《移動通信》任務(wù)1 認(rèn)知移動信道

模塊一

初識移動通信任務(wù)1認(rèn)知移動信道任務(wù)要求知識目標(biāo)：知道電磁波的基本工作原理，熟悉電磁波傳播的特點(diǎn)；列舉移動通信系統(tǒng)常用的天線類型，知道天線的主要性能參數(shù)和工程參數(shù)，能畫出天饋系統(tǒng)的基本組成結(jié)構(gòu)；會解釋移動信道中的多徑效應(yīng)、陰影效應(yīng)、多普勒效應(yīng)和遠(yuǎn)近效應(yīng)；會比較快衰落、慢衰落兩種衰落的不同，會mW、W與dBm的單位轉(zhuǎn)換。技能目標(biāo)：能根據(jù)要求正確選用合適列寫的天線；能在仿真軟件環(huán)境中獨(dú)立完成基站設(shè)備裝操作。素質(zhì)目標(biāo)：遵守基站安裝的工程規(guī)范；養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣；尊重他人、交流分享，積極參與小組協(xié)作任務(wù)。知識點(diǎn)1電磁波知識點(diǎn)2天線分類及選型知識點(diǎn)3四種效應(yīng)知識點(diǎn)4兩種衰落目錄技能點(diǎn)1基站硬件設(shè)備安裝電磁波什么是電磁波？電磁波是怎么產(chǎn)生的？電磁波具有什么特點(diǎn)呢？電磁波的生成電場電場電場振子電波傳輸方向磁場磁場

電磁波是一種能量傳輸形式，在傳播過程中，電場和磁場在空間是相互垂直的，同時(shí)這兩者又都垂直于傳播方向。無線電波的波長、頻率和傳播速度的關(guān)系在公式中，Ｖ為速度，單位為m/s；ｆ為頻率，單位為Hz；λ為波長，單位為m。由上述關(guān)系式不難看出，同一頻率的無線電波在不同的媒質(zhì)中傳播時(shí)，速度是不同的，因此波長也不一樣。波長電磁波譜若按照波長或頻率的順序?qū)﹄姶挪ㄟM(jìn)行排列，即電磁波譜。無線電波主要分布在3Hz到3000GHz之間。不同頻率的無線電波具有不同的傳播特性。頻率越低，傳播損耗越小，覆蓋距離越遠(yuǎn)；而且頻率越低，繞射能力越強(qiáng)。電磁波譜頻率頻段特性應(yīng)用3～30kHz極低頻（ELF）、甚低頻（VLF）高大氣噪聲，地球-電離層波導(dǎo)模型模型，天線效率非常低潛水艇、導(dǎo)航、聲納、遠(yuǎn)距離導(dǎo)航30～300kHz低頻（LF）高大氣噪聲，地球-電離層波導(dǎo)模型，易被電離層吸收遠(yuǎn)距離導(dǎo)航信標(biāo)300～3000kHz中頻（MF）高大氣噪聲，好的地波傳播，地球磁場回旋噪聲導(dǎo)航、水上通信、調(diào)幅廣播3～30MHz高頻（HF）中等大氣噪聲、電離層反射提供長距離通信、受太陽通量密度的影響國際短波廣播、船到岸、電話、電報(bào)、長距離航空器通信、業(yè)余無線電30～300MHz甚高頻（VHF）在低端有些電離層反射、流量散射體可能出現(xiàn)，基本為視距的正常傳播移動通信、電視、調(diào)頻廣播、空中交通管制、無線電導(dǎo)航輔助300～3000MHz特高頻（UHF）基本為視距傳播電視、雷達(dá)、移動無線電、衛(wèi)星通信3～30GHz超高頻（SHF）視距傳播、在高端頻率大氣吸收雷達(dá)、微波通信、陸地移動通信、衛(wèi)星通信30～3000GHz極高頻（EHF）視距傳播、非常易受大氣吸收雷達(dá)、保密通信和軍用通信、衛(wèi)星通信3000～107GHzIR-光視距傳播、非常易受大氣吸收光纖通信表1-1不同頻段電磁波的特性和應(yīng)用范圍

