基站天线技术指标
13.基站天线的工作原理和主要参数是什么
13.基站天线的工作原理和主要参数是什么大家都知道，没有夭线也就没有无线电通信。
那么，天线为什么能发射(接收)无线电波呢这需要从两根导线上的感应电流说起。
当距离很近的两根导线上有交变电流流动时(见图1一25A) ,导线上的感应电流大小相等、方向相反，电场被束缚在两导线之间，线外几乎没有辐射;如果把两根导线张开(见图I一25B)，一部分电场能够散播在周围空间。
当导线的长度L增大到可与波长相比时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射(见图1一25C)。
由此可知，两根导线辐射无线电波的能力是与导线的长度和形状有关的。
以上是从发射角度来讲述天线的工作原理，根据互易原理。
接收天线的工作过程只不过是把发射的过程反过来罢了。
在上面两根张开导线辐射无线电波例子中，两臂长度相等的振子叫对称振子。
这是很经典的、迄今使用最广泛的一种天线。
当每臂长度为1/4波长(全长为1/2波长)的振子.称半波对称振子。
单个半波对称振子，可单独地使用，也可作为抛物面天线的馈源，还可采用多个半波对称振子组成天线阵。
移动通信宏基站中常用的板状天线，其实盒子里面就是由多个半波对称振子组成的天线阵列。
如何衡量基站天线的性能好坏呢?这要靠一套参数来说话。
天线的主要技术参数有工作频段、方向图、增益、半功率波束宽度、倾角调整、前后比、电压驻波比、阻抗等。
下面择其要者介绍。
天线增益—是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力，它是选择基站天线最重要的参数之一。
尼采手机 一般来说，增益的提高主要依靠减小垂直面向辐射的波瓣宽度，而在水平面上能保持全向的辐射性能。
天线增益对移动通信系统的运行质量极为重要，因为它决定蜂窝边缘的信号电平。
增加增益就可以在一确定方向上增大网络的覆盖范围，或者在确定范围内增大收信电平的富余量。
表征天线增益的参数有dRd和dBia dBi是相对于点源天线的增益，在各方向的辐射是均匀的;dBd相对于对称振子天线的增益dBi = dBd千2. 15。
天线的主要性能指标和相关知识
天线的主要性能指标1、方向图：天线方向图是表征天线辐射特性空间角度关系的图形。
以发射天线为例，从不同角度方向辐射出去的功率或场强形成的图形。
一般地，用包括最大辐射方向的两个相互垂直的平面方向图来表示天线的立体方向图，分为水平面方向图和垂直面方向图。
平行于地面在波束最大场强最大位置剖开的图形叫水平面方向图；垂直于地面在波束场强最大位置剖开的图形叫垂直面方向图。
描述天线辐射特性的另一重要参数半功率宽度，在天线辐射功率分布在主瓣最大值的两侧，功率强度下降到最大值的一半（场强下降到最大值的0.707倍，3dB衰耗）的两个方向的夹角，表征了天线在指定方向上辐射功率的集中程度。
一般地，GSM定向基站水平面半功率波瓣宽度为65°，在120°的小区边沿，天线辐射功率要比最大辐射方向上低9-10dB。
2、方向性参数不同的天线有不同的方向图，为表示它们集中辐射的程度，方向图的尖锐程度，我们引入方向性参数。
理想的点源天线辐射没有方向性，在各方向上辐射强度相等，方向是个球体。
我们以理想的点源天线作为标准与实际天线进行比较，在相同的辐射功率某天线产生于某点的电场强度平方E2与理想的点源天线在同一点产生的电场强度的平方E02的比值称为该点的方向性参数D=E2/E02。
3、天线增益增益和方向性系数同是表征辐射功率集中程度的参数，但两者又不尽相同。
增益是在同一输出功率条件下加以讨论的，方向性系数是在同一辐射功率条件下加以讨论的。
由于天线各方向的辐射强度并不相等，天线的方向性系数和增益随着观察点的不同而变化，但其变化趋势是一致的。
一般地，在实际应用中，取最大辐射方向的方向性系数和增益作为天线的方向性系数和增益。
另外，表征天线增益的参数有dBd和dBi。
DBi是相对于点源天线的增益，在各方向的辐射是均匀的；dBd相对于对称阵子天线的增益dBi=dBd+2.15。
相同的条件下，增益越高，电波传播的距离越远。
4、入阻输入阻抗输抗是指天线在工作频段的高频阻抗，即馈电点的高频电压与高频电流的比值，可用矢量网络测试分析仪测量，其直流阻抗为0Ω。
天线的主要技术指标
天线的主要技术指标天线是用于发送和接收电磁波的装置，它在无线通信、雷达、无线电电视和卫星通信等领域中起着关键作用。
天线的性能取决于一系列的技术指标，下面是一些主要的技术指标及其解释：1. 增益(Gain)天线的增益是指天线沿一些特定方向的辐射强度相对于理想的点源天线的辐射强度的增加量。
