基站天线介绍-Oct-09

内容概要基站天线研发安德鲁基站天线特点基站天线可靠性生产线展示质量控制基站天线研发基站天线研发基站天线研发中心全球分布图全球分布图达拉斯芝加哥苏格兰苏州苏州五个设计团队可靠性工程SustainingEngineering远场,近场测试亚太区技术支持达拉斯两个设计团队电调工程部可靠性工程SustainingEngineering远场测试RapidPrototyping美洲,全球技术支持芝加哥两个设计团队远场,近场测试全球技术支持苏格兰两个设计团队远场测试欧洲技术支持苏州基站天线研发中心人员构成70staff(17Masters+)基站天线研发流程概念设计

原型设计

量产

试运行

工程样品方案构思，核心指标模拟完整的定型样品满足指标要求2-10根工程样品验证一致性10-20根小批量生产大批量生产仿真软件HFSSIE3DMathCADPCCADSolidworks/CosmosServerPC30pcs方向图仿真单极化阵列天线仿真机械强度分析ANSYS天线罩风载模拟分析和风洞试验远场方向图测试系统

450MHzto6GHz倾斜场消除地面发射干扰扫频,多频率点同时收集数据两个端口同时取数据16小时连续工作方向图分析软件近场方向图测试系统室内场立体方向图同时采集水平，垂直面高速切换开关，同时采集８端口天线数据天线系统研发实验室面积:250m2测试设备:8网络分析仪;2测试房;1三阶交调测试仪(0.8-2.5GHz);Agilent射频矩阵开关测试仪器Agilent网络分析仪8753ES/E5071B/CPNA5230ASummitek交调分析仪SI-700/SI-800/SI-1800/SI-2600基站天线研发安德鲁基站天线特点18DecibelProducts(深圳戴西博)引向天线空气微带技术多阵列天线Andrew宽频1710–2170宽频移相器技术世界领先的PIMAndrew基站天线产品构成Deltec(新西兰.登达)远程电调EMSWireless双极化天线集成隐蔽天线方案BaseStationAntennaSystemsAndrew以广泛的产品系列和核心技术能力向世界范围的客户提供全套天线系统解决方案19AndrewBSA产品类型YagiVPol–Std.VPol–DirectedDipole™双极化DualPol®OmniYagiActuatorsControllersDataCablesLightningProtectionSplittersBiasTee®AcCELLerator™SpecialAntennasConcealmentSolutionsVPol–Std.VPol–DirectedDipole™双极化DualPol®–Std.双极化引向振子DualPol®–DirectedDipole™OmniYagi1710–2170MHzVPol双极化DualPol®双频/多频

MultiBandVPolDualPol®Multi-Column智能波束SmartBeam™TD-SCDMAExposedDipolesOmniVPol–Std.DualPol®–Std.UHF/VHF30–520MHzNetwork

Management

SoftwareWiMAX基站天线系统

800/900MHzMulti-BeamANMSTeletiltAccessories高频双极化可调倾角(1710-2180)优化的增益良好的水平波束对称性,优越的副瓣抑制减少干扰,第一副瓣>18dB优越的三阶交调,-153dBc(@2*20W)高性能的电缆和世界知名品牌PCB全系列HBX(X)-65/90全球客户日本,台湾,美国,印度,OEMs电调兼容高频双极化可调倾角(1710-2180)--典型方向图22专利引向振子优异的水平波束控制圆天线罩,低风载电调兼容引向振子系列提供更快的水平波束衰落,减少软切换和系统干扰932LG65VTSTANDARDANTENNAModelTypesGain

(dBd/dBi)HBWTilt(Degree)Length

inch(m)931LG65VTE-B14.9/17.065°0–848(1.22)932LG65VTE-B15.4/17.565°0–851.5(1.32)936LG65VTE-B16.8/18.965°0–879.4(2.02)系统容量优化—引向振子系列低损耗,高增益优秀的上副瓣抑制宽度小(270mm)电调兼容CTSDGFamily,65°HBWModelTypesFreq(MHz)Gain(dBd)TiltVBWLength(inches)CTSDG-06513-XDM(-R2DM)806–96012.90–15°14°51CTSDG-06515-XDM(-R2DM)806–96014.40–10°10°76.2CTSDG-06516-XDM(-R2DM)806–96015.60–8°7°101InsideViewCTSDG-06513-XDM低频双极化可调倾角(806-960)低损耗耦和馈电射频线路中没有金属连接使用铜管电缆,非编织网焊点少(1个)800/900MHzDualPol®低频双极化固定倾角(806-960)Thequadconfigurationprovidesaneasysolutionforaircombiningandflexibilitytoadjustandoptimizebeamtiltingforeachantenna.ModelTypeHBWGain(dBd/dBi)Tilt(Degree)Lengthinch(m)ADFD1820-3333B-VTM2x33°18.5/20.60–757.0(1.45)HBXX-6513DS-VTM2x65°12.8/14.90–1227.4(0.7)HBXX-6516DS-VTM2x65°15.9/18.00–1051.4(1.30)HBXX-6517DS-VTM2x65°17.1/19.20–674.9(1.90)ADFD1820-9090B-XDM2x90°14.4/16.50–851.6(1.31)同频双列系列Antennasarealsoavailablewithfactorypre-configuredATM200RETactuators,modelnumberendsin–R2M.双频65度系列双频824–960

