(完整word版)移动通信天馈系统
移动通信网络规划：天馈系统的组成
天馈系统组成
天馈系统组成----天线
天馈系统组成----馈线
天馈系统组成----跳线
天馈系统组成----合路器、电桥
天馈系统组成----塔放（TMA)
天馈系统组成----防雷保护器(避雷器)
天馈系统组成----其他配件
馈线固定夹
馈线密封窗
走线架
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天馈系统的组成
天馈系统概况
➢ 基站天馈系统分为天线和馈线系统。
• 天线本身性能直接影响整个天馈系统性能并起着决定性作用； • 馈线系统在安装时匹配好坏，直接影响天线性能的发挥。
➢ 功能：
• 对来自发信机的射频信号进行传输、发射，建立基站到移动台的下行链路； • 对来自移动台的上行信号进行接收、传输，建立移动台到基站的上行链路。
天馈系统方案
天馈系统方案1. 引言天馈系统是电信运营商用于将信号从室外天线传送到室内设备的关键系统之一。
它在移动通信、广播电视、卫星通信等领域扮演着重要角色。
本文将介绍天馈系统的概述，其组成部分以及不同组件的功能和特点。
2. 天馈系统概述天馈系统是指由天线、馈线、分配器等组成的一个集中的传输系统，用于把无线电频率的电磁波从室外传送到室内设备。
它是无线通信的重要组成部分，起到信号传输、增强和补偿的作用。
3. 天馈系统组成部分天馈系统主要由以下几个组成部分构成：3.1 天线天线是天馈系统中最重要的组件之一，负责接收和发送电磁波信号。
根据不同的应用场景，可选择不同类型的天线，包括定向天线、全向天线等。
天线的选择要考虑到信号的频率范围、增益、方向性等因素。
3.2 馈线馈线是将天线接收到的信号传输到室内设备的媒介。
常用的馈线类型有同轴电缆、平行线等。
馈线的选择要考虑到信号损耗、阻抗匹配和可靠性等因素。
3.3 分配器分配器是将馈线的信号分配到不同的室内设备的组件。
它可以根据需要分配信号的数量和功率要求选择不同类型的分配器，如功率分配器、信号分配器等。
3.4 放大器放大器是用来增强天馈系统中的信号强度的设备。
它可以根据馈线的损耗和传输距离的要求选择不同功率和增益的放大器。
3.5 过滤器过滤器是用来滤掉不需要的频率信号的设备。
在天馈系统中，过滤器可以用来滤掉干扰信号，以保证通信信号的质量和可靠性。
3.6 连接器连接器是用来连接天线、馈线和设备之间的接口。
它要具备良好的防水、耐腐蚀和可靠的连接特性。
4. 天馈系统的功能和特点天馈系统的主要功能包括信号传输、增强和补偿。
它具有以下特点：•低损耗：天馈系统中的馈线采用低损耗的材料，以降低信号传输过程中的能量损耗。
•高增益：通过选择合适的天线和放大器，天馈系统可以增强信号的强度，提高通信的覆盖范围和质量。
•阻抗匹配：为了提高信号的传输效率，天馈系统中的各个组件要保持良好的阻抗匹配。
移动通信天馈系统
移动通信天馈系统1·引言1·1 编写目的本文档旨在提供有关移动通信天馈系统的详细信息，包括其定义、组成部分、功能、操作指南以及维护要求等内容，以便相关人员能够了解和使用该系统。
1·2 目标受众本文档适用于移动通信领域的专业人员、系统工程师、网络工程师以及与移动通信天馈系统相关的技术人员。
2·概述2·1 定义移动通信天馈系统是一种通过天线和馈线系统提供信号传输的通信系统。
它通常由天线、馈线、分配器、滤波器、放大器等组件组成，并与基站设备相连。
2·2 组成部分移动通信天馈系统由以下主要组成部分构成：●天线：负责将电信号转换为无线电信号，并将接收到的无线电信号转换为电信号。
它是系统与外界通信的接口。
●馈线：负责将基站设备发送的射频信号传输给天线，同时将从天线接收到的射频信号传输给基站设备。
●分配器：用于将信号分配给不同的天线。
●滤波器：用于对信号进行滤波，去除干扰信号。
●放大器：负责放大信号，以提高信号传输的质量和距离。
2·3 功能移动通信天馈系统具有以下主要功能：●实现基站设备与用户设备之间的信号传输。
●提供无线覆盖，以保证用户在通信过程中的信号稳定性和质量。
●支持多用户同时进行通信。
●支持不同频段和协议的通信需求。
●提供通信网络的容量和覆盖扩展能力。
3·系统设计和安装3·1 天线选择与布局3·1·1 天线类型选择3·1·2 天线布局要求3·2 馈线设计和安装3·2·1 馈线类型选择3·2·2 馈线布局要求3·2·3 馈线安装和连接3·3 分配器和滤波器设计和安装3·3·1 分配器类型选择3·3·2 分配器布局要求3·3·3 滤波器类型选择3·3·4 滤波器布局要求3·4 放大器选择与配置3·4·1 放大器类型选择3·4·2 放大器配置要求4·系统操作和维护4·1 系统启动与关闭4·1·1 系统启动步骤4·1·2 系统关闭步骤4·2 故障排查与维修4·2·1 常见故障类型4·2·2 故障排查步骤4·2·3 维修要求和注意事项4·3 系统性能监测与优化4·3·1 性能监测指标4·3·2 优化方法和措施5·附件本文档附带以下附件：●移动通信天馈系统设计示意图●移动通信天馈系统安装手册●移动通信天馈系统维护手册6·法律名词及注释●移动通信：指在移动终端之间进行语音、视频、数据等通信的技术和系统。
