21 -智能天线权值

智能天线权值第一部分智能天线广播波束权值相关知识第一章引言1.1 智能天线的基本功能智能天线是N列取向相同的天线按照一定方式排列和激励，利用波的干涉原理形成预定波束的阵列结构天线。

智能天线可以通过阵元信号的加权幅度和相位来改变阵列的方向图形，即自适应或以预制方式控制波束宽度、指向和零点位置，使波束指向期望的方向，实现对移动用户的波束跟踪，并自动地抑制干扰方向的副瓣电平。

1.2 智能天线与GSM天线的区别1.2.1 结构组成区别智能天线由两个或以上天线阵列组成，而GSM系统天线只由一个天线阵列构成。

8列单极化智能天线GSM单极化天线8通道双极化智能天线GSM双极化天线1.2.2 功能区别智能天线可以通过改变对各天线阵列的激励（即权值）形成预定波束。

而GSM天线只有一个阵列，其波束在设计时已确定，出厂后不可改变。

在进行小区覆盖宽度调整时，GSM天线只能更换，TD-SCDMA智能天线可以通过软件改变预定波束的宽度(特指广播波束)，灵活的调整覆盖范围。

第二章智能天线的分类2.1 全向天线在360°任意方位上均可进行波束扫描的智能天线阵列。

2.2 定向单极化天线特指采用单极化辐射单元，组成定向阵列，可以在特定方向内进行波束扫描的天线阵列。

2.3 定向双极化天线特指采用双极化辐射单元，组成定向阵列，可以在特定方向内进行波束扫描的天线阵列。

第三章相关基本概念3.1 单元波束、广播波束、业务波束单元波束定义为：智能天线单一阵列的接收或者发射的水平面辐射方向图。

即，智能天线阵列中任意馈电端口在其它所有端口都接负载时发射或接收到的辐射方向图。

广播波束定义为：对智能天线阵列施加特定的幅度和相位激励所形成的全向覆盖或扇区覆盖的辐射方向图。

业务波束定义为：对智能天线阵列施加特定的幅度和相位激励所形成的在工作角域内具有任意波束指向扫描以及具有高增益窄波束的方向图。

3.2 波束宽度波束宽度指波束的主瓣中功率电平下降一半（3dB）的角度范围。

如下图所示：横坐标是角度值，纵坐标-3dB处的虚线与波束图相交叉的两个点之间的角度约为65度。

3.3 波束权值a）什么是权值，什么是TD广播波束权值：权值是天线各端口所施加的特定激励信号的量化表示方法，天线端口施加特定激励的目的是为了得到具有特定覆盖效果的方向图。

权值可以表示为幅度/相位方式，幅度一般用归一化的电压值|Ui|或电流值|Ii|表示（也可以用归一化功率表示，注意，功率表示与电压电流表示方式的关系为平方、开方），相位用角度表示。

在将权值导入某些厂家的OMC前可能需要将其转化为其他格式。

TD广播权值是为得到满足特定小区广播信道覆盖的方向图而对各天线端口施加的激励信号。

一般所提到的权值均指“TD广播波束权值”。

b）不同厂家天线广播波束权值不同：各厂家天线的单元列方向图因天线内部具体实现结构的不同而存在差异。

而广播波束是在权值作用下各单元列方向图的矢量叠加，各厂家单元方向图不同，导致各厂家权值可能存在差异。

一般来说权值不能通用，但是也存在将A厂家的权值赋在B厂家的天线上仍可以勉强工作的情况。

c）不同类型天线广播波束权值不同，特别是单极化双极化完全不同：单极化天线权值一般呈轴对称分布，即，端口1与端口8相同或近似、端口2与端口7相同或近似、端口3与端口5相同或近似、端口4与端口6相同或近似。

典型的单极化权值如下（仅为示意，不做实际应用）：双极化天线8个端口如果分成前后2组，每组4个，则前4个端口与后4个端口的权值完全相同（非轴对称）。

典型的双极化权值如下（仅为示意，不做实际应用）由此可见，一旦将双极化天线的权值用在单极化上或者反之，会对覆盖带来极不利的影响（在手册第一部分最后将有图例说明）。

d）给同一面天线不同的广播波束权值激励，可以得到不同宽度的广播波束：这是智能天线的应用优势，可以不改变硬件，完全使用软件方法实现波束的动态调整。

e）对于同一面天线同一个广播波束宽度可能存在若干组不同的广播波束权值：这些权值都能够实现对特定宽度（如65度）的广播波束进行赋形（具体形状可能略有不同），这些组权值可能都是正确的，但只有一组是最优的。

