天饋線系統(tǒng)教程

1、1內(nèi)容介紹天線天線 基礎(chǔ)知識(shí) 天線性能指標(biāo)饋線饋線 安裝規(guī)范安裝規(guī)范 2基基站天饋系統(tǒng)示意圖站天饋系統(tǒng)示意圖8防雷保護(hù)器防雷保護(hù)器主饋線（主饋線（7/8“）5饋線卡饋線卡6走線架走線架4接地裝置接地裝置3接頭密封件接頭密封件絕緣密封膠帶，絕緣密封膠帶，PVC絕緣膠帶絕緣膠帶1天線調(diào)節(jié)支架天線調(diào)節(jié)支架GSM/CDMA板狀天線板狀天線抱桿（抱桿（ 50114mm）2室外跳線室外跳線9室內(nèi)超柔饋線室內(nèi)超柔饋線7饋線過(guò)線窗饋線過(guò)線窗基站主設(shè)備基站主設(shè)備三、天饋線系統(tǒng)組成 3什么是天線？ 在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，空間無(wú)線信號(hào)的發(fā)射和接受都是依靠移動(dòng)天線來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，天線對(duì)于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，在干擾，覆蓋率接

2、通率及全網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量都有很大影響，具有舉足輕重的作用。 什么是天線？天線天線是一種轉(zhuǎn)換裝置，將電信號(hào)作為天線電波發(fā)射到空間，收集無(wú)線電波產(chǎn)生電信號(hào)的裝置。B Bl l a ah h b la hblahb la h4一、天線的基礎(chǔ)知識(shí) 一說(shuō)到天線，我們對(duì)幾個(gè)概念就必須了解，例舉如下：輸入阻抗、駐波比、回波損耗、極化方式、增益、水平平面的半功率角、工作頻率帶寬。 1.1 輸入阻抗輸入阻抗 天線的輸入阻抗是天線饋電端輸入電壓與輸入電流的比值。天線與饋線的連接，最佳情形是天線輸入阻抗是純電阻且等于饋線的特性阻抗。 一般移動(dòng)通信天線的輸入阻抗為50。 天線的匹配工作就是消除天線輸入阻抗中的電抗分量，使電

3、阻分量盡可能地接近饋線的特性阻抗。匹配的優(yōu)劣一般用四個(gè)參數(shù)來(lái)衡量即反射系數(shù)，行波系數(shù)，駐波比和回波損耗，四個(gè)參數(shù)之間有固定的數(shù)值關(guān)系，在我們?nèi)粘＞S護(hù)中，用的較多的是駐波比駐波比和回波回波損耗損耗。 51.1 輸入阻抗（續(xù)1）駐波比駐波比VSWR(Voltage Standing Wave Ratio) ：它是行波系數(shù)的倒數(shù)，其值在1到無(wú)窮大之間。駐波比為1，表示完全匹配；駐波比為無(wú)窮大表示全反射，完全失配。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般要求駐波比小于1.5。駐波比可以表示為：VSWR（PoPr）（PoPr）注：Po：進(jìn)入天線系統(tǒng)的功率 Pr:從天線系統(tǒng)反射回來(lái)的功率 回波損耗回波損耗RL（Return

4、 Loss )：它是反射系數(shù)絕對(duì)值的倒數(shù)，以分貝值表示。回波損耗的值在0dB的到無(wú)窮大之間，回波損耗越大表示匹配越差，回波損耗越小表示匹配越好。0表示全反射，無(wú)窮大表示完全匹配。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般要求回波損耗大于14dB?；夭〒p耗為：-10 log (反射功率)/(入射功率)。例如，如果注入1mW (0dBm)功率給放大器其中10%被反射回來(lái)，回波損耗就是10dB。 61.1 輸入阻抗（續(xù)2）駐波比回波損耗(dB)1.00無(wú)窮大1.0240.11.0434.21.0828.31.1026.41.1224.91.1423.71.1622.61.1821.71.2020.81.2519.11.

