09 WCDMA天线原理及选型.ppt

1、如前所述，WCDMA天线的原理和选择、ISSUE1.0、Page 2、以及天线在无线电通讯系统中发挥了重要的作用。 WCDMA中各种场景下的天线选择直接影响网络的性能。 Page 3，参考资料，W-种子文件设置修订辅导书W-主题辅导书天线选择W-城市天线选择W-山区和农村天线选择W-高速公路天线选择，Page 4，本课程完成后，将介绍天线的作用、基本原理、常见分类、主要、目标、Page 5、内容第一章天线原理第二章天线分类第三章天线主要指标第四章天线选择原则第五章天线新技术，Page 6，内容介绍，第一章天线原理1.1天线的作用1.2天线动作1.1天线的作用，将从导线上传的电信号作为电波放射到

2、空间收集电波产生电信号，Page 8，天线的位置和作用，基站收发台的种子文件系统的示意图，天线的作用：将种子文件中的射频波电磁能量转换为自由空间的电磁波，反之将自由空间的电磁波转换为种子文件管道的射频波电磁能量。 Page 9、内容介绍、第一章天线原理1.1天线的作用1.2天线工作原理1.3天线工作带宽1.4天线极化、Page 9、1.2天线工作原理、在导线上载有交变电流的情况下，可以形成电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长度和形状有关，合十礼的长度与波长有关通常，将能够产生上述显着放射的直线引线称为振子。 page11、1.2天线的工作原理、将两臂长度相等的振子称为对称振子每臂的长度为四分之一

3、波长、与半波振子全长波长相等的振子，称为全波对称振子，将振子折合而成的振子称为折合振子、1/2波长、波长，称为Page 13、内容第一章天线原理1.1天线的作用1.2天线工作原理1.3天线工作带宽1.4天线极化、页1-3和1.3天线工作带宽不管是发送天线还是接收天线，都总是在恒定的频率范围内工作。 由于通常当以中心频率操作时天线能够发送的功率最大化而当偏离中心频率时发送的功率减少，所以可以定义天线的频带宽度。 对于天线的工作带宽有多个不同的定义：一个是当天线增益降低了3dB时的带宽，一个是移动电信系统中的天线的工作带宽，即，预定驻波比处的天线工作带宽，后者进行定义。 具体地说，是天线输入驻波比

4、为1.5时的天线工作带宽。 Page 15、内容介绍、第一章天线原理1.1天线的作用1.2天线工作原理1.3天线工作带宽1.4天线极化、page16、1.4天线极化、天线的极化方向：天线发射的电磁场的电场方向、垂直极化、水平极化， 倾斜45度的极化波的两个天线是一体地传输的两个独立的极化波Page 18、极化波损失，如果到来波的极化方向和接收天线的极化方向不一致，则在接收中通常产生极化波损失。 例如，在用圆偏振波天线接收任意的1根偏振波的情况下，如果只能够接收3dB的偏振波损失、即到来波的接收天线的偏振波方向与到来波的偏振波方向完全正交，则接收天线也完全不能接收到来波的能量，此时，到来波和接收

5、天线的偏振波被隔离Page 19、极化隔离、隔离表示供给到一方极化的信号出现在另外一方极化的比例，为1000mW (即1W )、1mW，此时的隔离为10log(1000mW/1mW)=30dB、page 双极化天线实际上是两个天线吗？ 为什么直线极化天线接收圆极化波会有3dB的损失？Page 21、内容介绍、第一章天线原理第二章天线分类第三章天线主要指标第四章天线选择原则第五章天线新技术、Page 22、内容介绍、第二章天线分类2.1辐射方向分类2.2外形分类2.3极化方式定向天线、全向天线、Page 26、 2.2按外形、板状天线、帽形天线、鞭形天线、面状天线、Page 26、2.3按极化波

