移动通信基站天线基本原理

移动通信基站天线基本原理及选型原则讲义

目录第一章天线的基本理论

第二章分集技术

第三章天线选型原则

第一章天线的基本理论

移动通信系统中，空间无线信号的接收和发射都是依靠基站天线来实现的。因此，基站天线对移动通信网络来说，起着举足轻重的作用。如果天线选择不好，或者天线的参数设置不当，都会直接影响到整个网络运行质量。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有很大的影响。

一、天线主要的辐射单元

?偶极子

?喇叭

?缝隙波导

?印刷类（微带）

二、阵列天线

为了增强天线的方向性，提高天线的增益，得到所需要的辐射特性，把若干个相同的天线按一定的规律排列起来，并给予适当的激励，这样组成的天线系统称为天线阵。组成天线阵的独立单元称为阵元或天线单元。天线阵可分为线阵、面阵、立体阵以及共形阵。

三、天线的极化

移动通信基站天线的极化主要有以下两种：

1、垂直极化

2、＋45°／－45°交叉极化

四、天线的方向图

天线的辐射电磁场在固定距离上随空间角(θ，φ)分布的图形称为方向图，方向图是三维立体图。

工程上通常用两个相互垂直的主平面内的方向图表示（即E面和H面）。E面是通过最大辐射方向并与电场矢量平行的平面，H面是通过最大辐射方向并与磁场矢量平行的平面。

常用天线的方向图覆盖示意图：

五、天线方向图参数

?零功率点波瓣宽度：主瓣最大值两边两个零辐射方向之间的夹角。

?半功率点波瓣宽度：主瓣最大值两边场强等于最大场强的0.707倍的两辐射方向之间的夹角。

?副瓣电平：副瓣最大值与主瓣最大值之比，通常用dB表示。

?后瓣：与主瓣相反方向上的副瓣。

?前后比：主瓣最大值和后瓣最大值之比(dB)。

第一讲 天线基本原理

第一讲天线基本原理 1、天线的基本概念 1．天线的作用 在任何无线电通信设备中，总存在一个向空间辐射电磁能量和从空间接收电磁能量的装置，这个装置就是天线。 天线的作用就是将调制到射频频率的数字信号或模拟信号发射到空间无线信道，或从空间无线信道接收调制在射频频率上的数字或模拟信号。 2．天线问题的实质 从电磁场理论出发，天线问题实质上就是研究天线所产生的空间电磁场分布，以及由空间电磁场分布所决定的电特性。空间任何一点的电磁场满足电磁场方程——麦克斯韦方程及其边界条件。因此，天线问题是时变电磁场问题的一种特殊形式。 从信号系统的角度出发，天线问题可以理解为考察由一个电磁波激励源产生的电磁响应特性。从通信系统的角度出发，天线可以理解为信号发射和接收器，收发天线之间的无线电信号强度满足通道传输方程和多径衰落特性。 3．对天线结构的概念理解 采用不同的模型，对天线可以有不同的理解。典型的模型比如：开放的电容 [思考] 野外电台或电视发射塔，无线电视或电台接收机，为什么能构成一个天线，其电流回路在什么地方？ 开放的传输线 从传输线理论理解，天线可以看做是将终端开路的传输线终端掰 开。 TM mn型波导 将天线辐射看做是在4π空间管道中传输的波导，则对应的传输波型是TM型波，但在传输过程中不断遇到波导的不连续性，因此不断激励

高次模。 由电磁波源和电磁波传输媒质形成电磁波传输的机构 波的形成都需要波源和传输媒质。在一盆水中形成机械波纹，可以使用点激励源产生波，并在水面上传播。波的传播特性只与媒质特性有关而与波源无关。将一个肉包子扔出去，这个肉包子可能产生不同的结果，或者被狗吃了，或者掉在什么地方了，都与扔包子的人不再有任何关系。而对天线来说，馈点的激励源就是这种波源，天线导体和外界空间就是传输媒质。不过电磁波的传输媒质可以是真空。 [思考] 电磁波具有波粒二象性。频率越低，波动性越强；频率越高，粒子性越强。所以光波主要表现出粒子性，而长波表现出波动性。射频电磁波就是介于这二者之间的一种电磁波，它既有显著的波动性，又有显著的粒子性。只要认清这一点，许多问题就会变得易于理解。认清事物的本质规律我们才能很好地利用它，我们不能把一头驴当马使，否则就会出现许多荒唐的错误。有人认为射频很复杂，有人认为很简单，就是这个道理。 [哲学启示] 电磁波由于看不见，摸不着，所以在很多人看来它很抽象。但考虑到世界是普遍联系的，尽管不同的事物也有许多不相同点，但找到它们之间的联系，就能获得认识抽象事物的“火眼金睛”。 2、电磁场基本方程 1．麦克斯韦方程 （电生磁。若电场变化，则磁场随之变化） （磁生电。若磁场变化，则电场随之变化） （磁力线是无始无终的封闭闭合曲线） （电力线出发和终止于自由电荷）

