移动通信基站天馈线系统技术培训教材下册

2020 4 12 1 山西晋通通信线塔维护有限责任公司 移动通信基站天馈线原理及安装维护技术 移动通信基站天馈线系统技术培训教材下册 2020 4 12 2 前言 本教材第一章主要说明了天馈系统的构成 并主要针对WCDMANodeB 对上下行通道增益 损耗 馈线部分进行了计算 第二章描述了组成天馈系统的关键模块的原理和作用 和设备安装上的常识和要求 文中对一些重点概念列举了一些例子 2020 4 12 3 课程目标 了解天馈的结构和基本工作原理了解天馈系统的各模块工作原理了解天馈系统的设计和安装要求 学习完本课程 您将能够 2020 4 12 4 参考资料 天馈培训教材 天线原理基本原理 培训教材 WCDMANodeB安装 2020 4 12 5 课程内容 第一章天馈系统的结构和基本原理第二章天馈各部件的基本工作原理第三章天馈系统的设备安装 2020 4 12 6 第一章天馈系统的结构和基本原理 第一节天馈系统的结构和基本原理第二节馈线系统上下行增益 损耗 的计算 2020 4 12 7 天馈系统构成h 天馈系统是指在NodeB机柜机顶和天线之间 传输射频信号的设备 包括天线 天馈系统组成见下图 1 跳线 2 天馈避雷器 3 馈线 4 接地排 5 接地线 6 馈线密封窗 7 馈线固定夹 8 馈线接地夹 9 塔放 10 天线 11 天线支架 2020 4 12 8 天馈系统的信号连接 2020 4 12 9 天馈系统的基本原理 天线主要用来接收UE发射过来的上行信号和发射NodeB输出的下行信号 天馈系统除天线外的其它部分主要用来传输天线和NodeB之间的射频信号 其中塔放对接收的上行信号进行了一定的放大 另外天馈系统对NodeB还有一定的雷电保护作用 天馈系统中的避雷器将非常大的雷电流导通到地 从而大大减小了到达NodeB的雷电流 2020 4 12 10 信号流向 上行信号流向 天线 跳线 塔放 跳线 馈线 避雷器 跳线 NodeB下行信号流向 NodeB 跳线 避雷器 馈线 跳线 塔放 跳线 天线 2020 4 12 11 第一章天馈系统的结构和基本原理 第一节天馈系统的结构和基本原理第二节馈线系统上下行增益 损耗 计算 2020 4 12 12 天馈部件的损耗 WCDMA频段 2020 4 12 13 馈线系统上行增益的计算 塔放加电 上行天馈系统增益 G G1 L1 L2 L3 L4 L5 dB 举例 假设三根跳线均为1 5米1 2 跳线 馈线用的是50米7 8 馈线 塔放加电时 则有塔放增益G1 12dB L1 L2 L5 0 3dB L4 0 1dB L3 0 5 6 4dB 3 2dB 因而整个上行天馈系统的增益G G1 L1 L2 L3 L4 L5 7 8dB 2020 4 12 14 馈线系统下行损耗的计算 塔放加电 下行天馈系统损耗 L L1 L2 L3 L4 L5 L6 dB 举例 假设三根跳线均为1 5米1 2 跳线 馈线用的是50米7 8 馈线 塔放加电时 则有塔放损耗L6 0 5dB L1 L2 L5 0 3dB L4 0 1dB L3 0 5 6 4dB 3 2dB 因而整个下行天馈系统的损耗 L L1 L2 L3 L4 L5 L6 4 7dB 2020 4 12 15 馈线系统上行损耗的计算 塔放不加电 上行天馈系统损耗 L L0 L1 L2 L3 L4 L5 dB 举例 假设三根跳线均为1 5米1 2 跳线 馈线用的是50米5 4 馈线 塔放不加电时 则有塔放损耗L0 1 5dB L1 L2 L5 0 3dB L4 0 1dB L3 0 5 5 0dB 2 5dB 因而整个上行天馈系统的损耗 L L0 L1 L2 L3 L4 L5 5 0dB 2020 4 12 16 馈线系统下行损耗的计算 塔放不加电 下行天馈系统损耗 L L1 L2 L3 L4 L5 L6 dB 举例 假设三根跳线均为1 5米1 2 跳线 馈线用的是50米5 4 馈线 塔放不加电时 则有塔放损耗L6 0 5dB L1 L2 L5 0 3dB L4 0 1dB L3 0 5 5 0dB 2 5dB 因而整个下行天馈系统的损耗 L L1 L2 L3 L4 L5 L6 4 0dB 2020 4 12 17 馈线系统上行损耗的计算 无塔放 上行天馈系统损耗 L L2 L3 L4 L5 dB 举例 假设两根跳线均为2 0米1 2 跳线 馈线用的是30米7 8 馈线 无塔放时 则有L2 L5 0 4dB L4 0 1dB L3 0 3 6 4dB 1 92dB 因而整个上行天馈系统的损耗 L L2 L3 L4 L5 2 82dB 2020 4 12 18 馈线系统下行损耗的计算 无塔放 下行天馈系统损耗 L L2 L3 L4 L5 dB 举例 假设两根跳线均为2 0米1 2 跳线 馈线用的是30米7 8 馈线 无塔放时 则有L2 L5 0 4dB L4 0 1dB L3 0 3 6 4dB 1 92dB 因而整个下行天馈系统的损耗 L L2 L3 L4 L5 2 82dB 2020 4 12 19 思考题 射频信号主要经过天馈系统中那些部件 在天馈系统中 上 下行信号流向是什么 假设某个天馈系统中 配了塔放 馈线类型是7 8 馈线 馈线的长度是50m 跳线的类型均为1 5米1 2 跳线 