任務(wù)描述與任務(wù)流程

LTE基站天面主要包括基站天饋系統(tǒng)，包含有天線，饋線，鐵塔，抱桿，走線架，防雷接地裝置，GPS天饋線等。在移動(dòng)通信工程的基站設(shè)計(jì)和建設(shè)任務(wù)中，需要對(duì)基站天面進(jìn)行勘察，獲取的各項(xiàng)數(shù)據(jù)及照片用于基站設(shè)計(jì)方案和后續(xù)施工方案的確定。如果你是一位從事基站工程勘察工作的工程技術(shù)人員，請(qǐng)按要求完成LTE新建基站天面的勘察工作。學(xué)習(xí)導(dǎo)圖能力目標(biāo)思政目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的安全保密意識(shí)。010203（1）掌握天線工作原理；（2）掌握天線參數(shù)；（3）掌握基站天饋系統(tǒng)組成；（4）掌握基站天面勘察工具的使用。（1）能夠選取與正確使用基站天面勘察工具；（2）能夠完成＊基站天面勘察；（3）能夠完成基站天面勘察報(bào)告的編制。任務(wù)目標(biāo)知識(shí)儲(chǔ)備（一）天線概述天線的作用

在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，空間無線信號(hào)的發(fā)射和接收都是依靠天線來實(shí)現(xiàn)的。天線是任何無線電系統(tǒng)的基本組成部分，是一種用來發(fā)射或者接收電磁波的器件。發(fā)射天線的作用是將發(fā)射機(jī)的高頻電流（或波導(dǎo)系統(tǒng)中的導(dǎo)行波）的能量有效地轉(zhuǎn)換成空間的電磁能量。而接收天線的作用則恰恰相反。因此天線實(shí)際上是一個(gè)換能器。天線的組成輻射單元（振子）反射板（槽板）功率分配網(wǎng)絡(luò)（饋電網(wǎng)絡(luò)）封裝保護(hù)（天線罩）天線的組成部件知識(shí)儲(chǔ)備（一）天線概述天線的工作原理導(dǎo)線的電流和電流產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的方向

導(dǎo)線載有交變電流時(shí)，就可以形成電磁波的輻射，輻射的能力與導(dǎo)線的長(zhǎng)短和形狀有關(guān)。如果兩根導(dǎo)線的距離很近，且兩導(dǎo)線所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)幾乎可以抵消，輻射很微弱。如果將兩導(dǎo)線張開，這時(shí)由于兩導(dǎo)線的電流方向相同，并且兩導(dǎo)線所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相同，因而輻射較強(qiáng)。當(dāng)導(dǎo)線的長(zhǎng)度遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)時(shí)，導(dǎo)線的電流很小，輻射很微弱。當(dāng)導(dǎo)線的長(zhǎng)度增大到可與波長(zhǎng)相比擬時(shí)，導(dǎo)線上的電流就大大增加，因而就能形成較強(qiáng)的輻射。知識(shí)儲(chǔ)備（二）天線參數(shù)：機(jī)械參數(shù)

風(fēng)載荷防雷保護(hù)1天線尺寸和重量42天線罩材料53工作溫度知識(shí)儲(chǔ)備（二）天線參數(shù)：電氣參數(shù)

方向圖

天線輻射出的電磁波在自由空間存在的范圍稱為方向圖。是表示天線方向性的特性曲線，即天線在各個(gè)方向上所具有的發(fā)射或接收電磁波能力的圖形。天線方向圖是空間立體圖形，但是通常應(yīng)用的是兩個(gè)相互垂直的主平面內(nèi)的方向圖，稱為平面方向圖。在面形天線中，則采用E平面和H平面作為兩個(gè)主平面。知識(shí)儲(chǔ)備（二）天線參數(shù)：電氣參數(shù)

波瓣寬度

方向圖通常都有兩個(gè)或多個(gè)瓣，其中輻射強(qiáng)度最大的瓣稱為主瓣，其余的瓣稱為副瓣或旁瓣。在主瓣最大輻射方向兩側(cè)，輻射強(qiáng)度降低3dB（功率密度降低一半）的兩點(diǎn)間的夾角定義為波瓣寬度（又稱波束寬度或主瓣寬度或半功率角）。波瓣寬度越窄，方向性越好，作用距離越遠(yuǎn)，抗干擾能力越強(qiáng)。天線的波瓣寬度可分水平波瓣寬度和垂直波瓣寬度。知識(shí)儲(chǔ)備（二）天線參數(shù)：電氣參數(shù)

增益

天線的增益是指在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的信號(hào)的功率密度之比。天線增益是用來衡量天線朝一個(gè)特定方向輻射電磁波的能力，是選擇基站天線重要的參數(shù)之一。天線增益定量地描述了一個(gè)天線把輸入功率集中輻射的程度。

