天线和一体化介绍(N)

2006年
2008年
2009年
TD天线美化需求及分析
TD智能天线美化产品分类
TD美化天线产品
一体化美化天线：指
电磁辐射单元、辐射边 界与美化外罩一体化设 计的具有美化外观的天 线。主包括方柱型、圆 柱型、烟囱型、空调外 机型、变色龙型……
高杆类产品：指高度超
过10米以上的产品，天 线或美化外罩一般通过 大型钢杆进行支撑。 包括集束型、单管塔 （景观塔）型、高杆灯
垂直极化
水平极化
+ 45度倾斜的极化
- 45度倾斜的极化
双极化天线
两个天线为一个整体 传输两个独立的波
V/H (垂直/水平)
倾斜 (+/- 45°)
交叉极化
天线可能在非预定的极化上产生不需要的极化分量。 例如：水平极化天线，也可能产生垂直极化分量，把这
种不需要的极化波就称作交叉极化波，也可做正交极化
天线的辐射
如果将两导线张开，这时由于两导线的电流方向相同， 由两导线所产生的感应电动势方向相同，因而辐射较强。
天线的辐射
当张开部分的导线长度远小于波长时，导线的电流 很小，辐射很微弱；当导线的长度增大到可与波长相差 不是太远时，导线上的电流就大大增加，因而就能形成 较强的辐射。因此，天线尺寸与波长相关，即与频率相 关，频率越高，天线尺寸越小。
后瓣
下部零陷
天线的增益
增益是天线极为重要的参数，它表示空间能量的 集中程度。 常用dB表示天线增益的大小。 常用两种方法定义天线的增益。 ①相对理想点源（各向同性辐射体）其单位用 dBi表示； ②相对半波偶极子，其单位用dBd表示。 由于自由空间半波长偶极子的增益为2.15dBi， 故dBd比dBi大2.15dB。
四、方柱形TD电调一体化 天线介绍
TD-SCDMA方柱一体化电调美化天线TDAEF02技术说明书.doc
五、TD一体化产品介绍
TD智能天线美化需求
美化要求： 1）直接进行美化设计
居民环保意识增强
2）勘查环节、设计环节
采购环节进行美化考虑
3）不超过3种类型，5种颜色 4) 施工快捷、维护方便
站点选址困难
三、常见故障及原因分析
RSSI异常情况
RSSI过低
现象
主（分）集长时间RSSI 低于-110dBm左右
产生的主要可能原因
天馈各个接头接触 不好，天馈、TRX、 CDU、功放故障
RSSI过高
主（分）集长时间RSSI 高于-95dBm或在一定时 间内高于-95dBm 主（分）集两者间RSSI 长时间相差6dB以上或 出现RSSI主分集对比告 警、TRM主（分）集接 收告警。
dBd和 dBi的区别
一个单一对称振子具有面包 圈形的方向图辐射
一个各向同性的辐射器在所 有方向具有相同的辐射
对称振子的增益为2.17dB
一个天线与对称振子相比较的增益 用“dBd”表示 一个天线与各向同性辐射器相比较的 增益用“dBi”表示 例如: 3dBd = 5.17dBi
天线的极化
天线的极化就是它辐射无线电波中电场的极化。 天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向。
开关和跳线错误、 硬件故障、接头进水、 天馈驻波、参数设置问 题，系统工作不正常、 杂散和互调、外部干扰
天馈驻波、天线安 装问题、硬件故障、分 集旁路开关设置错误、 外部干扰
RSSI主分集差 异过大
名词解释：
1、CDU（COMBINING&DISTRIBUTION UNIT）耦 合分配单元。CDU是无线网络基站系统中TRU和天线 系统间的接口，可实现几个TRU在同一根天线上发射。 2、TRX在通讯里面是收发单元，通常也认为是载频。 TRU（ transmission receiver Unit）。TRU是硬件 结构里对载波的统称，指的是一块载波，TRX是专门 指的收信器和发信器的合称，是TRU收发信单元的一 部分。