计算塔放加电时的上行增益和下行损耗各是多少 2020 4 12 20 解答 问题1 射频信号经过的天馈部件主要有 天线 跳线 塔放 馈线和避雷器 问题2 上行信号流向 天线 跳线 塔放 跳线 馈线 避雷器 跳线 NodeB 下行信号流向正好相反 问题3 上行增益 12dB 3 0 3dB 0 5 6 4dB 0 1dB 7 8dB 下行损耗 3 0 3dB 0 5 6 4dB 0 5dB 0 1dB 4 7dB 2020 4 12 21 本章小结 天馈系统的结构 基本原理和信号流向在有无塔放 及塔放是否加电时 上下行天馈系统增益 损耗 的计算 2020 4 12 22 课程内容 第一章天馈系统的结构和基本原理第二章天馈各部件的基本工作原理第三章天馈系统的设备安装 2020 4 12 23 第二章天馈各部件的基本工作原理 第一节天线的基本原理第二节塔放的基本原理第三节避雷器的基本原理 2020 4 12 24 天线的工作原理 从实质上讲天线是一种转换器 它可以把在封闭的传输线中传输的电磁波转换为在空间中传播的电磁波 也可以把在空间中传播的电磁波转换为在封闭的传输线中传输的电磁波 右图显示了传输线向天线结构的演变过程 2020 4 12 25 基站天线的分类 基站天线按照水平方向图的特性可分为全向天线与定向天线两种 按照极化特性可分为单极化天线与双极化天线两种 一般全向天线多为单极化天线 定向天线有单极化天线和双极化天线两种 全向天线在水平面内的所有方向上辐射出的电波能量都是相同的 但在垂直面内不同方向上辐射出的电波能量是不同的 定向天线在水平面与垂直面内的所有方向上辐射出的电波能量都是不同的 单极化天线多为垂直极化天线 其振子单元的极化方向为垂直方向 而双极化天线多为45度角线极化天线 其振子单元为左45度与右45度线极化交叉摆放的振子 2020 4 12 26 基站天线示意图 2020 4 12 27 天线指标定义 极化方向 前后比 极化方向 指天线在最大辐射方向上辐射出的电场矢量的方向 天线辐射出的电波由电场与磁场矢量构成 而电磁场矢量的方向在不同的空间方向上是不同的 在最大辐射方向的电场矢量方向定义为天线的极化方向 天线的极化方向一般与单元振子的方向一致 前后比 该指标只对定向天线有意义 指天线前向最大辐射方向的功率密度与后向 30度范围内的最大辐射方向的功率密度的比值 前后比反映天线对后向干扰的抑制能力 一般的基站天线该指标要求达到25dB 2020 4 12 28 天线指标定义 增益 1 增益 指在相同输入功率条件下 天线在最大辐射方向上某一点所产生的功率密度与理想点源天线在同一点所产生的功率密度的比值 增益反映了天线将电波集中发射到某一方向上的能力 一般来讲天线的增益越高 波瓣宽度越窄 天线发射出的能量也越集中 天线增益的单位一般有两种 dBi与dBd 其中dBi是以理想点源天线增益为参考的基准 而dBd是以半波振子天线增益为参考基准 两种单位表示的数值相差2 15dB 例如一个增益为11dBi的天线 也可以说其增益为8 85dBd 如下图 2020 4 12 29 天线指标定义 增益 2 2020 4 12 30 天线指标定义 水平面方向图和波瓣宽度 水平面方向图 指天线的远区辐射电场的幅度在水平面内随角度变化函数的曲线 水平方向图反映了天线在水平面上的辐射特性 如理想全向天线的水平方向图是一个圆 一般水平方向图是按最大辐射方向的电场幅度值进行归一的 水平面波瓣宽度 在水平面方向图上 在最大辐射方向的两侧辐射功率下降3dB的两个方向之间的夹角为水平面波瓣宽度 通常所说的65度天线即指水平波瓣宽度为65度的天线 基站天线的水平面波瓣宽度与天线的宽度尺寸有关 水平面波瓣宽度越宽 天线的宽度越小 比如WCDMA天线若水平面波瓣宽度为65度 天线的宽度约为150mm 而水平面波瓣宽度为32度的天线其宽度约为300mm 2020 4 12 31 水平面方向图示意图 2020 4 12 32 天线指标定义 垂直面方向图和波瓣宽度 垂直面方向图 指天线的远区辐射电场的幅度在垂直面内随角度变化函数的曲线 垂直方向图反映了天线在垂直面上的辐射特性 垂直方向图也是按最大辐射方向的电场幅度值进行归一的 对于定向天线 主瓣上侧的副瓣应尽可能的小 因为太大的上副瓣会使较多的干扰进入系统 影响通信质量 垂直面波瓣宽度 在垂直面方向图上 在最大辐射方向的两侧辐射功率下降3dB的两个方向之间的夹角为垂直面波瓣宽度 基站天线的垂直面波瓣宽度与天线的长度尺寸有关 垂直面波瓣宽度越宽 天线的长度越小 比如WCDMA天线若垂直面波瓣宽度为6 5度 天线的高度约为1 4m 而垂直面波瓣宽度为13度的天线其高度约为0 66m 2020 4 12 33 垂直面方向图示意图 2020 4 12 34 天线指标定义 上副瓣抑制和下零点填充 上副瓣抑制 对于小区制蜂窝系统 为了提高频率复用能力 减少对邻区的同频干扰 基站天线波束赋形时应尽可能降低那些瞄准干扰区的副瓣 上第一副瓣电平应小于 18dB 对于大区制基站天线无这一要求 下零点填充 基站天线垂直面内采用赋形波束设计时 为了使业务区内的辐射电平更均匀 下副瓣第一零点需要填充 不能有明显的零深 通常零深相对于主波束大于 26dB即表示天线有零点填充 有的供应商采用百分比来表示 如某天线零点填充为10 这两种表示方法的关系为 