天线下倾角设置参考表
下倾角计算工具
说明：1.计算下倾角时请输入天线挂高和与周边基站距离
2.计算时需要判断基站所处无线环境，郊区县城按照一般城区考虑
3.设置下倾角还要考虑基站主要覆盖的区域在小区范围中的位置，距离基站较近时，可以考虑加大下倾角1-2度
4.由于下倾角的计算方法，各个规划区不同。
请大家首先判断该站点所属的规划区。
例如：如果是密集城区的站点，带入密集市区的一列，输入天线挂高、根据基站站距列表，输入与周边基站的距离，则得到下倾角。
以此类推。
5.密集市区范围：北京东四环、南二环、西三环、北四环之间区域
6.一般市区：五环内除密集市区的区域，回龙观、天通苑、机场、亦庄等区域，郊区县县城按照一般城区处理
7.郊县道路主要指北京到京外高速公路、国道、郊区县间公路以及郊区县城周边区域
426.6667。
定向天线天线下倾角的设置
定向天线天线下倾角的设置摘要：天线下倾角设置是否合理，将对天线的覆盖产生重要的影响，同时会对相邻小区形成不良的影响，因此，正确的理解天线下倾角的设置原理，合理的设置天线下倾角，将对无线基站设计起到积极的作用，使基站能够发挥更好的作用，为无线用户提供更好的服务。
关键词：GSM 下倾覆盖1、概述在过去两个月的工作中，我主要从事无线基站的设计，在勘查和设计的过程中，发现了不少需要解决的问题，针对这些问题，我收集了一些资料进行学习和整理，希望能够为自己和同事在将来的查勘设计过程中提供相关技术应用的理论依据，其中，一个比较重要的课题就是定向天线下倾角的设置。
2、天线下倾的方法2.1 天线倾角的作用为了使信号限制在自己的小区覆盖范围内，并且降低对其他同频小区的干扰，使定向天线波束图形向下倾斜一定角度是非常有效的方法。
天线下倾技术是利用天线的垂直方向性有效控制干扰和覆盖的重要手段：1）天线下倾可以使小区覆盖范围变小；2）天线下倾安装使天线在干扰方向上的增益减小，相当于天线在垂直面上去耦增加；3）天线下倾后加强了本覆盖区内的信号强度，既改善了小区的场强，又增加了抗同频干扰的能力。
2.2 天线下倾的方法有两种使天线方向图向下倾斜的方法：1）机械下倾，通过机械调整改变天线向下倾角。
2）电调下倾。
通过改变天线阵的激励系数来调整波束的倾斜角度。
两种不同的下倾方法将产生不同的辐射情况，在下倾角度较小时，这种区别不明显；但随着角度的加大，它们的区别就非常显著了。
在采用电倾角时，随着下倾角的增加，在主瓣方向覆盖距离明显缩短，天线方向图仍然保持原有形状，能够降低呼损、减小干扰。
但对于机械下倾，随着下倾角的加大，天线主瓣方向信号强度迅速降低，当下倾角增大到一定数值时主瓣方向逐渐凹陷下去，同时旁瓣增益随之增大，这就造成旁瓣对其他方向上的同频基站的干扰。
目前GSM网在高话务密度区的呼损较高，干扰较大，其中一个重要原因是机械下倾角过大，天线方向图严重变形，要解决高话务区的容量不足，必须缩短站距、加大天线下倾角度，因此采用机械天线很难解决用户高密度区呼损高、干扰大的问题，建议在高话务密度区用带电倾角的天线，而把机械倾角天线安装在农村、郊区等低话务密度地区。
天馈参数调整参考
一．基本原理天线作为基站天馈系统的核心部分，其性能的好坏直接影响到无线覆盖的质量，所以天线系统的优化是重中之重。
需进行检测的优化指标包括：方位角、下倾角（机械下倾角、电子下倾角）、天线挂高、天线厂家、天线型号、天线覆盖中心受阻情况、天线隔离度、抱杆牢固及垂直度等下倾角计算具体方法，如下图所示：图 1下倾角计算参数关系图可以看出，当天线倾角为0度时天线波束主瓣即主要能量沿水平方向辐射；当天线下倾α度时，主瓣方向的延长线最终必将与地面一点（A点）相交。
由于天线在垂直方向有一定的波束宽度，因此在A点往B点方向，仍会有较强的能量辐射到。
根据天线技术性能，在半功率角内，天线增益下降缓慢；超过半功率角后，天线增益（特别是上波瓣）迅速下降，因此在考虑天线倾角大小时可以认为半功率角延长线到地平面交点（B点）内为该天线的实际覆盖范围，也使主瓣的最大增益点对准覆盖区的边缘。
