移动通基站天馈线系统技术培训教材下册

1、2021-11-231 山西晋通通信线塔维护有限责任公司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移动通信基站天馈线原理 及安装维护技术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移动通信基站天馈线系统技术培训教材下册2021-11-232前言前言l本教材本教材l第一章主要说明了天馈系统的构成，并主要第一章主要说明了天馈系统的构成，并主要针对针对wcdma nodebwcdma nodeb，对上下行通道增益（损耗），对上下行通道增益（损耗）_ _馈线部分进行了计算，馈线部分进行了计算，l第二章描述了组成天馈系统的关键模块的原第二章描述了组成天馈系统的关键模块的原理和作用，和

2、设备安装上的常识和要求，理和作用，和设备安装上的常识和要求，l文中对一些重点概念列举了一些例子。文中对一些重点概念列举了一些例子。2021-11-233课程目标课程目标l了解天馈的结构和基本工作原理了解天馈的结构和基本工作原理l了解天馈系统的各模块工作原理了解天馈系统的各模块工作原理l了解天馈系统的设计和安装要求了解天馈系统的设计和安装要求学习完本课程，您将能够：学习完本课程，您将能够：2021-11-234参考资料参考资料l天馈培训教材天馈培训教材，l天线原理基本原理（培训教材）天线原理基本原理（培训教材）wcdma nodebwcdma nodeb安装安装，2021-11-235课程内容课

3、程内容第一章第一章 天馈系统的结构和基本原理天馈系统的结构和基本原理第二章第二章 天馈各部件的基本工作原理天馈各部件的基本工作原理第三章第三章 天馈系统的设备安装天馈系统的设备安装2021-11-236第一章第一章 天馈系统的结构和基本原理天馈系统的结构和基本原理l 第二节第二节 馈线系统上下行增馈线系统上下行增益（损耗）的计算益（损耗）的计算2021-11-237天馈系统构成hl天馈系统是指在天馈系统是指在nodebnodeb机柜机顶和天线之间，传机柜机顶和天线之间，传输射频信号的设备（包括天线）输射频信号的设备（包括天线） 。天馈系统组。天馈系统组成见下图成见下图：1-1-跳线；跳线；2-

4、2-天馈避雷器；天馈避雷器；3-3-馈线；馈线；4-4-接地排；接地排；5-5-接地线；接地线；6-6-馈线密封窗；馈线密封窗；7-7-馈线馈线固定夹；固定夹；8-8-馈线接地夹；馈线接地夹；9-9-塔放；塔放；10-10-天线；天线；11-11-天线支架天线支架1246789108351731112021-11-238天馈系统的信号连接天馈系统的信号连接2021-11-239天馈系统的基本原理天馈系统的基本原理l天线主要用来接收天线主要用来接收ueue发射过来的上行信号和发射发射过来的上行信号和发射nodebnodeb输出的下行信号。天馈系统除天线外的其它输出的下行信号。天馈系统除天线外的其

5、它部分主要用来传输天线和部分主要用来传输天线和nodebnodeb之间的射频信号，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。其中塔放对接收的上行信号进行了一定的放大。l另外天馈系统对另外天馈系统对nodebnodeb还有一定的雷电保护作用，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，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从而大大减小了到达nodebnodeb的雷电流。的雷电流。2021-11-2310信号流向信号流向l上行信号流向：天线上行信号流向：天线跳线跳线塔放塔放跳线跳线馈馈线线避雷器避雷器跳线跳线nodebnodebl下行

6、信号流向：下行信号流向：nodebnodeb跳线跳线避雷器避雷器馈线馈线跳线跳线塔放塔放跳线跳线天线天线2021-11-2311第一章第一章 天馈系统的结构和基本原理天馈系统的结构和基本原理 2021-11-2312天馈部件的损耗天馈部件的损耗(wcdma(wcdma频段频段) )序号序号部件类型部件类型损耗或增益损耗或增益接头形式接头形式1 11.51.5米米1/2 1/2 跳跳线线-0.3db-0.3db两端都是两端都是dindin型阳头型阳头2 22.52.5米米1/2 1/2 跳跳线线-0.5db-0.5db两端都是两端都是dindin型阳头型阳头3 33.53.5米米1/2 1/2

