通過內(nèi)置角天線更換解決天線波瓣畸變問題的案例

1、通過內(nèi)置角天線更換解決天線波瓣畸變問題的案例一、 問題分析天線系統(tǒng)作為GSM信號(hào)輸入輸出單元、其天線性能決定網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的一個(gè)重要部分。隨著全網(wǎng)尤其是中心城區(qū)基站數(shù)量的不斷增加，由于基站站距相對(duì)較近，通常需要調(diào)整天線機(jī)械下傾角以控制干擾保證基站合理覆蓋。目前天線現(xiàn)網(wǎng)天線類型以不帶電下傾角的機(jī)械天線為主，機(jī)械天線的最佳下傾角度為1°5°；當(dāng)下傾角度在5°10°變化時(shí)，其天線波束稍有變形但變化不大；當(dāng)下傾角超過10°以后，天線波束形狀改變很大。正常機(jī)械下傾角以及大機(jī)械下傾角地面覆蓋示意圖如下： 正常機(jī)械下傾角地面輻射圖 10°以上機(jī)械下傾角地

2、面輻射圖（明顯失真）根據(jù)天線輻射示意圖可見，當(dāng)機(jī)械下傾角較大時(shí)，天線波瓣覆蓋從沒有下傾時(shí)的鴨梨形變?yōu)榧忓N形，這時(shí)雖然主瓣方向覆蓋距離明顯縮短，但是整個(gè)天線波束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。結(jié)合路測(cè)情況發(fā)現(xiàn)，當(dāng)基站天線機(jī)械下傾角設(shè)置過大時(shí)，天線波瓣嚴(yán)重變形，影響基站網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，個(gè)別區(qū)域出現(xiàn)掉話現(xiàn)象。以王頂?shù)?1基站2小區(qū)為例，該基站天線系統(tǒng)資料情況如下：站名小區(qū)號(hào)天線型號(hào)天線類別天線數(shù)量天線掛高(米）天線方向角（度）天線下傾角（度）王頂?shù)?1412XM68-8-4雙極化14818010王頂?shù)?12小區(qū)機(jī)械下傾角為10度，實(shí)地測(cè)試發(fā)現(xiàn)該小區(qū)

3、天線波瓣嚴(yán)重變形：90°旁瓣方向、270°旁瓣方向以及200°主瓣方向測(cè)試覆蓋效果圖如下：王頂?shù)?1基站位置王頂?shù)?1基站位置王頂?shù)?12小區(qū)旁瓣90°方向測(cè)試王頂?shù)?12小區(qū)主瓣550米信號(hào)電平-65dbm王頂?shù)?12小區(qū)主瓣200°方向測(cè)試王頂?shù)?12小區(qū)旁瓣90°方向800米信號(hào)電平-69dbm王頂?shù)?12小區(qū)旁瓣270°方向測(cè)試Ø 王頂?shù)?12小區(qū)90°方向旁瓣900米處：Rxlev=-60dbm;Ø 王頂?shù)?12小區(qū)200°方向主瓣550米處：Rxlev=-65dbm;

4、16; 王頂?shù)?12小區(qū)270°方向旁瓣800米處：Rxlev=-69dbm；王頂?shù)?12小區(qū)為XM68-8-4型號(hào)雙極化天線，天線水平半功率角為68°，其天線水平方向場(chǎng)形圖如下：正常情況下在王頂?shù)?12小區(qū)180°主瓣方向±34°方向水平發(fā)射功率將下降一半；在其主瓣方向±90°方向水平放射功率降下降至主瓣的1/16以下；根據(jù)王頂?shù)?12小區(qū)550米方向測(cè)試電平為-65dbm，正常天線波瓣覆蓋條件下其90°以及270°方向信號(hào)電平將衰減至-77dbm以下；但根據(jù)實(shí)際測(cè)試情況，在90°方向王頂?shù)?

5、12小區(qū)信號(hào)電平-60dbm，在270°方向王頂?shù)?12小區(qū)信號(hào)電平-69dbm。由上分析可見，王頂?shù)?12小區(qū)由于機(jī)械下傾角設(shè)置較大導(dǎo)致天線波瓣嚴(yán)重變形，天線方向圖由鴨梨型變成紡錘型，造成該小區(qū)沿迎水道東西兩側(cè)旁瓣信號(hào)較強(qiáng)，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)頻率干擾嚴(yán)重，造成路測(cè)語音質(zhì)差以及掉話隱患問題。二、 解決情況與傳統(tǒng)非內(nèi)置傾角天線相比，內(nèi)置下傾角天線通過專門設(shè)計(jì)的移相器和功率匹配，對(duì)天線的每個(gè)振子附加不同的相位和功率，形成相位差，并實(shí)現(xiàn)波束賦形，可有效解決了天線大傾角時(shí)的波瓣畸變問題。因此，考慮通過更換內(nèi)置角天線方式解決王頂?shù)?1基站2小區(qū)問題。將412小區(qū)天線更換為內(nèi)置6度傾角天線，天線型號(hào)為：

