天饋系統(tǒng)基本概念和天線安裝規(guī)范_第1頁
天饋系統(tǒng)基本概念和天線安裝規(guī)范_第2頁
天饋系統(tǒng)基本概念和天線安裝規(guī)范_第3頁
天饋系統(tǒng)基本概念和天線安裝規(guī)范_第4頁
天饋系統(tǒng)基本概念和天線安裝規(guī)范_第5頁
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文檔簡介

1、天饋系統(tǒng)基本概念和天線安裝規(guī)范天饋系統(tǒng)是無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化中關(guān)鍵的一環(huán),包含天線和與之相連傳輸信號的饋線。天饋系統(tǒng)的各種工程參數(shù)在進行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和規(guī)劃時的設(shè)計是影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的根本因素。因此,理解、學習天饋系統(tǒng)的基本知識是非常重要的。下面就逐一介紹天饋系統(tǒng)的各種概念。1) 天線的基本概念a) 天線輻射電磁波的基本原理(基本電振子的場強疊加);當導線載有交變電流時,就可以形成電磁波的輻射,輻射的能力與導線的長短和形狀有關(guān)。在理論上,如果導線無限小時,就形成線電流元,線電流元又被稱為基本電振子。在天線理論中,分析往往都是從基本電振子開始的,因為任何長度的線天線都可以分解為許多無限小的線電流元;而這些天

2、線的輻射場強就是線電流元的場強疊加,因此,天線的輻射能力是隨著天線的長度變化而變化的。根據(jù)麥克斯韋方程,考慮線電流元遠區(qū)場(輻射區(qū))的情況,當兩根導線的距離很接近時(左下圖),兩導線所產(chǎn)生的感應電動勢幾乎可以抵消,因此此時產(chǎn)生的總的輻射變得微弱。但如果將兩根導線張開(右下圖),這時由于兩導線的電流方向相同,由兩導線所產(chǎn)生的感應電動勢方向也相同,因而此時產(chǎn)生的輻射較強。當導線的長度L遠小于產(chǎn)生的電磁波的波長時,導線的電流很小,因而所產(chǎn)生的輻射也很微弱.;而當導線的長度增大到可與波長相比擬時,導線上的電流就顯著增加,此時就能形成較強的輻射。我們把能產(chǎn)生較強輻射的直導線稱為振子。波長1/2波長一個1

3、/2波長的對稱振子 在800MHz 約 200mm長 400MHz 約 400mm 長振子1/4波長1/4波長1/2波長當兩根導線的粗細和長度相等時,這樣的振子叫做對稱振子。當振子的每臂長度為四分之一波長,全長為二分之一波長時,稱為半波對稱振子(見下圖)。當振子的全長與波長相等的振子,稱為全波對稱振子。將振子折合起來的,稱之為折合振子。對稱振子是工程中用到的最簡單的天線,它可以作為獨立的天線使用,也可以作為復雜天線陣的組成部分或面天線的饋源。對稱振子的方向性比基本電振子強一些,但仍然很弱。因此,為了加強某一方向的輻射強度,往往要把好幾副天線擺在一起構(gòu)成天線陣。在GSM系統(tǒng)中,我們采用的就是各種

4、類型的天線陣。b) 天線的方向圖和能量輻射方向的控制在實際的工程中,我們往往需要天線只接受或只向某一個方向發(fā)射。因此,我們需要各種各樣的具有方向性的天線。天線的方向性就是指天線向一定方向輻射電磁波的能力。對于接收天線而言,方向性表示天線對不同方向傳來的電波所具有的接收能力。天線的方向性的特性曲線通常用方向圖來表示.如下圖所示,這就是工程意義上的典型的方向圖。方向圖又分為水平方向圖和垂直方向圖兩種。Horizontal and vertical antenna diagram with some antenna parameters 頂視側(cè)視方向圖可用來說明天線在空間各個方向上所具有的發(fā)射或接收

