基站天线基本知识及网络应用_MOBI公司
移动通信基站天线基础知识
移动通信基站天线基础知识移动通信基站天线基础知识1. 天线的作用天线是基站中的关键元件，它起到了接收和发送无线信号的作用。
天线将无线信号转化为电信号，并将电信号转发到通信系统的其他部分。
2. 天线类型根据不同的应用需求和技术标准，移动通信基站天线可分为几种不同的类型。
2.1 基站天线基站天线是用来收发无线电信号的设备。
它们安装在基站上方，并通过天线馈线与其他设备连接。
基站天线可以分为定向天线和非定向天线。
定向天线：定向天线主要用于指定方向上的通信，其发射和接收角度相对较窄。
这种类型的天线在无线通信覆盖面积较小的场景中应用较多。
非定向天线：非定向天线主要用于覆盖较大面积的通信。
它们具有较大的发射和接收角度。
2.2 室内天线室内天线主要用于室内无线覆盖。
与基站天线不同，室内天线更小、更灵活，并且安装在建筑物内部。
它们可以提供室内覆盖，从而增强无线信号的传输质量。
2.3 手持设备天线手持设备天线是安装在移动设备上的一种小型天线。
它们通常用于方式、平板电脑等移动设备中。
手持设备天线能够接收和发送信号，使移动设备能够进行无线通信。
3. 天线参数在选择和使用天线时，需要考虑一些重要的参数。
3.1 增益增益是衡量天线性能的一个重要指标。
增益越高，天线能够发送和接收的信号强度就越大。
3.2 方向图方向图显示了天线在不同方向上的辐射模式。
通过分析方向图，可以了解天线在不同方向上的信号强度和覆盖范围。
3.3 频率范围天线的频率范围是指天线能够支持的频率范围。
不同的通信系统工作在不同的频段，天线需要根据通信系统的频段选择。
3.4 驻波比驻波比是衡量天线匹配性能的指标。
较低的驻波比意味着天线能够更有效地将信号发送到传输线上。
4. 天线安装与调试天线的正确安装和调试对于保证通信系统的正常工作至关重要。
在安装和调试天线时，需要考虑以下几个方面：天线的安装高度和方向应该合适，以实现最佳的通信性能。
天线应与其他设备正确连接，并进行必要的线缆调试。
移动通信基站天线基础知识
• 3. 天线增益与方向图的关系
• 一般说来，天线的主瓣波束宽度越窄，天线
增益越高。当旁瓣电平及前后比正常的情况下， 可用下式近似表示
• 反射面天线，则由于有效照射效率因素的影响，
故
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移动通信基站天线基础知识
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•八. 关于传输线的几个基本概念
极化方向与接收天线的极化方向不一致时，在接收过程中通常都
要产生极化损失，例如：当用圆极化天线接收任一线极化波，或
用线极化天线接收任一圆极化波时，都要产生３分贝的极化损失，
即只能接收到来波的一半能量；
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移动通信基站天线基础知识
•1. 双极化天线
• 两个天线为一个整体
• 传输两个独立的波
当接收天线的极化方向（例如水平或右旋圆极化）
与来波的极化方向（相应为垂直或左旋圆极化）完全正
交时，接收天线也就完全接收不到来波的能量，这时称
来波与接收天线极化是隔离的。
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移动通信基站天线基础知识
•3.(极化)隔离
•
隔离代表馈送到一种极化的信号在另外一种
极化中出现的比例
•1000mW (即1W)
•15° (eg)
•Peak
•10dB 波束宽度 • - 10dB点
•120° (eg)
•峰值 • - 10dB点
•Peak - 10dB
•32° (eg)
•Peak
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•Peak - 3dB
•俯仰面即垂直面方向图
•Peak - 10dB
移动通信基站天线基础知识
•方向图旁瓣显示
基站天线基础知识
-7-
图 天线预置下倾角
为什么要使天线最大辐射方向下倾？是为了使天线辐射能量落到地面上。 天线的下倾角是根据对方网络预测参数设计的。在城区，基站的分布较密，为了让 站间不造成干扰，天线一般挂得不是很高，天线的下倾角一般为 3°- 12°，太小会造 成干扰，太大会使覆盖区缩小；在郊区或农村，运营商为了使基站的覆盖面积扩大，不 但天线挂得很高，而且下倾角调得很小。 下倾角通常可用三种方式来调节：一是机械调节。即通过安装件来调节。二是电子 预置。通过馈电网络改变振子辐射相位，达到预置下倾角的目的。我公司基站天线的预 置下倾角从 0°到 12°可选，一般在天线型号中有标注。三是电子控制。即通过可遥控 的电子移相器调节天线的下倾角。所谓电调天线指的就是这种天线。电调天线与预置下 倾角天线比较，预置下倾角天线一旦做好，其下倾角是不可改变的，而电调天线的下倾 角可通过一定装置来改变。电调天线是未来天线技术的一个发展方向。我公司电调天线 正在研发之中。
性阻抗相匹配。移动通信基站天线的输入阻抗标称值通常为 50Ω。即要求传输线、接 头的特性阻抗也是 50Ω。（图 5）
-3-
图 5：天线输入阻抗与传输线特性的匹配
*驻波比 当天线的输入阻抗和传输线特性阻抗不相等时（即失配时），输入到
