任務(wù)7天線安裝調(diào)測

任務(wù)7

天線安裝調(diào)測任務(wù)目標任務(wù)情境任務(wù)向?qū)蝿?wù)資訊任務(wù)評價

任務(wù)目標

任務(wù)情境

?工作安排

(1)按圖紙組裝板狀的有向天線。

(2)測量天線駐波比。

(3)按要求將天線安裝在抱桿上。

(4)測量、調(diào)試天線的方向角、俯仰角。

(5)識別多種天線。

(6)?4人一組，由組長負責(zé)，分工合作。

?需用材料

板狀的有向天線及附屬設(shè)備、多種類型天線。

?工具儀表

扳手、螺絲刀、梯子、駐波比測量儀、羅盤、角度儀。

任務(wù)提醒：

(1)戴安全帽，穿工作服，穿防滑鞋，必要時戴手套。

(2)小心登高，梯上注意安全。

(3)愛護工具儀表。

?附：施工注意事項

(1)基站天線系統(tǒng)的安裝、維護要求有技術(shù)的合格人員來完成。

(2)在安裝前，需閱讀操作說明，按照裝配步驟，逐步進行。

(3)不能在電力線附近安裝天線，這可能危及生命安全。在安裝過程中，遠離電線。

(4)安裝天線不能使用金屬梯子。

(5)高空作業(yè)須系牢安全帶，戴安全帽。

(6)穿鞋底帶有微小橡膠凸起的鞋子，戴橡膠手套，穿夾克衫和長袖襯衫。

(7)嚴禁在潮濕、陰雨、刮大風(fēng)、打雷閃電的情況下進行安裝測試工作。

(8)在安裝過程中，確保基站發(fā)射機斷開。采取預(yù)防參數(shù)，確保在設(shè)備安裝過程中發(fā)射機不啟動。

(9)在安裝每個部件時，嚴格遵守相應(yīng)的注意事項。

(10)基站天線系統(tǒng)每年需由合格人員檢查一次，以檢查安裝、維護、設(shè)備狀態(tài)是否良好。

任務(wù)向?qū)?/p>

一、天線組裝

天線組裝的步驟如圖7-1所示。具體步驟為：①組裝支架；②安裝上支架到天線；③安裝下支架到天線。圖7-1天線組裝步驟天線組裝的關(guān)鍵工藝如下：

①現(xiàn)場組裝天線時，應(yīng)嚴格參照供應(yīng)商提供的附件裝配圖紙，將各附件安裝到相應(yīng)位置；

②天線與天線支架的連接可靠牢固。二、安裝天線至抱桿并調(diào)整方位角

安裝天線至抱桿，調(diào)整方位角的步驟如下：

①安裝天線至抱桿。天線應(yīng)在避雷針保護區(qū)域內(nèi)(避雷針保護區(qū)域是避雷針頂點下傾45°范圍內(nèi))。安裝天線至抱桿時，暫不要把上、下支架的螺絲擰緊，以便于調(diào)整天線方位角度。但也不能過松，要保證天線不會向下滑落，如圖7-2(a)所示。圖7-2安裝天線至抱桿并調(diào)整方位角②制作跳線避水彎。制作避水彎時，跳線彎曲半徑要大于跳線直徑的20倍，跳線要在抱桿上進行多處綁扎固定。跳線避水彎如圖7-2(b)所示。

③調(diào)整方位角。應(yīng)配合指南針，左右扭動天線，直至方位角滿足要求。天線方位角調(diào)整好后，擰緊上、下支架的螺絲。調(diào)整方位角示意圖如圖7-2(c)所示。三、調(diào)整下傾角

調(diào)整下傾角的步驟如下：

(1)用天線上支架的刻度盤調(diào)整下傾角時，前后扭動天線，直至對準刻度盤上的相應(yīng)刻度，如圖7-3所示。

(2)將傾角儀的傾角調(diào)到工程設(shè)計要求的角度，貼在天線背面，前后扭動天線，直至傾角儀的水珠水平居中，如圖7-4所示。

(3)如安裝的是電調(diào)天線，則應(yīng)旋轉(zhuǎn)天線齒輪，如圖7-5所示。圖7-3調(diào)整下傾角1圖7-4調(diào)整下傾角2圖7-5天線齒輪四、安裝室外GPS天線

