無(wú)線傳輸設(shè)備維護(hù)(無(wú)線通信系統(tǒng)基站維護(hù))

1、東 北 石 油 大 學(xué)東 北 石 油 大 學(xué)132東 北 石 油 大 學(xué)3.1 基站設(shè)備介紹基站設(shè)備介紹3.2 天饋系統(tǒng)安裝與維護(hù)天饋系統(tǒng)安裝與維護(hù)第第3講講 基站設(shè)備維護(hù)基站設(shè)備維護(hù)東 北 石 油 大 學(xué)3.1 基站設(shè)備介紹基站設(shè)備介紹東 北 石 油 大 學(xué)3.1 基站設(shè)備介紹基站設(shè)備介紹東 北 石 油 大 學(xué)3.1 基站設(shè)備介紹基站設(shè)備介紹東 北 石 油 大 學(xué)3.1 基站設(shè)備介紹基站設(shè)備介紹東 北 石 油 大 學(xué)UMTS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) UMTS系統(tǒng)由用戶設(shè)備（用戶設(shè)備（User Equipment，UE）域、無(wú)線接入）域、無(wú)線接入網(wǎng)（網(wǎng)（RAN）域和核心網(wǎng)（）域和核心網(wǎng)（CN）域組成。

2、東 北 石 油 大 學(xué)UMTS 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)東 北 石 油 大 學(xué)UTRAN基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)SRNSDRNSNodeBNodeBNodeBNodeBRNCCNCNRNCIuIuIurIubIubIubIubUEUuUTRANUTRAN由基站控制器由基站控制器RNCRNC和基站和基站Node BNode B組成。組成。東 北 石 油 大 學(xué)UTRAN基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)SRNSDRNSNodeBNodeBNodeBNodeBRNCCNCNRNCIuIuIurIubIubIubIubUEUuCNCN通過(guò)通過(guò)IuIu接口與接口與UTRANUTRAN的的RNCRNC相連。其中相連。其中IuIu接口又被

3、分為連接到電路交接口又被分為連接到電路交換域的換域的Iu-CSIu-CS，分組交換域的，分組交換域的Iu-PSIu-PS，廣播控制域的，廣播控制域的Iu-BCIu-BC。東 北 石 油 大 學(xué)UTRAN基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)q無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器（RNC）： n無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器（RNC）是UTRAN的交換和控制元素，RNC位于Iub和Iu接口之間；nRNC的整個(gè)功能可以分為兩部分：UTRAN無(wú)線無(wú)線資源管理（資源管理（Radio Resource Management，RRM）和控制功能）和控制功能。 東 北 石 油 大 學(xué)機(jī)房設(shè)備擺布機(jī)房設(shè)備擺布東 北 石 油 大 學(xué)機(jī)房整體效果圖機(jī)房整體效果圖東 北 石

4、 油 大 學(xué) 基站機(jī)房中的核心設(shè)備就是基站收發(fā)信機(jī)基站機(jī)房中的核心設(shè)備就是基站收發(fā)信機(jī)（NodeB）：）： NodeB的發(fā)信部分接收來(lái)自的發(fā)信部分接收來(lái)自RNC的數(shù)字基帶信的數(shù)字基帶信號(hào)，進(jìn)行射頻調(diào)制、功放、合路、經(jīng)雙工器由天線號(hào)，進(jìn)行射頻調(diào)制、功放、合路、經(jīng)雙工器由天線發(fā)射信號(hào)；發(fā)射信號(hào)； 收信部分將從天線接收信號(hào)，經(jīng)相反過(guò)程處理收信部分將從天線接收信號(hào)，經(jīng)相反過(guò)程處理后送至后送至RNC。東 北 石 油 大 學(xué) 基站分為基站分為宏蜂窩基站宏蜂窩基站和和微蜂窩基站微蜂窩基站。宏蜂窩基站具有較大的配置，提供較大的宏蜂窩基站具有較大的配置，提供較大的系統(tǒng)容量，可滿足室外覆蓋要求，主要用于系統(tǒng)容量，