5、317.71.415.61.5014.01.6012.71.7011.7駐波比與回波損耗對(duì)照表71.2 天線的極化方式 所謂天線的極化，就是指天線輻射時(shí)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。所謂天線的極化，就是指天線輻射時(shí)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直于地面時(shí)，此電波就稱為垂直極化波；當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行于地面時(shí)，此電波就稱為水平極化波。 由于電波的特性，決定了水平極化傳播的信號(hào)在貼近地面時(shí)會(huì)在大地表面產(chǎn)生極化電流，極化電流因受大地阻抗影響產(chǎn)生熱能而使電場(chǎng)信號(hào)迅速衰減，因此，在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般均采用垂直因此，在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般均采用垂直極化的傳播方式。極化的傳播方式。 垂直極化垂直極化水平極化水平

6、極化81.2 天線的極化方式續(xù)（1） 雙極化天線組合了+45和-45兩副極化方向相互正交的天線，大大節(jié)省了每個(gè)小區(qū)的天線數(shù)量；同時(shí)由于45為正交極化，有效保證了分集接收的良好效果。其極化分集增益約為5dB，比單極化天線提高約2dB。+ 45度傾斜的極化度傾斜的極化- 45度傾斜的極化度傾斜的極化傾斜傾斜 (+/- 45)91.3 天線的增益 天線增益是用來(lái)衡量天線朝一個(gè)特定方向收發(fā)信號(hào)的能力，它是選擇基站天線最重要的參數(shù)之一。 增益，決定了蜂窩邊緣的信號(hào)電平。增加增益就可以在一確定方向上增大網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，表征天線增益的參數(shù)有dBd和dBi。 常見(jiàn)GSM定向基站的天線增益為18dBi，全向的為

7、11dBi。10概念辨析：概念辨析：dBm, dBi, dBd, dB, dBc1、dBi 和和dBd：dBi和dBd是表征增益的值（功率增益），兩者都是一個(gè)相對(duì)值， 但參考基準(zhǔn)不一樣。一般認(rèn)為，表示同一個(gè)增益,用dBi表示出來(lái)比用dBd表示出來(lái)要大2. 15。例1 對(duì)于一面增益為16dBd的天線，其增益折算成單位為dBi時(shí)，則為18.15dBi（一般忽略小數(shù)位，為18dBi）。例2 0dBd=2.15dBi。2、dBm：是一個(gè)表征功率絕對(duì)值的值，計(jì)算公式為：10lgP（功率值/1mw）。例3 如果發(fā)射功率P為1mw，折算為dBm后為0dBm。例4 對(duì)于40W的功率，按dBm單位進(jìn)行折算后的值

8、應(yīng)為：10lg（40W/1mw)=10lg（40000）=10lg4+10lg10+10lg1000=46dBm。3、dB：是一個(gè)表征相對(duì)值的值，甲的功率相比于乙功率大或小多少個(gè)dB時(shí)用。例5 甲功率比乙功率大一倍，那么10lg（甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。也就是說(shuō)，甲的功率比乙的功率大3 dB。例6 7/8 英寸GSM900饋線的100米傳輸損耗約為3.9dB。例7 如果甲的功率為46dBm，乙的功率為40dBm，則可以說(shuō)，甲比乙大6 dB。4、dBc：它也是一個(gè)表示功率相對(duì)值的單位，與dB的計(jì)算方法完全一樣。在采用dBc的地方，原則上也可以使用dB替代。111.4 天線的波瓣寬度

9、 60 - 3dB點(diǎn)點(diǎn) - 3dB點(diǎn)點(diǎn)峰值 波瓣寬度是定向天線常用的一個(gè)很重要的參數(shù)，它是指天線的輻射圖中低于峰值3dB處所成夾角的寬度。在天線覆蓋的方向圖中通常都有兩個(gè)瓣或多個(gè)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(diǎn)間的夾角定義為天線方向圖的波瓣寬度，又為半功率（角）瓣寬。主瓣瓣寬越窄，則方向性越好，抗干擾能力越強(qiáng)。一般郊區(qū)使用半功率角大、市中心使用半功率角小的天線，如2030度增益較高，用于狹長(zhǎng)高速公路，65度用于密集市區(qū)，90度用于城郊，120度用于鄉(xiāng)村。3dB 波束寬度波束寬度121.5天線參數(shù)1.51天線的電氣參數(shù)天線的電氣參數(shù)l 增益增益l 波束寬度波束寬度l 前

