02-天馈线技术

1、天馈技术学习目标，掌握天线工作原理和主要性能指标；掌握天线的类型，学习如何在设计中选择天线。掌握天线和馈线的测试方法和测试仪器的使用。掌握天馈的安装规范；掌握网络优化中天线的调整。目录，1。基站2中天线馈线的结构。天线3的工作原理。天线4的性能参数。天线类型5。天线6的选择。进料器7的类型和选择。安装天线馈线8。天线馈线9的维护。天线调整，基站天馈结构，目录，1。基站2的天线馈线结构。天线3的工作原理。天线4的性能参数。天线类型5。天线6的选择。馈线7的类型和选择。安装天线馈线8。天线馈线9的维护。天线的调整，天线的工作原理。天线充当发射器发射无线电波和接收器接收无线电波的设备。发射天线将传输

2、线中的高频电磁能转换成自由空间电磁波，接收天线将自由空间电磁波转换成高频电磁能。因此，天线是一个互易的换能装置。天线性能将直接影响无线网络的性能。当导体携带交流电时，就会形成电磁波辐射。如果两根导线之间的距离很近，导线中的电流方向相反，感应电动势相互抵消，因此辐射很弱。如果两根电线断开，辐射会更强，因为两根电线的电流方向相同。当导线的长度与波长相当时，导线上的电流就会大大增加，从而形成更强的辐射。一般来说，上面提到的能够产生大量辐射的直导线被称为振动器。双臂长度为1/4波长的振荡器称为对称半波振荡器。天线的工作原理、天线的工作原理、天线的结构天线由一系列半波振荡器叠加而成，内部组件包括槽板、馈

3、电网络，振荡器的外部组件包括天线罩、端盖和接头。天线的工作原理。电磁波的极化是描述电磁波场强矢量空间方向的辐射特性。在没有特殊解释的情况下，电场矢量的空间方向通常被认为是电磁波的极化方向，是指天线最大辐射方向的电场矢量。电场矢量在空间中的方向随时保持不变的电磁波称为线偏振波。有时，电场矢量方向平行于地面的波称为水平极化波，垂直于地面的波称为垂直极化波。天线的工作原理是电磁波在空间的极化电场矢量的方向有时是不固定的。电场损耗的终点所描绘的轨迹是圆，称为圆偏振波。如果轨迹是椭圆的，它被称为椭圆极化波。椭圆偏振波和圆偏振波都有相位旋转。不同频段的电磁波适合以不同的极化方式传播。移动通信系统通常采用垂

4、直极化，而广播系统通常采用水平极化，椭圆极化通常用于卫星通信。天线的工作原理和极化天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向。垂直极化波由具有垂直极化特性的天线接收；水平极化波由具有水平极化特性的天线接收。当入射波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时，极化损耗通常发生在接收过程中。如图5-5所示。天线的工作原理天线的极化目前有两种常见的极化方式，单极化天线和双极化天线天线的工作原理，双极化天线的单极化天线多采用垂直极化，双极化天线多采用45双极化。基站2的天线馈线的结构。天线3的工作原理。天线4的性能参数。天线类型5。天线6的选择。馈线7的类型和选择。安装天线馈线8。天线馈线9的维护。天线

5、的调整、天线的性能参数、电气性能工作频带输入阻抗驻波比极化模式增益模式水平和垂直波瓣3dB宽度下倾比旁瓣抑制和零填充功率容量三阶互调天线口隔离机械性能尺寸重量天线罩材料外观颜色工作温度存储温度风载迎风面积连接器类型封装尺寸天线夹防雷、天线模式、天线辐射的固定距离上的电磁场模式角坐标分布，称为模式。辐射场强度称为场强模式，功率密度称为功率模式，相位称为相位模式。天线方向图是一种空间立体方向图，但它通常由相互垂直的两个主平面上的方向图来表示。它被称为平面图案，通常被称为垂直图案和水平图案。就水平方向图而言，有全向天线和定向天线，定向天线的水平方向图有许多形状，如心形、图8等。天线的方向性本质上是通