5、可滿足室外覆蓋要求，主要用于室外廣覆蓋；室外廣覆蓋；微蜂窩基站的配置較小，主要用于局部覆微蜂窩基站的配置較小，主要用于局部覆蓋和室內(nèi)覆蓋。蓋和室內(nèi)覆蓋。東 北 石 油 大 學(xué) 基于基于TD的技術(shù)特點(diǎn)，中興通訊提出了的技術(shù)特點(diǎn)，中興通訊提出了“BBU + RRU”建網(wǎng)解決方案建網(wǎng)解決方案，其核心思想是，其核心思想是將將基站的基帶部分和中頻基站的基帶部分和中頻/射頻部分分開射頻部分分開，使基，使基帶共享資源池（即帶共享資源池（即BBU：基帶處理單元）集中放：基帶處理單元）集中放置，通過(guò)光纖與遠(yuǎn)端單元（即置，通過(guò)光纖與遠(yuǎn)端單元（即RRU：遠(yuǎn)端射頻：遠(yuǎn)端射頻單元）相連，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、靈活、快速建網(wǎng)。單

6、元）相連，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、靈活、快速建網(wǎng)。東 北 石 油 大 學(xué)B328+R04/R08宏基站宏基站ZXTR B328 ZXTR B328 ZXTR R04ZXTR R04室內(nèi)室內(nèi) BBUBBU單元單元室外室外 RRURRU單元單元光光纖纖東 北 石 油 大 學(xué)B322+R01 微基站微基站ZXTR B322ZXTR B322ZXTR R01ZXTR R01光光纖纖東 北 石 油 大 學(xué) NodeB機(jī)柜頂端走線圖機(jī)柜頂端走線圖 東 北 石 油 大 學(xué)交流供電交流供電:空調(diào)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、空調(diào)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、直流供電直流供電:BBU、RRU、傳輸設(shè)備、傳輸設(shè)備東 北 石 油 大 學(xué) 交流配電箱的主要功能是

7、實(shí)現(xiàn)交流市電的接入，并完成交流配電箱的主要功能是實(shí)現(xiàn)交流市電的接入，并完成人工（或自動(dòng)）轉(zhuǎn)換，同時(shí)為基站內(nèi)的電源設(shè)備，空調(diào)設(shè)人工（或自動(dòng)）轉(zhuǎn)換，同時(shí)為基站內(nèi)的電源設(shè)備，空調(diào)設(shè)備，照明設(shè)備等提供配電。備，照明設(shè)備等提供配電。 東 北 石 油 大 學(xué)愛(ài)默生愛(ài)默生PS48300-1A/30 PS48300-1B/30 PS48300-1A/30 PS48300-1B/30 中小容量電源系統(tǒng)中小容量電源系統(tǒng) 此系統(tǒng)包括此系統(tǒng)包括2 2個(gè)系列產(chǎn)品：個(gè)系列產(chǎn)品：PS48300-2B/30PS48300-2B/30為為2 2米機(jī)柜，米機(jī)柜， PS48300-2A/30PS48300-2A/30為為1.61.

8、6米機(jī)柜，包括米機(jī)柜，包括1010個(gè)整流器，總?cè)萘窟_(dá)個(gè)整流器，總?cè)萘窟_(dá)300A 300A 開關(guān)電源是一個(gè)直流供電系開關(guān)電源是一個(gè)直流供電系統(tǒng)，用于為直流供電的通信設(shè)備統(tǒng)，用于為直流供電的通信設(shè)備提供電源。提供電源。東 北 石 油 大 學(xué)SNSSNS系列密封鉛酸蓄電池系列密封鉛酸蓄電池 蓄電池是通信電源系統(tǒng)蓄電池是通信電源系統(tǒng)中直流及中直流及UPS供電系統(tǒng)的重供電系統(tǒng)的重要組成部分，當(dāng)市電異常或要組成部分，當(dāng)市電異?；蛟谡髌鞑还ぷ鞯那闆r下，在整流器不工作的情況下，由蓄電池單獨(dú)供電，負(fù)擔(dān)起由蓄電池單獨(dú)供電，負(fù)擔(dān)起全部負(fù)荷供電的任務(wù)，起到全部負(fù)荷供電的任務(wù)，起到荷電備用作用。荷電備用作用。東 北

9、石 油 大 學(xué)華為華為metro100 metro100 在移動(dòng)基站子系統(tǒng)中，在移動(dòng)基站子系統(tǒng)中，RNC與與NodeB大多數(shù)情況下大多數(shù)情況下安裝在相距較遠(yuǎn)的不同地點(diǎn)的機(jī)房中，傳輸設(shè)備是安裝在相距較遠(yuǎn)的不同地點(diǎn)的機(jī)房中，傳輸設(shè)備是RNC與與NodeB間遠(yuǎn)距離傳輸信號(hào)的關(guān)鍵。間遠(yuǎn)距離傳輸信號(hào)的關(guān)鍵。東 北 石 油 大 學(xué)1616系統(tǒng)系統(tǒng) DDFDDF端子板端子板4848芯芯ODFODF單元框單元框 配線架有配線架有DDF（數(shù)字配線架）和（數(shù)字配線架）和ODF（光纖配線（光纖配線架），在移動(dòng)基站中所有信號(hào)線纜均要通過(guò)配線架進(jìn)行架），在移動(dòng)基站中所有信號(hào)線纜均要通過(guò)配線架進(jìn)行連接。連接。東 北 石