對于移動通信來講，主要關(guān)心VHF、UHF頻段。UHF頻段與其他頻段相比，在覆蓋效果和容量之間折衷的比較好，因此被廣泛應(yīng)用于移動通信領(lǐng)域。無線電波傳播的方式一般分為地波、空間波、散射波及天波等四種。不同的傳播模式電波傳播模型無線電波的傳播特性電波的傳播方式（1）地波：沿地球表面?zhèn)鞑サ臒o線電波稱為地波（或地表波）。（2）天波：也即電離層波。電離層對于不同波長的電磁波表現(xiàn)出不同的特性。（3）空間波：主要指直射波和反射波。（4）散射波：利用對流層散射作用進(jìn)行無線電波的傳播稱為對流層散射方式。（1）直射波在無遮擋物的情況下，無線電波以直線方式傳播，即形成直射波，直射波傳播的接收信號最強(qiáng)。（2）反射波當(dāng)無線電波在傳播過程中遇到比其波長大得多的物體時(shí)會發(fā)生反射，例如地球表面、建筑物墻壁表面、樹干等。采用二徑模型來分析反射波對信號的影響。圖1-12二徑傳播模型直射波與反射波繞射波與散射波（3）繞射波繞射現(xiàn)象是指在無線電波傳播路徑上，當(dāng)被尖銳的邊緣阻擋時(shí)將發(fā)生繞射，由阻擋表面產(chǎn)生的二次波散布于空間，甚至到達(dá)阻擋物的背面，即在阻擋物的背后產(chǎn)生無線電波的現(xiàn)象，如圖1-13所示。繞射波的強(qiáng)度受傳播環(huán)境影響很大，且頻率越高，繞射信號越弱。圖1-13繞射波繞射波與散射波（4）散射波當(dāng)無線電波傳播的介質(zhì)中存在小于波長的物體且單位體積內(nèi)阻擋物的個數(shù)非常大時(shí)，將會發(fā)生散射。散射波一般產(chǎn)生于粗糙表面、小物體或其他不規(guī)則物體。在實(shí)際的通信系統(tǒng)中，樹葉、街道標(biāo)志、燈柱等會引發(fā)散射。圖1-14散射現(xiàn)象透射波

當(dāng)無線電波到達(dá)兩種不同介質(zhì)界面時(shí)，將有部分能量反射到第一種介質(zhì)中（即反射線），另一部分能量透射到第二種介質(zhì)中（即透射線或折射線），如圖1-15所示。

例如當(dāng)無線電波透射過建筑物外墻時(shí)，有一部分能量就會穿透墻壁射入室內(nèi)。穿過墻體的透射線可以用透射系數(shù)來描述，穿透損耗大小不僅與無線電波頻率有關(guān)，而且與穿透物體的材料、尺寸有關(guān)。圖1-15電波的穿透知識點(diǎn)1電磁波知識點(diǎn)2天線分類及選型知識點(diǎn)3四種效應(yīng)知識點(diǎn)4兩種衰落目錄技能點(diǎn)1基站硬件設(shè)備安裝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(shí)，把傳輸線中的高頻電流轉(zhuǎn)換為電磁波；接收時(shí)，把電磁波轉(zhuǎn)換為傳輸線中的高頻電流。天線系統(tǒng)作為電磁波的收發(fā)部件，其功能示意圖如下所示。天線分類及選型天線品種繁多，主要有下列幾種分類方式：按工作性質(zhì)可分為發(fā)射天線和接收天線；按用途可分為通信天線、廣播天線、電視天線、雷達(dá)天線等；按工作波長可分為超長波天線、長波天線、中波天線、短波天線、超短波天線、微波天線等；按結(jié)構(gòu)形式和工作原理可分為線天線和面天線等。……天線分類及選型移動通信基站使用的天線一般是由線振子構(gòu)成的天線陣列，天線陣列可以為平面陣或圓形陣等形式。天線陣列外有的套有天線罩，也有不套天線罩的。而天線罩有平板狀或圓形等其它形狀。一般基站常見的是板狀天線，而PHS（小靈通）基站使用的是由線天線構(gòu)成的圓形天線陣。天線分類及選型由物理學(xué)常識，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，相互激發(fā)，脫離場源后，以一定的速度傳播，這種特殊物質(zhì)就是電磁波（它以光速傳播）。即電磁波的輻射是由時(shí)變電流源產(chǎn)生，或者說是由作加速運(yùn)動的電荷所激發(fā)的。電磁波的傳播是有方向性的，即傳播方向和電場、磁場相互垂直。天線輻射的基本原理導(dǎo)線載有交變電流時(shí)，如圖中第1幅圖所示，如果兩導(dǎo)線的距離很近，兩導(dǎo)線所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢幾乎可以抵消，因而輻射很微弱。如果將兩導(dǎo)線張開，如圖中第2、3幅圖所示，這時(shí)由于兩導(dǎo)線的電流方向相同，由兩導(dǎo)線所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向相同，因而輻射較強(qiáng)。電磁波輻射示意圖天線輻射的基本原理對稱振子是一種經(jīng)典的、迄今為止使用最廣泛的天線。我們把兩臂長度相等的振子叫做對稱振子。每臂長度為1/4波長、全長為1/2波長的振子，稱為半波對稱振子。對稱振子天線適用于短波、超短波直至微波波段，因其結(jié)構(gòu)簡單、極化純度高而被廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)和探測等各種無線電設(shè)備中。天線輻射的基本原理

