关于对天线应用场景的说明及建议

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天线应用场景建议

基站天线可以按多种不同的方式进行分类和归纳,在实际应用中,为了有利于给出清晰简洁的选型说明,并提供优先的选型推荐指导,特采用以下分类方式:

定向双极化基站天线

定向单极化基站天线

全向基站天线

双频双极化基站天线

波束电调基站天线

波瓣赋形基站天线

上述每一类天线可以包含不同的频段、不同的增益、不同的水平面半功率波束宽度、不同的预置波束下倾角。其中各类之间的描述也可能存在部分的重叠,比如,前4类中波束下倾可以是采用机械下倾方式、也可以是采用预置电下倾方式,它们和第5类波束电调基站天线将作一描述比较;类似地,波瓣赋形基站天线是对常规(非波瓣赋形)基站天线的进一步描述。以下分别叙述其选型推荐:

A.1 定向双极化基站天线

定向双极化基站天线优先推荐在多径反射复杂的场景下使用,主要是含有较多或较复杂的建筑物的环境,如城镇、市区;发达的村镇、工业区等。在这些场景下,复杂的多径反射使电磁波的极化发生了不可预测的变化,于是相对于垂直极化的空间分集天线来说,采用±45°的极化分集天线不但没有理论上的3dB 极化失配损失,甚至可获得更好的分集增益。同时,极化分集天线具有更高的性价比,且选址和安装较空间分集天线更为简单。

在话务量较多的市区,推荐采用双极化65度15dBi天线。简单的应用尽量采用双极化65度15dBi预置4°或双极化65度15dBi预置8°天线,其它下倾角可以采用机械调倾角和预置电调结合的方式。如3°下倾可以采用双极化65度15dBi机械调倾角、6°下倾可以采用双极化65度15dBi预置4°加机械调倾角2°、12°下倾可以采用双极化65度15dBi预置8°加机械调倾角4°等。下倾角的大小与具体的覆盖半径和架设高度有关,对于高话务量场合,基站密集,覆盖半径较小,下倾角较大,比如5°~10°;架设高度越高,下倾角将相应增大。反之,中等话务量场合,站址间距适中,覆盖半径较大,下倾角则较小,比如3°~6°;架设高度越高,下倾角将相应增大。此类天线不推荐采用15°以上的下倾角,因为太大的下倾角在双极化场合的覆盖区域畸变和极化畸变较为严重,此时,推荐采用连续电调天线,后文叙述。

在话务量中等的市区,推荐采用双极化65度17.5dBi天线。简单的应用尽量采用双极化65度17.5dBi 预置2°或双极化65度17.5dBi预置4°天线,其它下倾角可以采用机械调倾角和预置电调结合的方式。

如1°下倾可以采用双极化65度17.5dBi机械调倾角、3°下倾可以采用双极化65度17.5dBi预置2°加机械调倾角1°、6°下倾可以采用双极化65度17.5dBi预置4°加机械调倾角2°等。下倾角的大小与具体的覆盖半径和架设高度有关,对于偏高话务量场合,基站较密集,覆盖半径较小,下倾角较大,比如3°~5°;架设高度越高,下倾角将相应增大。反之,偏低话务量场合,站址间距较大,覆盖半径也较大,下倾角则较小,比如1°~3°;架设高度越高,下倾角将相应增大。此类天线不推荐采用8°以上的下倾角,因为太大的下倾角在双极化场合的覆盖区域畸变和极化畸变较为严重,此时,推荐采用连续电调天线,后文叙述。

在某些话务量偏低的农村或市郊,多径并不复杂,考虑到可能的架设困难或性价比等因素,推荐可采用双极化90度16.5dBi天线。简单的应用尽量采用双极化90度16.5dBi预置2°天线,其它下倾角可以采用机械调倾角和预置电调结合的方式。如3°下倾可以采用双极化90度16.5dBi预置2°加机械调倾角1°等。下倾角的大小与具体的覆盖半径和架设高度有关,对于偏高话务量场合,基站较密集,覆盖半径较小,下倾角较大,比如3°~5°;架设高度越高,下倾角将相应增大。反之,偏低话务量场合,站址间距较大,覆盖半径也较大,下倾角则较小,比如1°~3°;架设高度越高,下倾角将相应增大。

水平面波束宽度为30度的双极化30度20dBi、双极化30度17.5dBi天线可以应用于一些特殊场景,比如:双极化30度17.5dBi天线可以用于覆盖公路和铁路等场景,它不但可以通过较高的增益来覆盖较远的距离,同时较窄的水平面波束宽度对原有的网络带来的干扰也较小;双极化30度20dBi天线可以用于覆盖几千米以外的一个特殊区域,如风景点、海岛等。这些应用通常不需要作波束下倾,但当架设高度很高,比如山顶或50米以上的铁塔等场合,则可以考虑作1°~2°的机械下倾。