YdB 20log X 100 如 零点填充10 即X 10 用dB表示 Y 20log 10 100 20dB 2020 4 12 35 天线指标定义 波束下倾 1 波束下倾 由于覆盖或网络优化的需要 基站天线的俯仰面波束指向需要调整 如果完全依赖机械调节 当机械调节角度超过垂直面半功率波束宽度时 基站天线的水平面波束覆盖将变形 要求机械下倾角度不要超过天线垂直面的半功率波束宽度 影响扇区的覆盖控制 目前波束下倾主要有以下几种 1 固定波束电下倾 天线设计时 通过控制辐射单元的幅度和相位 使天线主波束偏离天线阵列单元取向的法线方向一定的角度 如 3 6 9 等 并与机械下倾配合 可以使天线附角调节范围达到18 20 2020 4 12 36 天线指标定义 波束下倾 2 2 手动连续可调波束电下倾 基站天线设计时采用可调移相器 获得主波束指向连续调节 不包括机械调节 可以达到0 10 的电调范围 3 有线远控波束俯角电调 该类型基站天线在设计时增加了微型伺服系统 通过精密电机控制移相器达到遥控调节目的 由于增加了有源控制电路 天线可靠性下降 同时防雷问题变得复杂 2020 4 12 37 天线指标定义 回波损耗和电压驻波比 回波损耗 指在天线的接头处的反射功率与入射功率的比值 回波损耗反映了天线的匹配特性 电压驻波比与回波损耗都是描述匹配状态的概念 只不过回波损耗是通过功率来描述 而电压驻波比是通过电压来描述 在移动通信蜂窝系统的基站天线中 一般要求在指定的工作频段 温度范围 湿度范围内VSWR最大值应小于或等于1 5 1 多频段天线的要求会低一些 即回波损耗小于等于 14dB 二者之间的数学关系为 2020 4 12 38 天线指标定义 无源互调 无源互调 所谓无源互调特性是指接头 馈线 天线 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 当只输入一个频率的大功率信号时 由于这种非线性效应会产生高次谐波 当输入不同频率的大功率信号时 会产生混频效应 导致其他频点信号的产生 这些新产生的信号称为互调产物 互调产物的存在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 2020 4 12 39 WCDMA双极化定向天线的规格 表 ANDREW UMWD 06515 0D双极化定向天线的规格 2020 4 12 40 WCDMA全向天线的规格 表 KATHREIN741790全向天线的规格 2020 4 12 41 第二章天馈各部件的基本工作原理 第一节天线的基本原理第二节塔放的基本原理第三节避雷器的基本原理 2020 4 12 42 塔放的作用和原理图 由于塔放与天线距离很近 一般塔放与天线之间是通过一根1 5m 3m长的1 2跳线连接 从天线上接收下来的微弱信号 在有塔放时是先 塔放 放大后 馈线 衰减 在没有塔放时是先 馈线 衰减后 NDDL 放大 所以使用塔放能有效提高系统的灵敏度 提高系统的上行覆盖范围 同时可有效降低手机的发射功率 减小系统内的干扰噪声 提高通话质量 2020 4 12 43 塔放的工作原理 NodeB的塔放共有两个外部端口 一个是BTS端口 安装时该端口必须与NodeB相连 另一个是ANT端口 安装时该端口必须与天线相连 下行发射信号和供给LNA的DC同时由BTS端口输入 其中 RF发射信号经过发射通道滤波器由ANT端口输出至天线 DC由BIASTEE的另一端口出来至LNA单元 从天线下来的接收信号由ANT端口输入 经过接收通道将接收信号放大 由BTS端口输出至NDDL 当塔放的LNA损坏时 通过开关的切换将LNA旁路 这样来自天线的接收信号虽然没有经过放大 但仍然可以经过旁路通道进入到NDDL 当塔放没有上电时 塔放的LNA自动处于旁路状态 2020 4 12 44 塔放为什么能够提高接收灵敏度 噪声系数的级联公式 假设馈线系统的损耗为5dB 无塔放时 NDDL的噪声系数为2dB 无塔放时NDDL的增益设为38dB 因此馈线系统和NDDL的极联噪声系数为7dB 同样假设系统中有塔放 馈线系统的损耗为5dB 塔放增益为12dB 塔放噪声系数为2dB NDDL的噪声系数为3dB 此时NDDL增益设为38 12 5 31dB 根据噪声系数级联公式 可以计算出塔放 馈线和NDDL的总噪声系数为2 8dB 由此可见 有塔放时的噪声系数比无塔放时的噪声系数优4 2dB 灵敏度也提高了4 2dB 2020 4 12 45 BIASTEE的结构原理 BIASTEE的主要作用是将射频信号和DC直流信号合成到一起 或者将射频信号和DC直流信号的合成信号分开 BIASTEE原理图如下 电感相当于一个低通滤波器 DC信号可以通过 射频信号不能通过 电容相当于一个高通滤波器 射频信号可以通过 DC信号不能通过 2020 4 12 46 塔放的基本指标 2020 4 12 47 第二章天馈各部件的基本工作原理 第一节天线的基本原理第二节塔放的基本原理第三节避雷器的基本原理 2020 4 12 48 避雷器的主要作用 避雷器将从天线 经过馈线室外单元的内导体下来的雷电流通过放电二极管泄放到避雷器的外导体 再通过避雷器的接地线将雷电流泄放到大地 因而最后到达NodeB的雷电流将大大减小 从而保护NodeB免受雷击电流冲击 