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天线选型及优化实例


三、不同地区基站天线架设的建议
在不同的基站架设的高度要取决于覆盖的范围大小, 通常可以有以下意见参考: 城市hb≤30米 郊区hb≤45米 农村hb≤60~80米 天线覆盖的范围不仅取决于天线架设的高度,还与 它的俯仰角密切相关,如曲线所示。
12
12 11

基站天线高度100米
10 9 C TJ2 j C TJ4 j C TJ6 j C TJ8 j 7 6
四、天线下倾的作用
1、 天线下倾可以使小区覆盖面积变小,控制覆盖 范围的大小。天线下倾使天线在垂直方向上的增益减小。 降低了垂直方向上来的干扰的耦合能力。 2、 天线下倾后,加强了主覆盖区内信号电平,改 善了小区的信号环境,增强了抗同频干扰能力。 3、 天线下倾改善了因垂直波束方向图中零点形成 的“塔下黑”区域,但是也应当注意到:
2、 郊区 特点:人口不太密集,但有相当话务量,覆盖范 围较广,基站间距较大。 主要考虑问题:以覆盖为主,同时考虑减少干扰, 特别是城乡接合部,基站仍以三扇区型为主。
天线选型:
当周边基站较少时,可选用水平波束宽度为90度
的基站天线,以增强相邻小区间的覆盖场强,特别是
在小区接合部有话务量要求时。如周边基站较密时, 仍选用65度的天线。由于郊区话务量小于城区,覆盖
(1)
应根据天线的垂直方向图提供的数据具体计
算后进行下倾,保证服务区的覆盖范围,但又不形成覆 盖盲区; (2) 天线下倾后,应注意上副瓣及尾瓣可能造成
的对其他小区的干扰; (3) 天线机械下倾角度过大,会引起水平方向区
畸变,使覆盖范围不易控制。
天线下倾角的计算:
根据基站高度、基站距离,可由下式计算天线倾角:
上,铁塔高度50米,用户群分布分散,地形复杂,周围
群山的山上及山腰处、基站所在的山下的八道沟里均有 大量用户群分布。由于八道沟地势较低,尽管距基站仅 有1公里,但信号非常弱,而且飘忽不定。
在八道沟中测试,路面信号为-65至-85dBm,室内信号为 -95dBm以下,无法通话;周围山上信号均在-85dBm以上, 能良好通话。经勘测和了解,该基站覆盖远端带有两个 直放站。所以,用户要求既要保证远处山上及山腰的用 户群能良好通话,又要保证山下八道沟内用户能良好通 话,同时网络的覆盖范围不能缩小。经认真勘测,综合 考虑后,决定对八道沟基站原来所用的凯瑟琳全向天线 更换为11dB全向天线,另外,对该基站增加一个定向扇 区,采用17dBi双极化定向天线一面,用于专门覆盖八 道沟内的用户群,经改装后的基站信号覆盖效果非常好, 不仅使周围群山上的信号得到增强,而且使八道沟内的 室内外信号均高于-75dBm,用户非常高兴。
二号站
二号站
原信号弱区
一号站
一号站
乒乓效应
江 绿 鸭 子 公 路 乒乓效应去
原信号弱区
2、沈阳东方大厦基站(越区覆盖) 原基站站型S666,主设备采用爱立新GSM900MHz定向 基站,天线采用凯斯林双极化、65度、15.5dBi,架设高 度60米。 该基站地处沈阳火车站东侧的东方大厦楼顶,地处
大。
天线选型建议:采用全向11dBi天线,如果在基站附
近有话务量要求时,可采用内置电下倾(3o、5 o、7 o)
的全向天线。
4、在铁路及公路沿线 特点:主要是沿线有覆盖要求,话务量少,此时覆盖应采 用带状结构,基站采用两扇区制较合适。 天线选型建议:对两扇区结构可采用水平波束宽度为65度
或90度的高增益18dBi天线,用单极化空间分集方式对全向
站型改为S222站型
该基站原使用公路双向天线4根,分两扇区十字型 架设。基站所处地为山区,基站周围用户群呈胖椭圆形 分布,有一条东西走向的公路自用户群中间通过,沿公 路方向用户群分布基本在同一水平面,无起伏现象,与
公路垂直方向的用户群分布较分散,且处于低洼里,
因为天线架设较高(挂高60米),加之公路双向天线无法调 节俯仰角,在基站北偏西45度处有一企事业单位办公区,信 号较弱,通话困难,该区集群用户多次投诉,处理多次均无 法解决。经现场路测,投诉区信号为-90至-98dBm,信号弱
二、无线覆盖中对不同地形的几点考虑:
1、 城市繁华地区
特点是人口密集、话务量高、低速运动覆盖范围小、 基站密集功率小。 主要考虑的问题:有效控制覆盖范围,在覆盖期内 保证信号电平均匀,防止产生邻区及跨区同频干扰,基 站均为三扇区制,天线选型一般为水平波束65度或60度。 中等增益15dBi天线,采用双极化实现分集接收,最好采 用连续可调电下倾天线。同时注意高前后比及低上副瓣 的要求。
内置倾角带来的增益和服务区减小的问题。
全向天线的安装要求较定向天线严格的多。在处理 全向站的问题时,首先要细致的检查它的安装是不是规 范,还要检查安装对地是不是垂直,一定不能使用定向 天线的抱杆来安装全向天线。
(二)、调整天线覆盖范围以改善话务量、解决切换和乒乓效应 现象 1、白山兴原一号站、二号站(乒乓效应、覆盖不好): 兴原朝鲜族自治县,位于长白山区,中朝边境处,县城周围群 山环绕,县城内有两个定向基站,距县城约2公里处有一个全 向基站。城内一号基站建于县城中央的建筑物顶,天线挂高45 米,俯仰角5度,基站话务量较大,站型为S888,负担沉重, 每日12时-14时,18时-20时均有拥塞现象;兴原二号站建于县 城北面的高山上,天线挂高相对覆盖平面300米,天线俯仰角3 度,站型S224,话务量很低。测试中发现,县城街道及周围 公路上两基站信号均较强,电平为-60— -75dBm之间,切换频 繁,但进入室内信号急剧下降,信号强度为-85— -98dBm,用 户投诉频繁。
天线水平瓣宽为60度,天线方位角设计不合理,在基站
北偏东20度处有一同升村小区,处于两扇区相交之处, 信号较弱,通话困难,该区集群用户多次投诉,处理多 次均无法解决。
经现场路测,投诉区信号为-85至-97dBm,信号稳定性差,
电平起伏在20dB左右,其他区域信号良好。勘测后认为, 该地区用户分布较广,数量较多,由于原天线水平瓣宽 较窄,该信号弱区正好处于两扇区夹缝处,主要靠天线 旁半覆盖,造成信号不稳定,掉话较高。建议将该基站
α= arctg h / r
式中,α 天线倾角,h为天线高度,r为覆盖半径。 实际天线下倾角还应扣除垂直波束3dB宽度,在实际调 整中,波束最大点对准主要覆盖区,根据主波束宽度决 定主要覆盖区的宽度及边缘区的电平。
对话务量高密集区,基站间距300米到500米,计算 得出α 大约在100~190之间。
经过现场勘查发现,县城用户群分布密集,虽然楼方高度 只有六层左右,但楼群相互距离近,密集度高,信号阻挡 严重。根据此情况,我将县城内的基站天线下倾角调至0 度,用于覆盖县城周围的公路。将县城北面山上的基站正 对用户群的1、2扇区下倾角调至最大15度,居高临下用于 覆盖城内用户群。如此调节后,整个县城及周围地带信号 均得到明显增强,室内信号由原来的不能通话提升到-60-75dBm,话音清晰良好,频繁切换现象消失,一号基站的 话务量有所回落,二号基站即山顶基站的话务量大幅度提 高,基站站型由原来的S224站型扩为S464站型。 该站地形分布情况如图:
对话务量中密集区,基站间距大约在500米左右,α
大约在60~160之间。
对低话务量区,基站间距更大些,α 大约在30 ~130
之间。 另外,天线周围不能有明显的阻挡物。
五、调整天线参数,改进网络性能
(一)、根据不同的地理环境调整基站无线参数以改善
基站覆盖效果
1、白山移动张家基站(天线选型和基站站型不当):O4
天线选型及优化实例