增益通常以分贝（dB）为单位表示。
增益越大，天线在特定方向上的辐射和接收效果越好。
2. 方向性(Directivity)方向性是天线在特定方向上辐射或接收电磁波的能力。
具有高方向性的天线能够更好地定向发送或接收信号，减少信号的散失。
3. 前后比(Front-to-Back Ratio)前后比是指天线在前方与后方的辐射强度之比。
高的前后比表示天线在前方的辐射强度较高，而在后方的辐射强度较低。
4. 驻波比(Standing Wave Ratio, SWR)驻波比是指天线输入端与输出端之间的匹配程度。
SWR值越小，表示天线负载和信号发生器之间的匹配越好，信号的传输效率越高。
5. 带宽(Bandwidth)带宽是指天线能够有效工作的频率范围。
带宽越宽，天线能够工作的频率范围就越广，能够发送或接收不同频率的信号。
6. 前向波束宽度(Forward Beamwidth)前向波束宽度是指天线在辐射方向上的角度范围。
辐射范围越窄，波束越集中，增强了天线的方向性。
7. 侧向波束宽度(Sidelobe Level)侧向波束宽度是指天线在辐射方向之外的角度范围内的辐射强度。
低的侧向波束宽度表示天线的辐射主要集中在主波束上，减少了对其他方向的干扰。
8. 阻抗(Impedance)阻抗是指天线输入端对于信号源的阻力。
天线的输入阻抗需要和信号源的输出阻抗匹配，以达到最大效率的信号传输。
9. 析波效率(Radiation Efficiency)析波效率是指天线将输入功率转化为辐射功率的能力。
较高的析波效率意味着更多的输入功率被转换为辐射，减少了能量的损失。
天线类型以及重要指标
天线增益
• 增益的定义与半波振子或全向辐射器有关。全向辐射器是假设在所有 方向上的辐射功率相等。在某一方向的天线增益是该方向上它产生的 场强的平方除以全向辐射器在该方向产生的场强的平方。
• 天线增益一般常用 dBd和dBi两种单位。 dBi用于表示天线在最大辐射 方向场强相对于全向辐射器的参考值；而相对于半波振子的天线增益 用dBd表示： • 0dBd=2.15 dBi
倾斜 (+/- 45°)
� 电调下倾原理示意
不下倾
电调下倾
机械下倾
天线波束下倾
• 作用 ：控制覆盖、减小干 扰
• 两种方法：机械下倾、电 调下倾
天线波瓣宽度和增益
• 在天线的水平面（垂直面）方向图上，相对于主瓣最大 点功率增益下降3dB的两点之间所张的角度，定义为天 线的水平（垂直）波瓣宽度。天线辐射的大部分能量都 集中在波瓣宽度内，波瓣宽度的大小反映了天线的辐射 集中程度。
• 一般要求天线的驻波比小于1.5，驻波比是越小越好， 但工程上没有必要追求过小的驻波比。
驻波比较高的形成原因
• 天馈线进水 • 器件坏（耦合器，功分器，电桥， 1/2,7/8
头，JJ,KK） • 馈线断开
驻波比高的解决方法
• 驻波仪Site Master
传输线和天线分析仪，能够测量 回波损耗或驻波比， 电缆损耗 和长距离故障定位，这使得我 们能够快速评估传输线和天线 系统的状况, 并且加快新基站所 需要的安装调试时间 . 手持式传 输线和天线分析仪主要针对电 信系统业者在现场机台上维护 功能。它主要是提供非常简易 的人机界面操作 , 高敏感度， 以 及高重覆结果的轻便手持式仪 器
• dB：仅仅是个相对值， dB＝10log（P1/P2），比如A基站的发射功率 是 600mw，B基站是300mw，那么A基站比B基站发射功率高 10lg （600/300）＝3 dB，从公式中可以看出 dB是表征两个功率的相对 值，是没有单位的。 dB是一个无单位的量纲。
移动通信基站天线基础知识
移动通信基站天线基础知识移动通信基站天线基础知识1.介绍移动通信基站天线是实现无线信号覆盖和通信的关键元件之一，它能够向各个方向辐射或接收电磁波。
本文档将介绍移动通信基站天线的基础知识，包括天线的类型、性能指标、安装调试及维护等。
2.移动通信基站天线的类型2.1 方向性天线方向性天线具有明确的主辐射方向，能够实现定向发射和接收信号。
常见的方向性天线包括定向天线和扇形天线。
2.2 全向天线全向天线能够在水平方向上均匀辐射和接收信号，适用于提供大范围覆盖的场景。
常见的全向天线有全向螺旋极化天线和全向波束天线。
3.移动通信基站天线的性能指标3.1 增益增益是衡量天线辐射或接收信号能力的重要指标，通常以dBi （dB与dBd之间的转换关系是：dBd = dBi ●2.15）表示。
增益越高，天线传输距离越远。
3.2 波束宽度波束宽度衡量天线在水平或垂直方向上的辐射或接收范围。
辐射方向越集中，波束宽度越小。
