GSM天线基础知识解析
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。
GSM天线基础知识001
中兴通讯
谢瑞华
内容提要
基站天线基本技术参数及含义 基站天线种类及流行发展趋式
第2页
一、天线基本参数 天线基本参数(Technical Data) 天线基本参数
Blah blah blah bl ah
第3页
电性能参数（ 电性能参数（Electrical properties） ）
第 44 页
风载 （Wind Load ）
Eg: 83N at 160 km/h
第 45 页
迎风面积 （Flat Plate Area） ） 越小越好
第 46 页
接头型式 （Connector Type） ） 7/16”DIN，N，SMA female
第 47 页
包装尺寸 （Shipping Dimensions） ） 长×宽×高
(前向功率) 后向功率)
前向功率 typically ： 25dB
第 27 页
旁瓣抑制与零点填充 （Elevation Upper Side lobes & Null Fill） ）
第 28 页
旁瓣（ 旁瓣（Sidelobes） ）
上副瓣抑制 (dB)
下副瓣抑制 (dB)
第 29 页
第 30 页
尺寸（ 尺寸（Dimensions） ）
长×宽×高 长：与垂直波瓣、增益有关 宽：与水平波瓣有关 高：与所采用的天线技术有关
第 37 页
重量（ 重量（Weight） ） 影响运输、施工
第 38 页
天线罩材料（ 天线罩材料（ Radome Material） ） PVC, ABS, fiberglass等 防晒、防冻，防盐雾，阻燃，抗老化等
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
GSM基站天线知识
天 天 天 天
线 线 线 线
背 分 各 发
景 类ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ项 展
介 选 指 展
绍 择 标 望
第一章： 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。
驻波比：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。 回波损耗：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0dB的到无穷大之间， 回波损耗越大表示匹配越差，回波损耗越大表 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。
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；
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.介绍移动通信基站天线的作用及基本概念：________移动通信基站天线是移动通信基站系统的关键组成部分，用于传输和接收无线信号。
它具有发射和接收信号的功能，是移动通信网络中实现无线通信的重要设备。
2.移动通信基站天线的分类：________2.1 方向性天线：________该天线主要集中耦合信号，能够实现高增益和远距离通信。
2.2 阵列天线：________多个小天线组合成一个天线阵列，能够实现扇区覆盖和波束成型，提高信号的传输质量。
2.3 室内天线：________主要安装在室内环境中，用于改善室内信号覆盖，提供良好的通信质量。
2.4 室外天线：________主要安装在建筑物屋顶或塔桅上，用于实现广域覆盖，提供远距离通信服务。
3.移动通信基站天线的工作原理：________3.1 发射信号的原理：________基站通过射频信号发射器将电信号转换为无线电波，然后由天线向周围环境辐射出去。
3.2 接收信号的原理：________天线接收周围环境的无线电波，并将其转换为电信号，然后由基站的接收信号处理器进行处理。
4.移动通信基站天线的部件：________4.1 天线元器件：________如辐射器、传输线、匹配网络、功率分配器等。
4.2 天线支架：________用来固定天线并支撑其重量。
4.3 天线调整装置：________用来调整天线的方向和仰角，以获得更好的信号覆盖效果。
5.移动通信基站天线的安装和维护：________5.1 安装位置选择：________根据实际需求和环境条件选择合适的安装位置。
5.2 安装注意事项：________确保天线的安装牢固、接地可靠，并遵守相关安全规定。
5.3 维护和保养：________定期检查天线的连接、接触和防腐蚀措施，及时处理故障和损坏。
