天線功能與工作原理

1、 江蘇靖江亞信電子科技有限公司技術交流材料 中國聯(lián)通江蘇分公司技術交流材料江蘇靖江亞信電子科技有限公司二00三年六月十一日目 錄一、天線功能與工作原理 3二、天線的分類 6三、性能指標與檢測方法 9四、天線結構和質量保證 14五、天線選型原則 20一、天線功能與工作原理用來進行無線通訊的手機和基站，在空中是通過無線電波來傳遞信息的，需要有無線電波的輻射和接收。在無線電技術設備中，用來輻射和接收無線電波的裝置稱為天線。天線的功能首先在于輻射和接收無線電波，但是能輻射或接收電磁波的裝置并不一定都能用來作為天線，任何高頻電路，只要不被完全屏蔽，都可以向周圍空間輻射電磁波，或者從周圍空間接收電磁波，但

2、是并非任何高頻電路都能用作天線，因為輻射或接收效率有高有低，為了有效地輻射或接收電磁波，天線的結構形式應該滿足一定的要求。例如，像平行雙導線傳輸線這樣的封閉結構就不能用作天線，因為雙導線傳輸線在周圍空間激發(fā)的電磁場很微弱，終端開路的平行雙導線傳輸線上的電流呈駐波分布。在兩根互相平行的導線上，電流方向相反，線間距離遠小于波長，所激發(fā)的電磁場在兩線外部大部分空間中，由于相位相反而相互抵消。如果把兩根導線的末端逐漸張開，輻射就會逐漸增強，當兩根線完全張開時，張開的兩臂短于半波長，上面電流的方向相同，在周圍空中激發(fā)的電磁場在某些方向由于相位關系而互相抵消，在大部分方向則互相疊加，或者部分疊加、部分抵消

3、，使輻射顯著增強，這樣的結構稱為開放式結構，由末端開路的平行雙導線傳輸線張開而成的天線，就是通常的對稱振子天線。作為基站天線，常常要求天線在水平面內向所有方向（一圈360º）均勻地輻射（或對所有方向具有同等的接收能力），具有這種特性的天線，叫做全向天線。而對某些基站天線，只要求能覆蓋含有一定角度的一個扇區(qū)，這種天線叫做定向天線，對這種天線要求只向待定的扇形區(qū)域輻射（或只接收來自特定扇形區(qū)域的無線電波），在其它方向不輻射或輻射很弱（不能接收或接收能力很弱）。也就是說，要求天線具有所謂方向性。如果天線沒有方向性，無線電波呈球形向外均勻輻射，即所謂無方向性天線。此時，對發(fā)射天線來說，所輻射

4、的功率中只有很少一部分到達所需要的方向，大部分功率浪費在不需要的方向上；對接收天線來說，在接收到所需要的信號同時，還接收到來自其它方向的干擾和噪聲，甚至使信號完全淹沒在干擾和噪音中。因此，一副好的天線，在有效的輻射或接收無線電波的同時，還應該具有完成規(guī)定任務而要求的方向特性。天線輻射的是無線電波，接收的也是無線電波，然而，發(fā)射機通過饋線送入天線的并不是無線電波，接收天線也不能把無線電波直接經(jīng)饋線送入接收機，其中必須進行能量的轉換。現(xiàn)在我們以基站為例，分析一下信號的傳輸過程，說明天線的能量轉換作用。在發(fā)射端，發(fā)射機產生的調制高頻振蕩電流經(jīng)饋電設備傳輸?shù)桨l(fā)射天線，饋電設備可隨頻率和形成的不同，直接

5、傳輸電磁波或導引電磁波，稱為導波。發(fā)射天線將高頻電流或導波轉變成無線電波即自由電磁波向周圍空間輻射。在接收端，無線電波通過接收天線轉變成高頻電流或導波，經(jīng)饋電設備傳送到接收機。從上述過程可以看出，天線除了能有效地輻射或接收無線電波外，還能完成高頻電流或導波到同頻率無線電波的轉換，或者完成無線電波到同頻率的高頻電流或導波的轉換。所以，天線是一個能量轉換器。把天線和發(fā)射機或接收機連接起來的饋線系統(tǒng)是無線電設備的必要組成部分。饋線的形式隨頻率不同而不同，它可以是雙線傳輸線，同軸線，微帶線，也可以是波導等。由于饋線系統(tǒng)和天線的聯(lián)系十分緊密，有時把天線和饋線系統(tǒng)看成一個部件，統(tǒng)稱為天線饋線設備或簡稱天饋

