移动基站设备与维护 第2版 魏红 第2章天馈系统

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1、移动基站设备与维护(第2版)第2章天馈系统1§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2§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3§2.1.1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4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

2、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/1.445§2.1.2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6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

3、圆极化（反时针方向旋转）右旋圆极化（顺时针方向旋转）78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9§2.1.3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主要传播特性视距直线传播多径传播绕射能力弱传播方式直射和反射为主10§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11§2.2.1天馈线系统的组成12组成天线馈线天馈线的支撑、固定、连接、保护部分13天线：用于收发无线电信号基站中使用较多的是板状天线(

4、定向天线)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14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

5、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。15§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16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……171.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束宽度前后比18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

6、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19波束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波束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20天线3dB波瓣宽度示意图21前后比表

7、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１22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232.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

8、益预算余量24（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