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天饋系統(tǒng)原理及使用要求天饋系統(tǒng)原理及使用要求1前言本教材第一章主要說(shuō)明了天饋系統(tǒng)的構(gòu)成,并主要針對(duì)WCDMANodeB,對(duì)上下行通道增益(損耗)_饋線部分進(jìn)行了計(jì)算,第二章描述了組成天饋系統(tǒng)的關(guān)鍵模塊的原理和作用,和設(shè)備安裝上的常識(shí)和要求,文中對(duì)一些重點(diǎn)概念列舉了一些例子。前言本教材第一章主要說(shuō)明了天饋系統(tǒng)的構(gòu)成,并主要針對(duì)WCDM2課程目標(biāo)了解天饋的結(jié)構(gòu)和基本工作原理了解天饋系統(tǒng)的各模塊工作原理了解天饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝要求學(xué)習(xí)完本課程,您將能夠:課程目標(biāo)了解天饋的結(jié)構(gòu)和基本工作原理學(xué)習(xí)完本課程,您將能夠:3參考資料《天饋培訓(xùn)教材》,培訓(xùn)教材(馬國(guó)田)《天線原理基本原理(培訓(xùn)教材)》,培訓(xùn)教材(馬國(guó)田)《WCDMANodeB安裝》,培訓(xùn)教材參考資料《天饋培訓(xùn)教材》,培訓(xùn)教材(馬國(guó)田)4課程內(nèi)容 T第一章天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理第二章天饋各部件的基本工作原理第三章天饋系統(tǒng)的設(shè)備安裝課程內(nèi)容 T第一章5第一章天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理第一節(jié)天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理第二節(jié)饋線系統(tǒng)上下行增益(損耗)的計(jì)算第一章天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理第一節(jié)天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基6天饋系統(tǒng)構(gòu)成天饋系統(tǒng)是指在NodeB機(jī)柜機(jī)頂和天線之間,傳輸射頻信號(hào)的設(shè)備(包括天線)。天饋系統(tǒng)組成見(jiàn)下圖:1-跳線;2-天饋避雷器;3-饋線;4-接地排;5-接地線;6-饋線密封窗;7-饋線固定夾;8-饋線接地夾;9-塔放;10-天線;11-天線支架天饋系統(tǒng)構(gòu)成天饋系統(tǒng)是指在NodeB機(jī)柜機(jī)頂和天線之間,傳輸7天饋系統(tǒng)的信號(hào)連接天饋系統(tǒng)的信號(hào)連接8天饋系統(tǒng)的基本原理天線主要用來(lái)接收UE發(fā)射過(guò)來(lái)的上行信號(hào)和發(fā)射NodeB輸出的下行信號(hào)。天饋系統(tǒng)除天線外的其它部分主要用來(lái)傳輸天線和NodeB之間的射頻信號(hào),其中塔放對(duì)接收的上行信號(hào)進(jìn)行了一定的放大。另外天饋系統(tǒng)對(duì)NodeB還有一定的雷電保護(hù)作用,天饋系統(tǒng)中的避雷器將非常大的雷電流導(dǎo)通到地,從而大大減小了到達(dá)NodeB的雷電流。天饋系統(tǒng)的基本原理天線主要用來(lái)接收UE發(fā)射過(guò)來(lái)的上行信號(hào)和發(fā)9信號(hào)流向上行信號(hào)流向:天線-》跳線-》塔放-》跳線-》饋線-》避雷器-》跳線-》NodeB下行信號(hào)流向:NodeB-》跳線-》避雷器-》饋線-》跳線-》塔放-》跳線-》天線信號(hào)流向上行信號(hào)流向:天線-》跳線-》塔放-》跳線-》饋線-10第一章天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理第一節(jié)天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理第二節(jié)饋線系統(tǒng)上下行增益(損耗)計(jì)算

第一章天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理第一節(jié)天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基11天饋部件的損耗(WCDMA頻段)序號(hào)部件類型損耗或增益接頭形式11.5米1/2"跳線-0.3dB兩端都是DIN型陽(yáng)頭22.5米1/2"跳線-0.5dB兩端都是DIN型陽(yáng)頭33.5米1/2"跳線-0.7dB兩端都是DIN型陽(yáng)頭47/8"饋線-6.4dB/100m兩端都是DIN型陰頭55/4"饋線-5.0dB/100m兩端都是DIN型陰頭6避雷器-0.1dB接天線端是DIN型陽(yáng)頭接NodeB端是DIN型陰頭7塔放下行:-0.5dB(損耗)上行(不加電):-1.5dB上行(加電):12.0dB(增益)兩端都是DIN型陰頭天饋部件的損耗(WCDMA頻段)序號(hào)部件類型損耗或增益接頭形12饋線系統(tǒng)上行增益的計(jì)算(塔放加電)上行天饋系統(tǒng)增益:G=G1-L1-L2-L3-L4-L5(dB)舉例:假設(shè)三根跳線均為1.5米1/2“跳線,饋線用的是50米7/8”饋線,塔放加電時(shí),則有塔放增益G1=12dB,L1=L2=L5=0.3dB,L4=0.1dB,L3=0.5×6.4dB=3.2dB,因而整個(gè)上行天饋系統(tǒng)的增益G=G1-L1-L2-L3-L4-L5=7.8dB。饋線系統(tǒng)上行增益的計(jì)算(塔放加電)上行天饋系統(tǒng)增益:G=G113饋線系統(tǒng)下行損耗的計(jì)算(塔放加電)下行天饋系統(tǒng)損耗:L=L1+L2+L3+L4+L5+L6(dB)舉例:假設(shè)三根跳線均為1.5米1/2“跳線,饋線用的是50米7/8”饋線,塔放加電時(shí),則有塔放損耗L6=0.5dB,L1=L2=L5=0.3dB,L4=0.1dB,L3=0.5×6.4dB=3.2dB,因而整個(gè)下行天饋系統(tǒng)的損耗:L=L1+L2+L3+L4+L5+L6=4.7dB。饋線系統(tǒng)下行損耗的計(jì)算(塔放加電)下行天饋系統(tǒng)損耗:L=L114饋線系統(tǒng)上行損耗的計(jì)算(塔放不加電)上行天饋系統(tǒng)損耗:L=L0+L1+L2+L3+L4+L5(dB)舉例:假設(shè)三根跳線均為1.5米1/2“跳線,饋線用的是50米5/4”饋線,塔放不加電時(shí),則有塔放損耗L0=1.5dB,L1=L2=L5=0.3dB,L4=0.1dB,L3=0.5×5.0dB=2.5dB,因而整個(gè)上行天饋系統(tǒng)的損耗:L=L0+L1+L2+L3+L4+L5=5.0dB。饋線系統(tǒng)上行損耗的計(jì)算(塔放不加電)上行天饋系統(tǒng)損耗:L=L15饋線系統(tǒng)下行損耗的計(jì)算(塔放不加電)下行天饋系統(tǒng)損耗:L=L1+L2+L3+L4+L5+L6(dB)舉例:假設(shè)三根跳線均為1.5米1/2“跳線,饋線用的是50米5/4”饋線,塔放不加電時(shí),則有塔放損耗L6=0.5dB,L1=L2=L5=0.3dB,L4=0.1dB,L3=0.5×5.0dB=2.5dB,因而整個(gè)下行天饋系統(tǒng)的損耗:L=L1+L2+L3+L4+L5+L6=4.0dB。饋線系統(tǒng)下行損耗的計(jì)算(塔放不加電)下行天饋系統(tǒng)損耗:L=L16饋線系統(tǒng)上行損耗的計(jì)算(無(wú)塔放)上行天饋系統(tǒng)損耗:L=L2+L3+L4+L5(dB)舉例:假設(shè)兩根跳線均為2.0米1/2“跳線,饋線用的是30米7/8”饋線,無(wú)塔放時(shí),則有L2=L5=0.4dB,L4=0.1dB,L3=0.3×6.4dB=1.92dB,因而整個(gè)上行天饋系統(tǒng)的損耗:L=L2+L3+L4+L5=2.82dB。饋線系統(tǒng)上行損耗的計(jì)算(無(wú)塔放)上行天饋系統(tǒng)損耗:L=L2+17饋線系統(tǒng)下行損耗的計(jì)算(無(wú)塔放)下行天饋系統(tǒng)損耗:L=L2+L3+L4+L5(dB)舉例:假設(shè)兩根跳線均為2.0米1/2“跳線,饋線用的是30米7/8”饋線,無(wú)塔放時(shí),則有L2=L5=0.4dB,L4=0.1dB,L3=0.3×6.4dB=1.92dB,因而整個(gè)下行天饋系統(tǒng)的損耗:L=L2+L3+L4+L5=2.82dB。