在天線設(shè)備上，通常能看到一張標(biāo)示有天線關(guān)鍵參數(shù)的標(biāo)簽，如圖1-18所示。這些參數(shù)與天線的結(jié)構(gòu)有關(guān)、一般在出廠時(shí)就固定不變了，稱之為天線的性能參數(shù)。圖1-18天線標(biāo)簽天線性能參數(shù)1、輸入阻抗（Impedance）：天線的輸入阻抗是天線和饋線的連接端，即饋電點(diǎn)兩端感應(yīng)的信號電壓與信號電流之比。天線性能參數(shù)2、回波損耗（ReturnLoss）：當(dāng)饋線和天線匹配時(shí)，高頻能量全部被負(fù)載吸收，饋線上只有入射波，沒有反射波。而當(dāng)天線和饋線不匹配時(shí)，也就是天線阻抗不等于饋線特性阻抗時(shí)，負(fù)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?；夭〒p耗就是度量反射信號能量的一種計(jì)量方法。天線性能參數(shù)3、駐波比（VSWR：VoltageStandingWaveRatio）駐波比是回波損耗的另一種計(jì)量方式，它表示了天線和饋線的阻抗匹配程度。其值在1到無窮大之間。移動通信系統(tǒng)中，一般要求駐波比小于1.5。工程上容易發(fā)生高駐波比的地方：饋線各節(jié)點(diǎn)的接頭接觸不良，雨水滲漏饋線折斷或彎曲角度過大檢查駐波比的儀表是天饋測試儀（sitemaster）天線性能參數(shù)

4、帶寬（Bandwidth）天線的頻帶寬度指天線的阻抗、增益、極化或方向性等參數(shù)保持在允許范圍內(nèi)的頻率跨度。按照天線帶寬的相對大小，可以將天線分為窄帶天線、寬帶天線和超寬帶天線。天線性能參數(shù)5、增益（Gain）增益是指在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的場強(qiáng)的平方之比，即功率之比，天線增益衡量了天線朝一個特定方向收發(fā)信號的能力。天線性能參數(shù)半波振子理想點(diǎn)源（無耗均勻輻射器）0dBd=2.15dBi2.15dB常用單位：dBd和

dBidBi：表示天線在最大輻射方向場強(qiáng)相對于全向輻射器的參考值。dBd:表示天線在最大輻射方向場強(qiáng)相對于半波振子的參考值兩者有一個固定的差值：dBi=dBd+2.15天線性能參數(shù)例：1個dipole