安裝室外GPS天線的步驟如圖7-6所示。圖7-6安裝室外GPS天線安裝室外GPS天線的關(guān)鍵工藝如下：

(1)?GPS天線應(yīng)在避雷針保護區(qū)域內(nèi)(避雷針頂點下傾45°范圍內(nèi))；

(2)安裝時應(yīng)使金屬底座保持水平，可用墊片予以修正；

(3)?GPS天線支架安裝穩(wěn)固，天線垂直張角90°范圍內(nèi)無遮擋。

安裝效果如圖7-7所示。圖7-7室外GPS天線的安裝效果五、天線示例

各種天線示例如圖7-8所示。圖7-8各種天線示例

任務(wù)資訊

一、分集接收技術(shù)

1．分集接收

分集接收技術(shù)是克服衰落，大幅度地改進無線通信性能的技術(shù)。分集接收是指接收端接收多個衰落特性互相獨立(攜帶同一信息)的信號，按一定規(guī)則合并起來，以降低信號電平起伏的辦法。

2．分集方式

微分集又可分為下列六種。

(1)空間分集。

(2)頻率分集。

(3)極化分集。

(4)場分量分集。

(5)角度分集。

(6)時間分集。

3．合并方式

常用的合并方式有以下三種。

(1)選擇式合并。

(2)最大比值合并。

(3)等增益合并。二、天線的基本知識

1．天線的原理

天線是能量置換設(shè)備，是無源器件，用來輻射或接收無線電波，輻射時將高頻電流轉(zhuǎn)換為電磁波，將電能轉(zhuǎn)換為電磁能；接收時將電磁波轉(zhuǎn)換為高頻電流，將電磁能轉(zhuǎn)換為電能。

基本電磁理論：變化的電場產(chǎn)生變化的磁場；變化的磁場產(chǎn)生變化的電場。圖7-9天線輻射原理圖

2．天線性能的主要參數(shù)

1)天線的輸入阻抗

(1)駐波比。

駐波比的計算公式為

(2)回波損耗。它是反射系數(shù)絕對值的倒數(shù)，以分貝值表示。31§2.1.1無線電波概念：無線電波是一種能量的傳輸形式電場和磁場在空間交替變換，向前行進傳播過程中，電場和磁場在空間是相互垂直的，同時這兩者又都垂直于傳播方向32無線電波的傳播速度傳播速度和傳播媒質(zhì)有關(guān)

真空中的傳播速度等于光速

Ｃ＝3×108m／s

空氣中的傳播速度略小于光速

通常認為它等于光速

無線電波的波長、頻率和傳播速度的關(guān)系：

λ＝Ｖ/ｆＶ為速度(m/s)；ｆ為頻率(Hz)；λ為波長(m)不同介質(zhì)中傳播速度不同、波長不同常用的聚四氟乙烯型絕緣同軸射頻電纜：

Ｖε≈Ｃ/1.44，λε≈λ/1.4434方位角：天線的朝向，一般在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時確定。

如圖三扇區(qū)定向天線，第一扇區(qū)天線主瓣指向60°，第二扇區(qū)方位角為180°，第三扇區(qū)方位角300°(正北為零)

7.天線的工程參數(shù)35俯仰角：天線向下傾斜的角度。

為了改善覆蓋區(qū)域信號質(zhì)量，減少對其他小區(qū)的干擾，在天線安裝時做向下的傾斜。機械下傾角天線天線支架36掛高：天線中心點到地面的垂直高度。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時考慮天線高度，一般指基站天線的有效高度，即天線海拔高度與3~5km內(nèi)地面平均海拔高度之差。但在維護中掛高一般指天線中心點到地面的垂直高度。