根据上述分析以及三角几何原理，可以推导出天线高度、下倾角、覆盖距离三者之间的关系为：α＝arctg (H/D)+ θ/2-γe上面两个式子中，α为天线的初始机械下倾角，单位为度；H表示站点的有效高度，也就是天线挂高和周围覆盖区域平均高度之差，单位为米；D表示该站点天线到本扇区需要覆盖边缘的距离，单位为米；θ表示天线的垂直波束宽度，单位为度；γe表示天线电下倾的角度，单位为度。
上式可以用来估算倾角调整后的覆盖距离。
但应用该式时有限制条件：倾角必须大于半功率角之一半。
式中垂直波束宽度可以查具体天线技术指标或计算得出。
当基站距离覆盖目标大于800米时，大面积覆盖仍是最重要的关注点，估算天线下倾角时不必考虑垂直半功率角的影响，此时下倾角一般为1-4度；特殊情况下如基站本身已经建在较高位置，此时下倾角也可能较大。
为了便于实际运用和考虑相邻小区间必要的部分区域重叠，密集市区基站到覆盖目标距离D可以简化为小区设计半径；天线高度H指基站与覆盖目标的相对高度，并且本文我们只讨论近似平原地区。
下倾角的计算工具V2
站名 XXX基站 XXX基站 X型 密集市区 一般市区 县城 高速 乡镇
天线挂高 （m） 45 18 28 40 45
与周边基站 距离（m） 410 496 620 5500 2500
天线类型 F C/F F F F
机械下倾角 5 5 3 0 0
密集市区45410一般市区18496县城28620高速405500乡镇452500天线挂高m与周边基站距离xxx基站电子下倾rounddegreesatan站高覆盖半径xxx基站覆盖半径站间距15xxx基站cf天线垂直半功率角为6xxx基站单f天线垂直半功率角为7xxx基站机械下倾角5度cf天线的机械角度集成原有的设置参考原c网的机械下倾角设置f天线的机械角度可以按照
说明：1.计算下倾角时请输入天线挂高和与周边基站距离 2.计算时需要判断基站所处无线环境，郊区县城按照一般城区考虑 3.设置下倾角还要考虑基站主要覆盖的区域在小区范围中的位置，距离基站较近时，可以考虑加大 4.由于下倾角的计算方法，各个规划区不同。请大家首先判断该站点所属的规划区。例如：如果
较近时，可以考虑加大下倾角1-2度 规划区。例如：如果是密集城区的站点，带入密集市区的一列，输入天线挂高、根据基站站距列表，输入与周边基
距列表，输入与周边基站的距离，则得到下倾角。以此类推。
电子下倾角 8 1 4 4 5
总下倾角 13 6 7 4 5
备注
说明： 电子下倾=ROUND(DEGREES(ATAN(站高/覆盖半径))+IF($O2="C/F",6,7)/2-机械下倾角,0) 覆盖半径=站间距/1.5 C/F 天线垂直半功率角为 6 单F 天线垂直半功率角为 7 机械下倾角<5度 C/F天线 的机械角度集成原有的设置（参考原C网的机械下倾角设置） F天线的机械角度可以按照： 市区取4度-5度，县城取3度。
下倾角的计算工具
说明：1.计算下倾角时请输入天线挂高和与周边基站距离
2.计算时需要判断基站所处无线环境，郊区县城按照一般城区考虑
3.设置下倾角还要考虑基站主要覆盖的区域在小区范围中的位置，距离基站较近时，可以考虑加
4.由于下倾角的计算方法，各个规划区不同。
请大家首先判断该站点所属的规划区。
例如：如果
5.密集市区范围：北京东四环、南二环、西三环、北四环之间区域
6.一般市区：五环内除密集市区的区域，回龙观、天通苑、机场、亦庄等区域，郊区县县城按照
7.郊县道路主要指北京到京外高速公路、国道、郊区县间公路以及郊区县城周边区域
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离基站较近时，可以考虑加大下倾角1-2度
所属的规划区。
例如：如果是密集城区的站点，带入密集市区的一列，输入天线挂高、根据基站站距列表，输入，郊区县县城按照一般城区处理
区县城周边区域
据基站站距列表，输入与周边基站的距离，则得到下倾角。
以此类推。
天线和下倾角
Control Systems: Handheld Controller
2° - 10°
???