移动通信天馈系统
移动通信天馈系统第一节 天线的基本概念一、电磁辐射与电波传播电磁辐射的机理源自麦克斯韦方程。
英国科学家麦克斯韦(James Clerk Maxwell)总结了法拉第、安培、高斯、库仑等前人的工作，创立了电磁理论学说，这一学说以他于1864年在英国皇家学会上宣读的论文《电磁场的动力学理论》为标志。
麦克斯韦通过（3-1）式的方程组预言了电磁波的存在：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=⋅∇-=⋅∇-∂∂+=⨯∇-∂∂-=⨯∇)13(0),()13(),(),()13(),(),(),()13(),(),(d t r B c t r t r D b t r D t t r J t r H a t r B t t r E ρ在麦克斯韦方程组中，（3-1a ）称为法拉第电磁感应定律，它表示变化的磁场可以产生电场；（3-1b ）称为全电流安培环路定律，它表示传导电流和位移电流(也即变化的电场)都可以产生磁场；（3-1c ）称为电场高斯定理，它表示电荷可以产生电场；（3-1d ）称为磁场高斯定理，它表示磁场是无散场。
22年之后，1886年德国科学家赫兹(Heinrich Hertz)完成了著名的电磁波辐射实验，证明了麦克斯韦的电磁理论学说以及电磁波存在的预言。
此后，一般认为大约是在1892~1897年之间，意大利的马可尼(Guglielmo Marconi)、俄国的波波夫(Alexander Popov)分别实现了无线电远距离传播，并很快投入商业使用。
根据麦克斯韦方程，如果导电体上有随时间变化的电流，就会有电磁辐射的产生。
研究电磁波的辐射，具有双重含义：一方面，电磁辐射是有害的，导电系统的电磁辐射场会对系统本身或者其它系统形成干扰，因此在系统设计时，需要进行合理的考虑，使系统的电磁辐射及防护达到规定的指标，达到规定的电磁环境的要求，以使系统中各电路之间以及各电子系统之间互不干扰地正常工作，这一研究范围称为电磁兼容；另一方面，电磁辐射是有益的，可以被有效的利用，利用电磁辐射源与场的关系，合理地设计辐射体——天线，使电磁能量能够携带有用的信息，有效地辐射到指定的空间区域，实现无线电通信等用途。
移动通信基站天馈线系统技术培训教材下册共148页文档
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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
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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
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原理 及安装维护技术
山西晋通通信线塔维护有限责任公司
17.10.2019
1
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WCDMA NodeB，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，
两端都是DIN型阳头
-0.7dB
两端都是DIN型阳头
-6.4dB/100m
两端都是DIN型阴头
-5.0dB/100m
两端都是DIN型阴头
-0.1dB
接天线端是DIN型阳头
接NodeB端是DIN型阴头
下行：-0.5dB
两端都是DIN型阴头
上行(不加电)：-1.5dB
上行(加电)：12.0dB
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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＝2.82 dB。
移动通信天馈系统原理
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移动通信天馈系统原理
小结