接收功率：1mW多個dipole組陣

接收功率：4mWGAIN=10log(4mW/1mW)=6dBd天線性能參數(shù)6、方向圖方向圖又可稱為波瓣圖，它是一種3維圖形，可以描述天線輻射場在空間的分布情況。所謂水平波瓣圖，是指把天線方向圖沿水平方向縱切后得到的切面圖。而垂直波瓣圖就是把天線方向圖沿垂直方向縱切后得到的切面圖。頂視側(cè)視立體天線性能參數(shù)全向天線 定向天線天線性能參數(shù)7、波瓣寬度（Beam-width）在天線的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。主瓣兩個半功率（-3dB）點(diǎn)間的夾角定義為天線方向圖的波瓣寬度，又稱為半功率角。60°(eg)PeakPeak-3dBPeak-3dB3dBBeamwidth120°(eg)PeakPeak-10dBPeak-10dB10dBBeamwidth天線性能參數(shù)定向天線：65°/90°/105°/120°全向天線：360°天線性能參數(shù)定向天線全向天線天線性能參數(shù)8、極化方式（Polarisation）天線的極化，就是指天線輻射時(shí)形成的電磁場的電場方向。垂直極化水平極化+45度極化-45度極化天線性能參數(shù)V/H(垂直/水平)傾斜(+/-45°)雙極化天線是指2個天線按照固定角度疊加在一起，傳播2個獨(dú)立的波天線性能參數(shù)單極化天線多采用垂直線極化雙極化天線多采用

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雙線極化雙極化天線單極化天線單極化天線天線性能參數(shù)兩種極化天線外觀識別雙極化天線有兩個端口單極化天線僅一個端口天線性能參數(shù)9、前后比（Front-BackRatio）方向圖中，前后瓣最大電平之比稱為前后比。它表明了天線對后瓣抑制的好壞。前后比大，天線定向接收性能就好。F/B=10log(前向功率/后向功率）typically：25dB

后向功率前向功率天線性能參數(shù)機(jī)械下傾固定電子下傾可調(diào)電子下傾10、下傾方式天線性能參數(shù)機(jī)械調(diào)整天線指的是通過調(diào)整夾具的方法實(shí)現(xiàn)下傾角度的調(diào)整；電調(diào)天線調(diào)整指的是通過拉桿的調(diào)節(jié)控制天線內(nèi)置的調(diào)節(jié)裝置調(diào)整天線下傾角度；機(jī)械調(diào)整電調(diào)天線性能參數(shù)天線下傾方式分為機(jī)械下傾和電下傾，電下傾方式又分為固定電下傾和可調(diào)電下傾。機(jī)械下傾天線只在架設(shè)時(shí)傾斜天線，價(jià)格較便宜，多用于下傾角度小于10

的環(huán)境。電下傾天線價(jià)格較貴，其下傾角度范圍較大（可大于10），下傾角度較大時(shí)天線方向圖無明顯畸變，天線后瓣也將同時(shí)下傾。對于要求下傾角比較大的情況，多采用小角度的固定電下傾天線加上機(jī)械下傾方案。不下傾電調(diào)下傾機(jī)械下傾天線性能參數(shù)天線主瓣上面的旁瓣不僅浪費(fèi)了天線輻射的能量，而且會對相鄰小區(qū)形成干擾，這些旁瓣應(yīng)該盡量抑制，尤其是較大的第一副瓣。天線主瓣下面的旁瓣需要對周圍區(qū)域形成有效覆蓋，需要對零點(diǎn)進(jìn)行填充。第一上旁瓣第一下零點(diǎn)11、旁瓣抑制和零點(diǎn)填充天線性能參數(shù)下旁瓣零值填充，解決高山站的“塔下黑”的問題天線性能參數(shù)1．天線高度天線高度直接與基站的覆蓋范圍有關(guān)。移動通信的頻段一般是近地表面視線通信，天線所發(fā)直射波所能達(dá)到的最遠(yuǎn)距離（S）直接與收發(fā)信天線的高度有關(guān)，具體關(guān)系式可簡化如下：其中：R為地球半徑，約為6370km；H為基站天線的中心點(diǎn)高度；h為手機(jī)或測試儀表的天線高度。天線工程參數(shù)移動通信網(wǎng)絡(luò)在建設(shè)初期，站點(diǎn)較少，為了保證覆蓋，基站天線一般架設(shè)得都較高。隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，基站站點(diǎn)數(shù)逐漸增多，當(dāng)前在密集市區(qū)已經(jīng)達(dá)到約500m左右一個基站。所以在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到一定規(guī)模的時(shí)候，我們必須減小基站的覆蓋范圍，可以適當(dāng)降低天線的高度，否則會嚴(yán)重影響我們的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。其影響主要有以下幾個方面：

