無線傳輸設(shè)備維護(hù)(無線通信系統(tǒng)基站維護(hù))

無線傳輸設(shè)備維護(hù)梁洪衛(wèi)gubeichun@126.com基站設(shè)備維護(hù)13交流提綱無線傳輸技術(shù)基礎(chǔ)無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2內(nèi)容介紹3.1基站設(shè)備介紹3.2天饋系統(tǒng)安裝與維護(hù)第3講基站設(shè)備維護(hù)3.1基站設(shè)備介紹3.1基站設(shè)備介紹3.1基站設(shè)備介紹3.1基站設(shè)備介紹UMTS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

UMTS系統(tǒng)由用戶設(shè)備（UserEquipment，UE）域、無線接入網(wǎng)（RAN）域和核心網(wǎng)（CN）域組成。UMTS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)UTRAN基本結(jié)構(gòu)SRNSDRNSNodeBNodeBNodeBNodeBRNCCNRNC

IuIuIur

IubIubIubIubUEUuUTRAN由基站控制器RNC和基站NodeB組成。UTRAN基本結(jié)構(gòu)SRNSDRNSNodeBNodeBNodeBNodeBRNCCNRNC

IuIuIur

IubIubIubIubUEUuCN通過Iu接口與UTRAN的RNC相連。其中Iu接口又被分為連接到電路交換域的Iu-CS，分組交換域的Iu-PS，廣播控制域的Iu-BC。UTRAN基本結(jié)構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)控制器（RNC）：

無線網(wǎng)絡(luò)控制器（RNC）是UTRAN的交換和控制元素，RNC位于Iub和Iu接口之間；RNC的整個功能可以分為兩部分：UTRAN無線資源管理（RadioResourceManagement，RRM）和控制功能。

機(jī)房設(shè)備擺布機(jī)房整體效果圖基站主設(shè)備

基站機(jī)房中的核心設(shè)備就是基站收發(fā)信機(jī)（NodeB）：

NodeB的發(fā)信部分接收來自RNC的數(shù)字基帶信號，進(jìn)行射頻調(diào)制、功放、合路、經(jīng)雙工器由天線發(fā)射信號；

收信部分將從天線接收信號，經(jīng)相反過程處理后送至RNC。

基站分為宏蜂窩基站和微蜂窩基站。

宏蜂窩基站具有較大的配置，提供較大的系統(tǒng)容量，可滿足室外覆蓋要求，主要用于室外廣覆蓋；

微蜂窩基站的配置較小，主要用于局部覆蓋和室內(nèi)覆蓋。

基于TD的技術(shù)特點，中興通訊提出了“BBU

+

RRU”建網(wǎng)解決方案，其核心思想是將基站的基帶部分和中頻/射頻部分分開，使基帶共享資源池（即BBU：基帶處理單元）集中放置，通過光纖與遠(yuǎn)端單元（即RRU：遠(yuǎn)端射頻單元）相連，從而實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、靈活、快速建網(wǎng)。B328+R04/R08宏基站ZXTRB328ZXTRR04室內(nèi)BBU單元室外RRU單元光纖B322+R01微基站ZXTRB322ZXTRR01光纖NodeB機(jī)柜頂端走線圖

通信電源設(shè)備交流供電:空調(diào)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、直流供電:BBU、RRU、傳輸設(shè)備交流配電箱

交流配電箱的主要功能是實現(xiàn)交流市電的接入，并完成人工（或自動）轉(zhuǎn)換，同時為基站內(nèi)的電源設(shè)備，空調(diào)設(shè)備，照明設(shè)備等提供配電。愛默生PS48300-1A/30PS48300-1B/30中小容量電源系統(tǒng)

此系統(tǒng)包括2個系列產(chǎn)品：PS48300-2B/30為2米機(jī)柜，PS48300-2A/30為1.6米機(jī)柜，包括10個整流器，總?cè)萘窟_(dá)300A開關(guān)電源

