天馈线系统教程课件.ppt

1、1基站天馈系统示意图基站天馈系统示意图8防雷保护器防雷保护器主馈线（主馈线（7/8“）5馈线卡馈线卡6走线架走线架4接地装置接地装置3接头密封件接头密封件绝缘密封胶带，绝缘密封胶带，PVC绝缘胶带绝缘胶带1天线调节支架天线调节支架GSM/CDMA板状天线板状天线抱杆（抱杆（50114mm）2室外跳线室外跳线9室内超柔馈线室内超柔馈线7馈线过线窗馈线过线窗基站主设备基站主设备三、天馈线系统组成 2什么是天线？在移动通信系统中，空间无线信号的发射和接受都是依靠移动天线来实现的。因此，天线对于移动通信网络来说，在干扰，覆盖率接通率及全网服务质量都有很大影响，具有举足轻重的作用。什么是天线？天线天线是

2、一种转换装置，将电信号作为天线电波发射到空间，收集无线电波产生电信号的装置。B B l la a h h b la hb la hb l a h3一、天线的基础知识 一说到天线，我们对几个概念就必须了解，例举如下：输入阻抗、驻波比、回波损耗、极化方式、增益、水平平面的半功率角、工作频率带宽。1.1 输入阻抗输入阻抗 天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。天线与馈线的连接，最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗。一般移动通信天线的输入阻抗为50。天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量，使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。匹配的优劣一般用四个参数来衡量即反射系数

3、，行波系数，驻波比和回波损耗，四个参数之间有固定的数值关系，在我们日常维护中，用的较多的是驻波比驻波比和回波回波损耗损耗。41.1 输入阻抗（续1）驻波比驻波比VSWR(Voltage Standing Wave Ratio)：它是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。驻波比为1，表示完全匹配；驻波比为无穷大表示全反射，完全失配。在移动通信系统中，一般要求驻波比小于1.5。驻波比可以表示为：VSWR（PoPr）（PoPr）注：Po：进入天线系统的功率 Pr:从天线系统反射回来的功率 回波损耗回波损耗RL（Return Loss)：它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。回波损耗的值在0dB的到

4、无穷大之间，回波损耗越大表示匹配越差，回波损耗越小表示匹配越好。0表示全反射，无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于14dB。回波损耗为：-10 log(反射功率)/(入射功率)。例如，如果注入1mW(0dBm)功率给放大器其中10%被反射回来，回波损耗就是10dB。51.1 输入阻抗（续2）驻波比回波损耗(dB)1.00无穷大1.0240.11.0434.21.0828.31.1026.41.1224.91.1423.71.1622.61.1821.71.2020.81.2519.11.317.71.415.61.5014.01.6012.71.7011.7驻波比与回波损

5、耗对照表61.2 天线的极化方式 所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。极化的传播方式。垂直极化垂直极化水平极化水平极化71.2 天线的极化方式续（1）双极化天线组合了+45和-45两副极化方向相互正交的天

6、线，大大节省了每个小区的天线数量；同时由于45为正交极化，有效保证了分集接收的良好效果。其极化分集增益约为5dB，比单极化天线提高约2dB。+45度倾斜的极化度倾斜的极化-45度倾斜的极化度倾斜的极化倾斜倾斜(+/-45)81.3 天线的增益 天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力，它是选择基站天线最重要的参数之一。增益，决定了蜂窝边缘的信号电平。增加增益就可以在一确定方向上增大网络的覆盖范围，表征天线增益的参数有dBd和dBi。常见GSM定向基站的天线增益为18dBi，全向的为11dBi。9概念辨析：概念辨析：dBm,dBi,dBd,dB,dBc1、dBi 和和dBd：dBi和d

7、Bd是表征增益的值（功率增益），两者都是一个相对值，但参考基准不一样。一般认为，表示同一个增益,用dBi表示出来比用dBd表示出来要大2.15。例1 对于一面增益为16dBd的天线，其增益折算成单位为dBi时，则为18.15dBi（一般忽略小数位，为18dBi）。例2 0dBd=2.15dBi。2、dBm：是一个表征功率绝对值的值，计算公式为：10lgP（功率值/1mw）。例3 如果发射功率P为1mw，折算为dBm后为0dBm。例4 对于40W的功率，按dBm单位进行折算后的值应为：10lg（40W/1mw)=10lg（40000）=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。3、

