江蘇電信天線技術(shù)交流

江蘇電信天線技術(shù)交流

京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司2013年10月一、天線設(shè)計原理及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對應(yīng)的指標關(guān)系二、LTE天線指標達成情況說明及分析內(nèi)容綱要三、LTE天線產(chǎn)品及選用簡介四、八天線的設(shè)計原理及應(yīng)用情況一、天線設(shè)計原理及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對應(yīng)的指標關(guān)系原理概述天線的定義能夠有效地向空間某特定方向輻射電磁波或能夠有效地接收空間某特定方向來的電磁波的裝置。天線的功能能量轉(zhuǎn)換－導(dǎo)行波和自由空間波的轉(zhuǎn)換；定向輻射（接收）－具有一定的方向性。一、天線設(shè)計原理及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對應(yīng)的指標關(guān)系天線輻射原理天線輻射原理示意圖一、天線設(shè)計原理及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對應(yīng)的指標關(guān)系半波振子根據(jù)C（光速）=f（頻率）×λ（波長）得出波長與頻率成反比頻率越低，波長越長，天線越大1/4波長1/4波長1/2波長半波振子波長1/2波長一、天線設(shè)計原理及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對應(yīng)的指標關(guān)系小于半波長半波長大于半波長半波振子一、天線設(shè)計原理及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對應(yīng)的指標關(guān)系半波振子一、天線設(shè)計原理及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對應(yīng)的指標關(guān)系雙頻天線設(shè)計原理整體方案：采用高低頻同軸嵌套設(shè)計，比較傳統(tǒng)的肩并肩方案，具有小型化優(yōu)勢；低頻陣列：低頻輻射單元采用水平面兩個半波振子并饋組陣技術(shù)，可實現(xiàn)水平面波束自由調(diào)諧（獨創(chuàng)技術(shù)）；低頻輻射單元采用環(huán)形結(jié)構(gòu)最大限度實現(xiàn)了正投影面最小化，從而減少對高頻指標的影響。高頻陣列：高頻輻射單元采用寬頻、小型化技術(shù)，可容易嵌套至低頻單元之內(nèi)。一、天線設(shè)計原理及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對應(yīng)的指標關(guān)系天線組成輻射單元功率分配網(wǎng)絡(luò)反射板封裝防護（天線罩）饋電網(wǎng)絡(luò)振子反射板天線罩一、天線設(shè)計原理及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對應(yīng)的指標關(guān)系天線指標與各部件的關(guān)系天線指標影響該指標涉及到的關(guān)鍵部件天線設(shè)計影響該指標的理論分析可靠性能（防水、防振動、高低溫、抗鹽霧等性能）所有關(guān)鍵部件和各部件的材質(zhì)工藝選擇，及相互之間的結(jié)構(gòu)匹配及連接情況。天線可靠性能由各部件本身的材質(zhì)工藝結(jié)構(gòu)，及相互之間的結(jié)構(gòu)匹配及連接情況等決定電路參數(shù)互調(diào)輻射單元、反射板、饋電網(wǎng)絡(luò)天線各金屬部件（輻射單元、反射板、饋電網(wǎng)絡(luò)）連接是否牢靠、表面處理是否得當、材質(zhì)選擇是否合適，均影響互調(diào)指標。駐波比輻射單元、饋電網(wǎng)絡(luò)輻射單元與饋電網(wǎng)絡(luò)的匹配度決定了天線駐波比隔離度輻射單元、反射板單個輻射單元的隔離度是天線整機隔離度的基礎(chǔ)；同時，反射板等邊界也影響隔離度指標。一、天線設(shè)計原理及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對應(yīng)的指標關(guān)系天線指標影響該指標涉及到的關(guān)鍵部件天線設(shè)計影響該指標的理論分析輻射參數(shù)3dB波瓣寬度反射板，輻射單元及其排布目前，常規(guī)基站天線水平方向一般只有一列輻射單元，垂直方向有多個，這時其水平面波束寬度主要由發(fā)射板的設(shè)計決定；垂直波束寬度與垂直方向輻射單元個數(shù)及排列相關(guān)，可用以下公式計算：