（1）話務(wù)不均衡（2）系統(tǒng)內(nèi)干擾

（3）孤島效應(yīng)2．天線俯仰角天線俯仰角是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化中的一個非常重要的事情。選擇合適的俯仰角可以使天線至本小區(qū)邊界的電磁波與周圍小區(qū)的電磁波能量重疊盡量小，從而使小區(qū)間的信號干擾減至最??；另外，選擇合適的覆蓋范圍，使基站實(shí)際覆蓋范圍與預(yù)期的設(shè)計(jì)范圍相同，同時(shí)加強(qiáng)本覆蓋區(qū)的信號強(qiáng)度。天線工程參數(shù) 一般來說，俯仰角的大小可以由以下公式推算：

θ=arctg（h/R）＋A/2

其中：θ為天線的俯仰角；h為天線的高度；R為小區(qū)的覆蓋半徑；A為天線的垂直平面半功率角。 上式是將天線的主瓣方向?qū)?zhǔn)小區(qū)邊緣時(shí)得出的，在實(shí)際的調(diào)整工作中，一般在由此得出的俯仰角角度的基礎(chǔ)上再加上1~2度，使信號更有效地覆蓋在本小區(qū)之內(nèi)。天線工程參數(shù)3．天線方位角天線方位角對移動通信的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量非常重要。一方面，準(zhǔn)確的方位角能保證基站的實(shí)際覆蓋與所預(yù)期的相同，保證整個網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量；另一方面，依據(jù)話務(wù)量或網(wǎng)絡(luò)存在的具體情況對方位角進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，可以更好地優(yōu)化現(xiàn)有的移動通信網(wǎng)絡(luò)。天線工程參數(shù)在現(xiàn)行的3扇區(qū)定向站中，一般以一定的規(guī)則定義各個扇區(qū)，因?yàn)檫@樣做可以很輕易辨別各個基站的各個扇區(qū)。一般的規(guī)則是：

A小區(qū)：方位角度0度，天線指向正北；

B小區(qū)：方位角度120度，天線指向東南；

C小區(qū)：方位角度240度，天線指向西南。扇區(qū)的編號按順時(shí)針方向依次是A、B、C三個扇區(qū)。天線工程參數(shù)4．天線位置由于后期工程、話務(wù)分布以及無線傳播環(huán)境的變化，在優(yōu)化中我們曾遇到一些基站很難通過天線方位角或傾角的調(diào)整達(dá)到改善局部區(qū)域覆蓋，提高基站利用率。為此就需要進(jìn)行基站搬遷，換句話說也就是基站重新選點(diǎn)。以下是一些規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)，但在具體操作過程中要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定。天線工程參數(shù)（1）基站初始布局 在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦魏统鞘邪l(fā)展規(guī)劃進(jìn)行基站布局：

a.基站布局要結(jié)合城市發(fā)展規(guī)劃，可以適度超前；

b.有重要用戶的地方應(yīng)有基站覆蓋；

c.市內(nèi)話務(wù)量“熱點(diǎn)”地段增設(shè)微蜂窩站或增加載頻配置；

d.大型商場賓館、地鐵、地下商場、體育場館如有必要用微蜂窩或室內(nèi)分布解決；

e.在基站容量飽和前，可考慮采用GSM900/1800雙頻解決方案。天線工程參數(shù)（2）站址選擇與勘察 在完成基站初始布局以后，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師要與建設(shè)單位以及相關(guān)工程設(shè)計(jì)單位一起，根據(jù)站點(diǎn)布局圖進(jìn)行站址的選擇與勘察。選址要求如下：

---交通方便、市電可靠、環(huán)境安全及占地面積小。

---在建網(wǎng)初期設(shè)站較少時(shí)，選擇的站址應(yīng)保證重要用戶和用戶密度大的市區(qū)有良好的覆蓋。

---在不影響基站布局的前提下，應(yīng)盡量選擇現(xiàn)有電信樞紐樓、郵電局或微波站作為站址，并利用其機(jī)房、電源及鐵塔等設(shè)施。

---避免在大功率無線發(fā)射臺附近設(shè)站，如雷達(dá)站、電視臺等，如要設(shè)站應(yīng)核實(shí)是否存在相互干擾，并采取措施防止相互干擾。天線工程參數(shù)