3710.天線下傾目的：改善區(qū)域內(nèi)覆蓋性能、改善系統(tǒng)的抗干擾性能

方法：改變天線的垂直方向圖主瓣的指向，使垂直方向圖的主瓣信號指向覆蓋小區(qū)，而垂直方向圖的零點或副瓣對準受其干擾的同頻小區(qū)

改善服務(wù)小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)的信號強度，提高了服務(wù)小區(qū)內(nèi)的C/I值減少對遠處同頻小區(qū)的干擾，提高系統(tǒng)的頻率復(fù)用能力，增加了系統(tǒng)容量改善基站附近的室內(nèi)覆蓋性能。

38實現(xiàn)：機械下傾：機械裝置調(diào)節(jié)天線向下傾斜所需的角度

電下傾：調(diào)節(jié)天線各振子單元的相位，使天線垂直方向圖主瓣下傾一定的角度，而天線本身仍保持和地面成垂直放置的位置

39注意用天線下傾降低同頻干擾時，天線下傾角須根據(jù)天線的三維方向圖具體計算后認真選擇。且改善抗同頻干擾能力的大小并非與下傾角成正比既要盡量減小對同頻小區(qū)的干擾，又要保證滿足服務(wù)區(qū)的覆蓋范圍，要認真考慮實際地形、地物的影響，以免出現(xiàn)不必要的盲區(qū)。當下傾角較大時，還須考慮天線前后比和旁瓣的影響，以免后瓣對背后小區(qū)的干擾或天線旁瓣對相鄰扇區(qū)的干擾。還要進行場強測試和同頻干擾測試，以確認對C/I值的改善程度40振子輻射的方向性單一對稱振子具有“面包圈”形的方向圖8.天線的輻射特性的改變41對稱振子組陣可把信號集中到所需方向

方向圖為“扁平的面包圈”例：設(shè)一個對稱振子天線在接收機中有1mW功率。4個對稱振子構(gòu)成天線陣的接收機就有4mW功率，天線增益為10log(4mW/1mW)=6dBd42利用反射板可將全向陣改成扇形天線例：“全向陣”天線接收機中為4mW功率，則“扇形覆蓋天線”接收機中將有8mW功率。

反射板把功率聚焦到一個方向提高了增益。

扇形天線增益為10log(8mW/1mW)=9dBd44§2.1.2無線電波的極化概念：無線電波在空間傳播時，其電場方向是按一定的規(guī)律而變化

電波的極化方向：無線電波的電場方向極化波必須用對應(yīng)的極化特性的天線接收

否則在接收過程中會產(chǎn)生極化損失

45極化的類型線極化：電場強度頂點的軌跡為一直線水平極化（電場方向平行于地面）

垂直極化（電場方向垂直于地面）+45°傾斜極化、-45°傾斜極化橢圓極化：電場強度頂點的軌跡為橢圓圓極化：電場強度頂點的軌跡為圓左旋圓極化（反時針方向旋轉(zhuǎn)）

右旋圓極化（順時針方向旋轉(zhuǎn)）

2)天線的極化方式

天線的極化，就是指天線輻射時形成的電場強度方向。當電場強度方向垂直于地面時，此電波就稱為垂直極化波；當電場強度方向平行于地面時，此電波就稱為水平極化波。在移動通信系統(tǒng)中，一般均采用垂直極化的傳播方式。圖7-10天線的極化方式

3)天線的增益

天線增益是用來衡量天線朝一個特定方向收發(fā)信號的能力，它是選擇基站天線最重要的參數(shù)之一。一般來說，增益的提高主要依靠減小垂直面向輻射的波瓣寬度，而在水平面上保持全向的輻射性能。

4)天線的波瓣寬度

波瓣寬度是定向天線常用的一個很重要的參數(shù)，它是指天線的輻射圖中低于峰值3?dB處所成夾角的寬度(天線的輻射圖是度量天線各個方向收發(fā)信號能力的一個指標，通常以圖形方式表示為功率強度與夾角的關(guān)系)。圖7-11天線波瓣寬度