其中，為天線波長，n為輻射單元個數(shù)，d為各輻射單元間距離。增益反射板，輻射單元、饋電網(wǎng)絡(luò)反射板和輻射單元影響3dB波瓣寬度從而影響增益；饋電網(wǎng)絡(luò)是信號傳輸?shù)耐ǖ?，其損耗的大小、幅度和相位分配的準確性直接與增益指標相關(guān)。前后比反射板，輻射單元前后比與反射板，輻射單元的設(shè)計有關(guān)上副瓣抑制饋電網(wǎng)絡(luò)由饋電網(wǎng)絡(luò)決定，通過饋電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化各輻射單元的相位及幅度，實現(xiàn)旁瓣抑制的調(diào)整。交叉極化比輻射單元及反射板主要由輻射單元及反射板設(shè)計決定一、天線設(shè)計原理及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對應(yīng)的指標關(guān)系二、LTE天線指標達成情況說明及分析內(nèi)容綱要三、LTE天線產(chǎn)品及選用簡介四、八天線的設(shè)計原理及應(yīng)用情況CDMA800電調(diào)天線CDMA800+LTE(2.1G)雙頻電調(diào)天線二、LTE天線指標達成情況說明及分析天線對比二、LTE天線指標達成情況說明及分析指標實現(xiàn)說明相比單頻天線，雙頻天線結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，振子間的影響更大，指標更難實現(xiàn)；另外，天線是信號的發(fā)射及接收器，其輻射及接收的性能需通過在空間獲取其在各個方向的信號電平而得到，性能的測試受外界環(huán)境的影響較大，再精良的測試場地都會有誤差。對此，各類天線技術(shù)規(guī)范對于天線會在指標上會考慮一定的容差，尤其是超寬頻的多頻天線。二、LTE天線指標達成情況說明及分析指標實現(xiàn)說明新天線行業(yè)標準對于指標允差的要求示例：二、LTE天線指標達成情況說明及分析指標實現(xiàn)說明中國電信LTE天線技術(shù)規(guī)范對于指標允差的要求示例：技術(shù)指標判定說明三階互調(diào)(dBm)測量時輸送到天線的兩個不同頻率信號的功率各為20W（43dBm）。由于測試場測量誤差，無源三階互調(diào)的最大值不能超過該項指標7dB的要求。水平面半功率波束寬度