10、油 大 學(xué)走線架走線架饋線窗饋線窗東 北 石 油 大 學(xué)電源線的走線實(shí)例電源線的走線實(shí)例走線架上各類線纜的固定走線架上各類線纜的固定東 北 石 油 大 學(xué)機(jī)柜內(nèi)線路走線機(jī)柜內(nèi)線路走線機(jī)柜外至走線架線路機(jī)柜外至走線架線路東 北 石 油 大 學(xué)室外天線（天饋）系統(tǒng)室外天線（天饋）系統(tǒng)東 北 石 油 大 學(xué)基站設(shè)備工作的時(shí)基站設(shè)備工作的時(shí)鐘必須與整個(gè)移動(dòng)鐘必須與整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)同步。最通信網(wǎng)絡(luò)同步。最常見(jiàn)的是使用常見(jiàn)的是使用GPS天線來(lái)獲取時(shí)鐘信天線來(lái)獲取時(shí)鐘信號(hào)。號(hào)。東 北 石 油 大 學(xué)綜合柜交流配電箱開關(guān)電源蓄電池組ODFmetro100DDFBBURRUGPS天線進(jìn)戶光纜市電地線排室內(nèi)室內(nèi)室

11、外室外東 北 石 油 大 學(xué)33東 北 石 油 大 學(xué)一二34東 北 石 油 大 學(xué)目 錄一351、天饋系統(tǒng)簡(jiǎn)安裝2、天線類型及各部件材質(zhì)介紹 3、天線原理及指標(biāo)介紹 東 北 石 油 大 學(xué)基站天饋系統(tǒng)基站天饋系統(tǒng) 基站天饋系統(tǒng)是移動(dòng)基站的重要組成部分，基站天饋系統(tǒng)是移動(dòng)基站的重要組成部分，它主要完成下列功能：它主要完成下列功能： 對(duì)來(lái)自發(fā)信機(jī)的射頻信號(hào)進(jìn)行傳輸、發(fā)射，對(duì)來(lái)自發(fā)信機(jī)的射頻信號(hào)進(jìn)行傳輸、發(fā)射，建立基站到移動(dòng)臺(tái)的下行鏈路建立基站到移動(dòng)臺(tái)的下行鏈路；對(duì)來(lái)自移動(dòng)臺(tái)的上行信號(hào)進(jìn)行接收、傳輸，對(duì)來(lái)自移動(dòng)臺(tái)的上行信號(hào)進(jìn)行接收、傳輸，建立移動(dòng)臺(tái)到基站的上行鏈路建立移動(dòng)臺(tái)到基站的上行鏈路。東 北

12、 石 油 大 學(xué)強(qiáng)化天線的性能和品質(zhì)起著四兩撥千斤的作用。天線防雷保護(hù)器主饋線（7/8“）饋線卡接地裝置接頭密封件絕緣密封膠帶，PVC絕緣膠帶天線調(diào)節(jié)支架抱桿室外饋線室內(nèi)超柔饋線饋線過(guò)線窗基站主設(shè)備1、天饋系統(tǒng)簡(jiǎn)介東 北 石 油 大 學(xué)1天線調(diào)節(jié)支架 用于調(diào)整天線的俯仰角度，范圍為：015 ；2 室外跳線 用于天線與7/8主饋線之間的連接。常用的跳線采用1/2 饋線，長(zhǎng)度一般為3米。3 接頭密封件 用于室外跳線兩端接頭（與天線和主饋線相接）的密封。常用的材料有絕緣防水膠帶（3M2228）和PVC絕緣膠帶3M33+）。4 接地裝置（7/8饋線接地件 ） 主要是用來(lái)防雷和泄流，安裝時(shí)與主饋線的外導(dǎo)