5、電磁波的能力。那么,天線的輻射方向是如何被控制的呢?在上一節(jié)中,我們了解到最簡單的天線系統(tǒng)是“對稱振子”,因此,我們先看一下,一個單一的對稱振子的方向圖是什么樣的。如下圖所示,對稱振子具有“面包圈” 形的方向圖。n 實際工程中,為了把信號集中到所需要的地方,我們往往要求把“面包圈” 壓成扁平的形狀(下圖),以此達到更集中的能量輸出。而對稱振子組陣能達到這一效果,增強能量的方向性。在陣中有4個對稱振子 在接收機中就有4 mW功率一個對稱振子,假設(shè)在接收機中有1mW功率 側(cè)視n 當對稱振子組陣將輻射能控制成“扁平的面包圈”形狀后,在水平方向的能量就大大增加,增加的能量稱為”天線的增益”。由此引出“

6、增益”的概念。在這兒增益= 10log(4mW/1mW) = 6dBd 更加集中的信號“增益”是指在輸入功率相等的條件下,實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產(chǎn)生的場強的平方之比,即功率之比。增益一般與天線方向圖有關(guān),方向圖主瓣越窄,后瓣、副瓣越小,增益越高。n 我們?yōu)榱藢⒛芰扛蛹?,可把輻射能控制聚焦到一個方向,達到扇形覆蓋的效果,我們可以將反射面放在陣列的一邊構(gòu)成扇形覆蓋天線。(如下圖)“全向陣”例如,在接收機中為4mW功率 “扇形覆蓋天線 ”將在接收機中有8mW功率 (頂視)天線在我們的“扇形覆蓋天線”中,反射面把功率聚焦到一個方向進一步提高了增益。這里, “扇形覆蓋天線” 與單個

7、對稱振子相比的增益為10log(8mW/1mW) = 9dBdn 在這里,我們注意到“dbd”這一單位,而dBd 和 dBi是有區(qū)別的。2.17dB對稱振子的增益為2.17dB 一個各向同性的輻射器,在所有方向具有相同的輻射一個單一對稱振子具有面包圈形的方向圖輻射 也就是說:一個天線與對稱振子相比較的增益用“dBd”表示一個天線與各向同性輻射器相比較的增益用“dBi”表示 例如: 3dBd = 5.17dBi1dbd2.17dbi3dbd2.17dbi3db5.17dbic) 天線的極化方向天線所產(chǎn)生的電磁波,在遠處接受點處的局部范圍內(nèi)可視為平面波,該平面波按極化可分為線極化波、橢圓極化波或圓

8、極化波。相應產(chǎn)生這些極化波的天線稱為線極化天線、橢圓極化天線或圓極化天線。天線的極化方向就是天線輻射的電磁場的電場方向。垂直極化水平極化+ 45度傾斜的極化- 45度傾斜的極化n 在現(xiàn)在實際的工程中,還出現(xiàn)了一種雙極化天線,它有如下特點:l 兩個天線為一個整體,封裝在一個面包板內(nèi)l 天線上兩個波各自獨立發(fā)出。傾斜 (+/- 45°)V/H (垂直/水平)在接受天線端,當來波的極化方向與接收天線的極化方向不一致時,在接收過程中通常都要產(chǎn)生極化損失,例如:當用圓極化天線接收任一線極化波,或用線極化天線接收任一圓極化波時,都要產(chǎn)生分貝的極化損失,即只能接收到來波的一半能量。因此,當接收天線

9、的極化方向(例如水平或右旋圓極化)與來波的極化方向(相應為垂直或左旋圓極化)完全正交時,接收天線也就完全接收不到來波的能量,這時稱來波與接收天線極化是隔離的。在極化天線中,還有一個隔離度的概念:也即代表饋送到一種極化的信號在另外一種極化中出現(xiàn)的比例。如下圖所示: 1000mW (即1W)1mW在這種情況下的隔離為10log(1000mW/1mW) = 30dBd) 天線的波束寬度在方向圖中通常都有兩個瓣或多個瓣,其中最大的瓣稱為主瓣,其余的瓣稱為副瓣。主瓣兩半功率點間的夾角定義為天線方向圖的波瓣寬度。稱為半功率瓣寬,也稱為半功率角。主瓣瓣寬越窄,則方向性越好,抗干擾能力越強。60°