饋線系統(tǒng)下行損耗的計(jì)算(無(wú)塔放)下行天饋系統(tǒng)損耗:L=L2+18思考題射頻信號(hào)主要經(jīng)過(guò)天饋系統(tǒng)中那些部件?在天饋系統(tǒng)中,上、下行信號(hào)流向是什么?假設(shè)某個(gè)天饋系統(tǒng)中,配了塔放,饋線類型是7/8“饋線,饋線的長(zhǎng)度是50m,跳線的類型均為1.5米1/2”跳線,計(jì)算塔放加電時(shí)的上行增益和下行損耗各是多少?思考題射頻信號(hào)主要經(jīng)過(guò)天饋系統(tǒng)中那些部件?19解答問(wèn)題1:射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)的天饋部件主要有:天線、跳線、塔放、饋線和避雷器。問(wèn)題2:上行信號(hào)流向:天線-》跳線-》塔放-》跳線-》饋線-》避雷器-》跳線-》NodeB;下行信號(hào)流向正好相反。問(wèn)題3:上行增益=12dB-3×0.3dB-0.5×6.4dB-0.1dB=7.8dB;下行損耗=3×0.3dB+0.5×6.4dB+0.5dB+0.1dB=4.7dB解答問(wèn)題1:射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)的天饋部件主要有:天線20本章小結(jié)天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、基本原理和信號(hào)流向在有無(wú)塔放,及塔放是否加電時(shí),上下行天饋系統(tǒng)增益(損耗)的計(jì)算本章小結(jié)天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、基本原理和信號(hào)流向21課程內(nèi)容

第一章天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理第二章天饋各部件的基本工作原理第三章天饋系統(tǒng)的設(shè)備安裝課程內(nèi)容 第一章天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理22第二章天饋各部件的基本工作原理第一節(jié)天線的基本原理第二節(jié)塔放的基本原理第三節(jié)避雷器的基本原理第二章天饋各部件的基本工作原理第一節(jié)天線的基本原理23天線的工作原理從實(shí)質(zhì)上講天線是一種轉(zhuǎn)換器,它可以把在封閉的傳輸線中傳輸?shù)碾姶挪ㄞD(zhuǎn)換為在空間中傳播的電磁波,也可以把在空間中傳播的電磁波轉(zhuǎn)換為在封閉的傳輸線中傳輸?shù)碾姶挪?。右圖顯示了傳輸線向天線結(jié)構(gòu)的演變過(guò)程天線的工作原理從實(shí)質(zhì)上講天線是一種轉(zhuǎn)換器,它可以把在封閉的傳24基站天線的分類基站天線按照水平方向圖的特性可分為全向天線與定向天線兩種,按照極化特性可分為單極化天線與雙極化天線兩種。一般全向天線多為單極化天線,定向天線有單極化天線和雙極化天線兩種。全向天線在水平面內(nèi)的所有方向上輻射出的電波能量都是相同的,但在垂直面內(nèi)不同方向上輻射出的電波能量是不同的。

定向天線在水平面與垂直面內(nèi)的所有方向上輻射出的電波能量都是不同的。單極化天線多為垂直極化天線,其振子單元的極化方向?yàn)榇怪狈较?,而雙極化天線多為45度角線極化天線,其振子單元為左45度與右45度線極化交叉擺放的振子?;咎炀€的分類基站天線按照水平方向圖的特性可分為全向天線與定25基站天線示意圖基站天線示意圖26天線指標(biāo)定義-極化方向、前后比極化方向:指天線在最大輻射方向上輻射出的電場(chǎng)矢量的方向。天線輻射出的電波由電場(chǎng)與磁場(chǎng)矢量構(gòu)成,而電磁場(chǎng)矢量的方向在不同的空間方向上是不同的,在最大輻射方向的電場(chǎng)矢量方向定義為天線的極化方向。天線的極化方向一般與單元振子的方向一致。前后比:該指標(biāo)只對(duì)定向天線有意義。指天線前向最大輻射方向的功率密度與后向±30度范圍內(nèi)的最大輻射方向的功率密度的比值。前后比反映天線對(duì)后向干擾的抑制能力。一般的基站天線該指標(biāo)要求達(dá)到25dB。天線指標(biāo)定義-極化方向、前后比極化方向:指天線在最大輻射方向27天線指標(biāo)定義-增益(1)增益:指在相同輸入功率條件下,天線在最大輻射方向上某一點(diǎn)所產(chǎn)生的功率密度與理想點(diǎn)源天線在同一點(diǎn)所產(chǎn)生的功率密度的比值。增益反映了天線將電波集中發(fā)射到某一方向上的能力,一般來(lái)講天線的增益越高,波瓣寬度越窄,天線發(fā)射出的能量也越集中。天線增益的單位一般有兩種:dBi與dBd,其中dBi是以理想點(diǎn)源天線增益為參考的基準(zhǔn),而dBd是以半波振子天線增益為參考基準(zhǔn)。兩種單位表示的數(shù)值相差2.15dB。例如一個(gè)增益為11dBi的天線,也可以說(shuō)其增益為8.85dBd。如下圖天線指標(biāo)定義-增益(1)增益:指在相同輸入功率條件下,天線在28天線指標(biāo)定義-增益(2)天線指標(biāo)定義-增益(2)29天線指標(biāo)定義-水平面方向圖和波瓣寬度水平面方向圖:指天線的遠(yuǎn)區(qū)輻射電場(chǎng)的幅度在水平面內(nèi)隨角度變化函數(shù)的曲線,水平方向圖反映了天線在水平面上的輻射特性,如理想全向天線的水平方向圖是一個(gè)圓。一般水平方向圖是按最大輻射方向的電場(chǎng)幅度值進(jìn)行歸一的。水平面波瓣寬度:在水平面方向圖上,在最大輻射方向的兩側(cè)輻射功率下降3dB的兩個(gè)方向之間的夾角為水平面波瓣寬度。通常所說(shuō)的65度天線即指水平波瓣寬度為65度的天線。基站天線的水平面波瓣寬度與天線的寬度尺寸有關(guān),水平面波瓣寬度越寬,天線的寬度越小,比如WCDMA天線若水平面波瓣寬度為65度,天線的寬度約為150mm,而水平面波瓣寬度為32度的天線其寬度約為300mm。天線指標(biāo)定義-水平面方向圖和波瓣寬度水平面方向圖:指天線的遠(yuǎn)30水平面方向圖示意圖水平面方向圖示意圖31天線指標(biāo)定義-垂直面方向圖和波瓣寬度垂直面方向圖:指天線的遠(yuǎn)區(qū)輻射電場(chǎng)的幅度在垂直面內(nèi)隨角度變化函數(shù)的曲線,垂直方向圖反映了天線在垂直面上的輻射特性。垂直方向圖也是按最大輻射方向的電場(chǎng)幅度值進(jìn)行歸一的。對(duì)于定向天線,主瓣上側(cè)的副瓣應(yīng)盡可能的小,因?yàn)樘蟮纳细卑陼?huì)使較多的干擾進(jìn)入系統(tǒng),影響通信質(zhì)量。垂直面波瓣寬度:在垂直面方向圖上,在最大輻射方向的兩側(cè)輻射功率下降3dB的兩個(gè)方向之間的夾角為垂直面波瓣寬度。基站天線的垂直面波瓣寬度與天線的長(zhǎng)度尺寸有關(guān),垂直面波瓣寬度越寬,天線的長(zhǎng)度越小,比如WCDMA天線若垂直面波瓣寬度為6.5度,天線的高度約為1.4m,而垂直面波瓣寬度為13度的天線其高度約為0.66m。天線指標(biāo)定義-垂直面方向圖和波瓣寬度垂直面方向圖:指天線的遠(yuǎn)32垂直面方向圖示意圖垂直面方向圖示意圖33天線指標(biāo)定義-上副瓣抑制和下零點(diǎn)填充上副瓣抑制:對(duì)于小區(qū)制蜂窩系統(tǒng),為了提高頻率復(fù)用能力,

減少對(duì)鄰區(qū)的同頻干擾,基站天線波束賦形時(shí)應(yīng)盡可能降低那些瞄準(zhǔn)干擾區(qū)的副瓣,上第一副瓣電平應(yīng)小于-18dB,對(duì)于大區(qū)制基站天線無(wú)這一要求。下零點(diǎn)填充:基站天線垂直面內(nèi)采用賦形波束設(shè)計(jì)時(shí),為了使業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)的輻射電平更均勻,下副瓣第一零點(diǎn)需要填充,不能有明顯的零深。通常零深相對(duì)于主波束大于-26dB即表示天線有零點(diǎn)填充,有的供應(yīng)商采用百分比來(lái)表示,如某天線零點(diǎn)填充為10%,這兩種表示方法的關(guān)系為:YdB=20log(X%/100%)。如:零點(diǎn)填充10%,即X=10;用dB表示:Y=20log(10%/100%)=-20dB天線指標(biāo)定義-上副瓣抑制和下零點(diǎn)填充上副瓣抑制:對(duì)于小區(qū)制蜂34天線指標(biāo)定義-波束下傾(1)波束下傾:由于覆蓋或網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的需要,基站天線的俯仰面波束指向需要調(diào)整,如果完全依賴機(jī)械調(diào)節(jié),當(dāng)機(jī)械調(diào)節(jié)角度超過(guò)垂直面半功率波束寬度時(shí),基站天線的水平面波束覆蓋將變形(要求機(jī)械下傾角度不要超過(guò)天線垂直面的半功率波束寬度),影響扇區(qū)的覆蓋控制,目前波束下傾主要有以下幾種:(1)固定波束電下傾。