd = 2.15dBidBd and dBi2.15dB中国电信广东公司 综
7、合 部广东无线网络优化中心前后比（Front to Back Ratio）主瓣最大值与后瓣最大值之比F/B = 10 log typically ： 25dB (前向功率) 后向功率)后向功率前向功率中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心波束宽度中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心水平波瓣3dB宽度 （3dB Beam width Horizontal） 定向天线：65/90/105/120 全向天线：360中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心垂直波瓣3dB宽度 （3dB Beam width Vertical）定向天线： 全向天线：中国电信广东公司 综 合
8、部广东无线网络优化中心工作带宽（ BANDWIDTH ）= 896 - 824 = 72MHzOptimum 1/2 wavelength for dipole at 860MHzat 896 MHz Antenna Dipoleat 824 MHz工作频段中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心输入阻抗 （Impedance）50Cable 50 ohmsAntenna50 ohms中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心9.5 W80 ohms50 ohmsForwarda: 10WBackward: 0.5W驻波比（VSWR）假设基站发射功率是10W，反射回0.5W，由此
9、可算出回波损耗： RL10lg(10/0.5)=13dB， 计算反射系数：RL=-20lg ,0.2238 VSWR=(1+)/(1- )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。中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心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
10、量反射回来形成反射波中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心驻波比反射波幅度 反射系数 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max （1+）驻波系数驻波波节电压辐度最小值min （1-）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， 匹配也就越好。工程中一般要求VSWR1.5，实际中一般要求VSWR1.3。中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心回波损耗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
11、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Pf10W，Pr0.5W，则RL=10lg（10/0.5）=13dB VSWR与RL值有一个转换关系中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心下倾角（Down Tilt）中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心电调下倾原理中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心不下倾 Non down tilt电调下倾 Electronic downtilt机械下倾 Mechanical downtilt各种下倾比较中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心Ante
12、nna7/16 Din Connector 7/8“ CableGrounding1/2“ JumperCabinetEMPGrounding clipGrounding bar1/2 ClampTower Top Amplifier7/8“ CableMachine house1/2 Jumper中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心主要内容天线的基本概念 天线的性能参数 天线的类型及选型天馈线的测试 天馈线的安装验收规范中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心天线选型城区内话务密集地区 在郊区或乡镇地区 在铁路或公路沿线 在城区内的一些室内或地下 中国电信广东公司 综 合
13、 部广东无线网络优化中心全向天线中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心定向天线中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心特殊天线中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心隐形天线和美化天线中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心智能天线中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心主要内容天线的基本概念 天线的性能参数 天线的类型及选型 天馈线的测试天馈线的安装验收规范中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心天馈线测试仪种类TDR（时域反射仪）专用于测故障点 HP8954E专用于测SWR（驻波比） SITE MASTER（安立S331D/安捷伦 N9330A）用于测试频域特性（SWR）与DTF（故障点 定位） 中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心天馈线测试原理频域特性测试原理不论是什么样的射频馈线都有一定反射 波产生，另外还有一定的损耗，频域特性的 测量原理是：仪表按操作者输入的频率范围 ，从低端向高端发送射频信号，之后计算每 一个频点的回波，后将总回波与发射信号比 较来计算SWR值。中国电信广东公司 综 合 部广东无线网络优化中心天馈线测试原理DTF的测试原理 仪表发送某一频率的信号，当遇到故障 点时，产生反射信号