6.附件：________附件一：________移动通信基站天线安装示意图附件二：________移动通信基站天线维护记录表法律名词及注释：________1.《中华人民共和国电信条例》：________中华人民共和国国家法律，对电信行业的相关规定进行了详细的规范。
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？
GSM基础必知
GSM基础知识1.频点频段转化我国2G频段（准确版）GSM900890-915 935-960，总计25/0.2-1=124个频道，频道号1-124移动1-94，94个频道，19M带宽联通95-124，30个频道，6M带宽DCS1800移动（前25M带宽）1710-1735 1805-1830 频道号512-636（124）联通1735-1745（10M带宽）1830-1840，频道号637-686（50）绝对频道号ARFCNGSM900（P-GSM）Fl=890.2 + 0.2 ⨯（N-1）Fu=Fl + 45（1≤N ≤124）DCS1800 Fl=1710.2 + 0.2 ⨯（N-512）Fu=Fl + 95（512≤N ≤885）2.常见参数Rxlev：dBmW，缩写为dBm（强度绝对单位）=10×lgP 接收端功率，mW豪瓦Rxqual：0-7 （误码率决定，误码率越高，质量越差，数值越大）C/I dB（分贝，强度相对单位）=10×lg（P1/P2）=10×lg（U²/R）=10×lg（I²×R）=20×lg （U1/U2）=20×（I1/I2）通信中P1P2一般为接受端服务小区功率与邻区底噪功率，或收发终端功率。
MCC：Mobile Country Code，移动国家代码中国460MNC：Mobile Network Code，移动网络代码，中国移动为00LAC：Location Area Code，位置区代码，2个字节长的十六进制码，取值0-65535（2的16次方）CI:小区码，2个字节长的十六进制码，取值0-65535临时移动用户识别号码TMSI：移动用户的安全性。
为了对IMSI保密，MSC/VLR可给来访移全球小区识别号码CGI：MCC + MNC + LAC + CI ,识别一个位置区内的小区基站识别代码BSIC：识别相邻网络的相邻基站，6 bit编码.BSIC=NCC(3bit)+BCC(3bit) BSIC=NCCx8+BCC Base Staion Identification Code 0-63 NCC: Network Colour Code PLMN颜色代码,识别相邻的PLMN网0-7BCC: Base station Colour BTS颜色代码,识别相同载频的不同基站. 0-73.位置更新位置更新:当移动台出于某种需要或发现其存储的LAI与接收当前小区的LAI号发生变化时,就必须通知网络来更改所存储的移动台的位置信息,这个过程就是位置更新。
GSM天线基本原理PPT课件
4接地装置
5馈线卡 7馈线过线窗
主馈线（7/8“） 9室内超柔馈线
8防雷保护器 基站主设备
2020/2/16
中国电子科技集团公司第二十二研究所通信工程事业部
天线的工作原理
当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；
如果导线位置由于两导线的距离很近， 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；
天线的主要机械指标
天线输入接口 天线尺寸 天线重量 风载荷 工作温度 湿度要求 雷电防护 三防能力
2020/2/16
中国电子科技集团公司第二十二研究所通信工程事业部
第1章 天线的工作原理 第2章 天线的分类 第3章 天线的指标 第4章 天线新技术介绍
2020/2/16
天线的主要电气指标
无源互调的原因 ➢ 存在磁性物质 ➢ 连接处不紧密 ➢ 不同材料的金属的接触 ➢ 相同材料的接触表面不光滑
f1 f2 f3 f4
f2-f1 f3-f2 f4-f3 f3-f1 f4-f2 f4-f1
三阶互调判定方法
2020/2/16
中国电子科技集团公司第二十二研究所通信工程事业部
天线的分类（三）
按照极化方式划分
全向天线
单极化定向天线
双极化定向天线
2020/2/16
中国电子科技集团公司第二十二研究所通信工程事业部
同轴式分布式天线系统
功
3分器
3功 分
器 功
3分
器
Tx/Rx
双向放大器
功
3分
器
功
分3
双 向 放 大3功 分器
器
器
功
3分
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基础知识1.介绍移动通信基站天线是实现无线信号覆盖和通信的关键元件之一，它能够向各个方向辐射或接收电磁波。
