基站天线选型
天线选取原则
不同场景下天线选取原则在移动通信网络中,天线是移动通信系统的重要组成部分,天线的选用与网络的覆盖和整体的运行质量密切相关。
在实际的网络应用中,根据网络的覆盖要求、话务量分布、抗干扰要求和网络服务质量等实际情况来合理的选择天线尤为重要。
天线类型的选择与地形、地物,以及话务量分布紧密相关,因此我们可以将天线使用环境大致分为五种类型:城区、密集城区、郊区、农村地区、交通干线等几类,以下就在不同天线场景的天线产品类型及基本情况进行说明。
第一部分:选型原则一、城区基站天线的选用城区有较多或较复杂的建筑物环境,如城镇、市区;发达的村镇、工业区等。
电磁环境比较复杂,多径反射严重,复杂的多径反射使电磁波的极化发生了不可预测的变化。
同时城区基站密度较高,单站预期覆盖范围较小,选择天线时应考虑以下几方面。
(1)在城区为减少干扰,应选用水平半功率角接近于60度的天线。
这样的天线所构成的辐射方向图接近于理想的三叶草型蜂窝结构,与现网适配性较好,有助于控制越区切换。
如下图所示。
(2)城区基站一般不要求大范围覆盖,而更注重覆盖的深度。
由于中等增益天线的有效垂直波束相比于高增益天线较宽,覆盖半径内有效的深度覆盖范围较大,可以改善室内覆盖效果,所以选用中等增益天线较好。
(3)由于城区天线安装空间往往有限,选用±45°双极化天线可获得较好的分集增益。
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。
城区基站天线的一般选用原则如下:对于话务量高度密集的地区,基站间距离大约在300~500米时,采用增益在15dBi 左右。
对于话务量中等密集的地区,基站间距离大于500米,采用增益在17到18dBi左右天线。
对于低话务量区,由于基站间距离可能更大一些,采用增益在18dBi左右天线。
对于GSM1800及WCDMA系统,由于其频率较高,空间传播损耗较大,宜选型增益在18dBi左右天线。
详细的天线产品类型见下表:二、高密集城区基站天线的选用(1)连续电调天线的选用在繁华的密集城区,多径反射复杂,且频率复用规划的站址间相互制约、相互干扰严重。
第20讲GSM-R通信系统--天线的分类及选型
2 天线的基本特性----工作频段
– 工作带宽可根据天线的方向图特性、输入阻抗或电压驻波比
的要求确定。
– 通常带宽定义为:天线增益下降3dB时的频带宽度,或在规
定的驻波比下天线的工作频带宽度。
– 在移动通信系统中是按后一种定义的,具体地说,就是当天
线的输入驻波比≤1.5时,天线的工作带宽。
2 天线的基本特性---方向性
用高架、直射波为主要辐射方式,多径反射不明显。这些线路上采用极 化分集的天线效果不太显著,使用空间分集可以产生更好的增益效果。
3 基站天线的选型—天线高度
• 合理选择天线高度 • 目前已建的GSM-R基站铁塔高度,除个别弱场补强基站外基本都高于
40m。高铁塔带来的材料成本、工程成本、维护费用都大大增加。
• 单极化天线只发送和接收一种极化方式的电波。单极化天线又分为垂
直极化天线和水平极化天线,移动通信中一般使用垂直极化天线。
• 双极化天线组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线,
同时工作在收发双工模式下,每个小区仅需一副双极化天线。
3 基站天线的分类—按下倾方式分
• 按下倾角不同,基站天线可分为机械天线和电调天线。
• GSM-R建设可以根据实际的线路环境不建过高的铁塔,合理地调整下
倾角,同样可以满足覆盖要求和减少同频干扰。
水平波 垂直波 场景 站型 增益 极化方式 下倾角 瓣跨度 瓣宽度
密集 城区
是否波 束赋形
农村
郊区
海洋
山区
• 所谓机械天线,即指使用机械方式调整下倾角度的基站天线。 • 所谓电调天线,即指使用电子方式调整下倾角度的基站天线。
思考题
电下倾15度与机械下倾15度有什么不同吗?
铁路移动通信天线使用要求
铁路移动通信天线使用要求一、引言铁路移动通信天线是指在铁路运输系统中用于移动通信的天线设备,主要用于实现列车与地面通信、列车间通信以及列车内部通信等功能。
由于其在铁路系统中的重要性,因此对其使用要求也越来越高。
二、天线选型1.频段选择铁路移动通信天线的频段选择应根据不同的应用需求进行选择,如GSM-R系统需要使用900MHz频段,LTE-R系统需要使用700MHz/2.6GHz频段等。
同时,应注意避免与其他设备频段干扰。
2.增益选择铁路移动通信天线的增益直接影响到其覆盖范围和传输距离。
一般情况下,增益越大则覆盖范围和传输距离越远。
但是,在实际应用中也要考虑到天线大小和重量等因素。
3.极化方式选择极化方式分为水平极化和垂直极化两种。
在选型时需根据具体情况进行选择,如地面基站一般采用垂直极化天线,而车载终端则采用水平极化天线。
三、安装要求1.安装位置选择铁路移动通信天线的安装位置应选择在车顶或车侧,并且要避免与其他设备的干扰,如高压电线、信号灯等。
2.安装角度选择铁路移动通信天线的安装角度应根据具体情况进行选择,如车载终端一般采用水平安装,地面基站则需根据覆盖范围和传输距离进行选择。
3.接地处理为了保证天线正常工作和防止雷击等自然灾害,铁路移动通信天线在安装时应进行接地处理。
接地电阻应小于10欧姆,并且要保证接地可靠性。
四、使用注意事项1.防止物理损坏铁路移动通信天线在使用过程中要注意防止物理损坏,如避免碰撞、挤压等。
同时,在列车运行过程中也要注意避开隧道、桥梁等地方。
2.定期检查维护为了保证铁路移动通信天线的正常工作,应定期对其进行检查和维护。
检查内容包括连接状态、电缆磨损情况、接地状态等。
3.避免干扰为了保证铁路移动通信天线的正常工作,应避免与其他设备频段干扰。
同时,在使用过程中也要注意避免电磁干扰等问题。
