基站天馈线系统介绍
移动通信网络规划：天馈系统的组成
天馈系统组成
天馈系统组成----天线
天馈系统组成----馈线
天馈系统组成----跳线
天馈系统组成----合路器、电桥
天馈系统组成----塔放（TMA)
天馈系统组成----防雷保护器(避雷器)
天馈系统组成----其他配件
馈线固定夹
馈线密封窗
走线架
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天馈系统的组成
天馈系统概况
➢ 基站天馈系统分为天线和馈线系统。
• 天线本身性能直接影响整个天馈系统性能并起着决定性作用； • 馈线系统在安装时匹配好坏，直接影响天线性能的发挥。
➢ 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。
天馈系统学习
学习记录1、基站天馈系统组成：一副天线和两根馈线组成一副天馈系统，形成一收一发工作模式。
双极化天线中，一根天线引出的两根跳线与两根馈线连接形成天馈系统。
而单极化天线，一副天线由两根天线组成，其中一根天线向外引出一跟跳线连接一根馈线，两根单极化天线连接两根馈线组成一副天馈。
2、基站天馈系统结构：基站天馈系统分为天线和馈线系统。
天线本身性能直接影响整个天馈系统性能并起着决定性作用；馈线系统在安装时匹配好坏，直接影响天线性能的发挥。
上图是基站天馈系统示意图，其组成主要包括以下几部分：(1)天线，用于接收和发送无线信号，常见的有单极化天线、双极化天线和全向天线；(2)室外跳线，用于天线与7/8〞主馈线之间的连接，常用的跳线采用1/2″馈线，长度一般为3m；(3)主馈线，目前用于移动基站的馈线主要有7/8″馈线、5/4″馈线、15/8″馈线；(4)接头密封件，用于室外跳线两端接头（与天线和主馈线相接）的密封，常用的材料有绝缘防水胶带（3M2228）和PVC绝缘胶带（3M33+）；(5)室内超柔跳线，用于主馈线（经避雷器）与基站主设备之间的连接，常用的跳线采用1/2〞超柔馈线，长度一般为2～3m；(6)其他配件，主要有接地装置（7/8〞馈线接地件）、7/8〞馈线卡子、走线架、馈线过窗器、防雷保护器（避雷器）、各种尼龙扎带等。
3、基站天线连接错误现象分析：DT、CQT测试方面：接收信号出现偏差；手机发射功率抬高；切换频繁，切换失败较多；通话质量差；C/I提升；BLER提升，干扰质差；拨打、接通电话困难；掉话增多；GPRS附着困难；数据速率降低；话务统计分析方面：上下行链路不平衡；切换次数增多；切换失败率升高；出现干扰带；指配失败；掉话次数增多；TBF建立成功率降低；数据吞吐量下降；4、基站天线连接现象分类：✓基站小区天线正确连接；✓基站小区天线接反；✓基站小区天线交叉；✓基站小区天线“鸳鸯线”；5、基站小区天线正确连接：6、基站小区天线接反：小区主集天线是否接反，现象是：接反的2个小区覆盖方向的频点与BSC系统中配置的频点颠倒。
天馈线系统
微波天线技术要求
对微波天线总的要求是：天线增益高，与馈线匹配良好、波道间寄生耦合小，由于微波天线都采用面式天线， 所以还应使天线具有一定的抗风强度并有防冰雪的措施。微波天线的主要电气指标有如下几个方面：
①天线增益
微波通信中使用的面式天线，增益可用下式计算：
式中：A为天线的口面面积；l为波长；ηA为口面利用系数。
分路系统
一般情况微波通信都是几个波导公用一套天馈线系统。公用系统即为实施这一功能的传输系统。分路系统主 要由环形器、分路滤波器、终端负荷和硬波导等器件组成。分路滤波器一般安装在机架内。图7(a)是收信分路系 统示意图。天线收到频率为f1、f2、f3、f4的信号，送入分路系统输入端，信号经第一个环形器时，分路滤波器 让本机架的接收信号频率f1通过，进入接收机。其余三个波导的信号被反射回去，经过第二个环形器后，第二个 波导分路滤波器允许它的本机架的接收频率f2通过，其他两个频率又被反射回去。这样四个信号分别进入各自的 机架中去。图7(b)为发信分路系统示意图。其工作原理与收信分路系统相同。
3．交叉极化去耦度（XPD）：这一指标对于同频异极化复用降低交叉极化干扰具有重要作用。测试中若指标 不合格可调整收发两站天线馈源的极化方向。
4.馈线衰耗：每根馈线衰耗值不能高于设计值。若不合格应检查馈线有无碰撞受力变形，接头是否匹配良好。 若施工时环境湿度过大，要检查馈线内是否严重受潮凝水。