(°)在指定頻段內(nèi)要求每個端口所有測試頻點的測量值應(yīng)滿足最差值不能超出指標范圍3°的要求。否則，應(yīng)判定不滿足。前后比(dB)范圍為180°±30°，雙極化天線取同極化與交叉極化前后比中較差者；在指定頻段內(nèi)要求每個端口所有測試頻點上的最差值不能低于指標2.0dB。否則，應(yīng)判定不滿足。交叉極化比（±60°以內(nèi)）(dB)在工作頻段帶內(nèi)每個端口所有頻點測量值的最小值應(yīng)不小于該項指標要求3dB。上旁瓣抑制(dB)在全下傾角度范圍內(nèi)測試，在工作頻段帶內(nèi)每個端口所有測試頻點的最小值應(yīng)不小于該項指標要求3dB。電下傾角精度(°)表中的電下傾角范圍為典型值。在工作頻段帶內(nèi)點下傾角的最差值不能超過該項指標1.5°的要求。否則，應(yīng)判定不滿足。超寬頻天線（非電調(diào)和電調(diào)）電性能指標判定標準二、LTE天線指標達成情況說明及分析指標實現(xiàn)說明中國電信LTE天線技術(shù)規(guī)范對于指標允差的要求示例：常規(guī)天線（包含單頻、雙單頻非電調(diào)和電調(diào)天線）電性能指標判定標準二、LTE天線指標達成情況說明及分析指標對比說明（以65度15/18dBi雙頻電調(diào)天線為例）指標項目本次測試指標要求中國電信LTE天線技術(shù)規(guī)范實際測試指標（最差值）京信出廠測試指標（最差值）增益(dBi)低頻：15±1高頻：17±1低頻：≥13高頻：≥15.5低頻：13.6高頻：16.4低頻：13.8高頻：16.7水平面波束寬度（°）65±565±6低頻：71.8高頻：57低頻：70.05高頻：59.71垂直面波束寬度（°）低頻：15±2高頻：7±2低頻：≥12高頻：≥5低頻：≥14.3高頻：≥5.8低頻：≥13.97高頻：≥5.46前后比(dB)≥25≥25低頻：24高頻：29.3低頻：25.16高頻：28.33第一旁瓣抑制(dB)≥15≥15，最大下傾時允許下降1dB低頻：18.4(最大下傾）高頻：12.8(最大下傾）低頻：17.89高頻：16.39交叉極化比(dB)±60°：≥10±60°：≥10最大下傾時允許下降2dB低頻：9.1(最大下傾）高頻：8.6(最大下傾）低頻：9.86高頻：11.08三階互調(diào)(dBm)≤-107≤-107－107.3按要求出廠隔離度(dB)低頻：28高頻：303030.6按要求出廠駐波比≤1.5≤1.51.35按要求出廠二、LTE天線指標達成情況說明及分析小結(jié)從測試結(jié)果看，本次雙頻天線主要在水平面波束寬度、前后比和第一上旁瓣指標略有超差，測試結(jié)果略差于我司產(chǎn)品出廠測試結(jié)果。對此，改進措施如下：1）繼續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品，提高指標余量，避免因批量生產(chǎn)一致性偏差、不同場地測試誤差等導(dǎo)致不合格；2）進一步加強產(chǎn)品生產(chǎn)過程管控，保證產(chǎn)品一致性；3）提高天線方向圖出廠測試比例，減少不良品出現(xiàn)的概率。后附我司質(zhì)量保障條件暗室尺寸：40×20×20米3，反射電平：優(yōu)于-46dB暗室尺寸:12×10×10米3探頭數(shù)量:128個京信天線質(zhì)量保證：業(yè)內(nèi)最先進的測試場地、測試設(shè)備與仿真平臺是全球業(yè)界最大體積、最高精度的遠場測量微波暗室是唯一國內(nèi)三大運營商均認可的招投標測試場地，10年、11年測試8批1633副互調(diào)測試儀(36套)8端口矢網(wǎng)(3套)仿真設(shè)計平臺二、LTE天線指標達成情況說明及分析正弦振動實驗設(shè)備高低溫實驗箱跌落實驗臺汽車模擬運輸實驗臺淋水實驗設(shè)備大功率實驗設(shè)備鹽霧實驗箱京信天線質(zhì)量保證：業(yè)內(nèi)最完善的環(huán)境及可靠性檢測設(shè)備二、LTE天線指標達成情況說明及分析京信天線質(zhì)量保證：主持或參與國家與行業(yè)標準36項，引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)進步。緊跟移動通信技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的需求，不斷地提出創(chuàng)新的解決方案。從早期的基礎(chǔ)性的單頻段天線和電調(diào)天線技術(shù)，到多通道雙極化的TD智能天線技術(shù)、超寬帶技術(shù)、多頻共用小型化天線技術(shù)等等，努力為用戶提供全面的天饋解決方案。其中包括了相關(guān)的天饋專利300余項，后續(xù)我們有能力有信心繼續(xù)為用戶提供創(chuàng)新的產(chǎn)品和技術(shù)。二、LTE天線指標達成情況說明及分析京信天線質(zhì)量保證：嚴格完善生產(chǎn)質(zhì)量控制流程及方法IPQA巡檢FQA包裝全檢QC全檢FQA性能抽檢質(zhì)量控制計劃來料檢驗過程檢驗最終檢驗*

各項檢驗工作依據(jù)受控的檢驗標準、檢驗指標、圖紙、技術(shù)規(guī)格書等進行檢驗。入倉質(zhì)量控制計劃來料檢驗成品例行抽檢物料前移質(zhì)量監(jiān)控二、LTE天線指標達成情況說明及分析批量時，物料、裝配等難以避免存在離散性，天線廠家要克服這些離散性對指標的影響，需提高生產(chǎn)輸入的指標冗余度，確保批量生產(chǎn)高的指標一次達通率，避免調(diào)試、維修帶來的質(zhì)量下降。設(shè)計樣機驗收指標>中試或小批量控制指標>批量控制指標>客戶要求指標指標名稱樣機驗收指標中試或小批量控制指標批量控制指標客戶要求指標駐波比1.31.351.41.5隔離度32313028三階交調(diào)-115dBm-110dBm直通率98%，合格率100%-110dBm直通率95%，合格率100%-107dBm以非電調(diào)天線為例：研發(fā)及生產(chǎn)過程質(zhì)量保障：為下一道工序預(yù)留指標和質(zhì)量余量二、LTE天線指標達成情況說明及分析

如需保證產(chǎn)品可靠性和耐久性，則需配備必要的專業(yè)設(shè)備對來料的材質(zhì)、工藝、鍍層等進行深度檢驗。優(yōu)質(zhì)的物料－科學的來料檢驗方法