2020 4 12 49 避雷器的基本指标 2020 4 12 50 思考题 dBd与dBi的区别是什么 有什么关系 塔放的主要作用是什么 避雷器的主要作用是什么 2020 4 12 51 解答 思考题1 天线增益的单位一般有两种 dBi与dBd 其中dBi是以理想点源天线增益为参考的基准 而dBd是以半波振子天线增益为参考基准 dBi dBd 2 15dB思考题2 由于塔放是安装在塔上 所以它与天线距离很近 从天线上接收下来的接收信号只经过很小的衰减就进入了塔放进行放大 所以使用塔放能有效提高系统的灵敏度 提高系统的上行覆盖范围 同时可有效降低手机的发射功率 减小系统内的干扰噪声 提高通话质量 思考题3 避雷器主要用来降低从天线 馈线等室外单元下来的雷电流 保护NodeB免受雷击电流冲击 2020 4 12 52 本章小结 介绍了天线的基本原理 指标定义 定向天线和全向天线的规格要求 介绍了塔放的主要作用 基本原理和规格要求 介绍了避雷器的主要作用 基本原理和规格要求 2020 4 12 53 课程内容 第一章天馈系统的结构和基本原理第二章天馈各部件的基本工作原理第三章天馈系统的设备安装 2020 4 12 54 第三章天馈系统的安装 第一节天馈系统的设计要求第二节天馈部件的安装第三节馈线的安装 2020 4 12 55 天馈系统的安装设计要求 主撑杆的长度应大于天线长度和发射方向屋顶遮挡物的长度 以确保天线发射方向没有障碍物遮挡 天线支架应有避雷针组件 且天线要在避雷针的45 的保护之内 天线之间的隔离度至少大于30dB 规范要求 2020 4 12 56 天线安装设计技术要求 天线安装技术要求 1 基站天线的安装高度由无线覆盖区设计决定 天线的实际安装高度要符合基站设计文件要求的高度 一般可在设计高度上下变化3 5m 2 天线安装位置应避开周围50m以内的高层建筑物 广告牌 各种高塔和地形地物 3 基站中不同频率的发射天线相邻安装时 应保持一定的水平或垂直间距 间距的大小按照隔离要求确定 4 基站天线安装在铁塔上时 为避免铁塔对天线的方向性图的影响 全向天线应安装塔顶位置 定向天线可安装在塔身侧面 天线距天线杆或铁塔的距离应大于等于1 5个波长 5 基站天线 天线共用器的安装及加固应符合工程设计要求 安装应稳定 牢固 可靠 馈电部分要具有防水 防潮装置 6 基站天线端口的连接应优选L16G型或Q9型射频插头座 2020 4 12 57 天线安装设计技术要求 7 基站天线的防雷保护接地系统应良好 接地电阻应符合工程设计要求 天线应处于避雷针下45 角的保护范围内 8 天线共用器与收发信机和馈线的匹配应良好 9 基站天线安装位置的确定应满足馈线长度最短 馈线转弯和扭转最小的要求 10 天线的固定方式应符合工程设计要求 天线固定后 应牢固可靠 天线与支撑之间不应产生相对摆动 天线的锁紧螺母应紧固 螺杆应上双螺母 11 天线安装完毕应按设计要求核对天线的方位度 俯仰角 12 天线结构应具有较好的机械强度 能够抗风 抗雨雪的影响 为了提高防雷能力 天线系统必须有较好的防雷接地系统 13 天线支撑臂 延伸臂材料规格强度要符合设计标准 支撑臂 延伸臂焊接要牢固 安装要可靠 天线固定卡及螺栓要有防松装置 天线安装垂直 无左右倾斜 支撑臂与延伸臂安装要垂直 以便调节天线俯仰角 延伸臂的机械强度必须满足负载要求 2020 4 12 58 天线施工技术要求 天线施工技术要求 1 开箱验货 安装人员首先根据设计图纸使用说明书 检查箱内的天线各部件清单和设计图纸说明书的规格 型号是否相符 天线各部件清单和箱内实物是否相符 若相符 方可开始做好安装前的准备工作 2 定位检查 安装人员应按设计图纸规定和天线方位度 使用地质罗盘按顺时针方向确定每付天线安装位置 3 检查天线支撑臂 延伸臂材料规格是否符合要求 支撑臂 延伸臂是否安装牢固 可靠 卡头夹板及螺栓是否有防松措施 支撑臂与延伸臂安装是否垂直 延伸臂的机械强度是否满足负载要求 4 组装天线 按设计图纸说明书要求组装天线 装好天线固定卡 检查天线接头和接地装置 2020 4 12 59 天线施工技术要求 5 吊装天线 组装好天线 用吊绳将天线吊上铁塔 按设计标准安装天线 6 安装天线 安装天线时 以各类天线的方位度 俯仰角设计标准为依据 按顺时针方向均应以真北0度为起点依次排列 安装 7 调整天线 天线安装完毕 使用地质罗盘 按照天线方位度 俯仰角设计标准校对和调整天线达到设计要求 8 天线间距 安装天线时 必须保证天线水平间距达到设计标准 2020 4 12 60 馈线安装设计技术要求 馈线安装技术要求 1 同轴电缆上塔前应预先检查同轴电缆是否有短路或芯线断开的故障 2 同轴电缆与同轴电缆芯线的焊接应光滑无虚焊不松动 3 同轴电缆转弯的曲率半径应符合相应型号同轴电缆产品技术指标的要求 4 同轴电缆的走向及安装加固符合设计要求 5 同轴电缆出入机房前 洞口处必须按设计要求加固和采取防水措施 6 同轴电缆引入机房前 必须按设计要求在上下两端将外皮接地 安装接地卡不得使电缆变形 7 同轴电缆头与天线 同轴电缆避雷器与同轴电缆的连接应牢固 接触良好 外护套与电缆头应做防水处理 同轴电缆安装完毕 应检查同轴电缆是否有短路或芯线断开的故障 8 室外电缆接头 软跳线接头与天线 同轴避雷器 