7、跳跳线线-0.7db -0.7db 两端都是两端都是dindin型阳头型阳头4 47/87/8馈线馈线-6.4db/100m-6.4db/100m两端都是两端都是dindin型阴头型阴头5 55/45/4馈线馈线-5.0db/100m-5.0db/100m两端都是两端都是dindin型阴头型阴头6 6避雷器避雷器-0.1db-0.1db接天线端是接天线端是dindin型阳头型阳头接接nodebnodeb端是端是dindin型阴头型阴头7 7塔放塔放下行：下行：-0.5db-0.5db上行上行( (不加电不加电) )：-1.5db-1.5db上行上行( (加电加电) )：12.0db12.0db

8、两端都是两端都是dindin型阴头型阴头2021-11-2313馈线系统上行增益的计算（塔放加电）馈线系统上行增益的计算（塔放加电）l上行天馈系统增益：上行天馈系统增益：g gg1g1l1l1l2l2l3l3l4l4l5l5（dbdb）l举例：假设三根跳线均为举例：假设三根跳线均为1.51.5米米1/2“1/2“跳线，馈线用的是跳线，馈线用的是5050米米7/8”7/8”馈线，塔放加电时，则有塔放增益馈线，塔放加电时，则有塔放增益g1=12dbg1=12db，l1l1l2l2l5l50.3db0.3db，l4l40.1db0.1db，l3l30.50.56.4db6.4db3.2db3.2db

9、，因而整个，因而整个上行天馈系统的增益上行天馈系统的增益g gg1g1l1l1l2l2l3l3l4l4l5l57.8db7.8db。2021-11-2314馈线系统下行损耗的计算（塔放加电）馈线系统下行损耗的计算（塔放加电）l下行天馈系统损耗：下行天馈系统损耗：l ll1l2l3l4l5l6（db）l举例：假设三根跳线均为举例：假设三根跳线均为1.51.5米米1/2“1/2“跳线，馈线用的是跳线，馈线用的是5050米米7/8”7/8”馈线，塔放加电时，则有塔放损耗馈线，塔放加电时，则有塔放损耗l6=0.5dbl6=0.5db，l1l1l2l2l5l50.3db0.3db，l4l40.1db0.

10、1db，l3l30.50.56.4db6.4db3.2db3.2db，因而整个，因而整个下行天馈系统的损耗：下行天馈系统的损耗：l ll1l2l3l4l5l64.7db。2021-11-2315馈线系统上行损耗的计算（塔放不加电）馈线系统上行损耗的计算（塔放不加电）l上行天馈系统损耗：上行天馈系统损耗：l ll0l0l1l2l3l4l5（db）l举例：假设三根跳线均为举例：假设三根跳线均为1.51.5米米1/2“1/2“跳线，馈线用的是跳线，馈线用的是5050米米5/4”5/4”馈线，塔放不加电时，则有塔放损耗馈线，塔放不加电时，则有塔放损耗l0l01.5db1.5db，l1l1l2l2l5l

11、50.3db0.3db，l4l40.1db0.1db，l3l30.50.55.0db5.0db2.5db2.5db，因而，因而整个上行天馈系统的损耗：整个上行天馈系统的损耗：l ll0l0l1l2l3l4l55.0db。2021-11-2316馈线系统下行损耗的计算（塔放不加电）馈线系统下行损耗的计算（塔放不加电）l下行天馈系统损耗：下行天馈系统损耗：l ll1l1l2l2l3l3l4l4l5l5l6l6（dbdb）l举例：假设三根跳线均为举例：假设三根跳线均为1.51.5米米1/2“1/2“跳线，馈线用的是跳线，馈线用的是5050米米5/4”5/4”馈线，塔放不加电时，则有塔放损耗馈线，塔放