移动通信基站原理

移动通信基站基础知识关键词: 移动通信基站, GSM 基站,GSM 基站优化摘要: 移动通信基站的建设是我国移动通信运营商投资的重要部分，移动通信基站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护方便等要素进行。随着移动通信网络业务向数据化、分组化方向发展，移动通信基站的发展趋势也必然是宽带化、大覆盖面建设及IP 化。本讲座主要介绍移动通信基站基础知识、GSM 基站简介、GSM 基站的优化、GSM 基站的维护及移动通信基站对健康的影响。 移动通信基站的建设是我国移动通信运营商投资的重要部分，移动通信基站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护方便等要素进行。随着移动通信网络业务向数据化、分组化方向发展，移动通信基站的发展趋势也必然是宽带化、大覆盖面建设及IP 化。本讲座主要介绍移动通信基站基础知识、GSM 基站简介、GSM 基站的优化、GSM 基站的维护及移动通信基站对健康的影响。(一).移动通信基站基础知识 在城市，基地站可以安装在办公楼中；在农村，安装在集装箱内。基地站是一套为无线小区服务的设备，通常是一个全向或三个扇形无线小区。90 年代初中国移动通信市场上竞争的有美国的摩托罗拉、瑞典的爱立信及日本的NEC 公司。三者生产TACS 制系统均有一定的经验。TACS 制式基地站包括无线收、发信设备及其接口或控制系统。通常基地站有两种控制方式，一种是由移动业务交换中心直接控制，基地站除配备收发信设备外，只有必要的各种接口，爱立信及NEC 两家公司即采用这种方式；而另一种是基地站具有控制系统(BSC)，即具有一定的智能，摩托罗拉公司即是这种方式。摩托罗拉公司的设备有两种系列。图1 是一个典型HC 系列 5 个机架基地站的组合固，从右到左看，第一个是电源架，第二、第三是发信架，第四个是收信架，第五个是基地站控制系统(BSC)及音频架。一个发信架包括8 个话音信道和一个控制信道。现两个发信架互为主备用状态，自动倒换，即采用所谓冗余式。图 2 是一个典型LD 系列3 个机架基地站的组合图，从右到左看，第一个是电源架，第二、三个是收发信架(包括基地站控制系统)。一个收、发信架有8 个话音信道和两个控制信道。每一个电源架只能提供两个收、发信架的需要，当根据扩容需要增加收、发信架时，电源架也必须相应地增加。每增加一个机架就可增加10 个话音信

基站天线基本原理

基站天线基本原理 网优雇佣军微信号：hr_opt 通信路上，我们一起走！ 蜂窝通信系统要求从基站到移动台的可靠通信，对天线系统有特别的要求。蜂窝系统是一个双工系统，理想的天线是在发射和接收两个方向提供同样的性能。天线的增益、覆盖方向、波束、可用驱动功率、天线配置、极化方式等都影响系统的性能。 1天线增益 天线增益一般常用dBd和dBi两种单位。dBi用于表示天线在最大辐射方向场强相对于全向辐射器的参考值；而dBd表示相对于半波振子的天线增益。两者有一个固定的dB差值，即0dBd等于2.15dBi，如图错误!文档中没有指定样式的文字。-1所示。 2.15dB 图错误!文档中没有指定样式的文字。-1 dBi与dBd的不同参考示意图0dBd=2.15dBi 目前国内外基站天线的增益范围从0dBi到20dBi以上均有应用。用于室内微蜂窝覆盖的天线增益一般选择0-8 dBi，室外基站从全向天线增益9dBi到定向天线增益18dBi应用较多。增益20dBi左右波束相对较窄的天线多用于地广人稀的道路等方向性较强的特殊环境的覆盖。 2辐射方向图 基站天线辐射方向图可分为全向辐射方向图和定向辐射方向图两大类，分别被称为全向天线和定向天线。如图错误!文档中没有指定样式的文字。-2所示，左边所示分别为全向天线的水平截面图和立体辐射方向图；右边所示分别为定向天线的水平截面图和立体辐射方向图。全向天线在同一水平面内各方向的辐射强度理论上是相等的，它适用于全向小区；图中红色所示为定向天线罩中的金属反射板，它使天线在水平面的辐射具备了方向性，适用于扇形小区。

图错误!文档中没有指定样式的文字。-2 空间辐射方向图（全向天线和定向天线） 3波瓣宽度 3.1水平波瓣宽度 在天线的水平面（垂直面）方向图上，相对于主瓣最大点功率增益下降3dB的两点之间所张的角度，定义为天线的水平（垂直）波瓣宽度，也称水平（垂直）波束宽度或者水平（垂直）波瓣角。天线辐射的大部分能量都集中在波瓣宽度内，波瓣宽度的大小反映了天线的辐射集中程度。 全向天线的水平波瓣宽度为360°，而定向天线的常见水平波瓣宽度有20°、30°、65°、90°、105°、120°、180°多种（如图错误!文档中没有指定样式的文字。-3）。 图错误!文档中没有指定样式的文字。-3 基站天线水平波瓣3dB宽度示意图 各种水平波瓣宽度的天线有相应的适用环境，水平波瓣宽度为20°、30°的天线一般增益较高，多用于狭长地带或高速公路的覆盖；65°天线多用于密集城市地区典型基站三扇

天线的几个重要参数介绍

一、天线的几个重要参数介绍 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。匹配的优劣一般用四个参数来衡量，即反射系数，行波系数，驻波比和回波损耗，四个参数之间有固定的数值关系，使用那一个纯出于习惯。在我们日常维护中，用的较多的是驻波比和回波损耗。 xx： 它是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。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。回波损耗： 它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。回波损耗的值在0dB的到无穷大之间，回波损耗越大表示匹配越差，回波损耗越大表示匹配越好。0表示全反射，无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于 14dB。 2.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。由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播。因此，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

