•三、天线主要性能参数
天线增益、方向图和天线尺寸之关系
•天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力，它是选择基站天 线重要的参数之一。 天线增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。 增益越高，天线长度越长。
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•三、天线主要性能参数
天线增益的几个要点:
（专注工作）
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•一、电磁波传播基础知识
多径传播:电波在传播过程中，除直接传播外，遇到障碍物（例如，山
丘、森林、地面或楼房等高大建筑物），还会产生反射和绕射。因此，到 达接收天线的电磁波，不仅有直射波，还有反射波，绕射波、透射波，这 种现象就叫多径传输。
由于多径传播使得信号场强分布复杂化，波动很大；也由于多径传输的 影响，会使电波的极化方向发生变化（扭转），因此，有的地方信号场强 增强，有的地方信号场强减弱，另外，不同的障碍物对电波的反射能力也 不同 。为降低多径传输效应的影响，一般采用空间分集或极化分集来接 收。
下零点填充 方向图圆度
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•三、天线主要性能参数
垂直面波束宽度及电下倾角精度：决定了网络覆盖区中距离向性能的
好坏。 观察图 3-1的垂直面方向图。波束应该适当下倾，下倾角度最好使得最大 辐射指向图3-1 中目标服务区的边缘。如果下倾太多（黄色），服务区远端的 盖电平会急剧下降；如果下倾太少，覆盖在服务区外，且产生同频干扰问题。
满足网络覆盖要求的基础指标
天线参数
水平面波束宽度、波束偏移及方向图一致性 垂直面波束宽度及电下倾角度 前后比 增益
能够提升网络通信质量的辅助指标
交叉极化比 上旁瓣抑制
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对网络性能有影响的辅助指标
下零点填充 方向图圆度
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•三、天线主要性能参数
前后比
抑制同频干扰或导频污染的重要指标
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•二、天线辐射原理
天线辐射方向图
•实际评判中是其转化成的二维平面图形，即水平 面方向图及垂直面方向图。
•水平面
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•垂直面
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•二、天线辐射原理
天线组成部件
同一款基站天线有多种设计方案来实现。
设计方案涉及到天线的以下四部分：
1、辐射单元（对称振子 or 贴片[阵
下零点填充 方向图圆度
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•三、天线主要性能参数
天线增益
•系指天线在某一规定方向上的辐射功率通量密度与参考天线（通常采用 想点源）在相同输入功率时最大辐射功率通量密度的比值。
•P1
•P0 •天线
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•理想辐射单元
•P2
•G = 10log(P1/P2)
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•三、天线主要性能参数
根据天线辐射参数对网络性能影响程度，可分类如下：
对网络的不同影响程度
满足网络覆盖要求的基础指标
天线参数
水平面波束宽度、波束偏移及方向图一致性 垂直面波束宽度及电下倾角度 前后比 增益
能够提升网络通信质量的辅助指标
交叉极化比 上旁瓣抑制
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对网络性能有影响的辅助指标
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•一、电磁波传播基础知识
无线电波的极化
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的，这种现 象称为无线电波的极化。无线电波的极化是由电场矢量在空间运动的轨 迹确定的。如果电波的电场方向垂直于地面，我们就称它为垂直极化波 如果电波的电场方向与地面平行，则称为水平极化波。
•半波振子 （电长 度）
•垂直面
•水平面
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•二、天线辐射原理
•半波振子示例：
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•二、天线辐射原理
天线辐射方向图
•用来表述天线在空间各个方向上所具有的发 射和接收电磁波的能力。一般为三维辐射立体 图。
•单个辐射单元
•多单元阵列
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对网络的不同影响程度
满足网络覆盖要求的基础指标
天线参数
水平面波束宽度 垂直面波束宽度及电下倾角度
前后比 增益
能够提升网络通信质量的辅助指标
交叉极化比 上旁瓣抑制
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对网络性能有影响的辅助指标
下零点填充 方向图圆度
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•三、天线主要性能参数
半功率波束宽度：在方向图主瓣范围内，相对最大辐射方向功率密
•三、天线主要性能参数
根据天线辐射参数对网络性能影响程度，可分类如下：
对网络的不同影响程度
满足网络覆盖要求的基础指标
天线参数
水平面波束宽度、波束偏移及方向图一致性 垂直面波束宽度及电下倾角度 前后比 增益
能够提升网络通信质量的辅助指标
