天馈线系统教程

1、天馈线系统组成

基站天馈系统示意图

1天线调节支架

抱杆（＜|）50〜114mm ）

4接地装

置

主馈线（7/8J

9室内超柔馈线

2室外跳线 5馈线卡

6走线架

7馈线过线窗

GSM/CDMA 板状天线 3接头密封件

绝缘密封胶带，PVC 绝缘胶带

====

_==8防雷保

护

基站主设备

什么是天线?

在移动通信系统中，空间无线信号的发射和接受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，在干扰，覆盖率接通率及全网服务质量都有很大影响，具有举足轻重的作用O 什么是天线？天线是一种转换装置，将电信号作为天线电波发

射到空间，收集无线电波产生电信号的装置。

EE

・、天线的基础知识

一说到天线，我们对几个概念就必须了解，例举如下：输入阻抗、驻波比、回波损耗、极化方式、增益、水平平面的半功率角、工作频率带宽。

1.1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。

一般移动通信天线的输入阻抗为50Q。

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，在我们日常维护中，用的较多的是驻波比和回波损耗。

1.1输入阻抗（续1）

驻波比VSWR（Voltage Standing Wave Ratio）:

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。驻波比可以表示为：VSWR= （PPo +〈Pr）/ （PPo —〈Pi）［注：Po：进入天线系统的功率Pr:从天线系统反射回来的功率］

回波损耗RL （Return Loss ）:

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OdB 的到无穷大之间，回波损耗越大表示匹配越差，回波损耗越小表示匹配越好。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。回波损耗为:-10 log ［（反射功率）/（入射功率）］。例如，如果注入ImW （OdBm）功率给放大器其中

10%被反射回来，回波损耗就是lOdBo

1.1输入阻抗(续2)

驻波比与回波损耗对照表

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，因此，在移动通信系统中,•般均采用垂直极化的传播方式。

1.2天线的极化方式续(1)

双极化天线组合了

+45°和-45°两副极化方

向相互正交的天线，大大节

省了每个小区的天线数量；

同时由于±45°为正交极

化，有效保证了分集接收的

+ 45度倾斜的极•45度倾斜的极化良好效果。其极化分集增益

约为5dB,比单极化天线提

倾斜(+/-45° )

V

高约2dB。

1.3天线的增益

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。

增益，决定了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，表征天线增益的参数有dBd^dBio常见GSM 定向基站的天线增益为18dBi,全向的为lldBio

概念辨析：dBm, dBi, dBd，dB，dBc 1、d Bi和dBd：dBi和dBd是表征增益的值（功率增益），两者都是一个相对值，但参

考基准不一样。一般认为，表示同一个增益，用dBi表示出来比用dBd表示出來要人2 ］5。

［例1］对于一面增益为16dBd的天线，其增益折算成单位为dBi时，则为18.15dBi

（一般忽略小数位，为18dBi） o

［例2］ OdBd=2.15dBio

2、d Bm：是一个表征功率绝对值的值，计算公式为:lOlgP （功率值/lmw）。［例3］如

果发射功率P为lmw,折算为dBm后为OdBm。

［例4］对于40W的功率，按dBm单位进行折算后的值应为：

101g （40W/lmw）=101g （40000） =101g4+1 Olg 10+1 Olg1000=46dBm o

3、d B：是一个表征相对值的值，甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时用。［例5］

甲功率比乙功率大一倍，那么101g （甲功率/乙功率）=101g2=3dBo也就是说，甲的功率比乙的功率大3dBo

［例6］ 7/8英寸GSM900馈线的100米传输损耗约为3.9dB o

［例7］如果甲的功率为46dBm,乙的功率为40dBm,则可以说，甲比乙大6dB o

4、d Bc：它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。在采

用dBc的地方，原则上也可以使用dB替代。9

1.4天线的波瓣宽度

波瓣宽度是定向天线常用的一个很重要的参数，它是指天线的辐射图中低于峰值3dB处所成夹角的宽度。在天线覆盖的方向图中通常都有两个瓣或多个瓣，其中最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣。主瓣两半功率点间的夹角定义为天线方向图的波瓣宽度，又为半功率（角）瓣宽。主瓣瓣宽越窄，则方向性越好，抗干扰能力越强。

一般郊区使用半功率角大、市中心使用半功率角小的天线，如20〜30度增益较高，用于狭长高速公路，65度用于密集市区，90度用于城郊,120度用于乡村。

3dB波束宽度