可调电倾角－ 根据网络实际情况进行调整
理想
• 理论模型和实际情况不一致 • 环境的
(6°电倾角 + 0°机械倾角 )
0° Total
(6°电倾角 - 6°机械倾角 )
2° ?°
8° 4°
6°
可调电倾角 存储简单
2-10°
可调电倾角的优点
天线倾角易于调整 不需要更换或移动天线 规划简单 可根据实际情况进行优化
• RS232 interface for link
to local or remote computer
Handheld Controller TTHH-A
• Sets downtilt of single antenna • Adjusts and reads antenna tilt • Menu-driven operation • Commands are sent by connecting the handheld controller to a connector panel in the cell site shelter (one connector per antenna) • Rechargeable battery powered
C/I – 电倾角
高同频干扰
建议 7/21 复用方式
4/12 复用方式会使 得频率恶化
C/I – 机械倾角
同频干扰对比
电倾角
机械倾角
倾角比较
10° 电倾角
6° 电倾角 + 4° 机械倾角
10° 机械倾角
同频干扰比较
天线下倾角设置参考表
天线下倾角设置参考表一、天线类型选择在移动通信网工程设计中，应该根据网络的覆盖要求、话务量分布、抗干扰要求和网络服务质量等实际情况来合理的选择基站天线。
由于天线类型的选择与地形、地物，以及话务量分布紧密相关，可以将天线使用环境大致分为五种类型：城区、密集城区、郊区、农村地区、交通干线等。
1、城区基站天线城区基站密度较高，单站预期覆盖范围较小，选择基站天线时应考虑以下几方面。
（1）为减少干扰，应选用水平半功率角接近于60度的天线。
这样的天线所构成的辐射方向图接近于理想的三叶草型蜂窝结构，与现网适配性较好，有助于控制越区切换。
如下图所示。
（2）城区基站一般不要求大范围覆盖，而更注重覆盖的深度。
由于中等增益天线的有效垂直波束相比于高增益天线较宽，覆盖半径内有效的深度覆盖范围较大，可以改善室内覆盖效果，所以选用中等增益天线较好。
（3）由于城区基站天线安装空间往往有限，所以选用双极化天线比较切合实际。
综上所述，城区基站宜选用水平半功率角为60度左右的中等增益的双极化天线。
例如水平半功率角为65度的15dBi双极化天线。
2、密集城区基站天线密集城区基站天线的选择与一般城区基站类似。
但由于密集城区基站站距往往只有400米到600米，在使用水平半功率角为65度的15dBi 双极化天线，且天线有效挂高35米的情况下，天线下倾角可能设置在14.0度到11.5度之间。
此时如果单纯采用机械下倾的方式，倾角过大将引起水平波束变宽，干扰增大，同时上副瓣也会引入较大干扰；而采用电子式倾角天线，则可以较好的解决波形畸变的问题，产生的干扰相对较小。
所以密集城区基站选用电子式倾角的水平半功率角为60度左右的中等增益双极化天线较为合适。
3、农村地区基站天线在农村地区，鉴于话务量较小，预期覆盖面积较大的特点，选择基站天线时应考虑以下几方面。
（1）对于CDMA网络而言，为提高定向基站两扇区天线服务交叠区间的通信质量（交叠区内有宏观分集的效果），增大交叠区面积，宜选用水平半功率角较大的天线。
参考文档-天线下倾角理覆盖理论
一、基站天线的下倾角设置(一)下倾角概述基站天线作为移动通信网络的终端，承载了电磁波发射与接收的双工功能，即移动通信信号传递的载体，其应用效果的好坏直接决定了移动通信网络的优劣。
基站天线的应用效果的好坏，一般受限于基站电磁环境、天线挂高、天线方位角及天线下倾角四大重要因素，只有四大因素相辅相成，方能实现基站天线的最佳应用效果，本文结合基站的各种电磁环境、天线挂高对基站天线下倾角的设置进行简单的分析介绍。
