天馈线系统教程

垂直极化
水平极化
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1.2 天线的极化方式续（1）
双极化天线组合了 +45°和-45°两副极化方 向相互正交的天线，大大 节省了每个小区的天线数 量；同时由于±45°为正 交极化，有效保证了分集 接收的良好效果。其极化 分集增益约为5dB，比单 极化天线提高约2dB。
+ 45度倾斜的极化
- 45度倾斜的极化
1.1 输入阻抗（续1）
驻波比VSWR(Voltage Standing Wave Ratio) ： 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。驻波比可以表示为：VSWR＝（√Po ＋√Pr）／（√Po－√Pr）[注：Po：进入天线系统的功率 Pr:从天线系 统反射回来的功率] 回波损耗RL（Return Loss )： 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，回波损耗越小表示 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。回波损耗为：-10 log [(反射功 率)/(入射功率)]。例如，如果注入1mW (0dBm)功率给放大器其中 10%被反射回来，回波损耗就是10dB。
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1.1 输入阻抗（续2）
驻波比与回波损耗对照表
驻波比 1.00 1.02 1.04 1.08 1.10 1.12 1.14 1.16 1.18 1.20 1.25 1.3 1.4 1.50 1.60 1.70 回波损耗(dB) 无穷大 40.1 34.2 28.3 26.4 24.9 23.7 22.6 21.7 20.8 19.1 17.7 15.6 14.0 12.7 11.7
1.4 天线的波瓣宽度
波瓣宽度是定向天线常用的一个很重要的参数，它是指天 线的辐射图中低于峰值3dB处所成夹角的宽度。在天线覆盖 的方向图中通常都有两个瓣或多个瓣，其中最大的瓣称为主 瓣，其余的瓣称为副瓣。主瓣两半功率点间的夹角定义为天 线方向图的波瓣宽度，又为半功率（角）瓣宽。主瓣瓣宽越 窄，则方向性越好，抗干扰能力越强。 一般郊区使用半功率角大、市中心使用半功率角小的天线， 如20～30度增益较高，用于狭长高速公路，65度用于密集市 区，90度用于城郊，120度用于乡村。
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概念辨析：dBm, dBi, dBd, dB, dBc
1、dBi 和dBd：dBi和dBd是表征增益的值（功率增益），两者都是一个相对值， 但参考基准不一样。一般认为，表示同一个增益,用dBi表示出来比用dBd表示出 来要大2. 15。 [例1] 对于一面增益为16dBd的天线，其增益折算成单位为dBi时，则为18.15dBi（ 一般忽略小数位，为18dBi）。 [例2] 0dBd=2.15dBi。 2、dBm：是一个表征功率绝对值的值，计算公式为：10lgP（功率值/1mw）。 [例3] 如果发射功率P为1mw，折算为dBm后为0dBm。 [例4] 对于40W的功率，按dBm单位进行折算后的值应为： 10lg（40W/1mw)=10lg（40000）=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。 3、dB：是一个表征相对值的值，甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时用。 [例5] 甲功率比乙功率大一倍，那么10lg（甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。也就是 说，甲的功率比乙的功率大3 dB。 [例6] 7/8 英寸GSM900馈线的100米传输损耗约为3.9dB。 [例7] 如果甲的功率为46dBm，乙的功率为40dBm，则可以说，甲比乙大6 dB。 4、dBc：它也是一个表示功率相对值的单位，与dB的计算方法完全一样。在采 9 用dBc的地方，原则上也可以使用dB替代。
三、天馈线系统组成
基站天馈系统示意图
1天线调节支架 抱杆（50~114mm）
3接头密封件 绝缘密封胶带，PVC绝缘胶带
GSM/CDMA 板状天线 4接地装置 主馈线（7/8“）
9室内超柔馈线 2室外跳线 8防雷保护器 基站主设备
6走线架
5馈线卡 7馈线过线窗
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什么是天线？
在移动通信系统中，空间无线信号的发射和接受都是依靠移动 天线来实现的。因此，天线对于移动通信网络来说，在干扰，覆盖 率接通率及全网服务质量都有很大影响，具有举足轻重的作用。 什么是天线？天线是一种转换装置，将电信号作为天线电波发
射到空间，收集无线电波产生电信号的装置。
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一、天线的基础知识
一说到天线，我们对几个概念就必须了解，例举如下：输入阻 抗、驻波比、回波损耗、极化方式、增益、水平平面的半功率角、 工作频率带宽。
1.1 输入阻抗
天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。天 线与馈线的连接，最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的 特性阻抗。 一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。 天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量，使电阻 分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。匹配的优劣一般用四个参数来 衡量即反射系数，行波系数，驻波比和回波损耗，四个参数之间有 固定的数值关系，在我们日常维护中，用的较多的是驻波比和回波 损耗。 3
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1.2 天线的极化方式
所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。当 电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强 度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。 由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会 在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而 使电场信号迅速衰减，因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直 极化的传播方式。
倾斜 (+/- 45°)
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1.3 天线的增益
天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力，它 是选择基站天线最重要的参数之一。 增益，决定了蜂窝边缘的信号电平。增加增益就可以在一确定 方向上增大网络的覆盖范围，表征天线增益的参数有dBd和dBi。 常 见GSM定向基站的天线增益为18dBi，全向的为11dBi。