10、后抑制比前后抑制比l 零點(diǎn)填充零點(diǎn)填充l 上副瓣抑制上副瓣抑制l 下傾下傾l 駐波比駐波比 131.5天線參數(shù)1.5.2天線的機(jī)械參數(shù)天線的機(jī)械參數(shù)l 天線輸入接口天線輸入接口l 天線尺寸天線尺寸l 天線重量天線重量l 風(fēng)載荷風(fēng)載荷l 工作溫度、濕度工作溫度、濕度l 雷電防護(hù)雷電防護(hù)l 三防能力三防能力14案例：天線參數(shù)表例二：某天線參數(shù)技術(shù)參數(shù)性能指標(biāo)增益Gain16dBi頻率范圍Frequency Range870 - 960 MHz雙極化Polarisation DualSlant 45端口隔離度Isolation between ports330 dB水平平面-3dB 功率角 Hori

11、zontal Plane -3dB Power Beamwidth 65阻抗Impedance50 Ohm 回波損耗Return Loss 870-960 MHz316 dB 前后比Front to Back Ratio325 dB 端口最大輸入功率Max Input Power per port150 W Electrical Downtilt1 to 10例一：7217.04天線參數(shù)15二、天線分類與選擇2.1天線的分類天線的分類l 輻射方向分輻射方向分 定向天線、全向天線定向天線、全向天線l 按極話方式分按極話方式分 單極化天線、雙極化天線單極化天線、雙極化天線l 按外型按外型 板狀天線

12、、帽狀天線、鞭狀天線、面狀天線板狀天線、帽狀天線、鞭狀天線、面狀天線16二、天線分類與選擇全向天線定向天線帽狀天線板狀天線鞭狀天線面狀天線172.2天線下傾 實(shí)踐證明：機(jī)械天線的最佳下傾角度為15；當(dāng)下傾角度在510變化時(shí)，其天線方向圖稍有變形但變化不大；當(dāng)下傾角度在10-15變化時(shí)，其天線方向圖變化較大；當(dāng)機(jī)械天線下傾15后，天線方向圖形狀改變很大，這時(shí)雖然主瓣方向覆蓋距離明顯縮短，但是整個(gè)天線方向圖不是都在本基站扇區(qū)內(nèi)，在相鄰基站扇區(qū)內(nèi)也會(huì)收到該基站的信號(hào)，從而造成嚴(yán)重的系統(tǒng)內(nèi)干擾。 另外，對(duì)于電調(diào)天線，實(shí)踐證明，電調(diào)天線下傾角度在1-5變化時(shí)，其天線方向圖與機(jī)械天線的大致相同；當(dāng)下傾角度

13、在5-10變化時(shí)，其天線方向圖較機(jī)械天線的稍有改善；當(dāng)下傾角度在10-15變化時(shí)，其天線方向圖較機(jī)械天線的變化較大；因此采用電調(diào)天線能夠降低呼損，減小干擾。182.2天線下傾電調(diào)天線的優(yōu)點(diǎn)：電調(diào)天線的優(yōu)點(diǎn)： 覆蓋區(qū)波束畸變小 允許網(wǎng)絡(luò)配合移動(dòng)信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試進(jìn)行調(diào)整 增加網(wǎng)絡(luò)調(diào)整的靈活性調(diào)整出最佳小區(qū)尺寸 減少上旁瓣和后瓣向無(wú)關(guān)區(qū)域的輻射無(wú)下傾無(wú)下傾電下傾電下傾機(jī)械下傾機(jī)械下傾192.3雙極化天線 雙極化天線單極化天線202.4天線的選擇 天線選擇天線的選擇是決定網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的一個(gè)很重要部分；應(yīng)根據(jù)基站服務(wù)區(qū)內(nèi)的覆蓋、服務(wù)質(zhì)量要求、話務(wù)分布、地形地貌等條件，并綜合考慮整網(wǎng)的覆蓋、干擾情況來(lái)選擇天線；根