6、設備。研究天線問題，實質上是研究天線所產生的空間電磁場分布，以及由空間電磁場分布所決定的天線特性?？臻g任一點的電磁場都應滿足電磁場方程（麥克斯韋方程）和邊界條件。因此，求解天線問題實質上是求解電磁方程并滿足邊界條件。天線問題實質上是電磁場問題，它的理論基礎是電磁場理論。在這份講義中，只準備對天線作一些介紹，著重談談基站天線。當然談不上敘述如何求解電磁場，如何應用嚴格的數(shù)學理論，以及簡化的數(shù)學方法，來求解麥克斯韋電磁場方程，從而詳細地分析天線問題，設計天線，優(yōu)化天線性能和結構。要想深入了解天線，研究分析天線，請參考有關的專門著作。二、天線的分類天線的形式很多，新品層出不窮，千變萬化。為了便于研究

7、，可以根據(jù)情況進行分類。按用途分類，可分為發(fā)射天線、接收天線和收發(fā)共用天線。按使用范圍分類，有電視天線、廣播天線、通信天線、雷達天線、手機天線和基站天線等。按天線特性分類，在方向性和增益方面，有強方向性天線或高增益天線，弱方向性天線或低增益天線，定向天線，全向天線，筆形波束天線，扇形波束天線，余割平方波束天線，賦形波束天線等等。在極化特性方面，分為線極化天線，其中包括垂直極化，水平極化，斜極化等，以及圓極化天線，其中包括左旋圓極化和右旋圓極化天線，還有橢圓極化天線等。在頻率特性方面，有窄頻帶天線，寬頻帶天線，超寬頻帶天線，雙頻帶天線和三頻帶天線等。按饋電方式分類，有對稱天線，不對稱天線。按使用

8、波段分類，有長波天線，超長波天線，中波天線，超短波天線，微波天線和毫米波天線等。按天線外形分類，有桿狀天線，平板天線，菱形天線，螺旋天線，喇叭天線，反射面天線等。最近多年來，還開發(fā)出許多新型天線，如單脈沖天線，相控陣天線，微帶天線，自適應天線和智能天線等。就基站天線來說，主要使用的天線為定向天線和全向天線。定向天線中，水平面中主波束半功率寬度為650、900、1050等幾種應用較多，6部650寬度的天線，或4部900寬度的定向天線，可形成一圈3600的對小區(qū)的完全覆蓋。至于垂直面中主波束半功率波瓣寬度，則隨天線增益要求的變化而不同。定向天線大多采用陣列天線。陣列的單元以采用振子天線形式的居多數(shù)

9、。單極化天線大多數(shù)采用垂直極化。振子可采用桿狀振子，也可采用印刷振子。雙極化天線大部分采用450斜極化交叉振子形式。為了防止雨雪對天線的影響，天線陣上加有天線罩。天線罩采用薄平板式，做成盒蓋狀。通常天線罩的材料是微波透明的，這樣才不至于降低天線的增益，或使天線的波瓣形狀變壞。天線陣的饋電網(wǎng)絡應具有優(yōu)良特性，保證微波能量順利從天線輻射到空間中去，而且應結構牢固，以保證長期使用的可靠性。這就是說，在天線與接收機之間或天線與發(fā)射機之間的饋線設備，應對電路形成良好的匹配，反射波盡量小，因而，駐波比應小于1.4，即反射系數(shù)小于0.16。對于寬頻帶工作的情況，阻抗匹配較難，往往把駐波比的要求放松到2以下，

10、即反射系數(shù)小于0.33。至于全向基站天線，大部分用在話務量不多的小區(qū)中。一般說來，全向天線采用形式是同軸共線天線。這種形式天線結構簡潔，可靠性高，堅固耐用。由于地形的變化，有時需要讓天線主瓣峰值方向向下傾斜一定角度，或向上傾斜一定角度，簡稱為下傾天線或上傾天線。讓波束方向任意改變指向的天線，一種依靠機械的方法，如改變天線口徑面朝向，叫做機械掃描。另一種是改變天線口徑面上的波前面，依靠的是改變跨越口徑面上的相位，則叫做電子掃描。相控陣天線是現(xiàn)代天線發(fā)展最快應用最廣的一種電子掃描天線。由于相控陣天線成本較高，目前基站天線中應用較多的天線是具有固定傾斜角度的下傾或上傾天線。下傾天線電波波前面的改變，