13、體直接連接在一起。一般每根饋線裝三套，分別裝在饋線的上、中、下部位， 接地點(diǎn)方向必須順著電流方向。東 北 石 油 大 學(xué)5 7/8饋線卡子 用于固定主饋線，在垂直方向，每間隔1。5米裝一個(gè)，水平方向每間隔1米安裝一個(gè)（在室內(nèi)的主饋線部分，不需要安裝卡子，一般用尼龍白扎帶捆扎固定）。 常用的7/8卡子有兩種；雙聯(lián)和三聯(lián)。 7/8雙聯(lián)卡子可固定兩根饋線；三聯(lián)卡子可固定三根饋線。6 走線架 用于布放主饋線、傳輸線、電源線及安裝饋線卡子。7 饋線過(guò)窗器 主要用來(lái)穿過(guò)各類線纜，并可用來(lái)防止雨水、鳥類、鼠類及灰塵的進(jìn)入。8 防雷保護(hù)器（避雷器） 主要用來(lái)防雷和泄流，裝在主饋線與室內(nèi)超柔跳線之間，其接地線穿

14、過(guò)過(guò)線窗引出室外，與塔體相連或直接接入地網(wǎng)。東 北 石 油 大 學(xué)9 室內(nèi)超柔跳線 用于主饋線（經(jīng)避雷器）與基站主設(shè)備之間的連接，常用的跳線采用1/2超柔饋線，長(zhǎng)度一般為23米。 由于各公司基站主設(shè)備的接口及接口位置有所不同，因此室內(nèi)超柔跳線與主設(shè)備連接的接頭規(guī)格亦有所不同，常用的接頭有7/16DIN型、有N型。有直頭、亦有彎頭。10 尼龍黑扎帶 主要有兩個(gè)作用：（1）安裝主饋線時(shí)，臨時(shí)捆扎固定主饋線，待饋線卡子裝好后， 再將尼龍?jiān)鷰Ъ魯嗳サ?。?）在主饋線的拐彎處，由于不便使用饋線卡子，故用尼龍?jiān)鷰?固定。室外跳線亦用尼龍黑扎帶捆扎固定。11 尼龍白扎帶 用于捆扎固定室內(nèi)部分的主饋線及室內(nèi)超

15、柔跳線。東 北 石 油 大 學(xué)東 北 石 油 大 學(xué) 室外天線在抱桿上的固定方式室外天線在抱桿上的固定方式東 北 石 油 大 學(xué)東 北 石 油 大 學(xué)主饋線位于與機(jī)柜相連的1/2跳線和與天線相連的1/2跳線之間，用于連接NodeBNodeB到天線之間信號(hào)傳輸?shù)闹麟娎|。主饋線主饋線東 北 石 油 大 學(xué)天饋系統(tǒng)使用的同軸電纜和軟跳線天饋系統(tǒng)使用的同軸電纜和軟跳線 東 北 石 油 大 學(xué)制作制作7/87/8英寸的饋線接頭。英寸的饋線接頭。1 1、將饋線外表皮剝離；、將饋線外表皮剝離；2 2、用饋線刀將一段饋線割斷；、用饋線刀將一段饋線割斷；東 北 石 油 大 學(xué)3 3、剝掉外皮形成可、剝掉外皮形成

16、可 以安裝的端面；以安裝的端面；4 4、去除毛刺和殘?jiān)?、去除毛刺和殘?jiān)粬| 北 石 油 大 學(xué)48饋線接地卡饋線接地卡室內(nèi)接地卡饋線接地卡分為室內(nèi)接地卡和室外接地卡，室內(nèi)接地卡 用途:主要用于室內(nèi)饋線接頭的防雷接地。室外饋線接地卡 用途:主要用于室外防雷接地。 東 北 石 油 大 學(xué)饋線接地卡的安裝饋線接地卡的安裝東 北 石 油 大 學(xué)接地線和接地排接地線和接地排東 北 石 油 大 學(xué)51饋線固定夾饋線固定夾饋線固定卡用于固定饋線，以堅(jiān)固的抗紫外線及耐低溫材料制成，根據(jù)所固定的的電纜的數(shù)目的不同，可以分為單聯(lián)卡、雙聯(lián)卡、三聯(lián)卡等，其孔徑與所固定的電纜的直徑相同。 外形結(jié)構(gòu)圖外形結(jié)構(gòu)圖東 北