10、(eg)峰值 - 3dB點 - 3dB點3dB 波束寬度10dB 波束寬度120° (eg)峰值 - 10dB點 - 10dB點“方位”即水平面方向圖“俯仰面”即垂直面方向圖32° (eg)峰值- 10dB點- 10dB點15° (eg)峰值- 3dB點- 3dB點下旁瓣抑制上旁瓣抑制 方向圖旁瓣顯示 e) 天線的前后比方向圖中,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,所以對來自振子前后的相同信號電波具有相同的接收能力。后向功率前向功率以dB表示的前后比= 10 log 典型值為 25dB 左右,目的是有一個盡可能小的

11、反向功率(前向功率)(反向功率)f) 天線的分集技術(shù)天線的分集技術(shù)被廣泛應用于對付移動通信系統(tǒng)中的衰落。如前一章所述,多徑效應引起的快衰落往往會降低話音質(zhì)量,為了保障通話質(zhì)量就要有衰落儲備,也就是接受電平的冗余量,接受質(zhì)量要求越高,衰落儲備也就越高。如果不采用分集技術(shù)的話,發(fā)射機就必須提高功率電平以滿足衰落儲備的要求。在移動通訊中,由于上行鏈路受到移動臺終端電池容量的限制,因此就采用基站分集技術(shù)來降低對移動臺功率的要求。在GSM系統(tǒng)中常采用空間分集和極化分集。空間分集是GSM常采用的一種方式,通?;咎炀€都是一發(fā)兩收所組成,也有互為收發(fā)(兩根天線)的。分集接受由兩根相距一定距離的接受天線共同接

12、受信號來實現(xiàn)。兩根接受天線距離的大小由兩路接受信號的相關(guān)性來決定。一般來講,兩天線間隔距離越大,兩接受信號的相關(guān)系數(shù)越小。而最佳的接受方向是與兩分集天線所在平面的垂直方向。對于目前我國市區(qū)的情況,其小區(qū)半徑若在3公里左右,基站天線在30米左右,則采用相距3米的分集天線來克服多徑衰落??臻g分集又分為水平分集和垂直分集兩種,通常要獲得相同的相關(guān)系數(shù),垂直距離應當為水平距離的5倍。因此,目前一般采用水平分集來增加3分貝的增益。由于受到天線鐵塔平臺的空間限制,因此空間分集實施的工程難度較大。極化分集是另一種GSM系統(tǒng)中采用的分集方法。在移動通信中,很少有用戶會完全直著手機進行通話,而產(chǎn)生完全垂直的極化

13、波;此外,多徑環(huán)境也會使傳播的電磁波方向發(fā)生隨機變化,稱為去極化相應。因此,倘若采用接受極化分集就會對這些不良影響產(chǎn)生較好的改善效果。極化分集是通過極化分集天線(雙極化天線)來實現(xiàn)的。雙極化天線一般是在極化平面上由兩個互相垂直(正交)的半波振子所構(gòu)成的交叉振子天線。這兩個互相垂直的天線可以合成在同一個天線單元體內(nèi),這意味著如采用收發(fā)共用,則每個扇區(qū)只需要一根天線。雙極化天線有正交和45度兩種極化方式,正交極化方向天線的兩個接受信號的相關(guān)系數(shù)為0,45度極化方向天線的接受信號的相關(guān)系數(shù)為0.3。極化分集工程實施簡單,但在下行鏈路上由于信號功率要分路,因此有3db的損耗。這兩種分集方式按性質(zhì)來講都