開關(guān)電源是一個直流供電系統(tǒng)，用于為直流供電的通信設(shè)備提供電源。SNS系列密封鉛酸蓄電池蓄電池

蓄電池是通信電源系統(tǒng)中直流及UPS供電系統(tǒng)的重要組成部分，當(dāng)市電異?；蛟谡髌鞑还ぷ鞯那闆r下，由蓄電池單獨供電，負(fù)擔(dān)起全部負(fù)荷供電的任務(wù)，起到荷電備用作用。華為metro100光傳輸設(shè)備

在移動基站子系統(tǒng)中，RNC與NodeB大多數(shù)情況下安裝在相距較遠(yuǎn)的不同地點的機(jī)房中，傳輸設(shè)備是RNC與NodeB間遠(yuǎn)距離傳輸信號的關(guān)鍵。16系統(tǒng)DDF端子板48芯ODF單元框配線架

配線架有DDF（數(shù)字配線架）和ODF（光纖配線架），在移動基站中所有信號線纜均要通過配線架進(jìn)行連接。其他走線架饋線窗電源線的走線實例走線架上各類線纜的固定機(jī)柜內(nèi)線路走線機(jī)柜外至走線架線路室外天線（天饋）系統(tǒng)

GPS天線基站設(shè)備工作的時鐘必須與整個移動通信網(wǎng)絡(luò)同步。最常見的是使用GPS天線來獲取時鐘信號。綜合柜交流配電箱開關(guān)電源蓄電池組ODFmetro100DDFBBURRUGPS天線進(jìn)戶光纜市電地線排室內(nèi)室外333.2天饋系統(tǒng)安裝與維護(hù)33天線基本知識及原理一二天線的波束成型簡介343.2天饋系統(tǒng)安裝與維護(hù)天線基本知識及原理目錄一351、天饋系統(tǒng)簡安裝2、天線類型及各部件材質(zhì)介紹3、天線原理及指標(biāo)介紹基站天饋系統(tǒng)

基站天饋系統(tǒng)是移動基站的重要組成部分，它主要完成下列功能：

對來自發(fā)信機(jī)的射頻信號進(jìn)行傳輸、發(fā)射，建立基站到移動臺的下行鏈路；

對來自移動臺的上行信號進(jìn)行接收、傳輸，建立移動臺到基站的上行鏈路。

基站天線在整個網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中占經(jīng)費(fèi)比例不到3%，但它對網(wǎng)絡(luò)性能的影響卻超過60%。在實際網(wǎng)優(yōu)工作中，通過天線的選擇與調(diào)整是簡單但收效最大的方法。強(qiáng)化天線的性能和品質(zhì)起著四兩撥千斤的作用。天線防雷保護(hù)器主饋線（7/8“）饋線卡接地裝置接頭密封件絕緣密封膠帶，PVC絕緣膠帶天線調(diào)節(jié)支架抱桿室外饋線室內(nèi)超柔饋線饋線過線窗基站主設(shè)備1、天饋系統(tǒng)簡介1天線調(diào)節(jié)支架用于調(diào)整天線的俯仰角度，范圍為：0°~15°；2室外跳線用于天線與7/8〞主饋線之間的連接。常用的跳線采用1/2〞

饋線，長度一般為3米。3接頭密封件用于室外跳線兩端接頭（與天線和主饋線相接）的密封。常用的材料有絕緣防水膠帶（3M2228）和PVC絕緣膠帶3M33+）。4接地裝置（7/8〞饋線接地件）主要是用來防雷和泄流，安裝時與主饋線的外導(dǎo)體直接連接在一起。一般每根饋線裝三套，分別裝在饋線的上、中、下部位，接地點方向必須順著電流方向。GSM/CDMA基站天饋系統(tǒng)57/8〞饋線卡子用于固定主饋線，在垂直方向，每間隔1。5米裝一個，水平方向每間隔1米安裝一個（在室內(nèi)的主饋線部分，不需要安裝卡子，一般用尼龍白扎帶捆扎固定）。常用的7/8〞卡子有兩種；雙聯(lián)和三聯(lián)。