五、总结铁路移动通信天线的选型、安装和使用都需要注意一系列要求,这些要求直接影响到其正常工作和效果。
基站天线的选型原则
基站天线的选型原则一、生产厂家的选择二、关于三阶互调指标5基站天线的选型原则(建议)三、基站天线选型原则建议一、生产厂家的选择首先要考察厂家的生产能力、研发队伍、仪器设备、检测手段、售后服务、质量保证体系。
对具体的基站天线产品还应考察下列各项:1、为提高网络性能和降低成本,在城区使用的基站天线应具有极化分集代替空间分集的能力。
2、对天线罩因雨雪、裹冰造成的表面分布电容影响,应有一定的防范能力。
3、为保证天线的最大增益,天线应当采用低耗馈电网络技术。
4、全向天线高增益天线在确保电性能前提下,天线尺寸应尽量短。
5、为确保产品的一致性及坚固性。
生产厂家应有模具化生产能力。
6、生产厂家应对天线的驻波比及三阶互调指标100%检测,对抽检(例10%)产品应进行包括增益和方向图在内的全指标测试。
7、要有完善的密封工艺并采用优质密封胶,确保天线的防水性和寿命。
8、定型产品要按信息产业部的标准进行环境试验:高温、低温、振动、冲击、运输。
9、具有采用机械下倾、电下倾、电调下倾三种调整方式相结合,解决大机械倾角下波形畸变的能力。
10、在考虑产品的适用性后,还要考察所需基站天线的性能价格比和厂家的供货期。
二、关于三阶互调指标5基站天线的选型原则(建议)互调的定义•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。
•互调产生的本来并不存在“错误”信号,此信号会被系统误认为是真实的信号。
•互调可由有源元件(无线电设备、二极管)或无源元件(电缆、接头、天线、滤波器)引起。
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,B2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。
天线选型原则
天线选型原则1.1. 密集城区基站选型应用环境特点:基站分布较密,要求单基站覆盖范围小,希望尽量减少越区覆盖的现象,减少基站之间的干扰,提高频率复用率。
天线选用原则:极化方式选择:由于市区基站站址选择困难,天线安装空间受限,建议选用双极化天线;方向图的选择:在市区主要考虑提高频率复用度,因此一般选用定向天线;半功率波束宽度的选择:为了能更好地控制小区的覆盖范围来抑制干扰,市区天线水平半功率波束宽度选60~65°;天线增益的选择:由于市区基站一般不要求大范围的覆盖距离,因此建议选用中等增益的天线。
建议市区天线增益选用15-18dBi 增益的天线。
若市区内用作补盲的微蜂窝天线增益可选择更低的天线;下倾方式的选择:由于市区的天线倾角调整相对频繁,且有的天线需要设置较大的倾角,而机械下倾不利于干扰控制,所以建议选用预置固定角度倾角天线或可调电下倾天线。
1.2. 郊区基站选型应用环境特点:基站分布稀疏,话务量较小,要求广覆盖。
有的地方周围只有一个基站,覆盖成为最为关注的对象,这时应结合基站周围需覆盖的区域来考虑天线的选型。
天线选用原则:方向图选择:一般情况下,应当采用水平面半功率波束宽度为65°、90°或者更宽水平波束宽度的定向天线;天线增益的选择:视覆盖要求选择天线增益,建议在郊区农村地区选择较高增益( 17-20dBi) 的定向天线或9-12dBi 的全向天线;下倾方式的选择:在郊区农村地区对天线的下倾调整不多,其下倾角的调整范围及特性要求不高,建议选用机械下倾天线;同时,天线挂高在50 米以上且近端有覆盖要求时,可以优先选用零点填充的天线来避免塔下黑问题1.3. 公路覆盖基站天线选择应用环境特点:该环境下话务量低、用户高速移动、此时重点解决的是覆盖问题。
一般来说它要实现的是带状覆盖,故公路的覆盖多采用双向小区;在穿过城镇,旅游点的地区也综合采用全向小区;再就是强调广覆盖,要结合站址及站型的选择来决定采用的天线类型。
移动基站天线有关概念及选型原则
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天馈基础知识天馈基本知识
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6.电压驻波比(VSWБайду номын сангаас)对网络的影响:
VSWR 3.0 2.0 1.8 1.5 1.4 1.3 1.2
反射功率比 25% 11% 8% 4% 2.8% 1.7% 0.8%
辐射功率减少 2.15dB 0.86dB 0.67dB 0.36dB 0.21dB 0.13dB 0.07dB
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天馈基础知识天馈基本知识
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3、网络优化中天线的作用
1) 为达到无缝隙覆盖,正确选择基站天线的参数十 分重要对于800MHz和900MHz频段的GSM、CDMA数字移 动通信网基站,我们选用国内现有基站天线有如下几个一般 原则建议: 根据天线高度、基站距离,可由下式计算出天线倾角公式:
一个对称振子
假设在接收机中有1mW功率
在阵中有4个对称振子
在接收机中就有4 mW功率
在这儿增益= 10log(4mW/1mW) = 6dBd
更加集中的信号
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2.形成定向辐射的原理
反射面放在阵列的一边构成扇形覆盖天线
天线 (顶视)
“全向阵” 例如在接收机中为4mW功率
“扇形覆盖天线 ” 将在接收机中有8mW功率
