一种基于FA／D独立电调天线的新型天馈系统
移动通信天馈系统
移动通信天馈系统天馈系统是任何一个无线通信系统不可或缺的一个组成部分。
在发信端，它将高频传导电流转变为空间的电磁波而发送出去；在接收端，它反过来将空间电磁波转变成高频信号的传导电流输入接收机。
通常，一个移动通信的天馈系统由天线，共用设备，以及传输线共同组成。
由于天线系统在理论上涉及较深的电磁场理论，我们将不多叙述，而仅以工程实用为主，介绍其一些基本参数及主要性能。
第一节 传输线传输线的作用主要是将无线电收发设备与天线相连接。
对传输线的主要要求是损耗小，两端阻抗相匹配，足够的功率容限，阻燃防火等。
在某些特殊场合，传输线还可用来作阻抗变换用途。
一、传输线的基本参数移动通信频段使用的传输线绝大多数是同轴电缆。
它是一种外导体接地作为屏蔽层的不对称传输线。
其等效电路如图3－1所示。
图中L 、R 、C 、G 都是分布参数，分别代表传输线单位长度、电感、电阻、电容和电导。
当传输线的损耗足够小时，即ωL>>R ，ωC>>G ，其特性阻抗。
图3－1 不对称传输线的等效电路CLZ ≈0 （3－1）当两导体间全部充满相同的介质时，同轴电缆的分布电感和分布电容为：)(2)(2m FdDn C m H dDn L πεπμ== （3－2） 式中，D 和d 分别为同轴电缆的外导体和内导体直径；μ和ε分别为内外导体之间介质的绝对导磁率和绝对介电常数。
在一般情况下，介质均为非磁性物质，因此，00εεεμμμ⋅=⋅=r r 和式中μr 和εr分别为介质的相对导磁率和相对介电常数，而μ0和ε0为真空的导磁率和介电常数：)(9410)(1049070mFm H ⨯=⨯=--πεπμ将上述数值及式（3－2）代入式（3－1），则可得：dDn d D n Z r r εμεμπ60210==（3－3） 或者当1→r μ时，dD nZ rε600=二、传输线的一般性能当传输线的终端负载为Z L 时，在终端处的电压和电流分别为V L 和I L ，对于特性阻抗为Z 0的传输线，在线上任何位置的电压和电流可以表示为：ax Z V jax I I ax Z jI ax V V LL x L L x sin cos sin cos 00⋅+⋅=⋅⋅+⋅= （3－4）式中，a 为相移常数，x 为离终端的距离。
京信隐蔽天线资料
电调控制器
单频电调系列、多频电调系列、TD 智能系列 内置电调控制器 实物站点照片：
手持电调控制器
CCU-V(III) CCU-V(III-B)
电调天线控制线 备注
00-KX02
1) 采用手持电调控制器，RCU 串连时最多 可串连 9 个。
2) 电调控制线的长度需要根据现场安装 来预定，有专门用于串连的短控制线， 考虑控制线的损耗，总长度以不超过 100 米为宜。
1710~2170 1710~2170
18/18 ±20
4~16 Φ280×1650 20
4~16
系
820~960
2～22/
列
MPQ-ODV065R15B18J(III1)
1710~2170& 15/18 ±20
Φ200×3300 55 2～13
2490~2690
1710~2170&
III 代 MPQ-ODV065R18J18J(III1) 产品
16
配装 Φ200 的排气管天线主体使用
图片 图片
（3）增高架 C 型
型号 FGJ-PQD35H50-5101 FGJ-PQD35H100-5101
FGJ-PQD35H150-5101
高度 (mm)
净重 (kg)
结构
500
26
配装 Φ350 的排气管 TD 智能天线主体使用
1000 45
配装 Φ350 的排气管 TD 智能天线主体使用
0~14/ Φ200×3300 40
2~10 2~10/
Φ160×3300 30 2~10 2～22/
Φ280×1870 25 4～15
880~960
2～22/
ALD电调天线配置指导
扫描RET天线
FA/D独立电调天线开通双模， 建议统一在LTE侧配置电调天线。
添加RET天线
设置RET天线下倾角
不正确
结束