天线的能量一部分被反射回来。驻波比（VSWR）就是反映入射功率和反射功率关系的重
图 9：单极化示意图
-6-
图 10：双极化示意图
极化方式分圆极化、椭圆极化和线极化。我公司天线产品大都为线极化。线极化分 单极化、双极化，单极化中又有垂直极化、水平极化，双极化中有垂直/水平极化、± 45°极化。在内部结构中，我们可以简单地把振子馈电的方向看作是极化方向。一副双 极化天线可看作两副单极化天线合成体。
移动通信基站天线基础知识
移动通信基站天线基础知识移动通信基站天线基础知识1.介绍移动通信基站天线的作用及基本概念：________移动通信基站天线是移动通信基站系统的关键组成部分，用于传输和接收无线信号。
它具有发射和接收信号的功能，是移动通信网络中实现无线通信的重要设备。
2.移动通信基站天线的分类：________2.1 方向性天线：________该天线主要集中耦合信号，能够实现高增益和远距离通信。
2.2 阵列天线：________多个小天线组合成一个天线阵列，能够实现扇区覆盖和波束成型，提高信号的传输质量。
2.3 室内天线：________主要安装在室内环境中，用于改善室内信号覆盖，提供良好的通信质量。
2.4 室外天线：________主要安装在建筑物屋顶或塔桅上，用于实现广域覆盖，提供远距离通信服务。
3.移动通信基站天线的工作原理：________3.1 发射信号的原理：________基站通过射频信号发射器将电信号转换为无线电波，然后由天线向周围环境辐射出去。
3.2 接收信号的原理：________天线接收周围环境的无线电波，并将其转换为电信号，然后由基站的接收信号处理器进行处理。
4.移动通信基站天线的部件：________4.1 天线元器件：________如辐射器、传输线、匹配网络、功率分配器等。
4.2 天线支架：________用来固定天线并支撑其重量。
4.3 天线调整装置：________用来调整天线的方向和仰角，以获得更好的信号覆盖效果。
5.移动通信基站天线的安装和维护：________5.1 安装位置选择：________根据实际需求和环境条件选择合适的安装位置。
5.2 安装注意事项：________确保天线的安装牢固、接地可靠，并遵守相关安全规定。
5.3 维护和保养：________定期检查天线的连接、接触和防腐蚀措施，及时处理故障和损坏。
6.附件：________附件一：________移动通信基站天线安装示意图附件二：________移动通信基站天线维护记录表法律名词及注释：________1.《中华人民共和国电信条例》：________中华人民共和国国家法律，对电信行业的相关规定进行了详细的规范。
基站天线基础知识介绍(经典版)
机械下倾
天线占 比
27% 17% 14% 8% 7% 7% 6%
3%
5% 3% 3%
水平 半功 率角
65 65 65 65 65 65 65
65
65 65 65
垂直半 功率角
6.5~15 6.5~15 6.5~15 6.5~15 6.5~15 6.5~15 6.5~15
6.5~15
6.5~15 6.5~15 6.5~15
3
天线的位置和作用
天线的作用就是将馈管中携带声音信息的高频电磁能转成为自由空间的电磁波，反之收集自由空间中的电磁波 转化为馈管中的高频电磁能电信号。
天线是无源设备，载波通过馈线送到天线的信号有多大，天线发出去的信号就有多大。
天线调节支架
基站天馈系统示意图
抱杆（50~114mm）
接头密封件 绝缘密封胶带，PVC绝缘胶带
W 海天 摩比 摩比
HTDBS096515(3) HTQ-09-11 FX-X-GB-17-65-03T HTDBS096517（3） HTDBS096515 HTDBS096515(6) HTDBS096518（3） CTSD09-065136DM/7226.03 HTDBS096517 MB900-65-15/7226.03 MB900-65-18D
基站天线基础知识介绍
2015.8 优化中心
• 天线在无线通信系统中起着重要的 作用。
• 各种场景下天线的选型、天线的方 位角、下倾角角度设置会直接影响 到网络的性能和覆盖强度。
通过天线基础知识学习，希望大家在 后期对天线与覆盖的关系有一个更深入的 认识。
2
第1章 天线的位置和作用 第2章 天线的驻波比对覆盖的影响 第3章 现网天线型号介绍 第4章 天线的辐射方向图 第5章 天线下倾角计算 第6章 案例 第7章 天线调整注意事项
移动通信基站天线基础知识
移动通信基站天线基础知识移动通信基站天线基础知识1.介绍移动通信基站天线是实现无线信号覆盖和通信的关键元件之一，它能够向各个方向辐射或接收电磁波。
本文档将介绍移动通信基站天线的基础知识，包括天线的类型、性能指标、安装调试及维护等。
2.移动通信基站天线的类型2.1 方向性天线方向性天线具有明确的主辐射方向，能够实现定向发射和接收信号。
常见的方向性天线包括定向天线和扇形天线。
2.2 全向天线全向天线能够在水平方向上均匀辐射和接收信号，适用于提供大范围覆盖的场景。
常见的全向天线有全向螺旋极化天线和全向波束天线。
3.移动通信基站天线的性能指标3.1 增益增益是衡量天线辐射或接收信号能力的重要指标，通常以dBi （dB与dBd之间的转换关系是：dBd = dBi ●2.15）表示。
增益越高，天线传输距离越远。
3.2 波束宽度波束宽度衡量天线在水平或垂直方向上的辐射或接收范围。
