TD-LTE 系 统 双 极 化 天 线技 术 要 求中 国 移 动 通 信 企 业 标 准 TD-LTE Dual-polarized Antenna Device Specification版 本 号 ： 4.0.0中国移动通信集团公司 发布╳ ╳ ╳ ╳ -╳ ╳ -╳ ╳ 发 布 ╳ ╳ ╳ ╳ -╳ ╳ -╳ ╳ 实 施QB-╳ ╳ -╳ ╳ ╳ -╳ ╳ ╳ ╳ IIQB-╳╳-╳╳╳-╳╳╳╳前 言本标准旨在明确中国移动通信集团公司对 TD-LTE 系统双极化天线设备的技术要求，并为相关设备的集中采购和网络建设提供技术参考TD-LTE 天线工作频段涵盖 F 频段（1880～1920MHz）、A 频段（2010～2025MHz）以及D 频段（2575～2635MHz）天线类型包括 FAD 宽频智能天线、单 D 频段智能天线、FAD 小型化智能天线、FAD 可独立电调智能天线、单 D 频段电调智能天线以及 FAD 双通道天线TD-SCDMA 天线工作频段为 F 频段（1880～1920MHz）和 A 频段（2010～2025MHz）天线类型包括 FA 窄带智能天线、FA 电调智能天线以及 FA 双通道天线。
其指标皆可对应 TD-LTE 天线指标相应列本标准主要起草人：马欣、王安娜、曹景阳、许灵军、金磊、程广辉、丁海煜、高峰、苏健、张晟※浅蓝色部分大多为概念、原理性的东西，可以加深对天线的了解※红色部分为重要的表格和信息，要熟练掌握※黄色部分为关键的尺寸要求，要牢记于心1QB-╳╳-╳╳╳-╳╳╳╳1 范围本标准规定了移动通信基站天线的常用术语、定义、电气性能、机械性能、环境条件、可靠性、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存要求本标准主要适用于工作频段为 TD-LTE 系统2 术语、定义和缩略语下列术语、定义和缩略语适用于本标准：词语 解释主瓣 Mainlobe，与传统天线领域主瓣的定义不同，不是增益最大值所在的波束，而是指指向预期目标的波束此定义仅适合于此标准副瓣 Sidelobe，除主瓣之外（即指向预期目标波束）的波束皆为副瓣上旁瓣抑制Sidelobe level Suppression,主瓣在垂直面方向上（即往天顶角正向方向）的旁瓣叫做上旁瓣 电下倾角 Electrical downtilt angle，在垂直面上偏离法线方向，其3dB波束宽度中心指向与天线法线方向之间的夹角。
双极化智能天线Dual-polarized smart antenna，特指采用双极化辐射单元，组成定向或全向阵列，可以在 360 度（全向双极化智能天线）或特定方向内（定向双极化智能天线）进行波束扫描的天线阵列一体化智能天线Integrative Antenna-Array with RRU Device，特指背部预留盲插接口及机械固定结构，可将匹配的一体化 RRU 设备通过盲插接口与其连接并固定在其背部的双极化智能天线设备权值 Weighting Factor 对应于波束赋型天线一个射频端口的一组幅度、相位值幅度表示为最大功率的百分比，取值范围为[0, 100] 相位用度数表示，单位为 0.1°纬度 Latitude ,采用一种角度测量法，基于世界大地坐标系（WGS） ，以赤道为0°，北极为+90°，南极为-90 °纬度用十进制度数表示地球上某个地点相对于赤道的南北位置，具有 6 位小数精度，倍以 106 后即可用一个整形数据表示经度 Longitude , 采用一种角度测量法，基于世界大地坐标系（WGS） ，以本初子午线（格林威治子午线）为 0°，自此向东逐渐增大至+180°，向西逐渐减小至-180°。