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数据配置步骤
步骤1、执行MML配置ANTENNAPORT供电开关及电流 告警门限等参数。 MOD ANTENNAPORT 步骤2、执行MML扫描ALD设备。SCN ALD
10
10 10 10
15
15 15 15
300
400 500
280
360 440
200+ (100 x N)
200+ (80 x N)
表中数据是以华为TD-LTE基站和华为RET天线为例，按照2个RET天线级联组网形式配置。 此告警门限表适用于单个RET天线依次校准的场景。
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ALD电调天线配置指导 (中国移动版本)
Version: V1.0(2013.11.16)
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数据配置步骤
1. 执行MML配置ANTENNAPORT (RETPORT)供电开关及电流告警门限等参数 MOD ANTENNAPORT （8T8R RRU 和AAU3210适用此场景） MOD RETPORT （RRU3172-fad、RRU3250适用此场景）
2、四通道内置RCU电调天线序列号编码规则
天线端口上边频与颜色对应表
上边频范围 700 to 1000 MHz 1001 to 1700 MHz 1701 to 2300 MHz 2301 to 4000 MHz 字段含义 红色（r） 绿色（g） 蓝色（b） 黄色（y）
大唐移动TD-LTE产品介绍
第10页，共27页。
TD-LTE天线类型介绍
天线类型
8通道 FA天线
8通道 8通道内置合 8通道独立电 17dBi宽频 双通道独立 8通道
D天线
路器天线
调天线 双通道天线 电调天线 小型化天线
应用场景
TD-L与
TD-L F频段 TD-L D频段 TD-L同时建 TD-L与TD-S TD-L单独建 DCA1800共
IP65 AC：150V～300V DC：-57V～-40V 2个Ir接口 6G/5G/2.5G/1.25G自适应 长期：-40℃ ～ +55℃ 短期：-40℃ ～ +70℃ 长期：5%～98%
第7页，共27页。
D频段8通道RRU-TDRU338D
TDRU 338D
用于LTE宏蜂窝热点覆盖 支持D频段40M双载波应用，支持载波聚合 支持与F频段共用FAD天线
FA双频双通道RRU-TDRU332FA满足街道及居民区深度覆盖
TDRU332FA
采用宽频技术，支持35M（F频段）、15M（A频段） F频段支持TD-S与TD-L双模
体积小、重量轻，便于灵活部署 与美化天线配合，用于室外分布式系统
支持小区合并和4级级联
重要特性重及要关特键性及参关数键：参数：
• 支持EEIM智能化能效比管理 • 支持支持高效功放EA解决方案：基带消峰+中
方案一：独立天线
方案二：宽频天线，共天线
共站址分别布放 优点：实现容易、优化容易
缺点：TD/LTE天馈系统完全 独立，增加施工和建设费用
TD-S LTE
天线内置合路器
优点：TD/LTE共天馈，节省天
面
缺点：天线体积增大，复杂度增 加。网优相对受限
900+FA-D独立电调排气管天线
360°可调 45Kg 直流接地 楼面基础、锚固安装 底部裸露维修 UPVC 白色烤漆 保用 10 年 -40° ~ + 60° /-55° ~ + 75° 8%~98% 70~106kpa 110km/h 10mm 不被破坏 GB8624-1997 难燃一级 一年之内不变色 两年之内无明显褪色 IP55 整体防腐、防锈 外露金属件（不锈钢除外）全部热镀锌;
4
GSM/FA/D智能排气管型一体化美化天线
三、配件说明
配件说明M12ຫໍສະໝຸດ 外六角螺丝, M12 平垫, M12 弹垫, M12 螺母各 4PCS 标准配件 避雷针,M6 外六角螺钉, M6 平垫, M6 弹垫, M6 螺母各 1 PCS 增高架组件 可选配件 地角螺丝,化学螺栓
5