l 本章介绍了无线电波和超短波的基本知识，其中主要包 括的内容有：无线电波的概念、无线电波的极化、天线 的概念、天线的极化、圆极化波、极化损失、极化隔离、 超短波和微波的视距传播、电波的多径传播、电波的绕 射传播等方面的内容。
l 通过对本章的学习，应该对无线电波和超短波的特性有 一定的了解，掌握这部分和天线相关的知识。同时，通 过课后习题的学习，可以对这部分的知识加以巩固。
位为米。由上述关系式不难看出，同一频率的无线电波
在不同的媒质中传播时，速度是不同的，因此波长也不
一样。
•波长
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移动通信天馈系统原理
第一章 无线电波和超短波的基本知识
１.２ 无线电波的极化 无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律而
变化的，这种现象称为无线电波的极化。
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移动通信天馈系统原理
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2020/11/24
移动通信天馈系统原理
引入
移动通信是当今通信领域内最为活跃、发展最为迅 速的领域之一，天线是用户终端与基站控制设备间 通信的桥梁，广泛应用于移动通信和无线接入通信 系统中,它的迅猛发展产生了巨大的推动力，推动 了天线概念的变革和技术的创新。能否对移动通信 中天线方面的知识有深入的了解、全面掌握天线相 关的知识，无论是对产品的安装和维护、网络规划 工作的顺利开展，都有着十分重要的意义。
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移动通信天馈系统原理
第一章 无线电波和超短波的基本知识
直视距离和发射天线以及接收天线的 高度有关系，并受到地球曲率半径的影响。 由简单的几何关系式可知
AB＝3.57( HT 1/2 +HR 1/2 )(公里)
天馈系统介绍
V/H (Vertical/Horizontal)
Slant (+/- 45°) °
中兴通讯学院
<本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传>
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极化方式 (Polarization)
垂直线极化（Linear,vertical） ±45 °双线极化（dual linear ±45 ° slant）
极化分集
极化分集：每个载频的每个扇区使用一个45°双极化天线 就可以完成分集接收。 两个相互垂直的45°极化是正交极化，有较好的分集接收 能力。
中兴通讯学院
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7
提 纲
基站天馈结构 天线分集方式 天线电性能参数 天线机械参数 基站天线发展趋势
中兴通讯学院
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CDMA-BSS网规网优客户A级培训授课手册
CDMA天馈系统介绍
中兴通讯学院
CDMA-BSS团队
中兴通讯学院
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jumper
BaseStation Transmitter (20 watts)
-0.5dB
Convert to dBm 10Log(20) + 30 = +43 dBm
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24
方向图（Pattern）
回波损耗： 回波损耗：
它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。回波损耗的值在0dB 到 无穷大之间，回波损耗越小表示匹配越差，回波损耗越大表示匹配越好。 0表示全反射，无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中，一般要求回波 损耗大于14dB。
移动通信基站天馈系统(天线)问题整治综合解决方案
移动通信基站天馈系统(天线)问题综合解决方案移动通信基站天馈系统(天线)问题整治综合解决方案1.序言：基站天馈系统作为收发系统的前端，其性能优劣直接决定了整机性能，并直接影响客户感知。
经过 10 年移动通信高速发展，现网有将近 150 万根基站天线在使用。
现阶段，基站天馈线系统主要存在两类问题：1）老旧的天馈线由于使用年限、恶劣的使用环境造成性能下降；2）由于制造商的成本压力造成天馈线指标、性能稳定性存在的隐患、故障率上升。