8、dB：是一个表征相对值的值，甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时用。例5 甲功率比乙功率大一倍，那么10lg（甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。也就是说，甲的功率比乙的功率大3 dB。例6 7/8 英寸GSM900馈线的100米传输损耗约为3.9dB。例7 如果甲的功率为46dBm，乙的功率为40dBm，则可以说，甲比乙大6 dB。4、dBc：它也是一个表示功率相对值的单位，与dB的计算方法完全一样。在采用dBc的地方，原则上也可以使用dB替代。101.4 天线的波瓣宽度 60-3dB点点-3dB点点峰值 波瓣宽度是定向天线常用的一个很重要的参数，它是指天线的辐射图中低于峰值3dB处所成

9、夹角的宽度。在天线覆盖的方向图中通常都有两个瓣或多个瓣，其中最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣。主瓣两半功率点间的夹角定义为天线方向图的波瓣宽度，又为半功率（角）瓣宽。主瓣瓣宽越窄，则方向性越好，抗干扰能力越强。一般郊区使用半功率角大、市中心使用半功率角小的天线，如2030度增益较高，用于狭长高速公路，65度用于密集市区，90度用于城郊，120度用于乡村。3dB 波束宽度波束宽度111.5天线参数1.51天线的电气参数天线的电气参数l 增益增益l 波束宽度波束宽度l 前后抑制比前后抑制比l 零点填充零点填充l 上副瓣抑制上副瓣抑制l 下倾下倾l 驻波比驻波比 121.5天线参数1.5.2天线的

10、机械参数天线的机械参数l 天线输入接口天线输入接口l 天线尺寸天线尺寸l 天线重量天线重量l 风载荷风载荷l 工作温度、湿度工作温度、湿度l 雷电防护雷电防护l 三防能力三防能力13案例：天线参数表例二：某天线参数技术参数性能指标增益Gain16dBi频率范围Frequency Range870-960 MHz双极化Polarisation DualSlant 45端口隔离度Isolation between ports330 dB水平平面-3dB 功率角 Horizontal Plane-3dB Power Beamwidth 65阻抗Impedance50 Ohm 回波损耗Return L

11、oss 870-960 MHz316 dB 前后比Front to Back Ratio325 dB 端口最大输入功率Max Input Power per port150 W Electrical Downtilt1 to 10例一：7217.04天线参数14二、天线分类与选择2.1天线的分类天线的分类l 辐射方向分辐射方向分 定向天线、全向天线定向天线、全向天线l 按极话方式分按极话方式分 单极化天线、双极化天线单极化天线、双极化天线l 按外型按外型 板状天线、帽状天线、鞭状天线、面状天线板状天线、帽状天线、鞭状天线、面状天线15二、天线分类与选择全向天线定向天线帽状天线板状天线鞭状天线面

12、状天线162.2天线下倾 实践证明：机械天线的最佳下倾角度为15；当下倾角度在510变化时，其天线方向图稍有变形但变化不大；当下倾角度在10-15变化时，其天线方向图变化较大；当机械天线下倾15后，天线方向图形状改变很大，这时虽然主瓣方向覆盖距离明显缩短，但是整个天线方向图不是都在本基站扇区内，在相邻基站扇区内也会收到该基站的信号，从而造成严重的系统内干扰。另外，对于电调天线，实践证明，电调天线下倾角度在1-5变化时，其天线方向图与机械天线的大致相同；当下倾角度在5-10变化时，其天线方向图较机械天线的稍有改善；当下倾角度在10-15变化时，其天线方向图较机械天线的变化较大；因此采用电调天线能

13、够降低呼损，减小干扰。172.2天线下倾电调天线的优点：电调天线的优点：覆盖区波束畸变小 允许网络配合移动信号场强测试进行调整 增加网络调整的灵活性调整出最佳小区尺寸 减少上旁瓣和后瓣向无关区域的辐射无下倾无下倾电下倾电下倾机械下倾机械下倾182.3双极化天线 双极化天线单极化天线192.4天线的选择 天线选择天线的选择是决定网络质量的一个很重要部分；应根据基站服务区内的覆盖、服务质量要求、话务分布、地形地貌等条件，并综合考虑整网的覆盖、干扰情况来选择天线；根据地形或话务分布情况可以把天线使用的环境分为以下几种类型：市区、郊区、农村、公路、山区、近海、隧道、室内等。202.4天线的选择l 市区

