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天线基础知识与原理

铝材规格
技术要求及工艺说明
5系列
备注
/ 提高底板的抗腐蚀性, 从环保角度考虑,建议 本色导电氧化。 / / /
表面处理
底板厚度 尺寸精度 环保要求 其它要求
导电氧化
≥2mm; 双频共用天线:≥2.5mm GB/T 1804-m 符合RoHS 清理毛刺、锐角倒钝
/
2、天线类型及各部件材质介绍---天线罩
辐射参数:
--- 按重要性顺序排列
水平面波束宽度
辐射参数评估:
满足所需求的覆盖要求
水平面和垂直面波束宽度准确,精确的下倾角,高 前后比抑制同频干扰,并满足所需要的增益指标。
电下倾角度
垂直面波束宽度 前后比 增益
能有效提升网络的通信质量
交叉极化比决定极化分集效果,网络升抗多径衰落 的标志。良好的上旁瓣抑制,在城区覆盖中能够减 缓同频干扰。
在实际网优工作中,通过天线的选择与调整
是简单但收效最大的方法。强化天线的性能 和品质起着四两拨千斤的作用。
天线 接地装置 主馈线(7/8“)
室内超柔馈线
室外馈线 馈线卡 防雷保护器 基站主设备
馈线过线窗
2、天线类型及各部件材质介绍
常规天线
全向天线 定向单极化天线 定向双极化天线
电调天线
单宽频电调天线 多频电调天线
,可靠性较差。
设计指标优秀且一致性较好
成本相对较高
锌(铝)合金压铸
成品可靠性高 结构形状的时间稳定性好
2、天线类型及各部件材质介绍---天线振子
比较好的65度振子
比较差的65度振子
2、天线类型及各部件材质介绍---天线振子
比较好的90度振子
比较差的90度振子
2、天线类型及各部件材质介绍---馈电网络 空气微带线馈电网络
印制板
优点
可以保证较高的尺寸精度; 阻抗匹配可灵活设计; 常用于军工产品。
缺点
CDMA800/GSM900频段使
用成本高; CDMA800/GSM900频段使 用结构稳定性较差。
2、天线类型及各部件材质介绍---天线振子
实现方式 金属板冷冲压 优点
加工和材料成本相对较低;
缺点
指标较差且一致性较差; 结构形状的时间稳定性较差
电下倾角度
垂直面波束宽度 前后比 增益
能有效提升网络的通信质量
交叉极化比决定极化分集效果,网络升抗多径衰落 的标志。良好的上旁瓣抑制,在城区覆盖中能够减 缓同频干扰。
交叉极化比
副瓣抑制

零点填充 方向图圆度
对网络性能有影响的辅助指标
零点填充在某些特殊场景可有限度的减少盲点; 方向图圆度是反映全向天线的覆盖均匀性指标。
辐射参数:
--- 按重要性顺序排列
水平面波束宽度
辐射参数评估:
满足所需求的覆盖要求
水平面和垂直面波束宽度准确,精确的下倾角,高 前后比抑制同频干扰,并满足所需要的增益指标。
电下倾角度
垂直面波束宽度 前后比 增益
能有效提升网络的通信质量
交叉极化比决定极化分集效果,提升抗多径衰落的 能力。良好的上旁瓣抑制,在城区覆盖中能够减缓 同频干扰。
水平面波束宽度
辐射参数评估:
满足所需求的覆盖要求
水平面和垂直面波束宽度准确,精确的下倾角,高 前后比抑制同频干扰,并满足所需要的增益指标。
电下倾角度
垂直面波束宽度 前后比 增益
能有效提升网络的通信质量
交叉极化比决定极化分集效果,网络升抗多径衰落 的标志。良好的上旁瓣抑制,在城区覆盖中能够减 缓同频干扰。
传输线
能量转换-导行波和自由 空间波的转换;
定向辐射(接收)-具有 一定的方向性。
终端张角传输线
对称振子
3、天线原理及指标介绍---方向图
方向图象一个“汽车轮胎”
水平面 H面
垂直面 E面
立体图
水平面波束宽度 = 360º 垂直面波束宽度= 78º
3、天线原理及指标介绍---方向图
将“轮胎”压扁,信号就越集中,实际使用的天线就是采用一个或者多 个辐射单元来实现的。
2、天线类型及各部件材质介绍---天线内部结构
同一款基站天线有多种设计方案来实现。
反射板
振子
设计方案涉及到天线的以下四部分:
1、辐射单元(振子) 2、反射板(底板)
3、功率分配网络(馈电网络)
4、封装防护(天线罩)
馈电网络
2、天线类型及各部件材质介绍---天线振子
高性能与一般型产品材质工艺对比——天线振子
天线罩对比 天线罩以对天线主体的封装防护为目的,主要为了减缓温度、湿度、 盐雾、雨淋、摄冰、大风、老化、等各种因素对天线性能的影响,国内外 基站天线的天线外罩目前普遍使用的材料为PVC和玻璃钢。
玻璃钢
PVC
2、天线类型及各部件材质介绍---天线罩
*天线罩材料选择PVC,PVC材料与玻璃钢材料关键参数对照表如下: 关键参数
相对较高 ±0.8° 好 较好 1.0
增益约低0.2~0.3dB ±1.5° 差 较差 0.65
2、天线类型及各部件材质介绍---天线振子
半波振子VS微带贴片
振子形式
半波振子
优点
辐射效率高、交叉极化指标
缺点
振子结构相对复杂,加工
较好; 单元辐射阻抗较易优化; 实现形式多样化,可采用印 制板、金属板冷冲压、锌合金 压铸等多种实现方式。 微带贴片
天线基础知识与原理
2010年6月
1 1
目 录
一 二
天线基本知识及原理
天线的波束成型简介
2
目 录