表征天線增益的單位有dBd和dBi。dBi是相對(duì)于點(diǎn)源天線的增益，在各方向的輻射是均勻的；dBd相對(duì)于對(duì)稱陣子天線的增益，dBi=dBd+2.15。相同的條件下，增益越高，電波傳播的距離越遠(yuǎn)。知識(shí)儲(chǔ)備（二）天線參數(shù)：電氣參數(shù)

前后比

方向圖中，前后瓣最大值之比稱為前后比。前后比越大，天線定向接收性能越好。天線前后比表明了天線對(duì)后瓣抑制的好壞。選用前后比低的天線，天線的后瓣有可能產(chǎn)生越區(qū)覆蓋，導(dǎo)致切換關(guān)系混亂，產(chǎn)生掉話。一般前后比在25~30dB之間，特殊情況下前后比要求達(dá)到35~40dB。一般天線的前后比為30dB的天線。知識(shí)儲(chǔ)備（二）天線參數(shù)：電氣參數(shù)

輸入阻抗

天線的輸入阻抗是天線饋電端輸入電壓與輸入電流的比值。天線與饋線的連接，最佳情形是天線輸入阻抗是純電阻且等于饋線的特性阻抗。天線的匹配工作就是消除天線輸入阻抗中的電抗分量，使電阻分量盡可能地接近饋線的特性阻抗。匹配的優(yōu)劣一般用四個(gè)參數(shù)來衡量即反射系數(shù)、行波系數(shù)、駐波比和回波損耗。一般移動(dòng)通信天線的輸入阻抗為50Ω。知識(shí)儲(chǔ)備（二）天線參數(shù)：電氣參數(shù)

駐波比

駐波比全稱電壓駐波比，又名VSWR。駐波比是一個(gè)數(shù)值，用來表示天線和饋線是否匹配。如果VSWR的值等于1，則表示天線與饋線完全匹配；如果VSWR值大于1，則表示有一部分電磁波被反射回來，最總變成熱量，使得饋線升溫。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般要求電壓駐波比小于1.5，但工程應(yīng)用中應(yīng)小于1.3。過大的電壓駐波比會(huì)減小基站的覆蓋并造成系統(tǒng)內(nèi)干擾加大，影響基站的服務(wù)性能。知識(shí)儲(chǔ)備（二）天線參數(shù)：電氣參數(shù)

極化方式

所謂天線的極化，就是指天線輻射時(shí)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直于地面時(shí)，此電波稱為垂直極化波；當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行于地面時(shí)，此電波稱為水平極化波。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般均采用垂直極化的傳播方式。另外，隨著新技術(shù)的發(fā)展，又出現(xiàn)了一種雙極化天線，其可分為垂直與水平極化和±45°極化兩種方式，性能上一般后者優(yōu)于前者，因此目前大部分采用的是±45°極化方式。單極化方式雙極化方式知識(shí)儲(chǔ)備（二）天線參數(shù)：電氣參數(shù)

下傾角

天線下傾角是指天線輻射方向與水平方向之間的夾角。天線下傾角又分為機(jī)械下傾角和電子下傾角。機(jī)械下傾角指的是使用機(jī)械調(diào)整天線下傾角度，通過調(diào)整天線背面支架的位置，改變天線的傾角。電子下傾角指的是通過改變共線陣天線振子的相位，改變垂直分量和水平分量的幅值大小，改變合成分量場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度，從而使天線的垂直方向性圖下傾。知識(shí)儲(chǔ)備（二）天線參數(shù)：電氣參數(shù)

隔離度

隔離度指的是兩根或多根單極化天線或者一根雙極化天線兩個(gè)端口的不相關(guān)性。隔離度指標(biāo)保證了同扇區(qū)天線分集接收的性能。隔離度越大，一個(gè)端口輸入信號(hào)，在另一個(gè)端口的輸出信號(hào)會(huì)越小。知識(shí)儲(chǔ)備（二）天線參數(shù)：電氣參數(shù)

零點(diǎn)填充

基站天線垂直面內(nèi)采用波束賦形設(shè)計(jì)時(shí)，為了使業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)的輻射電平更均勻，下旁瓣第一零點(diǎn)需要填充，不能有明顯的零深。通常零深相對(duì)于主波束大于-20dB，即表示天線有零點(diǎn)填充。高增益天線尤其需要采取零點(diǎn)填充技術(shù)來有效改善近處覆蓋。知識(shí)儲(chǔ)備（三）天線類型

按照輻射特性劃分全向天線：即功率在水平方向圖上360°均勻輻射。定向天線：在水平方向圖上表現(xiàn)為一定角度范圍輻射，也就是平常所說的有方向性。定向天線方向圖全向天線方向圖知識(shí)儲(chǔ)備（三）天線類型