中国移动 2011 网络工作会议报告数据显示，“某省 7.5 万面天线，摸底后发现以“一般”和“差”设计方案占比 65%。
某省随机抽取了 55 根库存天线进行专业检测，总体性能指标合格率仅为 57%。
”针于现阶段的网络规模，天馈系统(天线)问题是当前影响网络质量和用户感知度的重要因素，当前有必要对天馈系统(天线)进行专项的排查和整治。
也就是在中国移动 2011 网络会议报告中明确提出，要在全国范围内开展天线整治“工兵行动”，11 年 9 月底之前完成天线排查，12 月底之前完成替换。
当前天线的新站入网验收和故障诊断，天线现场测试涉及到电性能检测的仅有 VSWR 这一项。
而这仅仅是天馈线系统众多性能参数中的一个。
传统天馈系统优化基于影响下行覆盖性能的参数调整，而对上行干扰排查和整治缺乏有效手段。
天线增益天馈系统驻波比天线倾角天线水平/垂直波束天线隔离度天馈系统反射互调天馈接收上行频谱天线是一个“哑”设备，一旦安装到基站现场，很难实现主动监控。
拉网式逐个基站排查，不仅费时费力，更重要的是天线性能检查只能断网状态下检测，面对巨大规模的用户，没有依据的断网方式是不能被接收的。
因此目前的问题是如何寻找有效的办法，在天馈系统(天线) 在网运行的前提下，通过网络数据分析，定性判断天线故障，再结合专用测量仪表，到基站现场确定并准确定位故障。
杭州紫光网络技术有限公司是国内最早研发互调仪的厂家，在提供高品质实验室和生产现场射频无源器件互调测量仪表同时，致力开发满足天馈现场应用的的互调测试仪(多功能综测杭州紫光网络技术有限公司1移动通信基站天馈系统(天线)问题综合解决方案仪)，在 2010 年在世界上最早推出商用的便携互调测试仪，也是目前世界上功能最全，体积最小的仪表。
第2章天馈系统
Ｖ为速度(m/s)；ｆ为频率(Hz)；λ为波长(m)
不同介质中传播速度不同、波长不同
常用的聚四氟乙烯型绝缘同轴射频电缆：
Ｖε≈Ｃ/1.44 ，λε≈λ/1.44
6
2.1.2 无线电波的极化
无线电波的极化
– 概念：无线电波在空间传播时，其电场方向
是按一定的规律而变化
–电波的极化方向：无线电波的电场方向
下，大大节省了每个小区的天线数量
– 一般GSM数字移动通信网的定向基站（三扇区）要
使用9根天线，每个扇形使用3根天线（空间分集，
一发两收），如果使用双极化天线，每个扇形只需
要1根天线
– 同时由于±45°为正交极化，两副天线之间的隔离
度满足互调对天线间隔离度的要求（≥30dB），因
此双极化天线之间的空间间隔仅需20～30cm；
般用尼龙白扎带捆扎）。
常用的7/8″卡子有两种：双联和三联。
双联卡子可固定两根馈线；三联卡子可固定三根馈
线
–馈线过窗器：穿过各类线缆，防止雨水、小动
天馈系统的结构和作用分析
天馈系统的结构和作用分析天馈系统是一种用于无线通信的重要设备，其作用是传输无线信号到接收天线或接收无线信号从传输天线。
本文将分析天馈系统的结构和作用。
天馈系统由多个组成部分组成，包括天线、馈线、连接器和无线设备。
天线是将无线信号转化为电磁波的装置，通常由金属制成。
馈线是将电磁波传输到天线或从天线接收电磁波的导线。
连接器用于连接馈线和无线设备，以确保信号传输的正常连接。
无线设备是指发送或接收无线信号的设备，如基站或无线终端。
1.信号传输：天馈系统的主要作用是将无线信号从发送设备传输到接收设备，实现通信。
在移动通信中，基站是发送信号的设备，而移动终端是接收信号的设备。
天馈系统通过传输馈线和天线之间的电磁波，实现信号的传输。
2.增强信号强度：天馈系统通过将电信号转化为电磁波，并通过天线辐射出去，可以增强信号的强度。
在无线通信中，信号的强度对于通信质量非常重要。
天馈系统可以根据实际需要选择合适的天线类型和位置，以最大化信号强度。
3.抑制干扰：天馈系统可以通过选择合适的天线类型和位置，以及使用合适的连接器和馈线，抑制来自其他无线设备的干扰信号。
这样可以提高通信的可靠性和稳定性。
4.传输距离：天馈系统可以通过选择合适的馈线和天线以及调整其参数，如天线方向和高度，可以实现不同传输距离的需求。
在通信网络中，例如移动通信网络中，基站之间的传输距离是非常重要的，而天馈系统可以满足不同距离需求。
5.适应环境：天馈系统需要在各种环境条件下工作，包括不同的气候和地形。
天馈系统的结构需要能够适应不同的环境条件，如抗风、防水和抗雷击等。
这样可以确保系统的长期稳定运行。
总结起来，天馈系统是无线通信中至关重要的设备，其结构包括天线、馈线、连接器和无线设备。
天馈系统的作用包括信号传输、增强信号强度、抑制干扰、传输距离和适应环境等。
通过合理的设计和配置，天馈系统可以实现高质量的无线通信。
天馈系统介绍