3.3 调谐频率调谐频率是天线能够工作的频率范围，常用单位为MHz。
天线应能够适应所在通信系统的频率需求。
4.移动通信基站天线的安装调试4.1 天线安装天线的安装应符合相关的安全规范，确保其稳固性和机械强度。
天线安装位置的选择应充分考虑信号覆盖效果，并避免与其他设备干扰。
4.2 天线调试天线调试包括方向调整和天线倾角调整。
方向调整保证天线辐射或接收信号的主辐射方向正确。
天线倾角调整保证天线的覆盖范围和干扰控制达到最佳效果。
5.移动通信基站天线的维护天线的维护包括定期巡视和清洁，及时检查连接器和电缆接头的情况，并做好防水、防锈等工作。
如有问题应及时进行维修或更换。
附件：1.移动通信基站天线安装示意图2.天线维护记录表格法律名词及注释：1.电信法：指规范和管理电信行业各项活动的法律文件。
2.电磁波：指在电磁场中传播的波动现象，具有能量和频率特性。
3.增益：指天线传输和接收信号能力的提高程度。
4.波束宽度：指天线在特定方向上能够覆盖的角度范围。
中国联通LTE基站天线技术要求
中国联通LTE移动通信系统基站天线技术要求目录 (I)刖 B (I)中国联通LTE移动通信系统基站天线技术规范 (2)1范围 (2)2规范性引用文件 (2)3 LTE天线分类 (2)4电气性能要求 (3)4.1电性能指标定义与评判要求 (3)4.2电调天线电调功能要求与电性能指标要求 (4)5械性能指标及环境条件要求 (10)5.1 一般结构要求 (10)5.2天线支架要求 (10)5.3重量 (10)5.4风速要求 (10)5.5温度 (10)5.6摄冰 (10)5.7防腐 (11)5.8天线材质和工艺要求 (11)6外观、包装及存储要求 (11)6.1标志 (11)6.2包装 (11)6.3贮存 (11)附录A：基站天线性能测试方法 (12)1.1概述 (12)1.2增益测量 (12)1.3方向图圆度（全向天线）、半功率波束宽度、前后比、交叉极化比的测量 (13)1.4天线电下倾角测量 (14)1.5驻波比测量 (14)1.6隔离度祖!I量 (15)1.7互调测量 (15)1.8功率容限测量 (16)1.9 一般结构要求试验方法 (16)1.10环境试验方法 (16)1.11跌落及翻滚试验 (18)1.12交变湿热试验 (19)附录B：（资料性附录）关于相对带宽的定义 (20)本规范旨在明确中国联通公司对LTE网络系统对天线的技术要求，引导设备厂家研发和生产符合联通网络需求的产品，通过此规范为LTE基站天线集采、入网测试及到货抽检提供技术依据和参考。
本规范由中国联通集团****提出。
本规范由中国联通集团技术部归口管理。
本规范起草单位：本规范主要起草人：本规范修改和解释权属中国联通公司。
中国联通LTE移动通信系统基站天线技术要求1范围本规范主要包括天线分类、电性能要求、机械特性要求、安装环境要求、外观、包装及存储要求等方面的内容。
本规范适用于工作频段为880MHz〜960MHz、1710MHz〜2170MHz、2500MHz〜2690MHz单频段、双频段和多频段以及与GSM共天线的LTE系统基站天线。
11.2 基站天线的主要技术参数[25页]
![11.2 基站天线的主要技术参数[25页]](https://img.taocdn.com/s3/m/5a17533e680203d8cf2f24a2.png)
六、基站天线的技术参数
16)功率容量
指平均功率容量，天线包括匹配、平衡、 移相等其它耦合装置，其所承受的功率是有限的， 考虑到基站天线的实际最大输入功率(单载波功 率为 20W)，若天线的一个端口最多输入 4 个载 波，则天线的最大输入功率为 80W，一般情况， 对应的天线的单端口功率容量应大于 150W(环境 温度为 65℃ 时)。
利用上述公式得出，当VSWR=1.5:1时， R.L.=-13.98dB。
六、基站天线的技术参数
14)前后比
该指标只对定向天线有意义。指天线前向 最大辐射方向的功率密度与后向±30度范围内的 最大辐射方向的功率密度的比值。前后比反映天 线对后向干扰的抑制能力。一般的基站天线该指 标要求达到25dB。
(2)手动连续可调波束电下倾
基站天线设计时采用可调移相器，获得主波束指向连续调节， 不包括机械调节，可以达到0-10°的电调范围。
(3)可远端控制的波束电下倾
该类型基站天线在设计时增加了微型伺服系统，通过精密电 机控制移相器达到遥控调节目的，由于增加了有源控制电路， 天线可靠性下降，同时防雷问题变得复杂。
六、基站天线的技术参数
7)垂直面波瓣宽度
15° (eg)
பைடு நூலகம்Peak - 3dB Peak