5)前后比(Front-BackRatio)

前后比表明天線對后瓣抑制的好壞。選用前后比低的天線，天線的后瓣有可能產(chǎn)生越區(qū)覆蓋，導(dǎo)致切換關(guān)系混亂，產(chǎn)生掉話。一般在25?dB～30?dB之間。天線前后比如圖7-12所示。圖7-12天線前后比3．天線的分類與選擇

(1)全向天線。

(2)定向天線。

(3)機械天線。

(4)電調(diào)天線。

(5)雙極化天線。

特殊天線

智能天線

55（1）全向天線方向圖在水平方向圖上360°均勻輻射(無方向性)，基本為圓形垂直方向圖上有一定寬度的波束，輻射能量是集中的，可獲得天線增益一般應(yīng)用于郊縣大區(qū)制的站型，覆蓋范圍大。全向天線一般由半波振子排列成的直線陣構(gòu)成，并把按設(shè)計要求的功率和相位饋送到各個半波振子，以提高輻射方向上的功率。增益與振子單元數(shù)相關(guān)，受限于物理尺寸。

56（2）定向天線方向圖水平方向圖上有一定角度范圍輻射(有方向性)；垂直方向圖上有一定寬度的波束。常用于扇形小區(qū)，輻射功率或多或少集中在一個方向。定向天線一般應(yīng)用于城區(qū)小區(qū)制的站型，覆蓋范圍小，用戶密度大，頻率利用率高定向天線一般由直線天線陣加上反射板所構(gòu)成，或直接采用方向天線，如八木天線57天線的選擇根據(jù)組網(wǎng)要求建立不同類型的基站，而不同類型的基站需選擇不同類型的天線例：全向站采用全向天線；定向站采用定向天線。在市區(qū)選擇水平波束寬度65°的天線；在郊區(qū)可選擇水平波束寬度為65°、90°或

120°的天線；在鄉(xiāng)村宜選擇大范圍覆蓋的全向天線。58（3）特殊天線用于特殊場合信號覆蓋的天線，如室內(nèi)、隧道等輻射方向圖根據(jù)用途來選擇天線類型使其適應(yīng)場合要求，常用的有天線分布系統(tǒng)等。天線分布系統(tǒng)通過大量低功率天線分散安裝在建筑物內(nèi)，全面解決室內(nèi)的覆蓋問題，且可以完全覆蓋泄漏同軸電纜泄漏同軸電纜外層的的窄縫允許所傳送的信號能量沿整個電纜長度不斷泄漏輻射，接收信號能從窄縫進入電纜傳送到基站。泄漏同軸電纜適用于任何開放的或是封閉形式的、需要局部覆蓋的區(qū)域用泄漏同軸電纜時沒有增益，為了延伸覆蓋范圍可以使用雙向放大器59（4）多天線系統(tǒng)許多單獨天線形成的合成輻射方向圖用一個小區(qū)覆蓋大范圍，使用較少的信道數(shù)：在塔上相反方向安裝兩個方向性天線，通過功率分配器饋電不能使用全向天線，或當所需增益比一個全向天線系統(tǒng)所能提供的要大時：用多天線系統(tǒng)來形成全向方向圖，如建筑物四周典型增益值是所用單獨天線增益減去由于功率分配器帶來的3dB損耗60（5）智能天線利用數(shù)字信號處理技術(shù)，產(chǎn)生空間定向波束，使主波束對準用戶信號到達方向，旁瓣或零點對準干擾信號到達方向，充分高效利用移動用戶信號并刪除或抑制干擾。作用：有效降低同頻干擾、多址干擾，在保證服務(wù)質(zhì)量的前提下增加系統(tǒng)容量

但不具有抗多徑衰落的能力類型多波束智能天線----GSM中應(yīng)用自適應(yīng)智能天線----3G中應(yīng)用61智能天線工作示意圖全向天線定向天線圖7-13雙極化天線結(jié)構(gòu)圖三、天饋系統(tǒng)的安裝