6、过阵列的排列和每个阵列馈电相位的变化来获得的，这在原理上与光的干涉效应非常相似。因此，能量将在某些方向上增强，而在某些方向上减弱，即形成波瓣(或波束)和零点。能量最强的波瓣称为主瓣，能量次强的波瓣称为第一侧波瓣，依此类推。对于定向天线，还有一个后瓣。对称半波振荡器模式、俯视图、侧视图、定向天线模式、全向天线模式、天线模式、增益、天线增益是指在输入功率相等的情况下，实际天线和理想辐射元件或半波振荡器在空间相同点产生的场强的平方的比率，即功率的比率。一般来说，它与天线方向图有关。模式主瓣越窄，后瓣和旁瓣越小，增益越高。单位：dBi或dBddBi是基于理想点源天线增益的隔离。DBd为偶极子，以半波偶

7、极子天线增益为基准。DBI=dBi=dBd+2.15。作为无源器件，天线增益的概念不同于一般的功率放大器增益。功率放大器具有能量放大的功能，但是天线本身并不增加辐射信号的能量，它只是通过组合天线阵列元件并改变其馈电模式来将能量集中在某个方向上。增益是天线的重要指标之一，它表示天线将能量集中在某个方向的能力。前后比：前后抑制比是指天线主瓣方向和后瓣方向的信号辐射强度之比，旁瓣电平和天线后向最大波束之差用正值表示。一般天线的前后比在18到45分贝之间。密集城区应积极采用具有较大前后比抑制的天线。F/B=F/B=10 log通常：25dB，(前向功率)后向功率)、后向功率、前向功率、前后比、波束宽度

8、、波束宽度、波束宽度、定向天线：65/90/105/120全向天线：360、水平波瓣3dB宽度：基站天线水平半功率角：360、210、120、90、65、60、45、33等。65是城市中最常用的，定向天线：全向天线：垂直波瓣3dB宽度：垂直半功率角：6.5，13，25等。城市中最常用的是13，波束宽度和水平-垂直增益系数。通常，增益在方向图主瓣的3dB范围内是最大的，而在其他范围内的增益将会减小。增益系数用方向系数表示，包括水平增益系数和垂直增益系数。该单位水平和垂直增益系数。在实际工程中，如果基站周围的通信量和建筑物的分布不均衡，可以适当调整单个小区中天线的水平方位角，以有效覆盖主要通信区域

9、。看起来，尽管在其他区域水平增益系数较低，但由于建筑物相对稀疏，传播损耗降低了，并且产生的信号可能并不微弱。或者因为交通稀少，你不必在意。调整小区的天线方位，同时注意干扰源和可能的干扰，避免解决覆盖问题而造成干扰。这两个方面需要综合考虑。水平和垂直增益因子不仅包括天线水平增益因子，还包括垂直增益因子。垂直方向的增益系数很容易被忽略，但事实上，非常重要的天线的垂直平面也有3dB角，并且垂直平面的3dB角通常相对较小。以凯瑟琳730368天线为例，增益为15.5分贝，水平3dB角为65度，垂直3dB角为13度。垂直方向图上的几个关键数据(采样频率：947.5兆赫)如下。从以上数据可以看出，垂直增益

10、系数在垂直3dB角度范围内变化很小，但是超过了3dB角度(与垂直平面的主方向的夹角为6.5度)。垂直增益系数极大地降低了天线的垂直增益系数，这反映了接收区域和基站天线在垂直平面上的夹角。当基站天线的高度被确定时，它被表示为离基站天线的距离。天线的垂直方向图与天线的向下倾斜密切相关。如果向下倾斜不当，很容易造成信号弱的区域。当在基站天线的垂直平面内采用赋形波束设计时，为了使服务区域内的辐射水平更加均匀，需要填充下旁瓣的第一个零点，并且不能有明显的零点深度。由于高增益天线的垂直半功率角较窄，特别需要采用零填充技术来有效提高近场覆盖。通常，相对于主波束，零深度大于-26dB，这意味着天线具有零填充。

11、一些供应商使用百分比，例如，天线的零填充是10%。这两个表达式之间的关系是：YDB=20log (x%/100%)。例如，零填充为10%，这意味着x=10用分贝表示：Y=20对数(10%/100%)=-20dB上旁瓣抑制上旁瓣抑制。对于基于小区的蜂窝系统，为了提高频率复用效率和减少对相邻小区的同频干扰，应尽可能减小针对干扰区域的旁瓣，并增加D/U值。第一旁瓣电平上限应小于-18dB，这对于大面积基站天线来说不是必需的。零填充和上旁瓣抑制，带宽=896-824=72兆赫，工作频带，输入阻抗，50，电缆50欧姆，天线50欧姆，假设基站发射功率为10瓦，反射回0.5瓦，由此，我们可以计算反射系数：