---避免在高山上設(shè)站。高山站干擾范圍大，影響頻率復(fù)用。在農(nóng)村高山設(shè)站往往對處于小盆地的鄉(xiāng)鎮(zhèn)覆蓋不好。

---避免在樹林中設(shè)站。如要設(shè)站，應(yīng)保持天線高于樹頂。

---市區(qū)基站中，對于蜂窩區(qū)（R=1～3km）基站宜選高于建筑物平均高度但低于最高建筑物的樓房作為站址，對于微蜂窩區(qū)基站則選低于建筑物平均高度的樓房設(shè)站且四周建筑物屏蔽較好。

---市區(qū)基站應(yīng)避免天線前方近處有高大樓房而造成障礙或反射后干擾其后方的同頻基站。天線工程參數(shù)

---避免選擇今后可能有新建筑物影響覆蓋區(qū)或同頻干擾的站址。

---市區(qū)兩個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基站盡量共址或靠近選址。

---選擇機(jī)房改造費(fèi)低、租金少的樓房作為站址。如有可能應(yīng)選擇本部門的局、站機(jī)房、辦公樓作為站址。天線工程參數(shù)

1．全向天線 全向天線，即在水平方向圖上表現(xiàn)為360°都均勻輻射，也就是平常所說的無方向性，在垂直方向圖上表現(xiàn)為有一定寬度的波束，一般情況下波瓣寬度越小，增益越大。全向天線在移動通信系統(tǒng)中一般應(yīng)用于郊縣大區(qū)制的站型，覆蓋范圍大。天線的類型

2．定向天線 定向天線，在水平方向圖上表現(xiàn)為一定角度范圍輻射，也就是平常所說的有方向性，在垂直方向圖上表現(xiàn)為有一定寬度的波束，同全向天線一樣，波瓣寬度越小，增益越大。定向天線在移動通信系統(tǒng)中一般應(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。

3．機(jī)械天線 所謂機(jī)械天線，即指使用機(jī)械調(diào)整下傾角度的移動天線。 機(jī)械天線與地面垂直安裝好以后，如果因網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的要求，需要調(diào)整天線背面支架的位置改變天線的傾角來實(shí)現(xiàn)。在調(diào)整過程中，雖然天線主瓣方向的覆蓋距離明顯變化，但天線垂直分量和水平分量的幅值不變，所以天線方向圖容易變形。天線的類型

4．電調(diào)天線 所謂電調(diào)天線，即指使用電子調(diào)整下傾角度的移動天線。 電子下傾的原理是通過改變共線陣天線振子的相位，改變垂直分量和水平分量的幅值大小，改變合成分量場強(qiáng)強(qiáng)度，從而使天線的垂直方向性圖下傾。由于天線各方向的場強(qiáng)強(qiáng)度同時(shí)增大和減小，保證在改變傾角后天線方向圖變化不大，使主瓣方向覆蓋距離縮短，同時(shí)又使整個方向性圖在服務(wù)小區(qū)扇區(qū)內(nèi)減小覆蓋面積但又不產(chǎn)生干擾。

天線的類型

5．雙極化天線 雙極化天線是一種新型天線技術(shù)，組合了+45°和-45°兩副極化方向相互正交的天線并同時(shí)工作在收發(fā)雙工模式下，因此其最突出的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省單個定向基站的天線數(shù)量；同時(shí)由于在雙極化天線中，±45°的極化正交性可以保證+45°和-45°兩副天線之間的隔離度滿足互調(diào)對天線間隔離度的要求（≥30dB），因此雙極化天線之間的空間間隔僅需20-30cm；另外，雙極化天線具有電調(diào)天線的優(yōu)點(diǎn)，在移動通信網(wǎng)中使用雙極化天線同電調(diào)天線一樣，可以降低呼損，減小干擾，提高全網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量。天線的類型 對于天線的選擇，應(yīng)根據(jù)移動網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，話務(wù)量，干擾和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量等實(shí)際情況，選擇適合本地區(qū)移動網(wǎng)絡(luò)需要的移動天線：