合理设置天线下倾角不但可以降低同频干扰的影响，有效控制基站的覆盖范围和整网的软切换比例，而且可以加强本基站覆盖区内的信号强度。
通常天线下倾角的设定有两个侧重方向，即侧重于干扰抑制和侧重于加强覆盖。
这两个侧重方向分别对应不同的下倾角算法。
一般而言，对基站分布密集的地区应侧重于考虑干扰抑制，而基站分布较稀疏的地区则侧重于考虑加强覆盖。
1.1．考虑干扰抑制时的下倾角在基站天线半功率角范围内，天线增益下降缓慢，超过半功率角后，天线在基站分布较稀疏的地区，天线下倾角设定无需考虑垂直半功率角等因素的影响。
为保证覆盖区边缘有足够强的信号，可认为天线主瓣方向延长线到地面的交点（B点）为该基站的实际覆盖边缘。
在基站周围环境理想情况下，下倾角可按以下公式计算。
α＝actan（H/R）公式二含义如下图所示。
图二、基站天线控制信号强度时的下倾角应用图、下倾角设置的应用分析2.1.下倾角分类目前天线行业内天线的下倾角实现方式有三种：机械下倾角、预置电下倾角以及电调下倾角；需要下倾角=机械下倾角+预置电下倾角+电调下倾角。
机械下倾角：通过调整安装支架，改变天线物理位置，从而实现下倾角连续调节的调节方式。
预置电下倾角：通过天线赋形技术，调整天线馈电网络，改变天线阵列中各振子的相位，从而在天线物理位置不变的前提下，实现某个电下倾角的调节方式。
电调下倾角：通过天线关键器件移相器，连续调整天线馈电网络，连续改变天线阵列中各振子的相位，从而在天线物理位置不变的前提下，实现天线电下倾角的连续调节的调节方式。
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天线下倾角设置参考表一、天线类型选择在移动通信网工程设计中，应该根据网络的覆盖要求、话务量分布、抗干扰要求和网络服务质量等实际情况来合理的选择基站天线。
由于天线类型的选择与地形、地物，以及话务量分布紧密相关，可以将天线使用环境大致分为五种类型：城区、密集城区、郊区、农村地区、交通干线等。
1、城区基站天线城区基站密度较高，单站预期覆盖范围较小，选择基站天线时应考虑以下几方面。
（1）为减少干扰，应选用水平半功率角接近于60度的天线。
这样的天线所构成的辐射方向图接近于理想的三叶草型蜂窝结构，与现网适配性较好，有助于控制越区切换。
如下图所示。
（2）城区基站一般不要求大范围覆盖，而更注重覆盖的深度。
由于中等增益天线的有效垂直波束相比于高增益天线较宽，覆盖半径内有效的深度覆盖范围较大，可以改善室内覆盖效果，所以选用中等增益天线较好。
（3）由于城区基站天线安装空间往往有限，所以选用双极化天线比较切合实际。
综上所述，城区基站宜选用水平半功率角为60 度左右的中等增益的双极化天线。
例如水平半功率角为65度的15dBi双极化天线。
2、密集城区基站天线密集城区基站天线的选择与一般城区基站类似。
但由于密集城区基站站距往往只有400米到600 米，在使用水平半功率角为65度的15dBi 双极化天线，且天线有效挂高35 米的情况下，天线下倾角可能设置在14.0 度到11.5 度之间。
此时如果单纯采用机械下倾的方式，倾角过大将引起水平波束变宽，干扰增大，同时上副瓣也会引入较大干扰；而采用电子式倾角天线，则可以较好的解决波形畸变的问题，产生的干扰相对较小。
所以密集城区基站选用电子式倾角的水平半功率角为60 度左右的中等增益双极化天线较为合适。
3、农村地区基站天线在农村地区，鉴于话务量较小，预期覆盖面积较大的特点，选择基站天线时应考虑以下几方面。
(1)对于CDMA网络而言，为提高定向基站两扇区天线服务交叠区间的通信质量(交叠区内有宏观分集的效果)，增大交叠区面积，宜选用水平半功率角较大的天线。
例如水平半功率角为90 度的天线。
