不同场景下的天线选型

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1、不同场景下天线选型的指导意见目录1. 天线选型的重要性22. 天线选型的思路、流程要点22.1. 天线选型的思路22.2. 天线选型的流程要点33. 天线的分类和电气性能34. 不同场景下的天线选型64.1市区64.1.1. CBD 商务区64.1.2. 密集住宅区或城中村94.1.3 沿江、沿湖覆盖104.1.5.大型住宅小区114.1.5 普通城区134.2. 市郊、乡镇、村屯144.3. 道路154.4. 海面155. 天馈安装工程规范165.1. 支臂安装165.2. 天线安装165.2.1. 全向天线165.2.2. 定向天线165.3.馈线安装175.4. 跳线安装186.结束语1

2、91. 天线选型的重要性天线是移动通信系统的重要组成部分，通过空中无线信号的发射与接收，将移动台与基 站联系起来。天线在无线通信中有着举足轻重的作用，其关系到无线网络的覆盖范围和服务 质量，与网络的运营指标如掉话率、切换成功率等密切相关。天线选型的正确与否，直接影 响到网络的性能。1）、网络建设方面：尽可能实现最大有效覆盖，减少基站投入、直放站投入等投资；2）、网络维护方面：便于维护，减少后期维护成本，减小优化调整力度；3）、网络优化方面：改善覆盖和干扰，提升网络质量和用户满意度；2. 天线选型的思路、流程要点2.1. 天线选型的思路本文讨论的天线选型，是以扇区为单位的，是针对单个扇区的覆盖场

3、景来进行天线选型 的，例如一个基站的三个扇区分别覆盖了三个不同的场景，则将选择三种不同的天线类型。目前的市场的发展对网络提出了越来越高的要求，我们的网络必须从过去分市区、县城、 乡镇三大类的统一天线定制分类转变为根据实际环境需求进行天线选型，即由单一天线型号 转变为根据现场无线环境及网络实际需求，灵活、多样化的天线选型，如引入大电倾角、可 变电调下倾角、上旁瓣抑制、二维天线、美化天线等特种天线；同时将原先由设计院决定天 线选型的工作方式转变成由网优网规、设计院共同制定天线选型，网优网规具有决定权。具 体思路如下：1）、网优网规掌握天线选型的主动权：谁掌握网络运行性能的数据/信息、现场实际环境的

4、 信息多就由谁来决定天线的选定； 2）、基站站址确定的同时确定天线类型；3）、天线类型要灵活运用，允许天线有一定的特殊性，但对于整体而言建议有相对统一的选 型，保证网络的整体性；2.2. 天线选型的流程要点1）、网优参与天线的招投标及天线厂家选定；2）、网优对新站址进行合理性评估的同时确定天线型号及其他天馈参数；3）、网优对新站开通的情况进行检查，参与工程验收：天线类型的选择及天线参数的最终安 装必须确保与规划设计相一致，如因特殊情况需要进行调整时必须做好相关备案工作；3. 天线的分类和电气性能只有了解现阶段主流天线应用技术和天线的电气性能，才能更好的选择适合网络的天 线。3.1. 天线分类按

5、照极化方式，可分为水平极化、垂直极化和45。极化。目前使用的天线中，单极化 天线属于垂直极化，双极化天线有两个极化方向，成45。交叉。极化分集方式使用双极化 天线，空间分集方式使用单极化天线。这两种分集方式各有优劣，分别适用于不同的范围。 双极化天线与单极化天线的比较：（1）双极化天线前向链路有3dB功率损失，因为功率分给了两种极化波。（2）从安装空间的角度看，双极化天线无分集距离要求，便于安装。（3）移动台倾斜时，使用45双极化天线比使用单极化天线的效果好。（4）由于极化分集依赖于移动台周围反射体和散射体的分布，对于地物分布相对较稀疏的 农村地区，极化分集效果不如空间分集。因此在安装条件具备