7/8〞雙聯(lián)卡子可固定兩根饋線；三聯(lián)卡子可固定三根饋線。6走線架用于布放主饋線、傳輸線、電源線及安裝饋線卡子。7饋線過窗器主要用來穿過各類線纜，并可用來防止雨水、鳥類、鼠類及灰塵的進(jìn)入。8防雷保護(hù)器（避雷器）主要用來防雷和泄流，裝在主饋線與室內(nèi)超柔跳線之間，其接地線穿過過線窗引出室外，與塔體相連或直接接入地網(wǎng)。GSM/CDMA基站天饋系統(tǒng)9室內(nèi)超柔跳線用于主饋線（經(jīng)避雷器）與基站主設(shè)備之間的連接，常用的跳線采用1/2〞超柔饋線，長度一般為2~3米。由于各公司基站主設(shè)備的接口及接口位置有所不同，因此室內(nèi)超柔跳線與主設(shè)備連接的接頭規(guī)格亦有所不同，常用的接頭有7/16DIN型、有N型。有直頭、亦有彎頭。10尼龍黑扎帶主要有兩個作用：（1）安裝主饋線時，臨時捆扎固定主饋線，待饋線卡子裝好后，再將尼龍扎帶剪斷去掉。（2）在主饋線的拐彎處，由于不便使用饋線卡子，故用尼龍扎帶固定。室外跳線亦用尼龍黑扎帶捆扎固定。11尼龍白扎帶用于捆扎固定室內(nèi)部分的主饋線及室內(nèi)超柔跳線。GSM/CDMA基站天饋系統(tǒng)

天線

室外天線在抱桿上的固定方式主饋線位于與機(jī)柜相連的1/2″跳線和與天線相連的1/2″跳線之間，用于連接NodeB到天線之間信號傳輸?shù)闹麟娎|。主饋線天饋系統(tǒng)使用的同軸電纜和軟跳線

制作7/8英寸的饋線接頭。1、將饋線外表皮剝離；2、用饋線刀將一段饋線割斷；3、剝掉外皮形成可以安裝的端面；4、去除毛刺和殘渣；饋線接地卡室內(nèi)接地卡饋線接地卡分為室內(nèi)接地卡和室外接地卡，→室內(nèi)接地卡

用途:主要用于室內(nèi)饋線接頭的防雷接地?！彝怵伨€接地卡

用途:主要用于室外防雷接地。

饋線接地卡的安裝接地線和接地排饋線固定夾饋線固定卡用于固定饋線，以堅固的抗紫外線及耐低溫材料制成，根據(jù)所固定的的電纜的數(shù)目的不同，可以分為單聯(lián)卡、雙聯(lián)卡、三聯(lián)卡等，其孔徑與所固定的電纜的直徑相同。↗

外形結(jié)構(gòu)圖饋線密封窗主要用來穿過各類線纜，并可用來防止雨水、鳥類、鼠類及灰塵的進(jìn)入。避雷器主要用來防雷和泄流，裝在主饋線與室內(nèi)超柔跳線之間，其接地線穿過過線窗引出室外，與塔體相連或直接接入地網(wǎng)。室內(nèi)避雷器：杜絕雷電從主饋線上的入侵。從基站天線引入機(jī)房的主饋線都要并聯(lián)一種避雷器至接地線，這樣，當(dāng)遠(yuǎn)處落雷產(chǎn)生的過電壓波沿饋線入侵時，避雷器可將這種過電壓脈沖波分流入地，把雷電流的所有入侵危害化解掉。室外鐵塔式天線室外饋線窗及饋線架饋線接地排