天線設(shè)計(jì)時(shí),通過(guò)控制輻射單元的幅度和相位,使天線主波束偏離天線陣列單元取向的法線方向一定的角度(如:3°、6°、9°等),并與機(jī)械下傾配合,可以使天線附角調(diào)節(jié)范圍達(dá)到18-20°;天線指標(biāo)定義-波束下傾(1)波束下傾:由于覆蓋或網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的需35天線指標(biāo)定義-波束下傾(2)(2)手動(dòng)連續(xù)可調(diào)波束電下傾?;咎炀€設(shè)計(jì)時(shí)采用可調(diào)移相器,獲得主波束指向連續(xù)調(diào)節(jié),不包括機(jī)械調(diào)節(jié),可以達(dá)到0-10°的電調(diào)范圍。(3)有線遠(yuǎn)控波束俯角電調(diào)。該類型基站天線在設(shè)計(jì)時(shí)增加了微型伺服系統(tǒng),通過(guò)精密電機(jī)控制移相器達(dá)到遙控調(diào)節(jié)目的,由于增加了有源控制電路,天線可靠性下降,同時(shí)防雷問(wèn)題變得復(fù)雜。天線指標(biāo)定義-波束下傾(2)(2)手動(dòng)連續(xù)可調(diào)波束電下傾?;?6天線指標(biāo)定義-回波損耗和電壓駐波比回波損耗:指在天線的接頭處的反射功率與入射功率的比值?;夭〒p耗反映了天線的匹配特性。電壓駐波比與回波損耗都是描述匹配狀態(tài)的概念,只不過(guò)回波損耗是通過(guò)功率來(lái)描述,而電壓駐波比是通過(guò)電壓來(lái)描述。在移動(dòng)通信蜂窩系統(tǒng)的基站天線中,一般要求在指定的工作頻段、溫度范圍,濕度范圍內(nèi)VSWR最大值應(yīng)小于或等于1.5:1(多頻段天線的要求會(huì)低一些),即回波損耗小于等于-14dB。二者之間的數(shù)學(xué)關(guān)系為:天線指標(biāo)定義-回波損耗和電壓駐波比回波損耗:指在天線的接頭處37天線指標(biāo)定義-無(wú)源互調(diào)無(wú)源互調(diào):所謂無(wú)源互調(diào)特性是指接頭,饋線,天線,濾波器等無(wú)源部件工作在多個(gè)載頻的大功率信號(hào)條件下由于部件本身存在非線性而引起的互調(diào)效應(yīng)。當(dāng)只輸入一個(gè)頻率的大功率信號(hào)時(shí),由于這種非線性效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生高次諧波;當(dāng)輸入不同頻率的大功率信號(hào)時(shí),會(huì)產(chǎn)生混頻效應(yīng),導(dǎo)致其他頻點(diǎn)信號(hào)的產(chǎn)生,這些新產(chǎn)生的信號(hào)稱為互調(diào)產(chǎn)物?;フ{(diào)產(chǎn)物的存在會(huì)對(duì)通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾,特別是落在接收帶內(nèi)的互調(diào)產(chǎn)物將對(duì)系統(tǒng)的接收性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響天線指標(biāo)定義-無(wú)源互調(diào)無(wú)源互調(diào):所謂無(wú)源互調(diào)特性是指接頭,饋38WCDMA雙極化定向天線的規(guī)格表、ANDREW-UMWD-06515-0D雙極化定向天線的規(guī)格WCDMA雙極化定向天線的規(guī)格表、ANDREW-UMWD-039WCDMA全向天線的規(guī)格表、KATHREIN741790全向天線的規(guī)格WCDMA全向天線的規(guī)格表、KATHREIN741790全40第二章天饋各部件的基本工作原理第一節(jié)天線的基本原理第二節(jié)塔放的基本原理第三節(jié)避雷器的基本原理第二章天饋各部件的基本工作原理第一節(jié)天線的基本原理41塔放的作用和原理圖由于塔放與天線距離很近,一般塔放與天線之間是通過(guò)一根1.5m~3m長(zhǎng)的1/2跳線連接。從天線上接收下來(lái)的微弱信號(hào),在有塔放時(shí)是先(塔放)放大后(饋線)衰減;在沒(méi)有塔放時(shí)是先(饋線)衰減后(NDDL)放大。所以使用塔放能有效提高系統(tǒng)的靈敏度,提高系統(tǒng)的上行覆蓋范圍。同時(shí)可有效降低手機(jī)的發(fā)射功率,減小系統(tǒng)內(nèi)的干擾噪聲,提高通話質(zhì)量。塔放的作用和原理圖由于塔放與天線距離很近,一般塔放與天線之間42塔放的工作原理NodeB的塔放共有兩個(gè)外部端口,一個(gè)是BTS端口,安裝時(shí)該端口必須與NodeB相連,另一個(gè)是ANT端口,安裝時(shí)該端口必須與天線相連;下行發(fā)射信號(hào)和供給LNA的DC同時(shí)由BTS端口輸入,其中,RF發(fā)射信號(hào)經(jīng)過(guò)發(fā)射通道濾波器由ANT端口輸出至天線,DC由BIASTEE的另一端口出來(lái)至LNA單元;從天線下來(lái)的接收信號(hào)由ANT端口輸入,經(jīng)過(guò)接收通道將接收信號(hào)放大,由BTS端口輸出至NDDL;當(dāng)塔放的LNA損壞時(shí),通過(guò)開(kāi)關(guān)的切換將LNA旁路,這樣來(lái)自天線的接收信號(hào)雖然沒(méi)有經(jīng)過(guò)放大,但仍然可以經(jīng)過(guò)旁路通道進(jìn)入到NDDL。當(dāng)塔放沒(méi)有上電時(shí),塔放的LNA自動(dòng)處于旁路狀態(tài)。塔放的工作原理NodeB的塔放共有兩個(gè)外部端口,一個(gè)是BTS43塔放為什么能夠提高接收靈敏度噪聲系數(shù)的級(jí)聯(lián)公式:假設(shè)饋線系統(tǒng)的損耗為5dB,無(wú)塔放時(shí),NDDL的噪聲系數(shù)為2dB(無(wú)塔放時(shí)NDDL的增益設(shè)為38dB),因此饋線系統(tǒng)和NDDL的極聯(lián)噪聲系數(shù)為7dB。同樣假設(shè)系統(tǒng)中有塔放,饋線系統(tǒng)的損耗為5dB,塔放增益為12dB,塔放噪聲系數(shù)為2dB,NDDL的噪聲系數(shù)為3dB(此時(shí)NDDL增益設(shè)為38-12+5=31dB),根據(jù)噪聲系數(shù)級(jí)聯(lián)公式,可以計(jì)算出塔放,饋線和NDDL的總噪聲系數(shù)為2.8dB。由此可見(jiàn),有塔放時(shí)的噪聲系數(shù)比無(wú)塔放時(shí)的噪聲系數(shù)優(yōu)4.2dB,靈敏度也提高了4.2dB。塔放為什么能夠提高接收靈敏度噪聲系數(shù)的級(jí)聯(lián)公式:44BIASTEE的結(jié)構(gòu)原理BIASTEE的主要作用是將射頻信號(hào)和DC直流信號(hào)合成到一起,或者將射頻信號(hào)和DC直流信號(hào)的合成信號(hào)分開(kāi)。BIASTEE原理圖如下,電感相當(dāng)于一個(gè)低通濾波器,DC信號(hào)可以通過(guò),射頻信號(hào)不能通過(guò);電容相當(dāng)于一個(gè)高通濾波器,射頻信號(hào)可以通過(guò),DC信號(hào)不能通過(guò)。BIASTEE的結(jié)構(gòu)原理BIASTEE的主要作用是將射頻45塔放的基本指標(biāo)序號(hào)規(guī)格名稱規(guī)格要求1發(fā)射插入損耗≤0.6dB(典型值:0.5dB)2接收增益12dB(典型值:12dB)3接收噪聲系數(shù)≤2.0dB(典型值:1.7dB)4旁路時(shí)接收通道插損≤2.5dB(典型值:1.5dB)塔放的基本指標(biāo)序號(hào)規(guī)格名稱規(guī)格要求1發(fā)射插入損耗≤0.6dB46第二章天饋各部件的基本工作原理第一節(jié)天線的基本原理第二節(jié)塔放的基本原理第三節(jié)避雷器的基本原理第二章天饋各部件的基本工作原理第一節(jié)天線的基本原理47避雷器的主要作用避雷器將從天線、經(jīng)過(guò)饋線室外單元的內(nèi)導(dǎo)體下來(lái)的雷電流通過(guò)放電二極管泄放到避雷器的外導(dǎo)體,再通過(guò)避雷器的接地線將雷電流泄放到大地,因而最后到達(dá)NodeB的雷電流將大大減小,從而保護(hù)NodeB免受雷擊電流沖擊。