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項目2基站天饋系統(tǒng)介紹項目2基站天饋系統(tǒng)介紹任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況任務(wù)2移動基站天線的分類與選型任務(wù)3移動通信用饋線及接頭任務(wù)4用羅盤測量天線方位角項目2基站天饋系統(tǒng)介紹任務(wù)5天饋分析儀的操作使用任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況任務(wù)2移動基站天線的分任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況【學(xué)習(xí)目標(biāo)】了解基站天饋系統(tǒng)的基本組成了解天線的主要作用掌握天線的幾種基本特性參數(shù)【知識要點】天饋系統(tǒng)的基本組成天線基本概念和作用天線的基本特性參數(shù)任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況【學(xué)習(xí)目標(biāo)】基站天饋系統(tǒng)是移動基站的重要組成部分,它主要完成下列功能:對來自發(fā)信機(jī)的射頻信號進(jìn)行傳輸、發(fā)射,建立基站到移動臺的下行鏈路;對來自移動臺的上行信號進(jìn)行接收、傳輸,建立移動臺到基站的上行鏈路。2.1.1基站天饋系統(tǒng)基本組成基站天饋線系統(tǒng)的配置同網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃緊密相關(guān)。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃決定了天線的布局、天線架設(shè)高度、天線下傾角、天線增益以及分集接收方式等。不同的覆蓋區(qū)域、覆蓋環(huán)境對天線系統(tǒng)的要求會有非常大的差異。基站天饋系統(tǒng)的基本組成如圖2-1-1所示,從圖中可以看出,天饋系統(tǒng)主要包括的關(guān)鍵組成部分有:天線、饋線、室內(nèi)設(shè)備及跳線和室外設(shè)備及跳線等。任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況基站天饋系統(tǒng)是移動基站的重要組成部分,它主要完成下列功能:對任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況圖2-1-1基站天饋系統(tǒng)組成示意圖任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況圖2-1-1基站天饋系統(tǒng)組成示2.1.2移動基站天線1.天線概念天線作為無線通信不可缺少的一部分,其基本功能是輻射和接收無線電波。發(fā)射時,把傳輸線中的高頻電流轉(zhuǎn)換為電磁波;接收時,把電磁波轉(zhuǎn)換為傳輸線中的高頻電流。天線系統(tǒng)作為電磁波的收發(fā)部件,其功能示意圖如2-1-2所示。任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況圖2-1-2天線系統(tǒng)收發(fā)功能示意圖2.1.2移動基站天線任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況圖2-1-2在選擇基站天線時,需要考慮其電氣和機(jī)械性能。電氣性能主要包括:工作頻段、天線增益、極化方式、波束寬度、傾角、下傾方式、下傾角調(diào)整范圍、前后比等。機(jī)械性能主要包括:尺寸、重量、天線輸入接口、風(fēng)載荷等。任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況基站主天線的最基本單元就是半波振子,半波振子的優(yōu)點是能量轉(zhuǎn)換效率高。振子是構(gòu)成天線的最基本單位,任何天線都要諧振在一定頻率上的,我們接受哪個信號,天線就諧振在該信號頻率,諧振是對天線最基本的要求,任何一根導(dǎo)線都可以做天線,只是性能好壞而已。好的天線輻射效果好。我們將能產(chǎn)生輻射的指導(dǎo)線稱為振子。兩臂長度相等的振子叫對稱振子,也就是半波振子。每臂1/4波長長度,全長1/2波長長度的對稱振子叫半波對稱振子。如圖2-1-3所示,基站天線需要多個半波對稱振子組陣來提高天線增益。圖2-1-3半波對稱振子在選擇基站天線時,需要考慮其電氣和機(jī)械性能。電氣性能主要包括典型板狀天線的實物外觀分為三部分:天線罩、端蓋和接頭。將天線外罩打開,或者在裝配生產(chǎn)線上可以看到,天線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也是三部分組成的:槽板、饋電網(wǎng)絡(luò)和振子,由優(yōu)質(zhì)鋁板加工而成。任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況2.天線基本特性1)天線方向圖圖2-1-4天線立體方向圖、水平及垂直方向圖典型板狀天線的實物外觀分為三部分:天線罩、端蓋和接頭。將天線天線輻射的電磁場在固定距離上隨角坐標(biāo)分布的圖形,稱為方向圖。天線方向圖是空間立體圖形,但是通常用兩個互相垂直的主平面內(nèi)的方向圖來表示,稱為平面方向圖。一般叫作垂直方向圖和水平方向圖。就水平方向圖而言,有全向天線與定向天線之分。而定向天線的水平方向圖的形狀也有很多種,如心型、8字形等。天線具有方向性本質(zhì)上是通過振子的排列以及各振子饋電相位的變化來獲得的。因此會在某些方向上能量增強(qiáng),某些方向能量減弱,形成一個個波瓣和零點。能量最強(qiáng)的波瓣叫主瓣,上下次強(qiáng)的波瓣叫旁瓣。對于定向天線,還存在后瓣。圖2-1-4是某天線的立體方向圖、水平及垂直方向圖。任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況天線輻射的電磁場在固定距離上隨角坐標(biāo)分布的圖形,稱為方向圖。2)天線增益天線作為一種無源器件,其增益的概念與一般功率放大器增益的概念不同,僅僅起的是轉(zhuǎn)化作用,而不是真正意義上的放大信號。增益是天線的重要指標(biāo)之一,它表示天線在某一方向能量集中的能力。表示天線增益的單位通常有兩個:
、
。
表示天線增益是相對于全向輻射器的參考值,
是相對于半波振子天線參考值,兩者之間的關(guān)系為:
天線增益越高,天線波束的范圍就越小。一般把天線的最大輻射方向上的場強(qiáng)E與理想多向同性天線均勻輻射場強(qiáng)E相比,以功率密度增強(qiáng)的倍數(shù)定義為增益。天線增益不但與振子單元數(shù)量有關(guān),還與水平半功率角和垂直半功率角有關(guān)。另外,可以利用反射板把輻射能控制在同一方向,從而提高天線增益。任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況2)天線增益任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況3)極化方式在天線的各項參數(shù)里,有一個非常重要的參數(shù)就是極化方式。極化是描述電磁波場強(qiáng)矢量空間指向的一個輻射特性,當(dāng)沒有特別說明時,通常以電場矢量的空間指向作為電磁波的極化方向,而且是指在該天線的最大輻射方向上的電場矢量,也就是說:極化方向就是天線輻射時形成的電場強(qiáng)度的方向。電場矢量在空間的取向在任何時間都保持不變的電磁波叫直線極化波,有時以地面作參考,將電場矢量方向與地面平行的波叫水平極化波,與地面垂直的波叫垂直極化波。電場矢量在空間的取向有的時候并不固定,電場失量端點描繪的軌跡是圓,稱圓極化波;若軌跡是橢圓,稱之為橢圓極化波,橢圓極化波和圓極化波都有旋相性。不同頻段的電磁波適合采用不同的極化方式進(jìn)行傳播,移動通信系統(tǒng)通常采用垂直極化,而廣播系統(tǒng)通常采用水平極化,橢圓極化通常用于衛(wèi)星通信。