鍍層厚度測試紫外線老化測試儀鹽霧腐蝕試驗箱插拔力測試儀RoHS測試紙箱破裂強度測試

邊壓強度測試二、LTE天線指標達成情況說明及分析一、天線設(shè)計原理及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對應(yīng)的指標關(guān)系二、LTE天線指標達成情況說明及分析內(nèi)容綱要三、LTE天線產(chǎn)品及選用簡介四、八天線的設(shè)計原理及應(yīng)用情況三、LTE天線產(chǎn)品及選用簡介LTE天線選用需要考慮的因素：建站難度天面資源緊缺，約30％的站點無法新增天線天面資源天線增加，將進一步促發(fā)群眾對信號輻射的恐慌電磁輻射部分抱桿如繼續(xù)新增天線，受力增大后將存在安全性隱患抱桿強度★采用具備小型化特性的多系統(tǒng)共天饋以及一體化的隱蔽方案是解決建站難最直接有效的方式。新增天線受力加大有輻射LTE天線選用需要考慮的因素：天面運營成本租金：大部分城市按樓面計算租金，費用約2~3萬元/年。個別地區(qū)在新增天線時還需再支付租金，每副天線約3000～5000元/年。安裝費用：500～1200元/副，且逐年上升?！?/p>

采用具備小型化特性的多系統(tǒng)共天饋方案可節(jié)省運營成本三、LTE天線產(chǎn)品及選用簡介LTE天線選用需要考慮的因素：吞吐量與天饋復(fù)雜度的矛盾★增加天線陣列數(shù)，可有效提升用戶吞吐量；但也帶來天線體積增大、天饋系統(tǒng)及設(shè)備復(fù)雜度提升等問題。需要根據(jù)場景合理選取。摘自“某主設(shè)備商關(guān)于多天線提升用戶吞吐量的仿真分析”三、LTE天線產(chǎn)品及選用簡介具體產(chǎn)品簡介：LTE（1.8&2.1G）單頻天線三、LTE天線產(chǎn)品及選用簡介LTE兩通道LTE四通道系統(tǒng)框圖收發(fā)效果支持2T2R（內(nèi)部結(jié)構(gòu)為肩并肩形式）支持2T4R三、LTE天線產(chǎn)品及選用簡介產(chǎn)品描述頻段(MHz)增益(dBi)尺寸(mm)兩通道65度15dBi雙極化電調(diào)天線1710~217015670×145×8665度18dBi雙極化電調(diào)天線1710~2170181310×145×8665度15dBi雙極化非電調(diào)天線1710~217015650×120×6065度18dBi雙極化非電調(diào)天線1710~2170181310×120×60四通道65度18dBi雙極化電調(diào)天線（推薦應(yīng)用于業(yè)務(wù)熱點區(qū)域）1710~217018&181310×265×90具體產(chǎn)品簡介：LTE（1.8&2.1G）單頻天線三、LTE天線產(chǎn)品及選用簡介寬頻輻射單元不對稱型半波振子，追求扇區(qū)邊緣交叉極化比和兩極化間的波束一致性；壓鑄型一體化輻射單元，堅固耐用，容易控制交調(diào)指標。寬帶化京信超寬帶振子，頻段1710-2690MHz，實現(xiàn)多系統(tǒng)共天饋，有效解決建站選址困難、天面資源緊張等問題,降低物業(yè)協(xié)調(diào)難度。具體產(chǎn)品簡介：LTE（1.8G&2.1G+2.6G）超寬頻天線三、LTE天線產(chǎn)品及選用簡介產(chǎn)品描述頻段(MHz)增益(dBi)尺寸(mm)兩端口65度15dBi雙極化天線1710~269015670×180×9565度18dBi雙極化天線1710~2690181275×160×8365度18dBi雙極化電調(diào)天線1710~2690181330×160×83四端口65度18dBi雙極化電調(diào)天線（推薦應(yīng)用于業(yè)務(wù)熱點區(qū)域）1710~21702500~269017.5/181310×346×95具體產(chǎn)品簡介：LTE（1.8G&2.1G+2.6G）超寬頻天線三、LTE天線產(chǎn)品及選用簡介系統(tǒng)連接圖產(chǎn)品關(guān)鍵指標