12、=平方根(0.5/10)=0.2238驻波比：VSWR=(1)/(1-)=1.57回波损耗：RL=10LG (10) 回波损耗与反射系数的关系：RL=-20LG 一般要求天线的驻波比小于1.5，驻波比越小越好，但工程上不需要追求太小的驻波比。驻波比(VSWR)，回波损耗，回波损耗RLRL=10lg(入射功率/入射功率)，以分贝表示的RL值在0dB和无穷大之间，回波损耗越小，匹配越差，否则匹配越好。0dB表示全反射，无穷大表示完美匹配。在移动通信中，通常要求回波损耗大于14dB(对应的VSWR=1.5)，例如PF=10W，PR=0.5W，那么RL=10LG(10/0.5)=13dB。VSWR与R

13、L值具有转换关系。当馈线和天线匹配时，高频能量被负载吸收，只有入射波而没有反射波在馈线上。行波在馈线上传输，馈线上各处的电压幅度相等，馈线上任意点的阻抗等于其特征阻抗。然而，当天线三防能力：基站天线必须具备三防能力，即防潮、防盐雾、防霉。对于基站的全向天线，必须允许天线倒置安装，同时满足三防要求。天馈匹配和其他下倾、下倾和天线下倾通常被用作提高主服务区信号电平和减少对其他小区干扰的重要手段。通常，天线可以机械或电子方式向下倾斜。机械下倾是通过调整天线支架将天线降至相应位置来设定下倾角度；通过改变天线元件的相位来控制电子的偏转。当然，电子向下倾斜可以与机械向下倾斜同时结合。设计天线下倾时，必须考

14、虑电下倾、非下倾、电下倾、机械下倾、天线下倾和天线下倾的原理。必须考虑的因素包括天线高度、方位角、增益、垂直半功率角和小区覆盖面积。如图5-15所示。=arctan(h/d)/2(r 1000米密集网络)是下倾角，是天线的垂直半功率点开度角，1。基站2的天线馈线结构。天线3的工作原理。天线4的性能参数。天线类型5。天线6的选择。馈线7的类型和选择。安装天线馈线8。天线馈线9的维护。天线调整，天线类型，分为800兆赫、900兆赫、1800兆赫和1900兆赫；根据工作频带选择不同的频率；根据极化方式，有垂直极化天线、水平极化天线、450线极化天线和圆极化天线。根据图案，有全向天线和定向天线。根据下

15、倾模式，有机械下倾和电动下倾。根据功能，有发射天线、接收天线和收发共用天线。天线的发展趋势是多频、多功能和智能化。天线类型，机械天线所谓的机械天线是指使用机械方式调节下倾角的移动天线。安装机械天线后，如果由于网络优化要求，需要调整天线背面支架的位置来改变天线的倾角。在调整过程中，虽然天线主瓣方向的覆盖距离发生明显变化，但天线的垂直和水平分量的幅度保持不变，天线方向图容易变形。实践证明，机械天线的最佳偏角是15度。当赤纬角在510度范围内变化时，天线方向图略有变化，但变化不大。当赤纬角在1015度之间变化时，天线方向图变化很大。当机械天线倾角超过15度时，天线方向图的形状会发生很大变化。机械天线

16、倾角的调整非常麻烦，维护人员通常需要爬到天线安装处进行调整。所谓的电动可调天线是指使用电子方式调节下倾角的移动天线。电子下倾的原理是改变天线阵元的相位、垂直分量和水平分量的幅度以及复合分量的场强，从而使天线的垂直方向图发生下倾。由于天线所有方向上的场强同时增大和减小，因此确保了在倾斜角改变后天线方向图变化很小，从而缩短了主瓣方向上的覆盖距离，同时减小了服务小区扇区中整个方向图的覆盖区域，而不会产生干扰。全向天线在水平方向上具有均匀的辐射方向图。然而，从垂直方向看，辐射方向图是集中的，因此可以获得天线增益。如图5-17所示。通过将偶极子排列在同一条垂直线上，并给每个偶极子单元提供正确的功率和相位，可以增加辐射功率。每当偶极元件的数量加倍(相当于长度加倍)，增益就会增加3dB。典型的收获是69dBd.限制因素主要是物理尺寸。例如，全方位，目录，1。基站2的天线和馈线结构。天线3的工作原理。