辐射方向越集中，波束宽度越小。
3.3 调谐频率调谐频率是天线能够工作的频率范围，常用单位为MHz。
天线应能够适应所在通信系统的频率需求。
4.移动通信基站天线的安装调试4.1 天线安装天线的安装应符合相关的安全规范，确保其稳固性和机械强度。
天线安装位置的选择应充分考虑信号覆盖效果，并避免与其他设备干扰。
4.2 天线调试天线调试包括方向调整和天线倾角调整。
方向调整保证天线辐射或接收信号的主辐射方向正确。
天线倾角调整保证天线的覆盖范围和干扰控制达到最佳效果。
5.移动通信基站天线的维护天线的维护包括定期巡视和清洁，及时检查连接器和电缆接头的情况，并做好防水、防锈等工作。
如有问题应及时进行维修或更换。
附件：1.移动通信基站天线安装示意图2.天线维护记录表格法律名词及注释：1.电信法：指规范和管理电信行业各项活动的法律文件。
2.电磁波：指在电磁场中传播的波动现象，具有能量和频率特性。
3.增益：指天线传输和接收信号能力的提高程度。
4.波束宽度：指天线在特定方向上能够覆盖的角度范围。
移动通信基站天线基础知识[1]简版
![移动通信基站天线基础知识[1]简版](https://img.taocdn.com/s3/m/fa6e33ed77a20029bd64783e0912a21615797f7f.png)
移动通信基站天线基础知识移动通信基站天线基础知识简介在移动通信领域，基站是通信网络的核心组成部分，它负责接收和发送信号，实现移动用户间的通信。
而在基站中的重要组成部分就是天线。
天线作为基站的“眼睛和耳朵”，起到接收和发射无线信号的作用。
本文将介绍移动通信基站天线的基础知识。
天线类型移动通信基站天线按照不同的分类标准可以分为多种类型，其中常见的有以下几种：1. 方向性天线：这种天线主要用于提高信号的传输距离和覆盖范围。
它将信号聚焦在一个特定方向上，减少信号的散射和干扰。
2. 扇形天线：这种天线主要用于扇面覆盖区域内的通信。
它将信号均匀地辐射到扇形区域内，以满足移动用户的需求。
3. 定向天线：这种天线主要用于长距离通信，如城市间的通信。
它将信号集中在一个狭窄的方向上，提高信号的传输距离和质量。
4. 室内天线：这种天线主要用于室内覆盖，如商场、办公楼等场景。
它可以增强信号在室内的传输强度，提高信号覆盖的质量。
天线性能参数了解天线的性能参数对于实现高质量的移动通信至关重要，下面是一些常见的天线性能参数：1. 增益：天线的增益是指天线辐射或接收信号的能力。
增益值越高，天线的辐射、接收和传输的功率就越大，覆盖范围也就越广。
2. 波束宽度：波束宽度是指天线辐射信号的主要方向范围。
波束宽度越窄，天线的覆盖范围也就越小，但传输距离和质量会更好。
3. 前后比：前后比描述了天线在主波束方向上辐射信号的强度与背向波束方向上辐射信号强度之间的比值。
前后比越大，天线的方向性就越明显。
4. 横向波束宽度：横向波束宽度是指天线辐射信号的水平范围。
横向波束宽度越大，天线的覆盖范围也就越广。
5. 竖向波束宽度：竖向波束宽度是指天线辐射信号的垂直范围。
竖向波束宽度越大，天线的覆盖范围也就越广。
天线安装和调整天线的安装和调整是保证通信质量的关键步骤。
以下是一些常见的注意事项：1. 安装位置：天线的安装位置应尽量避免遮挡，以确保信号的传输效果。
移动通信基站天线基础知识
移动通信基站天线基础知识移动通信基站天线是移动通信系统中的重要组成部分，其作用是将电信号转化为电磁波，并进行无线传输。
本文将介绍移动通信基站天线的基础知识，包括天线的类型、工作原理、性能指标等内容。
一、天线的类型移动通信基站天线可以根据不同的分类方式进行分类。
根据天线的工作频段，可以分为以下几类：1. 宽频段天线：适用于多频段的通信系统，能够覆盖不同频段的通信需求。
2. 扇形覆盖天线：用于小区域通信，形状呈扇形，信号覆盖范围有限。
3. 定向天线：用于长距离通信，信号传输更远且更稳定，但只能在特定方向进行通信。
4. 等向天线：信号传输范围广且均匀，适用于城市通信等环境。
根据天线的形状和结构，还可以分为以下几类：1. 竖直天线：天线的辐射方向主要朝向地面，适用于城市通信等场景。
2. 水平天线：天线的辐射方向主要朝向水平方向，适用于山区等场景。
3. 室内天线：适用于室内信号覆盖，可提供稳定的室内信号传输环境。
4. 中心天线：用于高速列车、高速公路等移动环境下的通信需求。
二、天线的工作原理移动通信基站天线的工作原理是将电信号转化为电磁波，并进行无线传输。
具体工作原理如下：1. 输入信号处理：接收来自基站设备的电信号，并进行处理，使其符合天线的输入要求。
2. 电信号转换：将输入信号转换为高频电磁波，以便进行无线传输。
3. 辐射和传输：将转换后的电磁波通过天线辐射出去，在空间中传输到指定的接收器。
4. 接收器接收：接收器接收到天线辐射出的电磁波，并将其转换为电信号。
三、天线的性能指标移动通信基站天线的性能指标直接影响着通信系统的性能。
常见的天线性能指标包括：1. 增益：衡量天线的辐射效率，增益越高，传输距离越远。
2. 驻波比：衡量天线的匹配程度，驻波比越小，能量传输效率越高。
3. 方向性：衡量天线在不同方向上的辐射效果，方向性越强，信号传输精度越高。
4. 波瓣宽度：衡量天线在空间中的覆盖范围，波瓣宽度越大，覆盖范围越广。
(完整版)天线基本知识与应用
天线基本知识与应用第一讲天线的基础知识表征天线性能的主要参数有方向图，增益，输入阻抗，驻波比，极化方式等。