避雷器的主要作用避雷器將從天線、經(jīng)過(guò)饋線室外單元的內(nèi)導(dǎo)體下來(lái)48避雷器的基本指標(biāo)序號(hào)規(guī)格名稱規(guī)格要求1雷電流通量8KA2輸出雷電殘壓≤40V3插入損耗0.1dB避雷器的基本指標(biāo)序號(hào)規(guī)格名稱規(guī)格要求1雷電流通量8KA2輸出49思考題dBd與dBi的區(qū)別是什么,有什么關(guān)系?塔放的主要作用是什么?避雷器的主要作用是什么思考題dBd與dBi的區(qū)別是什么,有什么關(guān)系?50解答思考題1:天線增益的單位一般有兩種:dBi與dBd,其中dBi是以理想點(diǎn)源天線增益為參考的基準(zhǔn),而dBd是以半波振子天線增益為參考基準(zhǔn)。dBi=dBd+2.15dB思考題2:由于塔放是安裝在塔上,所以它與天線距離很近,從天線上接收下來(lái)的接收信號(hào)只經(jīng)過(guò)很小的衰減就進(jìn)入了塔放進(jìn)行放大。所以使用塔放能有效提高系統(tǒng)的靈敏度,提高系統(tǒng)的上行覆蓋范圍。同時(shí)可有效降低手機(jī)的發(fā)射功率,減小系統(tǒng)內(nèi)的干擾噪聲,提高通話質(zhì)量。思考題3:避雷器主要用來(lái)降低從天線、饋線等室外單元下來(lái)的雷電流,保護(hù)NodeB免受雷擊電流沖擊。解答思考題1:天線增益的單位一般有兩種:dBi與dBd,其中51本章小結(jié)介紹了天線的基本原理,指標(biāo)定義,定向天線和全向天線的規(guī)格要求;介紹了塔放的主要作用,基本原理和規(guī)格要求;介紹了避雷器的主要作用,基本原理和規(guī)格要求。本章小結(jié)介紹了天線的基本原理,指標(biāo)定義,定向天線和全向天線的52課程內(nèi)容

第一章天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理第二章天饋各部件的基本工作原理第三章天饋系統(tǒng)的設(shè)備安裝課程內(nèi)容 第一章天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理53第三章天饋系統(tǒng)的安裝第一節(jié)天饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求第二節(jié)天饋部件的安裝第三節(jié)饋線的安裝第三章天饋系統(tǒng)的安裝第一節(jié)天饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求54天饋系統(tǒng)的安裝設(shè)計(jì)要求主撐桿的長(zhǎng)度應(yīng)大于天線長(zhǎng)度和發(fā)射方向屋頂遮擋物的長(zhǎng)度(以確保天線發(fā)射方向沒(méi)有障礙物遮擋);天線支架應(yīng)有避雷針組件,且天線要在避雷針的45°的保護(hù)之內(nèi)。天線之間的隔離度至少大于30dB(規(guī)范要求)。天饋系統(tǒng)的安裝設(shè)計(jì)要求主撐桿的長(zhǎng)度應(yīng)大于天線長(zhǎng)度和發(fā)射方向屋55第三章天饋系統(tǒng)的安裝第一節(jié)天饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求第二節(jié)天饋部件的安裝第三節(jié)安裝后的設(shè)備檢查第三章天饋系統(tǒng)的安裝第一節(jié)天饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求56樓頂天饋系統(tǒng)的安裝介紹標(biāo)號(hào)名稱標(biāo)號(hào)名稱1天線9扎帶2天線固定架10跳線3跳線11室內(nèi)走線架4室外走線架12主饋線5饋線固定夾13地線6室外接地排14接室外防雷地7過(guò)墻密封窗15塔放8避雷器樓頂天饋系統(tǒng)的安裝介紹標(biāo)號(hào)名稱標(biāo)號(hào)名稱1天線9扎帶2天線固定57定向天線安裝示意圖定向天線安裝示意圖58全向天線安裝示意圖全向天線安裝示意圖59塔放安裝示意圖塔放安裝示意圖60饋線的安裝標(biāo)號(hào)名稱1饋線2樓頂3饋線夾4室外走線架5室外接地排6接室外防雷地7饋窗饋線的安裝標(biāo)號(hào)名稱1饋線2樓頂3饋線夾4室外走線架5室外接地61饋窗的安裝饋窗的安裝62避雷器的安裝避雷器的安裝63天饋安裝注意事項(xiàng)塔放的“ANT端口”和“BTS端口”不能接反,ANT端口接天線方向,BTS端口接NodeB方向。否則塔放起不到放大上行信號(hào)的作用,從而靈敏度降低,同時(shí),NDDL模塊會(huì)產(chǎn)生TTA告警,但上行通道還是通的;避雷的“設(shè)備端”和“防雷端”不能接反,設(shè)備端接NodeB方向,防雷端接天線方向,否則避雷器就起不到避雷的作用。如果饋線長(zhǎng)度小于40米,一般要求用7/8“饋線,如果饋線長(zhǎng)度大于40米,一般要求用5/4”饋線。安裝時(shí),注意每個(gè)接頭要擰緊,以及用膠帶包好,安裝完畢,用Sitemaster測(cè)量的天饋系統(tǒng)的駐波比要小于1.5,否則就認(rèn)為安裝不合格。天饋安裝注意事項(xiàng)塔放的“ANT端口”和“BTS端口”不能接反64第三章天饋系統(tǒng)的安裝第一節(jié)天饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求第二節(jié)天饋部件的安裝第三節(jié)安裝后的設(shè)備檢查第三章天饋系統(tǒng)的安裝第一節(jié)天饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求65安裝后的天饋系統(tǒng)檢查(1)饋線饋管排列整齊美觀。按照規(guī)范要求粘貼饋管、跳線標(biāo)簽,標(biāo)簽排列應(yīng)整齊美觀,方向一致。饋管無(wú)明顯的折、擰現(xiàn)象,饋管無(wú)裸露銅皮。饋管最小彎曲半徑應(yīng)不小于饋管直徑的20倍。安裝后的饋管固定夾間距應(yīng)均勻,方向應(yīng)一致。饋管入室的室內(nèi)、室外部分饋管應(yīng)保持0.5米以上平直,避雷架兩側(cè)應(yīng)有0.3m平直。安裝后的天饋系統(tǒng)檢查(1)饋線饋管排列整齊美觀。66安裝后的天饋系統(tǒng)檢查(2)饋管布放不得交叉,要求入室行、列整齊、平直,彎曲度一致。天線的安裝位置應(yīng)與設(shè)計(jì)相符。天線應(yīng)在避雷針保護(hù)區(qū)域內(nèi)(逼雷針保護(hù)區(qū)域?yàn)楸芾揍橅旤c(diǎn)下傾45度范圍內(nèi))。天線支架與鐵塔連接要求可靠牢固。饋線密封窗的密封套上的注膠孔應(yīng)朝上,密封窗板應(yīng)安裝在室內(nèi)一側(cè)(新饋窗無(wú)此項(xiàng))。所有室外跳線接頭處均應(yīng)作防水密封處理;且跳線應(yīng)做避水彎。安裝后的天饋系統(tǒng)檢查(2)饋管布放不得交叉,要求入室行、列整67安裝后的天饋系統(tǒng)檢查(3)全向天線離塔體距離應(yīng)不小于1.5m;定向天線離塔體距離應(yīng)不小于1m。全向天線收、發(fā)水平間距應(yīng)不小于3.5m。定向天線兩接收天線分集間距不小于4m。定向天線收、發(fā)水平垂直線間距不小于2.5m。裝在同一根天線支架上的兩定向天線的垂直間距應(yīng)不小于0.5m。全向天線護(hù)套頂端應(yīng)與支架齊平或略高出支架頂部安裝后的天饋系統(tǒng)檢查(3)全向天線離塔體距離應(yīng)不小于1.5m68安裝后的天饋系統(tǒng)檢查(4)全向天線應(yīng)保持垂直,誤差應(yīng)小于±2度。全向天線在屋頂上安裝時(shí),全向天線與天線避雷針之間的水平間距應(yīng)不小于2.5m。全向天線在屋頂上安裝時(shí),盡量避免產(chǎn)生盲區(qū)。接天線的跳線應(yīng)沿支架橫桿綁至鐵塔鋼架上。定向天線方位角誤差不大于±5度,定向天線傾角誤差應(yīng)不大于±0.5度。室外)所有綁扎后的扎帶剪斷時(shí)應(yīng)留有一定的余量。安裝塔放時(shí),接天線的一側(cè)應(yīng)朝上,接饋管的一側(cè)應(yīng)朝下,塔放應(yīng)安裝在離天線較近的地方。安裝后的天饋系統(tǒng)檢查(4)全向天線應(yīng)保持垂直,誤差應(yīng)小于±269安裝后的天饋系統(tǒng)檢查(5)機(jī)柜正面與饋管入室方向平行或機(jī)柜背面正對(duì)饋管入室方向時(shí),一個(gè)扇區(qū)排成一行,每行的排放次序應(yīng)一致;當(dāng)機(jī)柜正面正對(duì)饋管入室方向時(shí),一個(gè)扇區(qū)排成一列,每列的排放次序應(yīng)一致。