14、屬于微分集技術(shù),微分集技術(shù)只利用接收機進行分集,接受同一發(fā)射點發(fā)射的同一信號,對于改善多徑效應帶來的瑞利衰落作用突出,但對于陰影效應引起的慢衰落作用不大。要克服這些陰影效應,可以采用宏分集的方法(也稱為基站分集),它允許移動臺同時鏈接到不同的基站上,同時接受幾個基站來的信號和同時發(fā)給幾個基站信號。IS-95 CDMA采用宏分集來消除陰影和實現(xiàn)軟切換。g) 天線的下傾角為使波束指向朝向地面, 需要天線下傾。一般天線有兩種下傾:機械下傾和電下傾。機械下傾是利用天線系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)調(diào)整安裝螺母使天線不再垂直安裝,而是下傾指向地面。這種天線在調(diào)試下傾角時必須注意,因為這會干擾小區(qū)覆蓋形狀并且可能發(fā)生無法

15、預計的反射;另一種電下傾是利用相控陣天線原理,采用賦形波束技術(shù),調(diào)整天線各單元的相位,使綜合后的天線波形近似于余割平方函數(shù)而產(chǎn)生下傾的效果。這種天線的安裝是垂直的、但天線的波束是指向地面的。在現(xiàn)場使用中,這兩種天線都有,有些還是機械加電子下傾,所以一定要辨明天線型號,區(qū)別對待。無下傾電下傾機械下傾 天線波束下傾的演示h) 天線的輸入阻抗天線和饋線的連接端,即饋電點兩端感應的信號電壓與信號電流之比,稱為天線的輸入阻抗。輸入阻抗有電阻分量和電抗分量。輸入阻抗的電抗分量會減少從天線進入饋線的有效信號功率。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。輸入阻抗與天線的結(jié)構(gòu)和工作波長有關(guān),基

16、本半波振子,即由中間對稱饋電的半波長導線,其輸入阻抗為(73.142.5)歐姆。當把振子長度縮短時,就可以消除其中的電抗分量,使天線的輸入阻抗為純電阻,即使半波振子的輸入阻抗為73.1歐(標稱75歐)。而全長約為一個波長,且折合彎成形管形狀由中間對稱饋電的折合半波振子,可看成是兩個基本半波振子的并聯(lián),而輸入阻抗為基本半波振子輸入阻抗的四倍,即292歐(標稱300歐)。i) 天線的輸入頻率(帶寬)無論是發(fā)射天線還是接收天線,它們總是在一定的頻率范圍內(nèi)工作的,通常,工作在中心頻率時天線所能輸送的功率最大,偏離中心頻率時它所輸送的功率都將減小,據(jù)此可定義天線的頻率帶寬。 有幾種不同的定義: 一種是指

17、天線增益下降三分貝時的頻帶寬度; 一種是指在規(guī)定的駐波比下天線的工作頻帶寬度。 在移動通信系統(tǒng)中是按后一種定義的,具體的說,就是當天線的輸入駐波比1.5時,天線的工作帶寬。當天線的工作波長不是最佳時天線性能要下降在天線工作頻帶內(nèi),天線性能下降不多,仍然是可以接受的。在 820 MHz 1/2 波長 為 180mm, 在890 MHz 為 170mm;175mm對 850MHz 將是最佳的。該天線的頻帶寬度 = 890 - 820 = 70MHz在 850MHz1/2 波長振子最佳在890MHz天線振子在820MHzj) GSM系統(tǒng)中使用的主要天線類型介紹在GSM系統(tǒng)中,可以將天線進行簡單的分類