6、的情况下，应尽可能使用单极 化天线。按照方向图的分布，可分为全向天线和定向天线。全向天线最大增益为12dBi,主要应 用于话务量稀少的广覆盖区域；定向天线实际应用中增益达到21dBi，被广泛应用于各种场景。缺点是高增益天线体积较大，外观醒目，天线支臂、抱杆长度等需重新考虑设计。按照倾角方式，可分为机械天线、电倾角天线，其中电倾角天线又分为内置电倾角天线 和可变电倾角天线。二维天线更是可以同时调节垂直波束和水平波束，再加以伪装。按照外观，可分为常规天线和伪装天线。任何天线都可以加以伪装，是解决物业纠纷的 最有效途径之一，但是成本比常规天线要高不少。3.2. 天线的电气性能3.2.1. 增益天线增

7、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 产生的信号的功率密度之比。是天线辐射或接收电波大小的表现。简单的说，在同等条件下， 天线增益越高，方向性就越大，在相对空旷、平坦的地势中，覆盖范围也越广。增益与水平、 垂直半功率角的关系如下：G（dBi）=10lg32600/ OH 9V GH-水平半功率角（度）OV垂直半功率角（度）3.2.2. 半功率角天线半功率角分为水平半功率角和垂直半功率角，水平半功率角的大小确定了在某一方 向上的覆盖区域，常用半功率角为65，针对某些需进行带状覆盖的区域如公路、跨江桥 面等，可采用如30窄波束天线，更好的控制其覆盖范围；垂直半功率

8、的大小决定了覆盖 区域内的功率分布，通常外加机械倾角以控制小区覆盖距离。左下图为天线水平半功率角的 方向图，右下图为天线垂直半功率角的方向图。1M-43.2.3. 电压驻波比(VSWR)天线的输入阻抗与特性阻抗不一致时，产生的反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波, 其相邻电压最大值和最小值之比即为电压驻波比。行业要求是VSWRW1.5.高驻波会增加天 线口输出功率的衰耗，将严重影响天线的覆盖范围。3.2.4. 上旁瓣抑制基站天线的第一向上旁瓣在主瓣向上820度之间，在基站天线施加俯角的时候，第一 向上旁瓣通常是处于水平直射方向，产生越区干扰，尤其是干扰周围高层覆盖。第一向上旁 瓣是天线产生干扰的

9、最重要因素，总部对抑制性能定标为15dBc，行业一般达15 18dBc。3.2.5. 前后比天线的后向18030。以内的副瓣电平与最大波束之差。对于密集市区应选择前后比 大的天线，以降低后瓣产生的干扰。总部要求25dB，行业要求2533dB。3.2.6. 三阶互调天线接头、馈线、天线和滤波器等无源部件工作在多个载频的大功率信号条件下，由于 部件本身存在非线性而引起的互调效应。非线性主要由以下因素引起:不同材料的金属接触;相同材料的接表面不光滑；连接处不紧密；存在磁性物质等。互调产物会对通信系统产生干 扰，特别是落在接收带内的互调产物将对系统的接收性能产生严重影响。这将导致信号失真、 语音质量下

10、降、造成信道忙的假象。总部要求：T50dBc,行业-120-150dB。3.2.7. 隔离度隔离度是天线中技术含量比较高的指标。基站天线隔离度直接影响基站射频与噪声性 能：对空间耦合技术而言，极化天线端口的隔离度直接为基站载频板的负载，ITU与ETSI 建议任何系统之间隔离度为30dB以上，所有ITU与ETSI标定的系统射频噪声，低噪等均基 于该标准。如不达标，则系统低噪会大幅度提升，同时对网络上行与数字移动通讯的数据传 输产生影响。总部对隔离度定标为30dB，行业根据厂家技术不同一般达致2535dBo 3.2. 8.零点填充(NULL FILL)为了使天线覆盖区内辐射电平更均匀。在天线的垂直