任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況3)極化方式任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況天線的極化方式有單極化天線、雙極化天線兩種,其本質(zhì)都是線極化方式。雙極化天線是由彼此正交的兩根天線封裝在同一天線罩中組成的。雙極化天線通常有水平垂直極化、+45°和-45°正交雙極化兩種,如圖2-1-5所示。采用雙極化天線,可以大大減少天下數(shù)目,簡化工程安裝。任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況圖2-1-5水平垂直極化、+45°和-45°正交雙極化天線的極化方式有單極化天線、雙極化天線兩種,其本質(zhì)都是線極化任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況圖2-1-6兩種極化天線外觀識別兩種極化天線外觀識別,如圖2-1-6所示:任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況圖2-1-6兩種極化天線外觀識別兩4)天線波束寬度波束寬度包括水平半功率角與垂直半功率角。分別定義為在水平方向或垂直方向相對于最大輻射方向功率下降一半(3dB)的兩點之間的波束寬度。常用的基站天線水平半功率角有360°、210°、120°、90°、65°、60°、45°、33°等,垂直半功率角有6.5°、13°、25°、78°等。任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況5)前后比前后比又稱前后抑制比,是指天線在主瓣方向與后瓣方向信號輻射強(qiáng)度之比,如圖2-1-7所示。前后比表明了天線對后瓣抑制的好壞。選用前后比低的天線,后瓣有可能產(chǎn)生越區(qū)覆蓋,導(dǎo)致掉話。一般天線的前后比在18~45dB之間。一般應(yīng)優(yōu)選前后比30以上的天線。對于密集市區(qū)要積極采用前后比大的天線。圖2-1-7主瓣與后瓣示意圖4)天線波束寬度任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況5)前后比圖2-16)傾角天線的傾角是指電波的傾角,并不是天線振子的機(jī)械上的傾角。傾角主要反映天線接收的哪個高度角來的電波最強(qiáng)。通常天線的下傾方式有機(jī)械下傾、電子下傾兩種方式。機(jī)械下傾是通過調(diào)節(jié)天線支架將天線壓低到相應(yīng)位置來設(shè)置下傾角;而電子下傾是通過改變天線振子的相位來控制下傾角。當(dāng)然在采用電子下傾角的同時可以結(jié)合機(jī)械下傾一起進(jìn)行。電子下傾天線一般傾角固定,即我們通常所說的預(yù)置下傾。最新的技術(shù)是傾角可調(diào)的電子下傾天線,為區(qū)分前面的電子下傾天線,這種天線我們通常稱作電調(diào)天線。對于定向天線可以通過機(jī)械方式調(diào)整傾角。全向天線是通過電子下傾來實現(xiàn)的。由于天線各方向的場強(qiáng)強(qiáng)度同時增大和減小,保證在改變傾角后天線方向圖變化不大,是主瓣方向覆蓋距離縮短,而整個方向圖在服務(wù)區(qū)內(nèi)減小覆蓋面積,又不產(chǎn)生干擾。任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況6)傾角任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況7)電壓駐波比(VSWR)駐波比(VoltageStandingWaveRati)是表示天饋線與基站匹配程度的指標(biāo)。它的產(chǎn)生是由于入射波能量傳輸?shù)教炀€輸入端后我,沒有被全部輻射出去,產(chǎn)生了反射波,疊加生成駐波,其相鄰電壓最大值和最小值之比就是電壓駐波比。電壓駐波比過大,將縮短通信距離,而且反射功率將返回發(fā)射機(jī)功放部分,容易燒壞功放管,影響通信系統(tǒng)正常工作。VSWR在移動通信蜂窩系統(tǒng)的基站天線中,其最大值應(yīng)小于或等于1.5。任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況7)電壓駐波比(VSWR)任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況一般要求VSWR小于1.5,其數(shù)值越小越好,但是在工程中,沒有必要追求過小的VSWR。若
表示天線的輸入阻抗,
表示天線的標(biāo)稱特性阻抗,則反射系數(shù)為:由此,可計算出電壓駐波比為:其中
為50歐姆。也可以用回波損耗表示端口的匹配特性,當(dāng)時,任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況一般要求VSWR小于1.5,其數(shù)值越小越好,但是在工程中,沒8)隔離度天線的隔離度指的是兩根天線或者一根雙極化天線的不相關(guān)性,如圖2-1-8所示。隔離度參數(shù)合格才能保證同扇區(qū)天線分集接收的性能。對于多端口天線,如雙極化天線、雙頻段雙極化天線,收發(fā)共用時端口之間的隔離度一般應(yīng)大于30dB。任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況圖2-1-8天線隔離度示意圖8)隔離度任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況圖2-1-8天線隔離度9)天線尺寸和重量目前運(yùn)營商對天線尺寸、重量、外觀上的要求越來越高,因此在選擇天線時,不但要關(guān)心其技術(shù)性能指標(biāo),在滿足各電氣性能指標(biāo)情況下,天線的外形應(yīng)盡可能小,重量要盡可能輕。一般市區(qū)基站天線應(yīng)該選擇重量輕、尺寸小、外形美觀的天線。智能天線面板的面積比常見傳統(tǒng)天線大,并且還有RRU安裝在天線旁,因此TD-LTE的扇區(qū)天線視覺沖擊很明顯,容易引起基站附近居民的注意或投訴。為了減小智能天線的使用可能對建設(shè)或維護(hù)增加的難度,特別在人口密集的市區(qū),智能天線的美化變得非常重要。為了日后網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化考慮,使用了美化罩的小區(qū),必須保證智能天線有垂直6度、水平30度的調(diào)整空間。任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況9)天線尺寸和重量任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況常用的智能天線美化外罩如圖2-1-9所示。任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況圖2-1-9智能天線的幾種美化外罩示例圖片常用的智能天線美化外罩如圖2-1-9所示。任務(wù)1基站天饋10)天線輸入接口基站天線的輸入接口常采用7/16DIN-Female,射頻連接可靠,為了避免生成氧化物或進(jìn)入雜質(zhì),一般天線使用前,端口上應(yīng)蓋有保護(hù)蓋。11)風(fēng)載荷基站天線通常安裝在樓頂或鐵塔上,常年風(fēng)速較大,尤其在沿海地區(qū)。雖然天線本身一般能承受強(qiáng)風(fēng),但強(qiáng)風(fēng)區(qū),要盡量選擇表面積小的天線,否則,天線易損壞。除以上諸方面影響因素外,還應(yīng)考慮天線設(shè)備的工作溫度和濕度、基站天線所有射頻輸入端口均要求直流直接接地、對于全向天線滿足天線倒置安裝要求,同時滿足三防要求(三防是指:防潮、防煙霧、防霉菌)。