一、天线参数在无线组网中的作用
二、无线覆盖中对不同地形的几点考虑 三、不同地区基站天线架设的建议 四、天线下倾的作用 五、调整天线参数,改进网络性能
一、天线参数在无线组网中的作用
天线是完成将传输线中的高频电磁能转化成空间自 由电磁波,或将空间中的自由电磁波能量转化成传输 线中的高频电磁能的专门设备,因此没有一个好的天
基站天线高度90米
8
基站天线高度80米
基 C TJ1 0 j 站 天 C TJ1 2 j 线 下 C TJ1 4 j 倾 角
基站天线高度70米
5 4 3 2 1
基站天线高度60米
基站天线高度50米
基站天线高度40米
0
0 4 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 0 0 3 5 0 0 4 0 0 0 4 5 0 0 5 0 0 0 5 5 0 0 6 0 0 0 6 5 0 0 7 0 0 0 7 5 0 0 8 0 0 0 8 5 0 0 9 0 0 0 9 5 0 0 1 1 0 4 500 R j 到基站的距离(米) 11 0
山体
投诉区,可 看见基站
公 低凹地, 信号弱区 4km 1.5km
低凹地, 信号弱区
基站

箭头为更换定向天线后各扇区方位角
2、白山移动八道沟基站(天线架设选型不当,造成
覆盖不好): 原站型为O2基站,现更改为O2+S2型基站。 八道沟基站位于距白山市约200公里长白山之中,该 基站为全向站,采用凯瑟琳公司11dBi、0度全向天线两 根,天馈线驻波比测试均在1.4-1.5之间。基站架于中朝 边境的鸭绿江西岸中国侧,基站建在一座高约120米的山
现场地形图如下:
朝 鲜
基站 基站
定向天线覆盖方向 定向天线覆盖 江 鸭 子 鸭 子 鸭 子 绿 用户分布 用户分集
中国 信号弱区 信号弱区 山

3、长征路基站(天线选型和基站天线方位角不当):站 型改为S4/3/3站型 该基站为地面铁塔站,站型为S4/3/3型,天线挂高 40米,原使用凯瑟林双极化14dBd天线3面,分三扇区 架设。基站所处地为市区,基站周围用户群呈圆形分布, 有一条南北走向的公路自用户群中间通过,沿公路方向 用户群分布基本在同一水平面,无起伏现象,与公路垂 直方向的用户群分布也较集中,主要为居民区。因为原
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