2010年基站代维岗位认证培训材料（铁塔及天馈部分）一、 基础知识部分通信铁塔是移动通信基站的重要组成部分，是塔桅结构制式之一，塔桅是自立于地面塔形结构和靠拉线稳定的桅杆结构的总称，在通信行业主要用于天线的悬挂结构。
1、通信铁塔1-1通信铁塔的分类（1）按制式分（2） 按材料分（31-2 通信铁塔的组成自立式铁塔主要是由基础（隐蔽工程），塔身（主腹杆、内外侧的辅助撑）辅助设备（平台、爬梯、走线架），防雷接地（避雷针、接地引线、接地网）四大部分级成。
自立塔为塔式结构，塔身下端固定，上端为自由的高耸构筑物，塔身多数为上小，下大的变倾角锥形结构，少数铁塔为直柱形，塔身常做成空间桁架和钢架，塔身横断面形状有三角形、正方形、六边形，腹杆由横撑、斜撑，辅助撑组成，除横断面为三角形的金属塔外，需每隔定高度以及在塔柱变倾角截面处设置水平横膈，每段横隔应加装十字撑，全塔一般为独立的钢筋混凝土结构，楼顶金属塔的塔柱应锚于建筑物钢筋混凝土框架柱头内。
拉线式铁塔主要是基础塔身、拉线，接地网四大部分组成。
拉线式铁塔是沿塔身高度等距或不等距设置若干层拉线，拉线下端锚于地面，用拉线保持塔身直立和稳定，塔身越高，拉线层数越多，一般每层布置三根拉线，双桅杆时可用五根拉线（中间两根为两杆间水平拉线），拉线与地面的倾角为30°-60°，以45°较好，拉线材料为高强度镀锌钢绞线，用开式具螺旋扣（花蓝螺丝）预加压力，以增强杆身强度和整体稳定性，拉线地锚基础有重力式，挡土墙式、板式和锚杆基础等，塔身断面形状一般采用钢管，圆钢、角钢材料做成三角形状，塔身主杆每段连接方式为内外刨钢，法兰盘或拼接连接，塔身基础一般为钢筋混凝土阶梯形独立基础。
2、天线2-1原理天线是将传输线中的电磁能转化成自由空间的电磁波，或将空间电磁波转化成传输线中的电磁能的专用设备。
无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由于天线以电磁波形式辐射出去。
电磁波到达接收地点后，由天线接收下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。
可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。
2-2天线分类按工作性质可分为发射天线和接收天线。
按用途可分为通信天线、广播天线、电视天线、雷达天线等。
按工作波长可分为超长波天线、长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线、微波天线等。
按结构形式和工作原理可分为线天线和面天线等。
按方向性分为全向天线、定向天线等。
描述天线的特性参量有方向图、方向性系数、增益、输入阻抗、辐射效率、极化和频段。
方向性天线描述：全向天线：即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射，也就是平常所说的无方向性，在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束，一般情况下波瓣宽度越小，增益越大。
全向天线在移动通信系统中一般应用与郊县大区制的站型，覆盖范围大。
定向天线：在在水平方向图上表现为一定角度范围辐射，也就是平常所说的有方向性，在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束，同全向天线一样，波瓣宽度越小，增益越大。
定向天线在移动通信系统中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。
2-3 天线尺寸天线尺寸=长³宽³高长：与垂直波瓣、增益有关;宽：与水平波瓣有关;高：与所采用的天线技术有关;2-4天线工作频段CDMA(CELLULA）800 MHz: 824-896MHz（中国）CDMA(PCS/PCN) 1900 MHz: 1850-1990MHz (国外)无论是发射天线还是接收天线，它们总是在一定的频率范围（频带宽度）内工作的，天线的频带宽度定义为：在驻波比SWR ≤1.5 条件下，天线增益下降3 分贝范围内的频带宽度。
一般说来，在工作频带宽度内的各个频率点上, 天线性能是有差异的，但这种差异造成的性能下降是可以接受的。
发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射。
但实际中的天线辐射图都比较复杂，称之为天线方向图。
2-5天线增益增益是指：在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。
它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。
增益显然与天线方向图有密切的关系，方向图主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。
天线只是无源传输器件，不能放大能量！方向图通常都有两个或多个瓣，其中辐射强度最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣或旁瓣。
在主瓣最大辐射方向两侧，辐射强度降低3 dB（功率密度降低一半）的两点间的夹角定义为波瓣宽度（又称波束宽度或主瓣宽度或半功率角）。
波瓣宽度越窄，方向性越好，作用距离越远，抗干扰能力越强。