11、是由饋電網(wǎng)絡中提供相位移而形成的。由于各單元的相位都需要按傾斜角的要求，而作出精確的改變，引起它們輸入阻抗的變化，互阻抗也會發(fā)生變化，所以饋電網(wǎng)絡應作出相應的調整，以保證良好的阻抗匹配。上傾天線的情況類似。可以在一定角度范圍內控制波束指向的天線，叫做電可調天線。電可調天線通常在饋電網(wǎng)絡中裝有可作機械調整其移相相位的裝置。由于成本較高，在組網(wǎng)時，若能事先作出較好設計，可以用下傾或上傾天線取代?；咎炀€另一重要指標為三階交調，必須控制好，否則會影響基站的正常工作。相控陣天線的發(fā)展，形成了自適應天線。自適應天線的發(fā)展，則形成了智能天線。隨著手機的大量普及，通話量不斷增大，相互分離和避免干擾，愈來愈顯

12、得重要，而非常需要解決這一問題。采用第三代天線，即智能天線，是基站天線發(fā)展的必然趨勢，也是即將采取的一項重要技術。三、性能指標與檢測方法基站天線是基站的重要組成部分。天線電氣性能指標的優(yōu)劣直接影響基站的工作性能?；咎炀€的基本作用是能量轉換。我們可以設計各種天線，以形成所要求的方向性。描述天線能量轉換和方向性的電參數(shù)有許多個，如方向圖，方向系數(shù)，增益、效率、輸入阻抗，輻射電阻，以及頻帶，極化等等。下面將對基站天線的主要性能作一說明，并略述檢測方法。1.方向圖（波瓣）天線輻射或接收無線電波的能力，在空間不同方向上，是不一樣的，即不均勻的，因而形成天線的方向性。為了表示天線的方向特性，規(guī)定出幾種方

13、向性電參數(shù)。我們通常采用天線的輻射方向圖，簡稱為方向圖，來進行定量分析和考核。天線方向圖是輻射參量隨空間方向變化的圖形表示。輻射參量可以是輻射的功率密度，場強，相位，也可以是極化。一般情況下，輻射方向圖指遠區(qū)方向圖，是空間不同方向的二維函數(shù)。通常，我們所應用的是天線輻射能量功率通量密度的方向圖。在不作專門說明的情況下，輻射方向圖常常指功率方向圖，或場強方向圖。通常假定天線口徑所在平面為xy平面，口徑面朝向子軸的方向，為俯仰角的余角，從子軸算起，角在xy平面即天線口徑面上，從x軸算起。討論的方向圖為遠區(qū)方向圖，表示天線在距離相當遠的以天線為中心的大球面上各點福射或接收到的功率的相對比值，是用和表

14、示的二維函數(shù)。在三維坐標中，方向圖可表示為一個三維曲面，這樣的方向圖稱為立體方向圖或空間方向圖。立體方向圖形象直觀，理論上常?？梢杂嬎愫竺枥L出來，但實際上不容易全部測量出來。因此，天線方向圖通常用兩個互相垂直的主平面內的方向圖來表示，稱為主平面方向圖，或主平面波瓣。基站天線通常垂直安裝，兩個主平面取為垂直面和水平面，而稱為垂直波瓣和水平波瓣。波瓣的繪制可以采用極坐標，也可以采用直角坐標。極坐標波瓣較直觀，而直角坐標波瓣則較精確，各有所長。波瓣通常用分貝表示，這樣易于讀各點的分貝數(shù)。波瓣形狀可以用波瓣參數(shù)簡單地定量說明。如果波瓣只有一個主瓣，福射功率的集中程度可以用兩個主平面中的波瓣寬度來表示。