任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況10)天線輸入接口任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況任務(wù)2移動基站天線的分類與選型任務(wù)3移動通信用饋線及接頭任務(wù)4用羅盤測量天線方位角項目2基站天饋系統(tǒng)介紹任務(wù)5天饋分析儀的操作使用任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況任務(wù)2移動基站天線的分【學(xué)習(xí)目標(biāo)】了解移動基站天線的基本分類掌握LTE基站天線的選型【知識要點】移動基站天線的基本分類LTE基站天線的選型任務(wù)2移動基站天線的分類與選型【學(xué)習(xí)目標(biāo)】任務(wù)2移動基站天線的分類與選型2.2.1移動基站天線的基本分類基站所用天線類型按輻射方向來分主要有:全向天線、定向天線。按極化方式來區(qū)分主要有:垂直極化天線(也叫單極化天線)、交叉極化天線(也叫雙極化天線)。上述兩種極化方式都為線極化方式。圓極化和橢圓極化天線一般不采用。按外形來區(qū)分主要有:鞭狀天線、平板天線、帽形天線等。移動網(wǎng)絡(luò)類型不同,基站天線的選擇也有不同的要求。在GSM,GPRS,EDGE,CDMA2000,WCDMA、LTE等系統(tǒng)中使用的宏基站天線按定向性可分為全向和定向兩種基本類型,按極化方式又可分為單極化和雙極化兩種基本類型,按下傾角調(diào)整方式又可分為機(jī)械式和電調(diào)式兩種基本類型?,F(xiàn)在應(yīng)用的基站天線除了智能天線有較大不同外,其他天線基本結(jié)構(gòu)相差不大。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型2.2.1移動基站天線的基本分類任務(wù)2移動基站天線的分1.全向天線全向天線是指天線的輻射在水平面上360°均勻輻射,也就是平時所說的無方向性。在垂直面上表現(xiàn)為有一定寬度的波束。全向天線一般用在話務(wù)量極低的農(nóng)村或郊外一些空曠的場合,一般采用全向11dBi天線。2.定向單極化天線定向單極化天線在空間特定方向上比其它方向上能更有效地發(fā)射或者接收電磁波。單極化天線進(jìn)行空間分集時,一個扇區(qū)需要安裝兩副天線,一副只用于發(fā)射,接收時兩副同時工作。為保證分集接收效果,兩幅天線在安裝時需要平行且在同一平面上。定向單極化天線一般也應(yīng)用在較空曠的區(qū)域,以保證空間分集接收獲得良好的效果。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型1.全向天線任務(wù)2移動基站天線的分類與選型3.定向雙極化天線定向雙極化天線內(nèi)部采用正負(fù)45°極化,有兩個射頻端口,實際使用時一端口用于接收和發(fā)送,另一端口僅接收,利用極化分集的原理,每個扇區(qū)只需布置一副雙極化天線即可。城區(qū)建站的主要應(yīng)用類型就是雙極化天線,雙極化天線在城區(qū)應(yīng)用可以獲得良好的極化分集效果,且選址和安裝簡單。4.電調(diào)天線電調(diào)天線目前主要是指下傾角可以電子調(diào)節(jié)的天線。電調(diào)天線是利用安裝于天線內(nèi)部的移相器改變各輻射單元的相位從而實現(xiàn)下傾角的調(diào)節(jié),天線本體在調(diào)節(jié)過程中并不發(fā)生任何位置上的變化,并且可實現(xiàn)塔下調(diào)節(jié)下傾角。這種電調(diào)天線在進(jìn)行調(diào)整時可在近端(機(jī)房)通過相應(yīng)的裝置與天線的電調(diào)控制線相連進(jìn)行調(diào)整,另外也可在遠(yuǎn)端進(jìn)行遙控調(diào)整。目前用得比較多的是在近端進(jìn)行調(diào)整。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型3.定向雙極化天線任務(wù)2移動基站天線的分類與選型5.智能天線智能天線利用數(shù)字信號處理技術(shù),采用了先進(jìn)的波束切換技術(shù)和自適應(yīng)空間數(shù)字處理技術(shù),產(chǎn)生空間定向波束,使天線主波束對準(zhǔn)用戶信號到達(dá)方向,旁瓣或零陷對準(zhǔn)干擾信號到達(dá)方向,達(dá)到充分高效利用移動用戶信號并刪除或抑制干擾信號的目的。智能天線分為兩大類:自適應(yīng)陣列智能天線和多波束智能天線。自適應(yīng)陣天線一般采用4-16天線陣元結(jié)構(gòu),陣元間距一般取半波長。陣元分布方式有直線型、圓環(huán)型和平面型。自適應(yīng)天線是智能天線的主要類型,可以實現(xiàn)全向天線,完成用戶信號接收和發(fā)送。自適應(yīng)陣天線系統(tǒng)采用數(shù)字信號處理技術(shù)識別用戶信號到達(dá)方向,并在此方向形成天線主波束。自適應(yīng)陣天線根據(jù)用戶信號的不同空間傳播方向提供不同的空間信道,等同于信號有線傳輸?shù)木€纜,有效克服了干擾對系統(tǒng)的影響。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型5.智能天線任務(wù)2移動基站天線的分類與選型多波束天線利用多個并行波束覆蓋整個用戶區(qū),每個波束的指向是固定的,波束寬度也隨陣元數(shù)目的確定而確定。隨著用戶在小區(qū)中的移動,基站選擇不同的相應(yīng)波束,使接受信號最強(qiáng)。因為用戶信號并不一定在固定波束的中心處,當(dāng)用戶位于波束邊緣,干擾信號位于波束中央時,接收效果最差,所以多波束天線不能實現(xiàn)信號最佳接收,一般只用作接收天線。但是與自適應(yīng)陣天線相比,多波束天線具有結(jié)構(gòu)簡單、無需判定用戶信號到達(dá)方向的優(yōu)點。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型多波束天線利用多個并行波束覆蓋整個用戶區(qū),每個波束的指向是固2.2.2LTE基站天線的選型常見天線的應(yīng)用場景如表2-2-1所示任務(wù)2移動基站天線的分類與選型表2-2-1常見天線適用場合天線類型適用場合定向智能天線適用于室外覆蓋的所有場景,是室外建站的主力天線產(chǎn)品全向智能天線適用于話務(wù)量不高,用戶密度小、分布廣的地區(qū),主要解決覆蓋問題普通全向天線TD中使用比較少普通定向天線室內(nèi)覆蓋特殊場景如地鐵、隧道等方向性和增益要求比較高的場景,或室外磁懸浮場景的解決室內(nèi)吸頂天線寫字樓、大型會所等室內(nèi)場景,是室內(nèi)覆蓋的主力天線產(chǎn)品室內(nèi)壁掛天線室內(nèi)場景中需要對指定區(qū)域定向覆蓋的場景八木天線TD中使用比較少2.2.2LTE基站天線的選型任務(wù)2移動基站天線的分在LTE中常見的室外天線主要有兩種類型:雙極化智能天線和兩通道雙極化天線,如圖2-2-1所示。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型圖2-2-1LTE中常見的室外天線雙極化智能天線兩通道雙極化天線在LTE中常見的室外天線主要有兩種類型:雙極化智能天線和兩通常見室分天線類型有以下幾種,如圖2-2-2所示:任務(wù)2移動基站天線的分類與選型室內(nèi)吸頂天線圖2-2-2常見天線類型八木天線定向扇區(qū)天線室內(nèi)壁掛天線常見室分天線類型有以下幾種,如圖2-2-2所示:任務(wù)2移在LTE系統(tǒng)中,常見室分天線類型為室內(nèi)雙極化型天線,如圖2-2-3所示。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型圖2-2-3LTE系統(tǒng)常見室內(nèi)雙極化型天線室內(nèi)雙極化吸頂天線室內(nèi)雙極化壁掛天線在LTE系統(tǒng)中,常見室分天線類型為室內(nèi)雙極化型天線,如圖2-在移動通信網(wǎng)絡(luò)中,天線的選型是至關(guān)重要的,一般根據(jù)話務(wù)分布、服務(wù)區(qū)的覆蓋、質(zhì)量要求、地形等條件,綜合整網(wǎng)覆蓋、內(nèi)外干擾情況、美觀和環(huán)保等要求來選擇天線。1.市區(qū)基站天線選擇市區(qū)環(huán)境中,基站分布較密,每個基站覆蓋范圍小,要盡量減少越區(qū)覆蓋,減少基站間的干擾,提高頻率復(fù)用率。