通信工程论文-WCDMA RNP 天线选型指导书

WCDMA RNP 天线选型指导书

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拟制: UMTS-SANA 日期：2004-11-12

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修订记录

目录

1概述 (6)

1.1天线分类 (6)

1.2天线主要技术性能 (6)

1.2.1工作频段 (6)

1.2.2天线增益 (6)

1.2.3天线方向图 (7)

1.2.4波束宽度与增益之间的关系 (8)

1.2.5极化方式 (10)

1.2.6下倾(downtilt) (11)

1.2.7电压驻波比(VSWR) (11)

1.2.8端口隔离度 (12)

1.2.9功率容量 (12)

1.2.10天线输入接口 (12)

1.2.11无源互调（PIM） (12)

1.2.12天线尺寸和重量 (12)

1.2.13风载荷 (12)

1.2.14工作温度和湿度 (13)

1.2.15雷电防护 (13)

1.2.16三防能力 (13)

2天线选型原则 (14)

2.1天线工作频段的选择原则 (14)

2.2天线增益的选择原则 (14)

2.3天线波束宽度选择原则 (15)

2.4极化方式的选择原则 (15)

2.5下倾方式选择原则 (16)

2.5.1机械下倾与电下倾的比较 (16)

2.5.2预置电下倾与零点填充的作用比较 (17)

2.5.3倾角的规划和优化 (18)

2.6前后比的选择原则 (18)

2.7天线尺寸的选择原则 (18)

2.8天线阻抗的选择原则 (19)

2.9特殊场合的天线选择原则 (19)

3各类应用场景下的基站天线选型 (21)

3.1密集城区基站天线选型 (21)

3.2普通城区基站天线选型 (23)

3.3郊区基站天线选型 (26)

3.4农村基站天线选型 (26)

3.5公路覆盖基站天线选型 (27)

3.6山区覆盖基站天线选型 (28)

3.7近海覆盖基站天线选型 (29)

3.8隧道覆盖基站天线选型 (30)

3.9室内覆盖基站天线选型 (31)

图目录

图1dBi 与dBd 的关系 (7)

图2定向天线水平与垂直方向图 (8)

图3天线增益与波束宽度的关系 (10)

图4不同下倾角时水平方向图的变化情况 (16)

图5不同的下倾方式对后瓣的不同影响 (17)

图6“8”字形全向天线方向图（水平） (19)

图7心形全向天线方向图（水平） (20)

图8站点“351230_DoubleSetCommercial”的地理位置 (23)

图9站点图，该站点三个扇区的主要覆盖区域 (25)

图10Sahara centre平面图及天线位置 (32)

WCDMA RNP 天线选型指导书

关键词：WCDMA、基站、天线选型

摘要：本文从网规角度阐述了天线的一些主要技术指标及在应用中的选型方法，并具体介绍在各种不同应用环境下的天线选型原则及建议。

缩略语清单：

GSM：Global System for Mobile Communications

WCDMA：Wideband Code Division Multiple Access

PIM：Passive Inter-Modulation, 无源互调

VSWR：Voltage Standing Wave Ratio,电压驻波比

顶点激励：理想蜂窝六边形情况下，站点位于六边形的顶点。

中心激励：理想蜂窝六边形情况下，站点位于六边形的中心。

概述

天线是无线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。

网络覆盖最终是通过天线来实现的，因此网络覆盖质量、干扰控制等都很大程度上依赖于天线选型的正确性。

天线分类

与GSM 基站一样，WCDMA 所用天线类型按辐射方向也可分为：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）。

按外形来区分主要有：鞭状天线、板状天线、帽状天线等等。

天线主要技术性能

天线的技术性能主要包括：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、副瓣抑制比、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。

工作频段

WCDMA 系统的FDD 工作频段：

图5 欧洲、中国

上行：1920 ~ 1980 MHz

下行：2110 ~ 2170 MHz

图6 北美

上行：1850 ~ 1910 MHz

下行：1930 ~ 1990 MHz

天线增益

天线作为一种无源器件，本身不能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