12、不加电时，则有塔放损耗l6l60.5db0.5db，l1l1l2l2l5l50.3db0.3db，l4l40.1db0.1db，l3l30.50.55.0db5.0db2.5db2.5db，因而，因而整个下行天馈系统的损耗：整个下行天馈系统的损耗：l ll1l1l2l2l3l3l4l4l5l5l6l64.0db4.0db。2021-11-2317馈线系统上行损耗的计算（无塔放）馈线系统上行损耗的计算（无塔放）l上行天馈系统损耗：上行天馈系统损耗：l ll2l2l3l3l4l4l5l5（dbdb）l举例：假设两根跳线均为举例：假设两根跳线均为2.02.0米米1/2“1/2“跳线，馈线用的是跳线，

13、馈线用的是3030米米7/8”7/8”馈线，无塔放时，则有馈线，无塔放时，则有l2l2l5l50.4db0.4db，l4l40.1db0.1db，l3l30.30.36.4db6.4db1.92db1.92db，因而整个上行天馈系统的损耗：，因而整个上行天馈系统的损耗：l ll2l2l3l3l4l4l5l52.82 db2.82 db。2021-11-2318馈线系统下行损耗的计算（无塔放）馈线系统下行损耗的计算（无塔放）l下行天馈系统损耗：下行天馈系统损耗：l ll2l2l3l3l4l4l5l5（dbdb）l举例：假设两根跳线均为举例：假设两根跳线均为2.02.0米米1/2“1/2“跳线，馈

14、线用的是跳线，馈线用的是3030米米7/8”7/8”馈线，无塔放时，则有馈线，无塔放时，则有l2l2l5l50.4db0.4db，l4l40.1db0.1db，l3l30.30.36.4db6.4db1.92db1.92db，因而整个下行天馈系统的损耗：，因而整个下行天馈系统的损耗：l ll2l2l3l3l4l4l5l52.82 db2.82 db。2021-11-2319思考题思考题l射频信号主要经过天馈系统中那些射频信号主要经过天馈系统中那些部件？部件？l在天馈系统中，上、下行信号流向在天馈系统中，上、下行信号流向是什么？是什么？l假设某个天馈系统中，配了塔放，假设某个天馈系统中，配了塔放

15、，馈线类型是馈线类型是7/8“7/8“馈线，馈线的长馈线，馈线的长度是度是50m50m，跳线的类型均为，跳线的类型均为1.51.5米米1/2”1/2”跳线，计算塔放加电时的上跳线，计算塔放加电时的上行增益和下行损耗各是多少？行增益和下行损耗各是多少？2021-11-2320解答l问题问题1 1：射频信号经过的天馈部件主要有：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。天线、跳线、塔放、馈线和避雷器。l问题问题2 2：上行信号流向：天线：上行信号流向：天线跳线跳线塔放塔放跳线跳线馈线馈线避雷器避雷器跳线跳线nodebnodeb；下行信号流向正好相反。；下行信号流向正好相反。l

16、问题问题3 3：上行增益：上行增益12db12db3 30.3db0.3db0.50.56.4db6.4db0.1db0.1db7.8db7.8db； 下行损耗下行损耗3 30.3db0.3db0.50.56.4db6.4db0.5db0.5db0.1db0.1db4.7db4.7db2021-11-2321本章小结l天馈系统的结构、基本原理和信号流向天馈系统的结构、基本原理和信号流向l在有无塔放，及塔放是否加电时，上下行在有无塔放，及塔放是否加电时，上下行天馈系统增益（损耗）的计算天馈系统增益（损耗）的计算2021-11-2322课程内容第一章第一章 天馈系统的结构和基本原理天馈系统的结构和

17、基本原理第二章第二章 天馈各部件的基本工作原理天馈各部件的基本工作原理第三章第三章 天馈系统的设备安装天馈系统的设备安装2021-11-2323第二章第二章 天馈各部件的基本工作原理天馈各部件的基本工作原理l第二节第二节 塔放的基本原理塔放的基本原理l第三节第三节 避雷器的基本原理避雷器的基本原理2021-11-2324天线的工作原理天线的工作原理l从实质上讲天线是一种从实质上讲天线是一种转换器，它可以把在封转换器，它可以把在封闭的传输线中传输的电闭的传输线中传输的电磁波转换为在空间中传磁波转换为在空间中传播的电磁波，也可以把播的电磁波，也可以把在空间中传播的电磁波在空间中传播的电磁波转换为在