6、TDJ-809017DM-65PT6，更換后天線情況如下：站名小區(qū)號(hào)天線型號(hào)天線類別天線數(shù)量天線掛高(米）天線方向角（度）天線下傾角（度）王頂?shù)?1412TDJ-809017DM-65PT6雙極化14818010（內(nèi)置6+機(jī)械4）1. 更換后路測(cè)情況如下：王頂?shù)?1基站位置王頂?shù)?12小區(qū)旁瓣90°方向900米信號(hào)電平-76dbm王頂?shù)?12小區(qū)旁瓣90°方向測(cè)試王頂?shù)?12小區(qū)主瓣550米信號(hào)電平-66dbm王頂?shù)?1基站位置王頂?shù)?12小區(qū)主瓣200°方向測(cè)試 王頂?shù)?1基站位置王頂?shù)?12小區(qū)旁瓣90°方向800米信號(hào)電平-81dbm王頂?shù)?12小

7、區(qū)旁瓣270°方向測(cè)試Ø 調(diào)整前后覆蓋場(chǎng)強(qiáng)變化情況如下表： 位置更換前場(chǎng)強(qiáng)更換后場(chǎng)強(qiáng)變化幅度旁瓣90°方向900米-60dBm-76dBm-16dB主瓣方向550米-65dBm-66dBm-1dB旁瓣90°方向800米-69dBm-81dBm-12dB可見，更換后主瓣方向場(chǎng)強(qiáng)無明顯變化，旁瓣方向場(chǎng)強(qiáng)明顯衰落。2. 更換前后指標(biāo)對(duì)比情況如下：1） 話務(wù)量情況對(duì)比：更換天線前后王頂?shù)?1基站話務(wù)量情況對(duì)比如下：小區(qū)號(hào)載頻數(shù)更換前全天話務(wù)量（ERL）更換后全天話務(wù)量（ERL）變化幅度更換前最忙時(shí)話務(wù)量（ERL）更換后最忙時(shí)話務(wù)量（ERL）變化幅度4118299

8、.37373.3524.71%23.4228.7622.80%4128382.31372.7-2.51%47.7339.74-16.74%4138289.08299.923.75%23.2927.9319.92%可見更換內(nèi)置角天線后，由于412小區(qū)旁瓣場(chǎng)強(qiáng)得到抑制，該小區(qū)話務(wù)負(fù)荷明顯降低，1、3小區(qū)話務(wù)量明顯增長(zhǎng)。2） 掉話率情況對(duì)比：更換天線前后412小區(qū)掉話率指標(biāo)情況對(duì)比如下：小區(qū)號(hào)更換前忙時(shí)掉話次數(shù)更換后忙時(shí)掉話次數(shù)變化幅度更換前忙時(shí)掉話率更換前忙時(shí)掉話率變化幅度412550%0.275%0.278%1.25%可見，更換天線前后該小區(qū)掉話率指標(biāo)均保持良好水平。3） 干擾帶情況對(duì)比：更換天

9、線前后412小區(qū)干擾帶指標(biāo)情況對(duì)比如下：小區(qū)號(hào)更換前上行平均干擾帶更換后上行平均干擾帶變化幅度更換前上行干擾帶4、5級(jí)比例更換后上行干擾帶4、5級(jí)比例變化幅度4123.513.23-7.98%66.83%40.34%-39.64%可見，更換天線后該小區(qū)干擾帶指標(biāo)明顯改善。4） 接收質(zhì)量情況對(duì)比：Ø 更換天線前后412小區(qū)上行接收質(zhì)量情況對(duì)比如下：小區(qū)號(hào)更換前上行平均接收質(zhì)量等級(jí)更換后上行平均接收質(zhì)量等級(jí)變化幅度更換前上行平均接收質(zhì)量6、7級(jí)比例更換后上行平均接收質(zhì)量6、7級(jí)比例變化幅度4120.6640.645-2.86%1.44%1.16%-19.44%Ø 更換天線前后4

10、12小區(qū)下行接收質(zhì)量情況對(duì)比如下：小區(qū)號(hào)更換前下行平均接收質(zhì)量等級(jí)更換后下行平均接收質(zhì)量等級(jí)變化幅度更換前下行平均接收質(zhì)量6、7級(jí)比例更換后下行平均接收質(zhì)量6、7級(jí)比例變化幅度4120.5630.446-20.78%1.32%0.74%-43.94%可見，更換天線后該小區(qū)上下行接收質(zhì)量均有所改善，下行接收質(zhì)量改善尤為明顯。5） 天線更換情況總結(jié)王頂?shù)?12小區(qū)更換內(nèi)置角天線后，覆蓋區(qū)域更加合理，原波瓣畸變問題得到有效解決，各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)均有所改善，達(dá)到了預(yù)期效果。三、 案例經(jīng)驗(yàn)推廣經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，通過內(nèi)置角天線更換方式解決密集城區(qū)天線波瓣畸變問題的方案切實(shí)可行，因此在全網(wǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行了推廣，對(duì)現(xiàn)網(wǎng)部分機(jī)械下傾角設(shè)置過大、波瓣變形嚴(yán)