15、主瓣峰值兩邊的兩個零點之間的夾角稱為零功率波瓣寬度，水平面中的記為2oE，垂直面中的記為2oH。主瓣峰值兩邊，功率下降到峰值一半，即下降3分貝的兩個角度之間的夾角，叫做半功率波瓣寬度，記為23dBE或者23dBH。主平面波瓣中，除了主瓣的半功率寬度和零點寬度以外，還有兩個重要指標，即副瓣電平和前后輻射比。副瓣電平，通常指波瓣中最高副瓣峰值小于主瓣峰值的分貝數(shù)。前后輻射比或簡稱前后比，通常指后瓣峰值低于主瓣峰值的分貝數(shù)。2、增益天線增益的定義是，在輸入功率相同的條件下，天線在某方向某點產生的場強平方與點源天線在同方向同一點產生場強平方的比值。通常天線增益均指最大輻射方向的增益。3、方向性系數(shù)對發(fā)

16、射天線來說，方向性系數(shù)是表征天線輻射的能量在空間分布中集中能力的量，定義為在相同輻射功率情況下，天線在給定方向的輻射強度與平均輻射強度的比值。對接收天線來說，方向性系數(shù)是表征天線從空間接收電磁能量的能力，定義為在相同來波場強的情況下，天線在某方向接收時向負載（接收機）輸出的功率與點源天線在同方向接收時向負載輸出的功率之比。發(fā)射天線方向性系數(shù)與接收天線方向性系數(shù)雖然含義不同，但數(shù)值上是一樣的。因此，談及天線方向性系數(shù)時，可以不再區(qū)分是發(fā)射或接收天線方向性系數(shù)。天線效率一般定義為天線的輻射功率與輸入功率之比。因而，天線的增益即等于天線方向性系和天線效率的乘積。當天線效率為1時，增益就等于方向性系數(shù)

17、。4、駐波比駐波比是描述天線傳輸電磁能量能力的一個指標。通常大于1，駐波比越大，說明反射回來的波越多。5、交叉極化天線極化是描述天線輻射電磁場矢量空間指向的參數(shù)。由天電場與磁場有恒定的關系，一般都以電場矢量的空間指向作為天線輻射電磁波的極化方向。電場矢量在空間的取向固定不變的電磁波叫線極化。有時以地面為參考，電場矢量方向與地面平行的叫水平極化，與地方垂直的叫垂直極化。當電場矢量取向隨時間而變化，其矢量端點在垂直于傳播方向的平面內描繪的軌跡是一個橢圓，稱為橢圓極化；描繪的是一個圓，則稱為圓極化。天線可能在非預定的極化上輻射或接收不需要的極化分量能量，例如，輻射或接收水平極化波的天線，也可能輻射或

18、接收不需要的垂直極化波，這種不需要的極化波，稱為交叉極化。交叉極化又稱為正交極化。6、帶寬通常根據(jù)系統(tǒng)提出的要求和給定的中心頻率，可以設計出滿足指標要求的天線。但在偏離中心工作頻率時，天線的某些電性能將會下降，電性能下降到容許值的頻率范圍，叫做天線的頻帶寬度。不同型式天線的電性能對頻率的敏感程度不盡相同。例如，當頻率變化時，一般對稱振子天線的波瓣、增益等參數(shù)變化不大，但它們的輸入阻抗則變化很大，因而匹配程度受頻率變化的影響較大。在一些對波瓣形狀要求不高的系統(tǒng)中，主要解決阻抗帶寬問題。在某些天線陣中，頻率變化會使主瓣指向偏離預定方向，副瓣電平增高，甚至出現(xiàn)柵瓣，這時就應解決波瓣帶寬問題?；咎炀€

19、當下傾角或上傾角較大時，會出現(xiàn)這樣的情況，需要專門的設計技術。天線帶寬的表示方法有兩種，一種是絕對帶寬，指天線可實際工作的頻率范圍，即高端頻率與低端頻率之差。另一種是相對帶寬，是絕對帶寬與中心頻率之比的百分數(shù)。至于基站天線性能的檢測，現(xiàn)在也已經(jīng)非常專業(yè)化了。例如，基站天線的駐波比，通常在無微波反射的微波暗室中，用相應頻段的網(wǎng)絡分析儀來測量，只要按操作規(guī)程進行，就可以獲得較準確的結果。再如三階交調，則需用專用的三階交調檢測儀測量。由于儀器價格較高，一般廠家并未購買，不具備測量條件，把三階交調抑制得較低，就無以談起了。波瓣的測量，牽涉到許多電性能參數(shù)。如半功率波瓣寬度，最高副瓣電平，前后比，下傾角

