直放站与分布系统培训教材
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无源分布系统 有源分布系统 光纤分布系统 分布系统结构的选择以覆盖所需功率为依据
直放站与分布系统培训教材
天馈系统的确定
无源分布系统: 可靠性高 有利于信源合路 选择器件时应考虑今后的多系统接入
直放站与分布系统培训教材
天馈系统的确定
有源分布系统: 可以覆盖更大区域 可靠性降低 有源设备指标会对网络造成一定影响 不利于新系统接入 有源设备安装、供电问题
直放站与分布系统培训教材
直放站与分布系统培训教材
案例：高层室内系统的优化
• 原因：周边基站信号多且强导致室内C/I满足不了要求 • 整改办法：提高室内信号强度/低功率多天线/定向板状天线 • 效果：窗边网络质量有所改善，但产生了一些新问题 • 产生的新问题：
-BTS输出功率受限，无法提高太多，部分区域改善不明显 -泄漏严重，对周边其它基站产生干扰 -投资变大 • 因此：满足信噪比要求和泄漏无法平衡
直放站与分布系统培训教材
辐射参数 半功率波束宽度：(θ3dB) 指主波束功率电平下降为最大辐射功率电平一半时的张角宽度； 方向性系数：(D) 用于描述天线在某特定方向上能量集中的程度。定义为在总辐射功率相同的条
件下，天线在某特定方向上的辐射强度与参考天线的辐射强度之比； 增益：(G) 指在输入功率相同的条件下，天线在特定方向上的辐射强度与参考天线的辐射强度 之比 前后比：(F/B) 表明天线对后瓣干扰抑制的好坏 程度。与主瓣指向相差180度位置的副瓣称为后瓣
直放站与分布系统培训教材
天线基本参数
辐射参数 半功率波束宽度、前后比、 极化方式、交叉极化鉴别率、 方向性系数、天线增益、 主瓣、副瓣、旁瓣抑制、零点填充、波束下倾 …
电路参数 电压驻波比 VSWR、反射系数Γ、回波损耗 RL、 输入阻抗 Zin、传输损耗 TL、 隔离度 Iso、 无源三阶互调 PIM3 …
直放站与分布系统培训教材
功率设计（六）--信号泄漏的分析
可能会引起越区覆盖 可能会引起同邻频干扰 适当调整安装位置 选择适当电路参数、辐射参数的天线
直放站与分布系统培训教材
泄漏带来的超远距离覆盖问题
A
B
C
A与C小区没有相邻关系，当用户从A到C小区时容易引起掉话。
直放站与分布系统培训教材
直放站与分布系统培训教材
天馈系统的确定
光纤分布系统: 可以覆盖更大且分散的区域 光缆/中继长度受限 光纤设备指标会对网络造成一定影响 不利于新系统接入 光纤设备安装、供电问题
直放站与分布系统培训教材
功率设计及传播模型分析
直放站与分布系统培训教材
功率设计与传播模型的分析
10dBm 9.2 8.4 7.6 11.8 11 10.2 9.4
直放站与分布系统培训教材
泄漏的解决办法
解决方法二：调整天线位置 具体措施：天线朝室内移动 造成的问题： 业主工作困难 窗边覆盖情况变差/小区选择困难/C/I降低
直放站与分布系统培训教材
泄漏的解决办法
解决方法三：定向板状天线代替全向天线 具体措施：定向板状天线朝室内覆盖 造成的问题： 业主工作困难 天线安装位置受限 定向天线代替全向天线增加了投资
– 弱信号覆盖---业务区Rxlev、RxQual等指标差，不能满足用户 的需求
直放站与分布系统培训教材
信源选择
根据覆盖区需求决定信源接入方式 覆盖区需求：
– 直接耦合方式---微蜂窝、宏蜂窝接入 – 空间耦合方式---无线接入，选取周围基站
小区的信号
直放站与分布系统培训教材
话务预测
话务预测是合理选择信源的基础 根据现有模型进行预测 结合实际情况对预测进行修正
直放站与分布系统培训教材
功率设计（一）
确定天线位置：
覆盖半径（一般20m左右） 布放可行性 信号泄漏
直放站与分布系统培训教材
功率设计（二）
确定输入的功率要求
根据覆盖需要计算功率值 合理运用传播模型 对设计功率进行修正
直放站与分布系统培训教材
功率设计（二）--单个天线功率的确定
20米 A
(1)距天线20米处（A点）手机接收电 平应达到 -75dBm
直放站与分布系统培训 教材
2020/11/29
直放站与分布系统培训教材
设计思路介绍 常用器件介绍
直放站与分布系统培训教材
设计思路介绍
网络勘测 话务预测及信源选择 覆盖范围的确定 天馈分布系统确定 功率设计与传播模型分析
直放站与分布系统培训教材
勘测步骤
覆盖区域的基本信息 --位置信息 --区域性质 --面积
直放站与分布系统培训教材
--Rxlev/RxQual覆盖示意图
直放站与分布系统培训教材
频繁切换示意图
直放站与分布系统培训教材
话务量及拥塞情况示意图
直放站与分布系统培训教材
勘测步骤
根据测试情况确定网络存在的问题 覆盖系统主要针对二个问题：话务量问题及弱信号/质差覆盖问题
– 话务量问题---业务区话务量高，潜在用户多，覆盖可以吸收话 务量，增加业务收入
直放站与分布系统培训教材
覆盖区域的确定
覆盖方式：全覆盖、部分覆盖 根据业主要求、区域功能、用户分布、网络实际
覆盖情况等因素确定覆盖区域 根据投资计划确定覆盖区域 从优化角度确定覆盖区域