/1710–2180MHz专利技术微带环行贴片单元MAR™交叉设计,天线较窄电调兼容反射板高频率PCB单元低频(MAR)单元(高频单元在里面)输入接头(4)下倾角调节器

(两个频段独立)宽带2300–2700MHz电调兼容DIN头,底馈ModelTypesGain(dBi)TiltHBWVBWLength(inches)W2X-6516DS-VTM(-R2M)18.00–10°65°6°48WiMAX双极化可调倾角宽频带2300–2700MHz3300–3800MHz4端口垂直极化N型头,底馈ModelTypesFreq(MHz)Gain(dBi)HBWVBWAPW425-12014-0N2300–27001790°5°APW435-12014-0N3300–38001790°5°WiMAX多阵列29集成隐蔽方案集成天线/电调/塔放AvailableNow:AntennasRETDiameter356–508mmAvailableNow:AntennasMET/RETFactoryinstalledTMAoption提供整个基站的覆盖MicroAcCELLerator™CSH-6516A-VT-TAUFL1710–2170MHz

WithoutTMAsection:

CSH-6516A-VT

RETpreattached:CSH-6516A-R2Diameter200/280mmAcCELLerator™

withUniversal

MountingStandMicrocenter™

withFillerPanelsAcCELLerator™SmartBeam™(智能波束天线)SmartBeam™(智能波束天线)1-WaySmartBeam

Antenna(1D):内置电调(0to10°)2-WaySmartBeam

Antenna(2D):

内置电调下倾(0to10°)水平方位可调(+/30°)3-WaySmartBeam

Antenna(3D):内置电调下倾(0to10°)水平方位可调(+/30°)水平波束宽度可调(35°to105°)37°45°65°90°110°水平面测试方向图(1710–2180MHz)33ANMS™安德鲁网络管理系统

ANMS34ANMS™—远程控制远程控制天线状态电子倾角水平方位水平面波束宽度远程软件升级天线实时配制远程控制塔放远程控制监控报警自动发现新站典型系统框图36ANMS网络配置基于Windows®

的软件每站一个控制器安装在背面(ATC300-1000)一个服务器连接到所有控制器多个客户端可以通过服务器进行控制ANMS™

ServerANMS™

ClientNetworkEthernetAzimuthFanning应用假设—智能波束天线的应用RETEnables:BoresiteCorrectionElevationTilt相邻A和B站的正常覆盖车祸改变系统容量需求变化A站针对道路调节覆盖B站调节填补A站调节造成的空白区域客户实例1-三阶互调对系统的影响互调干扰是系统自身产生的无用信号,如果落入接受频段会对系统产生干扰三阶交调是能量最强的干扰,接下来是五阶和七阶.三阶交调是信道带宽的3倍,也就是说10MHzLTE信号产生的干扰至少是30MHz在2G系统中，可以通过调整频率分配在一定程度上避免交调干扰3G／LTE是容量受限系统，所以系统三阶交调性能对网络性能至关重要．

PIM是一个挑战性的网络问题三阶互调对系统的影响发射信号在通过不良的零部件或者不良连接点时产生交调干扰干扰信号通过接受路径到达接受机，干扰正常信号可能表现为性能降级，甚至系统告警BTS2BTS1Rx0Tx0Rx1Tx1OneSectorShownForIllustrationRx0TxRx1OneSectorOfCombinedTRxShownDuplexerDuplexerDuplexerDuplexerTRx’sDiplexerDiplexerBTS2TxBTS1TxCombinedTxRxSignalsPIM损害系统噪声电平和性能PoorPIMperformancecausedincreaseindroppedcallswhenoverlaysystemwasturnedonPIM在共用系统开启以后引起系统掉话SignificantconcernwhensharingRFpathbetweentwosystems所以使用共用射频系统时要引起重视WhenPIMissueswerefixed,thenoisefloorofthesystemdroppedtopre-overlaylevelsPIM改善后系统燥声电平Highqualitycomponentsandinstallationareessentialfornetworkperformance高性能的器件和正确的安装对系统性能至关重要PIMIssuesfixedOverlaySystemTurnedon客户实例2---路测对比天线更换前天线更换后扇区边界Pilot-Signal信号强度扇区边界该区信号覆盖改善更少的信号进入相邻扇区扇区分界鲜明Pilot-Signal信号强度机械下倾主波束正对方向下倾后瓣翘起±90º方向不下倾电下倾主波束正对方向下倾后瓣下倾±90º方向不下倾机械下倾vs.电下倾电下倾=0,4,7,11,14deg849MHz机械下倾=0,4,7,11,14deg849MHz机械下倾=7,电下倾=7Co&X849MHz电下倾=14degCo&X849MHz水平面展开水平面方向图客户实例2--结论3G/LTE对系统信噪比的要求更高正确选择天线对提高信噪比很重要最优的系统需要可调电子下倾和良好的副瓣抑制机械下倾会导致大面积的扇区重叠造成相邻扇区干扰较高副瓣会干扰相邻基站为了避免水平面波束改变不超过10%,机械下倾不要超过垂直面波束宽的的一半(该经验不适用于机械+电子下倾)基站天线可靠性基站天线可靠性什么是可靠性可靠性概念可靠性R(t):在规定的时间、规定的条件下、完成指定功能的能力;是一个概率值,0-1之间;失效率λ：失效数量/总数量（常指稳态失效率）平均无故障工作时间-MeanTimeBetweenFailures(MTBF):

