基站天线基本概念概述共44页文档
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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移动通信基站天线基础知识
•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。
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
(HTC)基站天线基本原理
在这种情况下的隔离为 10log(1000mW/1mW) = 30dB
1000mW (即1W)
1mW
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10. 天线的极化
天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向
垂直极化
水平极化
+ 45度倾斜的极化
- 45度倾斜的极化
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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°)
分量，使天线的输入阻抗为纯电阻，即使半波振子的输入阻抗为 73.1欧（标称75欧）。
16
天线等效图
Antenna
17
7. 反射系数、驻波系数
在不匹配的情况下,馈线上同时存在入射波和反射波。两者叠加，在入 射波和反射波相位相同的地方振幅相加最大，形成波腹；而在入射波和反 射波相位相反的地方振幅相减为最小，形成波节。其它各点的振幅则介于 波幅与波节之间。这种合成波称为驻波。反射波和入射波幅度之比叫作反 射系数。
极化损失
当来波的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； 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
驻波系数、频带宽度、隔离度、三阶互调、功率容量
辐射特性（方向图）指标
增益、极化、波瓣宽度、前后辐射比、上旁瓣抑制、零值填充 下倾角
机械特性指标
接头型式、天线罩质材、尺寸、重量、风荷、适应环境
13
5. 关于传输线的几个基本概念
基站天线介绍
目录第一讲无线传播原理 (2)1.1 无线传播基本原理 (2)1.2 无线传播环境 (3)1.2.1 频段划分介绍 (3)1.2.2 快衰落与慢衰落 (3)1.2.3 传播损耗 (5)1.3 无线传播模型 (7)1.4 多普勒效应 (10)1.5 菲涅尔区 (12)第二讲天线的基础知识 (13)2.1 天线的输入阻抗 (13)2.2 天线的极化方式 (14)2.3 天线的增益 (14)2.4 天线的波瓣宽度 (14)2.5 前后比(Front-Back Ratio) (15)第三讲基站天线的类别 (15)3.1 电调天线 (15)3.2 双极化天线 (15)第四讲基站天线的原理 (16)4.1 对称振子 (16)4.2天线方向性的讨论 (16)4.2.1 天线方向性 (16)4.2.2 天线方向性增强 (17)4.2.3 增益 (17)4.2.4 波瓣宽度 (18)4.2.5 前后比 (18)4.2.6 天线增益的若干近似计算式 (19)4.2.7上旁瓣抑制 (19)4.2.8 天线的下倾 (19)4.3 天线的极化 (20)4.3.1 双极化天线 (20)4.3.2 极化损失 (21)4.3.3 极化隔离 (21)4.4天线的输入阻抗 (22)4.5 天线的工作频率范围（频带宽度） (22)4.6移动通信常用的基站天线 (23)4.6.1 板状天线的基本知识 (23)第一讲 无线传播原理1.1 无线传播基本原理在规划和建设一个移动通信网时，从频段的确定、频率分配、无线电波的覆盖范围、计算通信概率及系统间的电磁干扰，直到最终确定无线设备的参数，都必须依靠对电波传播特性的研究、了解和据此进行的场强预测。
它是进行系统工程设计与研究频谱有效利用、电磁兼容性等课题所必须了解和掌握的基本理论。
众所周知，无线电波可通过多种方式从发射天线传播到接收天线：直达波或自由空间波、地波或表面波、对流层反射波、电离层波。
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
基站天线基本知识[1]
![基站天线基本知识[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/e8f1dad4240c844769eaee99.png)
目录第一章天线的基础知识 (2)1.1 天线的作用与地位 (2)1.2 天线的基本原理 (2)1.3 天线的基本参数 (3)1.3.1 天线的输入阻抗 (3)1.3.2 天线的驻波比 (4)1.3.3 天线的极化方式 (4)1.3.4 天线的增益 (5)1.3.5 天线的波瓣宽度 (5)1.3.6 天线的前后比 (7)第二章天线的分类和选择 (7)2.1 全向天线 (7)2.2 定向天线 (7)2.3 机械天线 (8)2.4 电调天线 (8)2.5 单极化天线和双极化天线 (9)第三章移动通信系统天线参数调整 (10)3.1 天线俯仰角的调整 (10)3.2天线俯仰角的调整 (11)第四章现有南京地区GOTA基站使用的亚信天线简介 (12)第一章天线的基础知识1.1 天线的作用与地位在移动通信系统中，空间无线信号的发射和接收都是依靠移动天线来实现的。
