第2章天馈系统

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1移动基站设备与维护(第3版)第2章天馈系统

12§2天馈系统无线电波基础知识天线基本概念传输线基本概念天线的选型、安装和维护

23§2.1无线电波基础知识无线电波概念无线电波的极化微波的传播特性

341.无线电波概念:无线电波是一种能量的传输形式电场和磁场在空间交替变换,向前行进传播过程中,电场和磁场在空间是相互垂直的,同时这两者又都垂直于传播方向

45无线电波的传播速度传播速度和传播媒质有关真空中的传播速度等于光速C=3×108m/s空气中的传播速度略小于光速通常认为它等于光速无线电波的波长、频率和传播速度的关系:λ=V/fV为速度(m/s);f为频率(Hz);λ为波长(m)不同介质中传播速度不同、波长不同常用的聚四氟乙烯型绝缘同轴射频电缆: Vε≈C/1.44,λε≈λ/1.44

562.无线电波的极化无线电波的极化概念:无线电波在空间传播时,其电场方向是按一定的规律而变化电波的极化方向:无线电波的电场方向极化波必须用对应的极化特性的天线接收 否则在接收过程中会产生极化损失

67极化的类型线极化:电场强度顶点的轨迹为一直线水平极化(电场方向平行于地面) 垂直极化(电场方向垂直于地面)+45°倾斜极化、-45°倾斜极化椭圆极化:电场强度顶点的轨迹为椭圆圆极化:电场强度顶点的轨迹为圆左旋圆极化(反时针方向旋转) 右旋圆极化(顺时针方向旋转)

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89双极化天线两个天线为一个整体,有两个独立的波,这两个波的极化方向相互垂直类型V/H(垂直/水平)极化倾斜(+45°/-45°)极化

9103.微波的传播特性无线电波的波长不同,传播特点也不完全相同移动通信系统大多使用微波频段微波传播方式直射和反射为主微波主要传播特性视距直线传播多径传播绕射能力弱

1011§2.2天线基本概念天馈线系统的组成天线基本特性天线的类型

1112§2.2.1天馈线系统的组成

1213组成天线馈线天馈线的支撑、固定、连接、保护部分

1314天线:用于收发无线电信号基站中使用较多的是板状天线(定向天线)注:在天线使用前,端口上应有保护盖,以免生成氧化物或进入杂质馈线:有效传输信号能量主馈线室外跳线室内超柔跳线注:馈线在进入馈线窗前须设回水弯,以免雨水顺馈线进入机房

1415天馈线的支撑、固定、连接、保护部分天线调支架:用于调整天线的俯仰角(范围:0°~15°)走线架:用于布放馈线、电源线和安装馈线卡馈线过线窗:穿过各类线缆,防止雨水、小动物及灰尘的进入走线架:用于布放馈线、电源线和安装馈线卡尼龙扎带尼龙黑扎带:室外不宜安装馈线卡处尼龙白扎带:室内接头密封件:用于室外跳线两端接头(与天线和主馈线相接)的密封接地装置:用来防雷和泄流,安装时与主馈线的外导体直接连接在一起,一般每根馈线装三套,分别装在馈线的上、中、下部位,接地点方向必须顺着电流方向防雷保护器:用来防雷和泄流,装在主馈线与室内超柔跳线间。铁塔上安装的避雷针也是用来防雷泄流的。天馈系统必须安装在避雷针的45°角保护范围内。

1516§2.2.2天线基本特性基站天线的辐射特性直接影响无线链路的性能天线的功能就是控制辐射能量的去向振子:能产生显著辐射的直导线半波对称振子全波对称振子

1617基站天线的辐射特性:天线的方向性增益极化带宽输入阻抗……

17181.天线的方向性概念:指天线在一定方向收发电磁波的能力主要指标方向图波瓣宽度前后比

1819方向图度量天线各个方向收发信号能力的一个指标反映天线方向的选择性以图形方式表示为功率强度与夹角的关系二维方向图:工程设计 三维方向图:网络优化三维方向图二维方向图

1920波瓣宽度方向图中多个瓣:主瓣、副瓣(旁瓣)半功率(角)波束宽:主瓣的两半功率点间的夹角3dB波瓣宽主瓣波束宽度越窄,方向性越好,抗干扰能力越强水平波瓣宽--------扇区交界处覆盖角度越大,在扇区交界处的覆盖越好,但当增大天线半功率角时,也越易发生波束畸变,形成越区覆盖垂直波瓣宽--------覆盖范围(覆盖半径)半功率角越小,偏离主波束方向时信号衰减越快,越容易通过调整天线倾角准确控制覆盖范围

2021天线3dB波瓣宽度示意图

2122前后比表明天线对后瓣抑制的好坏概念:天线方向图中,前后瓣最大电平之比前后比(dB)=10lg前向功率/反向功率值越大,天线定向接收性能越好基本半波振子天线的前后比为1

2223选用前后比低的天线,天线的后瓣可能产生越区覆盖,导致切换关系混乱,易掉话。一般前后比在25~30dB间,优先选用前后比为30的天线 目的是有一个尽可能小的反向功率

23242.天线的增益衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力 蜂窝边缘的信号电平即:表示在某一特定方向上能量被集中的能力增加增益就可以在一确定方向上增大网络的覆盖范围,或在确定范围内增大增益余量,增加天线的增益能同时减少双向系统增益预算余量

2425(1)天线基本增益概念:在相同输入功率下,天线在最大辐射方向上某点产生的辐射功率密度和将其用参考天线替代后在同一点的辐射功率密度之比表征天线增益的参数有dBd和dBi两种若参考天线为全方向性天线----dBi若参考天线为半波对称振子天线----dBddBd和dBi表示时的转换关系为:0dBd=2.14dBi相同条件下,增益越高,电波传播距离越远

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2627增益提高主要依靠减小垂直波瓣宽度,而在水平面上保持全向的辐射性能。天线的主瓣波束宽度越窄,天线增益越高例:板状天线增益的水平波瓣宽度

2728(2)赋形增益智能天线特有,与天线阵的数量有关智能天线:俯仰角方向辐射图形与每个天线元相同;方位角的方向图由基带处理器控制,可同时产生多个波束,按照通信用户的分布,在360°的范围内任意赋形TD-SCDMA使用的智能天线阵数为8时在上行方向,赋形增益最大可达到9dBi(=10lg8),一般可达到5~8dBi在下行方向,赋形增益同上行接近,理论值最大为9dBi,实际可达到5~8dBi在下行方向,天线阵列增益9dB(由8个单天线发射阵元组成)两个增益叠加,理论最大值可达到18dBi,一般可达到14~17dBi。

28293.极化极化的类型极化天线基站天线极化的选择基站天线一般采用的都是垂直放置的线极化天线基站天线开始采用双极化天线改善接收性能和减少基站天线数量大部分采用±45°极化方式 性能上一般是±45°极化方式优于垂直与水平极化方式具有电调天线的优点,可以降低呼损,减小干扰,提高全网的服务质量收发天线必须采用相同的极化方式

2930极化损失接收天线的极化应与发射侧一致(与来波方向一致),若不一致,会产生极化损失隔离度代表馈送到一种极化的信号在另外一种极化中出现的比例。例:隔离度为10lg(1000mW/1mW)=30dB。

30314.带宽天线具有频率选择性,只能有效工作在预先设定的工作频率范围内 在工作频率范围外,天线将变坏带宽是用来描述天线处于良好工作状态下的频率范围概念:天线增益下降3dB时的频带宽度,或在规定的驻波比下天线的工作频带宽度。 在移动通信系统,当天线的输入驻波比≤1.5时,天线的工作带宽

31325.天线的输入阻抗概念:天线和馈线的连接端,即馈电点两端感应的信号电压与信号电流之比最佳:天线输入阻抗是纯电阻 且等于馈线的特性阻抗(匹配)馈线终端没有功率反射,馈线上没有驻波输入阻抗与天线的结构和工作波长有关一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω

32336.天线的其他指标端口隔离度:对多端口天线,如双极化天线、双频段双极化天线,收发共用时端口之间的隔离度应大于30dB功率容量:天线包括匹配、平衡、移相等其它耦合装置,其所承受的功率是有限的考虑到基站天线的实际最大输入功率(单载波功率为20W),若天线的一个端口最多输入六个载波,则天线的输入功率为120W,因此天线的单端口功率容量应大于200W

3334零点填充:“塔下黑”:指基站铁塔下信号较弱基站天线垂直面内采用赋形波束设计时,为了使业务区内的辐射电平更均匀,下副瓣第一零点需要填充,不能有明显的零深。通常零深相对于主波束大于-20dB即表示天线有零点填充对于大区制基站天线无这一要求高增益天线需采取零点填充有效改善近处覆盖

3435上副瓣抑制:对于小区制系统,为了提高频率复用能力,减少对邻区的同频干扰,基站天线波束赋形时应尽可能降低那些瞄准干扰区的副瓣,上第一副瓣电平应小于-18dB对于大区制基站天线无该要求

3536无源互调(PIM):接头、馈线、天线、滤波器等无源部件工作在多个载频的大功率信号条件下由于部件本身存在非线性而引起的互调效应通常认为无源部件是线性的,但是在大功率条件下无源部件都不同程度地存在一定的非线性,引起非线性的主要因素:不同材料的金属的接触;相同材料的接触表面不光滑;连接处不紧密;存在磁性物质等