18、:如全向天線、定向天線、特殊天線、多天線系統(tǒng)。全向天線的增益一般為69dbd(大多為11dbi),它的半功率角度為360度,通常用于覆蓋農(nóng)村和郊區(qū);定向天線的典型增益為916dbd(大多為16dbi),定向天線做成的小區(qū)為扇形小區(qū),可以改善覆蓋并降低干擾。定向天線的方位角半功率角通常有60度和120度,由它構(gòu)成的扇形小區(qū)是最常用的GSM布網(wǎng)方式;特殊天線用于特殊場合,如室內(nèi)、隧道等,通常有分布式天線系統(tǒng)、泄漏同軸電纜等;多天線系統(tǒng)是許多單獨天線形成一合成輻射方向圖。這種系統(tǒng)最簡單的應用是在天線塔上裝兩個方向的天線,通過功率分配器饋電目的是為了加大小區(qū)覆蓋范圍,但得到的空間分集非常復雜,一般用于

19、農(nóng)村地區(qū)不能使用全向天線的地方。(附頁一中列出常用天線類型表)2) 饋線(傳輸線)的基本概念a) 傳輸線(天饋線)的基本概念連接天線和基站輸出(或輸入)端的導線稱為傳輸線或饋線。傳輸線的主要任務是有效地傳輸信號能量。因此它應能將天線接收的信號以最小的損耗傳送到接收機輸入端,或?qū)l(fā)射機發(fā)出的信號以最小的損耗傳送到發(fā)射天線的輸入端,同時它本身不應拾取或產(chǎn)生雜散干擾信號。這樣,就要求傳輸線必須屏蔽或平衡。當傳輸線的幾何長度等于或大于所傳送信號的波長時就叫做長傳輸線,簡稱長線。b) 傳輸線的種類、阻抗和饋線衰減常數(shù)超短波段的傳輸線一般有兩種:平行線傳輸線和同軸電纜傳輸線(微波傳輸線有波導和微帶等) 。

20、平行線傳輸線通常由兩根平行的導線組成。它是對稱式或平衡式的傳輸線。這種饋線損耗大,不能用于UHF頻段。同軸電纜傳輸線的兩根導線為芯線和屏蔽銅網(wǎng),因銅網(wǎng)接地,兩根導體對地不對稱,因此叫做不對稱式或不平衡式傳輸線。同軸電纜工作頻率范圍寬,損耗小,對靜電耦合有一定的屏蔽作用,但對磁場的干擾卻無能為力。使用時切忌與有強電流的線路并行走向,也不能靠近低頻信號線路。GSM系統(tǒng)所用天饋為同軸電纜。無限長傳輸線上各點電壓與電流的比值等于特性阻抗,用符號。表示。同軸電纜的特性阻抗。138/r×log(D/d)歐姆。 通常。=50歐姆/或75歐姆;D為同軸電纜外導體銅網(wǎng)內(nèi)徑;d為其芯線外徑;r為導體間絕

21、緣介質(zhì)的相對介電常數(shù)。 由上式不難看出,饋線特性阻抗與導體直徑、導體間距和導體間介質(zhì)的介電常數(shù)有關(guān),與饋線長短、工作頻率以及饋線終端所接負載阻抗大小無關(guān)。一般GSM工程上采用的饋線為口徑為7/8 inch;在Alcatl系統(tǒng)的雙頻小區(qū)中DCS1800使用13/8 inch口徑的饋線。信號在饋線里傳輸,除有導體的電阻損耗外,還有絕緣材料的介質(zhì)損耗。這兩種損耗隨饋線長度的增加和工作頻率的提高而增加。因此,應合理布局盡量縮短饋線長度。損耗的大小用衰減常數(shù)表示。單位用分貝(dB)米或分貝百米表示。這里順便再說明一下分貝的概念,當輸入功率為。輸出功率為時,傳輸損耗可用表示,(dB)10×log

