第5章 3G基站天馈系统介绍

  本文关键词：3G基站系统运行与维护，由笔耕文化传播整理发布。

第5章 3G基站天馈系统介绍
5.1

基站天馈系统概况

5.2

移动基站天线

5.3

移动通信用馈线

5.4

TD-SCDMA中的智能天线

5.5

基站天线的分类与选型
5.6

基站天线参数调整

5.7

常见射频器件

5.8

射频、光传输常用知识总结

【本章内容简介】 3G基站天馈系统在 很多方面和2G类似，但是3G基站天馈系统 也有其特殊之处，比如射频拉远、智能天 线等。

本章先介绍移动通信的基站天馈系统， 然后较详细地介绍各类天线的特点和参数 调整，最后介绍基站工程中常用的射频和 光传输知识。 【本章重点难点】 重点掌握天线的参 数调整、射频和光传输知识。

5.1 基站天馈系统概况
基站天馈系统是移动基站的重要组成 部分，它主要完成下列功能：对来自发信 机的射频信号进行传输、发射，建立基站 到移动台的下行链路；对来自移动台的上 行信号进行接收、传输，建立移动台到基 站的上行链路。

基站天线系统的配置同网络规划紧密 相关。 网络规划决定了天线的布局、天线架 设高度、天线下倾角、天线增益以及分集 接收方式等。 不同的覆盖区域、覆盖环境对天线系 统的要求会有非常大的差异。

图5-1

基站天馈系统安装示意图

5.2 移动基站天线
天线作为无线通信不可缺少的一部分， 其基本功能是辐射和接收无线电波。 发射时，把传输线中的高频电流转换 为电磁波；接收时，把电磁波转换为传输 线中的高频电流。 天线系统作为电磁波的收发部件，其 功能示意图如5-2所示。

图5-2

天线系统收发功能示意图

天线品种繁多，主要有下列几种分类 方式：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、面天线 等。

图5-3

天线

5.2.1 天线辐射的基本原理

图5-4

电磁波辐射示意图

5.2.2 天线的一些概念
（1）输入阻抗（Impedance） （2）回波损耗（Return Loss） （3）驻波比（Voltage Standing Wave Ratio，VSWR）

（4）带宽（bandwidth） （5）增益（gain） （6）方向图

图5-5

回波损耗示意图

图5-6

3种常用天线增益比较

图5-7

半波振子天线方向图

（7）波瓣宽度（beam-width）

图5-8 ANDREW CTSDG-06513-6D基站天线的水平和垂直方向图

（8）极化方式（Polarisation）

图5-9

天线单极化方式和双极化方式

（9）前后比（front-back ratio）

图5-10

天线前后比示意图

5.2.3 常见的天线种类
1．单极天线和对称振子天线

图5-11

单极天线和对称振子天线

图5-12

振子天线辐射方向图

图5-13

不同长度的对称振子天线的辐射方向图

2．八木-宇田天线

图5-14

八木天线示意图

3．缝隙天线

图5-15

缝隙天线

4．喇叭天线

图5-16

几种常见喇叭天线

图5-17

棱锥形喇叭天线的辐射方向图

5．反射面天线

图5-18

反射面天线

6．微带天线

图5-19

微带天线的4种形式

图5-20

矩形微带天线的典型方向图

5.3 移动通信用馈线
1．传输线
（1）TEM波传输线 （2）TE波和TM传输线 （3）表面波传输线

图5-21

几种常见波导结构

2．馈线

图5-22

典型馈线的外观

表5-1

移动通信馈线
1/2英寸馈线 7/8英寸馈线 9mm 24.7mm 27.75mm 50±1 <5 <120mm <3.87 <6.1

内导体外径 尺寸（mm） 特性阻抗（?） 频率上限（GHz） 一次最小弯曲半径 百米损耗（dB） 900MHz 2 000MHz 外导体外径 绝缘套外径

4.8mm 13.7mm 16mm 50±1 <8 <70mm <6.88 <10.7

5.4 TD-SCDMA中的智能天线

图5-23

8天线圆环阵智能天线以及辐射方向图

智能天线的基本思想是：智能天线是 利用用户空间位置的不同来区分不同用户， 系统通过改变各天线阵元的权重在空间形 成方向性波束，天线以多个高增益窄波束 动态地跟踪期望用户，而在干扰用户方向 形成零陷，从而大大降低了系统的干扰， 提高了频谱利用率。