367.天线的机械性能天线尺寸和重量风载荷:要求天线在36m/s时正常工作,在55m/s时不破坏工作温度和湿度:环境温度为-40℃~+65℃环境相对湿度0~100%雷电防护:基站天线所有射频输入端口均要求直流直接接地三防能力:防潮、防盐雾、防霉菌对于基站全向天线必须允许天线倒置安装37

3738方位角:天线的朝向,一般在网络规划时确定。方位角是以正北为0°,天线主瓣指向顺时针旋转的角度如图三扇区定向天线,第一扇区天线主瓣指向60°,第二扇区方位角为180°,第三扇区方位角300°测试仪表:地质罗盘允许误差:±5°8.天线的工程参数

3839俯仰角:天线向下倾斜的角度为了改善覆盖区域信号质量,减少对其他小区的干扰,在天线安装时做向下的倾斜天线的倾角可用公式进行估算,其值为机械下倾角与电下倾角之和。仪表:坡度仪测得的倾角为机械下倾角允许误差:±1°机械下倾角天线天线支架

3940挂高:天线中心点到地面的垂直高度。在网络规划时考虑天线高度,一般指基站天线的有效高度,即天线海拔高度与3~5km内地面平均海拔高度之差。但在维护中挂高一般指天线中心点到地面的垂直高度。

4041振子辐射的方向性单一对称振子具有“面包圈”形的方向图9.天线的辐射特性的改变

4142对称振子组阵可把信号集中到所需方向 方向图为“扁平的面包圈”例:设一个对称振子天线在接收机中有1mW功率。4个对称振子构成天线阵的接收机就有4mW功率,天线增益为10log(4mW/1mW)=6dBd

4243利用反射板可将全向天线改成扇形天线例:“全向阵”天线接收机中为4mW功率,则“扇形覆盖天线”接收机中将有8mW功率。 反射板把功率聚焦到一个方向提高了增益。 扇形天线增益为10log(8mW/1mW)=9dBd

4344基站天线有效辐射功率ERPERP被定义为以理论上的点源为基准的天线辐射功率 对于基站天线:ERP=P-LC-Lf+Ga式中,P是基站输出功率,LC是合路器损耗,Lf是馈线损耗,Ga是基站天线增益。如果基站天线增益用dBi表示,则可得到等效各向同性辐射功率EIRP。当EIRP确定后,即可计算小区覆盖了。10.环境电磁波卫生标准

4445电磁波安全标准我国国家标准GB9175-88“环境电磁波卫生标准”,将环境电磁波容许辐射强度标准分为二级:(300MHz~300GHz的微波)一级标准为安全区,指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切人群,均不会受到任何有害影响的区域一级标准为:10μw/cm2二级标准为中间区,指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切人群可能引起潜在性不良反应的区域二级标准为:40μw/cm2

454611.天线下倾目的:改善区域内覆盖性能、改善系统的抗干扰性能方法:改变天线的垂直方向图主瓣的指向,使垂直方向图的主瓣信号指向覆盖小区,而垂直方向图的零点或副瓣对准受其干扰的同频小区改善服务小区覆盖范围内的信号强度,提高了服务小区内的C/I值减少对远处同频小区的干扰,提高系统的频率复用能力,增加了系统容量改善基站附近的室内覆盖性能。

4647实现:机械下倾:机械装置调节天线向下倾斜所需的角度电下倾:调节天线各振子单元的相位,使天线垂直方向图主瓣下倾一定的角度,而天线本身仍保持和地面成垂直放置的位置

4748(1)机械下倾天线对方向图的影响<10°:覆盖范围缩小,无明显变形>10°:方向图明显变形(出现凹陷)不同的倾角选择用于解决不同的问题须考虑方向图凹陷位置用户信号的覆盖问题下倾角增大与同频干扰的改善不成正比

4849例:设基站天线高30m,利用OM模型计算出以基站天线为中心的5km范围内的场强覆盖图。(倾角为0°、5°、10°、14°、16°、18°时的C/I)

4950例:服务小区天线固定下倾5°,与其同频的邻小区天线下倾角θ分别为0°、5°、8°、10°、12°及13°。随着同频小区天线下倾角θ的增大,整个小区的C/I=9dB线向外迅速扩展。θ=13°时,R=5km的小区几乎全部在C/I>9dB的范围内,说明此时整个服务小区中同频干扰都很小,C/I都能满足要求

5051注意用天线下倾降低同频干扰时,天线下倾角须根据天线的三维方向图具体计算后认真选择。且改善抗同频干扰能力的大小并非与下倾角成正比既要尽量减小对同频小区的干扰,又要保证满足服务区的覆盖范围,要认真考虑实际地形、地物的影响,以免出现不必要的盲区。当下倾角较大时,还须考虑天线前后比和旁瓣的影响,以免后瓣对背后小区的干扰或天线旁瓣对相邻扇区的干扰。还要进行场强测试和同频干扰测试,以确认对C/I值的改善程度

5152机械下倾调整调整机械下倾天线的下倾角时,整个系统要关机,不能在调整天线倾角时实时监测;机械下倾天线调整天线下倾角度需要维护人员爬到天线安放处进行调整;下倾角度是通过计算机模拟分析软件计算的理论值,同实际最佳下倾角度有一定的偏差;机械下倾角调整的步进度为1°三阶互调指标为-120dBc

5253(2)电下倾天线原理改变天线阵天线振子的相位,改变垂直分量和水平分量的幅值大小,以改变合成分量场强强度,从而使天线的垂直方向图下倾。波束赋形电下倾角对方向图的影响覆盖面积减小形状不变(但又不产生干扰)

5354电下倾天线的调整可不停机对垂直方向图下倾角调整,实时监测调整的效果调整步进精度较高,为0.1°,可对网络实现精细调整;电调天线的三阶互调指标为-150dBc,较机械天线相差30dBc,有利于消除邻频干扰和杂散干扰

5455电调天线的作用利用电调天线能够降低呼损,减小干扰有效减小同频干扰外有效地减小远距离干扰 远距离干扰是指距离可达320km远的其他系统由于大气波导原因产生的干扰在盲区或弱信号点较多的丘陵地区,当用一般定向天线增加其高度以覆盖这些盲点时,会引起同频干扰增加,但若增加电下倾天线的高度来覆盖这些盲点,仍能减小同频干扰

5556电调天线的控制手动控制方式近端遥控控制方式远端遥控控制方式近端遥控示意图远端遥控示意图

5657(3)天线下倾的选择对于天线的选择,应根据移动网的覆盖、话务量、干扰和网络服务质量等实际情况,选择适合本地区移动网络需要的天线:在基站密集的高话务地区,应该尽量采用双极化天线和电调天线;在边、郊等话务量不高,基站不密集地区和只要求覆盖的地区,可使用传统的机械天线

5758§2.2.3基站天线的类型常用基站天线全向天线定向天线特殊天线多天线系统智能天线美化天线

5859(1)全向天线方向图在水平方向图上360°均匀辐射(无方向性),基本为圆形垂直方向图上有一定宽度的波束,辐射能量是集中的,可获得天线增益一般应用于郊县大区制的站型,覆盖范围大。全向天线一般由半波振子排列成的直线阵构成,并把按设计要求的功率和相位馈送到各个半波振子,以提高辐射方向上的功率。增益与振子单元数相关,受限于物理尺寸。

5960(2)定向天线方向图水平方向图上有一定角度范围辐射(有方向性);垂直方向图上有一定宽度的波束。常用于扇形小区,辐射功率或多或少集中在一个方向。定向天线一般应用于城区小区制的站型,覆盖范围小,用户密度大,频率利用率高定向天线一般由直线天线阵加上反射板所构成,或直接采用方向天线,如八木天线

6061天线的选择根据组网要求建立不同类型的基站,而不同类型的基站需选择不同类型的天线例:全向站采用全向天线;定向站采用定向天线。在市区选择水平波束宽度65°的天线;在郊区可选择水平波束宽度为65°、90°或120°的天线;在乡村宜选择大范围覆盖的全向天线。

6162(3)特殊天线用于特殊场合信号覆盖的天线,如室内、隧道等辐射方向图根据用途来选择天线类型使其适应场合要求,常用的有天线分布系统等。天线分布系统通过大量低功率天线分散安装在建筑物内,全面解决室内的覆盖问题,且可以完全覆盖泄漏同轴电缆泄漏同轴电缆外层的的窄缝允许所传送的信号能量沿整个电缆长度不断泄漏辐射,接收信号能从窄缝进入电缆传送到基站。泄漏同轴电缆适用于任何开放的或是封闭形式的、需要局部覆盖的区域用泄漏同轴电缆时没有增益,为了延伸覆盖范围可以使用双向放大器

6263(4)多天线系统许多单独天线形成的合成辐射方向图用一个小区覆盖大范围,使用较少的信道数:在塔上相反方向安装两个方向性天线,通过功率分配器馈电不能使用全向天线,或当所需增益比一个全向天线系统所能提供的要大时:用多天线系统来形成全向方向图,如建筑物四周典型增益值是所用单独天线增益减去由于功率分配器带来的3dB损耗