天线基本原理

第一讲天线基本原理 一、天线的基本概念 1．天线的作用 在任何无线电通信设备中，总存在一个向空间辐射电磁能量和从空间接收电磁能量的装置，这个装置就是天线。 天线的作用就是将调制到射频频率的数字信号或模拟信号发射到空间无线信道，或从空间无线信道接收调制在射频频率上的数字或模拟信号。 2．天线问题的实质 从电磁场理论出发，天线问题实质上就是研究天线所产生的空间电磁场分布，以及由空间电磁场分布所决定的电特性。空间任何一点的电磁场满足电磁场方程——麦克斯韦方程及其边界条件。因此，天线问题是时变电磁场问题的一种特殊形式。 从信号系统的角度出发，天线问题可以理解为考察由一个电磁波激励源产生的电磁响应特性。从通信系统的角度出发，天线可以理解为信号发射和接收器，收发天线之间的无线电信号强度满足通道传输方程和多径衰落特性。 3．对天线结构的概念理解 采用不同的模型，对天线可以有不同的理解。典型的模型比如： ●开放的电容 [思考] 野外电台或电视发射塔，无线电视或电台接收机，为什么能构成一个天线，其电流回路在什么地方？ ●开放的传输线 从传输线理论理解，天线可以看做是将终端开路的传输线终端掰开。 ●TM mn型波导 将天线辐射看做是在4π空间管道中传输的波导，则对应的传输波型是TM型波，但在传输过程中不断遇到波导的不连续性，因此不断激励高次模。

由电磁波源和电磁波传输媒质形成电磁波传输的机构 波的形成都需要波源和传输媒质。在一盆水中形成机械波纹，可以使用点激励源产生波，并在水面上传播。波的传播特性只与媒质特性有关而与波源无关。将一个肉包子扔出去，这个肉包子可能产生不同的结果，或者被狗吃了，或者掉在什么地方了，都与扔包子的人不再有任何关系。而对天线来说，馈点的激励源就是这种波源，天线导体和外界空间就是传输媒质。不过电磁波的传输媒质可以是真空。 [思考] 电磁波具有波粒二象性。频率越低，波动性越强；频率越高，粒子性越强。所以光波主要表现出粒子性，而长波表现出波动性。射频电磁波就是介于这二者之间的一种电磁波，它既有显著的波动性，又有显著的粒子性。只要认清这一点，许多问题就会变得易于理解。认清事物的本质规律我们才能很好地利用它，我们不能把一头驴当马使，否则就会出现许多荒唐的错误。有人认为射频很复杂，有人认为很简单，就是这个道理。 [哲学启示] 电磁波由于看不见，摸不着，所以在很多人看来它很抽象。但考虑到世界是普遍联系的，尽管不同的事物也有许多不相同点，但找到它们之间的联系，就能获得认识抽象事物的“火眼金睛”。 二、电磁场基本方程 1．麦克斯韦方程 （电生磁。若电场变化，则磁场随之变化） （磁生电。若磁场变化，则电场随之变化） （磁力线是无始无终的封闭闭合曲线） （电力线出发和终止于自由电荷） 麦克斯韦方程的物理含义：变化的电场可以产生磁场，变化的磁场可以产生电场，这是电磁波可以脱离辐射体在空间存在的物理基础。 [思考] 自然界存在一些有趣的现象，尽管机理与电磁波不完全一致，但是其过程却可以帮助我们加深对我们问题的理解。请大家考虑一下，孩童吹肥皂泡时，肥皂泡能够

移动通信基站机房建设指导意见

中国铁塔股份有限公司陕西省分公司 2015年2月

目录 一、总则 (1) 二、规范引用文件 (2) 三、新增机房建设要求 (3) 1 新增机房总体要求 (3) 2 自建砖混机房 (4) 3 地面活动机房 (5) 4 屋面活动机房 (7) 5 租用机房 (8) 5.1租用机房总体要求 (8) 5.2租用机房装修要求 (9) 5.3租用机房的负荷分担 (10) 6 机房布置要求及布置模板 (11) 6.1新建标准机房摆放布置（5米×3米） (11) 6.2新建标准机房摆放布置（5米×4米） (11) 6.3紧凑型机房摆放布置(5.7米X2.2米) (12) 7 围墙及排水沟等其他土建部分 (13) 7.1围墙 (13) 7.2排水沟 .......................................................................................... 错误！未定义书签。 7.3堡坎 (13) 7.4其他 (14) 8 机房防雷接地系统 (14) 8.1新建机房防雷接地系统 (14) 8.2租用机房防雷接地系统 (16) 9 集装箱式机房 (16) 10 活动机柜............................................................................................ 错误！未定义书签。 四、现网机房改造 (20) 1 砖混机房或活动机房改造措施 (20) 2 活动机柜改造措施 (20)

一、总则 为规范网络工程建设，提高工程的实施质量，特制定本建设指导意见。 本指导意见分为新增机房和机房改造两部分内容，适用于中国铁塔股份有限公司陕西省分公司业务范围内的移动通信网络无线基站配套机房工程建设。机房工程的设计、监理、施工、验收在遵从工程建设相关技术规范的同时必须遵从本指导意见。 在本指导意见与国家有关标准、规范不一致时，应执行其中相对较高的标准。