直放站与分布系统培训教材
例： 大楼位于市区 周边基站较近 大楼多为玻璃结构 窗边信号良好 全覆盖？部分覆盖？
泄漏的解决办法
解决方法一：降低功率 具体措施：
BTS或有源设备功率降低 采用大耦合度的耦合器 加衰减器
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泄漏的解决办法
造成的问题： 整体功率的降低，可能造成覆盖的不足 C/I的降低导致窗边小区选择困难，小区选择慢 空闲时窗边占用室外信号 通话时窗边占用室外信号 频繁的重选或切换会造成信令负荷过重甚至掉话
8.6 7.8
7 11. 2 10 8.8 7.6 11.4 8.7
7.5 7.5
-20dB -20
-20
-20
-15
-15
-15
-15
-15
-15
-15
-10
30dBm 29.2
28.4Biblioteka 27.626.826
25.2
24.4
23.6
22.8
22
21.2
20
-0.3dB
-0.3dB
-0.7dB
-10
-10
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泄漏的解决办法
解决方法四：多天线低功率覆盖方式，保证覆盖的 同 时控制了信号的外漏
造成的问题： 工程复杂 投资增加
直放站与分布系统培训教材
泄漏解决方案
覆盖情况
蓝色为 天线安 装位置
直放站与分布系统培训教材
泄漏解决方案
泄漏情况
该测试点微 蜂窝信号场 强为：64dBm 并 为 主导小区
(2) 20米自由空间损耗：LD= 58.4dB (3) 室内隔墙的损耗及多径衰落余量：
20dB (4)天线口电平PR：3.4dBm
直放站与分布系统培训教材
功率设计（二）--传播模型的分析
一般常用自由空间损耗模型进行分析 该模型过于理想化 对该模型的修正
直放站与分布系统培训教材
功率设计（二）--功率设计的修正
直放站与分布系统培训教材
直接耦合方式图示
BTS
直放站与分布系统培训教材
空间耦合方式图示
平面
中继
天线
BS
放大机
RS-2110
二功分器
吸顶天线
二功分器
壁挂天线 吸顶天线
直放站与分布系统培训教材
空间耦合方式的注意点（一）
选择性能良好的直放机设备 合理调整直放站输入功率 严格抑制上行噪声干扰 不能解决乒乓效应或导频污染 注意原基站的拥塞情况
直放站与分布系统培训教材
空间耦合方式的注意点（二）
所选载频信号要比周围其它信号高出一定值，且 信源要相对稳定
注意切换关系 室内系统亦要注意隔离度问题
直放站与分布系统培训教材
空间耦合方式勘测的注意点
信源基站的LAI、BSIC、BCCH等 信源基站的Rxlev、RxQual 信源基站的CBQ、TO、PT、Hopping等 相邻载频强度
直放站与分布系统培训教材
案例：高层室内系统的优化
• 广州中信广场/上海金茂大厦 • 二座大厦均坐落于繁华地区 • 分别是广州市/上海市最高楼 • 室内区域能接收到很多基站的信号且强度均较强 • 室内分布系统功率边缘场强均在-65dBm左右 • 存在问题：窗边无法通话（RxQual极差）/发起呼叫困难
移动通信天线中通常是指水平面 180º±30º区域。
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1）室内壁挂天线WH-085/V09-NG
工作频率 阻抗 增益
驻波比 极化方式 水平波束宽度 垂直波束宽度 功率容量
接头 体积
电气性能指标 机械性能指标
880～960MHz 50Ω 8.5dBi ≤1.5
垂直极化 85° 55° 100W
常用器件介绍
1、天线基本概念
天线的定义：能够有效地向空间某特定方向辐射电磁波或能够有效地接 收空间某特定方向来的电磁波的装置。
天线的功能：能量转换－导行波和自由空间波的转换。 定向辐射（接收）－具有一定的方向性。
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电磁波辐射与场区的划分 (a) 感应近场 (b) 辐射近场 (c) 辐射远场
直放站与分布系统培训教材
--位置信息示意图
直放站与分布系统培训教材
勘测步骤
覆盖区域的功能情况 --结构组成 --用途/功能
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--结构组成/功能示意图
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勘测步骤
覆盖区域的网络情况 --Rxlev/RxQual --HandOver/Cell Select/ Cell Reselect --Congestion/Call Drop/Call Establishment
-10
-5
-5
18.8
17.6
16.4
13.7
-2.2dB
11.5
-3.5dB
BTS
15dB~20dB耦合器损耗 <0.3dB 10 dB耦合器损耗 <0.7dB 5 dB耦合器损耗 <2.2dB