6364(5)智能天线利用数字信号处理技术,产生空间定向波束,使主波束对准用户信号到达方向,旁瓣或零点对准干扰信号到达方向,充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰。作用:有效降低同频干扰、多址干扰,在保证服务质量的前提下增加系统容量 但不具有抗多径衰落的能力类型多波束智能天线----GSM中应用自适应智能天线----3G中应用

6465智能天线工作示意图全向天线定向天线

65(6)美化天线根据场景需求改变天线的外观进行伪装、修饰天线加外罩外罩对天线性能的影响结构可靠性指标的影响一体化美化天线:天线罩直接设计成隐蔽造型安装维护方便保护天线主体66

6667§2.3传输线基本概念传输线的概念传输线的基本特性

6768§2.3.1传输线的概念概念:连接天线和发射(或接收)机输出(或输入)端的导线传输线的主要任务:有效地传输信号能量。对传输线的要求必须屏蔽或平衡----损耗最小,且本身不应拾取或产生杂散干扰信号损耗:电阻损耗、介质损耗 随馈线长度的增加和工作频率的提高而增加 因此,应合理布局,尽量缩短馈线长度

6869移动通信中的传输线类型平行线传输线和同轴电缆传输线(微波传输线有波导和微带等)。平行线传输线由两根平行导线组成,是对称式或平衡式的传输线馈线损耗大,不能用于UHF频段。同轴电缆传输线两根导线为芯线和屏蔽铜网,因铜网接地,两根导体对地不对称,又叫不对称式或不平衡式传输线同轴电缆工作频率范围宽,损耗小,对静电耦合有一定的屏蔽作用,但对磁场的干扰却无能为力。 使用时切忌与有强电流线路并行走向,也不能靠近低频信号线路

6970§2.3.2传输线的基本特性特性阻抗匹配

7071特性阻抗无限长传输线上各点电压与电流的比值等于特性阻抗,用符号Z0表示。同轴电缆的特性阻抗馈线特性阻抗与导体直径、导体间距和导体间介质的介电常数有关。 与馈线长短、工作频率以及馈线终端所接负载阻抗大小无关。

7172匹配概念:馈线终端所接负载阻抗(天线输入阻抗)等于馈线特性阻抗时,馈线匹配连接天线的匹配工作:消除天线输入阻抗中的电抗分量,尽可能接近馈线的特性阻抗较粗的天线振子和馈线匹配时,工作频率范围较宽匹配特性参数反射损耗馈线和天线的电压驻波比

7273反射损耗行波和驻波行波:馈线上只有入射波,没有反射波驻波:馈线上同时存在入射波和反射波反射损耗反射系数绝对值的倒数反射损耗=10lg(前向功率/反射功率)dB反射损耗越大表示匹配越差0表示全反射,无穷大表示完全匹配移动通信系统中,一般要求大于14dB例:反射损耗为10lg(10/0.5)=13dB

7374电压驻波比VSWR(驻波系数)驻波波腹电压与波节电压幅度之比VSWR是反射损耗的另一种计量终端负载阻抗和特性阻抗越接近,反射系数越小,驻波系数越接近于1,匹配也就越好。 驻波比为1,表示完全匹配; 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应更小。

7475§2.4天线的安装与维护移动通信系统天线的选型移动通信系统天线安装移动通信系统天线参数调整塔桅与天馈线系统的保养与维护天馈系统维护仪表

7576§2.4.1移动通信系统天线的选型在选择基站天线时,需要考虑其电气和机械性能电气性能主要包括:工作频段、增益、极化方式、波瓣宽度、预置倾角、下倾方式、下倾角调整范围、前后比、上侧副瓣抑制、零点填充、回波损耗、功率容量、阻抗、三阶互调等机械性能主要包括:尺寸、重量、天线输入接口、风载荷等不同的应用环境有不同的环境特点和覆盖要求

7677市区基站天线选择应用环境特点:基站分布较密,要求单基站覆盖范围小,希望尽量减少越区覆盖的现象,减少基站之间的干扰,提高频率复用率建议选用天线半功率波束宽度65°/中等增益/带固定电下倾角或可调电下倾加机械下倾的双极化天线

7778§2.4.2移动通信系统天线安装为充分利用资源,实现资源共享,一般采用天线共塔的形式如何安装才能尽可能地减少天线之间的相互影响。工程中一般用隔离度指标来衡量通常要求隔离度至少大于30dB,需使天线垂直隔离或水平隔离垂直安装比水平安装隔离度更大

78791.抱杆的安装不同类型的天线,不同的安装环境对天线支架的设计要求不同,安装方法也不同在实际情况中,只有铁塔平台的天线安装涉及到天线支架的安装和调整问题,屋顶天线的安装则不涉及天线支架调整(一般用抱杆)

7980抱杆安装注意事项:天线支架安装平面和天线抱杆杆应与水平面严格垂直天线支架与铁塔平台间的固定应牢固、安全,但不固定死,利于优化时天线的调节天线支架伸出平台时,应考虑支架的承重和抗风性能如有必要,做些吊装措施,避免日久天线支架变形天线支架伸出铁塔平台时,应确保天线在避雷针保护区域内,同时注意与铁塔的隔离 避雷针保护区域为避雷针顶点下倾45°角范围内天线支架的安装方向应确保不影响定向天线 的收发性能和方向调整

8081抱杆安装的检查检查抱杆安装要根据以下几个参数,这些参数由网络规划确定,包括:天线的挂高天线方位角天线分集距离天线俯仰角确认抱杆的安装位置能满足天线的安装要求,所有天线抱杆应安装稳固、接地良好、抱杆垂直于地面(误差小于2°)

81822.天线安装全向天线的安装定向天线的安装智能天线的安装GPS天线的安装

8283(1)全向天线的安装安装:安装时天线馈电点朝下,安装护套靠近桅杆,护套顶端应与桅杆顶部齐平或略高出桅杆顶部,以防止天线辐射体被桅杆阻挡用天线固定夹将天线护套与桅杆两点固定,松紧程度应确保承重与抗风,且不松动,也不过紧,以免压坏天线护套

8384(2)定向天线的安装组装天线:将天线的上支架和下支架分别装配到天线上,上下支架用于将天线固定在抱杆上的U形槽夹板。连接跳线:拧掉天线上电缆接头的保护帽,将天线跳线接头对准天线接头旋上并拧紧。制作防水:防水至少有三层,由内到外依次为胶带—胶泥—宽胶带。防水胶带最外层必须是宽胶带,在垂直方向上使用时最外层必须从下向上缠绕,防止雨水渗入;绕法按标准缠绕。安装天线:天线吊起安装;折起顶部支架拧上螺母;将底部支架固定在抱杆上;将顶部支架固定在抱杆上;螺丝松紧适度。调整天线工程参数:按设计要求调整天线的方位角、俯仰角。调整顺序:挂高方位角机械下倾角跳线固定:固定绑扎于桅杆或悬臂。黑色扎带绑扎,不能过紧。天线下方10cm保持笔直,U型绑扎有一定的活动余量。

84防水制作3+3+3防水:由内到外依次为胶带—胶泥—宽胶带,每一种材料缠绕3层。最内层应先重叠至少1/3缠绕绝缘胶带剥去离形纸,并拉伸胶带至宽度收窄至原来的1/2~3/4;使胶带保持一定的拉伸强度,以重叠1/2的方式进行包扎宽胶带以重叠2/3方式进行包扎,松紧适当,在垂直方向上最外层必须从下向上缠绕,缠绕完毕胶带不能起皱,两边超过接头部分至少10cm最后在离胶带外缘1cm处用扎带将所缠绕的胶带两端扎紧,保留2~3mm剪平冷缩套管防水处理,完成后必须成纺锤状,且上口离天线或设备底部不大于6mm85

8586(3)智能天线的安装智能天线的安装过程与普通天线一样在安装时需要连接8根馈线,1根电源控制线

8687(4)GPS天线的安装GPS天线宜安装在避雷针45°保护范围内,向上仰角10°、水平方向360°内阻挡不超过25%(保证与4颗卫星直线连接);GPS天线抱杆与铁塔保持至少1m距离,倾斜不超过2°,抱杆焊接接地GPS天线不是区域内最高点,与任何天线间隔至少3m,须固定牢固,其余安装要求与普通天线一样GPS馈线进入室内后连接主设备时也要安装避雷器

87多个BBU共用GPS,需安装分路器馈线长度过长时,需安装放大器88

88893.馈线安装安装馈线前准备先确定馈线的路由,馈线的路由根据工程设计图纸中馈线走线来确定,确定馈线路由时应注意主馈线的长度尽可能短。根据天线的安装位置和馈线路由现场测量天线跳线到机顶跳线的走线路由。安装好馈线窗

8990(1)截取馈线根据实际测量的各个扇区的主馈线长度,通过查看馈线的长度刻度量取馈线进行切割。留余量严禁小角度弯折防止馈线外导体(铜管)变形专用工具切割每切割完一根主馈线须在主馈线两端贴上相应的临时标签将裁截好的馈线搬到楼顶天面,搬运过程中要保证馈线不受挤压,以免馈线损伤