80 ohms
9.5 W
Return Loss： 10log(10/0.5) = 13dB
VSWR (Voltage Standing Wave Ratio)
回波损耗： 它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。回波损耗的值在 0dB 到 无穷大之间，回波损耗越小表示匹配越差，回波损 耗越大表示匹配越好。0表示全反射，无穷大表示完全匹配。
上下旁瓣抑制
对于基站天线，人们常常要求它 的垂直面（即俯仰面）方向图中， 主瓣上方第一旁瓣 尽可能弱一些。这就是所谓的上 旁瓣抑制 。基站的服务对象是地 面上的移动电话用户，指向天空 的辐射是毫无意义的。
UP SIDELOBE (dB)
DOWN SIDELOBE
(dB)
旁瓣抑制与零点补充
功率容量
Slant (+/- 45°)
把垂直极化和水平极化两种极化的天线组合在一起，或者， 把 +45° 极 化和 -45° 极化两种极化的天线组合在一起，就构成了一种新的天线--双极化天线。
极化方式与无线传播关系
Power Transfer Between Antenna A
and Antenna B
Severe Multipath Environment
基站天线三扇区覆盖
20、30的品种多用于狭长地带或高速公路的覆盖；65品种多用于 密集城市地区典型基站三扇区配置的覆盖，90品种多用于城镇郊区地 区典型基站三扇区配置的覆盖
垂直波瓣3dB宽度
垂直平面的半功率角（ 3dB宽度） 48°,33°,15°,8°等，定义 了天线垂直平面的波束宽度。垂直平面的半功率角越小，偏 离主波束方向时信号衰减越快，在越容易通过调整天线倾角 时，可以准确控制覆盖范围。
天馈系统介绍
移动通信天馈系统天馈系统是移动通信系统的重要组成部分，其性能优劣对整体移动通信质量的影响至关重要。
根据移动网运行质量统计结果分析,造成移动通信质量指标下降的主要原因来自天馈系统（约占一半以上），而在天馈系统中最为重要的指标就是匹配。
因此，我们在无线网络建设和日常维护中，必须高度重视对天馈系统性能的检查，减小天馈系统器件间不匹配对系统的影响，最大限度发挥天馈系统的性能。
一、基站天馈系统组成及匹配原理基站天馈系统分为天线和馈线系统。
天线本身性能直接影响整个天馈系统性能并起着决定性作用；馈线系统在安装时匹配好坏，直接影响天线性能的发挥。
1.基站天馈系统的组成图1是基站天馈系统示意图，其组成主要包括以下几部分：(1)天线，用于接收和发送无线信号，常见的有单极化天线、双极化天线和全向天线；(2)室外跳线，用于天线与7/8〞主馈线之间的连接，常用的跳线采用1/2″馈线，长度一般为3m(3)主馈线，目前用于移动基站的馈线主要有7/8″馈线、5/4″馈线、15/8″馈线；(4)接头密封件，用于室外跳线两端接头（与天线和主馈线相接）的密封，常用的材料有绝缘防水胶带（3M2228）和PVC绝缘胶带（3M33+）；(5)室内超柔跳线，用于主馈线（经避雷器）与基站主设备之间的连接，常用的跳线采用1/2〞超柔馈线，长度一般为2～3m；(6)其他配件，主要有接地装置（7/8〞馈线接地件）、7/8〞馈线卡子、走线架、馈线过窗器、防雷保护器（避雷器）、各种尼龙扎带等。
2.匹配原理所谓匹配就是馈线终端所接负载阻抗Ｚ等于馈线特性阻抗Ｚ。
匹配原理是在传输系统中的阻抗不连续处引入匹配设备，在原来的不连续的基础上而引入另一种不连续性，使它产生的反射波，正好与原来的反射波干涉抵消，从而达到阻抗匹配。
当使用的终端负载是天线时，如果天线振子较粗，输入阻抗随频率的变化就较小，容易和馈线保持匹配，这时振子的工作频率范围就较宽。
反之，则较窄。
在实际工作中，天线的输入阻抗还会受周围物体存在和杂散电容的影响。
天馈系统
2．天线的增益 ．
增益是用来表示天线集中辐射的程度。其在某一方向的定义是指在输入功率 相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的场强的平 方之比，即功率之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。 天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力，它是选择 基站天线最重要的参数之一。因为它决定蜂窝边缘的信号电平。增加增益 就可以在一确定方向上增大网络的覆盖范围，或者在确定范围内增大增益 余量。 可以这样来理解增益的物理含义------为在一定的距离上的某点处产生一定大小 的信号，如果用理想的无方向性点源作为发射天线，需要100W的输入功率，而用 增益为 G = 13 dB = 20 的某定向天线作为发射天线时，输入功率只需 100 / 20 = 5W 。换言之，某天线的增益，就其最大辐射方向上的辐射效果来说，与无方向性 的理想点源相比，把输入功率放大的倍数。