把从导线上传下来的电信号做为无线电波发射到空间…... 收集无线电波并产生电信号
B l a h b l ah b la h b l ah
天线的作用
天线尤如人的耳目一样重要。无线设备的千里眼、顺
风耳。如果没有天线，再先进的雷达，也无法发现几千米 之外的目标；洲际导弹，如果没有天线，就会失去遥控， 乱飞乱炸。 对无线通信系统也同样是这样。再先进的基站通信设 备，没有好的天线，也无法发挥优良的性能。可见天线是 无线通信系统的重要组成部分。
天线的作用
将传输线中的高频电磁能量转成为自由空间的电磁波，
或反之将自由空间中的电磁波转化为传输线中的高频电磁
能。因此，要了解天线的特性就必然需要了解自由空间中
的电磁波及高频传输线的一些相关的知识。
天线的辐射
平行双线载有交变电流时，就可以形成电磁波的辐射， 辐射的能力与导线的长短和形状有关。 如果导线位置如下图所示，由于两导线的距离很近， 电流方向相反，两导线所产生的感应电动势几乎可以抵消， 因而辐射很微弱。
60° (eg)
半功率波束宽度（HPBW）
定义：在主平面（E面或H面）方向图中把功率下
降一半的波束宽度叫半功率波束宽度。 在场强方向图中，场强下降0.707倍所夹的角度； 在归一化dB方向图（最大值为０dB）中，-3dB所 夹的角度。
零 深
主瓣与副瓣、副瓣与副瓣之间的凹点叫零深。 把主瓣与第一副瓣之间的凹点叫第一零深，在 移动通信中，由于下第一个零深会影响通信，所以往 往采用赋形天线技术来填零。 上旁瓣 主瓣
波。 实际通信中，收发天线之间要得到最大功率传输， 不仅要求收发天线均与馈线匹配，而且要求收发天线极 化方向必须一致，收发天线极化一致也叫做极化匹配。
对线极化天线，发射天线用垂直极化，那么接收天线也
必须用垂直极化.
天线的输入阻抗（VSWR）
把天线输入端的电压（V）与电流（I）之比定义为 天线的输入阻抗：Zin＝v/I 由于基站的输出阻抗为50Ω ，常用50Ω 同轴电缆连 基站与天线，为了实现最佳阻抗匹配，希望天线的输 入阻抗为50Ω 纯电阻。但天线的实际阻抗并不完全等 于50Ω ，且含有电抗分量。 工程中常用电压驻波比（VSWR）来表示天线的阻 抗特性。如果VSWR＝1，则表示完全匹配， 即zin=50Ω
美化外罩尺寸减少50%