22、(。/)(分貝)。c) 匹配的概念什么叫匹配?我們可簡單地認為,饋線終端所接負載阻抗等于饋線特性阻抗。時,稱為饋線終端是匹配連接的。當使用的終端負載是天線時,如果天線振子較粗,輸入阻抗隨頻率的變化就較小,容易和饋線保持匹配,這時振子的工作頻率范圍就較寬。反之,則較窄。在實際工作中,天線的輸入阻抗還會受周圍物體存在和雜散電容的影響。為了使饋線與天線嚴格匹配,在架設(shè)天線時還需要通過測量,適當?shù)卣{(diào)整天線的結(jié)構(gòu),或加裝匹配裝置。n 匹配和失配例天線50ohms 80 ohms電纜 50 ohms不可匹配要獲得良好的電性能阻抗必須匹配(如下圖所示:)d) 天饋的反射損耗(return loss)和電壓駐

23、波比(vswr)當饋線和天線匹配時,高頻能量全部被負載吸收,饋線上只有入射波,沒有反射波。饋線上傳輸?shù)氖切胁?,饋線上各處的電壓幅度相等,饋線上任意一點的阻抗都等于它的特性阻抗。朝前: 10W返回: 0.5W50ohms80 ohms9.5 W而當天線和饋線不匹配時,也就是天線阻抗不等于饋線特性阻抗時,負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形成反射波。這里的反射損耗為 10log(10/0.5) = 13dB、在不匹配的情況下,饋線上同時存在入射波和反射波。兩者疊加,在入射波和反射波相位相同的地方振幅相加最大,形成波腹;而在入射波和反射波相位相反

24、的地方振幅相減為最小,形成波節(jié)。其它各點的振幅則介于波幅與波節(jié)之間。這種合成波稱為駐波。反射波和入射波幅度之比叫作反射系數(shù)。反射波幅度 (。) 反射系數(shù) 入射波幅度 (。) 駐波波腹電壓與波節(jié)電壓幅度之比稱為駐波系數(shù),也叫電壓駐波比(VSWR) 駐波波腹電壓幅度最大值max (1+) 駐波系數(shù) 駐波波節(jié)電壓輻度最小值min (1-)終端負載阻抗和特性阻抗越接近,反射系數(shù)越小,駐波系數(shù)越接近于,匹配也就越好。在工程上常用VSWR和return loss做為天線測量的重要指標。一般在工程上要求VSWR的值不超過1.5。e) 平衡裝置(*)電源、負載和傳輸線,根據(jù)它們對地的關(guān)系,都可以分成平衡和不平

25、衡兩類。若電源兩端與地之間的電壓大小相等,極性相反,就稱為平衡電源,否則稱為不平衡電源;與此相似,若負載兩端或傳輸線兩導體與地之間阻抗相同,則稱為平衡負載或平衡(饋線)傳輸線,否則為不平衡負載或不平衡(饋線)傳輸線。不平衡電源或不平衡負載之間應當用同軸電纜連接,在平衡電源與平衡負載之間應當用平行(饋線)傳輸線連接,這樣才能有效地傳輸電磁能,否則它們的平衡性或不平衡性將遭到破壞而不能正常工作。為了解決這個問題,通常在中間加裝“平衡不平衡”的轉(zhuǎn)換裝置,一般稱為平衡變換器。l 二分之一波長平衡變換器又稱“”形平衡變換器,它用于不平衡饋線與平衡負載連接時的平衡變換,并有阻抗變換作用。等效為RL/2RL

26、/2/2移動通信系統(tǒng)中,采用的同軸電纜通常特性阻抗為50歐,所以還必須采用適當間距的振子將折合式半波振子天線的阻抗調(diào)整到200歐左右,才能實現(xiàn)最終與主饋線50歐同軸電纜的阻抗匹配。l 四分之一波長平衡-不平衡變換器利用四分之一波長短路傳輸線終端為高頻開路的性質(zhì)實現(xiàn)天線平衡輸入端口與同軸饋線不平衡輸出端口之間的平衡-不平衡變換。導電反射底板/2長對稱振子1/4波長3) Alctel天饋系統(tǒng)工程規(guī)范和建議1. 天線高度設(shè)置u 山區(qū)* 要求覆蓋區(qū)域盡量在GSM/DCS基站可見的范圍內(nèi)如果基站和要求覆蓋區(qū)域被山體阻擋,則覆蓋沒有保證。地形大幅度起伏和小山丘的遮擋,都可能產(chǎn)生局部覆蓋盲區(qū)。*盡量避免設(shè)立