1．檢測天饋設(shè)備

為保證天饋系統(tǒng)安裝質(zhì)量，在天饋系統(tǒng)安裝前需對天饋設(shè)備進行檢測。

2．組裝天饋設(shè)備

為減少塔上工作量，在安裝天線前需對其進行組裝。組裝方法和步驟請參照天線包裝內(nèi)的說明書進行，并在安裝完后保存好說明書，以備下次使用。

天線有多種類型，安裝方法也不盡相同。實際操作過程中應(yīng)根據(jù)具體情況進行相應(yīng)安裝。

3．吊裝天線

在塔頂安裝一個定滑輪，將一或兩根吊繩穿過定滑輪，再用繩子在天線兩端打結(jié)，塔上及塔下人員一起配合把天線吊到固定天線的(支架)位置。吊裝時，塔上人員向上拉繩，塔下人員牽扯繩子，控制天線的上升方向，以免天線與塔身或建筑物磕碰而損壞。圖7-14天線吊裝示意圖

4．鐵塔平臺安裝全向天線

全向天線有多種結(jié)構(gòu)類型，這里以其中的一種作為安裝示例。全向天線在鐵塔平臺的安裝示意圖如圖7-15所示。圖7-15全向天線在鐵塔平臺安裝示意圖

(1)天線安裝要求。全向天線在鐵塔上安裝時，應(yīng)保證天線在鐵塔避雷針保護范圍內(nèi)，天線離鐵塔主體至少1.5?m；天線軸線應(yīng)和水平面垂直，誤差應(yīng)小于?±1°；天線增益要求為10?dBi，隔離度為30?dB。

(2)天線支架安裝要求。

①天線支架安裝平面應(yīng)與水平面垂直；

②應(yīng)單獨安裝鐵塔避雷針桅桿，高度滿足所有天線避雷保護要求，天線支架伸出鐵塔平臺時，應(yīng)確保天線在避雷針頂點下傾45°角保護區(qū)域內(nèi)。

③對強雷區(qū)(即年雷暴日超過20天的地方)應(yīng)確保天線在避雷針頂點下傾30°角保護區(qū)域內(nèi)；

④天線支架的安裝方向應(yīng)確保不影響定向天線的收發(fā)性能和方向調(diào)整；

⑤如有必要，對天線支架做一些吊掛措施，避免日久天線支架變形；⑥轉(zhuǎn)動桿需用加強桿來加固，伸縮桿和轉(zhuǎn)動桿的長度可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行截斷，截斷的斷口要焊蓋板以防漏水；

⑦所有焊接部位要牢固，無虛焊、漏焊等缺陷，支架最好采用鍍鋅鋼材，支架表面應(yīng)噴涂防銹銀粉漆。

5．鐵塔平臺安裝定向天線

天線在鐵塔避雷針保護范圍內(nèi)，在天線的向前方向

應(yīng)無鐵塔結(jié)構(gòu)的影響，天線伸出鐵塔平臺距離應(yīng)不小于1?m。圖7-16定向天線在鐵塔側(cè)的安裝效果圖

6．屋頂天線安裝

定向天線在屋頂?shù)陌惭b效果圖如圖7-17所示。圖7-17定向天線在屋頂?shù)陌惭b效果圖支架安裝的要求如下：

①加強桿連接件的安裝位置應(yīng)不影響天線方向和傾角的調(diào)整；

②天線支架一定要和水平面垂直；

③定向天線安裝在屋頂時，要求支架必須安裝有避雷針，支架和建筑物避雷網(wǎng)也應(yīng)連通；

④全向天線安裝在屋頂時，支架上一般不安裝避雷針，而另外單獨安裝一根支架用以安裝避雷針，并要求全向天線與避雷針之間的水平間距不小于2.5?m；

⑤若全向天線的支架上安裝了避雷針，則要求天線安裝時伸出支架1?m～1.5?m；

⑥天線支架，所有焊接部位表面需噴涂防銹漆，焊接要牢固，無虛焊和漏焊等缺陷。天線安裝時要注意以下事項：

①調(diào)整天線方位角：用指南針確定天線方位角，通常正北方向?qū)?yīng)第一扇區(qū)，正北順時針轉(zhuǎn)120°對應(yīng)第二扇區(qū)，再轉(zhuǎn)120°對應(yīng)第三扇區(qū)，調(diào)整時，輕輕扭動天線調(diào)整方位角，通常要求方位角誤差小于等于5°；

