基站天线的设置技术

基站天线的设置技术
摘要：在移动通信中，天线的作用是将基站的射频信号有效地发射到规定的覆
盖区域，使服务区域有效覆盖而不干扰其他的区域。

论述移动通信中基站天线设
置的几个重点技术，并分析实际应用中天线设置的数据选取。

关键词：下倾角；方向角；分级；隔离
中图分类号：TN828 文献标志码：A 文章编号：1000-8772（2009）18-
0122-02
一、下倾角设置
（一）考虑干扰抑制时的下倾角
在基站天线半功率角范围内，天线增益下降缓慢，超过半功率角后，天线增
益（尤其是上波瓣）衰减很快。

因此从控制干扰的角度考虑，可认为半功率角的
延长线到地面的交点为该基站的实际覆盖边缘。

在基站周围环境理想情况下，下
倾角可按以下公式计算：
θ＝actan（H/R）+β/2
θ为天线的下倾角，H为天线有效高度，β为天线的垂直半功率角。

R为该小
区最远的覆盖距离，即覆盖长径R。

在理想情况下R＝2D/3。

实际上天线的辐射方向图不可能完全适配三叶草型
蜂窝结构。

水平半功率角为60度左右的天线与之比较接近，而水平半功率角为
90度的天线则相差较大。

因此对于使用水平半功率角为90度天线的基站，取
R=D/2，D为站间距离。

（二）考虑加强覆盖时的下倾角
在基站分布较稀疏的地区，天线下倾角设定无需考虑垂直半功率角等因素的
影响。

为保证覆盖区边缘有足够强的信号，可认为天线主瓣方向延长线到地面的
交点为该基站的实际覆盖边缘。

在基站周围环境理想情况下，下倾角可按以下公
式计算：
θ＝actan（H/R）
二、天线方向角的设置
理想状况下，即在各基站均匀分布、不考虑地形地物等因素、各基站均为定
向站的情况下，基站各扇区之间的夹角应均为120度，如此可以达到蜂窝网络的
最小干扰。

但实际上由于基站分布极不规则，同时地形地物错综复杂，各基站的
方向角可以根据实际情况确定。

为了减少混乱的方向角带来的网络干扰的不确定性，应尽量保证各扇区间天线的夹角为120度，最低要求不能小于90度。

三、天线挂高的设置
基站天线的有效挂高对覆盖和干扰的影响是显而易见的。

随着网络规模、组
网方式、话务量密度、基站密度的不同，天线的有效挂高也随之变化。

一般而言，在不采用分层网的情况下，同一基站密度区域内各基站天线有效挂高应该大致相等；基站越密，天线有效挂高应该越低。

四、天线的分集距离
分集技术是从独立的多径衰落信道上传输的几个信号中获取信号的方法，其
目的是克服衰落的影响。

分集的形式有两种：“微观分集”和“宏观分集”。

微观分集指接收两个或两个以上
的非相关瑞利衰落信号，且这些信号所遭受的慢衰落相同。

RAKE接收、基站单极化天线使用的空间分集、基站双极化使用的极化分集都属于微观分集。

宏观分集是利用两个或两个以上的不同基站或扇区的天线接收经独立衰落路径的两个或多个慢衰落对数信号。

从某种意义上讲，CDMA系统的软切换过程属于宏观分集。

宏观分集一般存在于CDMA网基站的扇区服务交叠区内。

由于采用垂直分集需要的距离为达到相同效果时水平分集距离的5~6倍，因此一般采用水平分集的方式。

基站天线之间的水平分集距离如前所述，在频率为850MHz时应满足d≥h /11。

五、天线的隔离距离
由于频段接近，CDMA天线之间的隔离距离可以参考GSM900天线之间的隔离距离。

参考文献：
[1] 张传福.CDMA移动通信网络规划设计与优化[M].北京：人民邮电出版社，2006.
[2] 杜庆波.3G技术与基站工程[M].北京：人民邮电出版社，2008.
（责任编辑：陈伟）。