18、封闭的传输线转换为在封闭的传输线中传输的电磁波。右图中传输的电磁波。右图显示了传输线向天线结显示了传输线向天线结构的演变过程构的演变过程2021-11-2325基站天线的分类l基站天线按照水平方向图的特性可分为全向天线与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，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。定向天线有单极化天线和双极化天线两种。l全向天线在水平面内的所有方向上辐射出的电波能全向天线在水平面内的所有方向上辐射出的

19、电波能量都是相同的，但在垂直面内不同方向上辐射出的量都是相同的，但在垂直面内不同方向上辐射出的电波能量是不同的。电波能量是不同的。 定向天线在水平面与垂直面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。内的所有方向上辐射出的电波能量都是不同的。l单极化天线多为垂直极化天线，其振子单元的极化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，而双极化天线多为方向为垂直方向，而双极化天线多为4545度角线极化度角线极化天线，其振子单元为左天线，其振子单元为左4545度与右度与右4545度线极化交叉摆度线极化交叉摆放的振子。放的振子。2021-11-2326基站天线示意图

20、基站天线示意图全 向 天 线单 极 化 定 向 天 线双 极 化 定 向 天 线2021-11-2327天线指标定义极化方向、前后比天线指标定义极化方向、前后比l极化方向：指天线在最大辐射方向上辐射出的电场矢量极化方向：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。线的极化方向一般

21、与单元振子的方向一致。l前后比：该指标只对定向天线有意义。指天线前向最大前后比：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辐射方向的功率密度与后向3030度范围内的最大辐射方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制能力。一般的基站天线该指标要求达到25db25db。2021-11-2328天线指标定义增益（天线指标定义增益（1 1）l增益：指在相同输入功率条件下，天线在最大辐射方增益：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

22、天线在同一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。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：天线增益的单位一般有两种：dbidbi与与dbddbd，其中，其中 dbidbi是是以理想点源天线增益为参考的基准，而以理想点源天线增益为参考的基准，而dbddbd是以半波振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子天线增益为参

23、考基准。两种单位表示的数值相差2.15 db2.15 db。例如一个增益为。例如一个增益为11dbi11dbi的天线，也可以说其的天线，也可以说其增益为增益为8.85dbd8.85dbd。如下图。如下图2021-11-2329天线指标定义增益（天线指标定义增益（2 2）各向同性半波振子实际天线图中的实际天线增益为11dbi11dbi8.85dbd2.15dbi2.15dbierpeirp2021-11-2330天线指标定义水平面方向图和波瓣宽度天线指标定义水平面方向图和波瓣宽度l水平面方向图：指天线的远区辐射电场的幅度在水平面内水平面方向图：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

24、曲线，水平方向图反映了天线在水平面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。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。的。l水平面波瓣宽度：在水平面方向图上，在最大辐射方向的水平面波瓣宽度：在水平面方向图上，在最大辐射方向的两侧辐射功率下降两侧辐射功率下降3db3db的两个方向之间的夹角为水平面波瓣的两个方向之间的夹角为水平面波瓣宽度。通常所说的宽度。通常所说的6565度天线即指水平波瓣宽度为度天线即指水平波瓣宽度为6565度

25、的天度的天线。基站天线的水平面波瓣宽度与天线的宽度尺寸有关，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，比如水平面波瓣宽度越宽，天线的宽度越小，比如wcdmawcdma天线若天线若水平面波瓣宽度为水平面波瓣宽度为6565度，天线的宽度约为度，天线的宽度约为150mm150mm，而水平面，而水平面波瓣宽度为波瓣宽度为3232度的天线其宽度约为度的天线其宽度约为300mm300mm。2021-11-2331水平面方向图示意图水平面方向图示意图2021-11-2332天线指标定义垂直面方向图和波瓣宽度天线指标定义垂直面方向图和波瓣宽度l垂直面方向图：指天线的

26、远区辐射电场的幅度在垂直面内垂直面方向图：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。响通信质量。l垂直面波瓣宽度：在垂直面方向图上，在最大辐射方向的垂直面波瓣宽度：在垂直面方向图上，在最大辐射方