工作頻率：2500~2690MHz

單陣列增益：15.5dBi

賦形增益：8dB

業(yè)務(wù)波束增益(0度指向）：22dBi

具體產(chǎn)品簡介：LTE（2.6G）智能型八通道天線三、LTE天線產(chǎn)品及選用簡介具體產(chǎn)品簡介：CDMA800＋LTE（1.8G&2.1G）雙頻天線共天線不共饋線（LTE支持2T2R）共天線不共饋線（LTE支持2T4R）三、LTE天線產(chǎn)品及選用簡介具體產(chǎn)品簡介：CDMA800＋LTE（1.8G&2.1G）雙頻天線產(chǎn)品描述頻段(MHz)增益(dBi)尺寸(mm)65度15&18dBi雙頻電調(diào)天線（四接口）820~9601710~217015&181515×265×14565度17&18dBi雙頻電調(diào)天線（四接口）820~9601710~217017&181975×265×14565度15&18&18dBi雙頻電調(diào)天線（六接口）（推薦應(yīng)用于業(yè)務(wù)熱點區(qū)域）支持LTE2T4R820~9601710~21701710~217015&18&181515×320×145（采用小型化技術(shù)，天線寬度?。┤?、LTE天線產(chǎn)品及選用簡介具體產(chǎn)品簡介：LTE一體化隱蔽天線頻段范圍(MHz)增益(dBi)尺寸(mm)820~9601710~2170820~960:151710~2170:18Φ200×3300820~9601710~2170820~960:151710~2170:18Φ280×18501710~217018（兩端口）Φ160×14001710~217018（四端口）Φ200×3300排氣管型隱蔽天線三、LTE天線產(chǎn)品及選用簡介具體產(chǎn)品簡介：LTE一體化隱蔽天線新型雙頻排氣管型天線解決現(xiàn)有天線不像排氣管，上樓難問題。★傳統(tǒng)雙頻排氣管振子采用上下布放方式，長度超過3米，無法進電梯，搬運困難。同時，隱蔽效果差。新型排氣管采用小型化技術(shù)，有效降低天線高度。新雙頻排氣管：高1815mm常規(guī)雙頻排氣管：高3300mm三、LTE天線產(chǎn)品及選用簡介具體產(chǎn)品簡介：LTE一體化隱蔽天線三、LTE天線產(chǎn)品及選用簡介具體產(chǎn)品簡介：室分LTE天線室內(nèi)覆蓋實現(xiàn)LTEMIMO技術(shù)，需要天饋系統(tǒng)至少具備2個不相關(guān)通道。采用傳統(tǒng)的單極化分布天線，每個點位需放置兩副天線且間隔10個波長（約1.5米），工程施工及物業(yè)協(xié)調(diào)難度大。采用雙極化分布天線，通過極化正交實現(xiàn)一副天線具備兩個不相關(guān)通道，天線使用數(shù)量少，降低工程施工及物業(yè)協(xié)調(diào)難度，但天線體積偏大，必須考慮美化方式的應(yīng)用。單極化天線說明：LTE系統(tǒng)LTE800~2500MHz原有系統(tǒng)說明：LTE系統(tǒng)原有系統(tǒng)LTE800~2500MHzLTE建網(wǎng)建議：雙極化室內(nèi)天線，優(yōu)選美化天線三、LTE天線產(chǎn)品及選用簡介具體產(chǎn)品簡介：室分LTE天線

——雙極化室分天線的價值解決了2、3G升級到LTE工程改造難（外觀難看，物業(yè)協(xié)調(diào)難）的問題；與傳統(tǒng)技術(shù)相比，室內(nèi)雙極化天線減少一倍的天線數(shù)量，節(jié)省了安裝空間，工程費用及難度大大降低；采用室內(nèi)雙極化天線可以實現(xiàn)MIMO，有效提升網(wǎng)絡(luò)吞吐量，這是4G網(wǎng)絡(luò)最關(guān)鍵的指標。三、LTE天線產(chǎn)品及選用簡介具體產(chǎn)品簡介：室分LTE天線推薦產(chǎn)品常規(guī)外觀室內(nèi)雙極化吸頂天線常規(guī)外觀室內(nèi)雙極化壁掛天線室內(nèi)吸頂燈雙極化全向天線壁畫型室內(nèi)雙極化壁掛天線多頻天線使用注意事項1、方位面無法獨立調(diào)整，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需考慮2、連接接口時，需分清各接口的頻段，以免接錯三、LTE天線產(chǎn)品及選用簡介多頻天線電調(diào)方式說明三、LTE天線產(chǎn)品及選用簡介控制信息通過多芯電纜傳達給RCU，由室外控制單元RCU完成對電調(diào)天線電下傾角的調(diào)節(jié)，控制信息由在塔下的一個簡易手持調(diào)測機下達。RCU串聯(lián)RCU并聯(lián)一、天線設(shè)計原理及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對