8D-SFAE软馈线4m损耗 ≈0.5dB（含接头损耗）
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功率设计的步骤
确定天线的位置 确定每一个天线的功率要求 确定平层总功率的要求（和走线、器件选用有关） 确定主干线的功率要求（根据功率要求选择有源器件等） 修正
N型K头 234×183×55 mm
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2）室内吸顶天线IXD-120/V06-NB
工作频率 用途 增益 驻波比
水平波束宽度 垂直波束宽度
极化方式 功率容量
接头 阻抗 体积 重量
824～960MHz 定向发射，干扰小
5dBi 1.5：1 120° 90° 垂直极化 100W N-K 50Ω φ160mm, 高26mm 0.5kg
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功率设计（四）--主干线总功率的确定
主干线功率计算如平层，原理一样 将平层看成是“负载”或天线，根据各层功率需要
选择功率器件 根据功率要求在适当位置增加干放等设备
直放站与分布系统培训教材
功率设计（五）--修正
根据功率修正主设备的选用 根据功率要求修正无源器件的选用 根据功率要求修正走线路由 根据功率要求修正天线的选型
直放站与分布系统培训教材
当室外信号非常好时：补盲，仅做电梯覆盖及部分弱信号区 域覆盖
室外信号较好时：若人员在窗边穿越频繁/业务类型要求较高 /室外宏站负荷重，建议全覆盖
原因：减少故障可能性，减轻信令负荷，分担大网压力，提 高服务质量
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天馈系统的确定
通过功率器件、天线将信源功率分配到各覆盖区 分布系统结构:
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案例：高层室内系统的优化
• 中信广场第二次整改方案： • 将室内吸顶天线换成板状天线 • 板状天线安装在窗边，朝室内覆盖 • 多天线、低功率（多个板状天线替换一个吸顶天线） • 整改效果：改善了窗边通话困难不能起呼的问题 • 存在问题：投资过大，整改费用150万
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直放站与分布系统培训教材
泄漏解决方案
全向天线改成定向吸顶天线后的泄漏情况
该测试点 微蜂窝信 号已经不 在小区列 表中
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高层切换/泄漏解决方案的总结
这些措施都是一种折衷，都有其局限性 严格的方案设计是基础
周边的现网情况---载频、强度 今后可能的网络建设情况 建筑情况和周边环境情况 优化是一种辅助手段
采用点源进行现场模拟测试，确定输入的功率 测试中应注意最远点和阻挡最大处场强的测试 模拟测试中注意人流量、环境等因素对测试的影响 注意：任何一个设计参数发生变化都要重新测试
直放站与分布系统培训教材
功率设计（三）--平层总功率的确定(1)
直放站与分布系统培训教材
功率设计（三）--平层总功率的确定(2)
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天馈系统的确定
无源分布系统: 可靠性高 有利于信源合路 选择器件时应考虑今后的多系统接入
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天馈系统的确定
有源分布系统: 可以覆盖更大区域 可靠性降低 有源设备指标会对网络造成一定影响 不利于新系统接入 有源设备安装、供电问题
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直放站与分布系统培训教材
案例：高层室内系统的优化
• 原因：周边基站信号多且强导致室内C/I满足不了要求 • 整改办法：提高室内信号强度/低功率多天线/定向板状天线 • 效果：窗边网络质量有所改善，但产生了一些新问题 • 产生的新问题：
-BTS输出功率受限，无法提高太多，部分区域改善不明显 -泄漏严重，对周边其它基站产生干扰 -投资变大 • 因此：满足信噪比要求和泄漏无法平衡
直放站与分布系统培训教材
辐射参数 半功率波束宽度：(θ3dB) 指主波束功率电平下降为最大辐射功率电平一半时的张角宽度； 方向性系数：(D) 用于描述天线在某特定方向上能量集中的程度。定义为在总辐射功率相同的条
件下，天线在某特定方向上的辐射强度与参考天线的辐射强度之比； 增益：(G) 指在输入功率相同的条件下，天线在特定方向上的辐射强度与参考天线的辐射强度 之比 前后比：(F/B) 表明天线对后瓣干扰抑制的好坏 程度。与主瓣指向相差180度位置的副瓣称为后瓣
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天线基本参数