在我们的“扇形覆盖天线”中,反射面把功率聚焦到一个方向进一步提高了增益。 这里, “扇形覆盖天线” 与单个对称振子相比的增益为10log(8mW/1mW) = 9dBd
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3. 前后比
方向图中,前后瓣最大电平之比称为前后比。它大,天 线定向接收性能就好。基本半波振子天线的前后比为1,所 以对来自振子前后的相同信号电波具有相同的接收能力
完整的华为《GSM基站天线选型》
MF002002 GSM天线选型
ISSUE1.0
MF002002 GSM 天线选型 ISSUE1.0
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基站天线的选择
围小 。依据 安装 规范 规定 , 向单极 化天 线在 安装 时, 定 同小 区两天 线在辐射 方 向上 的平行 间距 不得 小于 4米 , 上下距 离不得 小 于 0 6 , . 米 相邻 小区两天 线 间 距 不得 小于 0 5 : 向天线 问距也 得 小于 4米, .米 全 最少不 得小 于 3 5米, . 距 塔 体 不得小 于 3 。 线安装 应根据 塔 高来确 立安装 几道 防雷接 地线 , 米 馈 防止雷 击, 避免 基站 设备受 损 。如塔 高 不超 过 5 米 , 在塔 上尾 线和 馈线接头 后约 l 0 应
理论广角
I ■
基站天线 的选 择
姚
( 七台河无 线 电监测 站 中图 分类号 :N 2 T 8 文献 标识码 : A
勇
黑龙江 七台河 140 ) 5 60
文章编 号 :10— 1X(00 1 28 0 10 99 4 2 1)5 04 — 1
目前中 国的移动通信 网络 日渐 走 向成 熟, 建设 目标 也从 以前 的注重覆 盖走 向注重 网络质 量 。基站 信号 作为 网络 最直 接的载 体 , 的质量 也将 直接 影响 它 着 移动用 户和通 信商 的利益 , 而通信 网络质 量 的优 劣, 又和基 站天 馈系统 有着 非 常 重要 的关 系 。一 个运 行 良好 的 网络 可 以通 过 一定 的 技 术指 标 来 衡量 。 常用 的指标 有 掉话 率 、无线 接 通率 、话音质 量 等 。影响 这 些指标 的因 素很 多, 线 的选 择及 配置 在其 中 占据很 重要 的地 位 。本文将 从天 线 选型 、天馈 天 线 安 装 方 面给 以阐 述 。 1夭 线选 型 由 于天 线技术 的不 断发展, 要求 天线选 型时 必须考虑 系统 的特 点, 当地 的 地 形特 点, 以确定 天线 型号 。如公 路覆 盖时 考虑 用全 向天 线还 是用 功分器 加 定 向天线 , 这就要 考虑所 要求 覆盖 的地 区的地形 , 盖距 离等情 况 。过 去天 线 覆 多 是单极化 , 这对于 以前 的基站 经双工 器后 一根馈 线收 发共用 , 一根 接收 分极 是 非常适 用 的, 现在 当基站 改 为两根馈 线都 收发 共用, 双极化 天线 就显示 了很 好 的优 势 。作 者 根据 工 程 实 际经验 总 结 了不 同地 区基 站 天线 的选型 原 则 。 ①城市 市 区。市区 大都为 话务量 高度 密集 区, 基站 密集, 间距离 。 在 站 般 几 百米, 且基站 全部是 3 区 的定 向基 站 。此 时 , 线应选 用普通 的取 极化 而 扇 天 ( 半功 率角6 度) 5 天线 , 而不 应用 高增益 天线, 否则可 能产 生越 区覆盖造 成 同频 干 扰等 问题 。 县城 及城镇 地 区。 ② 话务 量 同市区相 比不 是很大 , 间距 离一 般 站 在 千米左 右 。基 站大 都为 3 区, 扇 个别有 两扇 区的 。此时 , 线 的选 用 由基站 天 的具体环 境而 定。 以选用 普通 的双 极化 ( 可 半功 率角 6 度 ) 5 天线 或双极 化高 增 益 ( 功率 角6 度) 半 5 天线 或双极 化高增 益 ( 功率角 9 度 ) 半 0 天线 等, 向天 线应 全 较少 选用 。③ 乡镇 地 区。乡镇地 区居 民较 分散, 务量很 小, 话 建站 主要考 虑 的 是一 定范 围 内覆 盖 问题, 址分散 , 站 一般 不形 成连 续覆 盖, 以大 都是全 向基 所 站 。可 以根 据 不同 的需求 选用不 同增 益 的全 向天线 。 有 时想用 一个基 站 兼顾几个 村 屯、矿 区或公路 , 覆盖 的范 围较大 , 向基 全
基站天线选型方法
基站天线选型方法谢瑞华(中兴通讯上海第二研究所射频开发部)摘要本文针对基站天线的各项性能参数,阐述了基站天线选型的基本方法和注意事项。
一、引言近年来,在风风火火的移动通讯领域,国内国外天线品牌种类繁多使人目不暇接,而我们的客户中国移动和中国联通对天线的要求也逐渐由浅入深日趋细致,如何在满足覆盖降低成本的前提下,恰当选取天线各类参数,为客户提供良好的服务成为关键。
天线的合理选型会给公司带来事半功倍的效果。
以下将结合天线的各类电性能和机械性能参数,并总结曾经碰到的客户的各种天线选型要求,阐述基站天线选型的基本方法及其注意事项。
二、基站天线的选型方法1、天线的电性能参数天线工作频段的选取对各类基站而言,所选天线的工作频段应包含客户要求的频段,例如,为GSM900系统(890-960MHz)配置天线,工作频段为890-960MHz、870-960MHz、807-960 MHz和890-1880 MHz的双频天线均为可选。
从降低带外干扰信号的角度考虑,所选天线的带宽刚好满足频带要求即可。
但考虑到今后基站的扩容需要,宽频带天线也很受客户欢迎。
如可工作于GSM900和GSM1800频带的890-1880 MHz的双频天线。
它的价格较普通天线贵些。