本文档将介绍移动通信基站天线的基础知识，包括天线的类型、性能指标、安装调试及维护等。
2.移动通信基站天线的类型2.1 方向性天线方向性天线具有明确的主辐射方向，能够实现定向发射和接收信号。
常见的方向性天线包括定向天线和扇形天线。
2.2 全向天线全向天线能够在水平方向上均匀辐射和接收信号，适用于提供大范围覆盖的场景。
常见的全向天线有全向螺旋极化天线和全向波束天线。
3.移动通信基站天线的性能指标3.1 增益增益是衡量天线辐射或接收信号能力的重要指标，通常以dBi （dB与dBd之间的转换关系是：dBd = dBi ●2.15）表示。
增益越高，天线传输距离越远。
3.2 波束宽度波束宽度衡量天线在水平或垂直方向上的辐射或接收范围。
辐射方向越集中，波束宽度越小。
3.3 调谐频率调谐频率是天线能够工作的频率范围，常用单位为MHz。
天线应能够适应所在通信系统的频率需求。
4.移动通信基站天线的安装调试4.1 天线安装天线的安装应符合相关的安全规范，确保其稳固性和机械强度。
天线安装位置的选择应充分考虑信号覆盖效果，并避免与其他设备干扰。
4.2 天线调试天线调试包括方向调整和天线倾角调整。
方向调整保证天线辐射或接收信号的主辐射方向正确。
天线倾角调整保证天线的覆盖范围和干扰控制达到最佳效果。
5.移动通信基站天线的维护天线的维护包括定期巡视和清洁，及时检查连接器和电缆接头的情况，并做好防水、防锈等工作。
如有问题应及时进行维修或更换。
附件：1.移动通信基站天线安装示意图2.天线维护记录表格法律名词及注释：1.电信法：指规范和管理电信行业各项活动的法律文件。
2.电磁波：指在电磁场中传播的波动现象，具有能量和频率特性。
3.增益：指天线传输和接收信号能力的提高程度。
4.波束宽度：指天线在特定方向上能够覆盖的角度范围。
移动通信基站天线基础知识[1]简版
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移动通信基站天线基础知识移动通信基站天线基础知识简介在移动通信领域，基站是通信网络的核心组成部分，它负责接收和发送信号，实现移动用户间的通信。
而在基站中的重要组成部分就是天线。
天线作为基站的“眼睛和耳朵”，起到接收和发射无线信号的作用。
本文将介绍移动通信基站天线的基础知识。
天线类型移动通信基站天线按照不同的分类标准可以分为多种类型，其中常见的有以下几种：1. 方向性天线：这种天线主要用于提高信号的传输距离和覆盖范围。
它将信号聚焦在一个特定方向上，减少信号的散射和干扰。
2. 扇形天线：这种天线主要用于扇面覆盖区域内的通信。
它将信号均匀地辐射到扇形区域内，以满足移动用户的需求。
3. 定向天线：这种天线主要用于长距离通信，如城市间的通信。
它将信号集中在一个狭窄的方向上，提高信号的传输距离和质量。
4. 室内天线：这种天线主要用于室内覆盖，如商场、办公楼等场景。
它可以增强信号在室内的传输强度，提高信号覆盖的质量。
天线性能参数了解天线的性能参数对于实现高质量的移动通信至关重要，下面是一些常见的天线性能参数：1. 增益：天线的增益是指天线辐射或接收信号的能力。
增益值越高，天线的辐射、接收和传输的功率就越大，覆盖范围也就越广。
2. 波束宽度：波束宽度是指天线辐射信号的主要方向范围。
波束宽度越窄，天线的覆盖范围也就越小，但传输距离和质量会更好。
3. 前后比：前后比描述了天线在主波束方向上辐射信号的强度与背向波束方向上辐射信号强度之间的比值。
前后比越大，天线的方向性就越明显。
4. 横向波束宽度：横向波束宽度是指天线辐射信号的水平范围。
横向波束宽度越大，天线的覆盖范围也就越广。
5. 竖向波束宽度：竖向波束宽度是指天线辐射信号的垂直范围。
竖向波束宽度越大，天线的覆盖范围也就越广。
天线安装和调整天线的安装和调整是保证通信质量的关键步骤。
以下是一些常见的注意事项：1. 安装位置：天线的安装位置应尽量避免遮挡，以确保信号的传输效果。
GSM基础知识(整理)
话音编码：规那么脉冲鼓励线性预测编码RPE—LPC 13kbit/s；ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
分集接收：跳频每秒217跳，交错信道编码，自适应均衡。
DCS1800频段
上行：1710MHz-1785MHz〔移动台发，基站收〕
下行：1805MHz-1880MHz〔基站发，移动台收〕
GSM接口- 主要接口
Um接 口
• 调制复杂性：合理
自动功率控制技术〔APC〕
为何需要APC？
可降低 功耗，延长电池使用时间；
可减小系统内的干扰，提高频率利用率，增加系统容
量.