辐射参数 半功率波束宽度、前后比、 极化方式、交叉极化鉴别率、 方向性系数、天线增益、 主瓣、副瓣、旁瓣抑制、零点填充、波束下倾 …
电路参数 电压驻波比 VSWR、反射系数Γ、回波损耗 RL、 输入阻抗 Zin、传输损耗 TL、 隔离度 Iso、 无源三阶互调 PIM3 …
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功率设计（六）--信号泄漏的分析
可能会引起越区覆盖 可能会引起同邻频干扰 适当调整安装位置 选择适当电路参数、辐射参数的天线
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泄漏带来的超远距离覆盖问题
A
B
C
A与C小区没有相邻关系，当用户从A到C小区时容易引起掉话。
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天馈系统的确定
光纤分布系统: 可以覆盖更大且分散的区域 光缆/中继长度受限 光纤设备指标会对网络造成一定影响 不利于新系统接入 光纤设备安装、供电问题
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功率设计及传播模型分析
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功率设计与传播模型的分析
10dBm 9.2 8.4 7.6 11.8 11 10.2 9.4
直放站与分布系统培训教材
泄漏的解决办法
解决方法二：调整天线位置 具体措施：天线朝室内移动 造成的问题： 业主工作困难 窗边覆盖情况变差/小区选择困难/C/I降低
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泄漏的解决办法
解决方法三：定向板状天线代替全向天线 具体措施：定向板状天线朝室内覆盖 造成的问题： 业主工作困难 天线安装位置受限 定向天线代替全向天线增加了投资
– 弱信号覆盖---业务区Rxlev、RxQual等指标差，不能满足用户 的需求
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信源选择
根据覆盖区需求决定信源接入方式 覆盖区需求：
– 直接耦合方式---微蜂窝、宏蜂窝接入 – 空间耦合方式---无线接入，选取周围基站
小区的信号
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话务预测
话务预测是合理选择信源的基础 根据现有模型进行预测 结合实际情况对预测进行修正
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功率设计（一）
确定天线位置：
覆盖半径（一般20m左右） 布放可行性 信号泄漏
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功率设计（二）
确定输入的功率要求
根据覆盖需要计算功率值 合理运用传播模型 对设计功率进行修正
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功率设计（二）--单个天线功率的确定
20米 A
(1)距天线20米处（A点）手机接收电 平应达到 -75dBm
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2020/11/29
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设计思路介绍 常用器件介绍
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设计思路介绍
网络勘测 话务预测及信源选择 覆盖范围的确定 天馈分布系统确定 功率设计与传播模型分析
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勘测步骤
覆盖区域的基本信息 --位置信息 --区域性质 --面积
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--Rxlev/RxQual覆盖示意图
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频繁切换示意图
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话务量及拥塞情况示意图
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勘测步骤
根据测试情况确定网络存在的问题 覆盖系统主要针对二个问题：话务量问题及弱信号/质差覆盖问题
– 话务量问题---业务区话务量高，潜在用户多，覆盖可以吸收话 务量，增加业务收入
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覆盖区域的确定