1.1 天线的输入阻抗天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。
天线与馈线的连接，最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗，这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。
天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量，使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。
匹配的优劣一般用四个参数来衡量即反射系数，行波系数，驻波比和回波损耗，四个参数之间有固定的数值关系，使用那一个纯出于习惯。
在我们日常维护中，用的较多的是驻波比和回波损耗。
一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。
驻波比：它是行波系数的倒数，其值在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。
在移动通信系统中，一般要求驻波比小于1.5，但实际应用中VSWR应小于1.2。
过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大，影响基站的服务性能。
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的到无穷大之间，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。
1.2 天线的极化方式所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。
当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。
由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播。
因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。
另外，随着新技术的发展，最近又出现了一种双极化天线。
就其设计思路而言，一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式，性能上一般后者优于前者，因此目前大部分采用的是±45°极化方式。
基站天线简介介绍
基站天线的应用场景
01
02
03
移动通信网络
基站天线广泛应用于移动 通信网络中，如2G、3G 、4G、5G等网络，为手 机用户提供无线通信服务 。
无线局域网
无线局域网（WLAN）中 的接入点（AP）通常也配 备了基站天线，用于实现 无线数据传输和网络覆盖 。
其他无线通信系统
如无线城市、物联网（ IoT）等无线通信系统， 也需要基站天线来实现信 号覆盖和服务。
城市智慧化
城市智慧化建设需要大量的传感器、摄像头等设备进行数据采集和传输，基站天线将为这 些设备提供稳定、高效的无线连接，推动城市智慧化的发展。对未来通信产业影响和价值提升网络性能
基站天线的技术创新和应用拓展将不断提升网络性能，满足人们对 高速、低延迟、大连接的需求，推动通信产业的快速发展。
降低成本
详细描述
增益是衡量天线性能的重要指标之一，通常用分贝（dB）表示。增益越高，天线 在特定方向上的信号传输距离越远。因此，在基站天线设计中，通常会追求较高 的增益以增强信号覆盖范围。
半功率角
总结词
半功率角是指天线在某个方向上的信号强度降低到最大值一半的角度。
详细描述
半功率角是衡量天线方向性的重要指标。半功率角越小，说明天线在各个方向上的信号强度越均匀， 信号覆盖范围也越广。在基站天线设计中，通常会追求较小的半功率角以提高信号覆盖效果。
辐射方向
由于定向基站天线具有明 显的辐射方向性，因此可 以针对特定方向进行信号 覆盖。
信号覆盖范围
由于其较强的方向性，定 向基站天线的信号覆盖范 围相对较小。
全向基站天线
3dB波束宽度
全向基站天线的3dB波束宽度通常在70-90度之间 。
辐射方向
移动通信基站天线基础知识
移动通信基站天线基础知识移动通信基站天线基础知识移动通信基站天线是无线通信系统中的重要组成部分，其作用是将无线信号从基站传输到用户终端，或将用户终端发送的信号传输到基站。
在移动通信系统中，合理选择和配置天线，对于保证无线信号覆盖范围、提高通信质量和增强系统容量至关重要。
本文将介绍移动通信基站天线的基础知识。
1. 移动通信基站天线的分类移动通信基站天线根据其发射和接收的信号频段可分为以下几类：- 全向天线：全向天线也称为接收天线，用于接收用户终端发送的信号。
它能够从360度方向接收信号，常用于基站的覆盖区域边缘。
全向天线具有较大的接收范围，但其增益相对较低。
- 扇形天线：扇形天线是指发射或接收范围为扇形的天线，用于覆盖基站某一特定区域。
扇形天线可以通过调节天线的电子下倾角来控制其覆盖范围，从而提高通信质量和系统容量。
- 定向天线：定向天线也称为高增益天线，用于提供长距离的通信服务。
定向天线的发射和接收范围较为有限，主要用于连接不同基站或进行无线链路的覆盖。
定向天线具有较高的增益，可以提供更远的传输距离和更强的信号质量。