9091(2)制作馈线接头7/8"馈线接头制作有馈线刀的接头制作方法剥掉适当长度的馈线外皮。将主刀片对准馈线外导体的一个波纹的波峰处,按标示的旋转方向转动直到全部合拢;使馈线内外铜导体全部割断;再次剥下被割断护皮;套上O形环,涂脂,装上插头体,套上弹簧圈,将泡沫边缘压下,清理毛刺和碎屑,扩张外导体;检查扩张表面,清理毛刺和碎屑,装上接头体,用扳手固定接头体不动,将插头体拧进接头体,拧紧接头。

9192无馈线刀的接头制作方法剥下适当长度的馈线外皮,检查剥下护皮的外导体至少应有6.5个波峰(具体需根据接头长度确定),套上O形环,涂脂,装上插头体,套上弹簧圈,套上割护导圈,用钢锯沿割护导圈锯断馈线余下加工步骤与馈线刀加工方法相同

921/2"馈线头子制作环切护套,去除护套约25mm于波峰处截断并剥除8mm以上的外导体截去8mm以外的多余内导体内导体顶端0.5mm作45°倒角用毛刷刷除碎屑,涂脂,装O型圈套入插头体,将电缆固定套卡在第一波谷处向外推出插头体,使电缆固定套与插头体前端平齐,使固定套卡紧馈线外导体套上弹簧圈,套装接头体,用手拧紧固定接头体,用13±2N.m的力矩拧紧插头体93

9394(3)固定馈线卡馈线必须有连续固定;在室外走线架用专用馈线卡固定,在馈线拐弯处等不宜安装馈线卡的地方用黑色尼龙扎带绑扎;在室内走线架上则用白色尼龙扎带绑扎固定。

9495(4)布放馈线馈线走线规范如下:馈线走线必须整齐有序;简洁,尽量避免拐弯;接地必须可靠;入室必须有回水弯;接地必须有严格的防水措施。吊装馈线至天面,确保馈线无损伤,主馈线标识完整,已做好的馈线接头保护完好。将主馈线从天线至入室前初步理顺,再从主馈线天线端开始,边理顺边卡入馈线卡中,排列整齐后上紧馈线卡。切忌在两馈线卡间的馈线有隆起。主馈线从楼顶沿墙入室时,应做室外爬墙走线梯。主馈线在走线梯上应使用馈线卡固定。馈线进入机房要保证馈线不会将雨水引入机房,必须做回水弯。

9596馈线通过馈线窗进入机房,室内、室外部分都必须有走线架导入,拧松馈线窗上的紧固喉箍到适当位置,拔掉穿线小孔密封盖板,将馈线穿过馈线窗上的馈线孔进入室内。馈线从室外走线架进入室内走线架时,需室内室外两个人一起配合,以免伤及室内设备,或因用力不当而使馈线受损。根据机架安装位置,机顶跳线长度、避雷器配置或避雷架安装位置、馈线最小弯曲半径及机房布线美观等,将进入室内的多余馈线截掉,裁截馈线时要保证馈线上临时标签完整,裁截后标签仍在馈线上,以免造成馈线连接错乱。馈线裁截好后制作室内馈线接头。

9697(5)连接主馈线避雷器主馈线避雷器的安装对于无接地线的避雷器,将避雷器直接安装到馈线上,要保证避雷器和走线架之间绝缘对于安装有避雷架的避雷器安装时,保证避雷架在和主馈线连接时接头丝扣能很好地咬合

9798(6)安装馈线接地卡馈线接地点数要求60m以内馈线入室前3次接地:馈线顶端下1m、馈线中下部、馈线进窗前。 对于铁塔安装的天线三点位置分别是:铁塔平台处、主馈线离开铁塔到室外走线架处、主馈线入室之前。超过60m,加接地点,每20m加一处小于20m,2点接地10m以下1点接地

9899馈线接地卡的安装选择合适的接地夹安装位置,按照接地线铜片的大小切开馈线外皮,将接地线铜片和卡簧夹紧馈线外导体,同时将接地卡的接地线引向地网连接点的方向。注意:接地引线与馈线之间的夹角以不大于15°为宜,不得逆向、倒折连接接地线接地夹安装后必须进行防水制作接地部位要确保电接触良好馈线接地夹安装位置须高于接地点

99100§2.4.3移动通信系统天线参数调整天线高度的调整天线俯仰角的调整天线方位角的调整天线位置的调整

1001011.天线高度的调整天线高度直接与基站的覆盖范围有关。一般用仪器测得的信号覆盖范围受两个因素影响:天线所发直射波所能达到的最远距离;到达该地点的信号强度足以为仪器所捕捉GSM视距通信距离S与收发信天线高度的关系为:S=2R(H+h)R:地球半径,约为6370km;H:基站天线的中心点高度;h:手机或测试仪表的天线高度

101102天线过高的影响话务不均衡:站天线过高,造成覆盖范围过大,该基站的话务量很大,而相邻基站话务量较小,不能发挥应有作用,导致话务不均衡系统内干扰:基站天线过高,造成越站干扰(主要包括同频干扰及邻频干扰),引起掉话、串话和有较大杂音等现象,导致整个网络质量下降孤岛效应:特殊地形覆盖时基站信号在很远处可能出现“飞地”,与当地覆盖基站间无切换关系,当手机占用上“飞地”覆盖区的信号时,易因没有切换关系而掉话

1021032.天线俯仰角的调整合适的俯仰角:可使天线至本小区边界的射线与天线至受干扰小区边界的射线之间处于天线垂直方向图中增益衰减变化最大的部分,从而使受干扰小区的同频及邻频干扰减至最小不合适的俯仰角的影响若无俯仰角(或俯仰角偏小):基站实际覆盖范围比预期范围偏大,从而导致小区与小区之间交叉覆盖,相邻切换关系混乱,系统内频率干扰严重若俯仰角偏大:基站实际覆盖范围比预期范围偏小,导致小区之间的信号盲区或弱区,同时易导致天线方向图形状的变化,造成严重的系统内干扰

103104俯仰角的确定公式:θ=arctg(h/R)+A/2θ:天线的俯仰角;h:天线的高度;R:小区的覆盖半径;A:天线的垂直平面半功率角上式是将天线的主瓣方向对准小区边缘时得出的,在实际调整中,一般在由此得出的俯仰角基础上再加1~2度,使信号更有效地覆盖在本小区之内

1041053.天线方位角的调整准确的天线方位角能保证基站的实际覆盖与所预期的相同,保证整个网络的运行质量依据话务量或网络存在的具体情况对方位角进行适当调整,可更好地优化现有网络方位角不准确的后果易导致基站的实际覆盖与所设计的不相符,导致基站的覆盖范围不合理,从而导致意想不到的同频及邻频干扰

1051064.天线位置的调整原因:后期工程、话务分布以及无线传播环境的变化,很难通过天线方位角或倾角的调整达到改善局部区域覆盖,提高基站利用率。基站搬迁(重新选址)

106107§2.4.4天馈系统的保养与维护天馈系统的保养内容及方法天馈系统性的维护

107108对天线器件除尘室外天馈线由于粘上灰尘、污垢,在潮湿天气吸收水份,与天线之间形成了电容回路,使一部分高频信号被短路,天线接收灵敏度降低,发射天线驻波比告警,影响基站的覆盖范围,严重时导致基站失效每年在汛期来临之前,用中性洗涤剂给天馈线器件除尘1.天馈系统的保养内容及方法

108109组合部位紧固天线受风吹及人为的碰撞等外力影响,天馈线连接处往往会松动而造成接触不良,甚至断裂,造成天馈线进水和沾染灰尘,致使传输损耗增加,灵敏度降低天线除尘后,应对天线组合部位松动之处,先用细砂纸除污、除锈,然后用防水胶带紧固牢靠校正固定天线方位天线受风力和外力影响,天线的方向和俯仰角会发生变化,造成天线间的干扰,影响基站的覆盖对天馈线检修保养后,要进行天线场强、发射功率、接收灵敏度和驻波比测试调整

109110定期维护的要求要从根本解决天馈线存在问题,应从设备的日常维护入手,定期对天馈线进行检查、测试,发现问题及时处理。维护人员和安装人员必须掌握天馈线的安装和维护方法,利用丰富的维护手段,快速、准确地诊断和排除故障,提高维护效率,确保网络运行质量

1101112.天馈系统的维护天馈系统日常维护的好坏,直接影响基站的常通信运用,影响用户的手机正常使用。检查天线发射面有无阻挡物天线正前方一定距离内不允许有建筑物或其他阻挡

111(1)天线的维护检查天线发射面有无阻挡物天线数据测量天线端的处理112

112检查天线发射面有无阻挡物攀爬至平台后,对每一扇区的定向天线进行观测如前方50m范围内有阻挡,则需现场拍摄照片并书面报告管理员,根据管理员或网优部门通知进行调整113

113114天线数据测量天线数据是网优部门进行调整的原始数据支撑,测量和记录时必须保证其准确性天线方位角的允许偏差为±5°天线俯仰角允许偏差±1°全向天线水平间距必须大于4米所有天线对地最小距离必须大于4米。检查数量:全部 检查方法:目测、俯仰角测试仪、罗盘。