1/λ;

系统可用性SystemAvailability:产品运行时间/(产品运行时间+维修时间)可靠性失效案例2008年雪灾失效案例部分天线厂家安装架变形天线底板扭曲，高空坠下安德鲁基站天线可靠性安德鲁天线可靠性平均无故障工作时间MTBF≈100

年系统可用性SystemAvailability>99%失效率使用时间基站天线可靠性有效寿命天线系统失效率服从经典的可靠性“浴盆”曲线随着使用时间而减少

早期寿命缺陷

(生产&安装)随着使用时间而增加疲劳/磨损/老化缺陷(材料老化)恒定变化率随机失效

(有效寿命)失效率1MTBF基站天线可靠性设计双频段天线系统可靠性分配基站天线可靠性设计新产品试验流程可靠性预计，测试计划编制–设计初级阶段新材料认证–选材阶段非金属材料项目包括:天线罩紫外线老化,低温,高温,高低温循环,交变湿热,风载试验,材料延展性(拉力)试验等;检测项目:物理特性,微波特性.金属材料:材质成分检测,盐雾试验,风载试验,金属延展性(拉力)测试等;检测项目:物理特性设计验证-设计样品成型阶段装配确认,正弦振动,风载,淋雨试验,移相器寿命测试等;检测项目:回损/VSWR,隔离,三阶互调(PIM);射频常规指标稳定性试验–工程样品样品:3根;试验项目:初始检测,快速温度循环,随机振动,常温存储,检测项目:回损/VSWR,隔离,三阶互调;每个试验项目结束均须检测,主要针对PIM稳定性产品最终资格确认–试运行阶段样品:抽样3根检测项目:回损/VSWR,隔离,三阶互调;

每个试验项目结束均须检测试验项目:低温,高温,高低温循环,交变湿热,淋雨,风载,随机振动,盐雾,移相器拉力,包装跌落等常规所有试验项目.基站天线可靠性设计量产试验流程量产产品抽测安装架盐雾试验;天线罩紫外线老化试验;电调早期应力筛选试验，低温，高温；本地化,更换材料,设计变更等根据变更有针对性地试验.例如:变更材料需对材料进行认证测试,变更结构需进行设计验证测试等.现场退货失效分析对于客户反馈,现场退货天线,分析失效原因,进行确认测试等.基站天线可靠性实验室面积：200平米设备：大型环境实验室；盐雾试验箱；淋雨试验箱；风载试验平台、电调老化试验平台、光谱材质分析仪；微波暗室；振动、冲击、跌落试验台（委外）功率容限、EMC/防雷实验设备（美国）可靠性预计软件RELEX可靠性预计软件标准:TelcordiaSR-332/MIL-HDBK-217主要针对射频电路，电调分系统和机械分系统基站天线可靠性测试试验项目环境实验：项目参照标准地点低温IEC60068-2-1,at-40ºCfor24hr.实验室高温IEC60068-2-2at70ºCfor24hr实验室温度循环IEC600068-2-14between,cyclingbetween-40and+70ºC实验室湿热，湿度IEC600068-2-30,TestDb;实验室淋雨试验IEC60068-2-18TestRa,Method1实验室盐雾(连续)IEC600068-2-11TestKa实验室盐雾(循环)IEC600068-2-52TestKb实验室日光老化-紫外线IEC600068-2-5,ProcedureB实验室沙尘试验TelcordiaGR-487-COREsection3.28.4.orIEC60068-2-68第三方霉菌试验IEC60068-2-10第三方基站天线可靠性测试试验项目机械和材料:

项目参照标准地点正弦振动IEC60068-2-6,20sweepcycles,2G;第三方随机运输振动IEC60068-2-6,0.5G第三方机械冲击IEC60068-2-27;30G;实验室包装跌落IEC68-2-32;TAPPIT802om-91实验室表面涂覆粘贴能力ASTMD3359–02,TestmethodB.实验室风载静态模拟EIA-222-D,max.241km/hspeed;实验室电调寿命试验100,000cyclesonlifecycletesterPC,actuatorlifecycle实验室金属成分分析和镀层分析X-Rayanalyzeelementpercentage,coatingthickness实验