第5章 3G基站天馈系统介绍
天馈系统介绍(俊知技术)
江苏俊知技术有限公司2009年04月一、天馈系统总体图二、天馈系统的组成部分基站天线一般可分为全向天线、定向天线（定向单极化、定向双极化）等。
1、基站天线二、天馈系统的组成部分2、基站馈线普通型：HHTAY-50-42( 1-5/8″)、HCTAY-50-32( 1-1/4″)、HCTAY-50-22( 7/8″)HCAAY-50-12( 1/2″)、HCAAY-50-8( 3/8″)、HCAAY-50-6( 1/4″)超柔型：HHTAY-50-31(1-1/4″S)、HHTAY-50-21(7/8″S)HCAHY-50-9(1/2″S) 、HCAHY-50-7(3/8″S)、HCAHY-50-5(1/4″S)二、天馈系统的组成部分3、基站跳线基站跳线一般有两种：1、室外跳线：又可称为天线跳线，用于天线与主馈线的连接。
2、室内跳线：又可称为机顶跳线，用于主设备与主馈线或避雷器的连接。
二、天馈系统的组成部分4、馈线连接器（N型和7/16型）7/16M-7/8L 7/16F-7/8L NM-7/8L NF-7/8L7/16M-1/2L 7/16F-1/2L NM-1/2L NF-1/2L二、天馈系统的组成部分5、避雷器◆特点采用1/4λ短路线设计原理自动旁路非工作频率来波通流容量大，60KA；残压低，小于200V；根据用户要求设计接口◆用于高频信号设备的防护，本保护器安装于高频信号设备和同轴馈线之间，防止由雷电感应形成的暂态过电压对高频信号设备的损害，主要用于微波传输，GSM天线，广播电视等设备的防护。
二、天馈系统的组成部分6、接地卡接地卡有多种形式，这是市场上常用的三种。
主要用于馈线的室内外防雷接地。
1、环扣式2、骨架式3、铜排式二、天馈系统的组成部分7、接地铜排室内接地铜排室外接地铜排接地汇接铜条1、室内接地铜排：用于基站、中心机房内工作地、保护地、防雷地等多组设备防雷接地电缆的汇接。
2、室外接地铜排：用于基站室外馈线防雷接地线的汇接。
基站天馈系统介绍共62页文档
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
基站天馈系统介绍
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
Байду номын сангаас
3G基站天馈系统介绍
3G基站天馈系统介绍3G(第三代移动通信技术)基站天馈系统是连接无线基站和天线之间的传输系统，用于将无线信号从基站传输到天线，以支持移动通信网络的通信服务。
该系统包括天馈电缆、馈线、连接器和配件等组成部分，对于提供可靠的无线信号传输至关重要。
首先，天馈电缆是基站天馈系统的重要组成部分之一、它通过传输无线信号和电力信号，将信号从基站传输到天线。
天馈电缆需要具备高频率传输和低损耗的特点，以确保无线信号能够高效地传输到天线并提供稳定的通信服务。
这些电缆通常采用同轴电缆或平衡电缆，根据不同的需求选择合适的规格，以确保信号传输质量。
其次，馈线也是基站天馈系统的重要组成部分之一、馈线通常由铜、铝或者电磁屏蔽材料制成，以确保无线信号的低损耗和高效传输。
通常情况下，馈线长度不应超过一定的限制，以降低信号传输过程中的损耗。
馈线还需要具备足够的耐久性和抗干扰能力，以应对各种恶劣环境条件下的挑战。
连接器是天馈系统中的另一个重要组成部分，用于连接天馈电缆和馈线之间的连接点。
连接器需要具备良好的防水、抗腐蚀和抗振动能力，以确保信号的稳定传输。
不同类型的连接器适用于不同类型的电缆和馈线，因此在选择连接器时需要根据实际需求进行合理选择。
在基站天馈系统中，还包括一些辅助配件，如天线支架、接地设施等。
天线支架用于安装和支撑天线，确保天线的稳定性和良好的信号覆盖范围。
接地设施是为了保护天馈系统免受雷电和静电的影响，减轻雷击和静电对系统的损害。
总之，3G基站天馈系统是现代移动通信网络中不可或缺的部分，它通过天馈电缆、馈线、连接器和配件等组成部分，将信号从基站传输到天线，并提供稳定而高效的通信服务。
为了确保系统的正常运行，需要选择适合的电缆、馈线和连接器，并采取有效的接地措施，以保障无线信号的稳定传输和基站的正常工作。
随着移动通信技术的不断发展，基站天馈系统将继续不断完善和优化，以满足人们对高速、稳定和可靠的通信服务的需求。
移动通信网络规划之天馈系统组成介绍课件
天馈系统的功能
接收和发送信号：通过天线接收和发
0 1 送无线信号，实现通信
信号放大和滤波：通过放大器和滤波器
0 2 对信号进行放大和滤波，提高信号质量
信号转换：将接收到的信号转换为数
0 3 字信号，便于处理和分析
信号分配：将信号分配到不同的用户和
04
提高网络性能和 稳定性
优化案例分析
案例1：某运营商的天
01 馈系统优化，提高网
络覆盖和容量
案例2：某企业园区的
02 天馈系统优化，降低
干扰和提升网络性能
案例3：某高校的天馈
03 系统优化，解决信号
盲区和网络拥堵问题
案例4：某城市的天馈
04 系统优化，实现网络
覆盖和容量的平衡
性能指标
覆盖范围：确保信 号覆盖区域足够大
信号强度：保证信 号强度足够强，满
足通信需求
干扰控制：降低干 扰，提高通信质量
成本控制：在满足 性能要求的前提下，
降低系统成本
成本控制
04
考虑维护成本，选
择易于维护的设备
03
采用节能技术，降