27、向的两侧辐射功率下降两侧辐射功率下降3db3db的两个方向之间的夹角为垂直面波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，比如关，垂直面波瓣宽度越宽，天线的长度越小，比如wcdmawcdma天线若垂直面波瓣宽度为天线若垂直面波瓣宽度为6.56.5度，天线的高度约为度，天线的高度约为1.4m1.4m，而垂直面波瓣宽度为而垂直面波瓣宽度为1313度的天线其高度约为度的天线其高度约为0.66m0.66m。2021-11-2333垂直面方向图示意图垂直面方向图示意图2021-1

28、1-2334天线指标定义上副瓣抑制和下零点填充天线指标定义上副瓣抑制和下零点填充l上副瓣抑制：对于小区制蜂窝系统，为了提高频率复上副瓣抑制：对于小区制蜂窝系统，为了提高频率复用能力，用能力， 减少对邻区的同频干扰，基站天线波束赋形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电平应小于-18db-18db，对于大区制基站天线无这一要求。，对于大区制基站天线无这一要求。l下零点填充：基站天线垂直面内采用赋形波束设计时，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

29、第一零点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需要填充，不能有明显的零深。通常零深相对于主波 束大于束大于-26db-26db即表示天线有零点填充，有的供应商采用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百分比来表示，如某天线零点填充为10%10%，这两种表示，这两种表示方法的关系为：方法的关系为：y dby db20log(x%/100%)20log(x%/100%)。如：零点填。如：零点填充充10%,10%,即即x=10x=10； 用用dbdb表示：表示：y=20log(10%/100%)y=20log(10%

30、/100%)20db20db2021-11-2335天线指标定义波束下倾（天线指标定义波束下倾（1 1）l波束下倾：由于覆盖或网络优化的需要，基站天线的俯波束下倾：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水平面波束覆盖将变形( (要求机械下倾角度不要超过天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，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

31、主要有以下几种：目前波束下倾主要有以下几种：（1 1）固定波束电下倾。天线设计时，通过控制辐射单元）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：法线方向一定的角度（如：3 3、6 6、9 9等），并与等），并与机械下倾配合，可以使天线附角调节范围达到机械下倾配合，可以使天线附角调节范围达到18-2018-20；2021-11-2336天线指标定义波束下倾（天线指标定义波束下倾（2 2）（2 2）手动连续可调波束电下倾。基站天线设计时采用）手动连续可调波束电下倾。基站天线设计时

32、采用可调移相器，获得主波束指向连续调节，不包括机可调移相器，获得主波束指向连续调节，不包括机械调节，可以达到械调节，可以达到0-100-10的电调范围。的电调范围。（3 3）有线远控波束俯角电调。该类型基站天线在设计）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。线可靠性下降，同时防雷问题变得复杂。2021-11-2337天线指标定义回波损耗和电压驻波比天线指标定义回波损耗和电压驻波比l回

33、波损耗：指在天线的接头处的反射功率与入射功回波损耗：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，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，湿度范围一般要求在指定的工作频段、温度范围，湿度范围内内 vswrvswr最大值应小于或等于最大值应小于或等于1.5:11

34、.5:1（多频段天线的（多频段天线的要求会低一些要求会低一些 ），即回波损耗小于等于），即回波损耗小于等于-14db-14db。二。二者之间的数学关系为：者之间的数学关系为：r.l.db 20logloglogvswr1vswr12021-11-2338天线指标定义无源互调天线指标定义无源互调l无源互调：所谓无源互调特性是指接头，馈线，天无源互调：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

35、这种应。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带内的互调产物将对系统的接收性能产生严重影响2021-11-2339wcdmawcdma双极化定向天线的规格双极化定向天线的规格表、表、andrew-umw

36、d-06515-0dandrew-umwd-06515-0d双极化定向天线的规格双极化定向天线的规格2021-11-2340wcdmawcdma全向天线的规格全向天线的规格表、表、kathrein 741790kathrein 741790全向天线的规格全向天线的规格2021-11-2341第二章第二章 天馈各部件的基本工作原理天馈各部件的基本工作原理l第一节第一节 天线的基本原理天线的基本原理l 第三节第三节 避雷器的基本原理避雷器的基本原理2021-11-2342塔放的作用和原理图塔放的作用和原理图l由于塔放与天线距离很近，一般塔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放与天线