TMA

塔放

塔放TMA（TowerMountedAmplifier）全稱為塔頂放大器，簡稱塔放，是一種安裝在塔上的低噪聲放大器模塊。TMA將天線接收下來的微弱信號在塔上直接放大，以提高基站系統(tǒng)的接收靈敏度，提高系統(tǒng)的上行覆蓋范圍，同時擴(kuò)大小區(qū)覆蓋面積。注意：安裝塔放（TMA）時，接天線的一側(cè)應(yīng)朝上，接饋管一側(cè)應(yīng)朝下,塔放應(yīng)安裝在離天線較近的地方。圖6-46R04(RRU)在抱桿上的安裝示意圖室外天線（天饋）系統(tǒng)

圖6-21基站天線系統(tǒng)安裝示意圖GPS天線基站設(shè)備工作的時鐘必須與整個移動通信網(wǎng)絡(luò)同步。最常見的是使用GPS天線來獲取時鐘信號。天線基本特性whatisantenna?傳輸線中的電磁能轉(zhuǎn)化成自由空間的電磁波

有效的接收或發(fā)射電磁波能量轉(zhuǎn)換；有效定向輻射（或接收）2、天線類型及各部件材質(zhì)介紹天線是如何形成的？2025/4/6天線是如何形成的？2025/4/6Wavelength1/2Wavelength1/4Wavelength1/4Wavelength1/2WavelengthDipole半波振子（Dipoles）

1800MHz：166mm

900MHz：333mm

公式：300/f(G)mm2025/4/6

Cable

50ohmsAntenna

50ohms 多個半波振子組成天線陣－－基站天線案例2025/4/6移動基站天線基本理論1、基本概念2、方向圖和增益3、極化方式、天線帶寬、阻抗、駐波比4、分集接收、下傾角、無源交調(diào)、交叉極化5、天線在結(jié)構(gòu)上的考慮、環(huán)境試驗6、天線在無線組網(wǎng)中的作用1．

天線基本概念：

在天線的包裝盒里都有一份技術(shù)參數(shù)的說明書，上面詳細(xì)描述了這副天線的性能指標(biāo)，如頻帶：1895～1920增益：10dBi駐波比<1.5下傾角：20度

極化方式：垂直極化電纜長度：1.5米阻抗：50歐姆。2025/4/62.天線的方向性—

方向圖與增益

天線功能之一就是有效的定向輻射或接收，而天線是無源，本身并沒有增加所輻射信號的能量，它只是起著在空間重新分配能量的作用，即把能量集中在所要的方向，在不需要的方向抑制－－天線的方向性。2.15dB2025/4/6方向圖的定義是：用垂直平面和水平平面上表示不同方向輻射電磁波功率大小的曲線來表示天線的方向性。

理想點源（無耗均勻輻射器）2025/4/6和我們的全向天線方向圖相比可以看出全向天線在水平方向上突出了一部分（正的增益），在垂直方向上少了一部分（負(fù)的增益），由此得出我們使用的10dbi全向天線是把一個方向的能量貼補(bǔ)到另一個方向上來實現(xiàn)無源增益的2025/4/6對稱振子組陣能夠控制輻射，構(gòu)成“扁平的面包圈”“扇形覆蓋天線

”

將在接收機(jī)中有8mW功率

“全向陣”

例如在接收機(jī)中為4mW功率

(頂視)天線

反射面放在陣列的一邊構(gòu)成扇形覆蓋天線在我們的“扇形覆蓋天線”中，反射面把功率聚焦到一個方向進(jìn)一步提高了增益。這里,“扇形覆蓋天線”與單個對稱振子相比的增益為10log(8mW/1mW)=9dBd

形成定向輻射的原理方向圖（RadiationPattern）通常用垂直平面及水平平面上表示不同方向輻射（或接收）電磁波功率大小的曲線來表示天線的方向性

---天線方向圖;方向圖特性－－波束寬度、前后比、旁瓣抑制60°

(eg)峰值

-3dB點

-3dB點3dB波束寬度峰值-3dB點-3dB點15°(eg)垂直面方向圖水平面方向圖立體方向圖波束寬度（Beamwidth）120°(eg)PeakPeak-10dBPeak-10dB10dBBeamwidth60°(eg)PeakPeak-3dBPeak-3dB3dBBeamwidth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（角）瓣寬。主瓣瓣寬越窄，則方向性越好，抗干擾能力越強(qiáng)。前向功率后向功率以dB表示的前后比=10log 典型值為25dB左右目的是有一個盡可能小的反向功率(前向功率)(反向功率)