因此，天线对于移动通信网络来说，有着举足轻重的作用。
如果天线的选择（类型、位臵）不好，或者天线的参数设臵不当，都会直接影响整个移动通信网络的运行质量。
尤其在基站数量多，站距小，载频数量多的高话务量地区，天线选择及参数设臵是否合适，对移动通信网络的干扰，覆盖率接通率及全网服务质量都有很大影响。
不同的地理环境，不同服务要求需要选用不同类型，不同规格的天线。
天线调整在移动通信网络优化工作中有很大的作用。
1.2天线的基本原理导线载有交变电流时，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。
如果两导线的距离很近，且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。
如果将两导线张开，这时由于两导线的电流方向相同，并且两导线所产生的感应电动势方向相同，因而辐射较强。
当导线的长度L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比拟时，导线上的电流就大大增加，因而就能形成较强的辐射。
通常将上述能产生显著辐射的直导线称为振子。
下图是导线的电流和电流产生电动势的方向图图1 导线的电流和电流产生电动势的方向图对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。
基站天线基本知识讲课文档
即:
DE2 / E02
单位是 dBi。 i 是各向同性（ isotropic）的缩写。
上式没有考虑天线的各种损耗，叫方向性系数，计入损耗天线增益
即:
η是增益系数，是方向性系数和增益系数的乘积。
G D
（注：另一种表示增益的单位是与理想半波振子的比较值，用dBd表示，d 是振子（ dipole ）的缩
写。
－－－－ 驱动器安装方便简易，可靠性高
第三十八页，共79页。
电调天线的特点
可调范围宽 (0～10°/ 0～14°)
－－－－在进行角度调整时，选择更多
独立电子下倾角可调（双频或多频电调天线） 具有良好的副瓣抑制特性
－－－－低上旁瓣可以减少越区干扰
1800M 双极化
第三十九页，共79页。
900M 双极化 800/900M 双极化
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
第二十六页，共79页。
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
第二十七页，共79页。
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？
理想点源
半波振子
第二十二页，共79页。
2.15dB
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。
移动基站天线有关概念
板状天线增益与水平波瓣宽度
半波振子
半功率波瓣宽度
360
以半波振子 为参考的增益
0dBd
带反射板的半波振子 180
3dBd
带反射板的两个半波振子 90 理论辐射图
6dBd
2. 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
2.17dB
对称振子的增益为2.17dB
一个各向同性的辐射器在所 有方向具有相同的辐射
接地点方向必须顺着电流方向。
GSM/CDMA基站天馈系统
5 7/8〞馈线卡子 用于固定主馈线，在垂直方向，每间隔1。5米装一个，水平
方向每间隔1米安装一个（在室内的主馈线部分，不需要安装 卡子，一般用尼龙白扎带捆扎固定）。
常用的7/8〞卡子有两种；双联和三联。 7/8〞双联卡子可固定两根馈线；三联卡子可固定三根馈线。 6 走线架 用于布放主馈线、传输线、电源线及安装馈线卡子。 7 馈线过窗器 主要用来穿过各类线缆，并可用来防止雨水、鸟类、鼠类及 灰尘的进入。 8 防雷保护器（避雷器） 主要用来防雷和泄流，装在主馈线与室内超柔跳线之间，其 接地线穿过过线窗引出室外，与塔体相连或直接接入地网。
由于多途径传播使得信号场强分布相当复杂，波动 很大；也由于多径传输的影响，会使电波的极化方向发 生变化，因此，有的地方信号场强增强，有的地方信号 场强减弱。另外，不同的障碍物对电波的反射能力也不 同。例如：钢筋水泥建筑物对超短波的反射能力比砖墙 强。我们应尽量避免多径传输效应的影响。同时可采取 空间分集或极化分集的措施加以对应。
15° (eg)
Peak
Peak - 3dB
俯仰面即垂直面方向图
10dB 波束宽度
- 10dB点
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11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的—德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