2. 移动通信基站天线的参数移动通信基站天线的性能与一些重要参数密切相关，包括：- 频率范围：天线的频率范围应与无线通信系统的工作频段相匹配，以确保信号的传输和接收。
- 增益：天线的增益是指其将无线信号从基站传输到用户终端的能力。
增益越高，信号传输的距离也就越远。
- 下倾角：天线的下倾角是指天线主轴与地平面的夹角。
通过调整下倾角，可以实现天线信号的覆盖范围控制。
- 方向性：天线的方向性表征了其在接收或发射信号时的范围。
全向天线具有较低的方向性，而定向天线具有较高的方向性。
- 驻波比：驻波比是指天线输入阻抗和传输线的阻抗之比。
驻波比越小，表示匹配度越好，系统效率越高。
3. 移动通信基站天线的安装和调整移动通信基站天线的安装和调整是保证系统正常运行的关键步骤。
以下是一些需要注意的要点：- 天线高度：基站天线的高度应根据实际情况选择，以保证信号的覆盖范围和传输距离。
移动通信基站天线基本知识
二. 天线原理及参数
2.2 天线的辐射参数
上旁瓣抑制
抑制同频干扰或导频污染的重要指标
对于城区建筑物密集的应用场景，一方面因通信容量大要求缩小蜂窝，另一方面因 楼房遮挡和多径反射，难以实现大距离覆盖。通常采用增益13~15dBi的低增益天线， 大下倾角做微蜂窝覆盖，从而，主波束的上侧第一、二旁瓣指向前方同频小区的可 能性很大，这就要求在设计天线时，设法对上旁瓣进行抑制，从而降低干扰。
后向功率
前向功率
二. 天线原理及参数
2.2 天线的辐射参数
根据天线辐射参数对网络性能影响程度，可分类如下：
对网络的不同影响程度
满足网络覆盖要求的基础指标 能够提升网络通信质量的重要指标
对网络性能有影响的辅助指标
天线参数
水平面波束宽度 垂直面波束宽度及电下倾角度
增益
前后比 上旁瓣抑制 交叉极化比 波束偏移及方向图一致性
2.2 天线的辐射参数
根据天线辐射参数对网络性能影响程度，可分类如下：
对网络的不同影响程度
满足网络覆盖要求的基础指标 能够提升网络通信质量的重要指标
对网络性能有影响的辅助指标
天线参数
水平面波束宽度 垂直面波束宽度及电下倾角度
增益
前后比 上旁瓣抑制 交叉极化比 波束偏移及方向图一致性
下零点填充 方向图圆度
京信通信系统（中国）有限公司 2014年3月
目录
一、电磁波传播基本原理 二、天线原理及参数 三、天线在移动通信中的应用
一. 电磁波传播基本原理
1.1 无线电波的辐射机理
无线电波的定义
f = 900MHz t=1.1ns λ=z=333mm
Φ = ω•t –β•z = 2πf t – (2 π/λ) z
基站天线基本知识
2、接收状态：将空间电磁波信号转变成传 输线中的信号。
双极化对称振子
单极化对称振子
单极化微带贴片振子
基站天线的组成—功率分配网络
作用： ◆输入端口到振子能量传输 ◆振子间幅度相位分配 ◆阻抗匹配
空气微带线方案
电缆方案
空气带状线方 案
基站天线的组成—功率分配网络
如右表所示，当天线的驻波比分别是 1.5和1.35时，由上面的公式可计算 出功率反射系数分别是4%和2.2%， 则由于反射引起的增益损失分别是 0.18dB和0.1dB
天线的极化
2.3、天线的极化
垂直极化 45极化 (单极化) (双极化)
垂直单极化
±45°双极化
天线的极化
隔离度指的是两根或多根单极化天线或者一根双极化天线两个端口的 不相关性 隔离度指标保证了同扇区天线分集接收的性能。
20 铝 UPVC 灰色 -40～+70
0 ～ -15
储藏温度(℃) 最大风速(km/h)
-55～+80 210
天线增益
2.1、天线增益
天线是将传输线中的电磁能量有效地转化成自由空间的电磁波
能量或将空间电磁波有效地转化成传输线中的电磁能的设备。天线
是无源器件，所以仅仅起到能量转化作用而不能放大信号，那么我
◆ 兼容现有主流基站设备 ◆ 提供USB与RS232接口与本地电脑通信 ◆ 提供以太网、PPP接口与基站通信 ◆ 本地控制与远程控制 ◆ 多种灵活的远程控制解决方案
电调天线远程控制方案
电
电
电
电
调
调
调
调
天
天
天
天
移动通信基站天线基础知识
移动通信基站天线基础知识目录1.简介1.1 移动通信基站天线的定义1.2 移动通信基站天线的分类1.3 移动通信基站天线的应用2.移动通信基站天线类型2.1 定向天线2.2 扇形天线2.3 环形天线2.4 通用天线2.5 室内天线2.6 室外天线3.移动通信基站天线结构3.1 天线辐射元件3.2 天线射频部分3.3 天线机械部分4.移动通信基站天线的性能指标 4.1 增益4.2 波束宽度4.3 驻波比4.4 前后比4.5 频率带宽4.6 天线效率4.7 电辐射中心5.移动通信基站天线的安装与调试 5.1 天线安装位置选择5.2 天线安装注意事项5.3 天线调试步骤6.移动通信基站天线的维护与保养 6.1 定期巡视6.2 清洁保养6.3 防雷防腐7.移动通信基站天线的常见问题及处理方法7.1 信号覆盖不到位7.2 杂散泄露问题7.3 天线照射安全问题7.4 天线故障排查附件：移动通信基站天线安装示意图法律名词及注释：1.移动通信基站：在移动通信网络中,用于无线通信的设备,包括天线、基站设备等。
2.天线辐射元件：组成天线辐射系统的基本单元,负责接收和发送无线信号。
3.增益：衡量天线辐射信号强度的指标,增益越高,辐射范围越大。
4.波束宽度：指天线在水平和垂直方向上的辐射范围。
5.驻波比：衡量天线匹配性能的指标,数值越小表示天线与传输线的匹配越好。