接收模式下，来自窄波束之外的信号 被抑制；发射模式下，能使期望用户接收 的信号功率最大，同时使窄波束照射范围 以外的非期望用户受到的干扰最小。

图5-24

8天线线阵智能天线以及辐射方向图

5.5 基站天线的分类与选型
移动网络类型不同，基站天线的选择 也有不同的要求。 2G时代的GSM，，CDMA以及3G时代 的几种制式，不同制式对基站天线的带宽、 三阶互调等性能指标也有着不同的要求。

现在应用的基站天线除了TD-SCDMA 的智能天线有较大不同外，其他网络制式 使用的天线基本结构相差不大。 智能天线由于前面已经有了较多介绍， 下面的内容没有再涉及。

在GSM，GPRS，EDGE，CDMA2000， WCDMA等系统中使用的宏基站天线按定向 性可分为全向和定向两种基本类型，按极化方 式又可分为单极化和双极化两种基本类型，按 下倾角调整方式又可分为机械式和电调式两种 基本类型。

1．全向天线 2．定向天线 3．机械天线 4．电调天线 5．双极化天线

图5-25

电调天线原理示意图

5.6 基站天线参数调整
基站天线的参数主要有高度、俯仰角、 方位角、天线位置等几个方面，这些参数 对基站的电磁覆盖有决定性的影响。 所以天线参数的调整在网络规划和网 络优化中具有很重要的意义。

1．天线高度

图5-26

天线覆盖距离计算示意图

2．天线俯仰角
天线俯仰角是网络规划和优化中的一 个非常重要的事情。 选择合适的俯仰角可以使天线至本小 区边界的电磁波与周围小区的电磁波能量 重叠尽量小，从而使小区间的信号干扰减 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。

3．天线方位角
天线方位角对移动通信的网络质量非 常重要。 一方面，准确的方位角能保证基站的 实际覆盖与所预期的相同，保证整个网络 的运行质量；另一方面，依据话务量或网 络存在的具体情况对方位角进行适当的调 整，可以更好地优化现有的移动通信网络。

4．天线位置
（1）基站初始布局 （2）站址选择与勘察

5.7 常见射频器件
射频器件可以分为有源和无源两大类， 无源器件又根据实现原理分为微带型和腔 体型两类，微带结构利用1/4波长的微带线， 腔体型利用谐振腔实现功能。

以下介绍一些常见的射频器件。

（1）功放（power amplifier） （2）滤波器（filter） （3）衰减器（attenuator） （4）隔离器（isolator） （5）环形器（circulator） （6）功分器（Power Splitter）

（7）耦合器（coupler） （8）3dB电桥 （9）直流馈电器 （10）负载（load） （11）转接头 （12）馈线（Feeder Line） （13）天线（antenna）

5.8 射频、光传输常用知识总结
1．射频知识
（1）功率/电平（dBm） （2）增益（dB） （3）dBi和dBd （4）dBc （5）天线增益（dB） （6）天线方向图