如何进行APC？
MS功率控制：
MS接收BTS发射的信号，得到射频信号强度、质量
等级参数，进行APC；
起始发射功率由系统消息决定；
可能导向切换、掉话.
MSC
MSC
网络核心, 对控制区域内的移动用户进行通信控制和管理
•1〕信道的管理和分配；
•2〕呼叫的处理和控制；
•3〕过区切换和漫游的控制；
•4〕用户位置信息的登记与管理；
•5〕用户号码和移动设备号码的登记和管理;
•6〕效劳类型的控制；
•7〕对用户实施鉴权;
•8〕与其它公用通信网络互连
字传输链路来实现.
此接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、
移动性管理、接续管理等.
GSM接口- 主要接口〔Abis接口〕
Abis 接口定义为基站子系统的两个功能实体
基站控制器〔BSC〕和基站收发信台〔BTS〕
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。
天线原理基础知识大全
HUAWEI TECH.
天线的分类
•基站天线的结构或类型取决于业务区域的大小和形状以及蜂窝区 和信道数量
•从功能和天线特性的角度
17
HUAWEI TECH.
赋形波束设计
•赋形波束技术意义 ——提高空间频率复用度
•赋形波束类型 扇形波束 余割波束
18
HUAWEI TECH.
天线基础知识
一、GSM天线发展趋向 二、天线设计的概念 三、基站天线的基本技术
研制和加工成本 可靠性----所需要的技术维护、安装连接及其费用 易损坏性----室外架设、锈蚀、腐烂 用户意见
7
HUAWEI TECH.
天线基础知识
一、GSM天线发展趋向 二、天线设计的概念 三、基站天线的基本技术
§3.1 基站天线 §3.2 系统要求及对应的技术 §3.3 天线分类 §3.4 赋形波束设计 §3.5 天线分集 §3.6 无源交调 四、天线主要指标设计规范
系统要求及对应的技术
•旁瓣压缩
主波束附近的旁瓣压缩，可有效地缩小频率复用的距离
15
HUAWEI TECH.
天线基础知识
一、GSM天线发展趋向 二、天线设计的概念 三、基站天线的基本技术
§3.1 基站天线 §3.2 系统要求及对应的技术 §3.3 天线分类 §3.4 赋形波束设计 §3.5 天线分集 §3.6 无源交调 四、天线主要指标设计规范
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HUAWEI TECH.
系统要求及对应的技术
3、频率复用技术 ——主波束倾斜，波束赋形技术
4、电磁波的衰落特性 ——分集技术：空间分集、计划分集
13
系统要求及对应的技术
HUAWEI TECH.
•主波束倾斜
移动通信天线基本知识
移动通信天线基本知识移动通信天线基本知识⒈引言●移动通信天线是移动通信系统中的重要组成部分，用于发送和接收无线信号。
●本文将详细介绍移动通信天线的基本知识，包括分类、结构、工作原理等。
⒉移动通信天线分类⑴基于使用频段的分类●GSM天线: 用于GSM通信系统的天线，工作频段分别是上行频段（890MHz-915MHz）和下行频段（935MHz-960MHz）。
●CDMA天线: 用于CDMA通信系统的天线，具有不同的频段划分，如800MHz、900MHz等。
●LTE天线: 用于LTE通信系统的天线，工作频段根据不同的频段规划。
⑵基于天线结构的分类●定向天线: 用于指向特定方向的信号传输和接收，具有较高的增益。
●非定向天线: 用于在各个方向上均匀辐射和接收信号。
⑶基于应用场景的分类●室内天线: 用于室内环境，覆盖范围较小，一般用于大楼、办公室等场所。
●室外天线: 用于室外环境，覆盖范围较大，一般用于基站、塔楼等场所。
●基站天线: 用于无线基站，将基站与用户终端之间的信号传输和接收。
⒊移动通信天线结构●天线辐射元件: 负责信号的传输和接收，可以是金属杆、线圈等。
●带载元件: 对天线进行调整和匹配，以便获得良好的天线性能。
●驱动及调整单元: 负责控制天线的辐射特性和频率特性。
⒋移动通信天线工作原理●天线接收信号: 当无线信号通过天线辐射元件进入天线时，天线会将这些信号转换为电信号。
●天线发送信号: 当电信号通过天线发送时，天线会将其转换为无线信号并通过辐射元件进行发送。
⒌附件●本文档附带移动通信天线的示意图以及相关技术规格表格，详见附件。