17、石 油 大 學(xué)52饋線密封窗主要用來(lái)穿過(guò)各類線纜，并可用來(lái)防止雨水、鳥 類、鼠類及灰塵的進(jìn)入。東 北 石 油 大 學(xué)避雷器避雷器主要用來(lái)防雷和泄流，裝在主饋線與主要用來(lái)防雷和泄流，裝在主饋線與 室內(nèi)超柔跳線之間，室內(nèi)超柔跳線之間，其接地線穿過(guò)過(guò)線窗引出室外，與塔體相連或直接接入地網(wǎng)。其接地線穿過(guò)過(guò)線窗引出室外，與塔體相連或直接接入地網(wǎng)。室內(nèi)避雷器：杜絕雷電從主饋線上的入侵。從基站天線引入室內(nèi)避雷器：杜絕雷電從主饋線上的入侵。從基站天線引入機(jī)房的主饋線都要并聯(lián)一種避雷器至接地線，這樣，當(dāng)遠(yuǎn)處落雷產(chǎn)機(jī)房的主饋線都要并聯(lián)一種避雷器至接地線，這樣，當(dāng)遠(yuǎn)處落雷產(chǎn)生的過(guò)電壓波沿饋線入侵時(shí)，避雷器可將這種過(guò)

18、電壓脈沖波分流入生的過(guò)電壓波沿饋線入侵時(shí)，避雷器可將這種過(guò)電壓脈沖波分流入地，把雷電流的所有入侵危害化解掉。地，把雷電流的所有入侵危害化解掉。東 北 石 油 大 學(xué)室外鐵塔式天線室外鐵塔式天線東 北 石 油 大 學(xué)室外饋線窗及饋線架室外饋線窗及饋線架東 北 石 油 大 學(xué)饋線接地排饋線接地排東 北 石 油 大 學(xué) TMA 塔放塔放 塔放TMATMA（Tower Mounted AmplifierTower Mounted Amplifier）全稱為塔頂放大器，簡(jiǎn)稱）全稱為塔頂放大器，簡(jiǎn)稱塔放，是一種安裝在塔上的低噪聲放大器模塊。塔放，是一種安裝在塔上的低噪聲放大器模塊。TMATMA將天線接將天

19、線接收下來(lái)的微弱信號(hào)在塔上直接放大，以提高基站系統(tǒng)的接收收下來(lái)的微弱信號(hào)在塔上直接放大，以提高基站系統(tǒng)的接收靈敏度，提高系統(tǒng)的上行覆蓋范圍，靈敏度，提高系統(tǒng)的上行覆蓋范圍，同時(shí)擴(kuò)大小區(qū)覆蓋面積同時(shí)擴(kuò)大小區(qū)覆蓋面積。注意：安裝塔放（注意：安裝塔放（TMATMA）時(shí)，）時(shí)，接天線的一側(cè)應(yīng)朝上，接接天線的一側(cè)應(yīng)朝上，接饋管一側(cè)應(yīng)朝下饋管一側(cè)應(yīng)朝下, ,塔放應(yīng)安塔放應(yīng)安裝在離天線較近的地方。裝在離天線較近的地方。東 北 石 油 大 學(xué)圖圖6-46 R04(RRU)6-46 R04(RRU)在抱桿上的安裝示意圖在抱桿上的安裝示意圖東 北 石 油 大 學(xué)室外天線（天饋）系統(tǒng)室外天線（天饋）系統(tǒng)東 北 石

20、油 大 學(xué)圖圖6-21 6-21 基站天線系統(tǒng)安裝示意圖基站天線系統(tǒng)安裝示意圖東 北 石 油 大 學(xué)基站設(shè)備工作的時(shí)基站設(shè)備工作的時(shí)鐘必須與整個(gè)移動(dòng)鐘必須與整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)同步。最通信網(wǎng)絡(luò)同步。最常見(jiàn)的是使用常見(jiàn)的是使用GPS天線來(lái)獲取時(shí)鐘信天線來(lái)獲取時(shí)鐘信號(hào)。號(hào)。東 北 石 油 大 學(xué)天線基本特性天線基本特性what is antenna?what is antenna?B Bl la ah h blahbl ahblah傳輸線中的電磁能轉(zhuǎn)化成自由空間的電磁波 有效的接收或發(fā)射電磁波 能量轉(zhuǎn)換 ；有效定向輻射（或接收）2、天線類型及各部件材質(zhì)介紹東 北 石 油 大 學(xué)天線是如何形成的？東 北

21、 石 油 大 學(xué)天線是如何形成的？東 北 石 油 大 學(xué)Wavelength1/2 Wavelength1/4 Wavelength1/4 Wavelength1/2 WavelengthDipole半波振子（Dipoles） 1800MHz ：166mm 900MHz ：333mm 公式：公式：300/f(G) mm東 北 石 油 大 學(xué)Cable 50 ohmsAntenna 50 ohms多個(gè)半波振子組成天線陣基站天線案例東 北 石 油 大 學(xué)移動(dòng)基站天線基本理論移動(dòng)基站天線基本理論q1、基本概念、基本概念q2、方向圖和增益、方向圖和增益q3、極化方式、天線帶寬、阻抗、駐波比、極化方式、