27、山上基站如果要建立山頂基站,而且保證鄰近的城鎮(zhèn)覆蓋良好,那么必須滿足的條件有:(1) 天線距地高度: 全向天線高度<200米; 定向天線高度<300米。(2) 要求覆蓋區(qū)域必須在山上基站可視范圍內(nèi)。(3) 要求基站和城鎮(zhèn)最遠端的水平距離<5-6公里。否則,對城鎮(zhèn)的室內(nèi)覆蓋和良好的室外覆蓋沒有保證。*如果在城鎮(zhèn)中建立基站,而且保證鄰近的城鎮(zhèn)覆蓋良好,那么必須滿足的條件有:(1)天線距地高度: 50-75米。(2)基站必須臨近要求覆蓋區(qū)域,和要求覆蓋區(qū)域之間沒有山體阻擋。如果天線距地高度小于40米,天線室內(nèi)覆蓋范圍小,遇高大建筑/地形阻擋有室內(nèi)外覆蓋問題。u 平原地區(qū) *天線距地

28、高度:50-75米。如果天線距地高度小于40米,天線室內(nèi)覆蓋范圍小,遇高大建筑/地形阻擋有室內(nèi)外覆蓋問題。u 城市地區(qū) *天線距地高度 35-40 米, 站間距小于1公里.應避免近距離有高大建筑物的阻擋.對于宏蜂窩站址的選擇應避免小于300米, 若在話務量較高的區(qū)域無法滿足最小站距,應建議采用微蜂窩.基站如果設(shè)在建筑物的樓頂,機房應盡量設(shè)在建筑物的頂層,以減少饋線的長度,從而減少信號在饋線中的損耗. 此損耗對于1800M系統(tǒng)的影響尤為明顯. 如果采用7/8英寸的饋線, 在900M系統(tǒng)中饋線長度應當控制在75米以內(nèi), 1800M應在50米以內(nèi).u 微蜂窩站址室外覆蓋區(qū)域,天線高度不能超過15米,

29、覆蓋半徑應控制在200米以內(nèi)(可以通過安裝在墻角等方法來減小覆蓋面積,從而減少對其它地區(qū)話務的吸收)。對于拐角的覆蓋應特別注意,一般在15度以內(nèi),可保證覆蓋。如下圖所示。約15度 對于室內(nèi)覆蓋,特別要建立大型室內(nèi)覆蓋的配置,我們要做一些必要的工作,如進行充分的站址查勘,確定典型的站址位置,對室內(nèi)覆蓋做一些簡單的預測和設(shè)計,使用戶對此結(jié)果信服,此方案需具有靈活性,同時還應從整個工程費用的角度加以比較。由于建筑物結(jié)構(gòu)越來越復雜,以及阿爾卡特微小區(qū)的特點,我們感到使用有源分布式天線系統(tǒng),具有極大的靈活性,能取得更好的效果。分布式天線主要由三級系統(tǒng)器件組成,第一級為主集線器,連接微小區(qū)的饋線口,并具有

30、告警輸出功能,第二級為擴展集線器,通過光纖與主集線器相連,第三級為天線控制單元,通過雙絞線與擴展集線器相連,再通過同軸電纜連接天線單元。為了達到較好的室內(nèi)覆蓋要求,提高服務質(zhì)量,提供所需的容量,減輕室外宏小區(qū)的負擔,我們還應考慮信號覆蓋與干擾的關(guān)系,室內(nèi)小區(qū)的信號必須足夠強,以致于可以覆蓋整個建筑物的內(nèi)部,但是又不能對室外小區(qū)產(chǎn)生干擾,特別是在較高樓層的時候,所以信號一定要得到控制。要達到這一要求,首先應對建筑物的位置,形狀,樓層,結(jié)構(gòu)等各種信息進行必要的了解,得到一個建筑物的整體描述,同時向用戶了解他們的希望和要求,這些信息有助于我們提出一個更加優(yōu)秀的技術(shù)方案。其次,要對站址進行查勘,確定設(shè)