GSM/FA/D智能排气管型一体化美化天线
一、 产品指标
1、GSM 电气指标
天线类别 频段 (MHz) 增益(dBi) 水平面半功率波束宽度(° ) 垂直面波瓣宽度(° ) 电下倾角精度(° ) 电下倾角可调范围(° ) 隔离度(dB) 前后比(dB) 交叉极化比(dB) 三阶互调(dBm) 电压驻波比 上旁瓣抑制(dB) 电调 900M 880-960MHz ≥11.5 65± 8 ≥12 ± 2 2~16 ≥24 ≥19 轴向≥15，± 60° 以内≥6 ≤-107 ≤1.5 ≥14
2
通用 参数
指标 2010～2025 (A) 2～12 ± 2
指标 2575～2635 (D) 2～12 ± 2 ≥25W -26± 2 ≤0.7 ≤15 ≤1.5
校准 与电 气参 数
辐射 参数
GSM/FA/D智能排气管型一体化美化天线
14.天馈系统介绍
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天线的分类（按极化方式分） 天线的分类（按极化方式分）
无线电波的电场方向称为电波的极化方向； 按照极化特性可分为单极化天线与双极化天线两种。一般全向天线多为单极化天线， 定向天线有单极化天线和双极化天线两种。极化分为垂直极化，水平极化，＋45度极化， －45度极化； 单极化天线多为垂直极化天线，而双极化天线多位＋45/－45度极化方式。
GSM/CDMA 板状天线 4接地装置 接地装置 主馈线（ 主馈线（7/8“） ） 9室内超柔馈线 室内超柔馈线 2室外馈线 室外馈线 5馈线卡 馈线卡 7馈线过线窗 馈线过线窗 8防雷保护器 防雷保护器 基站主设备
6走线架 走线架
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塔放的作用和原理图
TMA（Tower Mounted Amplifier）全称为塔 顶放大器，简称塔放，是一种安装在塔上的 低噪声放大器模块。TMA将天线接收下来的 微弱信号在塔上直接放大，以提高基站系统 的接收灵敏度，提高系统的上行覆盖范围， 同时有效降低UE的发射功率。 TMA分为单TMA和双TMA两类。一个双TMA等于 两个单TMA，只是在结构上将两个TMA做在一 起。 单TMA：主要用于使用全向天线的基站和使 用单极化天线的基站。 双TMA：主要用于使用双极化天线的基站。
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塔放的基本指标示例
序号 规格5dB） （典型值： ）
中兴通讯BTS介绍
天馈在系统中的位置
天线
1/2″跳线 接地卡口
1/2″跳线 避雷器
主馈线 接地卡口
机 柜
2006, ZTE Corporation. All rights reserved.
目录
中兴通讯基站产品介绍 天馈系统及工程
– 常见天线类型 – 天线的技术参数 – 馈线的技术参数
天线分类
按照天线的辐射范围分类，移动通讯的天线被分为全 向天线与定向天线； 按照天线下倾角的调节方式，移动通讯的天线被分为 机械天线与电调天线。 按照极化方式，移动通讯的天线被分为单极化天线与 双极化天线；水平集化、垂直集化天线等； 根据天线的外观来进行分类，包括板状天线，抛物面 天线和八木天线
目录
中兴通讯基站产品介绍 天馈系统及工程
– 常见天线类型 – 天线的技术参数 – 馈线的技术参数
绿色环保产品设计理念
1
统一平台、 统一平台、设备结构优化设计 采用创新技术， 采用创新技术，降低设备功耗
核心网： 智能下电，根据话务负荷，降低CPU运行频率和休眠空闲单板 无线网：智能下电技术、高效多载波功放技术、功放动态偏置电平调整技术 全IP统一平台、高集成度 先进热设计技术、自然散热设计等
BBU
光纤
相比传统覆盖方案， 相比传统覆盖方案，模块化基站 解决方案满足时速360公里的高速 解决方案满足时速 公里的高速 覆盖，并降低40%能耗 覆盖，并降低 能耗
2006, ZTE Corporation. All rights reserved.