14、據(jù)地形或話務(wù)分布情況可以把天線使用的環(huán)境分為以下幾種類型：市區(qū)、郊區(qū)、農(nóng)村、公路、山區(qū)、近海、隧道、室內(nèi)等。212.4天線的選擇l 市區(qū)基站天線選擇a、通常選用水平半功率角6065的定向天線；b、一般選擇15dBi左右的中等增益天線；c、最好選擇帶有一定電下傾角（36）的天線；d、建議選擇雙極化天線。l 郊區(qū)基站天線選擇 a、根據(jù)實(shí)際情況選擇水平半功率角、根據(jù)實(shí)際情況選擇水平半功率角65或或90的定向天線；的定向天線； b、一般選擇、一般選擇1518dBi的中、高增益天線；的中、高增益天線； c、根據(jù)具體情況決定是否采用預(yù)置下傾角；、根據(jù)具體情況決定是否采用預(yù)置下傾角；d、雙極化和垂直極化天線

15、均可選用。、雙極化和垂直極化天線均可選用。222.4天線的選擇l 農(nóng)村基站天線選擇a、根據(jù)具體情況和要求選擇90、120定向天線或全向天線；b、所選的定向天線增益一般比較高（1618dBi）；c、一般不選預(yù)置下傾天線，高站可優(yōu)先選擇零點(diǎn)填充天線；d、建議選擇垂直極化天線。l 公路基站天線選擇a、一般選擇窄波束、高增益的定向天線，也可以根據(jù)實(shí)際情況選擇8字型天線、全向或變形全向天線；b、公路基站對(duì)覆蓋距離要求高，因此一般不選預(yù)置下傾角天線c、建議選擇垂直極化天線；d、所選定向天線的前后比不宜太高。232.4天線的選擇l 隧道內(nèi)的天線選型小于兩公里的隧道 建議選擇建議選擇10-12dB的八木的八木

16、/對(duì)數(shù)周期對(duì)數(shù)周期/平板天線安裝在隧道口內(nèi)側(cè)平板天線安裝在隧道口內(nèi)側(cè)對(duì)對(duì)2km以下的公路隧道進(jìn)行覆蓋。以下的公路隧道進(jìn)行覆蓋。 大于兩公里的隧道 建議采用建議采用泄漏電纜、同軸電纜、光纖分布式系統(tǒng)等解決。泄漏電纜、同軸電纜、光纖分布式系統(tǒng)等解決。 24四、饋線饋線是同軸電纜，即在一根導(dǎo)線的外層覆蓋一層一定厚度的物理發(fā)泡塑料（稱為中間絕緣層），再外層是一層金屬屏蔽網(wǎng)兼做外導(dǎo)體。 l 常見(jiàn)的饋線類型常見(jiàn)的饋線類型 1/2、7/8、5/4l 常用的饋線型號(hào)、廠家及損耗饋線型號(hào)饋線型號(hào) 生產(chǎn)廠家生產(chǎn)廠家 損耗（損耗（100米）米） SYFY-50-22(7/8”）天津天津609廠廠 6.46dB LD

17、F5-50A（7/8”）ANDREW 6.46dB LDF6-50 (5/4”） ANDREW 4.77dBFSJ4-50B(1/2”） 17.7dB25基基站天饋系統(tǒng)示意圖站天饋系統(tǒng)示意圖8防雷保護(hù)器防雷保護(hù)器主饋線（主饋線（7/8“）5饋線卡饋線卡6走線架走線架4接地裝置接地裝置3接頭密封件接頭密封件絕緣密封膠帶，絕緣密封膠帶，PVC絕緣膠帶絕緣膠帶1天線調(diào)節(jié)支架天線調(diào)節(jié)支架GSM/CDMA板狀天線板狀天線抱桿（抱桿（ 50114mm）2室外跳線室外跳線9室內(nèi)超柔饋線室內(nèi)超柔饋線7饋線過(guò)線窗饋線過(guò)線窗基站主設(shè)備基站主設(shè)備三、天饋線系統(tǒng)組成 261天線調(diào)節(jié)支架：天線調(diào)節(jié)支架：用于調(diào)整天線的俯仰角度，范圍為：015 2 室外跳線：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(zhǎng)度一般為3米。3 接頭密封件：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和絕緣膠帶。4 接地裝置（接地裝置（7/8饋線接地件饋線接地件 ）：）：主要是用來(lái)防雷和泄流，安裝時(shí)與主饋線的外導(dǎo)體直接連接在一起。接地點(diǎn)方向必須順著電流方向。5 7/8饋線