37、之间是通过一根1.5m3m1.5m3m长的长的1/2 1/2 跳线连接。跳线连接。l从天线上接收下来的微弱信号，在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；在没有塔放时是先（馈线）衰减后（线）衰减后（nddlnddl）放大。）放大。l所以使用塔放能有效提高系统的灵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。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，同时可有效降低手机的发射功率，减小系统内的干扰噪声，提高通话减小系统内的干扰噪声，提高通话质量。质量。2021-11-2343塔

38、放的工作原理塔放的工作原理lnodebnodeb的塔放共有两个外部端口，一个是的塔放共有两个外部端口，一个是bts bts 端口，安端口，安装时该端口必须与装时该端口必须与nodebnodeb相连，另一个是相连，另一个是antant端口，安装端口，安装时该端口必须与天线相连；时该端口必须与天线相连；l下行发射信号和供给下行发射信号和供给lnalna的的dcdc同时由同时由btsbts端口输入，其中，端口输入，其中，rfrf发射信号经过发射通道滤波器由发射信号经过发射通道滤波器由antant端口输出至天线，端口输出至天线，dcdc由由bias teebias tee的另一端口出来至的另一端口出来

39、至lnalna单元；单元；l从天线下来的接收信号由从天线下来的接收信号由antant端口输入，经过接收通道端口输入，经过接收通道将接收信号放大，由将接收信号放大，由btsbts端口输出至端口输出至nddlnddl；l当塔放的当塔放的lnalna损坏时，通过开关的切换将损坏时，通过开关的切换将lnalna旁路，这样旁路，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过旁路通道进入到nddlnddl。当塔放没有上电时，塔放的。当塔放没有上电时，塔放的lnalna自动处于旁路状态。自动处于旁路状态。2021-11-2344塔放为什

40、么能够提高接收灵敏度塔放为什么能够提高接收灵敏度l噪声系数的级联公式：噪声系数的级联公式：l假设馈线系统的损耗为假设馈线系统的损耗为5db5db，无塔放时，无塔放时，nddlnddl的噪声系数为的噪声系数为2db2db（无塔放时（无塔放时nddlnddl的增益设为的增益设为38db38db），因此馈线系统和），因此馈线系统和nddlnddl的极联噪声系数为的极联噪声系数为7db7db。l同样假设系统中有塔放，馈线系统的损耗为同样假设系统中有塔放，馈线系统的损耗为5db5db，塔放增益，塔放增益为为12db12db，塔放噪声系数为，塔放噪声系数为2db2db，nddlnddl的噪声系数为的噪声系

41、数为3db3db（此（此时时nddlnddl增益设为增益设为38-12+5=31db38-12+5=31db），根据噪声系数级联公式，），根据噪声系数级联公式，可以计算出塔放，馈线和可以计算出塔放，馈线和nddlnddl的总噪声系数为的总噪声系数为2.8db2.8db。l由此可见，有塔放时的噪声系数比无塔放时的噪声系数优由此可见，有塔放时的噪声系数比无塔放时的噪声系数优4.2db4.2db，灵敏度也提高了，灵敏度也提高了4.2db4.2db。nf总nf1nf21g1.nfn1g1g2.gn12021-11-2345bias teebias tee的结构原理的结构原理lbias teebias

42、tee的主要作用是将射频信号和的主要作用是将射频信号和dcdc直流信号合直流信号合成到一起，或者将射频信号和成到一起，或者将射频信号和dcdc直流信号的合成信直流信号的合成信号分开。号分开。lbias teebias tee原理图如下，电感相当于一个低通滤波器，原理图如下，电感相当于一个低通滤波器，dcdc信号可以通过，射频信号不能通过；电容相当于信号可以通过，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，一个高通滤波器，射频信号可以通过，dcdc信号不能信号不能通过。通过。2021-11-2346塔放的基本指标塔放的基本指标序号序号规格名称规格名称规格要求规格要求1 1发射插