5．充气气压：充气气压值为1300Kpa，经24小时后不低于1100 Kpa。否则要检查天馈线密封是否良好，充 气机工作是否正常。
图7收信、发信分路系统
指标
天馈线调试时，以下指标要严格控制在设计值内。
1．天线方位调整：在发信端送标准电平，反复调整收发天线，使收信电平达到设计要求。
移动通信天馈系统
移动通信天馈系统1·引言1·1 编写目的本文档旨在提供有关移动通信天馈系统的详细信息，包括其定义、组成部分、功能、操作指南以及维护要求等内容，以便相关人员能够了解和使用该系统。
1·2 目标受众本文档适用于移动通信领域的专业人员、系统工程师、网络工程师以及与移动通信天馈系统相关的技术人员。
2·概述2·1 定义移动通信天馈系统是一种通过天线和馈线系统提供信号传输的通信系统。
它通常由天线、馈线、分配器、滤波器、放大器等组件组成，并与基站设备相连。
2·2 组成部分移动通信天馈系统由以下主要组成部分构成：●天线：负责将电信号转换为无线电信号，并将接收到的无线电信号转换为电信号。
它是系统与外界通信的接口。
●馈线：负责将基站设备发送的射频信号传输给天线，同时将从天线接收到的射频信号传输给基站设备。
●分配器：用于将信号分配给不同的天线。
●滤波器：用于对信号进行滤波，去除干扰信号。
●放大器：负责放大信号，以提高信号传输的质量和距离。
2·3 功能移动通信天馈系统具有以下主要功能：●实现基站设备与用户设备之间的信号传输。
●提供无线覆盖，以保证用户在通信过程中的信号稳定性和质量。
●支持多用户同时进行通信。
●支持不同频段和协议的通信需求。
●提供通信网络的容量和覆盖扩展能力。
3·系统设计和安装3·1 天线选择与布局3·1·1 天线类型选择3·1·2 天线布局要求3·2 馈线设计和安装3·2·1 馈线类型选择3·2·2 馈线布局要求3·2·3 馈线安装和连接3·3 分配器和滤波器设计和安装3·3·1 分配器类型选择3·3·2 分配器布局要求3·3·3 滤波器类型选择3·3·4 滤波器布局要求3·4 放大器选择与配置3·4·1 放大器类型选择3·4·2 放大器配置要求4·系统操作和维护4·1 系统启动与关闭4·1·1 系统启动步骤4·1·2 系统关闭步骤4·2 故障排查与维修4·2·1 常见故障类型4·2·2 故障排查步骤4·2·3 维修要求和注意事项4·3 系统性能监测与优化4·3·1 性能监测指标4·3·2 优化方法和措施5·附件本文档附带以下附件：●移动通信天馈系统设计示意图●移动通信天馈系统安装手册●移动通信天馈系统维护手册6·法律名词及注释●移动通信：指在移动终端之间进行语音、视频、数据等通信的技术和系统。
天馈系统基础知识技术交流
3dB 波束宽度
方位即水平面方向图
- 3dB点
60° (eg)
峰值 - 3dB点
垂直面方向图
10dB 波束宽度
- 10dB点
120° (eg)
峰值
- 10dB点
15° (eg)
Peak - 3dB Peak
Peak - 3天dB馈系统基础知识技术交流
32° (eg)
Peak - 10dB Peak
Peak – 10dB
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
2室外馈线 6走线架
接地装置
主馈线（7/8“） 9室内超柔馈线
5馈线卡 7馈线过线窗
8防雷保护器 基站主设备
天馈系统基础知识技术交流
1 基站天线 2 天线调节支架
用于调整天线的俯仰角度，范围为：0°~15 °； 3 室外跳线
因此，架设天线选择基站场地时，必须按上述原则来考虑对
绕射传播可能产生的各种不利因素，并努力加以避免。
天馈系统基础知识技术交流
通信方程在工程中的应用
通信方程 电平估算
天馈系统基础知识技术交流
通信方程
PT(dB)=PR(dB)+20log4πR(m)/λ (m)-GT(dBi)-GR(dBi)-Lc(dB)-L0(dB) PT、PR的单位（dBm或dB）要保持一致 Lc是基站天线的馈线损耗 L0是传播途中的电波损耗，要留出足够的余量
入射波幅度
（
。）
驻波波腹电压与波节电压幅度之比称为驻波系数，也
叫电压驻波比(VSWR)
驻波波腹电压幅度最大值Ｖmax
（1+Γ）
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： ）
天馈线系统及测试
天馈线系统及测试使用说明1.基站天馈线的结构从基站天线口用1/2”软跳线连接，再从硬馈线转换成软跳线连接到天线。
