电调天线原理介绍
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辐射单元+反射板，同常规天线 移相器模块-电调天线特有的关键模块
移相器需具有均匀的相位变化、小的功率分配误差，良好的PIM性能，
同时可靠性高、耐久性好
指标
驻波
功率分配误差
移相偏差
交调
目标值
<1.2
±0.5dB
±5%
<-115dBm
Page 27
电调天线的关键模块-分类
移相器可简单分为移动传输线和移动介质两种
天线在网优中的作用
天线占天馈系统基建经费的比重约2%，但对网络指标的影响比重近50%
天线在网优中的作用
水平面波束宽度决定水平覆盖范围；垂直波束宽度决定覆盖范围的功 率分布-传输距离
天线在网优中的作用
天线下倾角的设计
d: 站间距 d/2 d’
h
d1 d3: 有效小区半径
d2: 交叠区域
下倾角度精确到1度 大下倾时波束严重变形，覆盖 范围变扁，极大影响邻区覆盖 覆盖范围难以预估
Page 15
电调天线在网优中的优势-覆盖效果好
后瓣在水平面之下，无干扰，反而能增加覆盖
电下倾
机械下倾
大角度下倾时水平面覆盖产生畸变，伴随交叉极化和主极化特性变差、水平面 前后比与无下倾时趋势不一致，导致邻扇区抗干扰性能变差，覆盖性能变差 Page 16
8000 6000 4000 2000 常规 电调
1000
500
1000 0 2009 2011 2013 2005 2007 2009 2011 2013
2007
3. 周边居民反对
4. 多频段独立电调天线已规模应用
Page 18
电调天线在网优中的优势-应用比重大
全球电调天线的使用比例已从2006年的28%，上升到2011年的80% 以上， 众多运营商因此受益 大量使用电调天线是大势所趋， 2014年进入LTE全电调时代
电调天线在网优中的优势-覆盖效果好
3）能有效克服机械调下倾角的覆盖缺陷
电下倾天线立体方向图 机械下倾示意图 Page 13
电调天线在网优中的优势-覆盖效果好
电调天线水平面方向
图均匀收缩，可有效
控制RF干扰 机械下倾天线水平方
向图畸变随下倾角的
增加恶化 当机械调节角度超过
垂直面半功率波束宽
tan( - /2) = HANT/RCELL
下倾角
垂直波瓣半功率角
天线在网优中的作用
天线在网优中的作用
电调天线在网优中的优势-美观
1）结构上仍然垂直安装，便于美化
电调天线在网优中的优势-便捷
2）可根据覆盖区域内话务量的变化实时、动态、便捷地调整下倾角
话 务 量
写字楼话务量曲线 餐厅话务曲线
号的相位来实现垂直面主波束的下倾；是雷达相控阵技术在移动通信
中的应用
P1
P2
P3 P4 P5 移相器 Page 21
电调天线的实现原理
无下倾时,高频信号在馈电网 络中路径长度相等
下倾时,高频信号在馈电网络 中路径长度不相等
天线各单元等相位分布
天线各单元相位按一定规律分 布-等相位差
Page 22
电调天线的实现原理
住宅楼话务量曲线
7:00
12:00 14:00
18:00
20:00
23:00
时间
电调天线在网优中的优势-便捷
驱车、上 塔、偏远 站点维护 成本高、 时效低
天线种类 多，架设 难度大
站点进入 困难，优 化时效低
恶劣天气 无法优化、 调整下倾 角度
无法及时 解决“容 量呼吸” 问题
短时间难 以进行整 网优化
移动传输线：Kathrein扇形移相器
Page 28
电调天线的关键模块-分类
移动传输线：摩比腔体一体化移相器、通宇分布式移相器
Page 29
电调天线的关键模块-分类
移动传输线：Argus、摩比线路板移相器
Page 30
电调天线的关键模块-分类
移动介质：Powerwave、摩比塑料+带状线一体化移相器
电调天线原理介绍
目录
一、为什么使用电调天线 二、电调天线的实现原理
三、电调天线的关键模块
电调天线的定义
常规天线：垂直面主波束下倾角度固定的天线（无下倾，预置下倾）， 型号特征如D、DT3、DT6 电调天线：可电子调整垂直面主波束下倾角度的天线，型号特征如DE、 DE10/8
电调天线的规格
φn} 线阵且在φ=90度方向观察，则公式为：
F(θ)=Σfn(θ)*In*e{j(k*Xn*sinθ+φn)}
Page 24
电调天线的实现原理
HFSS软件帮助文件中的天 线阵列方向图公式
Page 25
目录
一、为什么使用电调天线 二、电调天线的实现原理
三、电调天线的关键模块
电调天线的关键模块
电调天线使用比例
100%
80%
60%
40%
20%
0% 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Page 19
目录
一、为什么使用电调天线 二、电调天线的实现原理
三、电调天线的关键模块
电调天线的实现原理
电调天线：可电子调整垂直面主波束下倾角度的天线 实现原理：通过移相器改变天线阵列中每个辐射单元所获得的功率信
电调天线的关键模块-赋形
旁瓣与移相网络的幅相线性度和振子的S参数有关
Page 35
谢谢！
Page 31
电调天线的关键模块-分类
移动介质：RFS、摩比塑料+带状线移相器
Page 32