800M广覆盖解决方案 广覆盖解决方案
通过一系列广覆盖技术的应用，大幅提高单站覆盖面积， 通过一系列广覆盖技术的应用，大幅提高单站覆盖面积，进而减少建站 数量和网络建设投入： 数量和网络建设投入：
天馈系统
TX
RX Maximum current at the middle Current induced in receiving antenna is vector sum of contribution of every tina
Width of band denotes current magnitude
下倾角（ 下倾角（Down Tilt） ）
为使主波瓣指向地面， 为使主波瓣指向地面， 安置时需要将天线适度 下倾，可分为以下： 下倾，可分为以下： •机械下倾 机械下倾 •固定电子下倾 固定电子下倾 •可调电子下倾 可调电子下倾
各种下倾的覆盖
不下倾 Non down tilt
电调下倾 Electronic downtilt
3dB Beamwidth Peak - 3dB
10dB Beamwidth Peak - 10dB 120° ° (eg) Peak Peak - 10dB
60° (eg) °
Peak Peak - 3dB
基站天线三扇区覆盖
20°、30°的品种多用于狭长地带或高速公路的覆盖；65°品种多用于密 20° 30°的品种多用于狭长地带或高速公路的覆盖；65° 集城市地区典型基站三扇区配置的覆盖，90° 集城市地区典型基站三扇区配置的覆盖，90°品种多用于城镇郊区地区 典型基站三扇区配置的覆盖
天线增益
天线增益的计算：指天线在最大辐射方向的增益系数。 天线增益的计算：指天线在最大辐射方向的增益系数。
在相同输入功率就的条件下,天线在某方向某点产生的功率密度 在相同输入功率就的条件下, s1与理想点源 效率100%)同一点产生的功率密度s0的比值。 与理想点源( 100%)同一点产生的功率密度s0的比值 s1与理想点源(效率100%)同一点产生的功率密度s0的比值。 G（θ、φ）=s1（θ、φ）/s0 =s1（ 单位： 单位：dBi 在相同输入功率就的条件下, 在相同输入功率就的条件下,天线在某方向某点产生的功率密度 半波对称振子增益系数的比值。 s1与 半波对称振子增益系数的比值。 G’ （θ、φ）== s1（θ、φ）/ GA0 s1（ 单位：dBd 单位：
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一种基于FA/D独立电调天线的新型天
馈系统
张大伟王丹宁奥维通信股份有限公司
关键字：电调天线集束天馈系统
摘要：随着4G网络建设的大力推进，天线对整个4G网络的影响越来越大。
如何最有效结合原有天线部署来建设LTE天线的选择是极为重要的。
同时保障最佳网络性能，进而保证用户体验，也是是广大TD-LTE运营商日益关注的问题。
1背景
2014年可谓是TD-LTE商用的元年，特别是2014年中国三大运营商同时获得TD-LTE 牌照，对于中国移动而言其大力推动TD-LTE网络是必然的，中国电信、中国联通受制于其在新近的最新用户统计中的压力，尽管FDD-LTE是中国电信、中国联通的最好演进方式，建设TDD-LTE和FDD-LTE双网融合显得非常必要，那么在网络的部署中，运营商如果采用传统的天线，往往会遇到如下几个挑战。
根据最新的频段规划来看，D频段和F频段是运营商室外4G建设应用的主要工作频段，那么根据传统的网络建设，TD-SCDMA仍在网络中发挥着作用，想要同时实现TD-SCDMA和TD-LTE双网覆盖是很难达成的。
