天线培训材料 (修改)

1、天线培训材料中国移动通信研究院 无线所曹景阳 2021年7月一、天线基本原理及参数二、GSM天线产品、指标要求及应用场景三、GSM天线干扰问题及室分天线概要四、TD-SCDMA智能天线技术原理及应用五、TD-LTE天线设备及建设方案六、天线技术展望提 纲第一部分天线基本原理及参数天线的工作原理天线是一种转换器，把在封闭的传输线中传输的电磁波转换为在空间中传播的电磁波，也可以把在空间中传播的电磁波转换为在封闭的传输线中传输的电磁波。基站天线是基站通信系统中站点与终端建立通信链路的关健部件。基站天线需要解决的问题可归纳为三方面第一、有效地进行能量的转换，故可将天线等效为电路（或微波网络），采用路的

2、方法对其进行电路参数分析第二、天线所辐射的电磁波必需具有方向性，因此，又可将天线等效为场（辐射源），进行场的辐射参数分析第三、天线辐射的电磁波具有极化取向，极化特性最终也归结为辐射参数分析的范畴。主流基站天线常规双极化天线，支持1T2R/2T2R并排的两列双极化天线，列间距一般大于1个波长，可支持2T4R/4T4R双极化智能天线，列间距0.5波长TDD智能天线的组成匹配网络匹配网络按照设计将功率和相位匹配到每个振子单元振子单元振子单元是天线的基础单元，多个单元可组成阵列天线罩与端盖天线罩与端盖保护天线内部单元反射板装配部分反射板装配部分控制水平波束角及波束收敛度，保障天线的定向特性校准网络校准

3、网络校准各个阵列与标准网络间的辐射相位差智能天线特有，双极化天线固定在天线底部，一体化天线放在天线背部Others连接器（N、BMA、多联）天线支架天线包装天线单元的设计辐辐射及接收下的射及接收下的电电磁波磁波示意示意图图天线阵列阵列的扫描原理辐射单元功分网络移相等相位面 = (2/)d sin3 2 0d波束方向某全向天线增益与垂直波瓣宽度的关系基站天线的垂直面组阵基站天线单元简介偶极子偶极子贴片贴片双频双频优点优点极化纯度高；天线方向图前后比较好；结构简单，易于加工实现 ；频带宽；高频天线单元易于实现于级连。电气性能良好，能够满足大T要求。结构简单；所需反射板较小；剖面低，易于小型化设计；

4、双频工作，体现天线的竞争力；缺点缺点需要较大的地板；需要平衡馈电支节； 天线的剖面比较高，不易于小型化设计；极化纯度低，隔离度比较差；前后比差；馈电结构相对复杂，难以与集成；频带窄，不支持多频多模设计；双频相互影响；结构复杂，难以集成和小型化；专利保护非常完善；设计难度大；采用4列双极化天线相较于原有单极化天线，业务波束增益降低3dB采用极化分集方式，获取极化分集增益3dB（需要多径丰富的场景）天线宽度为320mm宽，较单极化8阵列缩短一半天线单元间距为75mm间距过大导致扫描范围变小间距过大导致大扫描角时出现栅瓣4阵列天线，不同间距，阵列幅度保持不变，相位差为160deg的曲线红线表示阵列间

5、距为0.5波长兰线表示阵列结局为0.84波长TDD智能天线的阵列设计馈电网络技术方案技术方案电缆方案空气微带方案PCB板方案简图简图作用：作用：1、将射频能量分配到辐射单元；2、阻抗匹配；3、承担着方向图的赋形设计。天线各模块设计对比天线罩外罩材料外罩材料玻璃钢玻璃钢PVCPVC图片图片天线关键部件免受外部环境影响的结构物，在电气上应具有良好的电磁辐射透过性能，在结构上能经受外部恶劣环境的作用，其目的有：保护天线系统免受风雨、冰雪、沙尘和太阳辐射等的影响，使天线系统工作性能比较稳定可靠，同时减轻腐蚀和老化，延长使用寿命消除风负荷和风力矩，减小转动天线的驱动功率，减轻机械结构重量，减小惯量，提高

6、固有频率天线罩可以给天线很好的保护作用，但是同时也会造成一些不利的影响，包括：电特性总体上会受恶化影响重量及成本增加天线的反射板设计同时承担着电气及机械性能要求V3-800M天线反射板在跌落后侧边变形、断裂车间投诉反射板锐角伤人：安规，结构设计问题设计要求：方向图要求强度要求装配干涉：结构设计问题PIM问题相关评估实验端面吊装试验包装跌落裸机跌落样机试装天线方向图方向图方向性天线的方向性是指天线向一定方向辐射电磁波的能力。对于接收天线而言，方向性表示天线对不同方向传来的电波所具有的接收能力。方向图可用来说明天线在空间各个方向上所具有的发射或接收电磁波的能力。天线的方向性的特性曲线通常用方向图来