天線選用原則:(1)極化方式選擇:由于市區(qū)基站站址選擇困難,天線安裝空間受限,建議選用雙極化天線。(2)方向圖的選擇:在市區(qū)主要考慮提高頻率復(fù)用度,因此一般選用定向天線。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型在移動通信網(wǎng)絡(luò)中,天線的選型是至關(guān)重要的,一般根據(jù)話務(wù)分布、(3)半功率波束寬度的選擇:為了能更好地控制小區(qū)的覆蓋范圍來抑制干擾,市區(qū)天線水平半功率波束寬度選60-65°。在天線增益及水平半功率角度選定后,垂直半功率角也就定了。(4)天線增益的選擇:由于市區(qū)基站一般不要求大范圍的覆蓋距離,因此建議選用中等增益的天線。同時天線的體積和重量可以變小,有利于安裝和降低成本。根據(jù)目前天線型號,建議市區(qū)天線增益視基站疏密程度及城區(qū)建筑物結(jié)構(gòu)等選用15-18dBi增益的天線。若市區(qū)內(nèi)用作補(bǔ)盲的微蜂窩天線增益可選擇更低的天線如10-12dBi的天線。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型(3)半功率波束寬度的選擇:為了能更好地控制小區(qū)的覆蓋范圍(5)預(yù)置下傾角及零點填充的選擇:市區(qū)天線一般都要設(shè)置一定的下傾角,因此為增大以后的下傾角調(diào)整范圍,可以選擇具有固定電下傾角的天線(建議選3°-6°)或電調(diào)天線。由于市區(qū)基站覆蓋距離較小,零點填充特性可以不作要求。(6)下傾方式選擇:由于市區(qū)的天線傾角調(diào)整相對頻繁,且有的天線需要設(shè)置較大的傾角,而機(jī)械下傾不利于干擾控制,所以在可能的情況下建議選用預(yù)置下傾天線。條件成熟時可以選擇電調(diào)天線。(7)下傾角調(diào)整范圍選擇:要求天線支架的機(jī)械調(diào)節(jié)范圍在0-15°。推薦:半功率波束寬度65°/中等增益/帶固定電下傾角或可調(diào)電下傾+機(jī)械下傾的雙極化天線。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型(5)預(yù)置下傾角及零點填充的選擇:市區(qū)天線一般都要設(shè)置一定2.農(nóng)村基站天線選擇農(nóng)村環(huán)境基站分布稀疏,話務(wù)量較小,覆蓋要求廣。有的地方周圍只有一個基站,應(yīng)結(jié)合基站周圍需覆蓋的區(qū)域來考慮天線的選型。一般情況下是希望在需要覆蓋的地方能通過天線選型來得到更好的覆蓋。天線選用原則:(1)極化方式選擇:從發(fā)射信號的角度,在較為空曠地方采用垂直極化天線比采用其他極化天線效果更好。從接收的角度,在空曠的地方由于信號的反射較少,信號的極化方向改變不大,采用雙極化天線進(jìn)行極化分集接收時,分集增益不如空間分集。所以建議在農(nóng)村建議選用垂直單極化天線。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型2.農(nóng)村基站天線選擇任務(wù)2移動基站天線的分類與選型(2)方向圖選擇:如果要求基站覆蓋周圍的區(qū)域,且沒有明顯的方向性,基站周圍話務(wù)分布比較分散,此時建議采用全向基站覆蓋。需要特別指出的是:這里的廣覆蓋并不是指覆蓋距離遠(yuǎn),而是指覆蓋的面積大而且沒有明顯的方向性。同時需要注意的是:全向基站由于增益小,覆蓋距離不如定向基站遠(yuǎn)。同時全向天線在安裝時要注意塔體對覆蓋的影響,并且天線一定要與地平面保持垂直。如果運(yùn)營商對基站的覆蓋距離有更遠(yuǎn)的覆蓋要求,則需要用定向天線來實現(xiàn)。一般情況下,應(yīng)當(dāng)采用水平面半波束寬度為90°、120°的定向天線;在某些基站周圍需要覆蓋的區(qū)域呈現(xiàn)很明顯的形狀,可選擇地形匹配波束天線進(jìn)行覆蓋。(3)天線增益的選擇:視覆蓋要求選擇天線增益,建議在農(nóng)村地區(qū)選擇較高增益(16-18dBi)的定向天線或11dBi的全向天線。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型(2)方向圖選擇:如果要求基站覆蓋周圍的區(qū)域,且沒有明顯的(4)預(yù)置下傾角及零點填充的選擇:由于預(yù)置下傾角會影響到基站的覆蓋能力,所以在農(nóng)村這種以覆蓋為主的地方建議選用不帶預(yù)置下傾角的天線。但天線掛高在50米以上且近端有覆蓋要求時,可以優(yōu)先選用零點填充(大于15%)的天線來避免塔下黑問題。(5)下傾方式的選擇:在農(nóng)村地區(qū)對天線的下傾調(diào)整不多,其下傾角的調(diào)整范圍及特性要求不高,建議只采用機(jī)械下傾方式。(6)對于定向站型推薦選擇:半功率波束寬度90°/中、高增益/單極化空間分集,或90°雙極化天線,主要采用機(jī)械下傾角/零點填充大于15%。(7)對于全向站型推薦:零點填充的天線;若覆蓋距離不要求很遠(yuǎn)且天線很高,可以采用電下傾(3°或5°)。天線相對主要覆蓋區(qū)掛高不大于50m時,可以使用普通天線。另外,對全向站還可以考慮雙發(fā)天線配置以減小塔體對覆蓋的影響。此時需要通過功分器把發(fā)射信號分配到兩個天線上。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型(4)預(yù)置下傾角及零點填充的選擇:由于預(yù)置下傾角會影響到基3.郊區(qū)基站天線選擇郊區(qū)的應(yīng)用環(huán)境介于城區(qū)與農(nóng)村之間,基站數(shù)量不少,頻率復(fù)用較為緊密,這時覆蓋與干擾控制在天線選型時都要考慮。而有的地方可能更接近農(nóng)村地方,覆蓋成為重要因素。因此在天線選型方面可以視實際情況參考城區(qū)及農(nóng)村的天線選型原則。在郊區(qū),情況差別比較大。可以根據(jù)需要的覆蓋面積來估計大概需要的天線類型。天線選用原則:(1)根據(jù)情況選擇水平面半功率波束寬度為65度的天線或選擇半功率波束寬度為90度的天線。當(dāng)周圍的基站比較少時,應(yīng)該優(yōu)先采用水平面半功率波束寬度為90度的天線。若周圍基站分布很密,則其天線選擇原則參考城區(qū)基站的天線選擇。若周圍基站較很少,且將來擴(kuò)容潛力不大,則可參考農(nóng)村的天線選擇原則。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型3.郊區(qū)基站天線選擇任務(wù)2移動基站天線的分類與選型(2)考慮到將來的平滑升級,所以一般不建議采用全向站型。(3)是否采用預(yù)置下傾角應(yīng)根據(jù)具體情況來定。即使采用下傾角,一般下傾角也比較小。推薦選擇:半功率波束寬度90度/中、高增益的天線,可以用電調(diào)下傾角,也可以是機(jī)械下傾角。4.公路覆蓋基站天線選擇公路覆蓋環(huán)境下話務(wù)量低、用戶高速移動、此時重點解決的是覆蓋問題。而公路覆蓋與大中城市或平原農(nóng)村的覆蓋有著較大區(qū)別,一般來說它要實現(xiàn)的是帶狀覆蓋,故公路的覆蓋多采用雙向小區(qū);在穿過城鎮(zhèn),旅游點的地區(qū)也綜合采用三向、全向小區(qū);再就是強(qiáng)調(diào)廣覆蓋,要結(jié)合站址及站型的選擇來決定采用的天線類型。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型(2)考慮到將來的平滑升級,所以一般不建議采用全向站型。任不同的公路環(huán)境差別很大,一般來說有較為平直的公路,如高速公路、鐵路、國道、省道等等,推薦在公路旁建站,采用S1/1/1、或S1/1站型,配以高增益定向天線實現(xiàn)覆蓋。有蜿蜒起伏的公路如盤山公路、縣級自建的山區(qū)公路等等。得結(jié)合在公路附近的鄉(xiāng)村覆蓋,選擇高處建站。站型得靈活配置,可能會用到全向加定向等特殊站型。不同的路段環(huán)境差別也很大,如高速公路與鐵路所經(jīng)過的地形往往復(fù)雜多變,有平原、高山、樹林、隧道等,還要穿過鄉(xiāng)村和城鎮(zhèn),所以對其無線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃及天線選型時一定要在充分勘查的基礎(chǔ)上具體對待各段公路,靈活規(guī)劃。