---在基站密集的高話務(wù)地區(qū)，應(yīng)該盡量采用雙極化天線和電調(diào)天線；

---在邊、郊等話務(wù)量不高，基站不密集地區(qū)和只要求覆蓋的地區(qū)，可以使用傳統(tǒng)的機(jī)械天線。天線的選型知識點(diǎn)1電磁波知識點(diǎn)2天線分類及選型知識點(diǎn)3四種效應(yīng)知識點(diǎn)4兩種衰落目錄技能點(diǎn)1基站硬件設(shè)備安裝由于用戶所處位置的復(fù)雜性，到達(dá)移動臺天線的信號不是由單一路徑來的，而是包含多條路徑。不同路徑的信號，它們到達(dá)時(shí)的信號強(qiáng)度、到達(dá)時(shí)間及到達(dá)時(shí)的載波相位都不一樣。定義特點(diǎn)請思考多徑效應(yīng)的影響多徑效應(yīng)電視重影現(xiàn)象多徑效應(yīng)反射物體路徑1路徑2假設(shè)路徑2比路徑1晚半個波長，將會發(fā)生什么？多徑效應(yīng)當(dāng)電波在傳播路徑上遇到起伏地形、建筑物等障礙物的阻擋時(shí)，在障礙物的后面也會產(chǎn)生傳播半盲區(qū)（陰影區(qū)）。用戶在陰影區(qū)接收的信號會變?nèi)酰踔列纬擅^(qū)。炎熱夏季，通常在高大建筑物的后面會形成陰影區(qū)，陽光被遮擋，太陽光波的能量很難穿過厚厚的墻到達(dá)建筑物的背面。電磁波與光波相同陰影效應(yīng)當(dāng)用戶處于高速移動中，會引起傳播頻率的擴(kuò)散，由此引起的附加頻移稱為多普勒頻移，此現(xiàn)象稱之為多普勒效應(yīng)。定義只產(chǎn)生在大于等于70Km/h時(shí)，而對于慢速移動的步行和準(zhǔn)靜態(tài)的室內(nèi)通信則不予考慮。條件V：移動臺速度：信號到達(dá)角度Doppler頻移：多普勒效應(yīng)多普勒頻移及信號幅度的變化等如圖所示。當(dāng)火車迎面駛來時(shí)，鳴笛聲的波長被壓縮，頻率變高，因而聲音聽起來尖利刺耳。當(dāng)火車遠(yuǎn)離時(shí)，聲音波長就被拉長，頻率變低，從而使得聲音聽起來減緩且低沉?；疖囘h(yuǎn)離，頻率變低火車駛近，頻率變高多普勒效應(yīng)<例題>若載波頻率fc=900MHz，移動臺速度v=100km/h，求最大多普勒頻移。多普勒頻移為fm=100000/3600/300*900*1=83Hz，則900MHz允許的頻率誤差為900*0.05=45Hz從而可以看出，列車運(yùn)動時(shí)通話的接收頻率的誤差經(jīng)常會超過頻率誤差，多普勒頻移已經(jīng)影響到了通話質(zhì)量。