还有一种波瓣宽度，即10dB波瓣宽度，顾名思义它是方向图中辐射强度降低10dB （功率密度降至十分之一）的两个点间的夹角方向图通常都有两个或多个瓣，其中辐射强度最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣或旁瓣。
2-6天线覆盖水平平面的半功率角（3dB宽度) 45°,60°,90°等定义了天线水平平面的波束宽度。
角度越大,在扇区交界处的覆盖越好，但当提高天线倾角时，也越容易发生波束畸变,形成越区覆盖。
角度越小，在扇区交界处覆盖越差提高天线倾角可以在移动程度上改善扇区交界处的覆盖，而且相对而言，不容易产生对其他小区的越区覆盖。
垂直平面的半功率角（3dB宽度）48°,33°,15°,8°等，定义了天线垂直平面的波束宽度。
垂直平面的半功率角越小，偏离主波束方向时信号衰减越快，在越容易通过调整天线倾角时，可以准确控制覆盖范围。
基站天线三扇区覆盖：20°、30°的品种多用于狭长地带或高速公路的覆盖；65°度品种多用于密集城市地区典型基站三扇区配置的覆盖，集城市地区典型基站三扇区配置的覆盖，90°品种多用于城镇郊区地区。
定向天线：全向天线：垂直平面的半功率角（3dB宽度）48°,33°,15°,8°等，定义了天线垂直平面的波束宽度。
垂直平面的半功率角越小，偏离主波束方向时信号衰减越快，在越容易通过调整天线倾角时，可以准确控制覆盖范围。
2-7俯仰角的调整一般来说，俯仰角的大小可以由以下公式推算：θ=arctg(h/R)＋A/2，其中：θ--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，在实际的调整工作中，一般在由此得出的俯仰角角度的基础上再加上1-2度，使信号更有效地覆盖在本小区之内，并且要通过路测不断修改。
天线下倾角的调整是网络优化中的一个非常重要的事情。
选择合适的俯仰角可以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；另外，选择合适的覆盖范围，使基站实际覆盖范围与预期的设计范围相同，同时加强本覆盖区的信号强度。
2-8前后比方向图中，前后瓣最大值之比称为前后比，记为F / B 。
前后比越大，天线的后向辐射（或接收）越小。
前后比F / B 的计算十分简单--- F / B = 10 Lg {（前向功率密度）/（后向功率密度）} 对天线的前后比F / B 有要求时，其典型值为（18 --- 30）dB，特殊情况下则要求达（35 --- 40）dB 。
2-9上下旁瓣抑制对于基站天线，人们常常要求它的垂直面（即俯仰面）方向图中，主瓣上方第一旁瓣尽可能弱一些。
这就是所谓的上旁瓣抑制。
基站的服务对象是地面上的移动电话用户，指向天空的辐射是毫无意义的。
3、阻抗匹配3-1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。
一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。
3-2电压驻波比（VSWR）微波传输线的阻抗必须与天线的输入阻抗匹配否则就会有反射波产生，流向信号源由反射波和入射波合成而产生的称为－驻波驻波信号振幅的最大值与最小值之比称为－电压驻波比。
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，但实际应用中VSWR应小于1.3。
过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大，影响基站的服务性能。
3-3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 到无穷大之间，回波损耗越小表示匹配越差，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。
3-4 天线极化方式天线极化方式（Polarization）（1）垂直极化；（2）+ 45倾斜极化；（3）水平极化;（4）-45倾斜极化;天线向周围空间辐射电磁波。
电磁波由电场和磁场构成。
人们规定：电场的方向就是天线极化方向。
一般使用的天线为单极化的。
把垂直极化和水平极化两种极化的天线组合在一起，或者，把+45°极化和-45°极化两种极化的天线组合在一起，就构成了一种新的天线---双极化天线。
当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时，接收到的信号都会变小，也就是说，发生极化损失。
例如：当用+ 45°极化天线接收垂直极化或水平极化波时，或者，当用垂直极化天线接收+45°极化或-45°极化波时，等等情况下，都要产生极化损失当接收天线的极化方向与来波的极化方向完全正交时，例如用水平极化的接收天线接收垂直极化的来波，天线就完全接收不到来波的能量，这种情况下极化损失为最大。
理想的极化完全隔离是没有的。
馈送到一种极化的天线中去的信号多少总会有那么一点点在另外一种极化的天线中出现。
4、防雷接地系统防雷原理：防雷的基本方法就是提供一条雷电流（包括雷电电磁脉冲辐射）对地泄放的设立的阻抗路途，而不能让其随机性的选择放电通道，简而言之就是要控制雷电能量和泄放和转换。
要提供雷电的泄放通道，必须做好“引”和“泄”两个关键点。
在防雷保护系统设计中，一般都采用三级保护措施：，对于雷暴日小于20天的地区，接地电阻值可适当放宽但宜小于10欧姆。