塔顶放大器之间应做防水处理 2020 4 12 61 馈线施工技术要求 馈线施工技术要求移动基站馈线应沿铁塔爬梯一侧安装 吊装馈线时要在离电缆最上端3m处用钢丝网悬挂在铁塔上 以防馈线脱落 在布放馈线时 应先将电缆盘中心孔穿一根轴支撑在专用放线液压千斤顶上 顺着电缆架上的馈线绕向放线 施放电缆应缓慢 一般速度不应超过8m min 电缆放完后 为了防止潮气侵入电缆 应将电缆头密封严密 安装馈线时 要轻拿轻放 不准打折 打节 扭曲 挤压和损伤电缆外皮 无论在任何情况下 都不能将电缆直接放在地上拖拉 以免擦伤电缆 安装布放馈线时 塔上塔下操作人员要密切配合 以免损伤电缆 安装馈线 应每隔1 1 5m安装固定卡子 馈线从机房到天线均应安装平行或垂直一致 布局合理规范 整齐有序 馈线转弯时 应符合曲率半径的要求 并保持一致 7 8 馈线的曲率半径为 250mm 1 2 馈线曲率半径为 120mm 1 5 8 馈线的曲率半径为 508mm 馈线安装完毕 各条馈线进入机房的孔洞要严格密封 以防雨水渗入机房 馈线安装长度符合要求 剩余度不能太多 不允许盘圈 安装牢固 可靠 馈线走向愈短愈好 2020 4 12 62 天馈线的连接技术要求 天馈线的连接技术要求馈线接头安装 切开馈线头 切口要平整 外皮无损伤 无塑性变形 并清理干净馈线内的铜屑 接头内装好橡皮垫 涂上凡士林 安装时注意不要损伤接头芯针 天馈线接头安装要牢固 接触可靠 馈线下接头与机房走线架要有良好绝缘层 下接头处要安装避雷器 避雷地线必须引到室外铜排上 馈线接头做好后 用1 2 软馈线连接天线接头与馈线接头 1 2 馈线不能盘圈 打弯 天线接头与1 2 软馈线的连接处 馈线上下接头连接处 应用防水胶带从上至下包扎严密 防水胶泥要饱满 不能有潮气和水进入 以防短路 天馈线接头安装 应按顺时针方向 均应以真北0度为此点 依次连接 以免反接或错接 安装天馈线接头不能在雨雪天操作 2020 4 12 63 馈线接头施工技术要求 馈线接头施工技术要求 1 电缆头的规格型号必须与射频同轴电缆相吻合 2 电缆头的组装要求 电缆头口面平整 无损伤 变形 各配件完整无损 电缆头与电缆的组合良好 内导体的焊接或插接应牢固可靠 电气性能良好 3 芯线为焊接式的电缆头的焊接质量应牢固端正 焊点光滑 无虚焊 无气泡 不损伤电缆绝缘层 焊剂宜用松香酒清溶液 严禁区使用焊油 4 芯线为插接式的电缆头 组装前应将电缆芯线 或铜管 和电缆接头芯子和接触面清洁干净 并涂防氧化剂后再进行组装 5 组装密封电缆头的电缆应涂密封剂 如硅胶 但要适量 不宜过多 否则将影响反射衰减 6 组装好电缆头的电缆反射衰减 在工作频段内 应满足设备或工程设计要求 7 机架间软件的射频同轴电缆走道或机顶布放 进入设备后应紧贴机框内壁两侧面 拐弯圆滑均匀 弯曲半径大于等于电缆外径6倍 并做适当绑 2020 4 12 64 馈线三点接地连接施工技术要求 馈线三点接地连接施工技术要求移动通信馈线的三点接地 主要是指馈线的三点接地 即每条馈线在离开馈线上接头下方10m处 馈线离开铁塔处 馈线进入机房前做三点接地 在铁塔上的两处接地直接接入接地母线 进入机房处的接地应通过室外接地铜排与接地母线就近接地 三点接地的安装方法是将每条馈线接地处电缆皮剖开 把专用接地线的铜箍紧紧地箍到电缆的外导体上 接触要可靠 然后再用防水胶带扎密封 防水胶泥要饱满 安装接地线时喇叭口朝下 以防进水氧化短路 馈线接地处包扎好后 再将专用接地线小尾巴线接到铜排上 铜排应固定在塔体上 用 16紫铜线将塔体上馈线接地铜排连起来就近接地 波导口第三接地处就近接地 2020 4 12 65 天线的检验技术要求 天线的检验技术要求 1 天线的安装位置符合设计要求 2 天线的加固应符合要求 紧固螺母应上紧上齐 螺栓 螺母应涂黄油 天线与铁架间的加固U型卡子或夹板螺栓应上双母 3 天线应按规定接地 且必须在避雷针的保护范围内 4 天线阵的原配馈线不得修剪 5 所有管状辐射振子必须完全插入支撑杆中 6 所有垂直管子底部必须有泄漏小孔 7 同一平面安装的收发两幅天线水平距离应大于10倍的波长 同一垂直面安装的两副天线水平距离应大于4倍的波长 2020 4 12 66 基站天馈线检验技术要求 基站天馈线检验技术要求 1 监理工程师应检查天线 天线共用器 馈线的安装及加固情况 检查结果应符合工程设计要求 2 监理工程师应抽查天线垂直度 倾斜角 方位角 要求抽查指标应符合工程设计要求 3 监理工程师必须检查天线的防雷保护接地系统 并检查天线安装后应处于避雷针下45 的保护范围内 检查施工单位测试接地电阻阻值 测试结果应符合工程设计要求 2020 4 12 67 同轴避雷器检验技术要求 同轴避雷器检验技术要求 1 避雷器型号应符合设计要求 同轴避雷器应安装在同轴电缆进机房入口处 避雷器外壳接地点应就近在机房外侧与接地系统连接 2 各接地点应做防腐蚀处理 2020 4 12 68 天馈系统的安装设计要求 主撑杆的长度应大于天线长度和发射方向屋顶遮挡物的长度 以确保天线发射方向没有障碍物遮挡 天线支架应有避雷针组件 且天线要在避雷针的45 的保护之内 天线之间的隔离度至少大于30dB 规范要求 2020 4 12 69 第三章天馈系统的安装 第一节天馈系统的设计要求第二节天馈部件的安装第三节安装后的设备检查 