樓頂安裝饋窗引饋線入室時(shí),要保證饋窗的良好密封。饋線接頭制作規(guī)范,無(wú)松動(dòng)。主饋線連接正確,扇區(qū)正確。射頻同軸避雷器應(yīng)懸掛在走線架的兩個(gè)橫擋之間,避雷器不能接觸走線架。安裝后的天饋系統(tǒng)檢查(5)機(jī)柜正面與饋管入室方向平行或機(jī)柜背70安裝后的天饋接地檢查(1)接地排要與墻面絕緣、接地線路徑應(yīng)盡可能短。饋線自塔頂至機(jī)房至少應(yīng)有三處接地(離開(kāi)塔上平臺(tái)后一米范圍內(nèi);離開(kāi)塔體引至室外走線架前一米范圍內(nèi);饋線離饋窗外一米范圍內(nèi)),接地處綁扎牢固,防水處理完好。當(dāng)塔高于60米時(shí),在塔的中部再增加一處饋線接地夾。若饋管離開(kāi)鐵塔后,在樓頂(或走線架上)布放一段距離后再入室,且這段距離超過(guò)20米時(shí),此時(shí)應(yīng)在樓頂(或走線架上)加一逼雷接地夾。饋線接地夾端子要分散固定在就近塔體上的鋼板上。安裝后的天饋接地檢查(1)接地排要與墻面絕緣、接地線路徑應(yīng)盡71安裝后的天饋接地檢查(2)室外接地銅排有專用的可靠通路引至地下接地網(wǎng)。對(duì)于無(wú)塔的建筑物頂部天饋接地,應(yīng)就近接至附近的屋頂防雷地網(wǎng)上。接線端子處的裸線及線鼻柄應(yīng)用絕緣膠帶纏緊,或套熱縮套管,不得外露。電源線、地線一定要采用整段材料,中間不能有接頭。饋管自樓頂沿墻壁入室,若使用下線梯,則下線梯應(yīng)接地。饋管接地線引向應(yīng)由上往下;與饋管夾角以不大于15度為宜。各接線端子應(yīng)安裝牢固,接觸良好。各接線端子應(yīng)安裝有平墊和彈墊安裝后的天饋接地檢查(2)室外接地銅排有專用的可靠通路引至地72思考題根據(jù)規(guī)范要求,基站天線間的隔離度要求是多少?在天饋系統(tǒng)部件中,有那幾個(gè)部件的接頭不能接反,如果接反了,會(huì)導(dǎo)致什么后果?思考題根據(jù)規(guī)范要求,基站天線間的隔離度要求是多少?73解答思考題1:根據(jù)規(guī)范要求,基站天線間的隔離度要求大于30dB。思考題2:在天饋系統(tǒng)部件中,塔放和避雷器不能接反。如果塔放接反了,塔放起不到放大上行信號(hào)的作用,從而靈敏度降低,同時(shí),NDDL模塊會(huì)產(chǎn)生TTA告警,但上行通道還是通的。如果避雷器接反了,避雷器就起不到避雷的作用,NodeB遇到雷擊就得不到保護(hù)。解答思考題1:根據(jù)規(guī)范要求,基站天線間的隔離度要求大于30d74本章小結(jié)介紹了天饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求;介紹了天饋系統(tǒng)的安裝常識(shí)和安裝注意事項(xiàng);介紹了天饋系統(tǒng)安裝后的一些檢查要點(diǎn)。本章小結(jié)介紹了天饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求;75課程總結(jié)第一章重點(diǎn)介紹了天饋系統(tǒng)的組成,信號(hào)流向和上下行天饋系統(tǒng)的損耗(增益)的計(jì)算方法;第二章重點(diǎn)介紹了天饋系統(tǒng)中的天線、塔放和避雷器的基本原理和關(guān)鍵指標(biāo)要求。第三章重點(diǎn)介紹了天饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和安裝規(guī)范要求課程總結(jié)第一章重點(diǎn)介紹了天饋系統(tǒng)的組成,信號(hào)流向和上下行天饋76天饋原理及使用要求培訓(xùn)教材77演講完畢,謝謝觀看!演講完畢,謝謝觀看!78天饋系統(tǒng)原理及使用要求天饋系統(tǒng)原理及使用要求79前言本教材第一章主要說(shuō)明了天饋系統(tǒng)的構(gòu)成,并主要針對(duì)WCDMANodeB,對(duì)上下行通道增益(損耗)_饋線部分進(jìn)行了計(jì)算,第二章描述了組成天饋系統(tǒng)的關(guān)鍵模塊的原理和作用,和設(shè)備安裝上的常識(shí)和要求,文中對(duì)一些重點(diǎn)概念列舉了一些例子。前言本教材第一章主要說(shuō)明了天饋系統(tǒng)的構(gòu)成,并主要針對(duì)WCDM80課程目標(biāo)了解天饋的結(jié)構(gòu)和基本工作原理了解天饋系統(tǒng)的各模塊工作原理了解天饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝要求學(xué)習(xí)完本課程,您將能夠:課程目標(biāo)了解天饋的結(jié)構(gòu)和基本工作原理學(xué)習(xí)完本課程,您將能夠:81參考資料《天饋培訓(xùn)教材》,培訓(xùn)教材(馬國(guó)田)《天線原理基本原理(培訓(xùn)教材)》,培訓(xùn)教材(馬國(guó)田)《WCDMANodeB安裝》,培訓(xùn)教材參考資料《天饋培訓(xùn)教材》,培訓(xùn)教材(馬國(guó)田)82課程內(nèi)容 T第一章天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理第二章天饋各部件的基本工作原理第三章天饋系統(tǒng)的設(shè)備安裝課程內(nèi)容 T第一章83第一章天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理第一節(jié)天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理第二節(jié)饋線系統(tǒng)上下行增益(損耗)的計(jì)算第一章天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理第一節(jié)天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基84天饋系統(tǒng)構(gòu)成天饋系統(tǒng)是指在NodeB機(jī)柜機(jī)頂和天線之間,傳輸射頻信號(hào)的設(shè)備(包括天線)。天饋系統(tǒng)組成見(jiàn)下圖:1-跳線;2-天饋避雷器;3-饋線;4-接地排;5-接地線;6-饋線密封窗;7-饋線固定夾;8-饋線接地夾;9-塔放;10-天線;11-天線支架天饋系統(tǒng)構(gòu)成天饋系統(tǒng)是指在NodeB機(jī)柜機(jī)頂和天線之間,傳輸85天饋系統(tǒng)的信號(hào)連接天饋系統(tǒng)的信號(hào)連接86天饋系統(tǒng)的基本原理天線主要用來(lái)接收UE發(fā)射過(guò)來(lái)的上行信號(hào)和發(fā)射NodeB輸出的下行信號(hào)。天饋系統(tǒng)除天線外的其它部分主要用來(lái)傳輸天線和NodeB之間的射頻信號(hào),其中塔放對(duì)接收的上行信號(hào)進(jìn)行了一定的放大。另外天饋系統(tǒng)對(duì)NodeB還有一定的雷電保護(hù)作用,天饋系統(tǒng)中的避雷器將非常大的雷電流導(dǎo)通到地,從而大大減小了到達(dá)NodeB的雷電流。天饋系統(tǒng)的基本原理天線主要用來(lái)接收UE發(fā)射過(guò)來(lái)的上行信號(hào)和發(fā)87信號(hào)流向上行信號(hào)流向:天線-》跳線-》塔放-》跳線-》饋線-》避雷器-》跳線-》NodeB下行信號(hào)流向:NodeB-》跳線-》避雷器-》饋線-》跳線-》塔放-》跳線-》天線信號(hào)流向上行信號(hào)流向:天線-》跳線-》塔放-》跳線-》饋線-88第一章天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理第一節(jié)天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理第二節(jié)饋線系統(tǒng)上下行增益(損耗)計(jì)算

