基站天线知识

移动通信天线的技术发展很快，最初中国主要 使用普通的定向和全向型移动天线，后来普遍使 用机械天线，现在一些省市的移动网已经开始使
用电调天线和双极化移动天线。
1.机械天线。
所谓机械天线，即指使用机械调整下倾角度的 移动天线。机械天线与地面垂直安装好以后，如 果因网络优化的要求，需要调整天线背面支架的 位置改变天线的倾角来实现。在调整过程中，虽 然天线主瓣方向的覆盖距离明显变化，但天线垂 直分量和水平分量的幅值不变，所以天线方向图 容易变形。
GSM移动通信基站天线具有如下特殊技术：
* 采用压低上半球近旁瓣和零值填充技术实现完美的方向图赋形。 * 天线阻抗设计为带内良好匹配,带外急剧恶化,从而提高抗干扰 性。 * 关键辐射部件采用优良的导电材料和三防措施,确保天线电性 能的稳定性。 * 馈电网络采取直流接地技术,提供良好的雷电保护。 * 馈电系统无导致交调干扰的接点。 * 通过特殊处理和避免不同金属材料连接,以防电耦腐蚀。 * 采用低损耗高屏蔽的馈线以提高天线电性能。 * 采用高精密的模具生产,确保批生产的一致性。 * 采用抗紫外线辐射、耐高低温、韧性高、密封性好的护罩,提 高天线的使用寿命。 * 天线安装架设方便,调整灵活。
移动通信系统中，天线的作用就是在
其中至少有一个是移动站的无线电站 之间建立无线电传输线路。有两种类 型的移动通信系统：一类是发射机和 接收机直接通信，另一类是发射机和 接收机通过某基站进行通信。目前用 的比较多的是后面那种情况。
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第二章：天线分类选择
任何类型天线应能承受风速为１５０Ｋｍ／ｈ的风力负载， 天线的连接头处一般应在天线的下面。天线应有防结冰性 能。
基站使用的天线分为发射天线和接收天线，
且有全向和定向之分，一般可有下列三种配置 方式：发全向、收全向方式；发全向、收定向 方式；发定向、收定向方式。从字面上我们就 可以理解每种方式的不同，发全向主要负责全 方位的信号发送；收全向自然就是全方位的接 收信号了；定向的意思就是只朝一个固定的角 度进行发送和接收。一般情况下，频道数较少 的基站(如位于郊区)常采用发全向、收全向方 式，而频道数较多的基站采用发全向、收定向 的方式，且基站的建立也比郊区更为密集。
实践证明，电调天线下倾角度在1°-5°变化时，其 天线方向图与机械天线的大致相同；当下倾角度在5°10°变化时，其天线方向图较机械天线的稍有改善；当 下倾角度在10°-15°变化时，其天线方向图较机械天 线的变化较大；当机械天线下倾15°后，其天线方向图 较机械天线的明显不同，这时天线方向图形状改变不大， 主瓣方向覆盖距离明显缩短，整个天线方向图都在本基 站扇区内，增加下倾角度，可以使扇区覆盖面积缩小， 但不产生干扰，这样的方向图是我们需要的，因此采用 电调天线能够降低呼损，减小干扰。另外，电调天线允 许系统在不停机的情况下对垂直方向性图下倾角进行调 整，实时监测调整的效果，调整倾角的步进精度也较高 （为0.1°），因此可以对网络实现精细调整；电调天 线的三阶互调指标为-150dBc，较机械天线相差30dBc， 有利于消除邻频干扰和杂散干扰。
合理选择GSM基站天线
在基站选择天线的过程中，要根据实际情况 选择不同的天线。在山区和在平原有所不同， 在市区、县城、乡镇有所不同。在网络初期和 后期又所不同。不同地理位置的基站其设站目 的不同,有的是为了解决信号覆盖，有的是为了 吸收话务，因此选用天线要考虑到基站的实际 需求。例如市区基站如果选用了高增益单极化 天线，成本会增加2-3倍，而实际效果反而不如 低增益双极化天线。
实践证明：机械天线的最佳下倾角度为1°－5°； 当下倾角度在5°－10°变化时，其天线方向图稍有变 形但变化不大；当下倾角度在10°-15°变化时，其天 线方向图变化较大；当机械天线下倾15°后，天线方向 图形状改变很大，从没有下倾时的鸭梨形变为纺锤形， 这时虽然主瓣方向覆盖距离明显缩短，但是整个天线方 向图不是都在本基站扇区内，在相邻基站扇区内也会收 到该基站的信号，从而造成严重的系统内干扰。另外， 在日常维护中，如果要调整机械天线下倾角度，整个系 统要关机，不能在调整天线倾角的同时进行监测；机械 天线调整天线下倾角度非常麻烦，一般需要维护人员爬 到天线安放处进行调整；机械天线的下倾角度是通过计 算机模拟分析软件计算的理论值，同实际最佳下倾角度 有一定的偏差；机械天线调整倾角的步进度数为1°， 三阶互调指标为-120dBc。
3.双极化天线。
双极化天线是一种新型天线技术，组合了+45° 和-45°两副极化方向相互正交的天线并同时工作 在收发双工模式下，因此其最突出的优点是节省 单个定向基站的天线数量；一般GSM数字移动通信 网的定向基站（三扇区）要使用9根天线，每个扇 形使用3根天线（空间分集，一发两收），如果使 用双极化天线，每个扇形只需要1根天线；同时由 于在双极化天线中，±45°的极化正交性可以保 证+45°和-45°两副天线之间的隔离度满足互调 对天线间隔离度的要求（≥30dB），因此双极化 天线之间的空间间隔仅需20-30cm；
•天线背景介绍 •天线分类选择 •天线各项指标 •天线发展展望
第一章：天线背景介绍
移动通信系统是有线与无线的综合体，它是
移动网络在其覆盖范围内，通过空中接口 （无线）将移动台与基站联系起来，并进而 与移动交换机相联系（有线）的一个综合的 复合体。而在移动通信系统中，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，起着举 足轻重的作用，如果天线的选择不好，或者 天线的参数设置不当，都会直接影响到整个 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， 天线选择及参数设置是否合适，对移动通信 网络的干扰，覆盖率，接通率及全网服务质 量有很大影响。
2.电调天线。
所谓电调天线，即指使用电子调整下倾角度的 移动天线。电子下倾的原理是通过改变共线阵天 线振子的相位，改变垂直分量和水平分量的幅值 大小，改变合成分量场强强度，从而使天线的垂 直方向性图下倾。由于天线各方向的场强强度同 时增大和减小，保证在改变倾角后天线方向图变 化不大，使主瓣方向覆盖距离缩短，同时又使整 个方向性图在服务小区扇区内减小覆盖面积但又 不产生干扰。