按照下傾方式劃分機(jī)械天線：指使用機(jī)械調(diào)整下傾角度的天線，通過調(diào)整天線背面支架的位置來改變天線的傾角。電調(diào)天線：指使用電子調(diào)整下傾角度的移動(dòng)天線。通過改變共線陣天線振子的相位，改變垂直分量和水平分量的幅值大小，從而改變合成分量場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度使天線的垂直方向圖下傾。機(jī)械天線不同下傾角下的水平方向圖電調(diào)天線不同下傾角下的水平方向圖知識(shí)儲(chǔ)備（三）天線類型

按照極化方式劃分單極化天線：指采用垂直極化方向的天線。雙極化天線：集合了+45°和-45°兩副極化方向相互正交的天線，并同時(shí)工作在收發(fā)雙工模式下。單極化天線與雙極化天線知識(shí)儲(chǔ)備（三）天線類型

室內(nèi)分布系統(tǒng)天線吸頂天線壁掛天線八木天線知識(shí)儲(chǔ)備（三）天線類型

美化天線

所謂美化天線，是指外形美觀、隱蔽而又符合技術(shù)要求的天線，旨在使天線外觀與環(huán)境一致、協(xié)調(diào)，減少人們對(duì)天線的注意，以便于移動(dòng)通信工程能順利進(jìn)行。美化天線就是將常用的定向或全向天線外加一個(gè)特殊形狀的外罩，從而與大樓或周圍環(huán)境融為一體。知識(shí)儲(chǔ)備（三）天線類型

智能天線多波束天線：用多個(gè)并行波束覆蓋整個(gè)用戶區(qū)，每個(gè)波束的指向是固定的，波束寬度也隨天線元數(shù)目而確定。當(dāng)用戶在小區(qū)中移動(dòng)時(shí)，基站在不同的相應(yīng)波束中進(jìn)行選擇，使接收信號(hào)最強(qiáng)。自適應(yīng)天線陣列：一般采用4~16天線陣元結(jié)構(gòu)，陣元間距為半個(gè)波長(zhǎng)。自適應(yīng)天線陣列是智能天線的主要類型，可以完成用戶信號(hào)接收和發(fā)送。自適應(yīng)天線陣列系統(tǒng)采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)識(shí)別用戶信號(hào)到達(dá)方向，并在此方向形成天線主波束。知識(shí)儲(chǔ)備（三）天線類型

特殊天線

特殊天線的一個(gè)例子是泄漏同軸電纜，由內(nèi)導(dǎo)體、絕緣介質(zhì)和開有周期性槽孔的外導(dǎo)體3部分組成，特別適用于覆蓋長(zhǎng)距離公路隧道、鐵路隧道、城市地鐵等無線信號(hào)傳播受限的區(qū)域。泄漏電纜結(jié)構(gòu)知識(shí)儲(chǔ)備（四）不同環(huán)境下的天線選型在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，天線的選擇是一個(gè)很重要的部分，應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋要求、話務(wù)量、干擾和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量等實(shí)際情況來選擇天線。覆蓋不同區(qū)域的天線，選型時(shí)需結(jié)合以下幾點(diǎn)：極化方式方向圖半功率波束寬度天線增益預(yù)置下傾角及零點(diǎn)填充下傾方式知識(shí)儲(chǔ)備（五）基站天饋系統(tǒng)組成

天饋系統(tǒng)是移動(dòng)基站的重要組成部分，它的主要功能是作為射頻信號(hào)發(fā)射和接收的通道,將基站調(diào)制好的射頻信號(hào)有效地發(fā)射出去，并接收用戶設(shè)備發(fā)射的信號(hào)?；咎祓佅到y(tǒng)知識(shí)儲(chǔ)備（五）基站天饋系統(tǒng)組成天饋系統(tǒng)由以下部分組成：天線調(diào)節(jié)支架室外跳線接頭密封件接地裝置饋線卡子走線架饋線窗防雷保護(hù)器室內(nèi)超柔跳線尼龍黑扎帶尼龍白扎帶不同尺寸的主饋線主饋線接地裝置饋線卡子饋線窗防雷保護(hù)器知識(shí)儲(chǔ)備（六）通信鐵塔分類

拉線塔拉線塔單管塔仿生塔景觀塔技能訓(xùn)練

利用虛擬仿真軟件完成基站站點(diǎn)基本信息勘察、天面位置信息勘察、天面長(zhǎng)度寬度測(cè)量、女兒墻信息勘察、基站區(qū)域類型選擇、塔桅信息勘察等。站點(diǎn)基本信息機(jī)房天面位置信息勘察技能訓(xùn)練

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