覆盖方式：全覆盖、部分覆盖 根据业主要求、区域功能、用户分布、网络实际
覆盖情况等因素确定覆盖区域 根据投资计划确定覆盖区域 从优化角度确定覆盖区域
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例： 大楼位于市区 周边基站较近 大楼多为玻璃结构 窗边信号良好 全覆盖？部分覆盖？
泄漏的解决办法
解决方法一：降低功率 具体措施：
BTS或有源设备功率降低 采用大耦合度的耦合器 加衰减器
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泄漏的解决办法
造成的问题： 整体功率的降低，可能造成覆盖的不足 C/I的降低导致窗边小区选择困难，小区选择慢 空闲时窗边占用室外信号 通话时窗边占用室外信号 频繁的重选或切换会造成信令负荷过重甚至掉话
8.6 7.8
7 11. 2 10 8.8 7.6 11.4 8.7
7.5 7.5
-20dB -20
-20
-20
-15
-15
-15
-15
-15
-15
-15
-10
30dBm 29.2
28.4Biblioteka 27.626.826
25.2
24.4
23.6
22.8
22
21.2
20
-0.3dB
-0.3dB
-0.7dB
-10
-10
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泄漏的解决办法
解决方法四：多天线低功率覆盖方式，保证覆盖的 同 时控制了信号的外漏
造成的问题： 工程复杂 投资增加
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泄漏解决方案
覆盖情况
蓝色为 天线安 装位置
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泄漏解决方案
泄漏情况
该测试点微 蜂窝信号场 强为：64dBm 并 为 主导小区
(2) 20米自由空间损耗：LD= 58.4dB (3) 室内隔墙的损耗及多径衰落余量：
20dB (4)天线口电平PR：3.4dBm
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功率设计（二）--传播模型的分析
一般常用自由空间损耗模型进行分析 该模型过于理想化 对该模型的修正
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功率设计（二）--功率设计的修正
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直接耦合方式图示
BTS
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空间耦合方式图示
平面
中继
天线
BS
放大机
RS-2110
二功分器
吸顶天线
二功分器
壁挂天线 吸顶天线
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空间耦合方式的注意点（一）
选择性能良好的直放机设备 合理调整直放站输入功率 严格抑制上行噪声干扰 不能解决乒乓效应或导频污染 注意原基站的拥塞情况
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空间耦合方式的注意点（二）
所选载频信号要比周围其它信号高出一定值，且 信源要相对稳定
注意切换关系 室内系统亦要注意隔离度问题
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空间耦合方式勘测的注意点
信源基站的LAI、BSIC、BCCH等 信源基站的Rxlev、RxQual 信源基站的CBQ、TO、PT、Hopping等 相邻载频强度
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案例：高层室内系统的优化
• 广州中信广场/上海金茂大厦 • 二座大厦均坐落于繁华地区 • 分别是广州市/上海市最高楼 • 室内区域能接收到很多基站的信号且强度均较强 • 室内分布系统功率边缘场强均在-65dBm左右 • 存在问题：窗边无法通话（RxQual极差）/发起呼叫困难
移动通信天线中通常是指水平面 180º±30º区域。
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1）室内壁挂天线WH-085/V09-NG
工作频率 阻抗 增益
驻波比 极化方式 水平波束宽度 垂直波束宽度 功率容量
接头 体积
电气性能指标 机械性能指标
880～960MHz 50Ω 8.5dBi ≤1.5
垂直极化 85° 55° 100W
常用器件介绍
1、天线基本概念
天线的定义：能够有效地向空间某特定方向辐射电磁波或能够有效地接 收空间某特定方向来的电磁波的装置。