22、天線帶寬、阻抗、駐波比q4 4、分集接收、下傾角、無(wú)源交調(diào)、交叉極化、分集接收、下傾角、無(wú)源交調(diào)、交叉極化q5 5、天線在結(jié)構(gòu)上的考慮、環(huán)境試驗(yàn)、天線在結(jié)構(gòu)上的考慮、環(huán)境試驗(yàn)q6 6、天線在無(wú)線組網(wǎng)中的作用、天線在無(wú)線組網(wǎng)中的作用東 北 石 油 大 學(xué)1 天線基本概念：天線基本概念：q在天線的包裝盒里都有一份技術(shù)參數(shù)的說(shuō)明書，上面詳細(xì)描述了這副天線的性能指標(biāo)，如q 頻帶：18951920 q 增益：10dBi q 駐波比1.5 q 下傾角：20度 q 極化方式：垂直極化 q 電纜長(zhǎng)度：1.5米 q 阻抗：50歐姆。東 北 石 油 大 學(xué)2.天線的方向性天線的方向性 方向圖與增益方向圖與增益 天

23、線功能之一就是有效的定向輻射或接收，而天線是無(wú)源，本身并沒(méi)有增加所輻射信號(hào)的能量，它只是起著在空間重新分配能量的作用，即把能量集中在所要的方向，在不需要的方向抑制天線的方向性。天線的方向性。2.15dB東 北 石 油 大 學(xué)q方向圖的定義是方向圖的定義是：用垂直平面和水平平面上表示不同方向輻射電磁波功率大小的曲線來(lái)表示天線的方向性。 理想點(diǎn)源（無(wú)耗均勻輻射器）理想點(diǎn)源（無(wú)耗均勻輻射器）東 北 石 油 大 學(xué)q和我們的全向天線方向圖相比可以看出全向天線在水平方向上突出了一部分（正的增益），在垂直方向上少了一部分（負(fù)的增益），由此得出我們使用的10dbi全向天線是把一個(gè)方向把一個(gè)方向的能量貼補(bǔ)到另

24、一個(gè)方向上來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)源增益的的能量貼補(bǔ)到另一個(gè)方向上來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)源增益的東 北 石 油 大 學(xué)q對(duì)稱振子組陣能夠控制輻射，構(gòu)成“扁平的面包圈”東 北 石 油 大 學(xué)“扇形覆蓋天線 ”將在接收機(jī)中有8mW功率 “全向陣” 例如在接收機(jī)中為4mW功率 (頂視)天線 反射面放在陣列的一邊構(gòu)成扇形覆蓋天線 在我們的“扇形覆蓋天線”中，反射面把功率聚焦到一個(gè)方向進(jìn)一步提高了增益。這里, “扇形覆蓋天線” 與單個(gè)對(duì)稱振子相比的增益為10log(8mW/1mW) = 9dBd形成定向輻射的原理東 北 石 油 大 學(xué)方向圖方向圖（Radiation Pattern） 通常用垂直平面及水平平面上表示不同方向輻射（或接

25、收）電磁波功率大小的曲線來(lái)表示天線的方向性 -天線方向圖; 方向圖特性波束寬度、前后比、旁瓣抑制60 (eg)峰值峰值 - 3dB點(diǎn)點(diǎn) - 3dB點(diǎn)點(diǎn)3dB 波束寬度波束寬度峰值峰值- 3dB點(diǎn)點(diǎn)- 3dB點(diǎn)點(diǎn)15 (eg)垂直面方向圖垂直面方向圖水平面方向圖水平面方向圖立體方向圖立體方向圖東 北 石 油 大 學(xué)波束寬度（Beamwidth）120 (eg)PeakPeak - 10dBPeak - 10dB10dB Beamwidth60 (eg)PeakPeak - 3dBPeak - 3dB3dB Beamwidth在方向圖中通常都有兩個(gè)瓣或多個(gè)瓣，其中最大的瓣稱為主瓣，其余的瓣稱為副瓣