無線通話中頻率誤差的標(biāo)準(zhǔn)一般為0.05ppm，即百萬分之0.05多普勒效應(yīng)教師提問場景思考：若每個小朋友都以相同的音量回答問題，老師聽到最清楚的聲音是誰的呢？遠(yuǎn)近效應(yīng)由于移動用戶距離基站有遠(yuǎn)有近，這樣近處的用戶強(qiáng)信號就會對遠(yuǎn)處的用戶弱信號產(chǎn)生抑制。產(chǎn)生原因通過自動功率控制可以很好的解決遠(yuǎn)近效應(yīng)。即：距離基站較近的手機(jī)以較小的功率發(fā)射信號；距離基站較遠(yuǎn)的手機(jī)以較大的功率發(fā)射信號，確?；臼盏降牟煌苿优_的信號強(qiáng)度基本一致。克服方法手機(jī)1基站手機(jī)2MS1MS2遠(yuǎn)近效應(yīng)知識點(diǎn)1電磁波知識點(diǎn)2天線分類及選型知識點(diǎn)3四種效應(yīng)知識點(diǎn)4兩種衰落目錄技能點(diǎn)1基站硬件設(shè)備安裝移動信道損耗路徑傳播損耗衰落產(chǎn)生的損耗快衰落（多徑效應(yīng)造成）慢衰落（陰影效應(yīng)造成）是指電波在空間傳播中由于自身能量的散發(fā)而導(dǎo)致的損耗fading信道衰落的分類定義統(tǒng)計(jì)特性造成原因多徑效應(yīng)由多徑產(chǎn)生的衰落，衰落速率(每秒種信號包絡(luò)經(jīng)過中值電平次數(shù)的一半)可達(dá)每秒30次～40次，衰落深度(信號的變動范圍)約為30dB左右，稱這樣的衰落為快衰落(多徑衰落)、瞬時(shí)性衰落或小尺度衰落。萊斯或瑞利分布快衰落指接收天線處的場強(qiáng)中值隨移動臺運(yùn)動時(shí)周圍地形、建筑物等的變化而出現(xiàn)的波動，其變化速率較為緩慢。定義造成原因陰影效應(yīng)統(tǒng)計(jì)分布正態(tài)分布慢衰落知識點(diǎn)1電磁波知識點(diǎn)2天線分類及選型知識點(diǎn)3四種效應(yīng)知識點(diǎn)4兩種衰落目錄技能點(diǎn)1基站硬件設(shè)備安裝基站硬件設(shè)備安裝實(shí)驗(yàn)工具（1）IUV-5G全網(wǎng)部署與優(yōu)化教學(xué)仿真平臺；（2）電腦1臺。2.實(shí)驗(yàn)要求（1）能正確完成5G基站設(shè)備、線纜選型；（2）遵照基站設(shè)備安裝規(guī)范完成設(shè)備的安裝；（3）排查常見的硬件設(shè)備故障；（4）兩人一組輪換操作，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并總結(jié)實(shí)驗(yàn)心得?；居布O(shè)備安裝3.實(shí)驗(yàn)步驟步驟1：雙擊桌面IUV-5G軟件圖標(biāo)，打開仿真軟件，輸入賬號、密碼，選擇“實(shí)訓(xùn)模式”，如圖1-44所示。點(diǎn)擊“建安市”選項(xiàng)，選擇“非獨(dú)立組網(wǎng)”，點(diǎn)擊頁面下端的“網(wǎng)絡(luò)配置”，點(diǎn)擊“設(shè)備配置”選項(xiàng)，繼續(xù)下一步。圖1-44IUV-5G登錄界面基站硬件設(shè)備安裝步驟2：選擇“建安市B站點(diǎn)”，此時(shí)界面上出現(xiàn)建安市B站點(diǎn)機(jī)房的完整界面，如圖1-47所示。圖1-47站點(diǎn)機(jī)房完整界面基站硬件設(shè)備安裝步驟3：點(diǎn)擊上圖機(jī)房的門，進(jìn)入機(jī)房內(nèi)部，從左往右分別是裝BBU的機(jī)柜，裝傳輸設(shè)備的機(jī)柜以及ODF架，如圖1-48所示。圖1-48機(jī)房內(nèi)部場景基站硬件設(shè)備安裝步驟4：在機(jī)柜中安裝BBU機(jī)框，在BBU機(jī)框中安裝單板。圖1-515G基帶處理單元機(jī)框基站硬件設(shè)備安裝步驟5：點(diǎn)擊左上角返回圖標(biāo)退回到三個機(jī)柜的界面，然后點(diǎn)擊一下中間的柜子進(jìn)入PTN界面，發(fā)現(xiàn)右下角有設(shè)備池，設(shè)備池里面有很多SPN和RT，在此機(jī)房只需選擇一個小型的SPN設(shè)備就夠用，鼠標(biāo)點(diǎn)擊，然后找到小型SPN，鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊SPN，然后按住不放，拖到機(jī)柜，完成結(jié)果如下圖1-53：圖1-53傳輸設(shè)備基站硬件設(shè)備安裝步驟6：點(diǎn)擊左上角返回圖標(biāo)退回到三個機(jī)柜的界面，然后點(diǎn)擊一下右邊的柜子進(jìn)入ODF架界面，如下圖1-54所示。圖1-54ODF架基站硬件設(shè)備安裝步驟7：點(diǎn)擊左上角返回圖標(biāo)退回至完整機(jī)房界