天线辐射方向图的选取基站天线辐射方向图可分为全向辐射方向图和定向辐射方向图两大类,分别被称为全向天线和定向天线。
如图一所示,图中左边所示分别为全向天线的水平截面图和立体辐射方向图;图中右边所示分别为定向天线的水平截面图和立体辐射方向图。
全向天线在同一水平面内各方向的辐射强度理论上是相等的,它适用于全向小区;图中红色所示为定向天线罩中的金属反射板,它的存在使天线在水平面的辐射具备了方向性,适用于扇形小区的覆盖。
图一:基站天线及其空间辐射方向图天线极化方式的选取基站天线多采用线极化方式,如图二。
其中单极化天线多采用垂直线极化;双极化天线多采用±45︒双线极化。
由于一根双极化天线是由极化彼此正交的两根天线封装在同一天线罩中组成的(图三),采用双线极化天线,可以大大减少天线数目,简化天线工程安装,降低成本,减少了天线占地空间。
移动通信基站的天线2024
移动通信基站是实现无线通信的重要设备,而天线作为基站的重要组成部分之一,具有至关重要的作用。
本文将进一步探讨移动通信基站天线的相关知识,包括天线的类型、天线的性能要求、天线的选型原则、天线的安装和维护等方面。
引言概述:移动通信基站天线是将无线电频率信号转换为电磁波信号并发射到空中或接收空中的电磁波转换为电信号的设备。
它是实现无线通信的关键环节,对通信系统的覆盖范围和通信质量具有直接影响。
因此,选择适合的天线类型和正确的安装方式非常重要。
正文内容:一、天线类型1.定向天线:通过增大天线的增益和指向性来实现远距离传输和覆盖。
2.宽角度天线:通过扩大天线的辐射角来实现较大范围的覆盖,但传输距离相对较短。
二、天线性能要求1.增益:天线增益是指天线指向性的强度,高增益天线可以实现长距离传输。
2.辐射效率:天线辐射功率与输入功率之比,较高的辐射效率可以提高天线传输效果。
3.频率范围:天线应具有适应不同频段的能力。
4.方向性:天线应具备较好的指向性,以减少干扰和提高覆盖范围。
5.极化方式:天线的极化方式需要与基站系统相匹配,一般分为水平极化和垂直极化。
三、天线选型原则1.频率匹配:选择与系统频段相匹配的天线。
2.增益匹配:根据具体需求选择适当的天线增益,以实现预期的覆盖范围和通信质量。
3.空间需求:考虑基站所在位置的实际情况,选择合适的天线。
4.环境适应:根据基站所处环境的不同,选择适应不同气候条件和防护要求的天线。
5.成本效益:综合考虑天线性能、价格、使用寿命等因素,选择性价比较高的天线。
四、天线的安装和维护1.安装位置:根据天线类型和覆盖需求,选择适当的高度和方向,避免遮挡和多径干扰等问题。
2.安装角度:根据天线的辐射角和覆盖需求选择合适的安装角度,最大程度地提高天线的辐射效果。
3.安装固定:确保天线安装牢固,避免受风力等外力影响导致天线倾斜或脱落。
4.定期检查:定期检查天线的性能和连接,确保天线的正常运行。
WCDMA基站天线的选择
WCDMA基站天线的选择【摘要】WCDMA基站天线的选择在无线通信网络中起着至关重要的作用,直接影响网络性能和覆盖范围。
本文介绍了WCDMA基站天线的类型、技术指标、安装位置、选取原则,以及调试和优化方法。
正确选择和优化WCDMA基站天线可以有效提高网络性能,增加覆盖范围,提升用户体验。
WCDMA基站天线的选择是建设和维护无线通信网络的关键。
通过本文的介绍和指导,读者可以更好地了解WCDMA基站天线的重要性,以及如何正确选择和优化WCDMA基站天线,从而提升网络性能和用户体验水平。
【关键词】WCDMA基站天线、选择、网络性能、类型、技术指标、安装位置、选取原则、调试、优化、无线通信网络、关键、提高、覆盖范围1. 引言1.1 WCDMA基站天线的选择的重要性WCDMA基站天线的选择在无线通信网络建设中起着至关重要的作用。
作为通信网络的核心组成部分,基站天线直接影响着网络性能和覆盖范围。
正确选择适合的基站天线可以提高网络的容量和覆盖范围,减少通信中的干扰和误码率,从而提高用户的通信质量和体验。
WCDMA基站天线的选择不仅涉及到技术和性能方面的考量,还需要考虑到网络的布局和覆盖需求。
不同类型的基站天线适用于不同的环境和场景,例如城市、郊区或农村地区。
在建设和优化无线通信网络时,必须根据具体情况选择合适的WCDMA基站天线,以实现最佳的网络性能和覆盖效果。
WCDMA基站天线的选择对于建设和维护无线通信网络至关重要。
只有正确选择并优化基站天线,才能提高网络性能,满足用户需求,实现通信网络的稳定运行和持续发展。
在进行基站天线选择时,务必认真考虑各种因素,以确保网络的高效运行和用户的满意度。
1.2 WCDMA基站天线的选择对网络性能的影响WCDMA基站天线的选择对网络性能的影响是非常重要的。
天线作为无线通信系统中的关键组成部分,直接影响着通信质量和覆盖范围。
在WCDMA系统中,选用合适的基站天线可以提高网络的容量和覆盖范围,减少信号干扰,增强信号的传输质量。
基站天线选择
★基站天线选择●天线挂高天线挂高市区约为25~35米;郊区约为40~50米;孤站高度不要超过70米。
●市区基站天线选择a、通常选用水平半功率角60~65°的定向天线;b、一般选择15dBi左右的中等增益天线;c、最好选择带有一定电下倾角(3~6°)的天线;d、建议选择双极化天线。
●天线方向角天线方位角指向区域应无近距离(50米内)阻挡物;天线的主瓣方向指向高话务密度区,可以加强该地区信号强度,提高通话质量;满足覆盖后,尽可能保证市区各基站的三扇区方位角一致,局部微调;城郊结合、交通干道、孤站等根据重点目标对天线方位角进行调整;对于市区内江河、湖面的覆盖,尽量使天线主瓣方向与河岸、湖岸平行,采用旁瓣进行覆盖;为防止越区覆盖,密集市区应避免天线主瓣正对较直的街道;天线的主瓣方向偏离同频小区,可以有效地控制干扰;同基站相邻扇区天线方向夹角不宜小于90°;●天线下倾角中心市区由于基站覆盖范围较小,天线下倾角控制在6~12度;一般市区基站天线下倾角可控制在5~8度;交通干线、郊县区乡镇基站天线下倾角可控制在3~5度;电子式下倾天线分为预调电子倾角天线、可调电子倾角天线、遥控式可调电子倾角天线等类型。