6.前后比：衡量天线辐射信号与背景噪声的关系,前后比越大,天线接收信号的性能越好。
7.电辐射中心：天线在空间中辐射信号的中心位置。
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本文所涉及的法律名词及注释供参考,具体解释请参考相关法律文件。
附件：移动通信基站天线安装示意图法律名词及注释：1.移动通信基站：在移动通信网络中,用于无线通信的设备,包括天线、基站设备等。
2.天线辐射元件：组成天线辐射系统的基本单元,负责接收和发送无线信号。
3.增益：衡量天线辐射信号强度的指标,增益越高,辐射范围越大。
基站天线基础理论
±45°
±45°
68
65
7.5
6.5
≧15
≧15
≧25
≧25
﹤1.5
﹤1.5
≧30
≧30
﹤-150
﹤-150
1330*168*105
6
2300-2700 18
±45° 63 5.5 ≧15 ≧25
﹤1.5 ≧30 ﹤-150
GSM1800 PCS1900 UMTS2100 WIMAX2300 LTE2600
50 ohms
朝前: 10W 返回: 0.5W
80 ohms
这里的回波损耗为 10log(0.5/10) = -13dB
9.5 W
由此可算出回波损耗：RL＝10lg(10/0.5)=13dB
功率反射系数：
2＝0.5/10＝0.05
电压反射系数
＝0.2238
驻波比定义为
VSWR=(1+)/(1- )＝1.57
无源互调
✓互调是指非线性射频线路中，两个或多个频率混合后所产生的噪音信号。 具有两个载波信号的互调失真频率实例 频率A及B上的载波，产生如下互调信号： 1阶： A，B 2阶： （A+B），（A-B） 3阶： （2A±B），（2B ±A） 4阶： （3A±B），（3B ±A），（2A±2B） 5阶： （4A±B），（4B ±A），（3A±2B），（3B ±2A） 互调失真如何影响系统的性能？ • 较高功率的发射信号通常会混合产生互调信号，最后进入接收波段。 • 而基站天线接收的信号通常功率较低。 • 如果互调信号与实际的接收信号具有相近或较高的功率，系统会误把互调 信号视为真实信号。
Freq(MHz) Gain(dB) Polar HBW（°） VBW（°） USS（dB） F/B Ratio（dB） VSWR Isolation（dB） PIM3（dBc） Dimensions（mm） Weight（kg）
基站天线基本知识及网络应用
电缆方案
空气带状线方案
基站天线的组成—功率分配网络
空气微带方案
▴ 网络幅度相位分配设计灵活； ▴ 可进行振子、网络整体仿真，设计精度高；
▴ 批量生产一致性好
基站天线的组成—功率分配网络
电缆方案
▴相位分配设计灵活 ▴ 需要结合其他传输方式实现幅度分配
0 -20 -40 -60 -80 -100 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
发射功率 = 1 W
基站天线高度 = 40 m
天线增益= 16 dBi 垂直面半功率波束宽度 = 6.5°
距离 (km)
2.5、方向图—波束下倾角及下倾方式的比较
下倾角方式：机械下倾、固定电下倾、可调电下倾、遥控电下倾
10° 电子下倾
6° 电子下倾＋4°机械下倾
10°机械下倾
三、天线性能指标的测试
▴ 测试指标： 端口驻波比 端口隔离度 ▴ 仪器：矢量网络分析仪 ▴ 测试环境：微波暗室
天馈系统及基站天线组成
天线 1/2"单联 馈线卡 7/16接头 1/2"跳线
塔顶放大器
7/8"电缆
接地卡 机房 1/2"跳线 避雷器
7/8"三联 馈线卡
接地卡
室外接地排 偏置T接头 机柜
馈线孔板
天馈系统及基站天线组成
储藏温度(℃)
最大风速(km/h)
-55～+80 210
2.1、天线增益
天线是将传输线中的电磁能量有效地转化成自由空间的电磁波 能量或将空间电磁波有效地转化成传输线中的电磁能的设备。天线 是无源器件，所以仅仅起到能量转化作用而不能放大信号，那么我 们所说的某天线的增益是18dBi，是指什么呢？
基站天线理论及应用
关于无线传播原理
多径传输
电波遇到障碍物如山丘、森林、地面或楼房等高大建筑物，会产生 反射。因此，到达接收天线的超短波不仅有直射波，还有反射波， 这种现象就叫多径传输。
天线的作用
• 基站天线是移动通信网络与用户手机终端进行空中无线联结的设备。 • 天线是能量置换设备，是无源器件。 • 天线辐射时将高频电流转换为电磁波，将电能转换电磁能。 • 天线接收时将电磁波转换为高频电流，将磁能转换为电能。 • 天线的性能质量直接影响移动通信网络的覆盖和服务质量 • 不同的地理环境和不同服务要求需要选用不同类型、不同规格的天线。
dBc也是一个表示功率相对值的单位，与dB的计算方法完全一样。一般 来说，dBc 是相对于载波（Carrier）功率而言，在许多情况下，用来度 量与载波功率的相对值，如用来度量干扰（同频干扰、互调干扰、交 调干扰、带外干扰等）以及耦合、杂散等的相对量值。在采用dBc的地 方，原则上也可以使用dB替代。
• 双极化天线（H<360度，V-通常越小增益越大）
天线的类型
• 全向天线（H=360度，V-通常越小增益越大） • 定向天线（H<360度，V-通常越小增益越大）
郊县低密度覆盖 郊县覆盖,城区高密度覆盖
• 机械天线（H<360度，V-通常越小增益越大）