在初始規(guī)劃進(jìn)行天線選型時,應(yīng)盡量選擇覆蓋距離廣的高增益天線進(jìn)行廣覆蓋,在覆蓋不到的盲區(qū)路段可選用增益較低的天線進(jìn)行補(bǔ)盲。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型不同的公路環(huán)境差別很大,一般來說有較為平直的公路,如高速公路天線選型原則:(1)方向圖的選擇:在以覆蓋鐵路、公路沿線為目標(biāo)的基站,可以采用窄波束高增益的定向天線??筛鶕?jù)布站點的道路局部地形起伏和拐彎等因素來靈活選擇天線形式。如果覆蓋目標(biāo)為公路及周圍零星分布的村莊,可以考慮采用全向天線或變形全向天線,如八字形或心形天線。純公路覆蓋時根據(jù)公路方向選擇合適站址采用高增益(14dBi)8字型天線(O2/O1),或考慮S0.5/0.5的配置,最好具有零點填充;對于高速公路一側(cè)有小村鎮(zhèn),用戶不多時,可以采用210°~220°變形全向天線。(2)極化方式選擇:從發(fā)射信號的角度,在較為空曠地方采用垂直極化天線比采用其他極化天線效果更好。從接收的角度,在空曠的地方由于信號的反射較少,信號的極化方向改變不大,采用雙極化天線進(jìn)行極化分集接收時,分集增益不如空間分集。所以建議在進(jìn)行公路覆蓋時選用垂直單極化天線。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型天線選型原則:任務(wù)2移動基站天線的分類與選型(3)天線增益的選擇,若不是用來補(bǔ)盲,定向天線增益可選17dBi~22dBi的天線。全向天線的增益選擇11dBi。若是用來補(bǔ)盲,則可根據(jù)需要選擇增益較低的天線。(4)預(yù)置下傾角及零點填充的選擇:由于預(yù)置下傾角會影響到基站的覆蓋能力,所以在公路這種以覆蓋為主的地方建議選用不帶預(yù)置下傾角的天線。在50米以上且近端有覆蓋要求時,可以優(yōu)先選用零點填充(大于15%)的天線來解決塔下黑問題。(5)下傾方式的選擇:公路覆蓋一般不打下傾。對天線的下傾調(diào)整不多,其下傾角的調(diào)整范圍及特性要求不高,建議選用價格較便宜的機(jī)械下傾天線。(6)前后比:由于公路覆蓋大多數(shù)用戶都是快速移動用戶,所以為保證切換的正常進(jìn)行,定向天線的前后比不宜太高,否則可能會由于兩定向小區(qū)交疊深度太小而導(dǎo)致切換不及時造成掉話的情況。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型(3)天線增益的選擇,若不是用來補(bǔ)盲,定向天線增益可選17對于高速公路和鐵路覆蓋,建議優(yōu)先選擇“8”字形天線或S0.5/0.5配置,以減少高速移動用戶接近/離開基站附近時的切換。5.山區(qū)覆蓋基站天線選擇在偏遠(yuǎn)的丘陵山區(qū),山體阻擋嚴(yán)重,電波的傳播衰落較大,覆蓋難度大。通常為廣覆蓋,在基站很廣的覆蓋半徑內(nèi)分布零散用戶,話務(wù)量較小?;净蚪ㄔ谏巾斏稀⑸窖g、山腳下、或山區(qū)里的合適位置。需要區(qū)分不同的用戶分布、地形特點來進(jìn)行基站選址、選型、選擇天線。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型對于高速公路和鐵路覆蓋,建議優(yōu)先選擇“8”字形天線或S0.5天線選型原則:(1)方向圖的選擇:視基站的位置、站型及周邊覆蓋需求來決定方向圖的選擇,可以選擇全向天線,也可以選擇定向天線。對于建在山上的基站,若需要覆蓋的地方位置相對較低,則應(yīng)選擇垂直半功率角較大的方向圖,更好地滿足垂直方向的覆蓋要求。(2)天線增益選擇:視需覆蓋的區(qū)域的遠(yuǎn)近選擇中等天線增益,全向天線(9~11dBi),定向天線(15~18dBi)。(3)預(yù)置下傾與零點填充選擇:在山上建站,需覆蓋的地方在山下時,要選用具有零點填充或預(yù)置下傾角的天線。對于預(yù)置下傾角的大小視基站與需覆蓋地方的相對高度作出選擇,相對高度越大預(yù)置下傾角也就應(yīng)選擇更大一些的天線。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型天線選型原則:任務(wù)2移動基站天線的分類與選型6.近海覆蓋基站天線選擇對近海的海面進(jìn)行覆蓋時,覆蓋距離將主要受三個方面的限制,即地球球面曲率、無線傳播衰減、TA值的限制??紤]到地球球面曲率的影響。因此對海面進(jìn)行覆蓋的基站天線一般架設(shè)得很高,超過100米。天線選型原則:(1)方向圖的選擇:由于在近海覆蓋中,面向海平面與背向海平面的應(yīng)用環(huán)境完全不同,因此在進(jìn)行近海覆蓋時不選擇全向天線,而是根據(jù)周邊的覆蓋需求選擇定向天線。一般垂直半功率角可選擇小一些的。(2)天線增益的選擇,由于覆蓋距離很大,在選擇天線增益時一般選擇高增益(16dBi以上)的天線。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型6.近海覆蓋基站天線選擇任務(wù)2移動基站天線的分類與選型(3)從發(fā)射信號的角度,在較為空曠地方采用垂直極化天線比采用其它極化天線效果更好。從接收的角度,在空曠的地方由于信號的反射較少,信號的極化方向改變不大,采用雙極化天線進(jìn)行極化分集接收時,分集增益不如空間分集。所以建議在進(jìn)行近海覆蓋時選用垂直單極化天線。(4)預(yù)置下傾與零點填充選擇,在進(jìn)行海面覆蓋時,由于要考慮地球球面曲率的影響,所以一般天線架設(shè)得很高,會超過100米,因此在近端容易形成盲區(qū)。因此建議選擇具有零點填充或預(yù)置下傾角的天線,考慮到覆蓋距離要優(yōu)先選用具有零點填充的天線。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型(3)從發(fā)射信號的角度,在較為空曠地方采用垂直極化天線比采7.室內(nèi)覆蓋基站天線選擇關(guān)于室內(nèi)覆蓋,通常是建設(shè)室內(nèi)分布系統(tǒng),將基站的信號通過有線方式直接引入到室內(nèi)的每一個區(qū)域,再通過小型天線將基站信號發(fā)送出去,從而達(dá)到消除室內(nèi)覆蓋盲區(qū),抑制干擾,為室內(nèi)的移動通信用戶提供一穩(wěn)定、可靠的信號供其使用。室內(nèi)分布系統(tǒng)主要由三部分組成:信號源設(shè)備(微蜂窩、宏蜂窩基站或室內(nèi)直放站);室內(nèi)布線及其相關(guān)設(shè)備(同軸電纜、光纜、泄漏電纜、電端機(jī)、光端機(jī)等);干線放大器、功分器、耦合器、室內(nèi)天線等設(shè)備。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型7.室內(nèi)覆蓋基站天線選擇任務(wù)2移動基站天線的分類與選型室內(nèi)天線選型原則:根據(jù)分布式系統(tǒng)的設(shè)計,考察天線的可安裝性來決定采用哪種類型的天線,泄漏電纜不需要天線。室內(nèi)分布式系統(tǒng)常用到的天線單元有:(1)室內(nèi)吸頂天線單元(2)室內(nèi)壁掛天線單元(3)杯狀吸頂單元:超小尺寸,適用于小電梯內(nèi)部、小包間內(nèi)嵌入式的吸頂小燈泡內(nèi)部等多種安裝受限的應(yīng)用場合。(4)板狀天線單元:有不同的大小尺寸,可用于電梯行道內(nèi)、隧道、地鐵、走廊等不同場合的應(yīng)用。這些天線的尺寸很小,便于安裝與美觀。增益一般也很低,可依據(jù)覆蓋要求選擇全向及定向天線。由于室內(nèi)布線施工費(fèi)用高,因此包括天線在內(nèi)的室內(nèi)分布天線系統(tǒng)要盡量采用寬頻段或多頻段設(shè)備。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型室內(nèi)天線選型原則:任務(wù)2移動基站天線的分類與選型8.