预调电子倾角天线与机械式下倾天线价格相仿,而可调电子倾角天线、遥控式可调电子倾角天线的价格则远高于机械式下倾天线。
在工程中,采用预调电子倾角和机械调整倾角两者结合的方式使天线达到需要的下倾角度。
天线需要的下倾角度=电子预调倾角+机械下倾角度。
通常天线下倾角的设定有两方面侧重,即侧重于干扰抑制和侧重于加强覆盖。
一般而言,对基站分布密集的地区应侧重于考虑干扰抑制,而基站分布较稀疏的地区则侧重于考虑加强覆盖。
◆考虑干扰抑制时的下倾角在基站天线半功率角范围内,天线增益下降缓慢,超过半功率角后,天线增益(尤其是上波瓣)衰减很快。
因此从控制干扰的角度考虑,可认为半功率角的延长线到地面的交点为该基站的实际覆盖边缘。
无线网络规划——天线选型
无线网络规划——天线选型一. 天线在工程使用过程中存在的问题实际工程中往往由运营商招投标天线,这样大大限制了天线的灵活选择;多情况下是考虑到现有资源和安装的方便,而忽视了地形、地貌、建筑物、双极化天线和单极化天线在使用中的区别,形成覆盖浪费;渡强求覆盖范围,而忽视了不同增益的天线有不同的下倾要求,尤其是机械下倾过大会引起天线特性的畸变;于追求天线的高增益性能,而忽视了高增益天线的一些缺点(体积大、重量大、副瓣高、零瓣深、垂直面波束窄)。
二.城区基站天线选型在城区由于基站较密集,要求单个基站的覆盖范围小,尽量减少越区覆盖,减少基站间的干扰,提高频率复用。
原则上选用水平半功率角小,垂直波瓣角较宽的中等增益天线。
一般选择点下倾或电调天线,为了提高频率复用率,减少越区干扰,可以选择上第一副瓣抑制,下第一零点填充的赋形技术天线。
为了工程实施的方便,在保证基本的电气指标前提下,尽量选用尺寸较小的双极化天线,原则上不赞成应用全向天线。
三.郊区基站天线选型在郊区,一般要根据地形、地貌和建筑物的分布情况来确定天线的选型,通常情况下郊区的基站较城区少,所以单站的覆盖半径较大,可以适当考虑采用水平半功率角大的单极化天线,如果周围基站分布较密集,可以参考城区基站的天线选型思路。
由于考虑到网络的不断扩容和质量的不断提高,为了保证将来的平滑扩容,所以一般不建议用全向天线。
四.乡村基站天线选型在乡村环境下,一般都是话务量小,而且人口分布较分散,多数基站要求进行广域覆盖,但是乡村的村庄一般主要聚集在公路两旁,但是不避免有较为集中的居民区。
所以,不但要重视基站选点,而且对于乡村基站天线的选型要从多个方面考虑。
一方面沿公路分布的覆盖型基站要结合公路去覆盖;另一方面对于较为集中的村庄覆盖,可以考虑采用全向天线,但全向天线由于增益低、覆盖半径不如定向天线大,所以建议适当采用水平半功率角大、增益较高的单极化天线。
需要注意的是,一般乡村基站天线位置都很高,而需要覆盖的区域位置较低,区域较大,选用全向天线时,建议适当采用预制下倾或具有零点填充的天线来改善覆盖;选用定向天线时,可考虑用垂直半功率较大的天线。
基站天线选型
基站天线选型基站天线选型⼀.天线概念在⽆线通信系统中,天线是收发信机与外界传播介质之间的接⼝。
同⼀副天线既可以辐射⼜可以接收⽆线电波:发射时,把⾼频电流转换为电磁波;接收时把电磁波转换为⾼频电流。
在选择基站天线时,需要考虑其电⽓和机械性能。
电⽓性能主要包括:⼯作频段、增益、极化⽅式、波瓣宽度、预置倾⾓、下倾⽅式、下倾⾓调整范围、前后抑制⽐、副瓣抑制、零点填充、回波损耗、功率容量、阻抗、三阶互调等。
机械性能主要包括:尺⼨、重量、天线输⼊接⼝、风载荷等。
基站所⽤天线类型按辐射⽅向来分主要有:全向天线、定向天线。
按极化⽅式来区分主要有:垂直极化天线(也叫单极化天线)、交叉极化天线(也叫双极化天线)。
上述两种极化⽅式都为线极化⽅式。
圆极化和椭圆极化天线⼀般不采⽤。
按外形来区分主要有:鞭状天线、平板天线、帽形天线等。
在继续论述天线相关理论之前必须⾸先介绍各向同性(Isotropic)天线。
各向同性天线是⼀种理论模型,实际中并不存在,它把天线假设为⼀个辐射点源,能量以该点为中⼼以电磁场的形式向四周均匀辐射,为⼀球⾯波。
另外全向天线并不是没有⽅向性,它只是在⽔平⽅向为全向,但在垂直⽅向是有⽅向性的。
它与各向同性天线是两个不同的概念。
半波振⼦是基站主⽤天线的基本单元,半波振⼦的优点是能量转换效率⾼。
1.天线增益天线作为⼀种⽆源器件,其增益的概念与⼀般功率放⼤器增益的概念不同。
功率放⼤器具有能量放⼤作⽤,但天线本⾝并没有增加所辐射信号的能量,它只是通过天线振⼦的组合并改变其馈电⽅式把能量集中到某⼀⽅向。
增益是天线的重要指标之⼀,它表⽰天线在某⼀⽅向能量集中的能⼒。
表⽰天线增益的单位通常有两个:dBi、dBd。
两者之间的关系为:dBi=dBd+2.17dBi定义为实际的⽅向性天线(包括全向天线)相对于各向同性天线能量集中的相对能⼒,“i”即表⽰各向同性——Isotropic。
dBd定义为实际的⽅向性天线(包括全向天线)相对于半波振⼦天线能量集中的相对能⼒,“d”即表⽰偶极⼦——Dipole。
WCDMA基站天线的选择
WCDMA基站天线的选择【摘要】WCDMA基站天线的选择在现代通信领域起着至关重要的作用。
本文将围绕天线种类的选择、天线参数的选择、天线安装的选择、天线调试的选择以及多天线系统的选择展开讨论。
在选择天线种类时,需考虑指向性、增益等因素;在选择天线参数时,要综合考虑频率范围、功率容量等因素;在选择安装方式时,需考虑环境、定位等因素;在选择调试方式时,要适应实际需求;在选择多天线系统时,要考虑系统容量、干扰等因素。
综合考虑下,建议在选择WCDMA基站天线时需充分考虑各方面因素,并随着技术发展不断优化选择方案。
