电调天线讲义.ppt

Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 1 2009中国联通培训讲义电调天线卜安涛2009 06中国西安 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 2 目录一 电调天线的背景和意义二 波束下倾天线的原理和特性三 海天电调天线移项技术四 海天电调天线网管控制系统五 电调天线的应用实例 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 3 一 电调天线的背景和意义为了降低两个频率复用小区间的干扰 改善系统性能 通常采用改变天线波束下倾角度来改善小区内的信号水平 背景 电调天线是雷达相控阵技术在移动通信中的应用 通过控制天线各辐射单元的相位 实现波束电调下倾 水平辐射方向图均匀收缩 可有效控制RF干扰 目前已逐步成为城区网优应用的主导产品 意义 无线覆盖的优化设计和调整是整个网络最基础和重要的工作 其中天线的辐射特性决定了无线覆盖的优劣 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 4 普通天线大角度机械下倾时 水平辐射方向图发生畸变 垂直辐射方向图变宽且后瓣上翘 前后辐射比劣化 是产生RF干扰的主要原因 在城市核心网络中须加以控制 网络中存在的覆盖重叠区域大 越区覆盖 导频污染 软切换率高等问题 降低了通信容量和质量 单靠调整基站参数不能彻底解决 关键在于控制RF参数 即通过调整天线辐射特性来解决 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 5 辐射方向图天线的水平方向图决定覆盖区域 天线垂直方向波束宽度决定覆盖区域的功率分布 为了将波束指向用户 天线波束需要下倾 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 6 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 7 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 8 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 9 二 波束下倾天线的原理和特性获得基站天线垂直面波束下倾的方法 1 机械下倾法改变天线支架角度2 电下倾法电动调整每个单元的相位来实现主波束下倾角度改变 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 10 无机械下倾时波束对准水平正前方 2 1机械波束下倾天线 有机械下倾时波束下倾 手电筒 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 11 天线标签 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 12 2 2电调下倾天线电子下倾的原理是通过改变共线阵天线振子的相位 改变垂直分量和水平分量的幅值大小 改变合成分量场强强度 从而使天线的垂直方向图下倾 由于天线各方向的场强强度同时增大和减小 保证在改变倾角后天线方向图变化不大 使主瓣方向覆盖距离缩短 同时又使整个方向性图在服务小区扇区内减小覆盖面积但又不产生干扰 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 13 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 14 电调波束下倾 无下倾时在馈电网络中路径长度相等 有下倾时在馈电网络中路径长度不相等 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 15 通过改变馈电网络的长度 来改变不同单元的电流分布 以形成下倾的方向图 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 16 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 17 实践证明 1 电调天线下倾角度在1 5 变化时 其天线方向图与机械天线的大致相同 2 当下倾角度在5 10 变化时 其天线方向图较机械天线的稍有改善 3 当下倾角度在10 15 变化时 其天线方向图较机械天线的变化较大 4 当机械天线下倾15 后 其天线方向图较机械天线的明显不同 这时天线方向图形状改变不大 主瓣方向覆盖距离明显缩短 整个天线方向图都在本基站扇区内 增加下倾角度 可以使扇区覆盖面积缩小 但不产生干扰 这样的方向图是我们需要的 因此采用电调天线能够减小干扰 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 18 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 19 另外 电调天线允许系统在不停机的情况下对垂直方向性图下倾角进行调整 实时监测调整的效果 调整倾角的步进精度也较高 为0 1 因此可以对网络实现精细调整 电调天线的三阶互调指标为 107dBm 有利于消除邻频干扰和杂散干扰 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 20 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 21 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 22 三 海天电调天线移项技术海天天线单路 多路移相器采用了最基本的移项原理 改变各路传输路径长短方法实现 采用旋转臂以及空气介质构成的独特结构同时实现多路功率分配 相位控制等多种功能 移相器与馈电网络为一体结构 结构简单 工作过程稳定 最简单的方案实现了复杂的功能 相对于改变介质法获得移项功能的结构来说 辟勉了介质易受温度 湿度等室外气候影响的缺点 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 