隧道覆蓋基站天線選擇一般隧道外部的基站不能對隧道進(jìn)行良好覆蓋,必須針對具體的隧道規(guī)劃站址及選擇天線。這種應(yīng)用環(huán)境下話務(wù)量不大,也不會存在干擾控制的問題,主要是天線的選擇及安裝問題,在很多種情況下大天線可能會由于安裝受限而不能采用。對不同長度的隧道,基站及天線的選擇有很大的差別。另外還要注意到隧道內(nèi)的天線安裝調(diào)整維護(hù)十分困難。在隧道里面安裝大天線不可能。一般遵循的選型原則:(1)方向圖選擇:隧道覆蓋方向性明顯,所以一般選擇定向天線,并且可以采用窄波束天線進(jìn)行覆蓋。(2)極化方式選擇:考慮到天線的安裝及隧道內(nèi)壁對信號的反射作用,建議選擇雙極化天線。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型8.隧道覆蓋基站天線選擇任務(wù)2移動基站天線的分類與選型(3)天線增益選擇:對于公路隧道長度不超過2km的,可以選擇低增益(10~12dBi)的天線。對于更長一些隧道,也可采用很高增益(22dBi)的窄波束天線進(jìn)行覆蓋,不過此時要充分考慮大天線的可安裝性。(4)天線尺寸大小的選擇:這在隧道覆蓋中很關(guān)鍵,針對每個隧道設(shè)計專門的覆蓋方案,充分考慮天線的可安裝性,盡量選用尺寸較小便于安裝的天線。(5)除了采用常用的平板天線、八木天線進(jìn)行隧道覆蓋外,也可常用分布式天線系統(tǒng)對隧道進(jìn)行覆蓋,如采用泄漏電纜、同軸電纜、光纖分布式系統(tǒng)等;特別是針對鐵路隧道,安裝天線分布式系統(tǒng)將會受到很大的限制。這時可考慮采用泄漏電纜等其他方式進(jìn)行隧道覆蓋。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型(3)天線增益選擇:對于公路隧道長度不超過2km的,可以選(6)前后比:由于隧道覆蓋大多數(shù)用戶都是快速移動用戶,所以為保證切換的正常進(jìn)行,定向天線的前后比不宜太高,否則可能會由于兩定向小區(qū)交疊深度太小而導(dǎo)致切換不及時造成掉話的情況。(7)適合于隧道覆蓋的最新天線是環(huán)形天線,該種天線對鐵路隧道可以提供性價比更好的覆蓋方案。該天線的原理、技術(shù)指標(biāo)仍有待研究。推薦選擇10~12dB的八木/對數(shù)周期/平板天線安裝在隧道口內(nèi)側(cè)對2km以下的公路隧道進(jìn)行覆蓋。任務(wù)2移動基站天線的分類與選型(6)前后比:由于隧道覆蓋大多數(shù)用戶都是快速移動用戶,所以任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況任務(wù)2移動基站天線的分類與選型任務(wù)3移動通信用饋線及接頭任務(wù)4用羅盤測量天線方位角項目2基站天饋系統(tǒng)介紹任務(wù)5天饋分析儀的操作使用任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況任務(wù)2移動基站天線的分【學(xué)習(xí)目標(biāo)】了解通信傳輸線的基本知識。了解移動通信用饋線、接頭及無源器件?!局R要點】通信傳輸線的基本知識。移動通信用饋線、接頭及無源器件。任務(wù)3移動通信用饋線及接頭【學(xué)習(xí)目標(biāo)】任務(wù)3移動通信用饋線及接頭2.3.1通信傳輸線的基本知識1.各類傳輸線的特點我們假設(shè)傳輸線是均勻的,且不彎曲的,無限長,無損耗的情況下,我們分析各類傳輸線的特點:(1)平行雙線平行雙線是微波傳輸線的最一般形式。在較低的頻率上使用這種開放的系統(tǒng)是可以的,但是當(dāng)頻率很高,即當(dāng)信號波長與雙導(dǎo)體線截面尺寸以及雙線間距離可比擬時,雙線的輻射損耗急劇增加,傳輸效果明顯變差,因此真正用于微波段的傳輸線多為封閉系統(tǒng)。特點:成本低,安裝方便,多用于電視接收機(jī)上的饋線,工作頻率低。任務(wù)3移動通信用饋線及接頭2.3.1通信傳輸線的基本知識任務(wù)3移動通信用饋線及接頭(2)同軸線同軸線是一種應(yīng)用非常廣泛的雙線傳輸線,最大優(yōu)點是外導(dǎo)線圓筒可以完善的屏蔽周圍電磁場對同軸線本身的干擾和同軸線本身傳送信號向周圍空間的泄漏。同時,由于其導(dǎo)電面積比雙線傳輸線大得多,因此降低了導(dǎo)體的熱損耗。但當(dāng)工作頻率升高時,同軸線橫向尺寸要相應(yīng)減小,內(nèi)導(dǎo)體損耗增加,傳輸?shù)墓β室彩艿较拗?。特點:抗干擾,損耗低,工作頻帶寬,工作頻率較高。(3)金屬波導(dǎo)波導(dǎo)是微波傳輸線的一種典型類型,它已不再是普通電路意義上的傳輸線。雖然電磁波在波導(dǎo)中的傳播特性仍然符合傳輸線的概念和規(guī)律,但是深入研究導(dǎo)行電磁波在波導(dǎo)中的存在模式及條件、橫向分布規(guī)律等問題,必須從場的角度根據(jù)電磁場基本方程來分析研究。常用的金屬波導(dǎo)有矩形波導(dǎo)和圓形波導(dǎo)。特點:損耗小,功率容量大,工作頻帶窄,工作頻率高。任務(wù)3移動通信用饋線及接頭(2)同軸線任務(wù)3移動通信用饋線及接頭(4)微帶線受晶體管印刷電路制作技術(shù)影響,提出并實現(xiàn)了這種半開放式結(jié)構(gòu)的傳輸線。特點:體積小,重量輕,工作頻帶寬,缺點是損耗大,功率容量小,用于小功率傳輸系統(tǒng)。2.所傳輸電磁波的模式(波型)(1)TEM波(橫電磁波):在傳播方向上沒有電場和磁場的分量,即電磁場完全分布在橫截面內(nèi)。(平行雙線、同軸線)(2)TM波(橫磁波/E波/電波):在傳播方向上只有電場分量而無磁場分量,即磁場完全分布在橫截面內(nèi)。(3)TE波(橫電波/M波/磁波):在傳播方向上只有磁場分量而無電場分量,即電場完全分布在橫截面內(nèi)。任務(wù)3移動通信用饋線及接頭(4)微帶線任務(wù)3移動通信用饋線及接頭對于一個傳輸系統(tǒng)來說,不管電磁場分布多么復(fù)雜,我們都可以把它看成是用幾個甚至很多個上述模式的適當(dāng)輻度和相位組合的結(jié)果。因此傳輸系統(tǒng)中可能存在的模式不會超出以上三種類型。當(dāng)然,在條件合適的情況下,傳輸系統(tǒng)中有可能只存在一種具體的模式,這時場分布情況就比較簡單。導(dǎo)行電磁波的傳輸形態(tài)受導(dǎo)體或介質(zhì)邊界條件的約束,邊界條件和邊界形狀決定了導(dǎo)行波的電磁場分布規(guī)律、存在條件以及傳播特性。任務(wù)3移動通信用饋線及接頭圖2-3-1幾種常見波導(dǎo)結(jié)構(gòu)對于一個傳輸系統(tǒng)來說,不管電磁場分布多么復(fù)雜,我們都可以把它2.3.2饋線1.饋線的定義及分類天饋系統(tǒng)是無線網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵的部分,包含天線和與之相連傳輸信號的饋線和無源器件。饋線是通信用的電纜,一般用于基站設(shè)備中的BTS連接天線用。任務(wù)3移動通信用饋線及接頭圖2-3-2典型饋線的外觀2.3.2饋線任務(wù)3移動通信用饋線及接頭圖2-3-2我們常用的饋線一般分為8D、1/2普饋、1/2超柔、7/8、7/16、13/8和泄漏電纜(13/8,5/4)。其中,8D、1/2超柔,主要用作跳線;室內(nèi)分布中信號傳輸一般使用1/2和7/8饋線,7/8基站上用的多,13/8偶爾會在大型場所作為主干用。泄漏電纜一般在隧道等用的多。移動通信饋線主要采用1/2英寸饋線和7/8英寸饋線,它們的相關(guān)應(yīng)用參數(shù)如表2-3-1所示:2.饋線結(jié)構(gòu)(同軸電纜)任務(wù)3移動通信用饋線及接頭圖2-3-3饋線結(jié)構(gòu)示意圖我們常用的饋線一般分為8D、1/2普饋、1/2超柔、7/8任務(wù)3移動通信用饋線及接頭饋線類型1/2英寸饋線7/8英寸饋線內(nèi)導(dǎo)體外徑尺寸(mm)4.8mm9mm外導(dǎo)體外徑尺寸(mm)13.7mm24.7mm絕緣套外徑16mm27.75mm特性阻抗(
)50阻抗(
)50阻抗(