移动通信基站工程

移动通信基站工程 1.通信工程建设整体流程介绍 通信工程建设的整个流程包括:工程勘测---工程设计---工程基础建设---生产发货---开箱验货---硬件机架安装---通信电源安装---通信线缆制作---通信线缆综合布线---天馈系统安装---硬件验收---工程初验---开通调试---设备试运行---工程终验 2．通信工程建设分类 一般通信工程项目分类:通信工程建设根据项目执行的类型不同可分为：一般施工项目和交钥匙施工项目。 一般施工项目是国内的工程雇主参与工作，交钥匙项目是国外的落后的国家雇主不参与工作。 移动通信基站建设项目可分为：新建站、扩容站、搬迁站、分裂站、替换站。 3.通信工程建设的基本特点： （1）多种配套建设需同时进行（2）设备先进、技术密集（3）通信站点建设需考虑附属设施的可靠性（4）防雷与防磁电（5）测试手段复杂 4.项目经理岗位职责 (1)负责了解运营商工程管理组织结构 (2)负责按照工程技术规范要求,向客户提供现场准备所需的各种资料规范,指导并追踪客户现场准备是实施情况; (3)接到工作任命书后，负责查询工程信息并分析工作量，在3个工作内制定工程实施计划并配置工程所需的人力资源，填写《***工程师人力资源配置表》，并在第一时间将人力资源规划配置表提交给工程经理； （4）负责协调工程人员到位，规划落实工程服务所需的各种工具和测试仪器； （5）负责组织并跟踪勘察、设计、安装、调测及开通验收的工程进度，确保工程能按期开通验收； （6）负责控制工程服务质量，监督和管理工程师在工程服务过程中对工程规范执行的效果； （7）负责工程服务的成本预算、核算、监督和控制； （8）负责确定工程外包内容和范围，参与招标合同审批和结算等工作，监督工程外包管理，包括裁定工程质量问题、重新返工计划、按合同条款罚款等； （9）负责在工程结束后，将所有工程资料归档汇总，移交给工程经理。 5.工程督导岗位职责 (1)负责依据工程设计文件指导现场设备安装,监督和检查工程安装质量,并向工程经理汇报工程安装进度; (2)负责设备安装现场与用户的业务接口; (3)负责协调客户、施工人员参加现场设备的开箱验货，如发现设备损坏、错发、漏发等情况，向供应商提出补发货申请； （4）负责安装人员的设备安装技能培训； （5）负责向工程设计变更申请单提交给项目经理并由经理转交给客户和设计工程师； （6）负责现场安装阶段工程资料的整理和完善及设备的安装验收和移交； 6.移动通信基站设施介绍 BBU:基带信息处理RRU：射频信息处理 ODF：（光纤配线架）是专为光纤通信机房设计的光纤配线设备，使用ODF和尾纤可以将线路或设备间的光接口连接在一起。DDF：（数字配线架）数字配线架势数字复用设备

天线功能与工作原理

中国联通江苏分公司 技 术 交 流 材 料 江苏靖江亚信电子科技有限公司二00三年六月十一日 目录

一、天线功能与工作原理 (3) 二、天线的分类 (6) 三、性能指标与检测方法 (9) 四、天线结构和质量保证 (14) 五、天线选型原则 (20) 一、天线功能与工作原理 用来进行无线通讯的手机和基站，在空中是通过无线电波来传递信息的，需要有无线电波的辐射和接收。在无线电技术设备中，用来辐射和接收无线电波的装置称为天线。 天线的功能首先在于辐射和接收无线电波，但是能辐射或接收电磁波的装置并

不一定都能用来作为天线，任何高频电路，只要不被完全屏蔽，都可以向周围空间辐射电磁波，或者从周围空间接收电磁波，但是并非任何高频电路都能用作天线，因为辐射或接收效率有高有低，为了有效地辐射或接收电磁波，天线的结构形式应该满足一定的要求。 例如，像平行双导线传输线这样的封闭结构就不能用作天线，因为双导线传输线在周围空间激发的电磁场很微弱，终端开路的平行双导线传输线上的电流呈驻波分布。在两根互相平行的导线上，电流方向相反，线间距离远小于波长，所激发的电磁场在两线外部大部分空间中，由于相位相反而相互抵消。如果把两根导线的末端逐渐张开，辐射就会逐渐增强，当两根线完全张开时，张开的两臂短于半波长，上面电流的方向相同，在周围空中激发的电磁场在某些方向由于相位关系而互相抵消，在大部分方向则互相叠加，或者部分叠加、部分抵消，使辐射显著增强，这样的结构称为开放式结构，由末端开路的平行双导线传输线张开而成的天线，就是通常的对称振子天线。 作为基站天线，常常要求天线在水平面内向所有方向（一圈360o）均匀地辐射（或对所有方向具有同等的接收能力），具有这种特性的天线，叫做全向天线。而对某些基站天线，只要求能覆盖含有一定角度的一个扇区，这种天线叫做定向天线，对这种天线要求只向待定的扇形区域辐射（或只接收来自特定扇形区域的无线电波），在其它方向不辐射或辐射很弱（不能接收或接收能力很弱）。也就是说，要求天线具有所谓方向性。 如果天线没有方向性，无线电波呈球形向外均匀辐射，即所谓无方向性天线。此时，对发射天线来说，所辐射的功率中只有很少一部分到达所需要的方向，大部分功率浪费在不需要的方向上；对接收天线来说，在接收到所需要的信号同时，还接收到来自其它方向的干扰和噪声，甚至使信号完全淹没在干扰和噪

移动通信基站的建设与对策

移动通信基站的建设与对策 1外驻基站的相关矛盾及类型的分析 1.1外购基站 外购基站主要是指此基站的用地、用楼、用电、用房等，需要与乙方进行一次性的产权买断。这一种类型的概念上好似使用权以及产权非常清晰，但在具体的工程建设当中，如果构建的基站机房在住宅楼中，那么各种意想不到的相关矛盾就会十分的突出。即使是同一栋楼的居民矛盾，住房制的改革都会伴随着商业化改革，从居民的实际利益出发认为外驻基站建设后会对楼层的安全及结构产生影响，所以与基站的建筑建设发生矛盾，其次是来自于外驻基站建筑楼栋周边的居民因害怕外驻基站会对他们产生巨大的辐射影响他们的身体健康。最后，矛盾可能来自于房地产的厂商，外驻基地的建设可能会影响他们在外主基地周边楼盘的销售等等。 1.2对于基站的外租 所谓的基站外租也就是说GSM移动通信基站所包含的光缆、楼顶塔、机房等全部与乙方建立租赁的关系。也就说甲方具有优先使用权，而产权还是归乙方所有，乙方收取甲方的租金等费用。这种类型的外驻基站的矛盾就在于用地、用楼空间、用管孔管道、用电、用楼等问题的使用权上，主要体现在：1）因为甲方在其经营管理上的原因，拖欠乙方的电费，造成外驻基站经常性的停电，基站的正常运转成为问题。2）乙方发生企业的更换法人、转包、改制等问题，造成租赁双方的信任问题。 2外驻基站的建设与设置需要遵循的基本原则 经过近几年外驻基站的不断扩建，如何提高工作效率成为了一个很显著的问题。下面主要分析外驻基站的建设与设置需要遵循的基本原则： 2.1天线高度与覆盖半径相宜，一站多址的比较原则 在大中城市的建设中，按照天线高度35米左右，覆盖半径500米左右对移动通信基站进行工程建设，基本上就可以达到蜂窝式通信技术的覆盖要求，也正因为如此，基站选择地址，一般将高层的建筑布局与地貌、地形相结合进行考虑，然后再制定方案。我们一般所采用的做法是将相邻基站的相对动态与空间位置之