天线的功能：能量转换－导行波和自由空间波的转换。 定向辐射（接收）－具有一定的方向性。
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电磁波辐射与场区的划分 (a) 感应近场 (b) 辐射近场 (c) 辐射远场
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--位置信息示意图
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勘测步骤
覆盖区域的功能情况 --结构组成 --用途/功能
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--结构组成/功能示意图
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勘测步骤
覆盖区域的网络情况 --Rxlev/RxQual --HandOver/Cell Select/ Cell Reselect --Congestion/Call Drop/Call Establishment
-10
-5
-5
18.8
17.6
16.4
13.7
-2.2dB
11.5
-3.5dB
BTS
15dB~20dB耦合器损耗 <0.3dB 10 dB耦合器损耗 <0.7dB 5 dB耦合器损耗 <2.2dB
8D-SFAE软馈线4m损耗 ≈0.5dB（含接头损耗）
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功率设计的步骤
确定天线的位置 确定每一个天线的功率要求 确定平层总功率的要求（和走线、器件选用有关） 确定主干线的功率要求（根据功率要求选择有源器件等） 修正
N型K头 234×183×55 mm
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2）室内吸顶天线IXD-120/V06-NB
工作频率 用途 增益 驻波比
水平波束宽度 垂直波束宽度
极化方式 功率容量
接头 阻抗 体积 重量
824～960MHz 定向发射，干扰小
5dBi 1.5：1 120° 90° 垂直极化 100W N-K 50Ω φ160mm, 高26mm 0.5kg
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功率设计（四）--主干线总功率的确定
主干线功率计算如平层，原理一样 将平层看成是“负载”或天线，根据各层功率需要
选择功率器件 根据功率要求在适当位置增加干放等设备
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功率设计（五）--修正
根据功率修正主设备的选用 根据功率要求修正无源器件的选用 根据功率要求修正走线路由 根据功率要求修正天线的选型
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当室外信号非常好时：补盲，仅做电梯覆盖及部分弱信号区 域覆盖
室外信号较好时：若人员在窗边穿越频繁/业务类型要求较高 /室外宏站负荷重，建议全覆盖
原因：减少故障可能性，减轻信令负荷，分担大网压力，提 高服务质量
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天馈系统的确定
通过功率器件、天线将信源功率分配到各覆盖区 分布系统结构:
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案例：高层室内系统的优化
• 中信广场第二次整改方案： • 将室内吸顶天线换成板状天线 • 板状天线安装在窗边，朝室内覆盖 • 多天线、低功率（多个板状天线替换一个吸顶天线） • 整改效果：改善了窗边通话困难不能起呼的问题 • 存在问题：投资过大，整改费用150万
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泄漏解决方案
全向天线改成定向吸顶天线后的泄漏情况
该测试点 微蜂窝信 号已经不 在小区列 表中
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高层切换/泄漏解决方案的总结
这些措施都是一种折衷，都有其局限性 严格的方案设计是基础
周边的现网情况---载频、强度 今后可能的网络建设情况 建筑情况和周边环境情况 优化是一种辅助手段
采用点源进行现场模拟测试，确定输入的功率 测试中应注意最远点和阻挡最大处场强的测试 模拟测试中注意人流量、环境等因素对测试的影响 注意：任何一个设计参数发生变化都要重新测试
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功率设计（三）--平层总功率的确定(1)
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功率设计（三）--平层总功率的确定(2)