6、、垂直极化波全向天线、垂直极化定向天线、2极化波天线、Page 26、Page 27、内容介绍， 第一章天线原理第二章天线分类第三章天线主要指标第四章天线选择原则第五章天线新技术，Page 28，内容介绍，第三章天线主要指标3.1天线电气指标3.2天线机械指标，Page 28增益是指在输入功率相等的条件下，实际天线与最大辐射方向增益一般与天线方向性图案有关，方向性图案的主瓣越窄，背瓣、副瓣越小，增益变高。 Page 31、dBd与dBi的不同点在于，一个单一对称振子具有面包圈状的方向性图案辐射，对称振子的增益为2.15dB，一个天线与对称振子比较的增益为“dBd”，一个天线与各向同性辐射器比较

7、的增益为“dBi”，例如33db 在移动通讯工序中，通常分为用电力方向图表示的水平方向图和垂直方向图。 在Page 33、天线方向图、对称半波振子方向性图、俯视图、侧视图、方向性天线方向图、全方位天线方向图、Page 34、按天线区分的电气指标、Page 35、前后比、方向性图中，将前后阀的最大电平之比称为前后比。 前后比越大，表示天线的定向接收性能越好。 由、后方功率、前方功率、dB表示的前后比=10 log代表值为25dB左右，(前方功率) (逆功率)、Page 36、波束宽度在方向图中通常有2个以上的瓣，将其中最大的瓣称为主瓣的主瓣的一半的功率点间的夹角与天线方向图的瓣宽度相同称为半功率

8、(角)说唱乐宽。 主瓣阀宽越窄，方向性越好，抗扰度越强。 工程中一般使用3dB的说唱乐宽度。方位的水平面方向图、120 (eg )、峰值、- 10dB点、- 10dB点、10dB波束宽度、60 (eg )、峰值、- 3dB点、-。 俯仰面即垂直面方向图、Page 37、波束宽度、天线是能量集中的装置，向某个方向放射的增强意味着向其他方向放射的衰减。 通常，通过缩小水平面的瓣幅，可以提高某个方向的辐射强度，提高天线增益。 当天线增益恒定时，天线的水平波束宽度与垂直波束宽度成反比，其关系可表示为： Ga为天线增益，单位： dBi垂直波束宽度，单位：角度水平波束宽度，单位：角度。 由于设定校正和制造

9、过程中的不同，Page 38、例如波束宽度、增益11dBi、水平波束宽度360的垂直波束宽度、例如全向天线、增益11dBi、水平360的垂直波束宽度往往比上述校正计算结果小。 两者的差越小，表示天线设定修正越好。如果Page 39、波束宽度、天线增益和波束宽度之间的关系、Page 40、天线下斜率、机械下斜率、Page 41和ZA是天线的输入阻抗，而Z0是天线的标称特性阻抗，则天线的反射系数为。 也可以用回波损耗表示通讯端口的一致性特性。 在VSWR=1.5:1的情况下为R.L.=13.98dB。天线驻波比、9.5 W、80 ohms、50 ohms、前向： 10W、后向： 0.5W、Page

10、 42、天线互调的原因：磁性物质的连接部位存在不紧密的材料的金属接触；常见的影响是比较大的互调：三阶互调、Page 42 内容介绍，第三章天线主要指标1.1天线电气指标1.2天线机械指标，Page 44，天线主要机械指标，天线输入接口天线尺寸天线重量风负荷工作温度大气湿度要求雷防护三防能力， Page 45第一章天线原理第二章天线分类第三章天线主要指标第四章天线选择原则第五章天线新技术、Page 46、内容介绍、第四章天线选择原则、4.5山区4.6近海4.7隧道4.8室内、4.1城区4.2城郊乡4.3农村4.4道路、Page 46、 4.4应用环境特点：局址分布密集，单基站收发台展望范围小，要