Peak - 3dB
六、基站天线的技术参数
8)零点填充(Null Fill)
基站天线建在高塔上，经常会出现“塔下黑” 的情况，也就是说塔下近处的无线信号远不如远 处的无线信号好，满足不了通信需求，这通常和 天线的垂直面特性有关，要求天线有良好零点填 充特性。
六、基站天线的技术参数
17)无源互调
所谓无源互调特性是指接头，馈线，天线， 滤波器等无源部件工作在多个载频的大功率信号 条件下由于部件本身存在非线性而引起的互调效
天线性能的主要参数
天线性能的主要参数有方向图，增益，输入阻抗，驻波比，极化方式等。
1天线的输入阻抗天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。
天线与馈线的连接，最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗，这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。
天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量，使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。
匹配的优劣一般用四个参数来衡量即反射系数，行波系数，驻波比和回波损耗，四个参数之间有固定的数值关系，使用那一个纯出于习惯。
在我们日常维护中，用的较多的是驻波比和回波损耗。
一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。
xx：它是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。
驻波比为1，表示完全匹配；驻波比为无穷大表示全反射，完全失配。
在移动通信系统中，一般要求驻波比小于1.5，但实际应用中VSWR应小于1.2。
过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大，影响基站的服务性能。
回波损耗：它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。
回波损耗的值在0dB的到无穷大之间，回波损耗越大表示匹配越差，回波损耗越大表示匹配越好。
0表示全反射，无穷大表示完全匹配。
在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于14dB。
2天线的极化方式所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。
当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。
由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播。
因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。
另外，随着新技术的发展，最近又出现了一种双极化天线。
就其设计思路而言，一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式，性能上一般后者优于前者，因此目前大部分采用的是±45°极化方式。
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基站天线技术指标
1) ODP-065/R15-
DG
电气性能指标工作频率(MHz) 阻抗(Q)
最大增益(dBi) 功率容量(W)
驻波比
极化方向
垂直面波瓣宽度水平面波瓣宽度交调干扰(dBm) 交叉极化鉴别率
(dB)
隔离度(dB)
前后比(dB)
电下倾角
接头类型
机械调倾角
振子材料
反射体材料
天线罩材料
环境温度(七)
机械性能指标
摄冰
净重(kg)
防腐能力
支架重量(kg)
体积(mm)
抱杆直径(mm)
摄冰能力
抗风能力(km/h)
雷电保护
870〜960
50
15
500
1.3
±45°双极化
14°
65°
<-110
>20
>30
>28
0°〜16°可选择
7/16阴头
0〜16°
合金
合金铝
PVC
工作温度-40℃〜+60℃,极限温度-55℃〜+70℃
100mm
10
防盐雾、防潮湿、防二氧化硫和紫外线辐射
2
1300X280X 120
50〜114
100mm不被破坏
工作风速110km/h,极限风速200km/h
直接接地
水平方向图
图
垂直方向图
水平面自向困
工作频率