26、。主瓣兩半功率點(diǎn)間的夾角定義為天線方向圖的波瓣寬度。稱為半功率（角）瓣寬。主瓣瓣寬越窄，則方向性越好，抗干擾能力越強(qiáng)。東 北 石 油 大 學(xué)前向功率后向功率以dB表示的前后比 = 10 log 典型值為 25dB 左右目的是有一個(gè)盡可能小的反向功率(前向功率)(反向功率) 方向圖中，前后瓣最大電平之比稱為前后比。它大，天線定向接收性能就好?；景氩ㄕ褡犹炀€的前后比為，所以對(duì)來(lái)自振子前后的相同信號(hào)電波具有相同的接收能力。前后比東 北 石 油 大 學(xué)旁瓣（旁瓣（SidelobesSidelobes）下副瓣抑制 (dB)上副瓣抑制 (dB)東 北 石 油 大 學(xué)旁瓣抑制與零點(diǎn)填充旁瓣抑制與零點(diǎn)填充（

27、Elevation Upper Side lobes & Null FillElevation Upper Side lobes & Null Fill）東 北 石 油 大 學(xué)增益增益（GainGain）天線通常是無(wú)源器件，它并不放大電磁信號(hào)，天線的增益天線的增益是將天線輻射電磁波進(jìn)行聚束以后比起理想的參考天線，在輸入功率相同條件下，在同一點(diǎn)上接收功率的比值，顯然增益與天線的方向圖有關(guān)。方向圖中主波束越窄，副瓣尾瓣越小，增益就越高。可以看出高的增益是以減小天線波束的照射范圍為代價(jià)的。東 北 石 油 大 學(xué)東 北 石 油 大 學(xué)一個(gè)單一對(duì)稱振子具有面包圈形的方向圖輻射 一個(gè)各向同性的輻射器在所有

28、方向具有相同的輻射一個(gè)天線與對(duì)稱振子相比較的增益用“dBd”表示一個(gè)天線與各向同性輻射器相比較的增益用“dBi”表示例如: 3dBd = 5.17dBi2.17dB 對(duì)稱振子的增益為2.17dB 東 北 石 油 大 學(xué)全向天線的垂直波束寬度和增益全向天線的垂直波束寬度和增益東 北 石 油 大 學(xué)3極化方式，駐波比，天線帶寬，阻抗極化方式，駐波比，天線帶寬，阻抗q在天線的各項(xiàng)參數(shù)里有一個(gè)很重要的參數(shù)就是極化方式。q天線的極化就是指天線輻射時(shí)形成的電場(chǎng)強(qiáng)天線的極化就是指天線輻射時(shí)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度（圖中紅箭頭）方向。度（圖中紅箭頭）方向。q當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直于地面時(shí)，此電波就稱為垂直極化波垂直極化波；

29、當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行于地面時(shí)，此電波就稱為水平極化波水平極化波。東 北 石 油 大 學(xué)天線的極化天線的極化（PolarizationPolarization）VerticalHorizontal+ 45degree slant- 45degree slant天線極化方向定義為天線輻射電磁波中電場(chǎng)的方向天線極化方向定義為天線輻射電磁波中電場(chǎng)的方向,在遠(yuǎn)在遠(yuǎn)場(chǎng)場(chǎng),振子的指向就是電場(chǎng)方向振子的指向就是電場(chǎng)方向東 北 石 油 大 學(xué)V/H (垂直垂直/水平水平)傾斜傾斜 (+/- 45)雙極化天線雙極化天線：在一副天線罩下水平線極化與垂直線極化（或者是+/- 45極化）兩副天線做在一起的天線 東 北 石

30、 油 大 學(xué) 天線和饋線的連接端，即饋電點(diǎn)兩端感應(yīng)的信號(hào)電壓與信號(hào)電流之比，稱為天線的輸入阻抗輸入阻抗。輸入阻抗有電阻分量和電抗分量輸入阻抗有電阻分量和電抗分量。輸入阻抗的電抗分量會(huì)減少?gòu)奶炀€進(jìn)入饋線的有效信號(hào)功率。因此，必須使電抗分量盡可能為零，使天線的輸入阻抗為純電阻。PCS/GSM/CDMA系統(tǒng)目前使用的天線阻抗全部是50歐姆。 無(wú)限長(zhǎng)傳輸線上各點(diǎn)電壓與電流的比值等于特性阻抗， 饋線特性阻抗與導(dǎo)體直徑、導(dǎo)體間距和導(dǎo)體間介質(zhì)的介電常數(shù)饋線特性阻抗與導(dǎo)體直徑、導(dǎo)體間距和導(dǎo)體間介質(zhì)的介電常數(shù)有關(guān)有關(guān)，與饋線長(zhǎng)短、工作頻率以及饋線終端所接負(fù)載阻抗大小無(wú)關(guān)。2、傳輸線的特性阻抗東 北 石 油 大