总之，一般20度、30度的水平波束多用于狭长地带或高速公路的覆盖；65度水平 波束多用于密集城市地区典型基站三扇区配置的覆盖（用得最多），90度水平波 束多用于城镇郊区典型基站三扇区配置的覆盖。
5 ．天线的工作频率范围 带宽 天线的工作频率范围(带宽 带宽)
在移动通信系统中是指在规定的驻波比下天线的工作频带宽度。具体 的说，就是当天线的输入驻波比≤1.5时，天线的工作带宽。
6．天线的输入阻抗 ．
天线和馈线的连接端，即馈电点两端感应的信号电压与信号电流之比， 称为天线的输入阻抗。输入阻抗有电阻分量和电抗分量。
7．天线的驻波比 ．
反射波幅度 反射系数Γ＝───── 入射波幅度
驻波波腹电压幅度最大值Ｖmax （1+Γ） 驻波系数Ｓ＝──────────────＝──── (3.2) 驻波波节电压辐度最小值Ｖmin （1-Γ）
移动基站天馈系统简介
2. 基于3dB电桥（Hybrid）的合路器，按结构可分为： 空气带状线、介质带状线、微带线。优点：功率 容量较大、重复性够高。
25 是
0.1～3GHz 20% 0 100
30～1000 否
0.1～3GHz 80% 0 100
10～100 否
0.1～3GHz
100%
0
系列2.3.4的
简化设计
100
1～100 否
应用方向
接收
发送/接收
发送/接收
发送/接收
2.4 合路器(Combiner)
用途：把多个载波合在一起传输的器件
分类：
≤1.6
≤1.8
≤1.8
≤0.6
≤0.6
≤0.6
≤0.6
≥18
70dB@909MHz 70dB@870MHz
≥18
≥ 18
70dB@835MHz 40dB@909MHz
40dB@880MHz 70dB@954MHz
0
≥18
70dB@880MHz 70dB@915MHz
20～50
典型合路器测试曲线
2.5 双工器(Duplexer)
接头
824－960MHz/1710-2170MHz 50Ω
≤1.3～1.5 13.5～18dBi
25～30dBi ≥25～28dBi
≥15dBi <-107dBm +45°/45°/垂直 65°/90°/120° 7°～14° ≥-18dB ≥-18dB 机械／固定电下倾／电调 50～500W 直流接地 7/16 DIN阴头
移动通信技术—— 天馈系统
1．方向图
天线方向图是描述天线发出无线电 波的强度与方向（角度）之间依赖关系 的图形。
图8-3 三维辐射方向图
2．增益（Gain）
电调天线：即指使用电子调整下倾角度 的移动天线。
双极化天线：是一种新型天线技术，组合 了+45°和−45°两副极化方向相互正交的 天线并同时工作在收发双工模式下，因此 其最突出的优点是节省单个定向基站的天 线数量。
吸顶天线：是移动通信系统天线的一种，主 要用于室内信号覆盖。
壁挂天线：室内壁挂天线应用场景类似于吸 顶天线，因此同样必须具有结构轻巧、外形 美观、安装方便等特点。
的天线来接收，水平极化波要用具有水 平极化特性的天线来接收。
8．波瓣宽度
天线方向图通常都有两个或多个瓣，其 中辐射强度最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称 为副瓣或旁瓣。
在主瓣最大辐射方向两侧，辐射强度降 低3dB（功率密度降低一半）的两点间的夹角 定义为波瓣宽度（又称波束宽度或主瓣宽度 或半功率角），如图8-5所示。
为了表征和测量天线中正向波与反射 波的情况，人们建立了“驻波比”这一概 念。
天线驻波比是表示天馈线与基站匹配 程度的指标。电压驻波比（VSWR）的值 在1到无穷大之间。
驻波比为1，表示完全匹配；驻波比 为无穷大表示全反射，完全失配。
一般要求天线的驻波比小于1.5，驻 波比是越小越好，但工程上没有必要追 求过小的驻波比。
两臂长度相等的振子叫作对称振子。
每臂长度为1/4波长、全长为二分之一 波长的振子，称半波对称振子，如图8-2所 示。
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一引言 (2)二基站天馈系统组成及匹配原理 (2)1 基站天馈系统的组成 (2)2.匹配原理 (3)三天馈系统不匹配对移动通信系统的影响 (4)1.不匹配对发射功率的影响 (4)2.不匹配对通信质量的影响 (4)3.不匹配对基站设备的影响 (4)四影响天馈线系统匹配的主要因素及解决方法 (4)1.影响天馈线系统匹配的主要因素 (4)2.解决天馈系统不匹配的方法 (5)3.现场检测天馈线系统方法 (5)4.测试案例 (6)移动通信天馈系统天馈系统是移动通信系统的重要组成部分，其性能优劣对整体移动通信质量的影响至关重要。