2020 4 12 70 楼顶天馈系统的安装介绍 2020 4 12 71 定向天线安装示意图 2020 4 12 72 全向天线安装示意图 2020 4 12 73 塔放安装示意图 2020 4 12 74 馈线的安装 2020 4 12 75 馈窗的安装 2020 4 12 76 避雷器的安装 2020 4 12 77 天馈安装注意事项 塔放的 ANT端口 和 BTS端口 不能接反 ANT端口接天线方向 BTS端口接NodeB方向 否则塔放起不到放大上行信号的作用 从而灵敏度降低 同时 NDDL模块会产生TTA告警 但上行通道还是通的 避雷的 设备端 和 防雷端 不能接反 设备端接NodeB方向 防雷端接天线方向 否则避雷器就起不到避雷的作用 如果馈线长度小于50米 一般要求用7 8 馈线 如果馈线长度大于50米 一般要求用5 4 馈线 安装时 注意每个接头要拧紧 以及用胶带包好 安装完毕 用Sitemaster测量的天馈系统的驻波比要小于1 5 否则就认为安装不合格 2020 4 12 78 第三章天馈系统的安装 第一节天馈系统的设计要求第二节天馈部件的安装第三节安装后的设备检查 2020 4 12 79 安装后的天馈系统检查 1 馈线馈管排列整齐美观 按照规范要求粘贴馈管 跳线标签 标签排列应整齐美观 方向一致 馈管无明显的折 拧现象 馈管无裸露铜皮 馈管最小弯曲半径应不小于馈管半径的20倍 安装后的馈管固定夹间距应均匀 方向应一致 馈管入室的室内 室外部分馈管应保持0 5米以上平直 避雷架两侧应有0 3m平直 2020 4 12 80 安装后的天馈系统检查 2 馈管布放不得交叉 要求入室行 列整齐 平直 弯曲度一致 天线的安装位置应与设计相符 天线应在避雷针保护区域内 逼雷针保护区域为避雷针顶点下倾45度范围内 天线支架与铁塔连接要求可靠牢固 馈线密封窗的密封套上的注胶孔应朝上 密封窗板应安装在室内一侧 新馈窗无此项 所有室外跳线接头处均应作防水密封处理 且跳线应做避水弯 2020 4 12 81 安装后的天馈系统检查 3 全向天线离塔体距离应不小于1 5m 定向天线离塔体距离应不小于1m 全向天线收 发水平间距应不小于3 5m 定向天线两接收天线分集间距不小于4m 定向天线收 发水平垂直线间距不小于2 5m 装在同一根天线支架上的两定向天线的垂直间距应不小于0 5m 全向天线护套顶端应与支架齐平或略高出支架顶部 2020 4 12 82 安装后的天馈系统检查 4 全向天线应保持垂直 误差应小于 2度 全向天线在屋顶上安装时 全向天线与天线避雷针之间的水平间距应不小于2 5m 全向天线在屋顶上安装时 尽量避免产生盲区 接天线的跳线应沿支架横杆绑至铁塔钢架上 定向天线方位角误差不大于 5度 定向天线倾角误差应不大于 0 5度 室外 所有绑扎后的扎带剪断时应留有一定的余量 安装塔放时 接天线的一侧应朝上 接馈管的一侧应朝下 塔放应安装在离天线较近的地方 2020 4 12 83 安装后的天馈系统检查 5 机柜正面与馈管入室方向平行或机柜背面正对馈管入室方向时 一个扇区排成一行 每行的排放次序应一致 当机柜正面正对馈管入室方向时 一个扇区排成一列 每列的排放次序应一致 楼顶安装馈窗引馈线入室时 要保证馈窗的良好密封 馈线接头制作规范 无松动 主馈线连接正确 扇区正确 射频同轴避雷器应悬挂在走线架的两个横挡之间 避雷器不能接触走线架 2020 4 12 84 安装后的天馈接地检查 1 接地排要与墙面绝缘 接地线路径应尽可能短 馈线自塔顶至机房至少应有三处接地 离开塔上平台后一米范围内 离开塔体引至室外走线架前一米范围内 馈线离馈窗外一米范围内 接地处绑扎牢固 防水处理完好 当塔高于60米时 在塔的中部再增加一处馈线接地夹 若馈管离开铁塔后 在楼顶 或走线架上 布放一段距离后再入室 且这段距离超过20米时 此时应在楼顶 或走线架上 加一逼雷接地夹 馈线接地夹端子要分散固定在就近塔体上的钢板上 2020 4 12 85 安装后的天馈接地检查 2 室外接地铜排有专用的可靠通路引至地下接地网 对于无塔的建筑物顶部天馈接地 应就近接至附近的屋顶防雷地网上 接线端子处的裸线及线鼻柄应用绝缘胶带缠紧 或套热缩套管 不得外露 电源线 地线一定要采用整段材料 中间不能有接头 馈管自楼顶沿墙壁入室 若使用下线梯 则下线梯应接地 馈管接地线引向应由上往下 与馈管夹角以不大于15度为宜 各接线端子应安装牢固 接触良好 各接线端子应安装有平垫和弹垫 2020 4 12 86 天线安装工艺验收内容 天线安装工艺验收内容 1 天线安装高度 2 天线安装位置 3 天线固定方式及牢固度 4 天线支撑臂 5 天线延伸臂 6 天线接头及防水部位 7 天线的防雷接地 8 天线接地端口 9 天线与小馈线的连接 10 天线器件 11 天线与避雷针保护角度 2020 4 12 87 馈线安装工艺验收内容 馈线安装工艺验收内容 1 馈线的走向 路面 2 馈线固定方式及牢固度 3 馈线上接头与天线小馈线的连接 4 馈线下接头与设备的连接 5 馈线曲率半径 6 馈线应留余量以满足天线方位度 俯仰角的调节 7 馈线接头防水部位密封情况 8 馈线上下接头接触情况 2020 4 12 88 天馈线防雷接地系统验收内容 天馈线防雷接地系统验收内容 1 馈线三点接地装置 2 馈线三点接地密封情况 