经度用十进制度数表示地球上某个地点相对于本初子午线的东西位置，具有 6 位小数精度，倍以 106 后即可用一个整形数据表示海拔 Altitude,一个点或物体相对于世界大地坐标系的大地水准面的距离，单位为米，具有 1 位小数精度，倍以 10 后即可用一个整形数据表示2QB-╳╳-╳╳╳-╳╳╳╳互调无源互调简称，Passive intermodulation, 天线互调产物指当两个或多个频率信号经过天线时，由于天线的非线性引入的与原信号频率有和差关系的射频信号本规范测试二阶反射互调和三阶反射互调谐波Hamonic, 指当两个或多个频率信号经过天线，同时这些频率完全相同时，由于天线的非线性引入的原信号频率的整数倍的频率的射频信号，可认为是互调的特殊情况当倍数为 2 倍时，即为二次谐波AISG Antenna Interface Standard Group, 天线接口标准组织ALD Antenna Line Device,电调天线设备BBU Base Band Unit，基带单元设备CCU Communication Control Unit， 通信控制单元DCS Digital Cellular System ，数字蜂窝系统GSM Global System for Mobile Communications,全球移动通信系统LTE Long Term Evolution, 长期演进RAE Remote Antenna Extension, 天线信息化管理模块RCU Remote Control Unit，远端控制单元RET Remote Electrical Tilt, 远端电调RF Radio Frequency，射频RRU Remote Radio Unit，远端射频设备TD-LTE Time Division Duplexing, 时分双工TD-LTE Time Division Duplexing Long Term Evolution，时分双工的长期演进TD-SCDMA Time Division Synchronous Code Division Multiple Access, 时分同步码分多址3 双极化智能天线阵列的结构、原理3.1 双极化智能天线的结构双极化智能天线是用一组双极化辐射单元代替原有单极化辐射单元，并且阵列数量减少为原来的一半，以达到在保持端口总数不变的前提下，减小天线宽度的目的。
双极化智能天线在工程上通常采用±45 度辐射单元的排列方式，如图4-1 所示通过这种方式组成的双极化 天线线阵，其中 为同极化辐射2NN单元数目，根据目前理论研究、仿真和测试表明，优先选择 412345678/2/2/2图 4-1 4 列±45 度双极化直线阵排列示意图3QB-╳╳-╳╳╳-╳╳╳╳3.2 双极化智能天线的原理双极化智能天线由两组具有相互正交极化方向的的辐射单元组成，每组辐射单元应满足相同的阵列特征由于双极化智能天线采取±45 度两种极化方式，因此能够更有效地应对因环境复杂引起的极化偏转等不利因素同时，由于不同极化方向信道之间的相关性较弱，双极化智能天线能够产生极化分集的效果对于双极化智能天线而言，采用特定的智能天线赋形算法，完全可以同时利用 个通道，进行联合赋形，实现与常规单极化智能天线相同的波束形成和2N跟踪功能3.3 双极化智能天线支持的频段FAD 宽频智能天线、可独立电调天线和内置合路器天线可支持1880～1920MHz 和 2575～2635MHz 频段，并兼顾其他 TD-LTE 系统在2010～2025MHz 应用的性能要求在此频段下，双极化智能天线的阵列间距为，此间距为频率为 2G 时的半波长。