根据移动网运行质量统计结果分析,造成移动通信质量指标下降的主要原因来自天馈系统（约占一半以上），而在天馈系统中最为重要的指标就是匹配。
因此，我们在无线网络建设和日常维护中，必须高度重视对天馈系统性能的检查，减小天馈系统器件间不匹配对系统的影响，最大限度发挥天馈系统的性能。
一引言天馈系统是指天线向周围空间辐射电磁波。
电磁波由电场和磁场构成。
人们规定：电场的方向就是天线极化方向。
一般使用的天线为单极化的。
下图示出了两种基本的单极化的情况：垂直极化和水平极化。
天线对空间不同方向具有不同的辐射或接收能力，这就是天线的方向性。
衡量天线方向性通常使用方向图，在水平面上，辐射与接收无最大方向的天线称为全向天线，有一个或多个最大方向的天线称为定向天线。
全向天线由于其无方向性，所以多用在点对多点通信的中心台。
定向天线由于具有最大辐射或接收方向，因此能量集中，增益相对全向天线要高，适合于远距离点对点通信，同时由于具有方向性，抗干扰能力比较强。
天馈系统主要包括天线和馈线系统两大类。
二基站天馈系统组成及匹配原理基站天馈系统分为天线和馈线系统。
天线本身性能直接影响整个天馈系统性能并起着决定性作用；馈线系统在安装时匹配好坏，直接影响天线性能的发挥。
1 基站天馈系统的组成图1 是基站天馈系统示意图，其组成主要包括以下几部分：(1)天线，用于接收和发送无线信号，常见的有单极化天线、双极化天线和全向天线；(2)室外跳线，用于天线与7/8〞主馈线之间的连接，常用的跳线采用1/2馈线，长度一般为3m。
(3)主馈线，目前用于移动基站的馈线主要有7/8_馈线、5/4_馈线、15/8馈线；(4)接头密封件，用于室外跳线两端接头（与天线和主馈线相接）的密封，常用的材料有绝缘防水胶带（3M2228）和PVC 绝缘胶带（3M33+）；(5)室内超柔跳线，用于主馈线（经避雷器）与基站主设备之间的连接，常用的跳线采用1/2〞超柔馈线，长度一般为2～3m；(6)其他配件，主要有接地装置（7/8〞馈线接地件）、7/8〞馈线卡子、走线架、馈线过窗器、防雷保护器（避雷器）、各种尼龙扎带等。
2.匹配原理所谓匹配就是馈线终端所接负载阻抗Ｚ等于馈线特性阻抗Ｚ。
匹配原理是在传输系统中的阻抗不连续处引入匹配设备，在原来的不连续的基础上而引入另一种不连续性，使它产生的反射波，正好与原来的反射波干涉抵消，从而达到阻抗匹配。
当使用的终端负载是天线时，如果天线振子较粗，输入阻抗随频率的变化就较小，容易和馈线保持匹配，这时振子的工作频率范围就较宽。
反之，则较窄。
在实际工作中，天线的输入阻抗还会受周围物体存在和杂散电容的影响。
为了使馈线与天线严格匹配，在架设天线时还需要通过测量，适当地调整天线的结构，或加装匹配装置。
天馈系统匹配性能好坏一般用反射系数或驻波比的大小来衡量，通常采用驻波比。
终端负载阻抗和特性阻抗越接近，反射系数越小，驻波比越接近于１，匹配也就越好。
三天馈系统不匹配对移动通信系统的影响在移动通信系统中，天馈系统对系统的影响最为敏感和直接，而天馈系统匹配好坏对移动通信质量的影响尤其显著，概括起来主要有以下几个方面：1.不匹配对发射功率的影响当馈线和天线匹配时，高频能量全部被负载吸收，馈线上只有入射波，没有反射波。
馈线上传输的是行波，馈线上各处的电压幅度相等，馈线上任意一点的阻抗都等于它的特性阻抗。
而当天线和馈线不匹配时，也就是天线阻抗不等于馈线特性阻抗时，负载就不能全部将馈线上传输的高频能量吸收，而只能吸收部分能量。
入射波的一部分能量反射回来形成反射波。
其结果是降低了发射机的有效功率，缩小了单基站的有效覆盖面积。
2.不匹配对通信质量的影响天馈线系统不匹配会对基站覆盖、手机语音质量、无线数据速率产生一定影响，一般手机会出现接收电平低、回声、上网速度慢等现象。
3.不匹配对基站设备的影响天馈线系统不匹配对基站功放器件寿命影响比较大，馈线的回波电压过大加快基站功放器件老化，天馈线系统严重不匹配时会使功放器件烧毁。
四影响天馈线系统匹配的主要因素及解决方法1.影响天馈线系统匹配的主要因素我们知道天馈系统的匹配是由各个部件的矢量叠加和馈线衰减的有机结合，既有天馈器件自身的影响，也有器件安装组合工艺的影响。
根据实际工作经验，影响天馈线系统匹配因素主要有以下方面：(1)天线驻波。
天线驻波是出厂必须检测的一项天线电气性能指标，天线驻波高低直接影响天馈系统整体性能，以前天线出厂驻波比要求小于1.5,现在随着天线厂家技术水平不断提高，加上通信运营商对天线指标要求越来越高，天线出厂驻波比一般小于1.3。
(2)馈线驻波。
馈线质量好坏对驻波影响较大，一般7/8〞馈线损耗要求小于0.4dB/10m，驻波比小于1.1。