114115方位角测量测量方法找好被测天线,身体基本与天线在同一轴线上,将罗盘水平放置手心同一付天线测试二至三次,选中间值,以尽量减少误差方位角允许误差:±5°测试仪表:罗盘俯仰角测量测量方法携带测量工具上塔后,系好安全带,做好保护措施将坡度仪紧贴在天线背面,将水准 气泡微调到中间俯仰角允许误差:±1°仪表:坡度仪(倾角测试仪)测量机械下倾角

115116天线端的处理维护要求:应保证天线表面的整洁、完好;天线抱箍螺栓无锈蚀、松动现象;平台支呆U型抱箍连接可靠;设备与主馈线连接可靠维护步骤:对每一扇区的天线进行表面检查和清洁处理,如发现异常且无法修复的现象需立即报告给相关部门对天线支架与天线设备的连接、天线与主馈线间的连接进行可靠性检查与处理

116(2)馈线的维护馈线长度测量馈线两端标识检查馈线整理馈线回水弯检查馈线最小弯曲半径检查馈线小跳线活动余量检查跳线及馈线接头检查馈线卡检查扎带检查馈线接地复接检查117

117118馈线长度测量馈线长度测量是网优部门进行下阶段调整时的数据支撑。维护步骤:对主馈线用皮尺测量检查数量:全部;检测工具:皮尺

118119馈线两端标识检查维护步骤:从上至下或从下至上的对馈线进行摸底检测,查看扇区天线相连的馈线连入到机房后是否对应接入该扇区的载频上。如不符,应现场通知监控中心,将扇区锁掉,然后将馈线进行正确的连接

119120馈线整理同轴电缆不允许内壁发生凹陷或破损。同轴电缆外表面是螺旋形的则不允许馈线外表皮破损。维护要求:查看馈线的物理老化及各个拐口地方有无表皮破损或者是凹陷,馈线的布局是否合理,整齐维护方法:检测员应对馈线全程检查,如发现铜导管破损,则需通知网管关闭所在扇区进行驻波比测量。如无告警则对外壁进行全封闭包扎;如告警或数据超标则需马上报移动管理员进行更换工作

120121馈线回水弯检查回水弯曲率半径必须在标准范围内,其回水弯作用必须进行保证巡视员对于封洞板前的馈线回水弯进行观测和测量,如发现回水弯半径小于最小曲率半径或回水弯弯曲方向、形状未能保证回水弯作用需拍摄照片并详细记录通知移动管理员。根据管理员通知进行相关整改检查数量:全部   检查方法:目测

121122馈线最小曲率半径检查工程建设中由于种种考虑可能将多余馈线弯曲成圈绑扎,但如果弯曲半径过小将对信号传输造成影响,馈线弯曲必须大于最小弯曲标准。馈线种类最小曲率半径(重复弯曲)最小曲率半径(单次弯曲)1/2"200mm130mm7/8"420mm250mm15/8"800mm400mm注:以上规定为某种常用馈线的弯曲曲率半径要求,不同品牌的馈线的弯曲曲率半径要求有可能不同

122123馈线小跳线活动余量检查天线随着风的影响会出现一定的晃动而拉扯到小跳线,为避免产生接头松动产生告警,小跳线在安装时须留有一定的活动余量。另外在天线下端的接头部分必须保证小跳线接头部分10厘米笔直小跳线接头处10厘米保持笔直小跳线U型绑定留有一定的活动余量小跳线在支架横档固定不宜太紧

123124维护方法:小跳线与馈线接头处主要检查外部胶泥、胶带包扎情况,看是否出现老化、漏泥、渗水现象必要时,可拆掉胶泥、胶带用板手进行检查或者用SITEMASTER进行实测,根据驻波比的高低进行判断。馈管与跳线接头包扎后,外观看上去应整洁,无起皱现象。包扎最外一层胶带时,松紧度要适中,太松或太紧会随着气候的变化出现热胀冷缩现象进而出现漏胶、渗水情况,造成驻波比告警。馈线接头处要求全封闭包扎,先在最里层用胶带包扎,然后再用防水胶泥裹覆,再用胶带在最外层包扎,包括完成后在其包扎处两端用扎带紧固。检查数量:全部;检查方法:目测跳线及馈线接头检查

124125馈线卡检查主馈线在塔体上行走时必须按照要求进行固定和绑扎。根据要求垂直方向每间隔1.2米需固定一处、0.8米需固定一处;单管塔塔内可以间隔2米固定一处。室外固定走线架走线的每隔0.8米固定一处。馈线用三联卡固定在塔内耳板上;室外走线架馈线用三联卡固定等…检查数量:全部   检查方法:目测

125126扎带检查馈线在平台等无法用馈线卡固定处只能用扎带固定。主要检查扎带没有老化、发白或者开裂,如存在以上问题需现场进行更换,扎带必需从回弯根部截断,不允许有超出馈线的多余线段检查数量:全部   检查方法:目测

126127馈线接地复接检查维护方法:检查馈线接地线必须保证一点一孔连接,不能复接。 以免雷击时,雷电形成回流,击毁设备检查封洞板位置应高于馈线接地铜排位置

127128馈线封洞板检查必须保证封洞板密封良好。防止刮风下雨时有雨水渗入或者是小动物爬入封洞板必须安装在高于机房处馈线接地铜排100㎜以上

128129(3)天馈系统的测试在每个无线通信系统中,传输线、天线及其附件由于暴露在恶劣的室外环境条件下而经常产生故障,而且这些部件易遭受各种自然和人为的破坏天线常见故障雷电,水和风所造成的破坏;来自紫外线辐射的破坏;结冰和长期温度的循环变化所造成的破坏;大气污染所造成的腐蚀;由于环境条件使天线防护罩的介质特性发生变化,从而导致天线性能的变化。

129130馈线常见故障由于安装引起的故障,如接地夹过紧而导致外导体变形;电缆介质渗水;绝缘层损坏而导致外导体腐蚀;防水胶安装不当导致腐蚀;与电缆的内导体或外导体连接不良;安装过紧,或由于温度的循环变化导致松弛。一些特殊环境下才有的故障,如在重工业区的大气污染所引起的腐蚀,或由于本地天气条件引起大风或冰冻所导致的故障。故障定位特性分析是基站日常定期维护工作的一部分,而不应在天馈系统已经发生故障后才进行。定期的故障定位特性分析可以在天馈系统对整个系统造成影响之前确定其故障的所在。

130131故障距离(DTF)的测量(或故障定位测量)每个部件在传输线上都会产生反射,反射在故障定位特性中表现为“拐点”或高驻波比区将每个传输系统的故障定位特性与其在基站交付使用时和日常维护时所获得的数据比较,即可确定故障位置

131132§2.4.5铁塔(桅杆)的维护铁塔、桅杆是天馈系统的支撑部分铁塔与天馈系统维护维护对象:所有的基站户外设备,包括角钢塔、单管塔、桅杆和天馈线等制订维护计划:要充分考虑当地气候、地形情况,合理规避恶劣环境带来的维护阻力现行维护周期:一般为上下半年各一次维护目的:安全需求常用铁塔类型角钢塔、单管塔、拉线塔、楼顶抱杆、美化天线……

1321331.塔桅安全维护铁塔设计时需充分考虑风压指数,设定塔高和基底弯矩地区基本风压塔高范围基底弯矩杭州、金华、湖州、嘉兴、绍兴、衢州0.527~57米310~2351慈溪、宁波、奉化、宁海、余姚、温州、乐清、平阳、泰顺0.75~0.825~55米496~3875象山、镇海、北仑、舟山、台州、临海、温岭、玉环、黄岩、椒江、瑞安、苍南、三门、洞头绝大部分按0.9~1.1计算,特殊地点另行商定25~55米819~4614

133134维护内容塔基维护检查员基础和支撑面形位尺寸基础砼回弹测试塔桅基础保护帽浇筑

134135①基础和支撑面检查处理移动铁塔基础地桩要承受铁塔的上拔力和下压力作用。上拔力要靠基础地桩桩体本身与土壤间摩擦力消除,下压力主要依靠大地与基础端面间的反作用抵消塔桅钢结构的基础轴线和标高、锚栓的规格应符合设计要求。塔脚锚栓位置、法兰支撑面的偏差等应符合设计文件规定,并与钢柱脚法兰螺栓的可调节措施匹配。

135136支撑面、支座和地脚螺栓的允许偏差项次项目允许偏差1支撑表面(法兰上端面)1.标高2.水平度(法兰上端面)±3.00mm1/1500,且不大于3mm2地脚螺栓法兰扭转偏差(任意截面)±1.00mm3地脚螺栓法兰对角线偏差≤l/2000,且≤±7.0mm4地脚螺栓相邻间偏差≤b/2000,且≤±5.0mm5地脚螺栓伸出法兰面的长度偏差±10.0mm6地脚螺栓的螺纹长度偏差±10.0mm

136137维护步骤:用经纬仪检验标高及地脚螺栓长度偏差;用钢尺检查相邻螺栓偏差。特别关注螺杆的垂直度和基础模板的水平度(当基础发生不均匀沉降时,可能发生基础构件的大面积位移)。检查数量:全部柱墩、法兰的标高与中心。每个法兰检查两个螺栓。检验方法:用经纬仪、水平仪、钢尺现场实测。