在 D 频段，此间距约为 0.7 个波75md长，单元口径变大，半功率波束宽度变窄为 65 度，可将此应用于单独一个单元形成广播波束或者用于无权值损失的广播波束赋形单 D 频段智能天线和单 D 电调智能天线支持 2575～2635MHz 频段4 电气性能要求4.1 电气性能指标要求4.1.1 可支持 LTE频段的高品质双极化智能天线电气性能指标包括两类：宽频智能天线和窄频智能天线其中，宽频智能天线可涵盖频段为 F (1880～1920MHz)、A (2010～2025MHz )和 D (2575～2635MHz)，电气指标要求如表 5-1 所示：表 5-1 FAD 宽频智能天线电气指标要求参数（单位） 指标 指标 指标工作频段（MHz） 1880～1920 (F) 2010～2025 (A) 2575～2635 (D)预设电下倾角（ o） 0/3/6/9 0/3/6/9 0/3/6/9通用参数 电下倾角精度（ o） ±1 ±1 ±1校准口至各辐射口的耦合度（dB） -26±2 -26±2 -26±2校准口至各辐射口的幅度偏差（dB） ≤0.7 ≤0.7 ≤0.7校准口至各辐射口的相位偏差（ o） ≤5 ≤5 ≤5校准与电 校准口及辐射口电压驻波比 ≤1.5 ≤1.5 ≤1.54QB-╳╳-╳╳╳-╳╳╳╳平均功率容限 ≥25W ≥25W0 度下倾 ≥20dB3 度下倾 ≥25dB6 度下倾 ≥28dB同极化辐射口之间隔离（dB）9 度下倾 ≥28dB0 度下倾 ≥25dB3 度下倾 ≥28dB6 度下倾 ≥30dB气参数异极化辐射口间隔离度（dB）9 度下倾 ≥30dB水平面波束宽度 100±15° 90±15° 65±15°单元波束增益 ≥14dBi ≥15dBi ≥16.5dBi波束±60°边缘功率下降 / / 12±2dB垂直面波束宽度 / / ≥5°交叉极化比（轴向） ≥18dB ≥18dB ≥18dB交叉极化比（±60°） ≥10dB ≥10dB ≥10dB前后比 ≥23dB ≥23dB ≥25dB单元波束上旁瓣抑制 / / ≤-16dB水平面波束宽度 65°±5° 65°±5° 65°±5°广播波束增益 ≥14dBi ≥15dBi ≥16dBi波束±60°边缘功率下降 12±2dB 12±2dB 12±2dB垂直面波束宽度 ≥7° ≥6.5° ≥5°交叉极化比（轴向） ≥22dB ≥22dB ≥22dB交叉极化（±20 参考） ≥20dB / ≥22dB交叉极化（±60°） ≥10dB ≥10dB ≥10dB前后比 ≥28dB ≥28dB ≥28dB上旁瓣抑制 ≤-16dB ≤-16dB ≤-16dB广播波束下零点填充（参考） ≥-18dB ≥-18dB ≥-18dB0°指向波束增益 ≥20dBi ≥21dBi ≥22dBi0°指向波束水平面波束宽度 ≤ 29° ≤26° ≤25°0°指向波束水平面副瓣电平 ≤-12dB ≤-12dB ≤-12dB±60°指向波束增益 ≥17.5dBi ≥17.5dBi ≥17.5dBi±60°指向波束水平波束宽度 ≤32° ≤32° ≤23°±60°指向波束水平副瓣电平 ≤-5dB ≤-5dB ≤0dB0°交叉极化比（轴向） ≥22dB ≥22dB ≥22dB辐射参数业务波束0°前后比 ≥28dB ≥28dB ≥28dB注：天线可支持无权值损失的静态赋型方案时，实际增益按照单元波束增益取值。
窄频智能天线又分为两类，一类是支持 F (1880～1920MHz)、A (2010～2025MHz )频段的天线（简称 FA 天线） ，其电气指标要求同表 5-1 对应频段所列指标所示；另一类为 D 频段智能天线，可支持 D (2575～2635MHz)频段（简称 D 天线） ，其电气指标要求同表 5-1 对应频段所列指标所示5QB-╳╳-╳╳╳-╳╳╳╳4.1.2 内置合路器智能天线电气性能指标为了实现 3G/4G 的共存共用，提出了内置合路器智能天线其可支持频段为F (1880～1920MHz)、A (2010～2025MHz )和 D (2575～ 2635MHz)三个频段内置合路器智能天线的电气指标要求如表 5-2 所示：表 5-2 内置合路器智能天线电气指标要求参数（单位） 指标 指标 指标工作频段（MHz） 1880～1920 (F) 2010～2025 (A) 25。