天线简介

天线介绍

版本历史 版本/状态责任人发布日期备注V1.0 张鑫2010年7月天线简介第一版

目录 一、基础知识 (4) 1.1天线的定义 (4) 1.2天线的原理 (4) 1.3天线的基本参数 (5) 1.3.1 谐振频率 (5) 1.3.2 增益 (5) 1.3.3 驻波比 (6) 1.3.4 极化 (7) 1.3.5 辐射方向图 (8) 1.3.6 波瓣宽度 (9) 1.3.7 天线类型 (9) 二、天线的类型与选购 (11) 2.1 全向天线 (11) 2.1.1 普通全向天线 (11) 2.1.2 室内吸顶天线 (11) 2.2 定向天线 (12) 2.2.1 平板定向天线（Patch Antenna） (12) 2.2.2 八木天线（Yagi Antenna） (14) 2.2.3 抛物面栅状天线（Grid Antenna） (15) 2.3 天线配件 (15) 2.3.1 接头 (16) 注解：如何辨别天线接头的公母类型 (19) 2.3.2 射频电缆 (20) 2.3.3 其他配件 (21) 2.4 法律法规 (22) 三、无线传输 (23) 3.1影响室内无线传输的因素 (23) 3.2 室外传输和增益选择 (24) 3.2.1 视距传输（Line of Sight Propagation） (24) 3.2.2 自由空间路径损耗与传输距离 (25) 3.2.3 衰落余量和距离计算 (25) 3.2.4 Fresnel Zone (26) 3.2.5 计算举例 (26)

一、基础知识 1.1天线的定义 天线（Antenna)是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。 天线是在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。这就是天线的互易定理。 1.2天线的原理 当导线上有交变电流流动时，就可以发生电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长度和形状有关。如图a所示，若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微弱；将两导线张开，如图b、c所示，电场就散播在周围空间，因而辐射增强。必须指出，当导线的长度L远小于波长λ时，辐射很微弱；导线的长度L增大到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。

天线工作原理与主要参数

天线工作原理与主要参数 、天线工作原理与主要参数＜BR天线是任何一个无线电通信系统都不可 缺少的重要组成部分。合理慎重地选用天线，可以取得较远的通信距离和良好的通信效果。 （一）天线的作用＜BR^类无线电设备所要执行的任务虽然不同，但天线在设备中的作用却是基本相同的。任何无线电设备都是通过无线电波来传递信息，因此就必须有能辐射或接收电磁波的装置。所以，天线的第一个作用就是辐射和接收电磁波。当然能辐射或接收电磁波的东西不一定都能用来作为天线。例如任何高频电路，只要不是完全屏蔽起来的，都可以向周围空间或多或少地辐射电磁波，或者从周围空间或多或少地接收到电磁波。但是，任意一个高频电路并不一定能作天线，因为它辐射和接收电磁波的效率很低。只有能够有效地辐射和接收电磁波的设备才有可能作为天线使用。天线的另一个作用是”能量转换”。大家知道，发信机通过馈线送入天线的并不是无线电波，收信天线也不能直接把无线电波送入收信机，这里有一个能量的转换过程，即把发信机所产生的高频振荡电流经馈线送入天线输入端，天线要把高频电流转换为空间高频电磁波，以波的形式向周围空间辐射。 反之在接收时，也是通过收信天线把截获的高频电磁波的能量转换成高频电流的能量后，再送给收信机。显然这里有一个转换效率问题。 天线增益越高，则转换效率就越高。 （二）天线的分类＜BR沃线的形式繁多，按其用途可以分为发信天线和收信天线；按使用波段可以分为长、中、短、超短波天线和微波天线、微带天线等。此外，我们还可按其工作原理和结构来进行分类。 ＜BR＞^便于分析和研究天线的性能，一般把天线按其结构形式分为两大类： 一类是半径远小于波长的金属导线构成的线状天线，另一类是用尺寸大于波长的金属或介质面构成的面状天线。线状天线主要用于长、中、短波频段，面状天线主要用于厘米或毫米波频段；甚高频段一般以线状天线为主，而特高频段则线、面状天线兼用。线状天线和面状天线的基本工作原理是相同的。 （三）天线的工作原理