未来WCDMA基站天线的发展趋势可能会朝着高效能、高可靠性、智能化等方向发展。
通过不断的技术创新和优化,将为通信行业带来更好的服务和用户体验。
【关键词】关键词:WCDMA基站,天线选择,天线种类,天线参数,天线安装,天线调试,多天线系统,综合考虑,未来发展。
1. 引言1.1 WCDMA基站天线的选择WCDMA基站天线的选择在现代通信领域中扮演着至关重要的角色。
随着移动通信技术的不断发展,人们对通信质量和覆盖范围的要求也越来越高,因此选择适合的基站天线显得尤为重要。
在选择WCDMA基站天线时,首先需要考虑天线的种类。
常见的天线类型包括方向性天线、全向天线、扇形天线等,不同的场景和要求需要选择不同的天线种类。
天线参数的选择也是关键的一步。
包括增益、VSWR、波束宽度等参数都会对通信质量和覆盖范围产生影响,因此需要根据具体需求进行合理选择。
在安装天线时,需要考虑天线的高度、方向和倾角等因素,以保证信号覆盖的均匀性和稳定性。
调试天线也是选择的重要环节,通过合理的调试可以最大程度地发挥天线的性能,提升通信质量。
对于多天线系统的选择,需要考虑天线间的协同工作以及系统的整体性能来进行综合评估。
综合考虑以上各个方面,可以为WCDMA基站天线的选择提供科学的依据,同时也需要关注未来发展的趋势,以迎合通信技术不断更新换代的需求。
无线组网中天线选型和参数优化
7
9o
8
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1o
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6o
15o
水平面 波束宽度
64.9o 68.5o 62.7o 62.2o 63.5o 64.0o 69.6o 67.7o 65.2o
前后比 (dB) 36.8 33.7 35.1 34.0 30.4 32.5 31.0 30.4 26.5
0o 0o 0o 0o 0o 0o 0o 0o 0o 0o
机械 倾角
0o 2o 4o 6o 8o 10o 12o 14o 15o 16o
总倾角
0o 2o 4o 6o 8o 10o 12o 14o 15o 16o
水平面 波束宽度
64.8o 68.1o 71.8o 78.8o 85.3o 103.7o 121.4o 133.3o 149.6o 152o
无线组网中天线选型和参数优化
三、不同地区基站天线架设的建议
1、在不同的基站架设的高度主要取决于覆盖的范围大 小,通常可以有以下意见参考:
城市hb≤30米 郊区hb≤45米 农村hb≤60~80米
天线覆盖的范围不仅取决于天线架设的高度,还与它 的俯仰角密切相关,如曲线所示。
无线组网中天线选型和参数优化
最大值 (dB)
-30.714 -30.659 -31.009 -31.854 -33.334 -34.518 -37.398 -38.92 -39.895
相对值 (dB) 0 +0.055 -0.295 -1.14 -2.62 -3.804 -6.684 -8.206 -9.18
不同环境条件下移动基站的天线选型设计方案
倾天线和双极化定向电调天线 ;室内分布天线主要 率复用度 , 一般选用定 向天线 。( ) 3 半功率波束宽度
有 吸顶 天线 、 挂 天线 、 木 天 线 等 。此 外还 有 一 些 的选 择 :为 了 能更好 地 控 制小 区的覆 盖 范 围抑 制干 壁 八 用 于特 殊情 况 下 的天 线 ,如 用 于覆 盖 地 铁 和隧 道 的 扰 , 区天线水 平 半功 率波 束宽 度选 6。 5。在天 市 O ~6。 泄漏 电缆 、无 线 直放 站施 主天 线 常用 的栅格 抛 物 面 线增 益及 水 平半 功 率 角度 选定 后 ,垂 直 半 功率 角也
天线等 。天线的性能指标分 电气性能指标和机械性 就定 了。 ( ) 4 天线 增 益 的选 择 : 由于市 区基 站一 般不
能指标 , 电气 性 能 指 标 包 括 增 益 、 波瓣 宽 度 、 化 方 要求 大 范 围的覆 盖 距离 ,因此 建 议选 用 中等增 益 的 极 向、 电压 驻 波 比 、 口隔离 度 、 旁 瓣 抑 制 、 后 比 、 天线 。 端 上 前 同时天线的体积和重量可 以变小 , 有利于安装
的地方 通过 天线选 型得 到更 好 的覆盖 。
应 用环 境 特点 :郊 区的应 用环 境介 于 城 区环 境
功率容量 、 阶交调 、 三 频率 范围等 ; 机械指标包 括天 和降低成本 。 根据 目 前天线型号 , 建议市区天线增益
线 的 尺 寸 、 量 、 整 范 围 、 度 、 大 风 速 、 头 型 视 基 站 疏 密 程 度 及 城 区 建 筑 物 结 构 等 选 用 1 重 调 温 最 接 5
( 丘 陵 , 户 稀 疏 ) 近 海 ( 盖 极 远 , 户 少 ) 隧 或 电调 天 线 。由于市 区基站 覆盖 距离 较小 , 或 用 、 覆 用 、 零点 填充
基站天线选型研究
基站天线选型研究作者:臧荣堂管喜红来源:《电脑知识与技术》2011年第35期摘要:基站性能的好坏与天线的选用有着较大的关系,本文主要针对各种环境下天线的型号选择进行研究,得出初步的结论。
关键词:天线;选型1 前言移动通信在人们的日常生活中已经不可缺少,而基站天线的性能决定了移动通信质量的好坏,本文主要针对GSM、CDMA2000,TD-SCDMA以及智能天线的型号选择进行研究,得出初步的结论。
2 GSM和CDMA2000天线选型及应用2.1 市区天线选型应用场景:站点较密,单个基站覆盖的范围较小,需要减少越区覆盖的现象,减少同频和邻频干扰,提高网络质量和容量。
天线选取原则:G网工作频率890 ~ 960 MHz;C网工作频率820 ~ 880 MHz。