低运营成本
02
优化系统设计，降
低建设成本
01
选用性价比高的设
备
射频器件
● 射频天线：接收和发送信号的设备 ● 射频放大器：放大信号的设备 ● 射频滤波器：过滤信号的设备 ● 射频开关：控制信号流向的设备 ● 射频混频器：将信号混合的设备 ● 射频功率放大器：放大信号功率的设备 ● 射频接收器：接收信号的设备 ● 射频发射器：发送信号的设备 ● 射频合成器：将信号合成的设备 ● 射频衰减器：减小信号功率的设备
天馈系统方案
天馈系统方案1. 引言天馈系统是电信运营商用于将信号从室外天线传送到室内设备的关键系统之一。
它在移动通信、广播电视、卫星通信等领域扮演着重要角色。
本文将介绍天馈系统的概述，其组成部分以及不同组件的功能和特点。
2. 天馈系统概述天馈系统是指由天线、馈线、分配器等组成的一个集中的传输系统，用于把无线电频率的电磁波从室外传送到室内设备。
它是无线通信的重要组成部分，起到信号传输、增强和补偿的作用。
3. 天馈系统组成部分天馈系统主要由以下几个组成部分构成：3.1 天线天线是天馈系统中最重要的组件之一，负责接收和发送电磁波信号。
根据不同的应用场景，可选择不同类型的天线，包括定向天线、全向天线等。
天线的选择要考虑到信号的频率范围、增益、方向性等因素。
3.2 馈线馈线是将天线接收到的信号传输到室内设备的媒介。
常用的馈线类型有同轴电缆、平行线等。
馈线的选择要考虑到信号损耗、阻抗匹配和可靠性等因素。
3.3 分配器分配器是将馈线的信号分配到不同的室内设备的组件。
它可以根据需要分配信号的数量和功率要求选择不同类型的分配器，如功率分配器、信号分配器等。
3.4 放大器放大器是用来增强天馈系统中的信号强度的设备。
它可以根据馈线的损耗和传输距离的要求选择不同功率和增益的放大器。
3.5 过滤器过滤器是用来滤掉不需要的频率信号的设备。
在天馈系统中，过滤器可以用来滤掉干扰信号，以保证通信信号的质量和可靠性。
3.6 连接器连接器是用来连接天线、馈线和设备之间的接口。
它要具备良好的防水、耐腐蚀和可靠的连接特性。
4. 天馈系统的功能和特点天馈系统的主要功能包括信号传输、增强和补偿。
它具有以下特点：•低损耗：天馈系统中的馈线采用低损耗的材料，以降低信号传输过程中的能量损耗。
•高增益：通过选择合适的天线和放大器，天馈系统可以增强信号的强度，提高通信的覆盖范围和质量。
•阻抗匹配：为了提高信号的传输效率，天馈系统中的各个组件要保持良好的阻抗匹配。
天馈介绍及维护
天馈介绍及维护天线主要用来接收UE发射过来的上行信号和发射基站输出的下行信号。
天馈系统除天线外的其它部分主要用来传输天线和基站之间的射频信号，其中塔放对接收到的上行信号进行了一定的放大。
另外天馈系统对基站还有一定的雷电保护作用，天馈系统中的避雷器将非常大的雷电流导通到地，从而大大减小了到达基站的雷电流。
天馈介绍及维护天馈系统是指在机柜机顶和天线之间，传输射频信号的设备（包括天线）。
基站天馈系统示意图1天线调节支架抱杆（ 50~114mm）3接头密封件绝缘密封胶带，PVC绝缘胶带GSM/CDMA板状天线4接地装置主馈线（7/8“）9室内超柔馈线2室外馈线6走线架8防雷保护器5馈线卡7馈线过线窗基站主设备天馈介绍及维护3G基站可与2G基站共用天线，各自使用独立馈线，实现共天馈。
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RRU和天线安装于同一抱杆上的接地情况馈线长度小于5M无需接地馈线长度大于5M一点接地天馈介绍及维护RRU和天线不安装于同一抱杆上馈线长度小于5M一点接地馈线长度大于5M两点接地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检查馈线馈管排列整齐美观。
按照规范要求粘贴馈管、跳线标签，标签排列应整齐美观，方向一致。
馈管无明显的折、拧现象，馈管无裸露铜皮。
馈管最小弯曲半径应不小于馈管半径的20倍。
安装后的馈管固定夹间距应均匀，方向应一致。
馈管入室的室内、室外部分馈管应保持0.5米以上平直，避雷架两侧应有0.3m平直。
馈管布放不得交叉，要求入室行、列整齐、平直，弯曲度一致。
天线的安装位置应与设计相符。
天线应在避雷针保护区域内（逼雷针保护区域为避雷针顶点下倾45度范围内）。
天线支架与铁塔连接要求可靠牢固。
馈线密封窗的密封套上的注胶孔应朝上，密封窗板应安装在室内一侧（新馈窗无此项）。
所有室外跳线接头处均应作防水密封处理；且跳线应做避水弯。
基站天馈线系统介绍
天线增益（Gain）:9～12dBi(根据实际网络规划决定)
三阶互调IMD@246dBm:-120dBc
雷电保护：金属件直流到地
联接方式：DIN-F
重量：20kg
迎风面积：0.4
抗风能力：50m/s
具备IP65以上的防水能力
1.1.传输路径，并尽可能的降低损耗，一般采用7/8”电缆。
避雷器
避雷器并联于从基站天线引入机房的所有电缆至接地线，这样，当远处落雷产生的过电压波沿缆线入侵时，避雷器可将这种过电压分流入地，达到保护BTS的目的。避雷器在天线的一端是DIN-F型连接器，在BTS一端是DIN－M型连接器
型号规格：同轴/4短路支节型
工作频率范围：824～894MHz,1850-1990MHz
阻抗：50
回波损耗：<－25dB
最大冲击电流：50kA