Biblioteka Baidu 电调天线的关键模块-传动
Andrew 线路板扇形移相器方案同 Kathrein ，传动转接件少， 行程 大，误差小，见左图
京信采用线性齿轮结构，保证了 波束线性变化，传动误差小，见 右图（仿Kathrein设计）
电调下倾和机械调下倾天线 水平面方向图仿真对比 度时，水平面方向图 明显畸变，前后比恶 化，后瓣上翘 Page 14
电调天线在网优中的优势-覆盖效果好
机械下倾和电下倾覆盖效果对比
6度电下倾
0度下倾，覆盖范围 过大，塔下信号弱
6度机械下倾
下倾角精度0.1度（RET） 大下倾时波束不变形， 倾角调 整对邻区覆盖影响小 覆盖范围更接近规划，更精细
电调天线在网优中的优势-覆盖效果好
电下倾能有效减小幅瓣干扰，主瓣越区干扰，支持网络扩容
来自邻近蜂窝单元 的潜在干扰信号
蜂窝单元范围 内信号
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电调天线在网优中的优势-应用比重大
1. 人工费用快速上涨 深圳最低工资
2000 1500 1320 810 690 2005 1600
2. 电调天线价格下降
对于间隔排列为d的N个单元阵列，当相邻单元的相位呈等相均匀分布时， 天线最大波束形成于法向正前方。当相邻单元的相位依次相差Φ时，最大
波束形成于θ0空间方向。
2 π d sin 0 λ
Page 23
电调天线的实现原理
阵天线的波束形成原理：
E(θ,φ)=Σfn(θ,φ)Inexpj{k(xnsinθcosφ+ynsinφ+zncosθ)+
Page 33
电调天线的关键模块-S参数
电调天线的关键模块： Andrew
电调天线的驻波在扫描时有较大 的变化，其原因在于振子间有源 互耦的变化和移相器S参数的变化
驻波改进措施： A）减小扫描时振子间有源互耦 B）综合外罩高度进行振子匹配 C）将振子和移相器的 S 参数进行 综合匹配
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移相器需具有均匀的相位变化、小的功率分配误差，良好的PIM性能，
同时可靠性高、耐久性好
指标
驻波
功率分配误差
移相偏差
交调
目标值
<1.2
±0.5dB
±5%
<-115dBm
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电调天线的关键模块-分类
移相器可简单分为移动传输线和移动介质两种
天线在网优中的作用
天线占天馈系统基建经费的比重约2%，但对网络指标的影响比重近50%
天线在网优中的作用
水平面波束宽度决定水平覆盖范围；垂直波束宽度决定覆盖范围的功 率分布-传输距离
天线在网优中的作用
天线下倾角的设计
d: 站间距 d/2 d’
h
d1 d3: 有效小区半径
d2: 交叠区域
下倾角度精确到1度 大下倾时波束严重变形，覆盖 范围变扁，极大影响邻区覆盖 覆盖范围难以预估
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电调天线在网优中的优势-覆盖效果好
后瓣在水平面之下，无干扰，反而能增加覆盖
电下倾
机械下倾
大角度下倾时水平面覆盖产生畸变，伴随交叉极化和主极化特性变差、水平面 前后比与无下倾时趋势不一致，导致邻扇区抗干扰性能变差，覆盖性能变差 Page 16
8000 6000 4000 2000 常规 电调
1000
500
1000 0 2009 2011 2013 2005 2007 2009 2011 2013
2007
3. 周边居民反对
4. 多频段独立电调天线已规模应用
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电调天线在网优中的优势-应用比重大
全球电调天线的使用比例已从2006年的28%，上升到2011年的80% 以上， 众多运营商因此受益 大量使用电调天线是大势所趋， 2014年进入LTE全电调时代
电调天线在网优中的优势-覆盖效果好
3）能有效克服机械调下倾角的覆盖缺陷
电下倾天线立体方向图 机械下倾示意图 Page 13
电调天线在网优中的优势-覆盖效果好
电调天线水平面方向
图均匀收缩，可有效
控制RF干扰 机械下倾天线水平方
向图畸变随下倾角的
增加恶化 当机械调节角度超过
垂直面半功率波束宽
tan( - /2) = HANT/RCELL
下倾角
垂直波瓣半功率角
天线在网优中的作用
天线在网优中的作用
电调天线在网优中的优势-美观
1）结构上仍然垂直安装，便于美化
电调天线在网优中的优势-便捷
2）可根据覆盖区域内话务量的变化实时、动态、便捷地调整下倾角
话 务 量
写字楼话务量曲线 餐厅话务曲线
号的相位来实现垂直面主波束的下倾；是雷达相控阵技术在移动通信
中的应用
P1
P2
P3 P4 P5 移相器 Page 21
电调天线的实现原理
无下倾时,高频信号在馈电网 络中路径长度相等
下倾时,高频信号在馈电网络 中路径长度不相等
天线各单元等相位分布
天线各单元相位按一定规律分 布-等相位差