移动通信工程基站建设工艺要求

一、基站选址要求 1.远离大功率电磁干扰或强脉冲干扰（雷达站、广播电台、电视台等） 2.与高压线的水平距离必须大于20米 3.必须远离存储易燃、易爆的仓库、企业和加油站，距离>20米 4.与高速公路国道线的隔离距离大于50米 5.考虑站址及周围的防洪、塌方、滑坡、断层、开山等因素 6.尽可能避开幼儿院、医院 7.避开在沼泽、湖、塘和河沟等洼地，以避免造成巨额配套投资 8.话务量不高的区域（如人口稀疏地区和公路），尽量利用地形优势（如小山头、山坡等）， 避开阻挡，尽量扩大覆盖面和覆盖路段 9.中等发达乡镇地区，考虑各扇区话务量的均衡，减少不必要的增设基站 10.避免选择在开阔水面和十字街口转角的建筑上；市区相邻基站的位置应避免形成正四边 形，以避免形成“乒乓效应” 11.尽量考虑市电和传输线路引入、施工进出道路的方便，以及维护移动油机车进出的便利 12.室外的信号的接收电平要求，城镇等密集城区的路面信号98%区域不小于-75dBm，乡 村、平原等区域的路面信号95%区域不小于-80 dBm 13.基站的征地面积控制在100平方米左右 14.市区基站的天线高度根据情况取30?45 m，市区G 网站距要求大于400 m，市区C 网 站距要求400~600 m。有条件时天线高度尽量靠上限（45m） 15.郊区基站高度根据覆盖需要取45?60 m。郊区基站站距也应严格控制，根据设计需要 确定，在保证覆盖、容量需要的前提下不实施小区分裂，尽可能减少建站的数量 16.租用机房时尽量选择位置、结构、高度符合设计规定的设站条件。租用房的面积宜在_________ 15平方米以上，层高大于2.8米，承重不小于600Kg/m2或根据设备要求。对于宏基站，自建机房的面积宜控制在12?30 m2 ;对于微基站，自建机房的面积宜控制在 10~15m2或采用室外一体化机柜 17.各扇区天线主瓣宜对人口密集区，同一交换区内（主要指平原或覆盖连片的地区）基站 天线方位角尽量一致，天线正对50 m以内不能有高大建筑物阻挡（如选址困难必须使 用有阻挡的机房，应尽量设法将天线延伸到能够绕开阻挡建筑的位置进行安装）。“孤岛式”基站的天线方位角应按实地情况合理确定 18.对于租用楼宇基站，尽量不建楼顶铁塔和框架高桅杆，而建拉线塔和短桅杆_______ 19.自建机房设计必须满足今后扩容和增加新系统的需要，租用机房基站尽可能考虑到满足 室内、外部分安装位置增加新系统的需要。 20.自建铁塔须有预留平台。 二、自建机房土建要求 1.建筑面积应控制在12?35m2之间，层高3.5m

移动通信基站施工组织设计(完整版)

移动通信基站施工组织设计 第一章编制说明 本施工组织设计根据**市移动通信有限责任公司提供的设计图纸：移动通信基站——基站机房、三管塔基础、角钢塔基础、围墙、地坪平整及附属工程设计图情况，建设单位对本工程要求和我公司综合实力进行编制。 一、编制依据 1、**市移动通信有限责任公司提供的：移动通信基站——基站机房、三管塔基础、角钢塔基础工程设计图（建施、结施、基础接地图） 2、《砼接结构工程施工及验收规范》GB50204—92 3、《砌体工程施工及验收规范》GB50203—98 4、《屋面工程质量验收规范》GB50207—2002 5、《建筑地面工程施工质量验收规范》GB50209—2002 6、《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210—2001 7、《建筑安全技术规程》 8、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB503242 9、《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303—2002 10、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300—2001 11、《混凝土结构施工图平面整体表示方法》00G101 12、《建筑桩基技术规范》JGJ94-94 13、其它现行国家有关施工及验收规范。 13、我公司现有经济、技术综合实力情况。 第二章工程概况 工程名称：**移动GSM13期基站土建工程 工程位置：**市地区 建设单位：**市移动公司工程建设中心 设计单位：中国移动通信集团设计院有限公司 **市水利勘测设计院 三管塔基础： 本基础为50米三管塔基础。基础垫层为100㎜厚C15砼，其余基础混凝土均为C25。筏基伸出基础边缘100。整个基础下部为7000㎜*7000㎜正方形筏基，筏基厚1100㎜。上部为3个呈品字形分布的900㎜*900㎜*高1800㎜正方形柱，每个柱内预埋6φ45锚栓。 角钢塔现浇钢筋砼基础： 本基础为60米角钢塔基础，采用条形现浇钢筋混凝土基础，基础垫层为100㎜厚C15砼，其余基础混凝土均为C25。筏基伸出基础边缘100。整个基础布置为“回”形，其中基础下部为1600㎜宽、

南阳市人民政府办公室关于进一步支持移动通信基站建设发展的意见

南阳市人民政府办公室关于进一步支持移动通信基站建设发 展的意见 【法规类别】通信 【发布部门】南阳市政府 【发布日期】2015.11.23 【实施日期】2015.11.23 【时效性】现行有效 【效力级别】地方规范性文件 南阳市人民政府办公室关于进一步支持移动通信基站建设发展的意见 各县（区）人民政府，城乡一体化示范区、高新区、鸭河工区、官庄工区管委会，市人民政府各部门： 为抢抓第四代移动通信网络（以下简称4G网络）发展机遇，进一步提高我市通信基础设施建设科学化水平，根据《河南省通信基础设施建设与保护办法》（河南省人民政府令165号）和《河南省人民政府办公厅关于进一步支持移动通信基站建设发展的意见》（豫政办〔2015〕83号）有关要求，经市政府同意，现就进一步支持移动通信基站建设发展提出如下意见，请认真贯彻落实。 一、加强规划统筹。市信息化工作领导小组办公室负责组织市通信发展管理办公室、市各基础电信运营公司、市铁塔公司，按照国家相关法律、法规和“共建共享、集约高效、有效利用”的原则，编制全市移动通信基站建设三年专项规划，实现与城乡规划、