在这里，软跳线主要用于连接，而硬馈线的损耗较小，主要用于信号传输。
室外馈线及接头处要接地。
也可采用塔顶放大器放大上行信号，以提高基站的接收灵敏度。
如图3－1所示。
图3－1基站天馈线的结构2.天线2.1天线的基本概念1．天线的作用天线是发射机发射无线电波和接收机接收无线电波的装置，发射天线将传输线中的高频电磁能转换为自由空间的电磁波，接收天线将自由空间的电磁波转换为高频电磁能。
因此，天线是换能装置，具有互易性。
天线性能将直接影响无线网络的性能。
2．天线辐射电磁波的基本原理导线载有交变电流时，就可以形成电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长短和形状有关。
当两导线的距离很近、电流方向相反时，两导线所产生的感应电动势几乎可以抵消，因而辐射很微弱；如果将两导线张开，这时由于两导线的电流方向相同，由两导线所产生的感应电动势方向相同，因而辐射较强。
当导线的长度远小于波长时，导线的电流很小，辐射很微弱；当导线的长度增大到可与波长相比拟时，导线上的电流就大大增加，因而就能形成较强的辐射。
通常将上述能产生显著辐射的直导线称为振子。
两臂长度相等的振子叫做对称振子。
每臂长度为四分之一波长的称为半波振子；全长与波长相等的振子，称为全波对称振子；将振子折合起来的，称为折合振子。
实际天线是由振子叠放组成的。
如图3－2所示。
图3－2 天线辐射电磁波原理图3．天线的极化（1）电磁波的极化无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律而变化的，这种现象称为无线电波的极化。
无线电波的电场方向称为电波的极化方向。
如果电波的电场方向垂直于地面，我们就称它为垂直极化波。
如果电波的电场方向与地面平行，则称它为水平极化波。
如图3－3。
图3－3 电磁波的极化方向（2）天线的极化天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向。
垂直极化波要用具有垂直极化特性的天线来接收；水平极化波要用具有水平极化特性的天线来接收；当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时，在接收过程中通常都要产生极化损失。
天馈系统
目录
无线信号特点
天线系统结构
天线关键指标
天线运行规范
无线信道特点
多径传播 阴影效应
地形、地貌
反射 信号的相互干扰
无线信道特点 无线信道特点
慢衰落(正态衰落)
传播路径上大的阻挡物引起的 阴影效应
接收功率(dBm) -20 -40 -60 距离(m)
快衰落 慢衰落
快衰落 (瑞利衰落)
几路信号破坏性的叠加 “衰0lg（甲功率/乙功率）
基站天馈系统示意图
1天线调节支架 10 抱 杆 （ 50~114mm ） 3接头密封件 绝缘密封胶带，PVC绝缘胶带
GSM/TD 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 5馈线卡 7馈线过线窗 8防雷保护器 基站主设备
机械下倾
组合下倾角
是机械和电子下倾角的 组合 高电子下倾角：在 旁瓣方向上覆盖范 围减小（也减少了 干扰） 在主瓣方向采用机 械下倾角 选择带有高电子下倾角 （6°...8°）的定向天 线和在主瓣方向上 安装 机械下倾角来优化覆盖 范围
旁瓣没有被下倾 很难精确调节 下倾过大主瓣变形严重
天线参数识别
10
20
30
常用单位辨析
• 日常表征功率常用w、mw等单位，但是在实际工作当中不方便，于是引 入了dBm，dB，dBi，dBd等单位 • 定义：发射功率P为1mw时，折算为dBm后为0dBm 公式为：10*log（P/1mw） 1w=30dBm 5w=37dBm 2w=33dBm 10w=40dBm • dBi和dBd是考征增益的值（功率增益），两者都是一个相对值， 但参考 基准不一样。dBi的参考基准为全方向性天线，dBd的参考基准为偶极子， 所以两者略有不同。 dBi= dBd+2.15 常用于天线增益 • dB是一个表征相对值的值，当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个
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1.1天线分系统