天线基本知识及原理
1、天馈系统简介 2、天线类型及各部件材质介绍 3、天线原理及指标介绍
3
1、天馈系统简介
天线调节支架 抱杆 接头密封件 绝缘密封胶带,PVC绝缘胶带
基站天线在整个网络建设中占经费比例不 到3%,但它对网络性能的影响却超过60%。
3、天线原理及指标介绍---方向图
天线方向图测试---辐射性能测试
远场测量微波暗室及其系统 40米×20米 ×20米 ;
128探头近场测量微波暗室及其系统
3、天线原理及指标介绍---辐射参数
辐射参数:
--- 按重要性顺序排列
水平面波束宽度
辐射参数评估:
满足所需求的覆盖要求
水平面和垂直面波束宽度准确,精确的下倾角,高 前后比抑制同频干扰,并满足所需要的增益指标。
交叉极化比
副瓣抑制

零点填充 方向图圆度
对网络性能有影响的辅助指标
零点填充在某些特殊场景可有限度的减少盲点; 方向图圆度是反映全向天线的覆盖均匀性指标。
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3、天线原理及指标介绍---前后比
定义:是指天线的前向辐射功率和后向辐射功率之比。
后向功率
前向功率
前后比(dB) = 10 log
前向功率 后向功率
,典型值约为25dB
目的是尽可能减少后向辐射功率
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3、天线原理及指标介绍---前后比案例介绍
后瓣过强
300度 180度 300度 272.5度 270度 180度
272.5度
270度
240度 240度
207.5度 207.5度
前后比较差
天线后瓣较大
前后比较好
天线后瓣较小
3、天线原理及指标介绍---辐射参数
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3、天线原理及指标介绍---辐射参数
辐射参数:
--- 按重要性顺序排列
水平面波束宽度
辐射参数评估:
满足所需求的覆盖要求
水平面和垂直面波束宽度准确,精确的下倾角,高 前后比抑制同频干扰,并满足所需要的增益指标。
电下倾角度
垂直面波束宽度 前后比 增益
能有效提升网络的通信质量
交叉极化比决定极化分集效果,网络升抗多径衰落 的标志。良好的上旁瓣抑制,在城区覆盖中能够减 缓同频干扰。
优点: 成本低,损耗小,设计自由度较大; 缺点: 指标稳定性差,寄生辐射大,一致性差,性能受底板变形影响大。 近年来,随着价格竞争加剧,不少厂家采用空气微带线网络。
2、天线类型及各部件材质介绍---馈电网络 同轴电缆馈电网络
优点: 稳定性好,指标一致性好,没有寄生辐射;
缺点: 设计自由度小,成本较高,损失较大,焊点多。 Katherin一直采用这种设计,comba的高端天线也采用这种设计。
振子形式简单,易于冷冲压
难度较大;特别是合金压铸 方式的半波振子。 成本较高。
交叉极化指标较差; 双极化贴片天线的极化隔
成型; 易于与微带功率分配网络一 体化设计; 成本相对较低。
离度较差 装配精度要求较高
2、天线类型及各部件材质介绍---天线振子
半波对称振子是天线设计普遍采用的一种振子形式,可以有多 种改进形式: 实现方式
交叉极化比
副瓣抑制

零点填充 方向图圆度
对网络性能有影响的辅助指标
零点填充在某些特殊场景可有限度的减少盲点; 方向图圆度是反映全向天线的覆盖均匀性指标。
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3、天线原理及指标介绍---电下倾角度
定义:通过电子调节
的方式优化下倾角。
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3、天线原理及指标介绍---辐射参数
辐射参数:
--- 按重要性顺序排列
常 规 套 筒 振 子 缩 短 套 筒 振 子
移 动 通 信 天 线 类 型
全 向 天 线
高性能
一般型
定 向 天 线
半 波 振 子 微 带 贴 片
高性能
一般型
2、天线类型及各部件材质介绍---天线振子
常规套筒振子VS缩短套筒振子
常规套筒振子 缩短套筒振子
铜材和铝材区 别不大
增益 方向图圆度 批次一致性 交调指标 相对成本
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