43、入损耗发射插入损耗0.6db0.6db（典型值：（典型值：0.5db0.5db）2 2接收增益接收增益12db 12db （典型值：（典型值：12db12db）3 3接收噪声系数接收噪声系数2.0db 2.0db （典型值：（典型值：1.7db1.7db）4 4旁路时接收通道旁路时接收通道插损插损2.5db 2.5db （典型值：（典型值：1.5db1.5db）2021-11-2347第二章第二章 天馈各部件的基本工作原理天馈各部件的基本工作原理l第一节第一节 天线的基本原理天线的基本原理l第二节第二节 塔放的基本原理塔放的基本原理 2021-11-2348避雷器的主要作用l避雷器将从天线、经

44、过馈线室外单元的内导体下来的雷避雷器将从天线、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，因而最后到达雷器的接地线将雷电流泄放到大地，因而最后到达nodebnodeb的雷电流将大大减小，从而保护的雷电流将大大减小，从而保护nodebnodeb免受雷击电免受雷击电流冲击。流冲击。2021-11-2349避雷器的基本指标避雷器的基本指标序号序号规格名称规格名称规格要求规格要求1 1雷电流通量雷电流通量8ka8ka2 2输出雷电残压输出雷电残压40v40v3 3插入损耗插入损耗0.1d

45、b0.1db2021-11-2350思考题思考题ldbddbd与与dbidbi的区别是什么，有什么关系？的区别是什么，有什么关系？l塔放的主要作用是什么？塔放的主要作用是什么？l避雷器的主要作用是什么避雷器的主要作用是什么2021-11-2351解答解答l思考题思考题1 1：天线增益的单位一般有两种：天线增益的单位一般有两种：dbidbi与与dbddbd，其中其中 dbidbi是以理想点源天线增益为参考的基准，而是以理想点源天线增益为参考的基准，而dbddbd是以半波振子天线增益为参考基准。是以半波振子天线增益为参考基准。dbidbidbddbd2.15 db2.15 dbl思考题思考题2 2

46、：由于塔放是安装在塔上，所以它与天线距：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，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。提高通话质量。l思考题思考题3 3：避雷器主要用来降低从天线、馈线等室外：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，保护单元下来的

47、雷电流，保护nodebnodeb免受雷击电流冲击。免受雷击电流冲击。2021-11-2352本章小结本章小结l介绍了天线的基本原理，指标定义，定向天线和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；全向天线的规格要求；l介绍了塔放的主要作用，基本原理和规格要求；介绍了塔放的主要作用，基本原理和规格要求；l介绍了避雷器的主要作用，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。2021-11-2353课程内容课程内容第一章第一章 天馈系统的结构和基本原理天馈系统的结构和基本原理第二章第二章 天馈各部件的基本工作原理天馈各部件的基本工作原理第三章第三章 天馈系统的设

48、备安装天馈系统的设备安装2021-11-2354第三章第三章 天馈系统的安装天馈系统的安装l第一节第一节 天馈系统的设计要求天馈系统的设计要求l第二节第二节 天馈部件的安装天馈部件的安装2021-11-2355天馈系统的安装设计要求天馈系统的安装设计要求l主撑杆的长度应大于天线长度和发射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）；发射方向没有障碍物遮挡）；l天线支架应有避雷针组件，且天线要天线支架应有避雷针组件，且天线要在避雷针的在避雷针的4545的保护之内。的保护之内。l天线之间的隔离度至少大于天线之间的隔离度至少

49、大于30db30db（规（规范要求）。范要求）。2021-11-2356天线安装天线安装设计设计技术要求技术要求l天线安装技术要求天线安装技术要求l（1 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）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变化3 35m5m）；）；l（2 2）天线安装位置应避开周围）天线安装位置应避开周围50m 50m 以内的高层建筑物、广告牌、以内的高层建筑物、广告牌、各种高塔和地形地物；各种高塔和地形地物；l（3 3）基站中不同频率的

50、发射天线相邻安装时，应保持一定的水平）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，或垂直间距， 间距的大小按照隔离要求确定；间距的大小按照隔离要求确定；l（4 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）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。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天线距天线杆或铁塔的距离应大于等于1.5 1.5 个波长；个波长；l（5 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，）基站天线，天线共用器的安装及加