(2)对于GSM网络而言，为提高覆盖质量，在平原地区使用水平半功率角较大的天线效果较好，但同时会产生切换区域增大的问题；而在山区和丘陵地带使用水平半功率角较小的天线易于控制覆盖方向和范围，效果较好。
( 3)为保证覆盖半径，应选择高增益天线。
( 4)由于极化分集依赖于移动台周围反射体和散射体的分布，对于地物分布相对较稀疏的农村地区，极化分集效果不如空间分集。
因此在安装条件具备的情况下，应尽可能使用单极化天线。
（5）如果基站周围各方向上都没有明显阻挡，话务需求较小，预期覆盖范围也较小，可以选用全向天线。
综上所述，CDMA网络农村地区定向基站宜选用水平半功率角较大的高增益单极化天线，例如水平半功率角为90度的17dBi 单极化天线；GSM 网络农村地区定向基站宜选用水平半功率角适配的高增益单极化天线，例如水平半功率角为90度或65度的17dBi 单极化天线。
全向基站则可以选用11dBi 的全向天线。
4、郊区基站天线郊区的情况介于城区和农村之间。
对于站距较大的基站，可以参照农村基站天线的选用原则；反之则参照城区基站天线的选用原则。
5、交通干线基站天线如果覆盖目标仅为高速公路或铁路等交通干线，可以考虑使用8 字形天线。
8字形天线有如下特点：（1）8 字形天线的辐射方位图与交通干线需覆盖区域的形状匹配较好；（2）8 字形天线实际上是全向天线的变形，因此无需采用功分器；（3）使用一根天线代替两扇区天线，成本较低。
如果覆盖目标为交通干线及其一侧的村镇，则可采用方向角为210 度的天线。
这种天线的辐射方位特性使得天线波瓣能够同时顾及到交通干线和村镇，它具有与8 字形天线类似的特点。
二、基站天线设置基站天线设置需要重点考虑下倾角、方向角、天线挂高、天线分集距离和隔离距离等参数。
1、下倾角设置合理设置天线下倾角不但可以降低同频干扰的影响，有效控制基站的覆盖范围和整网的软切换比例（对CDMA网络而言），而且可以加强本基站覆盖区内的信号强度。
通常天线下倾角的设定有两方面侧重，即侧重于干扰抑制和侧重于加强覆盖。
这两方面侧重分别对应不同的下倾角算法。
一般而言，对基站分布密集的地区应侧重于考虑干扰抑制，而基站分布较稀疏的地区则侧重于考虑加强覆盖。
1.1 考虑干扰抑制时的下倾角在基站天线半功率角范围内，天线增益下降缓慢，超过半功率角后，天线增益（尤其是上波瓣）衰减很快。
因此从控制干扰的角度考虑，可认为半功率角的延长线到地面的交点（B点）为该基站的实际覆盖边缘。
在基站周围环境理想情况下，下倾角可按以下公式计算。
a = actan （H/R）+ p 12公式一一公式一含义如下图所示。
下倾角计算示意图1图中a为天线的下倾角，H为天线有效高度，p为天线的垂直半功率角。
R为该小区最远的覆盖距离，即覆盖长径R,如下图所示。
定向基站天线覆盖长径示意图在理想情况下R= 2D/3。
实际上天线的辐射方向图不可能完全适配三叶草型蜂窝结构。
水平半功率角为60 度左右的天线与之比较接近，而水平半功率角为90 度的天线则相差较大。
因此对于使用水平半功率角为90 度天线的基站，取R=D/2。
1.2 考虑加强覆盖时的下倾角在基站分布较稀疏的地区，天线下倾角设定无需考虑垂直半功率角等因素的影响。
为保证覆盖区边缘有足够强的信号，可认为天线主瓣方向延长线到地面的交点（ B 点）为该基站的实际覆盖边缘。
在基站周围环境理想情况下，下倾角可按以下公式计算。
a = actan （H/R）公式二公式二含义如下图所示。
下倾角计算示意图21.3 倾角设定的实际应用由于基站周围环境十分复杂，天线下倾角设定还必须考虑附近山体、水面和高大玻璃幕墙的反射和阻挡。
因此具体基站的下倾角可利用上述方法，同时结合具体环境最终取定。
综合考虑干扰抑制和加强覆盖的效果，在不同条件下基站天线典型的下倾角取定可参考下表。
