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1、内容纲要,天线原理及指标对网络性能的影响 天线类型及在不同场景的选用 天线的故障排查及优化方案,天线原理及参数对网络性能的影响,天线原理介绍天线参数对网络性能的影响,基站天线在整个网络建设中占经费比例不到3%，但它对网络性能的影响却超过60%。 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。强化天线的性能和品质起着四两拨千斤的作用。,天线,天馈系统介绍,天线功能,能量转化,空间电磁波,定向辐射（接收）,电缆内高频电流,效率要求-追求高效率,方向图要求-满足特定空间分布要求,天线原理介绍-天线功能,天线原理介绍-辐射方向图,辐射立体图： 根据天线在各个方向上的辐射强度，所绘制的立
2、体图形，用于表示天线在各方向上的能量分布。,单振子,多振子,半波偶极子,方向图： 由三维辐射立体图转化成的二维平面图形，包括水平面方向图及垂直面方向图。,水平面,垂直面,天线原理介绍-辐射方向图,天线原理介绍天线参数对网络性能的影响,天线原理及参数对网络性能的影响,天线参数对网络性能的影响,基站天线需要解决的问题： 1、有效地进行能量转换-电路参数 2、所辐射的电磁波具有方向性-辐射参数 3、所辐射的电磁波具有极化取向-极化特性,电路参数: 驻波比； 隔离度； 三阶交调；,辐射参数: 主瓣； 副瓣； 半功率波束宽度； 前后比； 交叉极化鉴别率； 增益； 上旁瓣抑制； 下零点填充； 波束下倾角；
3、,天线参数对网络性能的影响,极化：是指电场矢量在空间运动的轨迹或变化的状态。,在移动通信中，天线一般为线极化：,天线参数对网络性能的影响,辐射参数评估： 满足所需求的覆盖要求 水平面和垂直面波束宽度准确，精确的下倾角，高前后比抑制同频干扰，并满足所需要的增益指标。能有效提升网络的通信质量 交叉极化比决定极化分集效果，网络提升抗多径衰落的标志。良好的上旁瓣抑制，在城区覆盖中能够减缓同频干扰。对网络性能有影响的辅助指标 零点填充在某些特殊场景可有限度的减少盲点； 方向图圆度是反映全向天线的覆盖均匀性指标。,辐射参数：- 按重要性顺序排列 水平面波束宽度 电下倾角度 垂直面波束宽度 前后比 增益 交
4、叉极化比 副瓣抑制零点填充 方向图圆度,天线参数对网络性能的影响,定义：在水平面（或垂直面）方向图上，在最大辐射方向的两侧，辐射功率下降3dB的两个方向的夹角。,天线参数对网络性能的影响,65波束,32波束,天线参数对网络性能的影响,垂直面波束宽度14度,垂直面波束宽度7度,基站设置-站高：35米， 下倾角度：10度,天线参数对网络性能的影响,辐射参数评估： 满足所需求的覆盖要求 水平面和垂直面波束宽度准确，精确的下倾角，高前后比抑制同频干扰，并满足所需要的增益指标。能有效提升网络的通信质量 交叉极化比决定极化分集效果，网络提升抗多径衰落的标志。良好的上旁瓣抑制，在城区覆盖中能够减缓同频干扰。
5、对网络性能有影响的辅助指标 零点填充在某些特殊场景可有限度的减少盲点； 方向图圆度是反映全向天线的覆盖均匀性指标。,辐射参数：- 按重要性顺序排列 水平面波束宽度 电下倾角度 垂直面波束宽度 前后比 增益 交叉极化比 副瓣抑制零点填充 方向图圆度,天线参数对网络性能的影响,定义：通过电子调节的方式优化下倾角。,天线参数对网络性能的影响,电下倾角度：天线波束与覆盖区匹配程度的重要指标下倾角精度决定了天线波束是否指向了距离向目标区。行标规定 1.5，从实际网络应用的经验看，这已是最低门槛。打造 精品网络，可提高到 1。,天线参数对网络性能的影响,辐射参数评估： 满足所需求的覆盖要求 水平面和垂直面