7、表示.两个正交的、切割最大两个正交的、切割最大辐辐射方向的主面：射方向的主面：H面：面： 磁磁场场矢量共面矢量共面E面：面：电场电场矢量共面矢量共面垂直方向图的波束宽度决定区域内功率的分布，以及水平方向图的波束宽度与覆盖区域面积有关，天线方向图定义Gain增益是指在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的场强的平方之比，即功率之比。天线作为一种无源器件（本文不包含有源天线），其增益的概念与一般功率放大器增益的概念不同。功率放大器具有能量放大作用，但天线本身并没有增加所辐射信号的能量，它只是通过天线振子的组合并改变其馈电方式把能量集中到某一方向。增益是天线的重要指标之

8、一，它表示天线在某一方向能量集中的能力。表示天线增益的单位通常有两个：dBi、dBd。两者之间的相差2.15dB。国标无具体要求，行业默认规格书中允许在整个频带内有0.5dBi左右的误差影响因素天线增益不但与振子单元数量有关，还与水平波束宽度和垂直波束宽度有关。一般振子单元数量越多增益越大，水平波束宽度越窄增益越大，垂直波束宽度越小增益越大。.理论上,如果天线增益要增加3dB,阵子数量要增加一倍,即天线长度增加一倍对系统的影响覆盖距离选型建议中等增益天线（1518dBi），在城区适合使用，一方面这种增益天线的体积和尺寸比较适合城区使用；另一方面，在较短的覆盖半径内由于垂直面波束宽度较大使信号更

9、加均匀。高增益天线（18dBi），在进行广覆盖时通常采用此种天线。用于高速公路、铁路、隧道、狭长地形广覆盖。 Page 17基站天线关键指标增益定义Polarization极化是描述电磁波场强矢量空间指向的一个辐射特性，当没有特别说明时，通常以电场矢量的空间指向作为电磁波的极化方向，而且是指在该天线的最大辐射方向上的电场矢量来说的。电场矢量在空间的取向在任何时间都保持不变的电磁波叫直线极化波，有时以地面作参考，将电场矢量方向与地面平行的波叫水平极化波，与地面垂直的波叫垂直极化波。电场矢量在空间的取向有的时候并不固定，电场失量端点描绘的轨迹是圆，称圆极化波；若轨迹是椭圆，称之为椭圆极化波，椭圆极

10、化波和圆极化波都有旋相性。不同频段的电磁波适合采用不同的极化方式进行传播，移动通信系统通常采用垂直极化，而广播系统通常采用水平极化，椭圆极化通常用于卫星通信。 国标垂直极化、+/-45度交叉极化影响因素振元的摆放，目前天线单元主要由振子（偶极子）和微带缝隙天线两种类型组成，偶极子的极化方向与振子轴线相同，缝隙天线的极化方向与缝隙长度方向轴线相同，因此极化方向比较容易判断。 对系统的影响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。所以，根据移动通信的特点，基站天线一般采用垂直极化或者+/-45度交叉极化，最大限度的减少极化损失选型建议在需要分集增益的情况下，选

11、用双极化天线，否则选用单极化天线Page 18基站天线关键指标极化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；右旋圆极化波要用具有右旋圆极化特性的天线来接收；而左旋圆极化波要用具有左旋圆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，例如：当用圆极化天线接收任一线极化波，或用线极化天线接收任一圆极化波时，都要产生分贝的极化损失，即只能接收到来波的一半能量；双极化天线利用极化分集来减少移动通信系统中多径衰落的影响，提高基站接收信号质量的，通常有0/90、45/-45两种。对于UHF频段，水平极化波的

12、传播效果不如垂直极化，因此目前很少采用0/90的交叉极化天线。Page 19基站天线关键指标极化倾斜倾斜 (+/- 45)极化天线的原理介绍相对于单极化天线，双极化天线总发射能量相同、能量分布到更多的极化方向。极化：指天线辐射时形成的电场强度（图中红箭头）方向极化损失：垂直极化波要用具有垂直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。异极化隔离度：馈送到一种极化的信号在另外一种极化中出现的比例。V/H (垂直/水平)倾斜 (+/- 45)1000mW 1mW天线类型天线类型发极化方发极化方式式收极化方收极化方式式极化损失极化损失(dB)