3 接地铜排 4 馈线三点接地连接母线 5 避雷器接地 6 天馈线防雷接地电阻值 7 馈线接地安装工艺 8 馈线接地引线与铜排连接 9 馈线接地处与引线连接 2020 4 12 89 天馈线测试指标 测试指标 1 天线方位度 2 天线俯仰角 3 天线驻波比 4 天线阻抗 5 馈线衰耗 6 馈线驻波比 7 天馈线驻波比 8 天馈线接地电阻 9 天线避雷保护角度 10 馈线曲率半径 2020 4 12 90 思考题 根据规范要求 基站天线间的隔离度要求是多少 在天馈系统部件中 有那几个部件的接头不能接反 如果接反了 会导致什么后果 2020 4 12 91 解答 思考题1 根据规范要求 基站天线间的隔离度要求大于30dB 思考题2 在天馈系统部件中 塔放和避雷器不能接反 如果塔放接反了 塔放起不到放大上行信号的作用 从而灵敏度降低 同时 NDDL模块会产生TTA告警 但上行通道还是通的 如果避雷器接反了 避雷器就起不到避雷的作用 NodeB遇到雷击就得不到保护 2020 4 12 92 本章小结 介绍了天馈系统的设计要求 介绍了天馈系统的安装常识和安装注意事项 介绍了天馈系统安装后的一些检查要点 2020 4 12 93 课程总结 第一章重点介绍了天馈系统的组成 信号流向和上下行天馈系统的损耗 增益 的计算方法 第二章重点介绍了天馈系统中的天线 塔放和避雷器的基本原理和关键指标要求 第三章重点介绍了天馈系统的设计要求和安装规范要求 2020 4 12 94 第四章移动通信基站天馈系统维护 第一节 基站天馈系统维护周期 维护范围 维护内容 维护指标 维护标准 第二节 基站天馈线系统各部位构件日常巡查检测工作内容 第三节 基站天馈线故障处理 第四节 基站天馈线优化调测 第四节 基站天馈线维护信息资料 2020 4 12 95 基站天馈系统维护周期范围 维护周期基站天馈线维护周期分为常规巡检和定期巡检 常规巡检为月检 季检 定期巡检为春秋两季 特殊季节增加巡检频次 维护站依据基站线塔设备分布图 确定巡检维护流程图 按类型分步实施对每个基站线塔设备维护保养 处理障碍 天线优化调整与巡检维护相结合 维护范围基站天馈线维护范围是天线至馈线下接头 维护项目是 天线器件 延伸臂 抱杆 天线接头 软跳线 馈线 馈线上下接头 馈线三点接地 馈线卡子 接地母线 接地铜排 馈线密封窗 2020 4 12 96 基站天馈系统维护内容 按维护周期要求 对基站天馈线系统各部位进行全面检修 测试 调整 除锈刷漆维护保养工作 对维护中查出的各类问题现场整治处理 维护内容是 检查天线器件是否裂纹 牢固 延伸臂除锈刷漆 U型卡螺栓紧固 检查天线水平 垂直间距是否符合设计文件要求 测试天线方位角 俯仰角是否符合设计要求 调整全向天线垂直度 检查天馈线接头是否接触良好 可靠 天馈线是否断线 接头是否损坏 天馈线接头防水部位有无破裂脱落 进水现象 馈线固定卡有无松动 脱落现象 馈线有无损坏 塑性变形 调整天线与避雷针保护角度 45 检查馈线曲率半经是否符合设计要求 波导口防水密封是否良好 2020 4 12 97 防雷接地保护系统维护内容 防雷接地保护系统维护内容按维护周期要求 对移动通信线塔设备防雷系统各部位全面检修和指标测试 维护内容是 铁塔接地装置的无断裂 接触不良现象 天馈线接地装置是否符合要求 是否有接触不良现象 避雷针设计是否符合要求 各种天线是否在避雷保护角度之内 45 馈线接地处防水部位有无脱落 破裂现象 馈线接地处接地母线 铜排是否齐全 接地引线螺栓是否有脱落 松动 接触不良 氧化锈蚀现象 馈线接地处是否有反接现象 接地电阻超值降阻处理 防雷接地系统查出的各类隐患彻底处理 2020 4 12 98 基站天馈系统维护指标 a天线阻抗50 b天线驻波比 1 5c天线增益符合产品设计要求d天馈线驻波比 2 或按厂家产品设计要求 e馈线驻波比 1 5f馈线衰耗符合产品设计要求g馈线曲率半经1 2 馈线为120mm7 8 馈线为250mm1 5 8 馈线为508mm h天线方位度全向天线安装垂直定向天线方位度0 120 240 60 180 300 I天线俯仰角按地市分公司提供设计标准或实际使用技术要求调整 允许偏差 1 双极化电府角2 10 允许偏差 0 5 j天线避雷角度 45 k天馈线防雷接地电阻 5 基站天馈线维护技术指标 2020 4 12 99 基站天馈系统维护标准 天馈线系统维护标准 天馈线接头接触良好 可靠 天馈线接头防水部位无破裂 无脱落 无进水 馈线布局整齐一致 固定牢固 天线安装正确 无倾斜 符合设计要求 馈线曲率半径符合规定指标 天馈线性能符合规定指标 运行良好 防雷接地系统维护标准 馈线三点接地接触良好 无氧化锈蚀现象 天线与避雷针保护角度小于45 防雷接地方式符合技术规范要求 铁塔接地装置符合设计要求 接触可靠 无锈蚀 防雷接地电阻 10 2020 4 12 100 天馈系统维护的重要性 长期以来 移动方在网络优化方面投入了大量的人力 物力 付出了艰辛的劳动 但是 以前的网络优化工作主要注重设备参数等方面 对基站天馈线的优化注意力较少 造成网络优化中基础与高层次优化脱节 网络的设备利用率不高 另外由于天馈的设计规划不合理 使网络无线服务质量得不到根本改善 随着移动通信事业的不断发展 运营商对主设备投入产出的要求逐步提高 