6、波束宽度准确，精确的下倾角，高前后比抑制同频干扰，并满足所需要的增益指标。能有效提升网络的通信质量 交叉极化比决定极化分集效果，网络提升抗多径衰落的标志。良好的上旁瓣抑制，在城区覆盖中能够减缓同频干扰。对网络性能有影响的辅助指标 零点填充在某些特殊场景可有限度的减少盲点； 方向图圆度是反映全向天线的覆盖均匀性指标。,辐射参数：- 按重要性顺序排列 水平面波束宽度 电下倾角度 垂直面波束宽度 前后比 增益 交叉极化比 副瓣抑制零点填充 方向图圆度,天线参数对网络性能的影响,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,定义：是指天线的前向辐射功率和后向辐射
7、功率之比。,天线参数对网络性能的影响,前后比： 抑制同频干扰或导频污染的指标之一通常仅需考察水平面方向图的前后比。评估举例：比如25dB指标，即高中低3个频率点的平均值必须优于该指标要求，同时任何一个频率点的指标最坏时不超差指标2dB，即优于23dB。特殊应用中才会考察垂直面方向图的前后比，比如基站背向区域有超高层建筑物。,前后比较差,前后比较好,天线参数对网络性能的影响,实际站点的后瓣、旁瓣信号过强的原因分析,1、天线本身指标不合格，前后比、旁瓣不理想 2、扇区规划不合理、主方向反射、折射严重（如玻璃外墙阻挡、金属物质遮挡等）,扇区偏移20度,反射信号,扇区主方向,阻挡大楼,反射信号过强,反
8、射信号,扇区主方向,阻挡大楼,反射信号减弱,天线参数对网络性能的影响,辐射参数评估： 满足所需求的覆盖要求 水平面和垂直面波束宽度准确，精确的下倾角，高前后比抑制同频干扰，并满足所需要的增益指标。能有效提升网络的通信质量 交叉极化比决定极化分集效果，网络提升抗多径衰落的标志。良好的上旁瓣抑制，在城区覆盖中能够减缓同频干扰。对网络性能有影响的辅助指标 零点填充在某些特殊场景可有限度的减少盲点； 方向图圆度是反映全向天线的覆盖均匀性指标。,辐射参数：- 按重要性顺序排列 水平面波束宽度 电下倾角度 垂直面波束宽度 前后比 增益 交叉极化比 副瓣抑制零点填充 方向图圆度,天线参数对网络性能的影响,全
9、向辐射器在各个方向上 的辐射能量相等,单一偶极子的 “汽车轮胎”形辐射图,偶极子比全向辐射器的增益高 2.15dB,天线相对于偶极子的增益用 “dBd” 表示 天线相对于全向辐射器的增益用 “dBi” 表示 如: 0dBd = 2.15dBi,天线,理想辐射单元,P1,P2,G = 10log(P1/P2),P0,定义：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信号的功率之比。,天线参数对网络性能的影响,天线增益的几个要点： 天线是无源器件，不能产生能量。天线增益只是将能量有效集中向某特定方向辐射或接受电磁波的能力。 天线的增益由振子叠加而产生。增益越高，天线长度越
10、长。 天线增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。,天线增益、方向图和天线尺寸之关系,天线参数对网络性能的影响,辐射参数评估： 满足所需求的覆盖要求 水平面和垂直面波束宽度准确，精确的下倾角，高前后比抑制同频干扰，并满足所需要的增益指标。能有效提升网络的通信质量 交叉极化比决定极化分集效果，网络提升抗多径衰落的标志。良好的上旁瓣抑制，在城区覆盖中能够减缓同频干扰。对网络性能有影响的辅助指标 零点填充在某些特殊场景可有限度的减少盲点； 方向图圆度是反映全向天线的覆盖均匀性指标。,辐射参数：- 按重要性顺序排列 水平面波束宽度 电下倾角度 垂直面波束宽度 前后比 增益 交叉极化比 副瓣抑制零点
11、填充 方向图圆度,天线参数对网络性能的影响,定义：对一个以一给定极化发射的无线电波而言，在接收点接收到的预期极化的功率与接收到的正交极化的功率之比。,天线参数对网络性能的影响,交叉极化比： 分集效果优劣的指标 为了获得良好的上行分集增益，要求双极化天线应该具有良好的正交极化特性，才可以认为两个极化接收到的信号互不相关。,天线参数对网络性能的影响,辐射参数评估： 满足所需求的覆盖要求 水平面和垂直面波束宽度准确，精确的下倾角，高前后比抑制同频干扰，并满足所需要的增益指标。能有效提升网络的通信质量 交叉极化比决定极化分集效果，网络提升抗多径衰落的标志。良好的上旁瓣抑制，在城区覆盖中能够减缓同频干扰