(3)跳线驻波。
跳线驻波比小于1.1。
1/2〞跳线的单次弯曲半径应_20cm；多次弯曲半径应_30cm；跳线与馈线的接头处应固定牢靠，防止晃动；跳线与天线、馈线的接头应连接可靠，密封良好；跳线应用扎带绑扎牢固，松紧适宜，严禁打硬折、死弯，以免损伤跳线。
(4)避雷器驻波。
避雷器的VSWR 应小于1.1 的行业标准。
室内避雷器安装时，避雷器要与跳线、馈线接口、阻抗匹配。
避雷器安装的方向不能弄反，如果机房有避雷器安装架时，必须要把避雷器固定在安装架上。
(5)7/8〞馈线头的制作，各部件的连接问题。
馈线头的制作非常关键，馈线头安装应严格按照规范来制作，制作馈线接头时，馈线的内芯不得留有任何遗留物。
接头必须紧固无松动、无划伤、无露铜、无变型。
一般在检查天馈系统时馈线头安装存在问题最多，严重影响天馈系统质量。
(6)7/8〞馈线的长度及布放工艺。
馈线的允许余量为3％，不宜过长，减小馈线带来的功率损耗。
馈线的单次弯曲半径应＞30cm，馈线多次弯曲半径＞45cm；馈线在布放、拐弯时，弯曲度应圆滑、无硬弯。
并避免接触到尖锐物体，防止划伤进水，造成故障；室外必须用黑扎带，室内必须用白扎带，绑扎时应整齐美观、工艺良好。
(7)测试时所用的仪表精度或测试方法、测试环境等。
在现场测试天馈系统时一般选用SiteMaster 仪器,测试时必须进行测试前仪表校准，避免产生测试误差。
为了保证仪表测试准确，应定期将仪表送到国家相关部门检测。
2.解决天馈系统不匹配的方法(1)把好天馈系统各器件质量关。
天线、馈线、各种接头、避雷器和跳线等部件质量存在问题，比如说避雷器以上部分VSWR 也为1.24，避雷器的VSWR1.1，那么天馈系统的驻波为1.36(不考虑之间的插入损耗)，如果选用的避雷器VSWR 为1.05，则整个天馈系统的驻波就下降为1.3。
(2)严格控制安装工艺。
做好各种接头；控制好连接接头的力量；馈线不打死弯、长度适中等在做馈线接头时，控制好连接接头的扭矩（一般扭矩为25～30N.m），最好选用扭矩扳手。
如果扭矩过大，会造成接头损伤，致使接头严重不匹配；如果扭矩过小，接头松动，会产生三阶交调干扰，影响通信质量。
(3)检测天馈系统各器件组合匹配。
一般在选用天馈线系统器件时，应做好安装前测试工作，首先进行各器件质量检测看其是否满足要求，其次进行各器件组合测试，看其匹配情况是否满足要求。
(4)加强对天馈系统的维护。
做好基站天馈系统日常维护工作对提高系统匹配至关重要。
天馈线系统在运行时受到外力和天气影响，天馈线某部件质量有可能变坏，增大整个系统不匹配程度。
为了提高天馈系统质量，我们应加强日常维护工作，尤其加强强风雨后的检测。
3.现场检测天馈线系统方法通常在进行基站天馈线系统安装和维护时，一般都以驻波比检测来衡量天馈线系统匹配的好坏，必要时也须辅以测量基站设备的机顶功率及天线端口的功率来判定。
考虑到现场检测的便捷性，主要应采用SiteMasterS311B 手持驻波比/回损故障定位测试仪，在没有该设备的情况下，才考虑使用矢量网络分析仪。
以SiteMaster 为例，这时主要应用它的两种测量模式：频域和距离域测量。
频域测量包括驻波比（VSWR）、回波损耗（RL）和馈线损耗（CL）测量。
驻波比（VSWR）、回波损耗（RL）是对天馈线好坏的量的描述，而馈线损耗（CL）是表示传输线在某频点的插入损耗。
距离域测量通常称为（DTF）故障定位。
它可以有回波损耗（RL）和驻波比（VSWR）两种表示形式。
两者都可用来找出故障点。
但馈线损耗（CL）不会出现在距离域。
通常在基站现场，对天馈线系统一般有以下几种测试：(1)对新架设的基站，一般情况下，仅对天线+馈线的综合驻波比进行测量，这时无论是采用SiteMaster 或采用矢量网络分析仪都是比较简单的；(2)已经运行了一段时间的基站或开通后发现系统工作异常的基站，需要对天馈线系统可能存在的故障进行诊断，此时不仅要测量天线+馈线的综合驻波比，而且需要对天馈线系统进行可能的故障诊断。
这时就需要启动SiteMaster 的距离域或矢量网络分析仪的时域测量；必须指出的是，在使用SiteMaster 时，一定要知道，馈线损耗（CL）的测量不能在距离域进行。
而必须在频域测量模式下进行。
否则就会产生错误。
4.测试案例下面以一个基站天馈系统的检测为例。
图3 是天线输出端口的驻波比。
通过检测天线本身驻波比的电气性能指标，看其测试结果是否满足要求。
（注意：在SiteMaster 校准时，将7/8〞转接头校准进去）图3天线输出端口的驻波比图4：是馈线输入端口的驻波比。
通过该项测试，可以检测到天馈线系统驻波比，结合天线本身驻波比和馈线长度，看其天馈线系统驻波比测试值是否符合要求。
图-4。