137138②基础砼强度回弹基础砼回弹:根据基础设计要求,塔桅基础承台强度设计一般为C25MPa,换算成刚性回弹仪数据为“31”。对于承台回弹数值,要求回弹平均值大于31。维护步骤:先判断其基础承台是否已经涂抹沙浆层,如果有则需将表面沙浆撬除,并用磨石将表面打磨平整。然后对方形承台进行回弹。步骤如下:基础每一侧面选一个测区;每个测区面积为20×20cm;每一测区记取16个回弹值记入表内;对数据进行汇总,除去3个最大值、3个最小值,求回弹平均值。并目检基础表面是否有裂痕其它异常情况。

138139③塔桅基础保护帽浇筑塔桅基础保护帽作用是对地脚螺栓进行防腐防锈保护,并实现对地脚螺栓的防盗保护。

139140维护内容塔体安装检查构架式(方塔)钢塔主体安装情况检查处理桅杆安装情况检查处理塔体各构件检查塔体各紧固件连接检查处理法兰处检查处理

140141①构架式(方塔)钢塔主体安装情况检查处理维护步骤:架设经纬仪、水平仪,进入塔体进行测量、标记、计算、判断。测量必须观察地形进行仪器架设,测量必须保证两个90度方向都进行。检查数量:垂直度双向、全部对角线、全部塔柱标高。检验方法:用钢尺、经纬仪、水平仪现场实测。

141142巡检要点:方塔构件允许偏差如下表:项次项目允许偏差1塔体垂直度:整体垂直度相邻两层垂直偏差≤H/1500,当H大于75000时,且不大于50+(H-75000)/4000≤h/7502电梯井道垂直度:整体垂直度任意两点垂直偏差≤H/1500,当H大于75000时,且不大于30+(H-75000)/6000≤h/10003塔柱顶面水平度法兰顶面相应点水平高差联结板孔距水平高差(每层断面相邻塔柱之间的水平高差)≤±2.0mm≤±1.5mm4塔体截面几何形状工差:对角线误差D≤4.0m时D>4.0m时对角线误差b≤4.0m时b>4.0m时球形网架各层横断面不同度≤±2.0mm≤±3.0mm≤±1.5mm≤±2.5mm≤±5.0mm

142143桅杆垂直度偏差检查处理桅杆中心整体垂直度偏差不应大于杆身高度的1/1500,当桅杆总高度大于75m时,整体垂直度偏差不应大于50+(H-75000)/4000mm(其中H为桅杆总高度),桅杆层间垂直度偏差不应大于层间距离的1/750。桅杆纤绳的水平偏差检查处理桅杆纤绳地锚到桅杆中心的水平距离偏差不应大于L/1500,当设计距离L大于75m时,偏差不应大于50+(L-75000)/2500mm;桅杆纤绳在水平面上投影的方向与设计规定方向的夹角之偏差不得大于±3°。②桅杆安装情况检查处理

143144桅杆纤绳预拉力检查处理桅杆纤绳预拉力与设计预拉力的偏差不应大于设计预拉力的10%预拉力的测定应在清晨、2级风以下进行。维护步骤:巡视员用纤绳拉力测量仪进行测量。拉线塔的拉线安装规范检查处理根据移动铁塔安装规范,拉线塔拉线锚严禁打在女儿墙上,拉线采用的钢绞线中不可有连接头,拉线尾部必须和主线用夹头固定在一起。拉线塔的上档线对地夹角一般控制在60°内,最大不的超过65°。拉线地锚浇筑水泥墩保护。楼顶拉线塔拉线之间必须安装绝缘子。避免铁塔在遭到雷击后,雷电流随着拉线导入建筑物间钢筋从而造成对建筑物或人员的伤害。

144145③塔体各个构件检查检查塔体各个构件是否弯曲变形,如果存在构件变形等异常情况需要上报相关管理部门,并长期的观察是否会对整个塔体造成影响。塔体构件歪曲变形形成原因可以分为两类:安装过程中造成的变形和产品质量存在问题时间久后产生变形。对变形固件会对塔体产生安全隐患的应当及时更换。

145146④塔体各个紧固件连接检查处理紧固件连接检查塔柱、横杆、斜杆及塔楼悬梁桁架、塔楼悬臂梁的连接螺栓应100%穿孔检查各个螺栓是否有松动

146147普通螺栓检查连接应牢固、可靠,外露丝扣应达到2~3扣。(单、双帽皆需达到此要求)。螺栓方向在同层节点中应一致(垂直螺杆穿向必须从下向上、水平方向必须从内向外、圆周方向必须统一为顺时针或逆时针方向)。紧固程度以用活动扳手较难再紧固为准。设计未作其他规定时,塔桅钢结构法兰或主杆节点用高强螺栓为承压型高强螺栓塔桅钢结构螺栓连接应有防松措施并拧紧,防松措施根据设计要求选用。设计未定具体措施时,塔柱法兰宜用双螺母防松,并将具体防松措施报设计及移动管理部门备案。螺栓单剪或双剪连接检查时需保证螺栓抗剪连接时节点板应紧密贴合,其实际贴合面与设计贴合面之比不应小于90%。

147148维护步骤观察同种高强螺栓等级是否有以低等级代替高等级、以小型号代替大型号、螺栓露扣未达标准、节点螺栓穿向不规范等情况螺栓预紧力用扳手进行抽样检查。用0.3mm塞尺对螺栓连接节点板间隙进行测量:不能插入即认为达到实际接触要求。检查对象:螺栓连接点螺栓检测方法:目测用塞尺检查扭力测试扳手

148149⑤法兰处检查处理拉线塔法兰间的间隙检查为使拉线塔的垂直度符合要求,有时需在法兰间添加了一些垫片来调整。 普通垫片可能造成风吹铁塔摆动幅度加大,法兰间的垫片容易脱落或者移位,从而导致接触面变小遭到雷击后导电性能差,影响到铁塔的安全。处理:在法兰间填充专业设计的与法兰匹配的钢板垫片,然后在表面补刷原子灰处理

149150单管塔法兰处检查单管塔法兰实际接触面与设计接触面之比(可按法兰外缘长度计)应不小于75%维护步骤:用0.3mm塞尺对法兰间隙进行测量应满足实际接触要求。 法兰未达到实际接触的部分若缝隙宽度在0.8mm以上,则应用镀锌垫片垫实。垫入后其边缘与法兰盘焊接,然后作现场防腐处理。检查数量:50%法兰。检验方法:目测,用钢尺现场实测、塞尺检查。

150151(3)铁塔的镀锌检测、防腐和防锈处理在日常的维护过程中需要经常对铁塔镀锌层厚度检测和光滑度检查。一般从塔体底端开始,对塔体内外表面、平台和天线部分用锌层测厚仪进行抽样检查,根据检测结果来判断镀锌层是否符合要求。 同时应仔细观察塔体构件的光滑度。发现毛刺、满瘤现象用随身携带的榔头敲平,多余结块部门先检查其根部与塔体结合状况(如结合部位不牢固,应采取措施将结块去除,防止发生高空坠物情况)。

1511522.铁塔防雷安全维护对于室外支撑天馈系统的塔桅,由于其特殊的地理位置,非常容易遭受雷击,损坏塔体和所支撑的天馈系统及其连接的基站设备。塔桅的防雷主要通过接地进行防雷泄流实现,接地系统由地下地网、塔体接地和避雷针接地三部分组成铁塔的接地系统在每次维护的过程中都需要对地下地网用接地电阻测试仪对地网的电阻进行测试,判断是否符合要求。经常测试原因是一些人为因素会使得地网遭受破坏检查对象:地网接地电阻检查方法:用接地电阻测试仪测试

152153①单管塔接地系统检查日常维护还需对塔体接地点检查是否符合规范,避雷针下引线连接是否可靠。移动信号铁塔的接地系统中的铜芯线经常被盗,使塔体接地悬空,无法起到泄流保护作用,可直接将扁铁焊接在塔体上。避雷针下引接地针对避雷针下引被盗可在法兰间添加跳线的方法来代替,用两根45m长95mm2铜芯线直接从避雷针底部连接到塔底的方法;也可在塔身最底下一节法兰处用扁铁焊接

153154②角钢塔接地系统检查地下地网是防雷接地系统中最为主要部分。如果铁塔的下引接地未能有效的和地网连接,就不能起到快速泄流的作用。常用扁铁焊接实现可靠连接,扁铁间焊接需满焊并且焊接长度大于10cm。

1541553.维护空间安全检查维护人员的维护操作空间的安全非常重要,其维护空间大多在高处。维护项目:走梯和爬梯塔楼平台塔内照明

155156①走梯和爬梯项目检查处理走梯、爬梯保护项目检查处理走梯上、下段之间的栏杆要连续,爬梯上下段之间的护圈只允许平台以上2米范围内空缺。所有栏杆、护圈与走梯、爬梯结构及塔身主结构应牢固连接爬梯:踏步杆向前100mm、向上150mm范围内不应有构件阻挡,爬梯不得向内有尖角突出走梯:踏步要平整,双向倾斜误差≤±2mm;走梯栏杆要竖直,倾斜误差≤5mm。踏步高不得大于10mm维护步骤:检测员进入塔体攀爬用卷尺测量其间隙检查数量:全部检验方法:目测、用钢尺测量