20、等等。下面我們略加討論。我們只談對振幅波瓣的測量。首先，根據(jù)要求確定測量波段和測量精度，選定測量距離和天線架設高度，安裝好轉臺，并把轉臺調到水平，使轉臺軸盡可能通過待測天線的相位中心，轉動待測天線；使準備測量其波瓣的平面保持水平，并使發(fā)射天線的極化平面與被測天線極化平面保持一致，調整好測試儀器后，就可以測量了。由于現(xiàn)在天線測試設備自動化程度高，往往可以直接測得天線方向圖，其中副瓣電平，半功率波瓣寬度，前后比等，可以自動打印出來。但必須做為準備工作，以保證測量精度和測試的準確性。測量完一種極化的波瓣，當然可以繼續(xù)測量另一種極化的波瓣。類似地，作出適當調整，可以測出交叉極化。增益的測量通常采用比較

21、法。此時，需要一個已知其增益的標準天線，通過比較待測天線相對于標準天線的增益，可以測出待測天線的增益。測量時，先后把待測天線和標準天線接上信號源，調整天線，使它們的最大輻射方向分別同接收天線的最大接收方向對準，然后調整可變衰減器，使兩種情況下接收天線指示器的指示相同，記下由功率計先后測得的待測天線和標準天線的輸入功率，這樣，就可計算出待測天線的增益。四、天線結構和質量保證一. 天線結構天線一般由這幾部分組成: 輻射體(振子),饋電網(wǎng)絡,連接器,反射板(僅定向天線用),天線罩,附件,安裝支架.1. 定向結構:2. 全向天線結構:微帶貼片天線結構:二. 天線制作工藝及質量保證一副好的天線,除了有好

22、的電性能指標外,優(yōu)良的天線制作工藝也至關重要.因此,天線制作工藝是天線電性能指標的充分必要條件.就亞信公司天線來講,天線制作工藝分兩大類:零部件制作工藝,裝配工藝,其流程:1. 零部件制作工藝根據(jù)零部件屬性來分, 零部件可分為自制件,外協(xié)件,外購件. 自制件:自己可以制造的零件.外協(xié)件:自己購買原材料,由協(xié)作廠家制造加工的零部件.外購件:直接從外單位購買的零部件.其質量控制如下表：名 稱質 量 控 制備 注自制件按加工工藝過程卡執(zhí)行按不同的加工方法編制相應的加工工藝過程卡，如沖壓，機加工，焊接等。外協(xié)件原材料檢驗單加工工藝過程卡對外協(xié)廠家進行不定期的質量跟蹤記錄。外購件按有關國家標準或相應的企

23、業(yè)標準進行驗收入庫。如連接器，電纜線，標準件等。通過對零部件的加工方法，加工設備，加工精度，加工成本等有效的質量控制，從而保證合格的零部件入半成品庫。2裝配工藝（從半成品庫成品庫）天線結構一般由輻射體（振子），饋電網(wǎng)絡，連接器，反射板（僅定向天線用），天線罩，附件等組成那么其裝配工藝也由這些工序過程組成，每道工序都有相應的裝配工藝過程卡，過程卡上有相應的產品編號，工序過程，操作日期，使用工具，操作人員，檢測人員的記錄，也便于今后對產品質量的追溯其質量控制如下表：名 稱質 量 控 制備 注工序過程裝配工藝過程卡按不同的工序過程記錄相應的工藝過程電性能檢測電性能指標檢測單如不符合要求，按工序過程逆

24、向追溯機械性能檢測機械性能檢測單同上包裝貯存按有關國家標準或企業(yè)標準執(zhí)行通過對每道工序過程的逐步質量控制，組裝出來的產品合格率高，一致性好因此，優(yōu)良的天線結構工藝才能使好的電性能指標得到體現(xiàn)3. 天線主要性能指標的質量控制 對亞信公司來講, 天線主要性能指標我們主要通過優(yōu)化設計,制造工藝,檢測設備來進行質量控制.具體情況如下:(1) 優(yōu)化設計:亞信公司從產品設計開始，就比較注重產品開發(fā)性能指標的可靠性，準確性。通過設計制作樣機、調試、測試等一系列工作，調整設計參數(shù)，反復調試、測試，使得我們的天線性能指標達到最佳狀態(tài)，為今后批量化生產打下堅實的基礎。就目前來講，亞信公司天線設計工具有：Ansof