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电调天线的实现原理
住宅楼话务量曲线
7:00
12:00 14:00
18:00
20:00
23:00
时间
电调天线在网优中的优势-便捷
驱车、上 塔、偏远 站点维护 成本高、 时效低
天线种类 多，架设 难度大
站点进入 困难，优 化时效低
恶劣天气 无法优化、 调整下倾 角度
无法及时 解决“容 量呼吸” 问题
短时间难 以进行整 网优化
移动传输线：Kathrein扇形移相器
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电调天线的关键模块-分类
移动传输线：摩比腔体一体化移相器、通宇分布式移相器
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电调天线的关键模块-分类
移动传输线：Argus、摩比线路板移相器
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电调天线的关键模块-分类
移动介质：Powerwave、摩比塑料+带状线一体化移相器
电调天线原理介绍
目录
一、为什么使用电调天线 二、电调天线的实现原理
三、电调天线的关键模块
电调天线的定义
常规天线：垂直面主波束下倾角度固定的天线（无下倾，预置下倾）， 型号特征如D、DT3、DT6 电调天线：可电子调整垂直面主波束下倾角度的天线，型号特征如DE、 DE10/8
电调天线的规格
φn} 线阵且在φ=90度方向观察，则公式为：
F(θ)=Σfn(θ)*In*e{j(k*Xn*sinθ+φn)}
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电调天线的实现原理
HFSS软件帮助文件中的天 线阵列方向图公式
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目录
一、为什么使用电调天线 二、电调天线的实现原理
三、电调天线的关键模块
电调天线的关键模块
电调天线使用比例
100%
80%
60%
40%
20%
0% 2006 2007 2008 2009 2010 2011
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目录
一、为什么使用电调天线 二、电调天线的实现原理
三、电调天线的关键模块
电调天线的实现原理
电调天线：可电子调整垂直面主波束下倾角度的天线 实现原理：通过移相器改变天线阵列中每个辐射单元所获得的功率信
电调天线的关键模块-赋形
旁瓣与移相网络的幅相线性度和振子的S参数有关
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谢谢！
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电调天线的关键模块-分类
移动介质：RFS、摩比塑料+带状线移相器
Page 32
Biblioteka Baidu 电调天线的关键模块-传动
Andrew 线路板扇形移相器方案同 Kathrein ，传动转接件少， 行程 大，误差小，见左图
京信采用线性齿轮结构，保证了 波束线性变化，传动误差小，见 右图（仿Kathrein设计）
电调下倾和机械调下倾天线 水平面方向图仿真对比 度时，水平面方向图 明显畸变，前后比恶 化，后瓣上翘 Page 14
电调天线在网优中的优势-覆盖效果好
机械下倾和电下倾覆盖效果对比
6度电下倾
0度下倾，覆盖范围 过大，塔下信号弱
6度机械下倾
下倾角精度0.1度（RET） 大下倾时波束不变形， 倾角调 整对邻区覆盖影响小 覆盖范围更接近规划，更精细
电调天线在网优中的优势-覆盖效果好
电下倾能有效减小幅瓣干扰，主瓣越区干扰，支持网络扩容
来自邻近蜂窝单元 的潜在干扰信号
蜂窝单元范围 内信号
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电调天线在网优中的优势-应用比重大
1. 人工费用快速上涨 深圳最低工资
2000 1500 1320 810 690 2005 1600
2. 电调天线价格下降
对于间隔排列为d的N个单元阵列，当相邻单元的相位呈等相均匀分布时， 天线最大波束形成于法向正前方。当相邻单元的相位依次相差Φ时，最大
波束形成于θ0空间方向。
2 π d sin 0 λ
Page 23
电调天线的实现原理
阵天线的波束形成原理：
E(θ,φ)=Σfn(θ,φ)Inexpj{k(xnsinθcosφ+ynsinφ+zncosθ)+
Page 33
电调天线的关键模块-S参数
电调天线的关键模块： Andrew
电调天线的驻波在扫描时有较大 的变化，其原因在于振子间有源 互耦的变化和移相器S参数的变化
驻波改进措施： A）减小扫描时振子间有源互耦 B）综合外罩高度进行振子匹配 C）将振子和移相器的 S 参数进行 综合匹配
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