13、8P|0|/-34/0/|-34+4|-3/-3双极化-问题提出镂空型低风阻天线镂空型低风阻天线压缩间距天线压缩间距天线双极化天线双极化天线双排天线（双排天线（4+3）-27%-40%-55%-40%迎风面积迎风面积面积过大面积过大改善有限改善有限垂直方向极化损失垂直方向极化损失无改善方式无改善方式分集增益弥补分集增益弥补天线横向尺寸降低将导致波束变宽、增益降低等指标变化天线横向尺寸降低将导致波束变宽、增益降低等指标变化定义Half-power beam width Copolar +45/ 45（Horizontal）水平方向相对于最大辐射方向功率下降一半（3dB）的两点之间的波束宽度。 在

14、方向图中通常都有两个瓣或多个瓣，其中最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣。主瓣两半功率点间的夹角定义为天线方向图的波瓣宽度。称为半功率（角）瓣宽。主瓣瓣宽越窄，则方向性越好，抗干扰能力越强。水平方向图反映了天线在水平面上的辐射特性，如理想全向天线的水平方向图是一个圆。一般水平方向图是按最大辐射方向的电场幅度值进行归一的。常用的基站天线水平波束宽度有360（全向天线）、120、90、65（60）、33等 国标32+/-432+/-4；65+/-665+/-6；90+/-890+/-8；120+/-10120+/-10影响因素基站天线的水平面波瓣宽度与天线的宽度尺寸有关，水平面波瓣宽度越宽，天线的宽

15、度越小，比如WCDMA天线若水平面波瓣宽度为65度，天线的宽度约为150mm，而水平面波瓣宽度为32度的天线其宽度约为300mm对系统的影响覆盖范围选型建议全向天线郊区或农村大区制的站型，用户密度低，用户量少，要求覆盖范定向天线：65城区 65、90、120 郊区 33高速公路Page 22基站天线关键指标水平波瓣宽度水平波瓣宽度的定义:Page 23基站天线关键指标水平波瓣宽度60 (eg)峰值峰值 - 3dB点点 - 3dB点点3dB 波束宽度波束宽度定义Half-power beam width Copolar +45/ 45（Vertical） 在垂直面方向图上，在最大辐射方向的两侧辐

16、射功率下降3dB的两个方向之间的夹角为垂直面波瓣宽度。垂直方向图反映了天线在垂直面上的辐射特性。垂直方向图也是按最大辐射方向的电场幅度值进行归一的。对于定向天线，主瓣上侧的副瓣应尽可能的小，因为太大的上副瓣会使较多的干扰进入系统，影响通信质量。国标垂直面波束宽度有6.5、7 、10、16 等，不同厂家天线设计风格不同，会存在一些差异。 影响因素基站天线的垂直面波瓣宽度与天线的长度尺寸（长度取决于增益）有关，垂直面波瓣宽度越宽，天线的长度越小，比如WCDMA 65度水平波瓣天线，若垂直面波瓣宽度为6.5度，天线的高度约为1.4m （增益约18dBi） ，而垂直面波瓣宽度为13度的天线其高度约为0

17、.66m（增益约15dBi）。对系统的影响宽的垂直波瓣宽度覆盖比较均匀，但由于边沿陡降不足增加邻区干扰。选型建议一般水平波瓣宽度和增益确定下来，垂直波瓣宽度就固定了。所以垂直波瓣宽度不作为主要选型依据；如果一定要选择垂直面波瓣宽度大的天线就只能在同系列中找低增益的了。Page 24基站天线关键指标垂直波瓣宽度定义Vertical Pattern sidelobesuppression for first sidelobeabove main beam对于基站天线，人们常常要求它的垂直面方向图中，主瓣上方第一旁瓣尽可能弱一些。这就是所谓的上旁瓣抑制 。基站的服务对象是地面上的移动电话用户，指向天

18、空的辐射是毫无意义的。对于小区制蜂窝系统，为了提高频率复用效率， 减少对邻区的同频干扰，基站天线波束赋形时应尽可能降低那些瞄准干扰区的副瓣，提高D/U值（有用和无用信号强度之比），上第一副瓣电平应小于-18dB，对于大区制基站天线无这一要求。国标原国标无特殊要求，如果网络对第一副瓣有要求，建议小于-18dB影响因素每个辐射单元馈电的幅度相位分布对系统的影响特殊情况下的邻区同频干扰，一般不会有影响选型建议不要求Page 25基站天线关键指标第一上副瓣抑制Page 26基站天线关键指标第一上副瓣抑制上旁瓣抑制上旁瓣抑制下旁瓣下旁瓣主瓣主瓣尾瓣尾瓣天线天线Page 27基站天线关键指标前后比定义Fr