对于1-4载频3扇区配置，天线分系统的设计是一样的，即采用6付天线，每一扇区2付天线，通过收发共用方式完成射频信号的发射，接收和分集接收的功能。
天馈系统主要包括基站天线、主馈线、跳线、避雷器、及相关天馈附件等，连接示意图如下所示：
图三扇区定向站天馈子系统组成框图
1.1.1基站天线
天线的选型通常根据实际网络规划的要求而定的。
基站天线一般有两大类：
✧全向天线
✧定向天线。
全向天线为偶极子天线，采用玻璃钢外套封装。
定向天线为板状天线，采用多馈源结构，增益一般为18dBi以上。
在3扇区结构中，天线水平波瓣宽度推荐采用65度，以减少扇区之间的干扰。
2种天线的外观都非常简单，如下图所示：
图全向天线和平板天线
天线的功能描述为：
✧对前向链路而言，基站天线是整个BTS的最后端，将已调的模拟前向信号发射到对应的区域；
✧对于反向链路而言，基站天线是最前端，将MS发射的信号接收进来。
输入输出接口
采用单垂直极化基站天线，其输入输出为DIN-F型连接器。
设计要求
✧定向天线：
工作频率范围：1850～1990MHz,824-894MHz
输入阻抗：50Ω
功率容量：≥300W
极化方式：垂直线极化；双倾斜45︒极化
输入驻波（VSWR）: ≤1.40
水平波瓣宽度(3dB)：65︒±2.5︒；90︒±2.5︒；105︒±2.5︒(根据实际网络规划决定)
俯仰波瓣宽度(3dB)： 7︒～15︒
波束控制：俯仰面机械可调，下倾角0︒~10︒
旁瓣抑制：≥15dB
零点衰落：≥25dB
前后比(F/B)：≥25dB
天线增益（Gain）: 12.5dBi～18dBi(根据实际网络规划决定)
天线形式：平板天线机械调节（电调节）
三阶互调IMD@2⨯43dBm: ≤-120dBc
雷电保护：金属件直流到地
联接方式：DIN-F
重量：≤15kg
m
迎风面积：≤0.62
抗风能力：50m/s
具备IP65以上的防水能力
✧全向天线：
工作频率范围：1850～1990MHz,824-894MHz
输入阻抗：50Ω
功率容量：≥500W
极化方式：垂直线极化
输入驻波比（VSWR）: ≤1.50
垂直波瓣宽度(3dB)： 6︒～10︒
天线增益（Gain）: 9～12dBi(根据实际网络规划决定)
三阶互调IMD@2⨯46dBm: ≤-120dBc
雷电保护：金属件直流到地
联接方式：DIN-F
重量：≤20kg
m
迎风面积：≤0.42
抗风能力：50m/s
具备IP65以上的防水能力
1.1.2馈线
馈线包括主馈线和跳线两种。
主馈线主要是从机房到天线平台提供传输路径，并尽可能的降低损耗，一般采用7/8”电缆。
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。
主馈线两端均是DIN-F型连接器。
在基站天线和主馈线之间的跳线两端均是DIN-M型连接器；在主馈线和BTS之间的跳线一端是DIN-M型连接器，一端是N-M型连接器。
设计要求
✧主馈线（包括两端接头）：
型号规格：7/8”泡沫介质电缆(常用)
阻抗：50Ω
最高工作频率：2000MHz
百米衰耗：<4.0dB@894MHz;6dB@1960MHz
平均额定功率：≥2kw@894MHz(40︒C室温)
工作温度：-40︒C ~ +100︒C
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：50Ω
最高工作频率：2000MHz
回波损耗：<－25dB
百米衰耗：<7.5dB@894MHz;10dB@1960MHz
平均额定功率：≥1kw@894MHz,1960MHz(40︒C室温)
工作温度：-40︒C ~ +100︒C
一次弯曲半径：>70mm
外套管防水要求：满足IP65，最好IP68
1.1.3附件
附件主要是一些安装用的紧固件以及避雷器。
✧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λ/4短路支节型
工作频率范围：824～894MHz,1850-1990MHz
阻抗：50Ω
回波损耗：<－25dB
最大冲击电流：≥50kA
最大平均功率：≥3kw@894MHz,1960MHz(40︒C室温)
工作温度：-40︒C ~ +100︒C
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。