12、。对网络性能有影响的辅助指标 零点填充在某些特殊场景可有限度的减少盲点； 方向图圆度是反映全向天线的覆盖均匀性指标。,辐射参数：- 按重要性顺序排列 水平面波束宽度 电下倾角度 垂直面波束宽度 前后比 增益 交叉极化比 副瓣抑制零点填充 方向图圆度,天线参数对网络性能的影响,副瓣抑制： 抑制同频干扰或导频污染的指标之一仅需考察垂直面方向图的上侧第一副瓣。如前方出现超高建筑物，根据实际情况可评估上侧第二副瓣。评估举例：比如指标为18dB，则所有频点都需要优于该指标。,天线参数对网络性能的影响,普通天线方向图,赋形天线方向图,22.5deg,317.5deg,50deg,290deg,22.5de
13、g,317.5deg,290deg,350deg,350deg,65度 下倾6度,上侧副瓣抑制较好,没有上侧副瓣抑制,天线参数对网络性能的影响,辐射参数评估： 满足所需求的覆盖要求 水平面和垂直面波束宽度准确，精确的下倾角，高前后比抑制同频干扰，并满足所需要的增益指标。能有效提升网络的通信质量 交叉极化比决定极化分集效果，网络提升抗多径衰落的标志。良好的上旁瓣抑制，在城区覆盖中能够减缓同频干扰。对网络性能有影响的辅助指标 零点填充在某些特殊场景可有限度的减少盲点； 方向图圆度是反映全向天线的覆盖均匀性指标。,辐射参数：- 按重要性顺序排列 水平面波束宽度 电下倾角度 垂直面波束宽度 前后比 增
14、益 交叉极化比 副瓣抑制零点填充 方向图圆度,天线参数对网络性能的影响,零点填充： 改善覆盖盲区的辅助指标 在天线设计时，对下零点进行适当填充，就可能减少掉话率。但零点填充要适可而止，当对零点填充要求较高时，增益损失较大，得不偿失。对于低增益天线，由于波瓣较宽，应用时通常下倾角较大，下旁瓣不参与覆盖，不需要进行零点填充。,天线参数对网络性能的影响,辐射参数评估： 满足所需求的覆盖要求 水平面和垂直面波束宽度准确，精确的下倾角，高前后比抑制同频干扰，并满足所需要的增益指标。能有效提升网络的通信质量 交叉极化比决定极化分集效果，网络提升抗多径衰落的标志。良好的上旁瓣抑制，在城区覆盖中能够减缓同频干
15、扰。对网络性能有影响的辅助指标 零点填充在某些特殊场景可有限度的减少盲点； 方向图圆度是反映全向天线的覆盖均匀性指标。,辐射参数：- 按重要性顺序排列 水平面波束宽度 电下倾角度 垂直面波束宽度 前后比 增益 交叉极化比 副瓣抑制零点填充 方向图圆度,天线参数对网络性能的影响,方向图圆度： 评估全向天线均匀覆盖效果的指标仅需考察水平面方向图的圆度。评估举例：指标为1dB，所有频点都需要优于该指标。,天线参数对网络性能的影响,电路参数评估： 保证通信质量的辅助指标 电压驻波比小，提高传输效率； 隔离度尽量低，增加收发隔离，抑制自激等现象； 交调指标优良，避免3阶交调分量影响自身系统或其它系统的通
16、话质量。,电路参数：- 按重要性顺序排列 VSWR 隔离度 三阶交调,天线参数对网络性能的影响,定义：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，驻波比为1；当天线端口全反射时，驻波比为无穷大。,天线参数对网络性能的影响,驻波比：天线高效率辐射的基本指标要求。,在全频段内考察VSWR，取最大值为指标。 评估举例：指标为1.5，所有频点都需要优于该指标。,天线参数对网络性能的影响,整个天馈系统的驻波比影响因素包括： 天线驻波、馈线系统的插入损耗、室外跳线驻波、馈线驻波、避雷器驻波、室内超柔跳线驻波比 是以上所有部分驻波的综合效果。 馈线的接头制作和避雷器的驻波比在工程上常常被忽视，是造成天馈系统驻波比升高的主要原因。,