一般认为绝对最优的权值是不能得到的。

第四章广播波束权值与广播波束赋形的关系举例4.1 同一面智能天线加以不同权值激励得到不同宽度广播波束赋形举例以双极化天线为例：4.2.1 30°广播波束的权值与方向图极化类型广播波束宽度权值端口1 端口2 端口3 端口4 端口5 端口6 端口7 端口8双极化30 度幅度∣Ii∣0.53 1 1 0.53 0.53 1 1 0.53 相位-45 0 0 -45 -45 0 0 -45方向图4.2.2 65°广播波束的权值与方向图极化类型广播波束宽度权值端口1 端口2 端口3 端口4 端口5 端口6 端口7 端口8双极化65 度幅度∣Ii∣0.53 1 1 0.53 0.53 1 1 0.53 相位-100 0 0 -100 -100 0 0 -100方向图4.2.3 90°广播波束的权值与方向图极化类型广播波束宽度权值端口1 端口2 端口3 端口4 端口5 端口6 端口7 端口8双极化90 度幅度∣Ii∣0.53 1 1 0.53 0.53 1 1 0.53 相位-120 0 0 -120 -120 0 0 -120方向图4.2.4 其他宽度广播波束举例极化类型广播波束宽度权值端口1 端口2 端口3 端口4 端口5 端口6 端口7 端口8双极化45 度幅度∣Ii∣0.45 1 1 0.45 0.45 1 1 0.45 相位-85 0 0 -85 -85 0 0 -85方向图4.2 错误的广播波束权值应用举例单极化误用双极化系数双极化误用单极化系数第二部分智能天线广播波束权值操作手册1.1 基本原理波束权值的操作过程主要是建立数据库并进行索引、调用的过程。

主要分为两大过程：1. 建立天线权值数据库；2. 输入天线权值索引，系统会根据输入索引调用数据库中相应的天线权值并使之生效。

数据库调用示意图如下：1.3基本概念1.3.1 CellBeam实例CellBeam实例是指数据库中的一组描述小区波束形状的权值数据。

1.3.2 CellBeam实例的脚本CellBeam实例的脚本是指包含一组命令的文件,可以直接拷贝到工具台来执行,可以省去手动输入命令的麻烦。

一般会随版本发布推荐的脚本文件，示意文件如下：CellBeamCfgRecov.txt1.3.3 基本命令1、查询命令：LST CELLBEAM2、添加命令：ADD CELLBEAM: ANTENNAVENDOR=TongYu,BEAMWIDTH=65Degrees, PREBF6COEFF="324324545234534",PREBF8COEFF="34534253245", FreqBand=BandF, SABeamDirection=0Degrees, TimeStamp=2010&07&19&21&00&02;这里的几个英文单词分别是CELLBEAM：小区波束ANTENNAVENDOR：天线厂家BEAMWIDTH：波束宽度（30/65/90/120度、等）FreqBand：频段；3、修改命令：MOD CELLBEAM4、删除命令：RMV CELLBEAM:1.3.4 天线权值索引天线权值索引由以下几个参数决定：➢天线厂商（京信、通宇等）➢天线类型（单极化、双极化等）➢小区形状（后改名为“波束宽度”）（30度、65度、90度等）1.3.5 天线权值属性CellBeam下的各个属性参数表示天线在不同的PATH工作状态下的天线权值。

具体每个属性的含义可以参考下面的表格，如下图中的ssaBch8DualDefault 表示8通道双极化天线在8个PATH全部工作正常时的权值系数；ssaBch8Default 表示8通道单极化线阵天线在8个PATH全部工作正常时的权值系数。

其中的PATH0对应的是前面提到的通道1，后面的对应关系依次类推。

说明：天线编号从1开始，8天线序号分别为1～8，对应RRU的PATH编号为0～7。

天线权值属性定义：第一章准备权值数据3.1 手工计算方法天线厂家会给出权值手册，每个权值对应一个波束赋形，如下：天线厂家提供的原始数据：上面的这组权值转化后的16进制数据为B35E 2623 0FB8 44C1 44C1 0FB8 2623 B35E，其中每四个16进制数为一组，对应一个天线端口的权值，前两位表示对应天线端口的幅度值，后两位表示对应天线端口的相位值。

第一个端口的权值手工转换方法如下：幅度*cos(相位)/0.008+125=179(十进制)，转换成两位十六进制为B3;幅度*sin(相位)/0.008+125=94（十进制），转换成两位十六进制为5E；后面的7个端口的转化方法同上。

8组都转化后就为B35E 2623 0FB8 44C1 44C1 0FB8 2623 B35E这就是需要输入到数据库的一个32位天线权值16进制数据。

然后按照“权值修改方法”输入到LMT-B中相应数据栏。

3.2 利用工具将幅度相位原始数据自动转换为16进制数据步骤一：将天线厂家提供的原始数据输出到工具的表格中，如天线厂家提步骤二：工具中相应的单元格会自动转换为16进制数，转换后的数据为如下所示的32位16进制数：B35E26230FB844C144C10FB82623B35E步骤三：按照下面章节的“权值库修改方法”输入到LMT－B中相应权值数据栏。

如要修改的是京信8通道双极化天线65度的权值为：E17D008600844C7EE17D008600844C7E，则在下面的框中选择“京信”，“65度”；找到8通道双极化天线对应的英文“ssaBch8DualDefault ”并输入相应值，如下图：MOD CELLBEAM: ANTENNAVENDOR=COMBA, BEAMWIDTH=65Degrees,SSABCH8DUALDEFAULTWV="E17D008600844C7EE17D008600844C7E", FreqBand=BandF, SABeamDirection=0Degrees;工具和使用说明见附件：鼎桥天线权值的转换工具.xls注：如果打开后发现，转换出的不是16进制数，而是英文字母，则可能是EXL工具没有添加上相应公式的库。

按照菜单TOOLS－>加载宏，会出现下图，将选项框中都打上对号即可。

3.3 利用工具将16进制数据自动转换为幅度相位值将16进制数据串输出到工具的表格中，工具会自动反转换为各个通道的幅度相位值。