天线下倾角设置参考表地形天线有效挂高（米）站距（米）水平半功率角（度）垂直半功率角（度）下倾角（公式一）下倾角（公式二）建议下倾角（度）密集城区30 400 65 13 12.9 6.4 12.940 400 65 13 15.0 8.5 15.050 400 65 13 17.1 10.6 17.130 500 65 13 11.6 5.1 11.640 500 65 13 13.3 6.8 13.3 50 500 65 13 15.0 8.5 15.0一般城区35 600 65 13 11.5 5.0 11.535 700 65 13 10.8 4.3 10.835 800 65 13 10.3 3.8 10.335 900 65 13 9.8 3.3 9.835 1000 65 13 9.5 3.0 9.5郊区40 1500 65 13 8.8 2.3 8.840 2000 65 13 8.2 1.7 8.240 2500 65 13 7.9 1.4 7.940 3000 65 13 7.6 1.1 7.6农村55 4000 90 7 5.1 1.6 4.055 5000 90 7 4.8 1.3 3.555 6000 90 7 4.6 1.1 3.055 7000 90 7 4.4 0.9 2.555 8000 90 7 4.3 0.8 2.055 9000 90 7 4.2 0.7 1.055 10000 90 7 4.1 0.6 1.055 4000 65 13 7.7 1.2 5.055 5000 65 13 7.4 0.9 4.055 6000 65 13 7.3 0.8 3.555 7000 65 13 7.2 0.7 2.055 8000 65 13 7.1 0.6 1.555 9000 65 13 7.0 0.5 1.055 10000 65 13 7.0 0.5 0.5 2、电子式倾角天线的设置同等类型的电子式下倾天线与机械式下倾天线相比，波形畸变较小，易于控制覆盖范围；干扰规避能力较强，在某种程度上可以改善载干比；RMS延迟范围较小，抗多径效应能力较强。
下表分别列比了某种内置 6 度、9 度电子倾角天线和一般类型天线在不同机械倾角时波形畸变的情况。
基站天线波形畸变情况对照表65°15dBi 天线不同机械倾角时水平波束宽度和前后比实测数据序号电下倾角机械倾角总倾角水平波束宽度前后比（dB）1 0°0°0°64.8 °342 0°2°2°68.1 °27.43 0°4°4°71.8 °24.34 0°6°6°78.8 °26.35 0°8°8°85.3 °246 0°10°10° 103.7° 19.87 0°12°12° 121.4° 19.58 0°14°14° 133.3° 189 0°15°15° 149.6° 17.810 0° 16° 16 ° 152° 17.665° 15dBi6。
电子倾角天线不同机械倾角时水平波束宽度和前后比实测数据序号电下倾角机械倾角总倾角水平波束宽度前后比（dB）1 6°10°16° 64.2° 232 6°8°14°68°26.13 6°6°12°69°31.34 6°4°10°69.4° 33.55 6°2°8°66.7 °30.66 6°0°6°64.9 °37.27 6°-6°0°65.6° 29.68 6°-4°2°64.2° 29.89 6°-2°4°61.6° 33.265° 15dBi9。
电子倾角天线不同机械倾角时水平波束宽度和前后比实测数据序号电下倾角机械倾角总倾角水平波束宽度前后比（dB）1 9°-9°0° 64.9° 36.82 9°-8°1° 68.5° 33.73 9°-6°3° 62.7° 35.14 9°-4°5° 62.2° 34.05 9°-2°7° 63.5° 30.46 9°0°9°64.0 °32.57 9°2°11°69.6° 31.08 9°4°13°67.7° 30.49 9°6°15°65.2°26.电子式下倾天线分为预调电子倾角天线、可调电子倾角天线、遥控式可调电子倾角天线等类型。