25、t Ensemble8.0 Ansoft HFSS, Serenade HPADS, Zeland IE3D 自主開發(fā)的天線設計軟件 與國內多所大學、研究機構的技術合作。(2) 制造工藝:亞信公司從原材料采購，零部件制作，到整個天線裝配入庫，要經(jīng)過幾十道工序，每道工序都嚴格按照操作規(guī)程進行。其質量控制見“天線制作工藝及質量保證”部分，保證每道工序做出合格的產品，做到對不合格品的追溯。對于一般的性能指標如駐波(VSWR)，隔離度等指標可通過制造工藝來進行質量控制，而對于三階互調的質量控制主要是：選擇適當?shù)牟牧?，采用合理的工藝；保證焊點的一致性，采用專用焊接裝備(如恒溫烙鐵)；保證裝配的一致性，采

26、用專用裝配工具(如力矩扳手等)；對關鍵元器件，如饋線、連接器等，選擇三階互調低的產品；保持工作環(huán)境干凈。使得三階互調IM3-150dBc（20瓦的載波功率下）。(2) 性能指標的檢測：電性能檢測電性能指標使 用 設 備駐波比HP矢量網(wǎng)絡分析儀 （進口）隔離度三階互調(20W)無源互調分析儀（進口）方向圖水平面波束寬度三維方向圖測試系統(tǒng)垂直面波束寬度增益前后比上側第一副瓣零填充電子下傾角機械性能檢測：機械性能使 用 設 備低溫試驗高低溫試驗箱高溫試驗高低溫試驗箱沖擊試驗沖擊碰撞設備碰撞試驗沖擊碰撞設備振動試驗電磁振動臺汽車運輸試驗汽車裝有1/3的額定超載負荷，以20-40km/h的進度行使。恒定

27、濕熱試驗恒溫恒濕試驗設備風載試驗在自然環(huán)境中驗證冰負荷試驗在自然環(huán)境中驗證淋雨試驗淋雨試驗臺鹽霧試驗鹽霧試驗設備五、天線選型原則常用基站天線（GSM900MHz）垂直極化： 30° （gain：21dBi、18dBi） 65° （gain：18dBi、15.5dBi、12.5dBi） 90 °（gain：17dBi、 15.5dBi、 14dBi） 105 °（gain：16.5dBi） 120 °（gain：16dBi） 360 °（gain：11dBi）+45 °/-45 °極化： 30°（gain：

28、21dBi、18dBi） 65 °（gain：18dBi、15.5dBi） 90 °（gain：17dBi、15.5dBi、 13.5dBi、） 105 °（gain：16.5dBi、 13.5dBi ） 120 °（gain：16dBi）常用基站天線（GSM1800MHz）垂直極化： 65°（gain：18dBi、15.5dBi）360°(gain：12dBi)+45°/-45°極化： 65°（gain：18dBi、15.5dBi）常用基站天線（GSM800MHz）垂直極化： 30°（gain

29、：20.5dBi、17.5dBi） 65°（gain：18dBi、 17dBi 、15dBi、12dBi） 90 °(gain：17dBi、15dBi、13dBi） 105 °（gain：16.5dBi） 120 °（gain：16dBi） 360 °（gain：11dBi）+45 ° /-45 °極化： 30°（gain：20.5dBi、17.5dBi） 65 °（gain：17.5dBi、16.5dBi、 15dBi ） 90 °（gain：16.5dBi、 15dBi 、 13dBi ）

30、105 °（gain：16.5dBi、 13.5dBi ） 120 °（gain： 15.5dBi ）市區(qū)基站天線選擇應用環(huán)境特點：基站分布較密，要求單基站覆蓋范圍小，希望盡量減少越區(qū)干擾，提高頻率復用率。1、極化方式：由于市區(qū)基站選址困難，天線安裝空間受限，一般選用雙極化天線。2、方向性：市區(qū)主要考慮減少相鄰小區(qū)干擾，一般選用定向天線。3、半功率波束寬度：為控制小區(qū)的覆蓋范圍、抑制干擾，一般選用水平半功率波束寬度為6065°的天線。4、天線增益：由于市區(qū)一般不要求大的覆蓋范圍，同時為減少天線體積和重量，有利于安裝和降低成本，建議選用中等增益的天線（15dBi左右