⒍法律名词及注释●本文中涉及的法律名词及其注释详见法律术语表格，详见附件。
移动通信基站天线原理及基本知识讲座
移动通信基站天线原理及基本知识讲座移动通信基站天线是移动通信系统中不可缺少的组成部分，它承担着信号的发射和接收任务。
在移动通信系统中，基站天线起着连接用户终端和移动通信网的桥梁作用，它负责将来自用户终端的信号进行调制，并通过无线电波形式传输到移动通信网中。
同时，基站天线还负责接收来自移动通信网的信号，并将其解调成用户终端能够识别的形式传递给用户。
下面我们将从基站天线的工作原理、基本知识以及未来发展趋势等方面进行讲解。
首先，基站天线的工作原理是基于电磁辐射的原理。
在移动通信系统中，天线通过发射和接收无线电波来实现通信。
当天线收到来自用户终端的信号时，它会将信号进行放大、调制等处理，然后通过天线辐射出去。
当其他基站收到信号时，他们会进行处理，并将信号传递到目标用户终端。
同时，基站天线也可以接收其他基站发出的信号，并通过解调等处理将其传递给用户终端。
基站天线的工作频段通常在800MHz至2600MHz之间，根据不同的通信制式和频段有不同的天线类型。
例如，对于CDMA制式的通信，通常采用的是宽带天线，而对于LTE制式的通信，通常采用的是多天线技术，以提高通信质量和速率。
此外，天线的天线增益也是衡量天线性能的重要指标之一、天线增益越高，天线的辐射效果越好，信号的覆盖范围也越广。
在移动通信系统中，天线的布局和排列也是非常重要的。
通常情况下，基站天线会根据信号的覆盖范围和干扰情况进行合理的布置。
例如，在城市中，由于建筑物的高度和密集度较高，通常采用分布式布局的方式，即将天线分布在建筑物的各个角落，以实现全方位的覆盖。
而在农村地区，由于建筑物较少，通常采用集中布局的方式，即将天线集中在一起，以实现较大的覆盖范围。
除了基本的工作原理和布局以外，基站天线的发展也面临着许多挑战和机遇。
随着移动通信技术的不断发展，对于天线性能的要求也越来越高。
例如，在5G时代，由于更高的频段和更大的数据传输量，天线需要具备更宽的工作频段和更高的天线增益。
移动通信基站天线基础知识
移动通信基站天线基础知识目录1.简介1.1 移动通信基站天线的定义1.2 移动通信基站天线的分类1.3 移动通信基站天线的应用2.移动通信基站天线类型2.1 定向天线2.2 扇形天线2.3 环形天线2.4 通用天线2.5 室内天线2.6 室外天线3.移动通信基站天线结构3.1 天线辐射元件3.2 天线射频部分3.3 天线机械部分4.移动通信基站天线的性能指标 4.1 增益4.2 波束宽度4.3 驻波比4.4 前后比4.5 频率带宽4.6 天线效率4.7 电辐射中心5.移动通信基站天线的安装与调试 5.1 天线安装位置选择5.2 天线安装注意事项5.3 天线调试步骤6.移动通信基站天线的维护与保养 6.1 定期巡视6.2 清洁保养6.3 防雷防腐7.移动通信基站天线的常见问题及处理方法7.1 信号覆盖不到位7.2 杂散泄露问题7.3 天线照射安全问题7.4 天线故障排查附件：移动通信基站天线安装示意图法律名词及注释：1.移动通信基站：在移动通信网络中,用于无线通信的设备,包括天线、基站设备等。
2.天线辐射元件：组成天线辐射系统的基本单元,负责接收和发送无线信号。
3.增益：衡量天线辐射信号强度的指标,增益越高,辐射范围越大。
4.波束宽度：指天线在水平和垂直方向上的辐射范围。
5.驻波比：衡量天线匹配性能的指标,数值越小表示天线与传输线的匹配越好。
6.前后比：衡量天线辐射信号与背景噪声的关系,前后比越大,天线接收信号的性能越好。
7.电辐射中心：天线在空间中辐射信号的中心位置。
本文档涉及附件,详见附件部分。
本文所涉及的法律名词及注释供参考,具体解释请参考相关法律文件。
附件：移动通信基站天线安装示意图法律名词及注释：1.移动通信基站：在移动通信网络中,用于无线通信的设备,包括天线、基站设备等。
2.天线辐射元件：组成天线辐射系统的基本单元,负责接收和发送无线信号。
3.增益：衡量天线辐射信号强度的指标,增益越高,辐射范围越大。
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是说，频率越高，建筑物越高、越近，影响越大。相反，频率越 低，建筑物越矮、越远，影响越小。 因此，架设天线选择基站场地时，必须按上述原则来考虑对