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１，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。前后比旁瓣（Sidelobes）下副瓣抑制(dB)上副瓣抑制(dB)2025/4/6旁瓣抑制與零點填充

（ElevationUpperSidelobes&NullFill）增益（Gain）天線通常是無源器件，它并不放大電磁信號，天線的增益是將天線輻射電磁波進(jìn)行聚束以后比起理想的參考天線，在輸入功率相同條件下，在同一點上接收功率的比值，顯然增益與天線的方向圖有關(guān)。方向圖中主波束越窄，副瓣尾瓣越小，增益就越高?？梢钥闯龈叩脑鲆媸且詼p小天線波束的照射范圍為代價的。一個單一對稱振子具有面包圈形的方向圖輻射

一個各向同性的輻射器在所有方向具有相同的輻射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=5.17dBi2.17dB

對稱振子的增益為2.17dB

dBd和dBi的區(qū)別2025/4/6全向天線的垂直波束寬度和增益3．極化方式，駐波比，天線帶寬，阻抗在天線的各項參數(shù)里有一個很重要的參數(shù)就是極化方式。天線的極化就是指天線輻射時形成的電場強(qiáng)度（圖中紅箭頭）方向。當(dāng)電場強(qiáng)度方向垂直于地面時，此電波就稱為垂直極化波；當(dāng)電場強(qiáng)度方向平行于地面時，此電波就稱為水平極化波。天線的極化（Polarization）VerticalHorizontal+45degreeslant-45degreeslant天線極化方向定義為天線輻射電磁波中電場的方向,在遠(yuǎn)場,振子的指向就是電場方向V/H(垂直/水平)傾斜(+/-45°)雙極化天線：在一副天線罩下水平線極化與垂直線極化（或者是+/-45°極化）兩副天線做在一起的天線

天線和饋線的連接端，即饋電點兩端感應(yīng)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(jìn)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。 PCS/GSM/CDMA系統(tǒng)目前使用的天線阻抗全部是50歐姆。

1、天線的輸入阻抗

無限長傳輸線上各點電壓與電流的比值等于特性阻抗，饋線特性阻抗與導(dǎo)體直徑、導(dǎo)體間距和導(dǎo)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(fù)載阻抗大小無關(guān)。

2、傳輸線的特性阻抗9.5W80

ohms50ohms朝前:10W返回:0.5W這里的反射損耗為10log(10/0.5)=13dBVSWR是反射損耗的另一種計量（饋線中電壓最大最小值之比為駐波比），小于1.5即可。3、反射系數(shù)、駐波系數(shù)與回波損耗

當(dāng)饋線和天線匹配時，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。饋線上傳輸?shù)氖切胁ǎ伨€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。

而當(dāng)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(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。定義：為傳輸線上的電壓最大值與電壓最小值之比。當(dāng)天線端口沒有反射時，就是理想匹配，駐波比為1；當(dāng)天線端口全反射時，駐波比為無窮大。883、天線原理及指標(biāo)介紹---駐波比VSWR測試測試條件－儀表：矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀及校準(zhǔn)配件測試注意事項：儀表誤差校準(zhǔn)件誤差測試條件－場地：微波暗室或開闊空間駐波比典型值<1.5

3、天線原理及指標(biāo)介紹---駐波比測試2025/4/6帶寬*方向圖帶寬：方向圖的變化（最大輻射方向偏離預(yù)定方向、主瓣展寬、副瓣電平增高等）不超過允許值的頻率范圍。*方向性（或增益）系數(shù)帶寬：方向性系數(shù)（或增益）降到允許值的頻率范圍。*阻抗帶寬：VSWR不超過某一限額的頻率范圍。*極化帶寬：主極化方向上交叉極化不超過某一限額的頻率范圍。用于