②用角度儀確定天線俯仰角輕輕扳動天線，調(diào)節(jié)俯仰角誤差小于等于0.5°；

③天線跳線必須制作避水彎；

④跳線布放時彎曲要自然，彎曲半徑通常要求大于20倍跳線直徑；線扣綁扎要按一個方向進行，剪斷線扣尾時要有5?mm～10?mm的余量。天饋系統(tǒng)知識問答

天線工作原理及作用是什么?

答：天線作為無線通信不可缺少的一部分，其基本功能是輻射和接收無線電波。發(fā)射時，把高頻電流轉(zhuǎn)換為電磁波；接收時，把電磁波轉(zhuǎn)換為高頻電流。

天線有多少種類

答：天線品種繁多，主要有下列幾種分類方式：

按用途可分為基地臺天線（basestationantenna）和移動臺天線（mobileportableantennas）

按工作頻段可劃分為超長波、長波、中波、短波、超短波和微波；

按其方向可劃分為全向和定向天線；

什么是天線的增益

答：增益是天線的主要指標之一，它是方向系數(shù)與效率的乘積，是天線輻射或接收電波大小的表現(xiàn)。增益大小的選擇取決于系統(tǒng)設(shè)計對電波覆蓋區(qū)域的要求，簡單地說，在同等條件下，增益越高，電波傳播的距離越遠，一般基地臺天線采用高增益天線，移動臺天線采用低增益天線。

什么是電壓駐波比?

答：天線輸入阻抗和饋線的特性阻抗不一致時，產(chǎn)生的反射波和入射波在饋線上疊加形成的磁波，其相鄰電壓的最大值和最小值之比是電壓駐波比，它是檢驗饋線傳輸效率的依據(jù)，電壓駐波比小于1.5，在工作頻點的電壓駐波比小于1.2，電壓駐波比過大，將縮短通信距離，而且反射功率將返回發(fā)射機功放部分，容易燒壞功放管，影響通信系統(tǒng)正常工作。

電壓駐波比1.01.11.21.52.03.0

反射功率%00.20.84.011.125.0

傳輸功率%10099.899.29688.975.0

如何理解天線的工作頻帶寬度?

答：天線的電參數(shù)一般都于工作頻率有關(guān)，保證電參數(shù)指標容許的頻率變化范圍，即是天線的工作頻帶寬度。一般全向天線的工作帶寬能達到工作頻率范圍的3-5%，定向天線的工作帶寬能達到工作頻率的5-10%。如何選取電纜及電纜長度?

答：移動通信系統(tǒng)常使用特性阻抗為50歐的同軸電纜作為饋線。為了有效地把電波傳輸?shù)教炀€接口，應(yīng)盡量減小饋線的傳輸損耗。傳輸損耗取決于電纜的直徑和長度，同一頻率下電纜直徑越大，損耗越小，電纜越長損耗越大，原則上，要求電纜的傳輸損耗不宜超過3分貝。下表列出常用電纜的衰減值（db/m），用戶可根據(jù)自已情況，合理選擇電纜型號及長度。

頻率型號150MHz400MHz900MHz

SYV-50-70.1210.2030.295

CTC-50-70.0600.1000.165

CTC-50-90.0500.0850.135

CTC-50-120.0400.0600.105

進口10D-FB0.0400.0700.110什么是天線的方向性?

答：天線對空間不同方向具有不同的輻射或接收能力，這就是天線的方向性。衡量天線方向性通常使用方向圖，在水平面上，輻射與接收無最大方向的天線稱為全向天線，有一個或多個最大方向的天線稱為定向天線。全向天線由于其無