11、面内，下旁瓣第一零点采用赋形波 束设计加以填充。特别是天线挂高较高的高增益天线尤其需要零点填充技术来改善近处覆 盖，避免“塔下黑”的现象，增强基站下方近距离区域的覆盖。因此，零点填充天线的优点 为：充分集中天线有用能量；趋向均匀辐射天线能量；防止出现零点死区。缺点为：牺牲天 线的增益；不能保证天线宽频的NULL FILL特性。4. 不同场景下的天线选型4.1市区4.1.1. CBD商务区CBD 商务区是一个以多功能的景观商业街为主轴，集办公、休闲娱乐、旅游购物于体的大型现代商业生活街区，此类区域一般是高楼林立，街道宽畅，占地面积较大，周围基站距离较远，建筑物高层信号杂乱，街道信号阴影较大，覆盖

12、不能连续，不能保证用户正常 通信。室外宏蜂窝天线选型建议:挂高（米）安装方 式极化方式增益(dBi)水平半功 率角垂直半功 率角电倾角上旁瓣抑制零点填充2535双极化4515176510166是否3550双极化451565166是否50双极化45156516可变否是在天线挂高2535米的情况下，基站间距决定了使用15 dBi或17 dBi的天线，扇区 朝向的相邻基站距离超过400米，则考虑选用增益为17 dBi的天线。增益为17dBi的天线 可保证深度覆盖的效果，但易引起越区覆盖；增益为15 dBi的天线能较好的控制覆盖半径, 但深度覆盖效果不理想。另外还有两种常见的天线选型（1）宏蜂窝分裂天

13、线覆盖附近高楼使用天线分裂从室外覆盖高层建筑时，采取倾角上仰的方式，将主瓣对准所需覆盖的建 筑，建筑物的宽度将决定天线水平半功率角的大小，单栋大楼可使用水平半功率角在30 之内的窄波束的天线，如南宁干部培训中心第2扇区分裂天线覆盖新兴大厦。此类天线应用 的缺点为信号难以控制，容易产生越区覆盖。天线选型建议:挂高（米）安装方 式极化方 式增益（dBi）水平半功率 角垂直半功率 角电倾 角上旁瓣抑制零点填 充2535双极化451530否否否（2）裙楼天线朝上覆盖主楼此类建筑楼层较高且有裙楼，一般为商住楼，定向天线可以安装在裙楼平台上，正对主楼。天线选型建议:挂高（米）安装方 式极化方 式增益（dB

14、i）水平半功率 角垂直半功率 角电倾 角上旁瓣抑制零点填 充1525双极化4511W90300否否4.1.2. 密集住宅区或城中村这类区域多为私人住宅楼，面积较大，建筑不高，大部分为46层，平均高度约为1518米，但楼间距通常只有4米，单排房屋通常多达20户，十分密集，不利于无线信号的传 播。天线选型建议:挂高（米）安装方极化方增益(dBi)水平半功率垂直半功率电倾上旁瓣抑零点填式式角角角制充2535双极化451721406571036否否在天线挂高2535米的情况下，在不发生明显越区覆盖的前提下，因尽量使用高增益的天线，有利于加强深度覆盖。高增益天线使用时需注意其挂高以及周边建筑环境，已避免 引起越区覆盖。4.1.3沿江、沿湖覆盖部分城市中心都有大型河流穿过，如南宁、柳州、桂林、梧州等广西大部分地市，因江面反射效应，易造成越区覆盖；跨江桥面因信号杂乱，无主覆盖小区，频率干扰严重。市区内的大面积湖泊也存在问题。HOOD河年大塚芟按较侗M中医卞民anana ra现阶段有效解决此类问题的方法为：使用1800M扇区覆盖沿河和沿湖区域，同时在丄AX ieia1WtS 人殛舸A4=雨国丸，匝熒 - TJEiH中廿 lEtaflMfr.帶胡儿普喩r #半irm吉爭111凤J900M