控制覆蓋減小交調(diào)兩種方法:-機(jī)械的電的波束下傾電下傾情況下的波束覆蓋無下傾電下傾機(jī)械下傾情況下的波束覆蓋無下傾機(jī)械下傾2025/4/6下傾天線10°電下傾10°機(jī)械下傾6°電下傾+4°機(jī)械下傾下傾角對網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的影響

在WCDMA系統(tǒng)中，天線的下傾角對小區(qū)的覆蓋范圍、鄰區(qū)干擾、以及軟切換比例都有著重要的影響，

下傾角如果設(shè)置的太大，小區(qū)邊緣的用戶難以接入，而且會引起天線波瓣變形，重疊覆蓋區(qū)域變大，增大了軟切換開銷，降低了系統(tǒng)容量。

下傾角如果設(shè)置的太小，可能會出現(xiàn)嚴(yán)重的越區(qū)覆蓋現(xiàn)象，使得鄰區(qū)干擾以及軟切換比例增大，降低系統(tǒng)的容量。因此需要設(shè)置合適的下傾角。2025/4/6下傾角的設(shè)計方法tan(

-

/2)=HANT/RCELL

下傾角

垂直波瓣半功率角

天線結(jié)構(gòu)上的考慮原則：希望天線體積小、重量輕、安裝方便、制造簡單、成本低廉、使用壽命長、結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、環(huán)境適應(yīng)性好、外表美觀。由于長期工作在惡劣環(huán)境下，天線的密封性要求高，要有排水通風(fēng)孔的設(shè)計。2025/4/6天線參數(shù)在無線組網(wǎng)中的作用天線輻射的水平波束寬度決定了天線輻射的電磁波水平覆蓋的范圍。天線垂直波束寬度決定了傳輸距離及縱向覆蓋。2025/4/6改變天線傾角，合理進(jìn)行容量控制

對高話務(wù)量區(qū)也可通過調(diào)整基站天線的俯仰角改善照射區(qū)的范圍，使基站的業(yè)務(wù)接入能力加大；而對低話務(wù)量區(qū)也可通過調(diào)整基站天線的俯仰角加大照射區(qū)范圍，吸入更多的話務(wù)量，這樣可以使整個網(wǎng)絡(luò)的容量擴(kuò)大，通話質(zhì)量提高。

S20m垂直波束寬度10o下傾角10o目錄二天線的波束成型簡介1001、波束寬度變化2、電下傾角變化3、天線的波束賦形1011、波束寬度變化---水平面波束寬度65度90度65度基站天線底板寬度：251mm90度基站天線底板寬度：214mm注意：通過改變天線的底板寬度與底板邊界條件可以改變波束寬度251mm214mm10265度32度65度基站天線底板寬度：251mm32度基站天線底板寬度：500mm32度基站天線采用兩排陣列設(shè)計注意：通過增加陣列可以壓縮波束寬度1、波束寬度變化---水平面波束寬度10390度32度1、波束寬度變化---水平面波束寬度注意：可增加角反射板使天線的水平波束寬度變窄1041、波束寬度變化---垂直面波束寬度14度9度7度振子個數(shù)：14度：5個9度：7個7度：9個注意：增加垂直面振子數(shù)量可以壓窄垂直面波束寬度1052、電下傾角變化對于間隔排列為d的N個單元陣列，當(dāng)相鄰單元的相位呈等相均勻分布時，天線最大波束形成于法向正前方。當(dāng)相鄰單元的相位依次相差Φ時，最大波束形成于θ0空間方向。常規(guī)天線電調(diào)天線1062、電下傾角變化12345輸入口輸出口輸出口輸出口輸出口輸出口相位面天線波束移相器是電調(diào)天線的重要組成部分，它通過調(diào)節(jié)饋電網(wǎng)絡(luò)的長度來改變各振子饋電相位，實現(xiàn)天線波束下傾U型部分是是輸出口1與2