第一章天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理第一節(jié)天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基89天饋部件的損耗(WCDMA頻段)序號(hào)部件類型損耗或增益接頭形式11.5米1/2"跳線-0.3dB兩端都是DIN型陽(yáng)頭22.5米1/2"跳線-0.5dB兩端都是DIN型陽(yáng)頭33.5米1/2"跳線-0.7dB兩端都是DIN型陽(yáng)頭47/8"饋線-6.4dB/100m兩端都是DIN型陰頭55/4"饋線-5.0dB/100m兩端都是DIN型陰頭6避雷器-0.1dB接天線端是DIN型陽(yáng)頭接NodeB端是DIN型陰頭7塔放下行:-0.5dB(損耗)上行(不加電):-1.5dB上行(加電):12.0dB(增益)兩端都是DIN型陰頭天饋部件的損耗(WCDMA頻段)序號(hào)部件類型損耗或增益接頭形90饋線系統(tǒng)上行增益的計(jì)算(塔放加電)上行天饋系統(tǒng)增益:G=G1-L1-L2-L3-L4-L5(dB)舉例:假設(shè)三根跳線均為1.5米1/2“跳線,饋線用的是50米7/8”饋線,塔放加電時(shí),則有塔放增益G1=12dB,L1=L2=L5=0.3dB,L4=0.1dB,L3=0.5×6.4dB=3.2dB,因而整個(gè)上行天饋系統(tǒng)的增益G=G1-L1-L2-L3-L4-L5=7.8dB。饋線系統(tǒng)上行增益的計(jì)算(塔放加電)上行天饋系統(tǒng)增益:G=G191饋線系統(tǒng)下行損耗的計(jì)算(塔放加電)下行天饋系統(tǒng)損耗:L=L1+L2+L3+L4+L5+L6(dB)舉例:假設(shè)三根跳線均為1.5米1/2“跳線,饋線用的是50米7/8”饋線,塔放加電時(shí),則有塔放損耗L6=0.5dB,L1=L2=L5=0.3dB,L4=0.1dB,L3=0.5×6.4dB=3.2dB,因而整個(gè)下行天饋系統(tǒng)的損耗:L=L1+L2+L3+L4+L5+L6=4.7dB。饋線系統(tǒng)下行損耗的計(jì)算(塔放加電)下行天饋系統(tǒng)損耗:L=L192饋線系統(tǒng)上行損耗的計(jì)算(塔放不加電)上行天饋系統(tǒng)損耗:L=L0+L1+L2+L3+L4+L5(dB)舉例:假設(shè)三根跳線均為1.5米1/2“跳線,饋線用的是50米5/4”饋線,塔放不加電時(shí),則有塔放損耗L0=1.5dB,L1=L2=L5=0.3dB,L4=0.1dB,L3=0.5×5.0dB=2.5dB,因而整個(gè)上行天饋系統(tǒng)的損耗:L=L0+L1+L2+L3+L4+L5=5.0dB。饋線系統(tǒng)上行損耗的計(jì)算(塔放不加電)上行天饋系統(tǒng)損耗:L=L93饋線系統(tǒng)下行損耗的計(jì)算(塔放不加電)下行天饋系統(tǒng)損耗:L=L1+L2+L3+L4+L5+L6(dB)舉例:假設(shè)三根跳線均為1.5米1/2“跳線,饋線用的是50米5/4”饋線,塔放不加電時(shí),則有塔放損耗L6=0.5dB,L1=L2=L5=0.3dB,L4=0.1dB,L3=0.5×5.0dB=2.5dB,因而整個(gè)下行天饋系統(tǒng)的損耗:L=L1+L2+L3+L4+L5+L6=4.0dB。饋線系統(tǒng)下行損耗的計(jì)算(塔放不加電)下行天饋系統(tǒng)損耗:L=L94饋線系統(tǒng)上行損耗的計(jì)算(無(wú)塔放)上行天饋系統(tǒng)損耗:L=L2+L3+L4+L5(dB)舉例:假設(shè)兩根跳線均為2.0米1/2“跳線,饋線用的是30米7/8”饋線,無(wú)塔放時(shí),則有L2=L5=0.4dB,L4=0.1dB,L3=0.3×6.4dB=1.92dB,因而整個(gè)上行天饋系統(tǒng)的損耗:L=L2+L3+L4+L5=2.82dB。饋線系統(tǒng)上行損耗的計(jì)算(無(wú)塔放)上行天饋系統(tǒng)損耗:L=L2+95饋線系統(tǒng)下行損耗的計(jì)算(無(wú)塔放)下行天饋系統(tǒng)損耗:L=L2+L3+L4+L5(dB)舉例:假設(shè)兩根跳線均為2.0米1/2“跳線,饋線用的是30米7/8”饋線,無(wú)塔放時(shí),則有L2=L5=0.4dB,L4=0.1dB,L3=0.3×6.4dB=1.92dB,因而整個(gè)下行天饋系統(tǒng)的損耗:L=L2+L3+L4+L5=2.82dB。饋線系統(tǒng)下行損耗的計(jì)算(無(wú)塔放)下行天饋系統(tǒng)損耗:L=L2+96思考題射頻信號(hào)主要經(jīng)過(guò)天饋系統(tǒng)中那些部件?在天饋系統(tǒng)中,上、下行信號(hào)流向是什么?假設(shè)某個(gè)天饋系統(tǒng)中,配了塔放,饋線類型是7/8“饋線,饋線的長(zhǎng)度是50m,跳線的類型均為1.5米1/2”跳線,計(jì)算塔放加電時(shí)的上行增益和下行損耗各是多少?思考題射頻信號(hào)主要經(jīng)過(guò)天饋系統(tǒng)中那些部件?97解答問(wèn)題1:射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)的天饋部件主要有:天線、跳線、塔放、饋線和避雷器。問(wèn)題2:上行信號(hào)流向:天線-》跳線-》塔放-》跳線-》饋線-》避雷器-》跳線-》NodeB;下行信號(hào)流向正好相反。問(wèn)題3:上行增益=12dB-3×0.3dB-0.5×6.4dB-0.1dB=7.8dB;下行損耗=3×0.3dB+0.5×6.4dB+0.5dB+0.1dB=4.7dB解答問(wèn)題1:射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)的天饋部件主要有:天線98本章小結(jié)天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、基本原理和信號(hào)流向在有無(wú)塔放,及塔放是否加電時(shí),上下行天饋系統(tǒng)增益(損耗)的計(jì)算本章小結(jié)天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、基本原理和信號(hào)流向99課程內(nèi)容

第一章天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理第二章天饋各部件的基本工作原理第三章天饋系統(tǒng)的設(shè)備安裝課程內(nèi)容 第一章天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理100第二章天饋各部件的基本工作原理第一節(jié)天線的基本原理第二節(jié)塔放的基本原理第三節(jié)避雷器的基本原理第二章天饋各部件的基本工作原理第一節(jié)天線的基本原理101天線的工作原理從實(shí)質(zhì)上講天線是一種轉(zhuǎn)換器,它可以把在封閉的傳輸線中傳輸?shù)碾姶挪ㄞD(zhuǎn)換為在空間中傳播的電磁波,也可以把在空間中傳播的電磁波轉(zhuǎn)換為在封閉的傳輸線中傳輸?shù)碾姶挪āS覉D顯示了傳輸線向天線結(jié)構(gòu)的演變過(guò)程天線的工作原理從實(shí)質(zhì)上講天線是一種轉(zhuǎn)換器,它可以把在封閉的傳102基站天線的分類基站天線按照水平方向圖的特性可分為全向天線與定向天線兩種,按照極化特性可分為單極化天線與雙極化天線兩種。一般全向天線多為單極化天線,定向天線有單極化天線和雙極化天線兩種。全向天線在水平面內(nèi)的所有方向上輻射出的電波能量都是相同的,但在垂直面內(nèi)不同方向上輻射出的電波能量是不同的。

定向天線在水平面與垂直面內(nèi)的所有方向上輻射出的電波能量都是不同的。單極化天線多為垂直極化天線,其振子單元的極化方向?yàn)榇怪狈较颍p極化天線多為45度角線極化天線,其振子單元為左45度與右45度線極化交叉擺放的振子。基站天線的分類基站天線按照水平方向圖的特性可分為全向天線與定103基站天線示意圖基站天線示意圖104天線指標(biāo)定義-極化方向、前后比極化方向:指天線在最大輻射方向上輻射出的電場(chǎng)矢量的方向。天線輻射出的電波由電場(chǎng)與磁場(chǎng)矢量構(gòu)成,而電磁場(chǎng)矢量的方向在不同的空間方向上是不同的,在最大輻射方向的電場(chǎng)矢量方向定義為天線的極化方向。天線的極化方向一般與單元振子的方向一致。前后比:該指標(biāo)只對(duì)定向天線有意義。指天線前向最大輻射方向的功率密度與后向±30度范圍內(nèi)的最大輻射方向的功率密度的比值。前后比反映天線對(duì)后向干擾的抑制能力。一般的基站天線該指標(biāo)要求達(dá)到25dB。天線指標(biāo)定義-極化方向、前后比極化方向:指天線在最大輻射方向105天線指標(biāo)定義-增益(1)增益:指在相同輸入功率條件下,天線在最大輻射方向上某一點(diǎn)所產(chǎn)生的功率密度與理想點(diǎn)源天線在同一點(diǎn)所產(chǎn)生的功率密度的比值。增益反映了天線將電波集中發(fā)射到某一方向上的能力,一般來(lái)講天線的增益越高,波瓣寬度越窄,天線發(fā)射出的能量也越集中。天線增益的單位一般有兩種:dBi與dBd,其中dBi是以理想點(diǎn)源天線增益為參考的基準(zhǔn),而dBd是以半波振子天線增益為參考基準(zhǔn)。兩種單位表示的數(shù)值相差2.15dB。例如一個(gè)增益為11dBi的天線,也可以說(shuō)其增益為8.85dBd。