交叉极化比 上旁瓣抑制
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对网络性能有影响的辅助指标
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•三、天线主要性能参数
•天线增益与波束宽度的关系：
• G（dBi）=10Lg{32000/（θ3dB,E×θ3dB,H）}
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波束宽度(°) 水平面 垂直面
14 65±6
7 14 90±8 7
增益 dBi
15 17.5 14 16.5
806～960 MHz B系列天线长度
• 理论仿真和实际应用结果表明：在密集建 筑的城区，由于多径反射严重，为了减小相邻扇 区之间的相互干扰，在±60º的电平下降至-10dB 左右为好,反推半功率宽度约为65º；而在空旷的 郊区，由于多径反射少，为了确保覆盖良好，在 ±60º的电平下降至-6dB 左右为好，反推半功率 宽度约为90º。 •水平面波束宽度、波束偏斜及方向图一致性决 定了覆盖区方位向的性能好坏。
天线工作频率
•无论天线还是其他通信产品，总是在一定的频率范围（频带宽度）内工作， 其取决于指标的要求。通常情况下，满足指标要求的频率范围即可为天线的 工作频率。
•一般来说，在工作频带宽度内的各个频率点上，天线性能是有差异的。因此， 在相同的指标要求下，工作频带越宽，天线设计难度越大。
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1、天线是无源器件，不能产生能量。天线增益只是将能量有效集 中向某特定方向辐射或接受电磁波的能力。
2、天线的增益由振子叠加而产生。增益越高，天线长度越长。 3、天线增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。
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•三、天线主要性能参数
增益：影响覆盖距离指标
度下降至一半时的角域宽度，也叫3dB波束宽度。 水平面的半功率波束宽度叫水平面波束宽度；垂直面的半功率波束宽
度叫垂直波束宽度。
•3dB 波束宽度 •峰值 - 3dB
•60° (eg)
•峰值 •峰值 - 3dB
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•10dB 波束宽 度
•峰值 - 10dB
•120° (eg)
•峰值
•峰值 - 10dB
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•三、天线主要性能参数
水平面波束宽度
•多径反射传播： •P ~~ 1/R^n •n = 2~4
•±60º电平设计： •-----------------•市区 n=3~3.5 9~10.5dB 下降
郊野：n=2 6 dB 下降
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•特例：线极化
垂直的、水平 移动通信基站天线基础知识交流
•一、电磁波传播基础知识
•圆极化 椭圆极化 线极化 •左旋、右旋；垂直、水平
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•一、电磁波传播基础知识
• 天线极化：是指电场矢量在空间运动的轨迹。
•垂直方式
•水平方式
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振
元]）
子
天
2、反射板（底板）
罩
3、功率分配网络（馈电网络） 4、封装防护（天线罩）
反射 板
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馈电网络
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京信通信 未来无限延伸
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•一、 电磁波传播基础知识 •二、天线辐射原理 • 三、天线主要性能参数
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•三、天线主要性能参数
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•一、电磁波传播基础知识
• 无线电波的定义
•无线电波是一种信号和能量的传播形式，在传播过程中，电场和磁场在 空间中相互垂直，且都垂直于传播方向。
•特例： •垂直的线极化 •随时间变化 •随空间变化
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•一、电磁波传播基础知识
• 无线电波的传播方向
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•图 3-1 垂直面波束下倾角的设置
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•三、天线主要性能参数
电下倾角度：最大辐射指向与天线法线的夹角。
•夹角
•法线方向 •最大辐射方向
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•三、天线主要性能参数
根据天线辐射参数对网络性能影响程度，可分类如下：
对网络的不同影响程度
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•三、天线主要性能参数
辐射参数
主瓣； 副瓣； 半功率波束宽度； 增益； 波束下倾角； 前后比； 交叉极化鉴别率； 上旁瓣抑制； 下零点填充；
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•天线辐射方向图
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•三、天线主要性能参数
根据天线辐射参数对网络性能影响程度，可分类如下：