最大平均功率：3kw@894MHz,1960MHz(40C室温)
工作温度：-40C ~ +100C
防水要求：满足IP65，最好IP68
机械结构件
包括
防雷接地卡
馈线卡
走线架
接地铜排
阻抗：50
最高工作频率：2000MHz
百米衰耗：<4.0dB@894MHz;6dB@1960MHz
平均额定功率：2kw@894MHz(40C室温)
工作温度：-40C ~ +100C
一次弯曲半径：>120mm
外套管防水要求：满足IP65，最好IP68
跳线组件：
型号规格：1/2”泡沫介质电缆(常用)
阻抗：50
跳线为基站天线和主馈线、主馈线和BTS之间提供连接，一般采用超柔的1/2”电缆，便于作形。
天馈系统的结构和作用分析
天馈系统的结构和作用分析天馈系统是一种用于无线通信的重要设备，其作用是传输无线信号到接收天线或接收无线信号从传输天线。
本文将分析天馈系统的结构和作用。
天馈系统由多个组成部分组成，包括天线、馈线、连接器和无线设备。
天线是将无线信号转化为电磁波的装置，通常由金属制成。
馈线是将电磁波传输到天线或从天线接收电磁波的导线。
连接器用于连接馈线和无线设备，以确保信号传输的正常连接。
无线设备是指发送或接收无线信号的设备，如基站或无线终端。
1.信号传输：天馈系统的主要作用是将无线信号从发送设备传输到接收设备，实现通信。
在移动通信中，基站是发送信号的设备，而移动终端是接收信号的设备。
天馈系统通过传输馈线和天线之间的电磁波，实现信号的传输。
2.增强信号强度：天馈系统通过将电信号转化为电磁波，并通过天线辐射出去，可以增强信号的强度。
在无线通信中，信号的强度对于通信质量非常重要。
天馈系统可以根据实际需要选择合适的天线类型和位置，以最大化信号强度。
3.抑制干扰：天馈系统可以通过选择合适的天线类型和位置，以及使用合适的连接器和馈线，抑制来自其他无线设备的干扰信号。
这样可以提高通信的可靠性和稳定性。
4.传输距离：天馈系统可以通过选择合适的馈线和天线以及调整其参数，如天线方向和高度，可以实现不同传输距离的需求。
在通信网络中，例如移动通信网络中，基站之间的传输距离是非常重要的，而天馈系统可以满足不同距离需求。
5.适应环境：天馈系统需要在各种环境条件下工作，包括不同的气候和地形。
天馈系统的结构需要能够适应不同的环境条件，如抗风、防水和抗雷击等。
这样可以确保系统的长期稳定运行。
总结起来，天馈系统是无线通信中至关重要的设备，其结构包括天线、馈线、连接器和无线设备。
天馈系统的作用包括信号传输、增强信号强度、抑制干扰、传输距离和适应环境等。
通过合理的设计和配置，天馈系统可以实现高质量的无线通信。
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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。
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
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。
（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
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。
（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
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
（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。
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。
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5-3
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
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0MHz 外导体外径 绝缘套外径
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）
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。
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。
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。
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）
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
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。
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。