如下圖天線指標(biāo)定義-增益(1)增益:指在相同輸入功率條件下,天線在106天線指標(biāo)定義-增益(2)天線指標(biāo)定義-增益(2)107天線指標(biāo)定義-水平面方向圖和波瓣寬度水平面方向圖:指天線的遠(yuǎn)區(qū)輻射電場(chǎng)的幅度在水平面內(nèi)隨角度變化函數(shù)的曲線,水平方向圖反映了天線在水平面上的輻射特性,如理想全向天線的水平方向圖是一個(gè)圓。一般水平方向圖是按最大輻射方向的電場(chǎng)幅度值進(jìn)行歸一的。水平面波瓣寬度:在水平面方向圖上,在最大輻射方向的兩側(cè)輻射功率下降3dB的兩個(gè)方向之間的夾角為水平面波瓣寬度。通常所說(shuō)的65度天線即指水平波瓣寬度為65度的天線?;咎炀€的水平面波瓣寬度與天線的寬度尺寸有關(guān),水平面波瓣寬度越寬,天線的寬度越小,比如WCDMA天線若水平面波瓣寬度為65度,天線的寬度約為150mm,而水平面波瓣寬度為32度的天線其寬度約為300mm。天線指標(biāo)定義-水平面方向圖和波瓣寬度水平面方向圖:指天線的遠(yuǎn)108水平面方向圖示意圖水平面方向圖示意圖109天線指標(biāo)定義-垂直面方向圖和波瓣寬度垂直面方向圖:指天線的遠(yuǎn)區(qū)輻射電場(chǎng)的幅度在垂直面內(nèi)隨角度變化函數(shù)的曲線,垂直方向圖反映了天線在垂直面上的輻射特性。垂直方向圖也是按最大輻射方向的電場(chǎng)幅度值進(jìn)行歸一的。對(duì)于定向天線,主瓣上側(cè)的副瓣應(yīng)盡可能的小,因?yàn)樘蟮纳细卑陼?huì)使較多的干擾進(jìn)入系統(tǒng),影響通信質(zhì)量。垂直面波瓣寬度:在垂直面方向圖上,在最大輻射方向的兩側(cè)輻射功率下降3dB的兩個(gè)方向之間的夾角為垂直面波瓣寬度?;咎炀€的垂直面波瓣寬度與天線的長(zhǎng)度尺寸有關(guān),垂直面波瓣寬度越寬,天線的長(zhǎng)度越小,比如WCDMA天線若垂直面波瓣寬度為6.5度,天線的高度約為1.4m,而垂直面波瓣寬度為13度的天線其高度約為0.66m。天線指標(biāo)定義-垂直面方向圖和波瓣寬度垂直面方向圖:指天線的遠(yuǎn)110垂直面方向圖示意圖垂直面方向圖示意圖111天線指標(biāo)定義-上副瓣抑制和下零點(diǎn)填充上副瓣抑制:對(duì)于小區(qū)制蜂窩系統(tǒng),為了提高頻率復(fù)用能力,

減少對(duì)鄰區(qū)的同頻干擾,基站天線波束賦形時(shí)應(yīng)盡可能降低那些瞄準(zhǔn)干擾區(qū)的副瓣,上第一副瓣電平應(yīng)小于-18dB,對(duì)于大區(qū)制基站天線無(wú)這一要求。下零點(diǎn)填充:基站天線垂直面內(nèi)采用賦形波束設(shè)計(jì)時(shí),為了使業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)的輻射電平更均勻,下副瓣第一零點(diǎn)需要填充,不能有明顯的零深。通常零深相對(duì)于主波束大于-26dB即表示天線有零點(diǎn)填充,有的供應(yīng)商采用百分比來(lái)表示,如某天線零點(diǎn)填充為10%,這兩種表示方法的關(guān)系為:YdB=20log(X%/100%)。如:零點(diǎn)填充10%,即X=10;用dB表示:Y=20log(10%/100%)=-20dB天線指標(biāo)定義-上副瓣抑制和下零點(diǎn)填充上副瓣抑制:對(duì)于小區(qū)制蜂112天線指標(biāo)定義-波束下傾(1)波束下傾:由于覆蓋或網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的需要,基站天線的俯仰面波束指向需要調(diào)整,如果完全依賴機(jī)械調(diào)節(jié),當(dāng)機(jī)械調(diào)節(jié)角度超過(guò)垂直面半功率波束寬度時(shí),基站天線的水平面波束覆蓋將變形(要求機(jī)械下傾角度不要超過(guò)天線垂直面的半功率波束寬度),影響扇區(qū)的覆蓋控制,目前波束下傾主要有以下幾種:(1)固定波束電下傾。天線設(shè)計(jì)時(shí),通過(guò)控制輻射單元的幅度和相位,使天線主波束偏離天線陣列單元取向的法線方向一定的角度(如:3°、6°、9°等),并與機(jī)械下傾配合,可以使天線附角調(diào)節(jié)范圍達(dá)到18-20°;天線指標(biāo)定義-波束下傾(1)波束下傾:由于覆蓋或網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的需113天線指標(biāo)定義-波束下傾(2)(2)手動(dòng)連續(xù)可調(diào)波束電下傾?;咎炀€設(shè)計(jì)時(shí)采用可調(diào)移相器,獲得主波束指向連續(xù)調(diào)節(jié),不包括機(jī)械調(diào)節(jié),可以達(dá)到0-10°的電調(diào)范圍。(3)有線遠(yuǎn)控波束俯角電調(diào)。該類型基站天線在設(shè)計(jì)時(shí)增加了微型伺服系統(tǒng),通過(guò)精密電機(jī)控制移相器達(dá)到遙控調(diào)節(jié)目的,由于增加了有源控制電路,天線可靠性下降,同時(shí)防雷問(wèn)題變得復(fù)雜。天線指標(biāo)定義-波束下傾(2)(2)手動(dòng)連續(xù)可調(diào)波束電下傾?;?14天線指標(biāo)定義-回波損耗和電壓駐波比回波損耗:指在天線的接頭處的反射功率與入射功率的比值?;夭〒p耗反映了天線的匹配特性。電壓駐波比與回波損耗都是描述匹配狀態(tài)的概念,只不過(guò)回波損耗是通過(guò)功率來(lái)描述,而電壓駐波比是通過(guò)電壓來(lái)描述。在移動(dòng)通信蜂窩系統(tǒng)的基站天線中,一般要求在指定的工作頻段、溫度范圍,濕度范圍內(nèi)VSWR最大值應(yīng)小于或等于1.5:1(多頻段天線的要求會(huì)低一些),即回波損耗小于等于-14dB。二者之間的數(shù)學(xué)關(guān)系為:天線指標(biāo)定義-回波損耗和電壓駐波比回波損耗:指在天線的接頭處115天線指標(biāo)定義-無(wú)源互調(diào)無(wú)源互調(diào):所謂無(wú)源互調(diào)特性是指接頭,饋線,天線,濾波器等無(wú)源部件工作在多個(gè)載頻的大功率信號(hào)條件下由于部件本身存在非線性而引起的互調(diào)效應(yīng)。當(dāng)只輸入一個(gè)頻率的大功率信號(hào)時(shí),由于這種非線性效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生高次諧波;當(dāng)輸入不同頻率的大功率信號(hào)時(shí),會(huì)產(chǎn)生混頻效應(yīng),導(dǎo)致其他頻點(diǎn)信號(hào)的產(chǎn)生,這些新產(chǎn)生的信號(hào)稱為互調(diào)產(chǎn)物?;フ{(diào)產(chǎn)物的存在會(huì)對(duì)通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾,特別是落在接收帶內(nèi)的互調(diào)產(chǎn)物將對(duì)系統(tǒng)的接收性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響天線指標(biāo)定義-無(wú)源互調(diào)無(wú)源互調(diào):所謂無(wú)源互調(diào)特性是指接頭,饋116WCDMA雙極化定向天線的規(guī)格表、ANDREW-UMWD-06515-0D雙極化定向天線的規(guī)格WCDMA雙極化定向天線的規(guī)格表、ANDREW-UMWD-0117WCDMA全向天線的規(guī)格表、KATHREIN741790全向天線的規(guī)格WCDMA全向天線的規(guī)格表、KATHREIN741790全118第二章天饋各部件的基本工作原理第一節(jié)天線的基本原理第二節(jié)塔放的基本原理第三節(jié)避雷器的基本原理第二章天饋各部件的基本工作原理第一節(jié)天線的基本原理119塔放的作用和原理圖由于塔放與天線距離很近,一般塔放與天線之間是通過(guò)一根1.5m~3m長(zhǎng)的1/2跳線連接。從天線上接收下來(lái)的微弱信號(hào),在有塔放時(shí)是先(塔放)放大后(饋線)衰減;在沒(méi)有塔放時(shí)是先(饋線)衰減后(NDDL)放大。所以使用塔放能有效提高系統(tǒng)的靈敏度,提高系統(tǒng)的上行覆蓋范圍。同時(shí)可有效降低手機(jī)的發(fā)射功率,減小系統(tǒng)內(nèi)的干擾噪聲,提高通話質(zhì)量。