11、求尽量减少跨区展望范围，减少导频污染，提高网络质量和容量。 天线选择原则：工作频率： 1710 2170 MHz偏振方式： 452偏振水平波束宽度65增益： 15 dBi下降倾斜方式：预定径套6功率下降倾斜、或0 10可变功率下降倾斜0 15可变机械的下倾前后比： 25dB其他：上副阀抑制零点填充、page48、4.2天线选择原则应用环境特征：城郊乡的应用环境介于城市环境和农村环境之间，部分场所接近城市，基站收发台数量少，此时的展望和干扰作用控制应在天线选择时加以考虑。 一些地方接近农村地方，展望罩可能是重要因素。 因此，在天线选择方面，城乡天线选择原则可作为参考。 即使不使用如65或90个水

12、平波束宽度之类的具有预定径套功率下降斜率的天线并且采用预定径套功率下降斜率，预定径套功率下降斜率也相对较小。 page49，4.3天线选择原则农村，应用环境特征：基站收发台分布稀疏，话务量量小，展望要求广。 有些地方采用孤立的工作站，但复盖工作站是最引人注目的问题，在这种情况下，必须考虑选择与基站收发台周围复盖区域相匹配的天线。 天线选择原则：定向天线工作频率1710-2170 MHz /垂直极化波/90水平波束宽度/18 dBi增益/无预定径套下倾/零点填充全向天线工作频率1710-2170 MHz /垂直极化波/11 dBi增益/无预定径套下倾/零点填充， 由于page道路的了望台以带状的

13、了望台为主，所以即使在多采用2扇区站或“8”字形全方位站的乡镇穿过的风景线地区，也可以采用三扇区或心形全方位站。 天线选择原则：定向天线工作频率1710 2170 MHz /垂直极化/30水平波束宽度/21 dBi增益/未预定径套下倾/零点填充。 “8”字形天线工作频率1710 2170 MHz /垂直极化/双向70水平波束宽度/14 dBi增益/未预定径套下倾/零点填充。 心形天线的工作频率1710 2170 MHz /垂直极化波/210水平波束宽度/12 dBi增益/未预定径套的下行倾斜/零点填充。page 51，4.5天线选择原则高地区，应用环境特征：偏僻的丘陵高地区山体悬崖严重，电波传

14、播衰退大，展望难度大。 盆地型山区建设站、高山上建设站、半山腰建设站、普通山区建设站等情况较为常见。天线选择原则：定向天线工作频率1710 2170 MHz /垂直极化/90水平波束宽度/15 dBi增益/预定径套电流下倾斜/零点填充。 全向天线工作频率1710 2170 MHz /垂直极化波/11 dBi增益/预定径套电流下倾斜/零点填充。 page 52，4.6天线选择原则近海，应用环境特征：话务量量少，前景广阔，无线传播环境好。 展望近海海面时，展望距离主要受地球球面曲率、无线传播衰减的限制。 考虑到地球球面曲率的影响，复盖海面的基站收发台天线架设在超过100m的高度。 天线选择原则：定

15、向天线工作频率1710 2170 MHz /垂直极化/30水平波束宽度/21 dBi增益/未预定径套下倾/零点填充。 page 53，4.7天线选择原则隧道，应用环境特征：话务量量不大，几乎没有干扰作用控制问题，主要是天线的选择和安装问题。 天线选择原则：小于2km :建议将10-12dBi的八木/对数周期/平板天线设置在隧道口内侧，观察2km以下的公路隧道。2km以上：建议用泄漏电缆等解决。page 54，4.8天线选择原则室内，应用环境特征：为了解决室内的遮光罩问题，通常建设室内分布系统，并将基站收发台信号通过有线网络直接引入室内各区域，并通过各室内天线完成信号的收发，消除室内遮光罩的死角，使室内用户获得良好的上网体验天线选择原则：全向天线工作频率800 2500 MHz /垂直极化波/360水平波束宽度、90垂直波束宽度/2dBi增益。 平板定向天线的工作频率为800 2500 MHz /垂直极化波/90水平波束宽度、60垂直波束宽度/7dBi增益。 对数周期天线工作频率800 2500 MHz /垂直极化波/55水平波束宽度、50垂直波束宽度/11.5dBi增益、Page 55、