(1)话务量高密集区基站间距离300-500米,下倾角大致为9°~15°之间。
天线采用内置电下倾9°,水平半功率角65°的双极化定向天线,再加上机械下倾可变的15°倾角,这样可以保证方向图水平半功率宽度主瓣在9°~15°之内可调。
(2)话务量中等密集区基站间距离超过500米,下倾角大约在6°~12°之间,可选择内置电下倾6°,水平半功率角65°的双极化定向天线,再加上机械下倾可变的15°倾角,可以保证主瓣在6°~12°之内可调。
(1)话务量低密集区基站间距离更大一些,下倾角大致在3°~10°之间。
可选择内置电下倾3°,水平半功率角65°的双极化定向天线,再加上机械可变15°的倾角,可保证主瓣在3°~13°之内可调。
2.2 城郊天线选型及应用话务量不大,主要考虑覆盖大的覆盖范围,基站间距较大,可以选用单极化,空间分集,增益较高17dB,水平半功率角65°的定向单极化天线或17dB,90°定向单极化天线。
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基站天线选型一.天线概念在无线通信系统中,天线是收发信机与外界传播介质之间的接口。
同一副天线既可以辐射又可以接收无线电波:发射时,把高频电流转换为电磁波;接收时把电磁波转换为高频电流。
在选择基站天线时,需要考虑其电气和机械性能。
电气性能主要包括:工作频段、增益、极化方式、波瓣宽度、预置倾角、下倾方式、下倾角调整范围、前后抑制比、副瓣抑制、零点填充、回波损耗、功率容量、阻抗、三阶互调等。
机械性能主要包括:尺寸、重量、天线输入接口、风载荷等。
基站所用天线类型按辐射方向来分主要有:全向天线、定向天线。
按极化方式来区分主要有:垂直极化天线(也叫单极化天线)、交叉极化天线(也叫双极化天线)。
上述两种极化方式都为线极化方式。
圆极化和椭圆极化天线一般不采用。
按外形来区分主要有:鞭状天线、平板天线、帽形天线等。
在继续论述天线相关理论之前必须首先介绍各向同性(Isotropic)天线。
各向同性天线是一种理论模型,实际中并不存在,它把天线假设为一个辐射点源,能量以该点为中心以电磁场的形式向四周均匀辐射,为一球面波。
另外全向天线并不是没有方向性,它只是在水平方向为全向,但在垂直方向是有方向性的。
它与各向同性天线是两个不同的概念。
半波振子是基站主用天线的基本单元,半波振子的优点是能量转换效率高。
1.天线增益天线作为一种无源器件,其增益的概念与一般功率放大器增益的概念不同。
功率放大器具有能量放大作用,但天线本身并没有增加所辐射信号的能量,它只是通过天线振子的组合并改变其馈电方式把能量集中到某一方向。
增益是天线的重要指标之一,它表示天线在某一方向能量集中的能力。
表示天线增益的单位通常有两个:dBi、dBd。
两者之间的关系为:dBi=dBd+2.17dBi定义为实际的方向性天线(包括全向天线)相对于各向同性天线能量集中的相对能力,“i”即表示各向同性——Isotropic。
dBd定义为实际的方向性天线(包括全向天线)相对于半波振子天线能量集中的相对能力,“d”即表示偶极子——Dipole。
两种增益单位的关系见图1:图1 dBi与dBd的关系天线增益不但与振子单元数量有关,还与水平半功率角和垂直半功率角有关。
2.天线方向图天线辐射的电磁场在固定距离上随角坐标分布的图形,称为方向图。
用辐射场强表示的称为场强方向图,用功率密度表示的称之功率方向图,用相位表示的称为相位方向图。
天线方向图是空间立体图形,但是通常用两个互相垂直的主平面內的方向图来表示,称为平面方向图。
一般叫作垂直方向图和水平方向图。
就水平方向图而言,有全向天线与定向天线之分。
而定向天线的水平方向图的形状也有很多种,如心型、8字形等。
天线具有方向性本质上是通过振子的排列以及各振子馈电相位的变化来获得的,在原理上与光的干涉效应十分相似。
因此会在某些方向上能量得到增强,而某些方向上能量被减弱,即形成一个个波瓣(或波束)和零点。
能量最强的波瓣叫主瓣,上下次强的波瓣叫第一旁瓣,依次类推。
对于定向天线,还存在后瓣。
图2是一定向天线的水平及垂直方向图。
图2 定向天线水平与垂直方向图波束宽度也是天线的重要指标之一,它包括水平半功率角与垂直半功率角。
分别定义为在水平方向或垂直方向相对于最大辐射方向功率下降一半(3dB)的两点之间的波束宽度。
常用的基站天线水平半功率角有360°、210°、120°、90°、65°、60°、45°、 33°等,垂直半功率角有6.5°、13°、25°、78°等。
前后抑制比是指天线在主瓣方向与后瓣方向信号辐射强度之比,天线的后向180°±30°以内的副瓣电平与最大波束之差,用正值表示。
一般天线的前后比在18~45dB之间。
对于密集市区要积极采用前后比抑制大的天线。
零点填充,基站天线垂直面内采用赋形波束设计时,为了使业务区内的辐射电平更均匀,下副瓣第一零点需要填充,不能有明显的零深。
高增益天线由于其垂直半功率角较窄,尤其需要采用零点填充技术来有效改善近处覆盖。
通常零深相对于主波束大于-26dB即表示天线有零点填充,有的供应商采用百分比来表示,如某天线零点填充为10%,这两种表示方法的关系为:Y (dB)=20lg(X%/100%)如:零点填充10%,即X=10;用dB表示:Y=20lg(10%/100%)=-20dB上副瓣抑制,对于小区制蜂窝系统,为了提高频率复用效率,减少对邻区的同频干扰,基站天线波束赋形时应尽可能降低那些瞄准干扰区的副瓣,提高D/U值(有用和无用信号强度之比),上第一副瓣电平应小于-18dB,对于大区制基站天线无这一要求。
3.极化方式极化是描述电磁波场强矢量空间指向的一个辐射特性,当没有特别说明时,通常以电场矢量的空间指向作为电磁波的极化方向,而且是指在该天线的最大辐射方向上的电场矢量来说的。