156157②平台项目检查处理平台水平度及标高测量处理塔楼平面水平度偏差不应大于1/1000,且不应大于20mm;塔楼及工作平台梁上表面实际标高与设计标高之偏差不应大于梁长的1/7500,且不应大于20mm;楼塔及工作平台楼板用2米靠尺检查,任意范围内凸凹不得大于4mm。维护步骤:架设水平仪进行测量观察计算,进入塔体平台用靠尺进行楼板水平凸凹程度测量判断。检查数量:全部检验方法:用水平仪、2m靠尺实测。

157158塔楼及工作平台钢板与次梁的密合度检查处理行走于板面任何部位,松脚时不会应钢板弯曲反弹而发出声响。维护步骤:进入塔体攀爬至平台楼板,用人为自身重量对楼板进行测量判断。检查数量:每平方米范围内至少检查一处。检验方法:人行走、听声响。

158159③塔内照明系统单管塔内为了便于工作(馈线安装、作防腐处理等)装有照明系统。照明系统由变压器、三芯电缆线、灯头、灯泡和护套线组成。在日常的维护中需对塔内的灯头、灯泡进行更换。

1591604.警示标牌检查处理根据移动机房建设规范,移动机房外部必须有警爬标识、安全标识、塔桅合格证标识。维护步骤:在机房外侧对上述三个标识进行观察。如警爬标识丢失,应及时报运营商进行补充。如安全标识丢失,应先用其他工具进行安全标识报运营商后进行补充安装。如塔桅合格证标识丢失,应将图片信息反馈给运营商通知制造厂家进行补充。

1601615.其他维护项目美化天线和抱杆维护主要检查固定点是否牢固可靠塔体鸟巢检查处理和基站卫生打扫对于进入塔体建筑巢穴的鸟类一般不予去除,如已经阻碍攀爬和维护工作,则上报管理员进行讨论处理保障网络允许为大前提

161162§2.4.6天馈系统维护仪表天馈线分析仪罗盘倾角测试仪厚度测试仪经纬仪接地电阻测试仪砼回弹测试仪

1621631.天馈线分析仪在新基站的建设和交付使用时,以及基站在运行中的维护和故障查找期间,需要对天馈系统进行性能测试天馈线分析仪的主要用途为:在射频传输线、接头、转接器、天线、其它射频器件或系统中查找问题,在现场对天馈线进行测试

163164(1)SiteMaster仪表简介屏幕显示所测量的参量Y轴标尺仪表状态软菜单X轴标尺参数设置指示操作提示

164165按键测量状态设置键MODE、FREQ/DIST、AMPLITUDE、MEAS/DISP曲线设置/数字输入键亮度、对比度、STARTCAL、AUTOSCALE、SAVESETUP、RECALLSETUP、LIMIT、MARKER、SAVEDISPLAY、RECALLDISPLAY、ON/OFF、ESCAPE/CLEAR、上下箭头、ENTER、RUN/HOLD、SYS、PRINT软菜单按键

165166接口射频检波、射频输出、射频输入、外部电源、外部电源指示灯、电池充电指示灯、串口

166167使用方法测量频率域驻波比(或回波损耗)第一步:选择测量指标,设置初始参数选择测试项目选择测量的频率范围第二步:校准连接校准件(按提示依次为开路器短路器负载)启动校准,至屏幕显示校准有效如果测试位置不适合直接连接仪表,需要连接延长线,则校准应在延长线端口进行,在距离域中测试馈线长度时,长度从延长线末端开始计第三步:测量、读数连接被测天馈系统用MARKER读数(须标记到波峰)

167168(2)故障定位测试DTF当在频率域中测得驻波比>1.5(或运营商规定标准)时,须进行故障定位测试测量距离域驻波比第一步:设置初始参数选择测试项目(距离域驻波比测试)设置电缆参数(最大距离、电缆参数)第二步:校准(在已进行频率测试,驻波比指标不符合要求的测试项目,可以省略)第三步:DTF测试连接被测天馈系统(距离域驻波比测试)用MARKER读数(须标记到波峰)

168169当要较为准确地测量馈线的长度时,必须在SiteMaster有关电缆参数的设置中正确输入缆线损耗Loss和相对传播速率PROPVEL的值。方法:测量时先初步估算馈线的长度,在距离域区输入起始位置D1和终止位置D2,然后进行测量,由于馈线与跳线接头处的驻波比一般都要比馈线的要高,所以可大致获得馈线的长度,然后在根据实际情况把D2调到适当处,即可较为准确地得出馈线的长度目前基站所用的室外跳线大都是3米,在其与馈线和天线的接点处的驻波比都会比其他地方高A点和B点的距离约为3米,d即为馈线的长度。由于用的是馈线的电缆参数,所以跳线的长度会有一定的误差(3)馈线长度的测量

169170只有双端口SiteMaster才可测试天线隔离度方法选择“GAIN/INSERTIONLOSS”根据屏幕上的提示对REFLPORT和TRANSPORT进行校准把REFLPORT和TRANSPORT端口分别连接到发射天馈线和接收天馈线测试天线的隔离度(4)天线隔离度的测试

170171(5)使用注意事项在测试天馈线驻波比和回损及馈线长度时,要正确输入馈线的电缆参数。当用3米测试端口扩展线时,若用校准件在其末端进行校准后,则SiteMaster所确认的起始位置D1在3米测试端口扩展线末端,否则在SiteMaster的测试端口上。校准测试端口所用的校准件较为精确,不能承受较大的功率,否则将会损坏校准件,影响测试精度。SiteMaster最大的测量距离是由频段、数据点和相对传播速率决定,在测试时要根据实际情况选择适当的频率范围测量的频率范围不宜过大,否则测量结果可能不准。如果天馈线较长,对驻波比的指标要求应严格一些

1711722.罗盘罗盘在天馈系统维护中用于方位角的测试与调整使用方法(以DQL-11型地质罗盘为例)维护人员手持罗盘,站在天线正前方,保证人、罗盘与天线呈一直线,保持罗盘处于水平位置。上下旋转罗盘上的镜子直到在镜子中看到天线,小幅度水平移动或转动罗盘使天线轴线与镜子中的刻度重合维护人员在天线正面测试时,读取黑色磁针所指罗盘外圈刻度。当维护人员在天线背面测试时,应读取白色磁针所指刻度

1721733.倾角测试仪俯仰角测试仪又称为坡度仪或倾角测试仪,在基站天馈部分主要用于测量天线的机械下倾角,也会在设备安装时用作水平仪使用方法:倾角测试仪使用时,维护人员手持倾角测试仪,将仪表背部紧贴天线背面,调整红色旋钮使刻度盘中心的水准气泡置于中心位置,所示刻度即为所测斜面的倾角由于仪表测出的是倾斜度,而需要的是天线的机械下倾角,因此用仪表测得的结果须用90°去减,才能得到所测的指标

1731744.厚度测试仪在塔桅维护中主要用于进行塔桅系统镀层厚度测试,不符合要求时需作防锈防腐措施仪器校准:将测量探头压在基准块上(或不带涂层的测量体上),再轻按一下电源/校零键进行校零。在按电源/校零键时,测量探头在基准块上不要晃动。注意:只有在按完电源/校零键后,才能提起探头,否则,校零不正确

174(1)仪表简介涂层厚度测量仪采用电磁感应和涡流效应两种原理。可无损地测量磁性金属基材上非磁性涂镀层的厚度,及非磁性金属基材上的非导电涂镀层的厚度。F型探头即应用磁感应原理:当探头与带覆层磁性基材紧密接触时,探头与磁性基材组成闭合磁路,覆层厚度与磁路磁阻成一关系,通过检测磁阻的改变达到测量此覆层厚度的目的。数据右上方将显示一个F字母。N型探头即应用涡流效应原理:当探头与带覆层非磁性金属基材紧密接触时,探头使基材产生涡流,涡流对探头的反馈作用与覆层厚度成一关系,通过检测此反馈量达到测量覆层厚度的目的。数据右上方将显示一个N字母。在自动(AUTO)模式下,探头能自动检测基材属性并完成测量175

175(2)按键1.当前工作组指示(DIR和GENn,n=1-4);2.高低限报警提示(↑/↓);3.探头模式指示:自动(AUTO)、磁感应(MAG)、涡流(EDDY);4.测量数据显示;5.实时统计值显示;6.自动关机指示;7.USB连接指示;8.探头稳定性提醒;9.单位(μm、mm、mils);10.电池电量提示;11.校准键;12.开关机键;13.零校准键;14.向上键(或增加);15.向下键(或减少);16.左键(菜单进入、选择、确认);17.右键(取消、退出、后退、背光切换);18.探头;19.V型槽(用于凸面);20.标准箔;21.基材(或基体);22.电池仓及其螺丝拆卸位;23.基材属性指示(F:磁性基材;N:非磁性金属基材);24.USB接口。176

176177(3)使用方法准备待测试件。将仪器置于开放空间,至少远离金属5厘米,按住开关键直到开机。请注意观察低电指示符号,如果呈现则电源电压正常,否则呈现表示低电,仪器在低电下,测得的数据可能发生严重误差,所以请更换新的电池后再重新开始。决定仪器测量前是否需要校准。开始测量。迅速地将探头垂直接触并轻压于待测件,随着一声鸣响,测量数据完成并更新显示区。然后迅速提起探头离开待测件至少5厘米,约1秒后,便可进行下一次测量。关机。单按开关机键关机。如果没有任何按键和测量操作,约3分钟后仪器将自动关机。注:仪器出厂默认工作在单次测量模式(Single)、自动探头模式(AUTO)及直接组模式(DIR)。另外当显示指示,表示探头欠稳定,可稍等片刻让探头稳定下来,也可直接下一次测量,如果显示一个明显的可疑值,可删除它。探头欠稳定或者探头提起后悬空等待时间不够,测量可能无任何反应!