（7）天线前后比 （8）插损 （9）选择性 （10）?3dB带宽 （11）驻波比（回波损耗） （12）互调

（13）三阶交调 （14）噪声系数 （15）耦合度 （16）隔离度

2．光纤传输知识
（1）光功率 （2）光端机 （3）激光器 （4）光接收器 （5）光耦合器 （6）波分复用器 （7）光衰减器

（8）光法兰头 （9）光纤 （10）光缆 （11）尾纤 （12）跳线

小 结
在移动通信系统中，空间无线信号的 发射和接收都是依靠基站的天馈系统来实 现的。 因此，天馈系统对于移动通信网络来 说，有着举足轻重的作用，如果天馈系统 在施工工艺上存在问题，或者相应参数设 置不当，都会直接影响整个移动通信网络 的运行质量。

移动通信基站的天馈系统由馈线、天 线、射频接头、避雷器、铁塔、走线架、 接地等部分组成，基站天馈工程就是以这 些构件为操作对象的。 本章开篇介绍了天馈系统的组成情况， 使读者有一个直观感受。

天线是电磁波辐射的最主要部件，天 线选择及其参数设置是否合适，对移动通 信网络的干扰，覆盖率接通率及全网服务 质量都有很大影响。 因此，本章详细介绍了天线的各项参 数，同时介绍了各种类型天线的使用方法。

另外，本章还概括介绍了基站天馈工 程中用到的常见射频器件、射频、光传输 的相关知识，使读者对实际工程知识有相 应了解。



更多相关文档:

天馈介绍及维护

天馈介绍及维护 3G基站可与2G基站共用天线和馈线,实现共天馈。 天馈介绍及维护 ...馈线长度小于5M需两点接地 馈线长度大于5M需三点接地 天馈介绍及维护天馈系统...

3G基站工程技术标准规范与基站设备选型及运行维护实用...

详细介绍: 详细介绍: 第一章 3G 基站工程技术标准规范 1 基站机房勘查 2 基站天馈系统安装技术标准 3 基站天馈系统安装工程技术规范 第二章 3G 室内分布工程技术...

天馈教学

3G基站天馈系统介绍 60页 免费天​馈​教​学 暂无评价|0人阅读|0次下载...5.天线前后比的选择天线的后瓣可能会引起越区覆盖,导致切换关系混乱,产生掉话,...

3G基站系统开通与维护

5. BSC6800 系统主要由以下逻辑功能子系统组成: (业务处理子系 统)(交换子系统...3G基站天馈系统介绍 60页 免费 3G基站建设维护及数据网... 6页 免费 2008 3...

3G基站建设与维护

五. 3G 移动基站的硬件(环境)管理 3G 移动基站的硬件(环境)管理主要靠日常的...基站空调、基站动力环境监控设备、基站传输 设备、基站天馈线系统、基站机房安全...

移动通信基站天馈系统(天线)问题整治综合解决方案

“工兵行动”在行动 移动通信基站天馈系统(天线)问题综合解决方案 移动通信基站天馈系统(天线)问题整治综合解决方案 1.序言:基站天馈系统作为收发系统的前端,其性能...

TD-SCDMA基站建设中天馈系统的配置应用介绍

5 第一章 TD—SCDMA 基本原理 c. 降低了系统的干扰 基站的接收方向图形是有...3G基站天馈系统介绍 60页 免费 天馈系统介绍 48页 免费 移动通信基站基础知识 ...

天馈系统学习

目前用于移动基站的馈线主要有 7/8″馈线、5/4″馈线 目前用于移动基站的馈线...天馈系统的结构和作用分... 30页 4下载券 3G基站天馈系统介绍 暂无评价 60页...

3G基站建设与网络优化复习题

3G基站建设与网络优化复习题_互联网_IT/计算机_专业资料。3G内容3G...天线的增益 C 天线的极化方式 D 天线的下倾角 5.基站天馈线系统俯视图中应...

基站天馈系统工程安装技术规范

方式说明的,应指明参见文档中 、、 具体的章节和...(CDMA:800MHz)时上下平台天线的垂直间距应≥5m, ...3G基站天馈系统介绍 60页 免费 天馈系统基本概念和天线...

更多相关标签:

  本文关键词：3G基站系统运行与维护，由笔耕文化传播整理发布。