电场矢量在空间的取向在任何时间都保持不变的电磁波叫直线极化波,有时以地面作参考,将电场矢量方向与地面平行的波叫水平极化波,与地面垂直的波叫垂直极化波。
电场矢量在空间的取向有的时候并不固定,电场失量端点描绘的轨迹是圆,称圆极化波;若轨迹是椭圆,称之为椭圆极化波,椭圆极化波和圆极化波都有旋相性。
不同频段的电磁波适合采用不同的极化方式进行传播,移动通信系统通常采用垂直极化,而广播系统通常采用水平极化,椭圆极化通常用于卫星通信。
天线的极化方式有单极化天线、双极化天线两种,其本质都是线极化方式。
双极化天线利用极化分集来减少移动通信系统中多径衰落的影响,提高基站接收信号质量的,通常有0°/90°、45°/-45°两种。
对于CDMA频段,水平极化波的传播效果不如垂直极化,因此目前很少采用0°/90°的交叉极化天线。
4.下倾(Downtilt)天线下倾是常用的一种增强主服务区信号电平,减小对其他小区干扰的一种重要手段。
通常天线的下倾方式有机械下倾、电子下倾两种方式。
机械下倾是通过调节天线支架将天线压低到相应位置来设置下倾角;而电子下倾是通过改变天线振子的相位来控制下倾角。
当然在采用电子下倾角的同时可以结合机械下倾一起进行。
电子下倾天线一般倾角固定,即我们通常所说的预置下倾。
最新的技术是倾角可调的电子下倾天线,为区分前面的电子下倾天线,这种天线我们通常称作电调天线。
5.电压驻波比(VSWR)VSWR在移动通信蜂窝系统的基站天线中,其最大值应小于或等于1.5:1。
若Z A 表示天线的输入阻抗,Z0为天线的标称特性阻抗,则反射系数为|Г|=|Z A-Z0||Z A+Z0|,VSWR=1+|Г|1-|Г|,其中Z0为50欧姆。
也可以用回波损耗表示端口的匹配特性,R.L.(dB)=20log|Г|,VSWR=1.5:1时,R.L.= 13.98dB。
天线输入阻抗与特性阻抗不一致时,产生的反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波,其相邻电压最大值和最小值之比就是电压驻波比。
电压驻波比过大,将缩短通信距离,而且反射功率将返回发射机功放部分,容易烧坏功放管,影响通信系统正常工作。
6.端口隔离度对于多端口天线,如双极化天线、双频段双极化天线,收发共用时端口之间的隔离度应大于30dB。
7.功率容量指平均功率容量,天线包括匹配、平衡、移相等其它耦合装置,其所承受的功率是有限的,考虑到基站天线的实际最大输入功率(单载波功率为20W),若天线的一个端口最多输入六个载波,则天线的输入功率为120W,因此天线的单端口功率容量应大于200W(环境温度为65℃时)。
8.天线输入接口为了改善无源交调及射频连接的可靠性,基站天线的输入接口采用7/16DIN-Female,在天线使用前,端口上应有保护盖,以免生成氧化物或进入杂质。
9.无源互调(PIM)所谓无源互调特性是指接头,馈线,天线,滤波器等无源部件工作在多个载频的大功率信号条件下由于部件本身存在非线性而引起的互调效应。
通常都认为无源部件是线性的,但是在大功率条件下无源部件都不同程度地存在一定的非线性,这种非线性主要是由以下因素引起的:不同材料的金属的接触;相同材料的接触表面不光滑;连接处不紧密;存在磁性物质等。
互调产物的存在会对通信系统产生干扰,特别是落在接收带内的互调产物将对系统的接收性能产生严重影响,因此系统中对接头,电缆,天线等无源部件的互调特性都有严格的要求。
我们选用的厂家的接头的无源互调指标可达到-150dBc,电缆的无源互调指标可达到-170dBc,天线的无源互调指标可达到-150dBc。
10.天线尺寸和重量为了便于天线储存、运输、安装及安全,在满足各项电气指标情况下,天线的外形尺寸应尽可能小,重量尽可能轻。
目前运营商对天线尺寸、重量、外观上的要求越来越高,因此在选择天线时,不但要关心其技术性能指标,还应关注这些非技术因素。
一般市区基站天线应该选择重量轻、尺寸小、外形美观的天线,郊区、乡镇天线一般无此要求。
11.风载荷基站天线通常安装在高楼及铁塔上,尤其在沿海地区,常年风速较大,要求天线在36m/s 时正常工作,在55m/s 时不破坏。
天线本身通常能够承受强风,在风力较强的地区,天线通常是由于铁塔、抱杆等原因而遭到损坏。
因此在这些地区,应选择表面积小的天线。
12.工作温度和湿度基站天线应在环境温度-40℃~+65℃范围内正常工作。
基站天线应在环境相对湿度0~100%范围内正常工作。
13.雷电防护基站天线所有射频输入端口均要求直流直接接地。
14.三防能力基站天线必须具备三防能力,即:防潮、防盐雾、防霉菌。
对于全向天线满足天线倒置安装要求,同时满足三防要求。
二.选型中的天线特性考虑1.天线波束宽度与增益之间的关系天线是一种能量集中的装置,在某个方向辐射的增强意味着其他方向辐射的减弱。
通常可以通过水平面波瓣宽度的缩减来增强某个方向的辐射强度以提高天线增益。
在天线增益一定的情况下,天线的水平半功率角与垂直半功率角成反比,其关系可以表示为:Ga=32600/(♌*♒)其中,Ga为天线增益,单位:dBi;♌为垂直半功率角,单位:度;♒为水平半功率角,单位:度。
根据上述公式,当我们已知某一天线的增益和水平半功率角时,可以估算出其垂直半功率角。
例如:某一全向天线,增益11dBi,水平半功率角360 °,其垂直半功率角为:♒=32600/11/360=8.23由于设计和制造工艺上的差异,实际全向天线的垂直半功率角往往比上述计算结果要小。
两者差别越小,说明天线设计得越好。
天线增益、垂直半功率角、水平半功率角三者的关系如图3所示:图3 天线增益与半功率角的关系由此可知,当天线增益较小时,天线的垂直半功率角和水平半功率角通常较大;而当天线增益较高时,天线的垂直半功率角和水平半功率角通常较小。