31、）。5、預置下傾角和零填充：市區(qū)天線一般都要設置一定的下傾角，因此為增大以后的下傾角調整范圍，可以選擇具有固定電子下傾角的天線（建議選用3° 6°）。由于市區(qū)基站覆蓋距離較小，零填充特性可以不作要求。6、下傾角調整范圍：在市區(qū)出于控制干擾的原因，需要將天線的下傾角調得較大，電調天線在下傾角的調整方面不會有問題；但對機械下傾天線，需選擇下傾角調整范圍更大的天線。 當下傾角的設置超過垂直面半功率波束寬度的一半時，需要考慮上側副瓣的影響。此時，建議采用上側副瓣抑制的賦形技術天線。農村基站天線選擇應用環(huán)境特點：基站分布稀疏，話務量較少，覆蓋要求廣。解決覆蓋，是其主要目標。1、極化方

32、式：從發(fā)射信號的角度，在較為空曠地方垂直極化天線比其他極化天線效果更好。從接收的角度，采用雙極化天線進行極化分集接收時，分集增益不如空間分集。因此，農村一般采用垂直極化天線。2、方向性：農村話務分布比較分散，話務量相對較少，為滿足基站周圍的覆蓋，一般采用全向天線；由于全向天線的增益較小，如果要求更遠的覆蓋距離，則需采用定向天線，一般采用水平面波束寬度為90°、 105°、 120°的定向天線。采用全向天線時，為避免塔體對覆蓋的影響，可采用雙發(fā)天線的配置，此時，需通過功分器把發(fā)射信號分配到兩個天線上。3、天線增益：由農村主要考慮覆蓋范圍和覆蓋距離，一般選用較高增益（

33、16 18dBi）的定向天線或9 11dBi的全向天線。4、預置下傾角及零填充：在農村以覆蓋為主的地方，一般不采用預置下傾角天線；但天線掛高在50米以上且近端有覆蓋要求時，可優(yōu)先選用零填充的天線，以避免塔下黑的問題。5、下傾方式：農村地區(qū)對天線的下傾調整不多，其下傾角的調整范圍及特性要求不高，建議使用價格較便宜的機械下傾天線。郊區(qū)基站天線選擇應用環(huán)境特點：介于城市與農村之間，有的地方更接近城市，基站數(shù)量不少，覆蓋和干擾控制都要考慮；有的地方接近農村，覆蓋是主要因素。因此，郊區(qū)的情況差別很大，可以根據(jù)需要的覆蓋面積來選擇天線類型：1、根據(jù)情況選擇水平面半功率波束寬度為65°或90 &#

34、176;的中、高增益天線。若周圍基站分布很密，可參考城區(qū)基站的天線的選擇原則；若周圍基站分布較少，且將來擴容潛力不大，則參考農村基站的天線的選擇原則，優(yōu)先采用水平面半功率波束寬度為90 °的天線；2、考慮到將來的平滑升級，不建議采用全向站型；3、是否采用預置下傾角應根據(jù)具體情況來定。公路、鐵路覆蓋基站天線選擇應用環(huán)境特點：話務量低、用戶高速移動，重點解決的是覆蓋問題。不同的公路環(huán)境差別很大，大致可分為以下情況：1、帶狀覆蓋：只要覆蓋公路沿線，采用雙向小區(qū)；2、公路兼顧鄉(xiāng)鎮(zhèn)：采用三向、全向小區(qū)；3、山區(qū)公路兼顧鄉(xiāng)鎮(zhèn)：地形復雜、多變，需在充分勘察的基礎上對各段公路靈活規(guī)劃，一般選擇高處建站，站型靈活配置。天線選擇原則：1、方向性：以覆蓋公、鐵路沿線為目標的基站，采用窄波束高增益的定向天線（兩扇區(qū)配置）或高增益（14dBi）的8字形天線，最好具有零點填充。如要兼顧沿線的村莊，可采用全向或變形全向天線（210°220 ° ），如8字形或心形天線；2、極化方式：建議采用垂直單極化天線。3、天線增益：定向天線增益可選擇17dBi 18.5dBi ，全向天線增益選擇11dBi。若用來補盲，根據(jù)需要選擇較低增益天線。4、預置下傾角及零填充：由于預置下傾角會影響到基站