以及运营商之间的竞争日趋激烈 网络的低服务质量已无法满足移动通信竞争要求 因此 就要求今后的网络优化应该更有针对性 应该从基础做起 确保提供精品网络的服务要求 此外充分发挥现有网络资源的作用 因此 今后运营商的网优工作应从基础做起 结合系统优化 从根本上提高网络的服务质量和充分利用无线资源 达到网优的基本目标 2020 4 12 101 天馈系统维护的重要性 天馈线系统优化 作 说明了网络优化的结构 要提高网络的性能 打造一个精品网络 首先要保证基础设备性能完好 工作正常 我们也都知道 网络优化是在系统正常运行状态下对系统的设备 软 硬件参数的全方位调整 但在实际的网络优化工程中 我们往往只注意到设备软 硬件参数的优化 即金字塔最高层和中间层的优化 却把网络优化定义的前提条件 系统正常运行状态 忽略了 优化中发现天馈系统安装不规范 天馈系统故障 天线选型 天线方向角和下傾角规划不当使得无线覆盖不良 越区干扰等问题造成网络性能不佳的原因占到60 以上 天馈系统的好坏是决定基站无线覆盖好坏的决定性因素 是搞好网络优化的基础 如果一个基站没有好的天馈系统 信号就不能被顺利发送出去 抛开基础而单纯去做参数的优化将不可能得到最佳的网络优化结果 这样优化的网络将是十分脆弱的 结果必然导致财力 物力 人力的最大浪费 反之 有了一个好的天馈系统 才能有一个好的无线网络覆盖 在此基础上再做其他参数的优化将会得到真正优化的网络 达到事半功倍的效果 因此重视网络的无线覆盖 尤其是天馈系统的性能 是搞好网络优化的基础 造成 2020 4 12 102 天馈系统维护的重要性 目前网络天馈系统质量较差的原因主要有三个方面 其一 建网时期的监督管理没有跟上 造成天馈系统的隐患较多 直接影响到网络的质量 其二 网络优化只注重了高层优化 忽略了基础设备优化 对于设备参数的优化有专人每天进行全面的采集 监控 处理 但对于外围基站的优化工作 因为各地区基站数量较多 分布较广 移动投入维护的人力 物力和技术能力有限 往往无法完成 使得问题长期不能得以解决 第三 由于这几年基础建设的速度较快 建筑物对电磁波的影响直接表现在对基站覆盖的影响 这个问题处理有时也需要通过对天馈系统进行优化来解决 这些基础性问题自建网之初至今一直存在 这是导致网络优化在大投入下得到小成果的主要原因 因此 天馈系统的维护应作为今后网络维护中的一项重点工作来抓 2020 4 12 103 天馈系统维护的重要性 为了加强对天馈系统的维护应建立岗位责任制 原则上实行在各作业区城原有维护力量基础上做技术调整 各作业区城原有的天馈维护专员负责本区城天馈线的日常维护工作 作业区城由专人负责 制定全区城的天馈维护计划和组织管理全区城的天馈维护工作和故障抢修工作 并负责整个区城的天馈维护的技术支撑工作 2020 4 12 104 天馈线系统维护检测项目周期及质量要求 2020 4 12 105 天馈线系统维护检测项目周期及质量要求 2020 4 12 106 天馈线系统维护检测项目周期及质量要求 2020 4 12 107 天馈线系统维护检测项目周期及质量要求 2020 4 12 108 天馈线系统维护检测项目周期及质量要求 2020 4 12 109 防雷接地系统维护检测项目周期及质量要求 2020 4 12 110 防雷接地系统维护检测项目周期及质量要求 2020 4 12 111 防雷接地系统维护检测项目周期及质量要求 2020 4 12 112 天馈线系统日常巡检维护工作 日常巡检维护工作 检查每个基站天馈系统的运行指标和无线环境对每个基站的所有天线和馈线系统进行电气性能 安装规范程度 天线选型的合理性 基站站型及站址的合理性等因素进行全面的检查测试 找出在网运行的基站天馈系统存在的故障及隐患 并对发现的问题进行彻底解决 消除故障和故障隐患 改善网络无线覆盖性能 确保在网运行的所有基站天馈系统均能正常良好的运行 为网络优化奠定一个坚实可靠的基础 2020 4 12 113 天馈线系统日常巡检维护工作 通过基站天馈系统优化可带来如下益处 通过对天馈系统电性能的测试 以确保基站正常的信号发射和接受 通过对天馈线安装架设的检查 确保该系统的规范安装 消除今后发生故障的隐患 通过对防雷接地系统的检查 确保天馈系统 基站及铁塔等良好的接地性能 通过对天线架设方位角 俯仰角的调整更好的改善网络覆盖 干扰状况 通过对天线选型 基站站址 站型等项目的检查及规划 以改善网络的覆盖状况 充分发挥网络资源 节约建设及运维成本 建立完备的基站档案数据库 为今后的网络建设 运行维护等提供可靠有效的依据 通过对天馈系统的优化 不仅能够为更高层次的网络优化奠定基础 而且更有利于提高网络运行的可靠性 更有利于打造金牌网络 吸引更多的用户加入 2020 4 12 114 天馈线系统日常巡检维护工作 提出对一些基站的天馈系统改造建议对巡检发现的天馈安装问题 天馈维护人员应在短时间内安排解决 对硬件天馈系统硬件故障或置换问题 则需要移动方协调定货 针对某些天馈选型或方位角 下倾角设计不合理的个别基站 可能需要进行重新频率或小区规划 向移动方提出建议 由移动方或设备厂商提出解决方案 天馈巡检普查和无线环境的勘察通过对现网基站天馈系统的测试 为用户提供一套完整的基站天馈系统数据库 便于用户对网络进行建设和维护 同时 通过测试找出存在故障的基站 并告知用