首先由于原来的TD-F/TD-A频段与新增的TD-D频段的覆盖范围不一样，在相同电下倾角的情况下，TD-D频段相对于TD-F/TD-A频段的覆盖范围收缩约18%，而采用传统的机械下倾方式进行调整天线电下倾角，又容易影响相邻基站的覆盖，产生不同形式干扰，甚至不能保证TD-LTE小区边缘用户体验。
而根据运营商的最新TD-LTE 的调研数据表明，工程优化中有68%FA和D频段共站建设的天线方向角和下倾角需要进行调整，否则性能将下降35%。
天线空间非常紧张，目前运营商面临着多频段共存的问题，天线空间紧张就成为运营商部署TD-LTE网络的瓶颈，这回同TD-SCDMA新站建设中遇到同样的问题：出于天线空间和业主不同意等原因TD-LTE无法快速新建TD-LTE站点。
天线运营效率低，传统的智能天线为8+1的端口、多阵子设计，体积非常庞大，这就造成了在建站初期的选址和线缆安装困难，而且在网络优化时要调整天线下倾角还需要专门关闭站点进行调整，费工又费力效率非常的低。
8列单极化智能天线GSM单极化天线
FA/D双频独立电调天线应运而生
双极化误用单极化系数
FA/D双频独立电调天线凭借在网络性能、安装部署、远程管理等方面的独特优势，成为运营商建设优质TD-LTE网络的最佳天线解决方案。
单极化误用双极化系数
（1）尺寸小、部署易，解决选址和物业协调难度
FA/D双频独立电调天线采用目前业界最先进的阵子复用技术，将FA和D频段复用在一个阵子上，较传统多频天线减少了一半阵子数量，并将内部模块进行优化设计，更大程度上减小了天线尺寸和重量，与传统单频天线尺寸相当。
在一般情况下，随着频段的增加，需要增加相应的匹配端口，但天线底部没有足够空间，过多的端口还会使得天线的安装变得极为不便。
为了解决这个问题，FA/D双频独立电调天线在天线端口与基站连接段采用集束线缆技术，将天线端的9个端口集成为2个，简化安装，同时减少了铁塔上的视觉污染。
（2）远程电调，提升管理维护效率
FA/D双频独立电调天线具备多种电调模式：远程电调、RCU本地电调。
通过远程电调模块可在网管平台上实现远程下倾角调整，解决了维护人员需到现场进行维护的困难，提升了管理维护效率。
此外，FA/D双频独立电调天线还具备电调模块远程自动识别功能，避免了配置数据加载、记录模块相关信息等繁琐的操作步骤，由此极大地降低了运营商的运营及维护成本。
（3）一次部署双网，成本最低，性能最优
和两次分别部署单频天线的方式相比, “一次部署”FA/D双频独立电调天线可以减少30%天线部署成本，同时在系统中所应用的多频合路器的高性能设计可以保证FA/D的信号互补干扰，其高互调的设计也避免了互调产物对整个网络性能的影响。
这样对整个4G网络建设的成本、安装、物业协调、以及抱杆、土建、楼面租金等都有很大程度的节约。
（4）变革权值存储方案，天线电调价值达到最大化
权值是天线各端口所施加的特定激励信号的量化表示方法，目的是为了得到具有特定覆盖效果的方向图，权值可以表示为幅度或者相位方式。
针对现网权值配置混乱而导致网络覆盖恶化的问题，创新权值存储方案预先将天线的权值信息存储在天线内部，在站点配置时通过基站设备自动读取相应天线的权值，实现天线权值的自动化配置，极大地降低了站点配置的复杂程度，避免了人工设置可能出现的错误，提升了网络性能。
有鉴于此权值存储技术已写入了AISG标准，随着TD-LTE在全球的规模应用，权值存储解决方案将在提升网络性能、提高效率以及减少维护成本等方面发挥重要作用。
4结束语
本文阐述了在LTE网络建设中的一些新的应用思路，通过对网络的灵活建设降低运营商的网建成本，当然这些思路还是要靠实际建设去验证在LTE建设中的积极作用。
参考文献
[1]Theodore S.Rappaport.无线通信原理与应用 [R]，2011，
[2]C114中国通信网. FA/D双频独立电调天线破解TD-LTE天线部署难题 [R].。