23 单 多路移相器工作原理 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 24 四 海天电调天线网管控制系统电调天线可分为机械标尺手动调节和遥控电调两类 前者调整时需爬塔上站 关闭基站中断服务 调整受限且效率低 已逐步被遥控电调天线取代 技术发展的方向是通过集中网管控制系统控制天线 实现无线覆盖远程综合控制具有机械标尺手动调节 遥控电调和集中网管控制系统三个系列 供用户灵活方便选择 选用遥控电调天线可方便 低成本升级到集中网管控制系统 保护原有投资 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 25 Controller CRAC Bias Injector SMSServer TCP IP DedicatedLine EI CentralizedControl CRAC CentralRemoteAntennaController 短信方式集中网管控制系统 3 2x1 3inch 81 5x34mm Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 26 天线控制器由控制电路和手机模块组成 安放于基站机房内 一端连接Bias T接头对天线进行控制 一端通过空中接口与短消息中心进行通信 电源采用机房的 48V电源 一台控制器可以控制一个基站的3面或6面双极化电调天线 控制器支持AISG标准协议 可控制符合该协议的其他品牌天线 安装于基站的控制器 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 27 集中网管中心是由一台计算机和手机模块组成 网管软件是基于Windows平台开发的 通过手机模块与短消息中心进行通讯 在移动过程当中通过手提电脑或PAD对天线进行控制 网管中心的控制系统 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 28 海天电调控制软件 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 29 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 30 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 31 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 32 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 33 无线覆盖预览对不同种类天线在各种机倾 电倾角度下无线覆盖性能精确显示 作为网络优化设计和调整重要参考依据天线调控调控天线下倾角或水平方位角 并自动更新天线数据 预约天线下倾在约定时间 对多个基站天线角度进行调控 并自动更新天线数据 满足网络覆盖时变特性需求 告警处理当网管系统控制出现故障时 按故障类型进行告警 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 34 查询 扫描天线状态可以适时查询任一天线的状态 可以周期性的扫描天线的状态 一般在不太使用用短信的夜间扫描天线状态 进行管理天线数据库管理天线数据库系统为开放系统 记录了天线基站名 PN序列号 天线站高 天线方位 倾角等参数 方便用户查询 天线巡检后数据库自动刷新 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 35 安全性管理集中网管中心给天线控制器发送 接收短信时 为保证数据安全 对短信数据进行加密处理 管理者注册为了防止他人控制天线 设定了管理者注册机制 通过注册后方可进入系统 同时系统记录进入者 时间信息和调整信息 统计报表可按用户要求的内容和格式自动生成每日报告 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 36 五 电调天线的应用实例 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 37 更换前PN覆盖 更换后PN覆盖 鸿图大厦站高70米1扇区 电倾10 机倾7 2扇区 电倾10 机倾10 3扇区 电倾10 机倾8 鸿图大厦站高70米1扇区 电倾11 机倾6 2扇区 电倾14 机倾6 3扇区 电倾12 机倾8 五 电调天线的应用实例 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 38 更换前PN覆盖 更换后PN覆盖 莲花大厦站高70米1扇区 电倾12 机倾6 2扇区 电倾12 机倾8 3扇区 电倾12 机倾5 莲花大厦站高70米1扇区 电倾12 机倾6 2扇区 电倾14 机倾6 3扇区 电倾11 机倾6 深圳联通应用案例 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 39 更换前PN覆盖 更换后PN覆盖 李家沱站高25米 沿江反射1扇区越区覆盖1扇区 机倾6 李家沱站高25米 沿江反射1扇区越区覆盖1扇区 电倾9 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 40 四公里站高70米1扇区越区覆盖1扇区 机倾8 四公里站高70米1扇区越区覆盖抑制1扇区 电倾8 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 41 更换前PN128覆盖图 更换后PN128覆盖图 金马大厦站高50米1扇区越区覆盖1扇区机倾13 金马大厦站高50米1扇区越区覆盖抑制1扇区 电倾9 5 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 43 金马大厦站高50米2扇区越区覆盖主覆盖区信号弱2扇区 机倾8 金马大厦站高50米2扇区越区覆盖抑制主覆盖增强2扇区 电倾8 更换前PN296覆盖图 更换后PN296覆盖图 Xi anHaitianAntennaTechnologiesCo Ltd 44 金马大厦站高50米3扇区越区覆盖