基站天线基本知识.doc

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1、目录第一章　天线的基础知识21.1天线的作用与地位21.2天线的基本原理21.3天线的基本参数31.3.1天线的输入阻抗31.3.2天线的驻波比41.3.3天线的极化方式41.3.4天线的增益51.3.5天线的波瓣宽度51.3.6天线的前后比7第二章天线的分类和选择72.1全向天线72.2定向天线72.3机械天线82.4电调天线82.5单极化天线和双极化天线9第三章移动通信系统天线参数调整103.1天线俯仰角的调整103.2　天线俯仰角的调整11第四章　现有南京地区GOTA基站使用的亚信天线简介12第一章　天线的基础知识1.1天

2、线的作用与地位在移动通信系统中，空间无线信号的发射和接收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，有着举足轻重的作用。如果天线的选择（类型、位置）不好，或者天线的参数设置不当，都会直接影响整个移动通信网络的运行质量。尤其在基站数量多，站距小，载频数量多的高话务量地区，天线选择及参数设置是否合适，对移动通信网络的干扰，覆盖率接通率及全网服务质量都有很大影响。不同的地理环境，不同服务要求需要选用不同类型，不同规格的天线。天线调整在移动通信网络优化工作中有很大的作用。1.2天线的基本原理导线载有交变电流时，就可以形成电

3、磁波的辐射，辐射的能力与导线的长短和形状有关。如果两导线的距离很近，且两导线所产生的感应电动势几乎可以抵消，因而辐射很微弱。如果将两导线张开，这时由于两导线的电流方向相同，并且两导线所产生的感应电动势方向相同，因而辐射较强。当导线的长度L远小于波长时，导线的电流很小，辐射很微弱。当导线的长度增大到可与波长相比拟时，导线上的电流就大大增加，因而就能形成较强的辐射。通常将上述能产生显著辐射的直导线称为振子。下图是导线的电流和电流产生电动势的方向图图1　导线的电流和电流产生电动势的方向图对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，

4、单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子。另外，还有一种异型半波对称振子，可看成是将全波对称振子折合成一个窄长的矩形框，并把全波对称振子的两个端点相叠，这个窄长的矩形框称为折合振子，注意，折合振子的长度也是为二分之一波长，故称为半波折合振子。下图是半波对称振子和半波折合振子示意图：图2半波对称振子和半波折合振子示意图1.3天线的基本参数表征天线性能的主要参数有输入阻抗、驻波比、

5、极化方式、波瓣宽度，增益和前后比等。下面对这些参数进行一一介绍。1.3.1天线的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，这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。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。一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。1.3.2天线的驻波比在无线通信中，天线和馈线的阻抗不匹配或者天线和发信机的阻抗不匹配，高频能量就被反射折回，并与前进的入射

6、波在馈线上叠加形成驻波。为了表征和测量天线系统驻波的特性，也就是正向波和反射波的情况，人们建立了“驻波比”的概念。驻波比用VSWR表示。驻波比为1，表示天线和馈线的阻抗完全匹配；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，但实际应用中VSWR应小于1.2。过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大，影响基站的服务性能。此外，回波损耗也是反映匹配优劣的一个参数，它用分贝数表示，回波损耗的值在0dB的到无穷大之间，回波损耗越小表示匹配越差，回波损耗越大表示匹配越好。0表示全反射，无穷大表示完

7、全匹配。在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于14dB。1.3.3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。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。在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。另外，随着新技术的发展，最近又出现了一种双极化天线。就其设计思路而言，一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式，性能上一般后者优于前者，因此目前大部分采用的是±45°极化方式。双极化天线组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线，并同时工

8、作在收发双工模式下，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。下图是四种极化方式的方向图图3　四种极化方式的方向图1.3.4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