土地利用总体规划协调衔接。各县（区）政府（管委会）要将移动通信基站建设纳入城市（镇）总体规划统筹安排，并在通信专项规划中予以确定；在规划地铁、高铁、机场和大型场馆等时，要同步规划移动通信基站及相关配套设施，预留站址、机房等相关设施建设空间。市铁塔公司要会同市各基础电信运营公司，依据移动通信基站建设专项规划制定基站建设年度计划，按程序报相关部门审批后实施。 二、开放公共资源。2015年年底前，政府机关、行政事业单位、国有企业所属公共区域以及机场航站楼等

基站天线原理(基于现代移动通信技术)

天线原理
日常应用的基本原则
天线定义
什么是天线? - 天线是基站/馈缆与自由空间之间的有效接口。是电磁能和 空间电磁场之间的转换设备 - 它是在空间上和频率上具有选择性的能量接收器和发射器。
Base Station Antenna Systems August 2007
PRIVATE AND CONFIDENTIAL ? ANDREW CORPORATION 3/06
PRIVATE AND CONFIDENTIAL ? ANDREW CORPORATION 3/06
天线的构成
半波偶极子
F0 (MHz) λ (Meters) 10.0 3.75 1.87 1.07 0.65 0.38 0.31 0.18 0.15 λ (Inches) 393.6 147.6 73.8 42.2 25.7 14.8 12.3 6.95 5.9
辐射单元 馈电网络 反射器 引向器
F0
30
?λ
80 160 280 460 800
?λ
960 1700 2000
PRIVATE AND CONFIDENTIAL ? ANDREW CORPORATION 3/06
PRIVATE AND CONFIDENTIAL ? ANDREW CORPORATION 3/06
增益dBd 与dBi
电压驻波比VSWR
Good VSWR is only one component of an efficient antenna.
VSWR 1.00 1.10 1.20 Return Loss (dB) ∞ 26.4 20.8 17.7 15.6 14.0 9.5 Power Power Reflected (%) Trans. (%) 0.0 0.2 0.8 1.7 2.8 4.0 11.1 100.0 99.8 99.2 98.3 97.2 96.0 88.9
一个半波偶极子的辐射图象
一个各向同向的辐射器向所 有的方向辐射等同的能量 同偶极子相比的天线的增益以 “dBd” 表示 同各向同性辐射器相比的天线的增益 以 “dBi”表示 例如: 3dBd = 5.15dBi
1.30 1.40 1.50 2.00
2.15dB
偶极子的增益高 2.15dB
PRIVATE AND CONFIDENTIAL ? ANDREW CORPORATION 3/06 PRIVATE AND CONFIDENTIAL ? ANDREW CORPORATION 3/06
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移动通信基站搬迁及拆除流程

基站搬迁及拆除流程 第一章目的 第一条为了规范基站搬迁及拆除流程，使基站按照有序、可控、及时的原则开展搬迁工作。有效督促相关部门履行各自职能，并结合XX公司实际情况，特制订本管理办法。 第二章范围 第二条本管理办法适用范围：网络部、计划建设部、网络维护中心、网络优化中心、传输电源维护中心、全业务支撑维护中心、区县公司建设维护部。未执行本办法导致的基站中断，或是基站安全、运行问题引起的损失由责任部门承担。 第三章职责 第三条各部门职责划分 1.网络部职责： 1）、网络部为基站搬迁的职能主管部门。 2）、负责再次核实所申请搬迁及拆除基站的信息。 3）、负责协调基站搬迁过程中，各部门之间可能出现的问题。 4）、负责搬迁基站材料及设备的监督管理。 2.计划建设部职责： 1）、计划建设部负责在基站搬迁过程所产生的建设费用（例

如：新建管道、光缆）的具体落实和工程费用列支。 2）、负责对搬迁基站涉及的新建工程的实施。 3.网络维护中心职责： 1）、搬迁（拆除）基站信息的收集、现场核实。 2）、启动搬迁（拆除）基站流程，走领导审批流程。 3）、按照拆除步骤，依次以工单通知各相关部门。 4）、拆除基站前与传输电源维护中心确认传输路由及下挂站是否已完成割接、与相应区县公司确认基站费用是否结清。 5）、负责搬迁（拆除）基站所下挂的室内分布站点、2G、TD、LTE光纤拉远站点的主设备改挂及开通的整体牵头部门。 6）、负责对第三方搬迁（拆除）公司的管理。 7）、负责安排第三方公司对基站主设备、配套设备、电源电池、传输设备的拆除工作的实施。 8）、核实搬迁（拆除）基站后设备拆除情况。 9）、负责已拆除后所维护设备的材料入库的管理。 10）、负责搬迁（拆除）后，基站表数据信息的更新（删除）。 11）、做好对搬迁申请材料、已发工单、设备入库表的纸质材料以及电子版材料的保存。 12）、提供完整的2G、TD、LTE基站表信息，须包含下挂站点、传输端口等信息。 4.传输电源维护中心职责

相控阵天线的基本原理介绍

相控阵天线的基本原理介绍 相控阵天线是目前卫星移动通信系统中最重要的一种天线形式，由三个部分组成：天线阵、馈电网络和波束控制器。基本原理是微处理器接收到包含通信方向的控制信息后，根据控制软件提供的算法计算出各个移相器的相移量，然后通过天线控制器来控制馈电网络完成移相过程。由于移相能够补偿同一信号到达各个不同阵元而产生的时间差，所以此时天线阵的输出同相叠加达到最大。一旦信号方向发生变化，只要通过调整移相器的相移量就可使天线阵波束的最大指向做相应的变化，从而实现波束扫描和跟踪。相控阵天线有相控扫描线天线阵和平面相控阵天线。图一 图一 N单元相阵 远区观察点P处的总场强可以是认为线阵中N个单元在P点产生的辐 射场强叠加：