机械调整下倾角，调整步进1度。 但是容易导致方向图变形
基站天线理论及应用
主题
➢ 关于无线传播原理 ➢ 天线的作用 ➢ 天线的常见参数 ➢ 天线的类型 ➢ 天线的隔离 ➢ 天线的参数调整 ➢ 无线传播的链路预算 ➢ 关于直放站天线
关于无线传播原理
无线电波在空中传输方式
振 子
电场
磁场
电场 电波传输方向
磁场
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dBi=dBd+2.15
2.1、天线增益
例：1个 半波振子
接收功率：1mW
4个半波振子组阵
接收功率：4 mW
G= 10log(4/1) = 6 dBd
天线增益也可以按波束宽度来估算，工程上有如下经验公式：
G 10lg(
30000 ) e h
其中，θe和θh分别是天线水平面和垂直面的半功率波束宽度，单位是（°） 如水平面波束65 °，垂直面波束7 °的定向天线，按上式计算增益为18dB。 由此可见天线的增益越高，天线波束的就越窄，或反之波束越窄，天线增益越高。
1/2 ”射频电缆 （跳线），跳 线长度一般3～ 5米，一般两端 DIN公头
基站天线馈缆系统
7/8 ”射频电缆 （主馈线）， 一般两端DIN 母头
天馈系统及基站天线组成
1/2 ”跳线和主馈线的转接
进入机柜前转接1/2 跳线
进入机柜的1/2 跳线
避雷器
来自室外天线的 7/8主馈缆
基站天线的组成--天线外罩
▴ 玻璃钢外罩普遍采用的是手工
生产方式，效率比较低。 ▴ 采用先进的模压方式，既提高 了产能，又有良好的外观，提高 了一致性。
基站天线的组成--天线内部结构
馈电网络（功率分配网络）
辐射单元（振子）
手动电调拉杆（旋钮） （用于调整天线波束下倾角）
基站天线的组成--天线外罩
UPVC材料天线外罩图
玻璃钢材料天线外罩图
UPVC材料特点： 重量轻，耐水性好，耐候性强，适合于小尺寸天线外罩；
玻璃钢材料特点： 强度高，长期耐候性略逊于UPVC材料，适用于大尺寸天线外罩
一般要求 ： F/B＞ 25dB
2.5、方向图-上旁瓣抑制与下旁瓣零点填充
▴ 为了减少对临近小区的干扰必须抑制上旁瓣电平，一般要求为〉15dB
▴ 为了使覆盖特性更加均匀，减少盲区，下旁瓣零点必须填充，一般要求为 18dB
零点填充 16 dB 相对电平 (dBm)
三、天线性能指标的测试
▴ 大型室外测试场 ▴ 大型室内微波暗室及自动化测试 系统软件
三、天线性能指标的测试
▴ 测试指标：
3dB波束宽度 前后比 上旁瓣抑制和 下零点填充
天线增益
▴ 仪器： 信号源 频谱仪或矢 量网络分析仪 ▴ 测试环境： 微波暗室
方向图测试原理图
2.5、方向图特性
天线的方向图特性包括： ▴ 水平面/垂直面3dB波束宽度 ▴ 前后比 ▴ 下旁瓣零点填充和上旁瓣抑制、下倾角
2.5、方向图特性—前后比
后向功率
前向功率
F/B = 10 log
(前向功率) （后向功率)
▴无法进行整体仿真
基站天线的组成—功率分配网络
空气带状线方案
▴ 无损耗电转接 ▴ 无辐射泄漏 ▴ 低传输损耗
同轴线
空气微带线
空气带状线
二、天线的性能指标
电性能指标
频带(MHz)
增益(dBi) 电压驻波比V.S.W.R 极化 水平面波束宽度(°) 垂直面波束宽度(°) 前后比(dB) 交叉极化比(dB) 预置电下倾角(°) 端口隔离度(dB) 三阶无源交调 IMD3(dBm)
2.2、天线电压驻波比
输入功率 10W
50Ω同轴电缆 反射功率 0.5W
辐射功率9.5 W
天线驻波比是表示天线与基站（包括电缆）匹配程度的指标。它 的产生是由于入射波能量传输到天线输入端后未被全部辐射出去， 产生反射波，迭加而成的。
反射板（槽板）
基站天线的组成—辐射单元
半波振子
两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波 长的振子，称半波对称振子。 半波对称振子的增益为G＝2.15dBi，它是构成高增益天线的基本辐射单元。
1/4波长
0.5个波长 1/4波长
储藏温度(℃)
最大风速(km/h)
-55～+80 210
2.1、天线增益
天线是将传输线中的电磁能量有效地转化成自由空间的电磁波 能量或将空间电磁波有效地转化成传输线中的电磁能的设备。天线 是无源器件，所以仅仅起到能量转化作用而不能放大信号，那么我 们所说的某天线的增益是18dBi，是指什么呢？
基站天线的组成
打开天线的外包装， 我们看到天线外观结 构（以典型的板状天 线为例），天线有以
下三个部分：
A. 天线罩 B. 端盖 C. 接头
端盖 接头：双极化天线两个7/16 DIN型接头 （母头），所
外罩
有天线都是母头
基站天线的组成—电缆接头
7/16 DIN型 公头
824～896
＞17 ＜1.35 ±45° 90 6.5 ≥25 ≥15 3 30 ＜-107
输入阻抗(Ω )
最大功率 (W) 接头形式 雷电保护
50
500 7/16 DIN(F) 直流接地
二、天线的性能指标
机械性能指标
天线尺寸 (mm) 天线重量 (kg) 辐射材料 天线罩材料 天线罩颜色 工作温度(℃) 下倾角调整范围 (°) 640×296×156 20 铝 UPVC 灰色 -40～+70 0 ～ -15
基站天线基本知识 及网络应用
MOBI Antenna Technologies (SHENZHEN) Co., Ltd.