51、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；安装应稳定、牢固、可靠。馈电部分要具有防水、防潮装置；l（6 6）基站天线端口的连接应优选）基站天线端口的连接应优选l16g l16g 型或型或q9 q9 型射频插头座；型射频插头座；2021-11-2357天线安装天线安装设计设计技术要求技术要求l（7 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）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设计要求，天线应处于避雷针下4545角的保护范围内；角的保护范围内；l（8 8）天线共用器与收发信机和馈线的匹配应良好）天线共用器

52、与收发信机和馈线的匹配应良好; ;l（9 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）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；扭转最小的要求；l（1010）天线的固定方式应符合工程设计要求，天线固定后，应牢）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；紧固，螺杆应上双螺母；l（1111）天线安装完毕应按设计要求核对天线的方位度、俯仰角；）天线安装完毕应按设计要求核对天线的方位度、俯仰角；l（1212）天线结构应具有

53、较好的机械强度，能够抗风、抗雨雪的影）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；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；l（1313）天线支撑臂、延伸臂材料规格强度要符合设计标准，支撑）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。直

54、，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。 2021-11-2358天线施工技术要求天线施工技术要求l天线施工技术要求天线施工技术要求l（1 1）开箱验货）开箱验货: : 安装人员首先根据设计图纸使用说明书，安装人员首先根据设计图纸使用说明书， 检查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，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；装前的准备工作；l（2 2）定位检查：安装人员应按设计图纸规定和天线方位度，）定位检查：

55、安装人员应按设计图纸规定和天线方位度， 使使用地质罗盘按顺时针方向确定每付天线安装位置；用地质罗盘按顺时针方向确定每付天线安装位置；l（3 3）检查天线支撑臂、延伸臂材料规格是否符合要求，支撑臂、）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，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；要求；l（4 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）组装天线：按设计图纸说明书要求组装天线，装好天线

56、固定卡，检查天线接头和接地装置；卡，检查天线接头和接地装置；2021-11-2359天线施工技术要求天线施工技术要求l（5 5）吊装天线）吊装天线: : 组装好天线，用吊绳将天线吊上铁塔，组装好天线，用吊绳将天线吊上铁塔，按设计标准安装天线；按设计标准安装天线；l（6 6）安装天线）安装天线: : 安装天线时，以各类天线的方位度，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俯仰角设计标准为依据，按顺时针方向均应以真北0 0 度度为起点依次排列，安装；为起点依次排列，安装；l（7 7）调整天线：天线安装完毕，使用地质罗盘，按照）调整天线：天线安装完毕，使用地质罗盘

57、，按照天线方位度，天线方位度， 俯仰角设计标准校对和调整天线达到设俯仰角设计标准校对和调整天线达到设计要求；计要求；l（8 8）天线间距：安装天线时，必须保证天线水平间距）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。达到设计标准。2021-11-2360馈线安装馈线安装设计设计技术要求技术要求l馈线安装技术要求馈线安装技术要求l（1 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；）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；l（2 2）同轴电缆与同轴电缆芯线的焊接应光滑无虚焊不松动；）同轴电缆与同轴电缆芯线的焊接应光滑无虚焊不松动；l（3 3）同轴

58、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）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；要求； l（4 4）同轴电缆的走向及安装加固符合设计要求；）同轴电缆的走向及安装加固符合设计要求；l（5 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；）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；l（6 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）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；装接地卡不得使电缆变形；l（7 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

59、）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；电缆是否有短路或芯线断开的故障；l（8 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）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。应做防水处理。2021-11-2361馈线施工技术要求馈线施工技术要求l馈线施工技术要求馈线施工技术要求l移动基站馈线应沿铁塔爬梯一侧安装，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吊装馈

60、线时要在离电缆最上端上端3m3m处用钢丝网悬挂在铁塔上，以防馈线脱落处用钢丝网悬挂在铁塔上，以防馈线脱落; ; 在布放馈线时，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，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，一般速度不应超过过8m/min8m/min，电缆放完后，为了防止潮气侵入电缆，应将电缆头密，电缆放完后，为了防止潮气侵入电缆，应将电缆头密封严密。封严密。l安装馈线时，要轻拿轻放，不准打折、打节、扭曲、挤压和损伤安装馈线时，要轻拿轻放，不准打折、