塔放的作用和原理圖由于塔放與天線距離很近,一般塔放與天線之間120塔放的工作原理NodeB的塔放共有兩個(gè)外部端口,一個(gè)是BTS端口,安裝時(shí)該端口必須與NodeB相連,另一個(gè)是ANT端口,安裝時(shí)該端口必須與天線相連;下行發(fā)射信號(hào)和供給LNA的DC同時(shí)由BTS端口輸入,其中,RF發(fā)射信號(hào)經(jīng)過(guò)發(fā)射通道濾波器由ANT端口輸出至天線,DC由BIASTEE的另一端口出來(lái)至LNA單元;從天線下來(lái)的接收信號(hào)由ANT端口輸入,經(jīng)過(guò)接收通道將接收信號(hào)放大,由BTS端口輸出至NDDL;當(dāng)塔放的LNA損壞時(shí),通過(guò)開(kāi)關(guān)的切換將LNA旁路,這樣來(lái)自天線的接收信號(hào)雖然沒(méi)有經(jīng)過(guò)放大,但仍然可以經(jīng)過(guò)旁路通道進(jìn)入到NDDL。當(dāng)塔放沒(méi)有上電時(shí),塔放的LNA自動(dòng)處于旁路狀態(tài)。塔放的工作原理NodeB的塔放共有兩個(gè)外部端口,一個(gè)是BTS121塔放為什么能夠提高接收靈敏度噪聲系數(shù)的級(jí)聯(lián)公式:假設(shè)饋線系統(tǒng)的損耗為5dB,無(wú)塔放時(shí),NDDL的噪聲系數(shù)為2dB(無(wú)塔放時(shí)NDDL的增益設(shè)為38dB),因此饋線系統(tǒng)和NDDL的極聯(lián)噪聲系數(shù)為7dB。同樣假設(shè)系統(tǒng)中有塔放,饋線系統(tǒng)的損耗為5dB,塔放增益為12dB,塔放噪聲系數(shù)為2dB,NDDL的噪聲系數(shù)為3dB(此時(shí)NDDL增益設(shè)為38-12+5=31dB),根據(jù)噪聲系數(shù)級(jí)聯(lián)公式,可以計(jì)算出塔放,饋線和NDDL的總噪聲系數(shù)為2.8dB。由此可見(jiàn),有塔放時(shí)的噪聲系數(shù)比無(wú)塔放時(shí)的噪聲系數(shù)優(yōu)4.2dB,靈敏度也提高了4.2dB。塔放為什么能夠提高接收靈敏度噪聲系數(shù)的級(jí)聯(lián)公式:122BIASTEE的結(jié)構(gòu)原理BIASTEE的主要作用是將射頻信號(hào)和DC直流信號(hào)合成到一起,或者將射頻信號(hào)和DC直流信號(hào)的合成信號(hào)分開(kāi)。BIASTEE原理圖如下,電感相當(dāng)于一個(gè)低通濾波器,DC信號(hào)可以通過(guò),射頻信號(hào)不能通過(guò);電容相當(dāng)于一個(gè)高通濾波器,射頻信號(hào)可以通過(guò),DC信號(hào)不能通過(guò)。BIASTEE的結(jié)構(gòu)原理BIASTEE的主要作用是將射頻123塔放的基本指標(biāo)序號(hào)規(guī)格名稱規(guī)格要求1發(fā)射插入損耗≤0.6dB(典型值:0.5dB)2接收增益12dB(典型值:12dB)3接收噪聲系數(shù)≤2.0dB(典型值:1.7dB)4旁路時(shí)接收通道插損≤2.5dB(典型值:1.5dB)塔放的基本指標(biāo)序號(hào)規(guī)格名稱規(guī)格要求1發(fā)射插入損耗≤0.6dB124第二章天饋各部件的基本工作原理第一節(jié)天線的基本原理第二節(jié)塔放的基本原理第三節(jié)避雷器的基本原理第二章天饋各部件的基本工作原理第一節(jié)天線的基本原理125避雷器的主要作用避雷器將從天線、經(jīng)過(guò)饋線室外單元的內(nèi)導(dǎo)體下來(lái)的雷電流通過(guò)放電二極管泄放到避雷器的外導(dǎo)體,再通過(guò)避雷器的接地線將雷電流泄放到大地,因而最后到達(dá)NodeB的雷電流將大大減小,從而保護(hù)NodeB免受雷擊電流沖擊。避雷器的主要作用避雷器將從天線、經(jīng)過(guò)饋線室外單元的內(nèi)導(dǎo)體下來(lái)126避雷器的基本指標(biāo)序號(hào)規(guī)格名稱規(guī)格要求1雷電流通量8KA2輸出雷電殘壓≤40V3插入損耗0.1dB避雷器的基本指標(biāo)序號(hào)規(guī)格名稱規(guī)格要求1雷電流通量8KA2輸出127思考題dBd與dBi的區(qū)別是什么,有什么關(guān)系?塔放的主要作用是什么?避雷器的主要作用是什么思考題dBd與dBi的區(qū)別是什么,有什么關(guān)系?128解答思考題1:天線增益的單位一般有兩種:dBi與dBd,其中dBi是以理想點(diǎn)源天線增益為參考的基準(zhǔn),而dBd是以半波振子天線增益為參考基準(zhǔn)。dBi=dBd+2.15dB思考題2:由于塔放是安裝在塔上,所以它與天線距離很近,從天線上接收下來(lái)的接收信號(hào)只經(jīng)過(guò)很小的衰減就進(jìn)入了塔放進(jìn)行放大。所以使用塔放能有效提高系統(tǒng)的靈敏度,提高系統(tǒng)的上行覆蓋范圍。同時(shí)可有效降低手機(jī)的發(fā)射功率,減小系統(tǒng)內(nèi)的干擾噪聲,提高通話質(zhì)量。思考題3:避雷器主要用來(lái)降低從天線、饋線等室外單元下來(lái)的雷電流,保護(hù)NodeB免受雷擊電流沖擊。解答思考題1:天線增益的單位一般有兩種:dBi與dBd,其中129本章小結(jié)介紹了天線的基本原理,指標(biāo)定義,定向天線和全向天線的規(guī)格要求;介紹了塔放的主要作用,基本原理和規(guī)格要求;介紹了避雷器的主要作用,基本原理和規(guī)格要求。本章小結(jié)介紹了天線的基本原理,指標(biāo)定義,定向天線和全向天線的130課程內(nèi)容

第一章天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理第二章天饋各部件的基本工作原理第三章天饋系統(tǒng)的設(shè)備安裝課程內(nèi)容 第一章天饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理131第三章天饋系統(tǒng)的安裝第一節(jié)天饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求第二節(jié)天饋部件的安裝第三節(jié)饋線的安裝第三章天饋系統(tǒng)的安裝第一節(jié)天饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求132天饋系統(tǒng)的安裝設(shè)計(jì)要求主撐桿的長(zhǎng)度應(yīng)大于天線長(zhǎng)度和發(fā)射方向屋頂遮擋物的長(zhǎng)度(以確保天線發(fā)射方向沒(méi)有障礙物遮擋);天線支架應(yīng)有避雷針組件,且天線要在避雷針的45°的保護(hù)之內(nèi)。天線之間的隔離度至少大于30dB(規(guī)范要求)。天饋系統(tǒng)的安裝設(shè)計(jì)要求主撐桿的長(zhǎng)度應(yīng)大于天線長(zhǎng)度和發(fā)射方向屋133第三章天饋系統(tǒng)的安裝第一節(jié)天饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求第二節(jié)天饋部件的安裝第三節(jié)安裝后的設(shè)備檢查第三章天饋系統(tǒng)的安裝第一節(jié)天饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求134樓頂天饋系統(tǒng)的安裝介紹標(biāo)號(hào)名稱標(biāo)號(hào)名稱1天線9扎帶2天線固定架10跳線3跳線11室內(nèi)走線架4室外走線架12主饋線5饋線固定夾13地線6室外接地排14接室外防雷地7過(guò)墻密封窗15塔放8避雷器樓頂天饋系統(tǒng)的安裝介紹標(biāo)號(hào)名稱標(biāo)號(hào)名稱1天線9扎帶2天線固定135定向天線安裝示意圖定向天線安裝示意圖136全向天線安裝示意圖全向天線安裝示意圖137塔放安裝示意圖塔放安裝示意圖138饋線的安裝標(biāo)號(hào)名稱1饋線2樓頂3饋線夾4室外走線架5室外接地排6接室外防雷地7饋窗饋線的安裝標(biāo)號(hào)名稱1饋線2樓頂3饋線夾4室外走線架5室外接地139饋窗的安裝饋窗的安裝140避雷器的安裝避雷器的安裝141天饋安裝注意事項(xiàng)塔放的“ANT端口”和“BTS端口”不能接反,ANT端口接天線方向,BTS端口接NodeB方向。否則塔放起不到放大上行信號(hào)的作用,從而靈敏度降低,同時(shí),NDDL模塊會(huì)產(chǎn)生TTA告警,但上行通道還是通的;避雷的“設(shè)備端”和“防雷端”不能接反,設(shè)備端接

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