(MHz) 870〜960
阻抗(Q) 50最大增益(dBi) 15功率容量(W) 500驻波比 1.3
电气ihH-Ab
极化方向垂直极化垂直面波瓣宽度14°
性能水平面波瓣宽度65°
指标交调干扰(dBm) <-110
交叉极化鉴别率(dB) /
隔离度38) /
前后比(dB) >28
电下倾角0°〜16°可选择
接头类型7/16阴头
机械调倾角0〜8°
振子材料合金
反射体材料合金铝
天线罩材料PVC
环境温度(℃)工作温度-40℃〜+60℃,极限温度-55℃〜+70℃
机械
摄冰100mm 净重(kg) 12
性能防腐能力防盐雾、防潮湿、防二氧化硫和紫外线辐射指标支架重量38) 3
体积(mm) 1900X280X120
抱杆直径(mm) 50〜114
摄冰能力100mm不被破坏
抗风能力(km/h) 工作风速110km/h,极限风速200km/h 雷电保护直接接地
工作频率(MHz) 870〜960阻抗(Q) 50
最大增益(dBi) 17
功率容量(W) 500驻波比 1.3
电气性能指标
极化方向±45°双极化垂直面波瓣宽度7°
水平面波瓣宽度90°
交调干扰(dBm) <-110
交叉极化鉴别率(dB) >20隔离度38) >30
前后比(dB) >26
电下倾角0°〜16°可选择接头类型7/16阴头
机械调倾角0〜8°
振子材料合金
反射体材料合金铝
天线罩材料PVC
环境温度(℃)工作温度-40℃〜+60℃,极限温度-55℃〜+70℃机械
摄冰100mm
净重(kg) 16
性能防腐能力防盐雾、防潮湿、防二氧化硫和紫外线辐射指标支架重量38) 3
体积(mm) 2400X280X120
抱杆直径(mm) 50〜114
摄冰能力100mm不被破坏
抗风能力(km/h) 工作风速110km/h,极限风速200km/h 雷电保护直接接地
工作频率
(MHz) 870〜960
阻抗(Q) 50最大增益(dBi) 17功率容量(W) 500驻波比 1.3
电气ihH-Ab
极化方向垂直极化垂直面波瓣宽度7°
性能水平面波瓣宽度90°
指标交调干扰(dBm) <-110
交叉极化鉴别率(dB) /
隔离度38) /
前后比(dB) >26
电下倾角0°〜16°可选择
接头类型7/16阴头
机械调倾角0〜8°
振子材料合金
反射体材料合金铝
天线罩材料PVC
环境温度(℃)工作温度-40℃〜+60℃,极限温度-55℃〜+70℃
机械
摄冰100mm 净重(kg) 15
性能防腐能力防盐雾、防潮湿、防二氧化硫和紫外线辐射指标支架重量38) 3
体积(mm) 2400X280X120
抱杆直径(mm) 50〜114
摄冰能力100mm不被破坏
抗风能力(km/h) 工作风速110km/h,极限风速200km/h 雷电保护直接接地
工作频率
(MHz)
阻抗(Q) 50最大增益(dBi) 18功率容量(W) 500驻波比 1.3
电气ihH-Ab
极化方向±45°双极化垂直面波瓣宽度8°
性能水平面波瓣宽度65°
指标交调干扰(dBm) <-110
交叉极化鉴别率(dB) >20
隔离度38) >30
前后比(dB) >28
电下倾角0°〜16°可选择
接头类型7/16阴头
机械调倾角0〜8°
振子材料合金
反射体材料合金铝
天线罩材料PVC
环境温度(℃)工作温度-40℃〜+60℃,极限温度-55℃〜+70℃
机械
摄冰100mm 净重(kg) 15
性能防腐能力防盐雾、防潮湿、防二氧化硫和紫外线辐射指标支架重量38) 3
体积(mm) 2400X280X120
抱杆直径(mm) 50〜114
摄冰能力100mm不被破坏
抗风能力(km/h) 工作风速110km/h,极限风速200km/h 雷电保护直接接地
工作频率(MHz)
阻抗(Q) 50
最大增益(dBi) 18
功率容量(W) 500
驻波比 1.3
电气
ihH-Ab
极化方向垂直极化
垂直面波瓣宽度7°
性能水平面波瓣宽度65°
指标交调干扰(dBm) <-110
交叉极化鉴别率(dB) /
隔离度38) /
前后比(dB) >28
电下倾角0°〜16°可选择
接头类型7/16阴头
机械调倾角0〜8°
振子材料合金
反射体材料合金铝
天线罩材料PVC
环境温度(℃)工作温度-40℃〜+60℃,极限温度-55℃〜+70℃机械
摄冰100mm
净重(kg) 14
性能防腐能力防盐雾、防潮湿、防二氧化硫和紫外线辐射指标支架重量38) 3
体积(mm) 2400X280X120
抱杆直径(mm) 50〜114
摄冰能力100mm不被破坏
抗风能力(km/h) 工作风速110km/h,极限风速200km/h 雷电保护直接接地。