绕射传播可能产生的各种不利因素，并努力加以避免。
二 基站天线的选型原则
1基站天线的基本要求 2通信方程式 3 机械下倾与电下倾的效果比较 4 全向天线的选型
注:2. 天线赤道面: 定义为与天线纵轴垂直的平面。 注:1. 机械倾角T, 定义为天线赤道面与地平面的夹角 T=0 纵轴垂直于地平面, 即天线赤道面平行于地平面 T为正 T为负 天线下倾 天线上仰 测试日期：2000-12-29 测试仪器：HP8752A海天天线测试控制仪及转台 测试人员：郭渭盛、沈宗珍、张涛、黄国立
另外 如果在上述计算中，保持GT=11dB不变，而是L0减少 20dB，则R可增加10倍，即R=10km,而传播损耗与周围的自 然条件密切相关，在城区高层建筑高而密集，传播损耗大、 在郊区农村、房屋低而稀疏传播损耗小，因此即使通信系统 的设置完全相同、由于使用环境的不同也会使覆盖的功率有 不同的结果，从而影响通信效果 所以在选择基站天线时，必须根据应用环境来选择不同类 型、不同规格的基站天线
2 机械下倾与电下倾的效果比较
HTDBS096515 在不同机械下倾角时的水平面波束宽度 及前后比实测数据
序号 1 2 电下 倾角 0o 0o 机械 倾角 0o 2o 总倾角 0o 2o 水平面 波束宽度 64.8o 68.1o 前后比 (dB) 34 27.5
2000年12月29日 最大值 (dB) 相对值 (dB) 0 -0.685
6 天线的下倾
为使波束指向朝向地面, 需要天线下倾
无下倾
电下倾
机械下倾
天线波束下倾的演示
6 电波的绕射传播
电波在传播途径上遇到障碍物时，总是力图绕过障碍物， 再向前传播。这种现象叫做电波的绕射。超短波的绕射能力较弱， 在高大建筑物后面会形成所谓的“阴影区”。信号质量受到影响 的程度不仅和接收天线距建筑物的距离及建筑物的高度有关，还 和频率有关。例如一个建筑物的高度为１０米，在距建筑物２００米处接收的信号质量几
在接收机中就有4 mW功率
增益是指在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐 射单元在空间同一点处所产生的场强的平方之比，即功率之比。 增益一般与天线方向图有关，方向图主瓣越窄，后瓣、副瓣越 小，增益越高。
在这儿增益= 10log(4mW/1mW) = 6dBd
更加集中的信号
利用反射板可把辐射能控制聚焦到一个方向
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
dBd 和 dBi的区别
5 关于三阶互调指标
6基站选择
7基站天线的选型原则（建议）
基站天线的基本要求
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 5 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。 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。
HTDBS096515（6） 在不同机械下倾角时的水平面波束宽度 及前后比实测数据 2000年12月29日
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 电下 倾角 6o 6o 6o 6o 6o 6o 6o 6o 6o 机械 倾角 10o 8o 6o 4o 2o 0o -6o -4o -2o 总倾角 16o 14o 12o 10o 8o 6o 0o 2o 4o 水平面 波束宽度 64.2 68.0 69.0 69.4 66.7 64.9 65.6 64.2 61.6 前后比 （dB） 23 26.7 31.3 33.5 30.6 37.2 29.6 29.8 33.2 最大值 (dB） -40.156 -39.326 -38.551 -36.679 -34.882 -33.235 -30.797 -30.971 -31.887 相对值 (dB） -9.359 -8.529 -7.754 -5.882 -4.085 -2.438 0 -0.174 -1.09
24.3
26.3 24.0 19.8 19.5 18.0 17.8 17.6
-31.202
-33.462 -34.986 -36.959 -39.072 -40.148 -40.414 -40.58
-1.316