图二线性相控阵天线 这一天线阵的方向图函数为： 图三平面相控阵天线 相控阵在快速跟踪雷达、测相等领域得到广泛的应用，它可以使主瓣指向随着通信的需要而不断地调整。相控阵为主瓣最大值方向或方向图形主要由单位激励电流的相对来控制天线阵。通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位改变方向图形状的天线。控制相位可以改变

天线方向图最大值的指向，以达到波速扫描的目的。在特殊情况下，也可以控制副瓣电平、最小值位置和整个方向图的形状。用机械方法旋转天线时，惯性大、速度慢，相控阵天线克服了这已缺点，波速的扫描高。它的馈电相一般用电子计算机控制，相位变化速度快，即天线方向图最大值指向或其他参数的变化迅速。这是相控阵天线的最大特点。 一般相控阵天线应对每一辐射单元的相位进行控制。为了节省移相器和简化控制线路，有时几个辐射单元共用一个移相器。相控阵天线的关键器件是移相器和天线辐射单元。移相器分连续式移相器和数字式移相器两种。连续式移相器的移相值可在0°～360°范围内连续变化，数字式移相器的移相值是离散的，只能是360×(1/2)^n的整数倍，移相器应保证在一定的频率范围内获得所需要的移相值。天线辐射单元的设计应使一定移相范围内和一定频率范围内的输入阻抗的变化尽可能小，以保证发射机正常工作，防止由于射频信号的多次反射而出现寄生副瓣和方向图中出现凹点的现象。相控阵天线的馈电方式分传输线馈电和空间馈电两种。在传输线馈电方式下，射频能量通过波导、同轴线和微带线等微波传输线馈给辐射单元。在空间馈电方式下，发射机产生的射频能量通过辐射装置辐射至自由空间，传输一段距离后由一个接收阵接收，接收阵的每个单元或一组单元所接收到的信号，经过移相器移相后再馈给发射阵的发射单元并辐射出去。 相控阵天线阵列本身的设计主要是幅度、相位分布设计和单元阻

移动基站无线机房配套建设规范(宏站设计利器)

移动基站无线机房配套建设查勘设计规范 (宏站设计利器) 一.查勘准备 1．工具 （1）勘察工具包括： 盒尺：用于测量室内设备的尺寸及摆放位置，走线架高度等； 卷尺：用于测量较长的尺寸，如大机房长度，宽度，铁塔根开，房间外高度，机房铁塔相对距离等； 室内测距仪：测量室内尺寸； 指北针：用于确定正北，以便画图时找准方向，找到北是很重要的； GPS：测量基站的经纬度。基站GPS经度，格式*.****度；（需将GPS所获 得的度分秒形式利用公式转换为度的格式。 室外测距仪：用于测量铁塔高度，天线高度，楼房、建筑高度等； 数码相机：用于拍摄基站照片及周围环境照片，适当根据情况更换分辨率； 笔（圆珠笔（黑色、红色））：黑色圆珠笔用来填写基站勘察表，记录现网的情况。红色圆珠笔用来绘制新增设备、走线架等情况，出门一定要有备用笔； 基站勘察记录表：用于记录勘察情况并画草图，提前根据勘察量提前准备出足量的勘察记录表； 纸夹：便于携带勘察方案及勘察记录表； 电池：GPS（及相机）上使用，两节电池大约可以测量50 个左右的基站经纬度；包里始终保持2节备用电池 笔记本电脑：整理勘察资料，填写基站勘察记录表，存储数码相片，编制 勘察报告，查询基站的规划信息 基站内部设备摆放标准 二.设计部分 （1）新建基站应满足2G、3G共站需求。 （2）新建基站应满足房屋承重安全要求。

（3）各类设备摆放合理，满足布线工艺要求。 （4）为方便承重改造，电池尽量安排在机房短边的承重墙上。 （5）开关电源与馈线窗分别位于机房两端。 （6）租用一层机房不涉及承重，参照自建机房摆放设备。 （7）长方形机房:电池靠近机房短边与主设备列架垂直摆放。 （8）相邻的两间机房：基站主设备单放一间；电池、开关电源、传输综合柜安排在另一房间，配套设备摆放标准同长方形机房。 （9）其他类型机房：待承重改造确定后，综合考虑其他专业摆放设备。 （10）具体的设备摆放请参考附图。 2.基站机房面积的建议 考虑现有机架的数量以及未来3G系统设备的摆放和满足基站承重要求，建议租赁机房的使用面积不小于6米x3米x3米（长X宽X高），底层不小于5米X3米X3米，如上述两种面积均不能达到（比如4米x3米），可考虑租赁两间，主设备占用一间，配套设备摆放在另一间。 3.基站主要设备摆放标准 （1）基站馈线窗位置原则上应固定于房屋长方向两端墙上，下沿距离地面2.4m；馈线洞尺寸为400mmx300mm。 （2）走线架位置为馈线窗正下方，下沿距地2400mm；如果因房屋结构限制，走线架也可安装在馈线窗正上方。 （3）楼板荷重（均重）小于500Kg/M2，主设备和整流器安装位置必须铺设槽钢加固。机房承重小于1000Kg/ M2的机房，蓄电池安装必须平铺，或使用槽钢架空安装在承重墙或梁上。 （4）主设备槽钢位置与走线架外沿平齐；蓄电池槽钢必须安装在承重梁或者承重墙上，距离后墙面不小于20cm，根据蓄电池规格可合理变化。 （5）对于诺基亚DE34设备，开关电源、传输综合架、主设备自右向左排列；对于诺基亚ULTRASITE设备, 开关电源、传输综合架、主设备可以自右向左排列，也可以自左向右排列。对于摩托罗拉设备，可按照开关电源、传输综