以上双极化天线适用于900MHz、1800MHz情况。

A.2 定向单极化基站天线

定向单极化基站天线采用空间分集接收的工作方式,在几乎所有场合都能获得良好应用,但由于性价比不如采用极化分集的双极化天线,且选址和安装都比极化分集天线复杂,因此,在双极化天线应用效果不理想的场合,才考虑采用空间分集接收的定向单极化基站天线。

在农村或市郊的大多数场合,由于话务量较低,同时多径分量并不复杂,推荐采用单极化90度16.5dBi 天线。这样,可以获得较好的空间分集增益,同时,90度的波束宽度也保证了三个扇区之间的更好衔接而不出现盲区或重叠太多。简单的应用尽量采用单极化90度16.5dBi预置2°天线,其它下倾角可以采用机械调倾角和预置电调结合的方式。如1°下倾可以采用单极化90度16.5dBi机械调倾角、3°下倾可以采用单极化90度16.5dBi预置2°加机械调倾角1°。下倾角的大小与具体的覆盖半径和架设高度有关,由于话务量普遍偏低,覆盖半径较大,下倾角一般较小,在0°~3°之间;3°出现在架设高度较高的情况下。

在农村或市郊的某些场合,其话务量虽然较低,但多径分量却较复杂,这时推荐采用单极化65度

17.5dBi天线。这样,在获得较好的空间分集增益的同时,其65度的波束宽度保证了三个扇区之间的更好衔接而不出现太多的相互重叠。简单的应用尽量采用单极化65度17.5dBi预置2°天线,其它下倾角可以采用机械调倾角和预置电调结合的方式。如1°下倾可以采用单极化65度17.5dBi机械调倾角、3°下倾可以采用单极化65度17.5dBi预置2°加机械调倾角1°。下倾角的大小与具体的覆盖半径和架设高度有关,由于话务量普遍偏低,覆盖半径较大,下倾角一般较小,在0°~3°之间;3°出现在架设高度较高的情况下。

在农村或市郊的某些场合,不但话务量较低,同时并不需要对水平面360°进行全方位覆盖,这时,推荐采用单极化105度15.5dBi天线或单极化120度14.5dBi天线,实现大约120°~180°方位覆盖。简单的应用中尽量采用下倾角为预置2°的天线,其它下倾角可以采用机械调倾角和预置电调结合的方式。如1°下倾可以采用单极化105度15.5dBi天线或单极化120度14.5dBi机械调倾角、3°下倾可以采用单极化105度15.5dBi预置2°天线或单极化120度14.5dBi预置2°天线加机械调倾角1°。下倾角的大小与具体的覆盖半径和架设高度有关,由于话务量普遍偏低,覆盖半径较大,下倾角一般较小,在0°~3°之间;3°出现在架设高度较高的情况下。

A.3 全向基站天线

在农村或郊野的某些场合,由于话务量极低,同时又需要作移动通信覆盖,为了降低覆盖成本,推荐采用全向11dBi天线。通常可以采用全向11dBi预置3°的天线,对于架设高度过高,比如山顶、高塔等个别场合,也可考虑采用全向11dBi预置5°天线,对于架设高度很矮,比如农村的房顶等个别场合,也可考虑采用无波束下倾的全向11dBi天线。

A.4 双频双极化基站天线

双频双极化可以解决某些选址困难,通常用于城市繁华地段,话务量较大且覆盖范围较难平衡的区域,或者容易产生同频干扰的区域。多数情况下采用双频双极化900/1800M 65°&60°15&17dBi天线能够胜任。由于双频双极化在二个波段上的增益不同,垂直面的波束宽度也不同,同时,为抗干扰等需要,彼此所覆盖的区域也有可能不完全重叠,因此,双频双极化在二个波段上可能需要不同的下倾角。如此,仅仅采用机械下倾的方式是不够的,至少需要附加不同的波束电下倾方式,其下倾角的选择可参照单频双极化的情况。对于双频双极化天线,最好采用波束连续电调的天线,这样才能在实际场合下灵活应用,具体将在下一节描述。

A.5 波束电调基站天线

在城镇繁华区域,不但多径反射复杂,而且频率复用规划的站址相互制约、相互干扰严重。还有,某些场景的话务量变化复杂,比如一天中白天和夜晚的话务量来自不同的局部区域,或者平时和节假日的话务量来自不同的局部区域等等。要平衡和解决这些矛盾的较好办法是采用波束电调基站天线。波束连续电

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