)頻率上限(GHz)<8<5一次最小彎曲半徑(mm)<70mm<120mm900MHz:百米損耗(dB)<6.88<3.872000MHz:百米損耗(dB)<10.7<6.1表2-3-1移動通信饋線任務(wù)3移動通信用饋線及接頭饋線類型1/2英寸饋線7/8英2.3.3饋線接頭和轉(zhuǎn)換頭的種類1.饋線接頭饋線與設(shè)備以及不同類型線纜之間一般采用可拆卸的射頻連接器(接頭)進(jìn)行連接。常見的接頭有以下幾種:(1)DIN型DIN型接頭常用于宏基站射頻輸出口,適用的頻率范圍為0-11GHz,。(2)N型適用的頻率范圍為0-11GHz,用于中小功率的具有螺紋連接機(jī)構(gòu)的同軸電纜連接。這是室內(nèi)分布中應(yīng)用最為廣泛的一種接頭,具備良好的力學(xué)性能,可以配合大部分的饋線使用。任務(wù)3移動通信用饋線及接頭2.3.3饋線接頭和轉(zhuǎn)換頭的種類任務(wù)3移動通信用饋線及接(3)BNC/TNC接頭BNC接頭:適用的頻率范圍為0-4GHz,是用于低功率的具有卡口連接機(jī)構(gòu)的同軸電纜接頭。這種接頭可以快速連接和分離,具有連接可靠、抗振性好、連接和分離方便等特點,適合頻繁連接和分離的場合,廣泛應(yīng)用于無線電設(shè)備和測試儀表中連接同軸射頻電纜。TNC接頭:是BNC接頭的變形,采用螺紋連接機(jī)構(gòu),用于無線電設(shè)備和測試儀表中連接同軸電纜。其適用的頻率范圍為0-11GHz。(4)SMA接頭適用的頻率范圍為0-18GHz,是超小型的、適合半硬或者柔軟射頻同軸電纜的連接,具有尺寸小、性能優(yōu)越、可靠性高、使用壽命長等特點。但是超小型的接頭在工程中容易被損壞,適合要求高性能的微波應(yīng)用場合,如微波設(shè)備的內(nèi)部連接。任務(wù)3移動通信用饋線及接頭(3)BNC/TNC接頭任務(wù)3移動通信用饋線及接頭(5)反型接頭通常是一對:公頭采用內(nèi)螺紋聯(lián)接,母頭采用外螺紋聯(lián)接,但有些接頭與之相反,即公頭采用外螺紋聯(lián)接,母頭采用內(nèi)螺紋聯(lián)接,這些都統(tǒng)稱為反型連接器。例如某些WLAN的AP設(shè)備的外接天線接口就采用了反型SMA頭。舉例如圖2-3-4所示,7/16型接頭系列產(chǎn)品專門為移動通信系統(tǒng)室外基站設(shè)計,具有使用功率大、功耗低、工作電壓高以及良好的防水性能等特點,能適合各種環(huán)境下的使用,安裝方便,鏈接可靠。如圖2-3-5所示,N型連接器是一種具有螺紋連接結(jié)構(gòu)的中大功率連接器,抗震性強(qiáng)、可靠性高、電氣性能優(yōu)良等特點,廣泛應(yīng)用于振動和惡劣環(huán)境條件下的無線電設(shè)備以及移動通信室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)和室外基站中。任務(wù)3移動通信用饋線及接頭(5)反型接頭任務(wù)3移動通信用饋線及接頭任務(wù)3移動通信用饋線及接頭圖2-3-47/16型接頭系列圖2-3-5N型接頭系列任務(wù)3移動通信用饋線及接頭圖2-3-47/16型接頭系2.轉(zhuǎn)換頭(轉(zhuǎn)接器)我們常用的1/2饋線頭即為N型J頭,又稱N-J頭而室分中常用的7/8頭為DIN-NJ頭,即接饋線端為DIN大小、輸出端為NJ頭的饋線頭應(yīng)該是1/2"DIN型公頭,分開說的,前面說饋線端,后面N和DIN說頭,DIN頭是用來接基站的,耦合基站的時候用;N頭是室分的。根據(jù)線徑來,又分公母頭,公頭和母頭的識別方法如圖2-3-6所示,主要有J、K、N、D等,室內(nèi)分布中還會用到SMA,就是基站和光纖設(shè)備上經(jīng)??吹降男〉狞S顏色的那種。任務(wù)3移動通信用饋線及接頭圖2-3-6公頭和母頭的識別方法2.轉(zhuǎn)換頭(轉(zhuǎn)接器)任務(wù)3移動通信用饋線及接頭圖2-3-常見的型號如表2-3-2所示。任務(wù)3移動通信用饋線及接頭表2-3-2常見連接器型號器件型號別名1/2-NJ型連接器公頭7/8-NJ型連接器公頭1/2-NK型連接器母頭7/8-NK型連接器母頭NJKW轉(zhuǎn)接頭直角轉(zhuǎn)接頭/彎頭N型J-J轉(zhuǎn)接頭公轉(zhuǎn)公N型K-K轉(zhuǎn)接頭母轉(zhuǎn)母NJ-DINJ型轉(zhuǎn)接器N公轉(zhuǎn)DIN公NJ-DINK型轉(zhuǎn)接器N公轉(zhuǎn)DIN母常見的型號如表2-3-2所示。任務(wù)3移動通信用饋線及接頭8D饋線接地用圓柱形N-50KK直通頭進(jìn)行饋線接地,即將8D饋線截斷,饋線截斷端線頭分別制作N-J8C接頭,中間用N-50KK直通頭串接,再用喉箍把地線銅蕊線固定在直通頭上。(1)主機(jī)/分機(jī)、天線、耦合器、功分器接口為N-K座,饋線為N-J頭;(2)饋線接頭與主機(jī)/分機(jī)、天線、耦合器連接口連接時,距離饋線接頭必須保持50mm長的饋線為直出,方可轉(zhuǎn)彎;(3)饋線接頭與主機(jī)/分機(jī)、天線、耦合器連接口連接時,必須可靠,接頭進(jìn)絲順暢,不要死扭。饋線轉(zhuǎn)彎半徑:7/8饋線大于120mm,1/2饋線大于70mm,8D饋線大于50mm;(注:J公頭;K母頭),天線的接頭形式(N型公頭/母頭、7/16DIN頭),另外,光纖上用的接頭俗稱法蘭。任務(wù)3移動通信用饋線及接頭8D饋線接地用圓柱形N-50KK直通頭進(jìn)行饋線接地,即將8D2.3.4天饋系統(tǒng)無源器件天饋系統(tǒng)常用的無源器件主要有:功分器、耦合器、無源合路器、電橋等。(1)功分器:進(jìn)行功率分配的器件。有二功分、三功分、四功分等,如圖2-3-7所示。任務(wù)3移動通信用饋線及接頭圖2-3-7功分器示意圖2.3.4天饋系統(tǒng)無源器件任務(wù)3移動通信用饋線及接頭圖2(2)耦合器:從主干道中提取部分信號的器件。按耦合度分為5dB、7dB、10dB、15dB、20dB等。(3)無源合路器:將兩(多)路信號合成為一路的器件。分為同頻合路器和異頻合路器。(4)電橋:電橋是頻率合路,功率分路的一種器件。常見的有3dB電橋。如圖2-3-8所示。任務(wù)3移動通信用饋線及接頭圖2-3-8耦合器、合路器、電橋示意圖(2)耦合器:從主干道中提取部分信號的器件。按耦合度分為5d任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況任務(wù)2移動基站天線的分類與選型任務(wù)3移動通信用饋線及接頭任務(wù)4用羅盤測量天線方位角項目2基站天饋系統(tǒng)介紹任務(wù)5天饋分析儀的操作使用任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況任務(wù)2移動基站天線的分【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.理解天線方位角的含義。2.掌握用羅盤儀測量天線方位角的方法?!局R要點】1.用羅盤儀測量天線方位角的方法2.不同天線安裝方式下的天線方位角的測量方法任務(wù)4用羅盤測量天線方位角【學(xué)習(xí)目標(biāo)】任務(wù)4用羅盤測量天線方位角2.4.2天線方位角簡介基站天線的方向是天線主瓣的方向。一般,正北對應(yīng)第一扇區(qū),從正北順時針旋轉(zhuǎn)120°對應(yīng)第二扇區(qū),順時針再旋轉(zhuǎn)120°對應(yīng)第三扇區(qū),如圖2-4-1所示。根據(jù)設(shè)計院的設(shè)計文件以及客戶優(yōu)化資料提供的最新數(shù)據(jù)調(diào)整天線方位角,要求調(diào)整后誤差不大于5°。調(diào)整時,輕輕扭動天線直至滿足設(shè)計指標(biāo)。任務(wù)4用羅盤測量天線方位角圖2-4-1天線方位角示意圖2.4.2天線方位角簡介任務(wù)4用羅盤測量天線方位角圖22.4.2測量工具和測量原則測量工具測量天線方位角的工具一般采用地質(zhì)羅盤儀(或指北針),如圖2-4-2所示為地質(zhì)羅盤儀的外觀和基本結(jié)構(gòu)圖。指北針或羅盤儀必須每年進(jìn)行一次檢驗,每次使用前要校準(zhǔn)。任務(wù)4用羅盤測量天線方位角圖2-4-2地質(zhì)羅盤儀外觀和基本結(jié)構(gòu)圖2.4.2測量工具和測量原則任務(wù)4用羅盤測量天線方位角2.