31、備位置以及饋線走向和長度,為了得到現(xiàn)在的覆蓋情況和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量,還應在現(xiàn)場進行測量和掃頻工作。現(xiàn)在就可以進行初步的設(shè)計了,確定傳播測試的策略和天線的要求,考慮現(xiàn)有情況和用戶的要求,大致確定分布式系統(tǒng)的位置和走線。再根據(jù)傳播的預測,確定天線的位置和數(shù)量。在設(shè)計時應考慮天線的數(shù)量,安裝的可能性,現(xiàn)有情況及用戶的要求。2天線方向和位置安排(針對郊區(qū)等站址稀疏區(qū)域)定向天線方向:結(jié)合話務量分布情況, 及基站周圍的地理環(huán)境。務必將天線主波瓣方向?qū)手饕采w區(qū)域, 天線正向應盡量避開近距離內(nèi)的高大建筑阻擋和山形阻擋。兩定向天線間夾角應大于90度。在沒有特別要求時, 全網(wǎng)各基站天線的方向角應盡可能一致, 以使覆

32、蓋范圍均勻。全向天線方向:應盡量使主要天線(如:收發(fā)共用天線)面臨主要覆蓋區(qū)域,勿使兩者被鐵塔阻隔。l 天線應支離塔體>1米,天線離周圍金屬阻擋反射體>1米。l 天線應盡量避開微波天線,防止天線波形圖變形(特別是全向天線)。l 天線應盡量避開尋呼天線,天線與之至少分層不交錯,建議天線垂直間距4米。l 一般情況下,RX天線應占據(jù)較高位置,如果使用雙工器,應使收發(fā)共用天線占據(jù)較高位置。3天線下傾角的設(shè)置HHPBW 天線下傾角的預設(shè)主要利用幾何光學的原理來估計。我們要考慮到天線的垂直HPBW,天線掛高,天線到服務區(qū)的距離,天線附近的地形地貌等。同時,下傾角對于接收和發(fā)射天線必須保持一致。

33、 D ABC如上圖所示,如果天線的下傾角a小于HPBW/2,那么小區(qū)的覆蓋范圍由C點來決定。下面的公式給出了這幾個參數(shù)的關(guān)系: DC= H/tan(a-HPBW/2)轉(zhuǎn)換過來就是: a=arctan(H/DC)+HPBW/2;在實際應用中,我們可以考慮天線位置D到業(yè)務區(qū)中心B點的距離,這樣一來,我們的下傾角計算公式可簡化為: a=arctan(H/DB); DB=H*ctan(a);一般,我們有下面的對應關(guān)系: 下傾角a(度)2468101214 ctan(a)28.614.39.57.15.74.744天線隔離要求u 900M(針對全向天線/11dBi和定向天線105度/16.5dBi)*

34、GSM Tx天線和GSM Rx天線不可同平臺,分層即可。* 定向GSM Tx天線之間可以同平臺,(夾角>90度),同臺水平間距大于1米。* GSM Rx天線和 TACS Rx天線可以同平臺,同臺水平間距大于1米。* GSM Rx天線和TACS Tx天線不可同平臺,分層即可(GSM方有雙工器例外)。* GSM Tx天線和TACS Tx天線可同平臺,同臺水平間距大于3米。* 65度/15.5dBi/1.29米雙極化天線,同臺兩兩間隔3米。u 1800M1 DCS Tx天線和DCS Rx天線不可同平臺,分層即可。2 定向DCS Tx天線之間可同平臺(建議夾角>90度),同臺水平間距建議大于1米。3 DCS Rx天線和TACS Rx天線可同平臺,同

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