14、基站天线选择a、通常选用水平半功率角6065的定向天线；b、一般选择15dBi左右的中等增益天线；c、最好选择带有一定电下倾角（36）的天线；d、建议选择双极化天线。l 郊区基站天线选择 a、根据实际情况选择水平半功率角、根据实际情况选择水平半功率角65或或90的定向天线；的定向天线；b、一般选择、一般选择1518dBi的中、高增益天线；的中、高增益天线；c、根据具体情况决定是否采用预置下倾角；、根据具体情况决定是否采用预置下倾角；d、双极化和垂直极化天线均可选用。212.4天线的选择l 农村基站天线选择a、根据具体情况和要求选择90、120定向天线或全向天线；b、所选的定向天线增益一般比较高

15、（1618dBi）；c、一般不选预置下倾天线，高站可优先选择零点填充天线；d、建议选择垂直极化天线。l 公路基站天线选择a、一般选择窄波束、高增益的定向天线，也可以根据实际情况选择8字型天线、全向或变形全向天线；b、公路基站对覆盖距离要求高，因此一般不选预置下倾角天线c、建议选择垂直极化天线；d、所选定向天线的前后比不宜太高。222.4天线的选择l 隧道内的天线选型小于两公里的隧道 建议选择建议选择10-12dB的八木的八木/对数周期对数周期/平板天线安装在隧道口内侧平板天线安装在隧道口内侧对对2km以下的公路隧道进行覆盖。以下的公路隧道进行覆盖。大于两公里的隧道 建议采用建议采用泄漏电缆、同

16、轴电缆、光纤分布式系统等解决。泄漏电缆、同轴电缆、光纤分布式系统等解决。23四、馈线馈线是同轴电缆，即在一根导线的外层覆盖一层一定厚度的物理发泡塑料（称为中间绝缘层），再外层是一层金属屏蔽网兼做外导体。l 常见的馈线类型常见的馈线类型 1/2、7/8、5/4l 常用的馈线型号、厂家及损耗馈线型号馈线型号 生产厂家生产厂家 损耗（损耗（100米）米）SYFY-50-22(7/8”）天津天津609厂厂 6.46dB LDF5-50A（7/8”）ANDREW 6.46dB LDF6-50(5/4”）ANDREW 4.77dBFSJ4-50B(1/2”）17.7dB24基站天馈系统示意图基站天馈系统示

17、意图8防雷保护器防雷保护器主馈线（主馈线（7/8“）5馈线卡馈线卡6走线架走线架4接地装置接地装置3接头密封件接头密封件绝缘密封胶带，绝缘密封胶带，PVC绝缘胶带绝缘胶带1天线调节支架天线调节支架GSM/CDMA板状天线板状天线抱杆（抱杆（50114mm）2室外跳线室外跳线9室内超柔馈线室内超柔馈线7馈线过线窗馈线过线窗基站主设备基站主设备三、天馈线系统组成 251天线调节支架：天线调节支架：用于调整天线的俯仰角度，范围为：015 2 室外跳线：室外跳线：用于天线与7/8主馈线之间的连接。常用的跳线采用1/2 馈线，长度一般为3米。3 接头密封件：接头密封件：用于室外跳线两端接头（与天线和主馈

18、线相接）的密封。常用的材料有绝缘防水胶带和绝缘胶带。4 接地装置（接地装置（7/8馈线接地件馈线接地件）：）：主要是用来防雷和泄流，安装时与主馈线的外导体直接连接在一起。接地点方向必须顺着电流方向。5 7/8馈线卡子：馈线卡子：用于固定主馈线。6 走线架走线架：用于布放主馈线、传输线、电源线及安装馈线卡子。7 馈线过窗器：馈线过窗器：主要用来穿过各类线缆，并可用来防止雨水、鸟类、鼠类及灰尘的进入。三、天馈线系统组成 26精品课件精品课件！27精品课件精品课件！288 防雷保护器（避雷器）：防雷保护器（避雷器）：主要用来防雷和泄流，装在主馈线与室内超柔跳线之间，其接地线穿过过线窗引出室外，与塔体相连或直接接入地网。9 室内超柔跳线：用于主馈线（经避雷器）与基站主设备之间的连接，常用的跳线采用1/2超柔馈线，长度一般为23米。常用的接头有7/16DIN型、有N型。三、天馈线系统组成 室外跳线室内接地卡馈线头