天線方位角測量原則如圖2-4-3所示,在測量過程中,應(yīng)該要遵循以下三條測量原則:1)指北針或地質(zhì)羅盤儀應(yīng)盡量保持水平。2)指北針或地質(zhì)羅盤儀必須與天線所指的正前方成一條直線。3)指北針或地質(zhì)羅盤儀應(yīng)盡量遠(yuǎn)離金屬及電磁干擾源。如:各種類型射頻天線、中央空調(diào)室外主機(jī)、樓頂鐵塔、建筑物避雷帶、金屬廣告牌及一些能產(chǎn)生電磁干擾的鐵體及電磁干擾源等。任務(wù)4用羅盤測量天線方位角圖2-4-3天線方位角測量原則2.天線方位角測量原則任務(wù)4用羅盤測量天線方位角圖2-4任務(wù)4用羅盤測量天線方位角2.4.3測量方式我們所采用的最常規(guī)的測量方法是直角拐尺測量法。1.前方測量在測方位角的時候,兩人配合測量。其中一人站在天線的背面靠近天線的位置,另外一個人站在天線正前方較遠(yuǎn)的位置??拷炀€背面的工程師把直角拐尺一條邊緊貼天線背面,另一條邊所指的方向(即天線的正前方)來判斷前端測試者的站位,這樣有利于判斷測試者的站位。測試者應(yīng)手持指北針或羅盤儀保持水平,北極指向天線方向,待指針穩(wěn)定后讀數(shù),即為天線的方位角。任務(wù)4用羅盤測量天線方位角2.4.3測量方式2.側(cè)面測量當(dāng)正前方無法站位時,可以考慮側(cè)面測量。在方位角的測量時,兩人配合測量。其中一人站在天線的側(cè)面近天線位置,另外一人站在天線另一側(cè)較遠(yuǎn)的位置??拷炀€的工程師把直角拐尺一條邊緊貼天線背面,拐尺所指的方向(即天線的平行方向)來判斷前端測試者的站位,這樣有利于判斷測試者的站位。測試者應(yīng)手持指北針或羅盤儀保持水平,北極指向天線方向,待指針穩(wěn)定后讀數(shù),然后加(或減)90度即為天線的方位角。任務(wù)4用羅盤測量天線方位角2.側(cè)面測量任務(wù)4用羅盤測量天線方位角2.4.3不同天線安裝方式的方位角測量由于各地基站的安裝環(huán)境不同,天線安裝方式也不盡相同,大致可分為以下幾種安裝環(huán)境:落地鐵塔、樓頂鐵塔、樓頂簡易鐵塔、樓頂拉線鐵塔、樓頂桅桿塔、樓頂增高架、樓頂墻沿桅桿、樓頂炮臺桅桿等。實際工程中,我們根據(jù)不同的安裝方式,確定不同的天線方位角測量方法。1.落地鐵塔天線方位角測量,落地鐵塔基本上建在地勢較平坦、視野較開闊的地方,測量者遵循測量原則,方法如下:任務(wù)4用羅盤測量天線方位角2.4.3不同天線安裝方式的方位角測量任務(wù)4用羅盤測量方法如下:1)測量時尋找天線正前方的最佳測試位置(測量位置選在鐵塔底部,羅盤儀與被測天線點對點距離大于20米;羅盤儀與鐵塔塔體直線距離大于10米。確保測量者的雙眼、羅盤儀、被測天線在一條直線上。2)在測試時身體一定要保持平衡。3)羅盤儀應(yīng)盡量保持在同一水平面上,同時避免手的顫動(使羅盤儀內(nèi)的氣泡保持在中央位置)。4)保持30秒,待指針的擺動完全靜止。5)讀數(shù)時視線要垂直羅盤儀,讀取當(dāng)前指針?biāo)鶎?yīng)的讀數(shù),并及時記錄數(shù)據(jù)。任務(wù)4用羅盤測量天線方位角方法如下:任務(wù)4用羅盤測量天線方位角2.樓頂墻沿桅桿天線方位角測量測量者遵循測量原則,測量位置選在樓層底部,測量者與被測天線直視距離內(nèi)無遮擋,指北針或羅盤儀與被測天線點對點距離大于20米,然后參照落地鐵塔天線方位角測量方法進(jìn)行測量。3.樓頂鐵塔、樓頂簡易鐵塔、樓頂拉線鐵塔、樓頂桅桿塔、樓頂增高架、樓頂炮臺桅桿天線方位角測量。任務(wù)4用羅盤測量天線方位角2.樓頂墻沿桅桿天線方位角測量任務(wù)4用羅盤測量天線方位角對于這幾種安裝方式,天線方位角測量可分為兩種:1)由于環(huán)境原因,測量者在樓層底部無法直觀地(或被其它建筑物遮擋)看到被測天線,無法到達(dá)測量位置時。我們可以選用以下兩種方法:a)尋找一個與被測天線平行的規(guī)則狀物體作為參照物,然后按照落地鐵塔天線方位角測量方法對參照物進(jìn)行測量,并對測量的數(shù)據(jù),注明由測量參照物得到。b)按照落地鐵塔天線方位角測量方法,測量者可在樓頂上被測天線的正前方或正后方尋找一個最佳位置,進(jìn)行測量,但必須遵循測量原則,盡量遠(yuǎn)離鐵體及其它產(chǎn)生磁場的物體。最好將基站發(fā)射機(jī)關(guān)閉,避免微波磁場的干擾。2)測量者在樓層底部能直觀看到被測天線,則按照樓頂墻沿桅桿天線方位角測量對天線進(jìn)行測量。任務(wù)4用羅盤測量天線方位角對于這幾種安裝方式,天線方位角測量可分為兩種:任務(wù)4用羅任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況任務(wù)2移動基站天線的分類與選型任務(wù)3移動通信用饋線及接頭任務(wù)4用羅盤測量天線方位角項目2基站天饋系統(tǒng)介紹任務(wù)5天饋分析儀的操作使用任務(wù)1基站天饋系統(tǒng)概況任務(wù)2移動基站天線的分【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.熟悉SiteMaster。2.掌握天饋分析儀的操作使用方法?!局R要點】1.天饋線測量相關(guān)基礎(chǔ)知識。2.天饋分析儀的操作使用方法。任務(wù)5天饋分析儀的操作使用【學(xué)習(xí)目標(biāo)】任務(wù)5天饋分析儀的操作使用2.5.1天饋分析儀簡介1.SiteMaster外觀常用的天饋分析儀一般有SA系列和SiteMaster,在此,主要介紹SiteMaster。圖2-5-1為SiteMaster的外觀圖。任務(wù)5天饋分析儀的操作使用圖2-5-1SiteMaster外觀圖和外部接口圖2.5.1天饋分析儀簡介任務(wù)5天饋分析儀的操作使用圖2-SiteMaster是一種手持的、用于測量駐波比/回波損耗(SWR/RL)的工具,同時還可以測試功率。該儀器具有一個用來輸入數(shù)據(jù)的鍵盤和一個液晶顯示屏幕,可以在可選頻率范圍和可選距離內(nèi),提供反映SWR和RL的軌跡圖。SiteMaster是專門設(shè)計成在移動方便的環(huán)境中使用的,比較輕便,可手持,方便攜帶到任何場地使用,其內(nèi)置電池可連續(xù)工作兩個半小時,如在省電工作模式下可工作八小時。SiteMaster也有外部供電AC-DC適配器或汽車煙嘴適配器供電,這兩個都是標(biāo)準(zhǔn)配件。任務(wù)5天饋分析儀的操作使用SiteMaster是一種手持的、用于測量駐波比/回波損2.SiteMaster的按鍵說明SiteMaster常見的按鍵中英文對照表如表2-5-1所示。任務(wù)5天饋分析儀的操作使用表2-5-1按鍵中英文對照表按鍵名稱中文對照按鍵名稱中文對照MODE選擇測試項目AMPLITUDE幅度FREQ/DIST設(shè)置頻率、距離SWEEP掃描StartCal開始校準(zhǔn)AutoScale自動調(diào)整坐標(biāo)到最佳顯示SaveSetup保存設(shè)置RecallSetup存儲Limit極限線,高于此限報警RecallSetup調(diào)出存儲Marker標(biāo)記SaveDisplay保存當(dāng)前顯示Run/Hold連續(xù)運(yùn)行/運(yùn)行一次RecallDisplay調(diào)出歷史顯示2.SiteMaster的按鍵說明任務(wù)5天饋分析儀的操3.模式說明模式菜單的說明如圖2-5-2所示。任務(wù)5天饋分析儀的操作使用圖2-5-2模式菜單的說明3.模式說明任務(wù)5天饋分析儀的操作使用圖2-5-2模式2.5.2SiteMaster的操作使用SiteMaster的操作使用主要包括以下幾個主要方面:頻域范圍內(nèi)的SWR測量:包括在一個可選頻率范圍內(nèi)測量回波損耗RL(ReturnLoss)、駐波比SWR和電纜損耗CL。距離域范圍內(nèi)的SWR測量:是在一個可選距離范圍內(nèi)測量故障定位DTF。同樣可以反饋確定一條傳輸線上故障定位的信息。功率監(jiān)視可以測量絕對值或者相對某個基準(zhǔn)電平的值,而且可以顯示為dBm或是Wa
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