电调一体化
普通一体化
普通8阵元加罩
与加罩美化的对比
电气性能的优势对比：
常规天线信号覆盖图
加罩天线与常规天线信号覆盖对比图
一体化美化天线信号覆盖图
结论：TD加罩美化区域的增大，盲区和同频干扰的点相应增多
与 加 罩 美 化 的 对 比
普通双极化智能天线 广 播 波 束 方 向 图 对 比
天线方向图通常是一个三维空间的曲面图形。
为了表示方便起见，在工程中常用归一化方向图。
天线的方向图
主平面方向图
在工程上为了方便表示起见，常用两个相互正交主 平面上的剖面图来表示天线的方向图。 E面方向图（电场矢量与传播方向构成的平面）
垂直面方向图
H面方向图（磁场矢量与传播方向构成的平面） 水平面方向图
加罩美化：指为了达到美化、目
的，对常规天线外加装的美化外 罩。 包括变色龙型、方柱型、圆柱型 、烟囱型、水箱型、水塔型、集 束型、空调外机型、栅栏型、围 墙型、围栏型……
型、仿生树型……
TD智能天线美化发展需求
加罩美化 一
体
化 天 线 一体化天线
TD智能天线的美化方式
尺寸：600X600X2000mm 尺寸：400X400X1885mm
东 莞 市 晖 速 天 线 技 术 有 限 公 司
天线知识讲解
东莞市晖速天线技术有限公司 张呈斌 2009年08月01日
2009 年 7 月
天线接收和发射信号的原理
1
常用天线性能指标介绍
2
3 4 5
目
常见故障及原因分析
录
方柱形TD电调一体化天线介绍
一体化产品介绍
一、天线信号接收和发射原理
什么是天线？
电缆 50 ohms 天线 50 ohms 80 ohms
天线的输入阻抗（VSWR）
电压驻波比反应输入到天线的能量的反射，驻 波比越大，从天线发射回的能量也越多。
朝前: 10W
50 ohms
返回: 0.5W
80 ohms
9.5 W
天线的工作带宽
把天线电参数（如VSWR、增益、方向图等）不超 过用所允许值的频率称作天线的工作带宽。 工程中，人们习惯把VSWR小于某些给定值的频段 定义为天线的工作带宽。 例如以VSWR≤1.5来定义天线的工作带宽。常用相 对带宽（BW%）来表征天线的带宽。 BW%=
市政美化的需求
提高天馈系统稳定性
TD 智能天线及美化发展需求
8单元
6单元
4单元
单极化
双极化
机械下倾
电下倾
从美化角度减少视角冲突
TD智能天线双极化需求
普通8阵元天线 - 没有规范类型 - 体积过于庞大
智能化6阵元天线 - 规范类型和颜色 - 只能采用加罩美化
智能化4+4双极化 - 电调下倾角 - 一体化美化
与方向图有关的几个wk.baidu.com数
◇ 主瓣（半功率波束宽度HPBW）
◇ 副瓣（上第一副瓣）
◇ 零深（下第一个零深）
◇ 前／后比（F／B比）
天线的方向图
上旁瓣
主瓣
后瓣
下部零陷
波瓣宽度
主瓣两半功率点间的夹角定义为天线方向图的波瓣 宽度。称为半功率（角）瓣宽。主瓣瓣宽越窄，则方向 性越好，抗干扰能力越强。
3dB 波束宽度 - 3dB点 峰值 - 3dB点 Peak - 3dB 15° (eg) Peak Peak - 3dB 32° (eg) 10dB 波束宽度 - 10dB点 120° (eg) 峰值 - 10dB点 Peak - 10dB Peak Peak - 10dB
后瓣
下部零陷
副瓣电平
在天线的主平面方向图中，除了主瓣之外，把比主 瓣小的所有辐射瓣都叫副瓣，把紧邻主瓣的副瓣叫第一 副瓣。在归一化dB方向图中副瓣电平均为－dB. 不管是在微蜂窝基站中使用的全向天线还是定向板 状天线，当主波束下倾时，上第一副瓣会越区造成干扰， 因而要用赋形技术来抑制上第一副瓣电平。 上旁瓣 主瓣
后瓣
下部零陷
前／后比（F／B）
在水平面或垂直面方向图中，把天线在前向 （Φ ＝0°）(最大辐射方向)辐射功率P（Φ ＝0°）与 后向（Φ ＝180°± 30°）最大辐射功率Pmax（Φ ＝ 180°± 30°）之比定义为天线的前后辐射比。 （F／B）（dB）=10lgр(Ψ＝0°)/ Pmax （Ψ＝180°±30°） 在归一化dB方向图中，前后比就是后向Ψ＝150°~ Ψ＝210°范围内的最大副瓣电平的-dB数。 上旁瓣 主瓣
的影响，但却大大增加了天线制造商的困难及成本。
三、常见故障及原因分析
基站天线常出现接收信号强度（RSSI）异常的情况， 其原因如下： 1、对于RSSI指标影响非常显著的是：接头的安装 是否良好，接触是否良好，以及周围基站干扰情况。 2、 基站天线下倾角度偏差太大。一般实际下倾角 度与网优设计角度偏差超过2度以上均视为不可接受。
倾角调节方式：机械调试
倾角调节方式：机械调试
倾角调节方式：电调调试
常规架设
加罩美化
一体化美化
TD智能天线美化最新进展

双极化美化发展方向： A+B电调天线 一体化美化 RRU美化一次完成 电气性能指标稳定 快捷建站 因地制宜，灵活应用： 烟囱型 变色龙型 水塔型 空调型 围栏栅格型 美化建筑型 大型灯塔型 仿生树型 广告牌型
普通双极化智能天线加罩
一体化电调双极化智能天线
与加罩美化的对比

产品成本的优势对比：
分类 产品 勘测 运输 施工 架设 维护
加罩美化
外形不规则、 采购费用高
多次勘测
体积大、 不可分解， 运输费用 高
架设个性 化、难度 大
架设标准 化、安装 人性化 约30%
需分拆调试 电调准确度高、 简单实现倾角调 节(电调)及方位 角调节(电调) 约20%
波长×频率=真空中的光速（常数）
二、常用天线性能指标介绍
天线的主要电参数
１对单极化天线

2 对双极化天线



方向图 增益 输入阻抗（电压驻波比） 极化 带宽 功率容量 3阶无源互调（PIM）
除具有单极化天线的电参数 外还具有 隔离度 交叉极化比
天线的方向图
把天线在空间辐射强度随方位、俯仰角度分布 的曲线图形叫天线方图。
fh fl f0
h
%
式中:f --天线的最高工作频率 f --天线的最低工作频率 f --中心工作频率
l 0
天线的工作带宽
天线的相对带越宽，制作天线的难度就越大，所以 对相对带宽比较宽的天线适当降低对天线VSWR的要求 是科学的，也是符合实际的，不要一味地什么天线都追
求低的VSWR，因为天线的VSWR≤2对用户不会产生大