内 容 提 要
一、天馈系统及基站天线组成
二、天线的性能指标
三、天线性能指标的测试
四、电调天线的应用 五、基站天线的选型 六、基站天线的安装规范 七、天馈系统常见问题与故障判断
N型接头 （公头）
7/16 DIN 型 母头
7/16 DIN型接头 （公头） DIN与N型接头的比较
基站天线的组成—电缆接头
7/16 DIN接头（母头） 上图为900/1800双频双极化电 调天线，下图为800/900和 1800/1900/3G五频双极化电 调天线。共4个DIN射频母头 和2个电调调节杆。
天馈系统及基站天线组成
RF电缆（ 1/2〞）
50欧姆皱纹铜管同轴电缆
天馈系统及基站天线组成
HCHAY-50-9(1/2") HCAAY-50-12(1/2")
材料 内导 体
铜包铝线
铜包铝线
RF 1/2
电 缆 （ 〞 ） 电 气 性 能 指 标
理想点源
半波振子
2.15dB
2.1、天线增益
定义
天线增益是指天线将发射功率往某一指定方向集中辐射的能力。
一般把天线在最大辐射方向上的场强 E 与理想各向同性天线（理想点源）均匀辐射场 强 E。相比，以功率密度增强的倍数定义为增益。 即:
D E 2 / E0
2.2、天线电压驻波比
由此可算出回波损耗： RL＝10lg(10/0.5)=13dB 功率反射系数： Γ2＝0.5/10＝0.05 电压反射系数 Γ＝0.2238 驻波比定义为 VSWR＝(1+)/(1- )＝1.57 一般要求天线的驻波比小于 1.5，驻波比是越小越好，但 考虑到天线制造成本和批量 生产的一致性在工程使用中 没有必要追求过小的驻波比。 如右表所示，当天线的驻波 比分别是1.5和1.35时，由上 面的公式可计算出功率反射 系数分别是4%和2.2%，则由 于反射引起的增益损失分别 是0.18dB和0.1dB
三、天线性能指标的测试
上图是实测的某天线的水平面/垂直面方向图，从图中可以读出其水平面半 功率波束宽度为66.3°，前后比31dB，垂直面半功率波束宽度为7.7°，前后比 27dB，波束下倾角4°，上第一旁瓣电平-23.6dB，下第一旁瓣电平-7.6dB，零点 填充-18dB。
基站天线的组成
上端盖
安装夹具（上夹具）
外罩
下端盖
安装夹具（下夹具）
射频电缆接头
基站天线的组成
多频双极化天线 900/1800 800/900&1800/1900/3G
单极化天线
双极化电调天线
下倾角方式：机械下倾、固定电下倾、可调电下倾、遥控电下倾
10° 电子下倾
6° 电子下倾＋4°机械下倾
10°机械下倾
三、天线性能指标的测试
▴ 测试指标： 端口驻波比 端口隔离度 ▴ 仪器：矢量网络分析仪 ▴ 测试环境：微波暗室
天馈系统及基站天线组成
天线 1/2"单联 馈线卡 7/16接头 1/2"跳线
塔顶放大器
7/8"电缆
接地卡 机房 1/2"跳线 避雷器
7/8"三联 馈线卡
接地卡
室外接地排 偏置T接头 机柜
馈线孔板
天馈系统及基站天线组成
0 -20 -40 -60 -80 -100 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
发射功率 = 1 W
基站天线高度 = 40 m
天线增益= 16 dBi 垂直面半功率波束宽度 = 6.5°
距离 (km)
2.5、方向图—波束下倾角及下倾方式的比较
双 极 化 天 线
单 极 化 天 线
单 极 化 天 线
隔离度 隔离度
2.4、端口隔离度
1000mW ( 1W)
10log(1000mW/1mW) = 30dB
1mW
对于多端口天线，端口隔离度是衡量各个端口之间互耦的 重要指标，理论上要求各端口是独立的即无互耦的，工程实 际中要求隔离度大于30dB
直径(mm)
材料
3.55
物理发泡聚乙烯