177(4)仪器校准零校准键在校准模式下,按住进行零校准菜单模式下,退出菜单模式,返回测量模式开机时按住该键,则进入复位模式,复位将使所有设置恢复出厂设置。178

1785.DE系列中文电子经纬仪结构179

179屏幕显示:自动关机标志;:电池电量标志;:特殊功能标志,按¤键一次,再按一次消失;%:坡度;b-OUT:垂直角补偿超限;OUT:坡度超过±100%;m:以米为单位;°,′,″:角度单位。180

180按键红色开关为开关机键,测角模式下其余按键及组合说明如下:左右:水平角左/右计数方向的转换;锁定:水平角读数锁定;坡度:垂直角与百分比坡度的切换;置零:水平角置为0°00′00″;按¤键当屏幕右下角出现再按▲键:启动指向激光,重复一次关闭;按¤键当屏幕右下角出现再按▼键:启动对点激光,重复一次关闭;按¤键当屏幕右下角出现再按◆键:启动液晶背光照明,重复一次关闭;按¤键当屏幕右下角出现再按确定键:进入菜单模式,再按一次确定键保存退出。181

181182经纬仪使用方法安装仪器的安置(安置三脚架和仪器)对中整平望远镜目镜调整目标照准

182183测试塔桅垂直度重锤校正法又称吊线法,在杆塔顶部中心位置用绝缘绳吊重锤至地面,锤尖与杆塔中心线距离即为倾斜值。调整固定抱杆的三方拉线螺旋,反复调整重合即垂直。这是比较粗略的测量方法

183184角钢塔和三角塔的垂直度测试选择二个测试点(互成90度的二个铁塔垂立面的正前方,测试点距离约为塔高的二倍)在测试点打开经纬仪三角架,使测量台确保水平,放上经纬仪进行180°、90°的方位作水平调整后对焦,调整使清晰度最佳状态调整望远镜头目镜使十字线对准铁塔N02件(最底段水平横撑)中心螺栓上,然后将镜头向上转动找到L02件,让其停留在镜头的水平刻度上,在读数显微镜目镜,读出水平度盘刻度,记下数据,用三角计算法或用尺量法和估计判断法进行计算,得出偏差数据铁塔中心垂直倾斜度≤1/1500、各方位钢构件整体弯曲≤1/1500、塔身每段上下层平面中心线偏差≤层间高/1500

184185单管塔、仿生塔、景观塔、三管塔的垂直度测试在没太阳、阴天测试是最理想,或在太阳同一轴线为测试点测试点的距离约是塔高的二倍。选择测试点后用罗盘仪确定选择测点的方位角,互成90°再选择另一个测点,使得测试倾斜是东西或是南北因为单管塔、仿生塔、景观塔的塔管是锥体没有塔管垂立面的正前方作为测试点,由此测试时靠计算得出塔体垂直度的中心点。经纬仪望远镜目镜镜头十字线对准塔管管边,读出水平读数,再把望远镜目镜镜头十字线对准塔管的另一边管边,读出水平读数,两者读数相减的差除2,得出的值就是该塔的中心点,塔脚和塔顶找出中心点的读数记录与望远镜头十字线相重叠说明是垂直,如望远镜头十字线不重叠的话,在读数显微镜目镜刻盘镜里的H读出水平读数偏离原中心读数进行记录计算,量出任意一头塔管的直径,计算结果得出偏差。

185186拉线塔的垂直度测试拉线塔的垂直度测试相对容易,由于它不像角钢塔一样有斜率,选择二个测试点(互成90°的二个铁塔垂立面的正前方,测试点距离一般为塔高的二倍)在测试点打开经纬仪三角架,使测量台确保水平,放上经纬仪进行180°、90°的方位作水平调整后对焦,调整使清晰度最佳状态。调整望远镜目镜镜头使十字线对准铁塔的主角钢上,然后将望远目镜镜头向上转动,望远镜头十字线重叠主角钢上的最外边说明是垂直。

1861876.接地电阻测试仪在基站维护中,接地电阻测试常采用摇表式测试仪,如ZC-8型接地电阻测试仪在基站勘测中,也会采用钳形接地电阻测试仪,如ETCR2000钳型接地电阻测试仪

187188ZC-8型接地电阻摇表测量接地电阻拆开接地干线与接地体的连接点,或拆开接地干线上所有接地支线的连接点将两根接地棒分别插入地面400mm深,一根离接地体40m远,另一根离接地体20m远把摇表置于接地体近旁平整的地方,然后进行接线。用一根连接线连接表上接线桩E和接地装置的接地体E′;用一根连接线连接表上接线桩C和离接地体40m远的的接地棒C′;用一根连接线连接表上接线桩P和离接地体20m远的接地棒P′根据被测接地体的接地电阻要求,调节好粗调旋钮以约120转/分钟的速度均匀地摇动摇表。当表针偏转时,随即调节微调拨盘,直至表针居中为止。以微调拨盘调定后的读数,去乘以粗调定位倍数,即是被测接地体的接地电阻。例如微调读数为0.6,粗调的电阻定位倍数是10,则被测的接地电阻是6Ω为了保证所测接地电阻值的可靠,应改变方位重新 进行复测。取几次测得值的平均值作为接地体的接 地电阻

188189ETCR2000钳型接地电阻测试仪测量接地电阻开机:开机前,扣压扳机一两次,确保钳口闭合良好。按POWER键,进入开机状态,首先自动测试液晶显示器,其符号全部显示。开始自检,自检过程中依次显示“CAL6、CAL5、CAL4…CAL0、OLΩ”。当“OLΩ”出现后,自检完成,自动进入电阻测量模式注意:自检过程中,不要扣压扳机,不能张开钳口,不能钳任何导线。自检过程中,要保持钳表的自然静止状态,不能翻转钳表,不能对钳口施加外力,否则不能保证测量的准确度

189190校验(可选):用随机的测试环检验,其显示值应与测试环上的标称值一致(5.1Ω)。测试环上的标称值是在温度为20℃下的值。显示值与标称值相差0.1,是正常的测量:开机自检完成后,显示“OLΩ”,即可进行电阻测量。此时,扣压扳机,打开钳口,钳住待测回路,读取电阻值

1901917.砼回弹测试仪砼回弹测试仪用于塔桅混凝土基础强度测试使用方法将弹击杆顶住混凝土的表面,轻压仪器,使按钮松开,放松压力时弹击杆伸出,挂钩挂上弹击锤使仪器的轴线始终垂直于混凝土的表面并缓慢均匀施压,待弹击锤脱钩冲击弹击杆后,弹击锤回弹带动指针向后移动至某一位置时,指针块上的示值刻线在刻度尺上示出一定数值即为回弹值使仪器机芯继续顶住混凝土表面进行读数并记录回弹值。如条件不利于读数,可按下按钮,锁住机芯,将仪器移至它处读数逐渐对仪器减压,使弹击杆自仪器内伸出,待下一次使用

191192本章小结基站天线的辐射特性直接影响无线链路的性能,基站天线的主要电性能指标有:方向性(方向图、波瓣宽度、前后比)、增益、极化、带宽、输入阻抗、端口隔离度、功率容量、无源互调指标等。在工程施工时还需要按设计要求调整方位角、俯仰角、挂高参数。天线下倾可以改善系统的抗干扰性能、改善基站附近室内覆盖性能,主要有两种方式:机械下倾通过调节机械装置实现;电下倾通过调节天线各振子单元的相位实现垂直方向图主瓣指向向下倾斜。馈线是连接天线和收发信机的导线。天线与馈线匹配时,馈线上只有入射波,没有反射波;当天线与馈线不匹配时,会形成驻波,常用指标为驻波比,基本要求≤1.5,不同的运营商对不同区域覆盖时的要求会有所不同。

192193天线选型要根据其应用环境充分考虑其的电性能和机械性能。天馈线的安装既要保证天线的覆盖性能,又要保证系统运行安全。具体体现在天线工程参数调整、防水制作、接地夹安装等方面。天馈系统的保养需要日常化。天馈系统的维护常用和塔桅的维护及工程随工组合在一起,维护时主要进行覆盖性能、安全等相关的项目的测量与检查。基站天馈线现场测试主要是针对天馈系统驻波比等性能指标进行,当驻波比超过限值时,需进行故障定位测量,主用仪表是SiteMaster等。在天馈和塔桅维护中需要用到很多仪表,如罗盘、倾角测试仪、经纬仪、接地电阻测试仪、砼回弹测试仪、镀层厚度测试仪、天馈分析仪等。

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