31、學(xué)9.5 W80 ohms50 ohms朝前: 10W返回: 0.5W這里的反射損耗為 10log(10/0.5) = 13dB VSWR 是反射損耗的另一種計(jì)量（饋線中電壓最大最小值之比為駐波比），小于1.5即可。 當(dāng)饋線和天線匹配時(shí)當(dāng)饋線和天線匹配時(shí)，高頻能量全部被負(fù)載吸收，饋線上只有入射波，沒(méi)有反射波。饋線上傳輸?shù)氖切胁?，饋線上各處的電壓幅度相等，饋線上任意一點(diǎn)的阻抗都等于它的特性阻抗。 而當(dāng)天線和饋線不匹配時(shí)而當(dāng)天線和饋線不匹配時(shí)，也就是天線阻抗不等于饋線特性阻抗時(shí)，負(fù)載就不能全部將饋線上傳輸?shù)母哳l能量吸收，而只能吸收部分能量。入射波的一部分能量反射回來(lái)形成反射波。東 北 石 油 大

32、學(xué)883、天線原理及指標(biāo)介紹-駐波比東 北 石 油 大 學(xué)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀及校準(zhǔn)配件測(cè)試注意事項(xiàng)：儀表誤差校準(zhǔn)件誤差微波暗室或開闊空間駐波比典型值 1.5 3、天線原理及指標(biāo)介紹-駐波比測(cè)試東 北 石 油 大 學(xué)帶寬帶寬* *方向圖帶寬方向圖帶寬：方向圖的變化（最大輻射方向偏離預(yù)定方向、主瓣展寬、副瓣電平增高等）不超過(guò)允許值的頻率范圍。* *方向性（或增益）系數(shù)帶寬方向性（或增益）系數(shù)帶寬：方向性系數(shù)（或增益）降到允許值的頻率范圍。* *阻抗帶寬阻抗帶寬：VSWR不超過(guò)某一限額的頻率范圍。* *極化帶寬極化帶寬：主極化方向上交叉極化不超過(guò)某一限額的頻率范圍。東 北 石 油 大 學(xué)用于 控制覆蓋

33、減小交調(diào)兩種方法:- 機(jī)械的 電的波束下傾東 北 石 油 大 學(xué)電下傾情況下的波束覆蓋無(wú)下傾電下傾東 北 石 油 大 學(xué)機(jī)械下傾情況下的波束覆蓋無(wú)下傾機(jī)械下傾東 北 石 油 大 學(xué)94下傾天線下傾天線1010電下傾電下傾1010機(jī)械下傾機(jī)械下傾6 6 電下傾電下傾+ 4+ 4 機(jī)械下傾機(jī)械下傾東 北 石 油 大 學(xué)下傾角對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的影響下傾角對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的影響 在在WCDMAWCDMA系統(tǒng)中，天線的下傾角對(duì)小區(qū)的覆系統(tǒng)中，天線的下傾角對(duì)小區(qū)的覆蓋范圍、鄰區(qū)干擾、以及軟切換比例都有著重要的影蓋范圍、鄰區(qū)干擾、以及軟切換比例都有著重要的影響，響，下傾角如果設(shè)置的太大，小區(qū)邊緣的用戶難以下傾角如果設(shè)置

34、的太大，小區(qū)邊緣的用戶難以接入，而且會(huì)引起天線波瓣變形，重疊覆蓋區(qū)域變大，接入，而且會(huì)引起天線波瓣變形，重疊覆蓋區(qū)域變大，增大了軟切換開銷，降低了系統(tǒng)容量。增大了軟切換開銷，降低了系統(tǒng)容量。下傾角如果設(shè)置的太小，可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的越下傾角如果設(shè)置的太小，可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的越區(qū)覆蓋現(xiàn)象，使得鄰區(qū)干擾以及軟切換比例增大，降區(qū)覆蓋現(xiàn)象，使得鄰區(qū)干擾以及軟切換比例增大，降低系統(tǒng)的容量。因此需要設(shè)置合適的下傾角。低系統(tǒng)的容量。因此需要設(shè)置合適的下傾角。東 北 石 油 大 學(xué)下傾角的設(shè)計(jì)方法下傾角的設(shè)計(jì)方法tan( - /2) = HANT/RCELL 下傾角 垂直波瓣半功率角 東 北 石 油 大 學(xué)天線結(jié)構(gòu)上的考慮天線結(jié)構(gòu)上的考慮原則：原則： 希望天線體積小、重量輕、安裝方便、