-2.576 -4.10 -6.073 -8.141 -9.262 -9.528 -9.694
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
32000 G dBi 10 log 2 0.5 E 2 0.5 H
反射面天线，则由于有效照射效率因素的影响，故
27000 G dBi 10 log 2 0.5 E 2 0.5 H
GSM基站天线知 识和调整方法
一 基站天线的原理
1. 2. 3. 4. 5. 6. 天线辐射电磁波的基本原理 电波的多径传播 天线的功能: 控制辐射能量的去向 前后比 波束宽度 天线的下倾
1 天线辐射电磁波的基本原理
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.如果导线位置如由于两
多径传播与反射
用分集接收改善信号电平
3 天线的功能: 控制辐射能量的去向
一个单一的对称振子具有“面包圈” 形的方向图
顶视
侧视
在地平面上，为了把信号集中到所需要的地方， 要求把“面包圈” 压成扁平的
对称振子组阵能够控制辐射能构成“扁平的面包圈”
一个对称台振子
假设在接收机中有1mW功率
在阵中有4个对称振子
俯仰面即垂直面方向图
方向图旁瓣显示
上旁瓣抑制
下旁瓣抑制
全向天线增益与垂直波瓣宽度
9dBd全向天线
板状天线增益与水平波瓣宽度
半功率波瓣宽度
半波振子 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
6dBd
理论辐射图
天线增益与方向图半功率波瓣宽度的关系 3.9 天线增益与方向图的关系
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，由两导线所产 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。
一个单一对称振子具有面包 圈形的方向图辐射
一个各向同性的辐射器在所 有方向具有相同的辐射
2.17dB
一个天线与对称振子相比较的增益 用“dBd”表示 一个天线与各向同性辐射器相比较的 增益用“dBi”表示 例如: 3dBd = 5.17dBi
对称振子的增益为2.17dB
4 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。
注:1. 机械倾角T, 定义为天线赤道面与地平面的夹角 T=0 纵轴垂直于地平面, 即天线赤道面平行于地平面 T为正 T为负 天线下倾 天线上仰
馈线损耗为Lc=2.4dB(约60米长馈线） 手机接收天线增益Gr=1.5dBi 工作波长λ=33.333cm(f0=900MHz) 上述通信方程变为： 43dBm-(-70dBm)+GT+1.5dBm=32dB+20logR(m)+2.4dB+L0 可得出: 80.1dB+GT(dBi)=20logR(m)+ L0
通信方程式
PT(dB)=PR(dB)+20log4πR(m)/λmin(m)-GT(dBi)-GR(dBi)+Lc(dB)+L0(dB)
式中 Lc是基站发射天线的馈线损耗 L0是传播途中的电波损耗 在系统设计时，对最后一项电波传播损耗L0要留有足够的 余量，一般电波传播损耗与传播途中自然条件有关如经过树 林和土木建筑时有10~15dB损耗、经过钢筋水泥墙时约有 25~30dB损耗,
乎不受影响，但在距建筑物１００米处，接收信号场强将比无高搂时明显减弱。这时，如果接收 的是２１６～２２３兆赫的电视信号，接收信号场强比无高搂时减弱１６分贝，当接收６７０兆 赫的电视信号时，接收信号场强将比无高搂时减弱２０分贝。如果建筑物的高度增加到５０米时， 则在距建筑物１０００米以内，接收信号的场强都将受到影响，因而有不同程度的减弱。也就
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
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°)
2 电波的多径传播
电波除了直接传播外，遇到障碍物，例如，山丘、 森林、地面或楼房等高大建筑物，还会产生反射。因此， 到达接收天线的超短波不仅有直射波，还有反射波，这 种现象就叫多径传输。 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。