19、ont-to-back ratio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。前后比越大，天线的后向辐射（或接收）越小。前后比F / B 的计算十分简单- F / B = 10 log （前向功率密度） /（ 后向功率密度） 对于双极化天线，还有一个交叉极化前后比的概念：也就是天线前向主极化分量最大辐射方向的功率密度与后向30度范围内正交极化分量的最大功率密度之比。国标33度水平波瓣宽度（27dB）, 65度水平波瓣宽度（25dB）, 90度水平波瓣宽度（

20、23dB）影响因素每个辐射单元馈电的幅度相位分布对系统的影响邻区干扰选型建议一般情况下达到国标要求即可Page 28基站天线关键指标交叉极化鉴别率定义Cross polar ratioMaindirection 0Sector 60给定方向上主极化分量与正交极化分量功率之比，有两个参数：轴向，也就是0度方向；60方向上。交叉极化鉴别率是衡量两正交阵子的相关性，交叉极化鉴别率的值越大说明非相关性越好。如果交叉极化鉴别率的指标达到国标要求，说明两正交阵子不相关，可以得到较好的极化分集。国标0度（15dB）， 60度（10dB）影响因素多方面的综合因素：单个阵子本身、每个辐射单元馈电的幅度相位分布对

21、系统的影响GSM系统的分集增益选型建议符合国标要求Page 29基站天线关键指标交叉极化鉴别率如上图，蓝色为主极化，红色为正交极化，其在0度方向的交叉极化鉴别率为21dB，在+/-60为13dB交叉极化鉴别度Page 30基站天线关键指标端口隔离度定义Isolation, between ports对于多端口天线，如双极化天线、双频段双极化天线，收发共用时端口之间的隔离度应大于30dB，该指标影响两个极化通道间的干扰抑制能力。 隔离代表馈送到一种极化的信号在另外一种极化中出现的比例国标28dB影响因素多方面的综合因素对系统的影响通道间的干扰选型建议符合国标要求，对于窄带天线建议符合30dBPa

22、ge 31基站天线关键指标三阶互调定义Intermodulation IM3 (2 x 43 dBm carrier)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应。通常都认为无源部件是线性的，但是在大功率条件下无源部件都不同程度地存在一定的非线性互调产物的存在会对通信系统产生干扰，特别是落在接收带内的互调产物将对系统的接收性能产生严重影响，因此对接头，电缆，天线等无源部件的互调特性都有严格的要求。互调是指非线性射频线路中，两个或多个频率混合后所产生的噪音信号。互调产生的本来并不存在“错误”信号，此信号会被系统误认为

23、是真实的信号。国标-107dBm(或者-150dBc)影响因素对系统的影响选型建议符合国标 功率容量 雷电防护基站天线所有射频输入端口均要求直流直接接地。 尺寸和重量为了便于天线储存、运输、安装及安全，在满足各项电气指标情况下，天线的外形尺寸应尽可能小，重量尽可能轻。目前运营商对天线尺寸、重量、外观上的要求越来越高，因此在选择天线时，不但要关心其技术性能指标，还应关注这些非技术因素。一般市区基站天线应该选择重量轻、尺寸小、外形美观的天线，郊区、乡镇天线一般无此要求。 风载荷基站天线通常安装在高楼及铁塔上，尤其在沿海地区，常年风速较大，要求天线在36m/s 时正常工作，在55m/s 时不破坏。天

24、线本身通常能够承受强风，在风力较强的地区，天线通常是由于铁塔、抱杆等原因而遭到损坏。因此在这些地区，应选择表面积小的天线。 安装件天线安装件要求适应一定的抱杆范围（如50115mm）Page 32基站天线关键指标其它主要天线指标对网络影响定性分析Page 33天线指标天线指标对网络覆盖的影响对网络覆盖的影响增益(dBi)不同的应用场景，对天线增益的要求也不完全一样增益值高，覆盖半径更大，覆盖更远增益高0.5dB左右，有利于增强网络覆盖3或者减少基站数目6（理论模型）驻波比驻波比值小，减少反射功率，扩大覆盖范围天线VSWR过大时，可能对基站侧驻波比检测门限告警产生影响功率容量(W)基站天线的功率

25、容量直接影响基站系统是否正常工作，功率容量严重不够时将导致天线损坏，甚至威胁基站的通道安全三阶互调(dBC) PIM的大小直接影响基站系统的稳定，天线PIM值影响系统容量、基站覆盖、用户终端发射功率等。前后比(dB)高前后比可减少干扰和改善网络性能，通常要求天线的前后比指标优于25dB，仿真分析，大于25dB可以满足组网需求。端口隔离度(dB)如果天线隔离度不高，另一个通道的发射载频功率通过天线端口间的内部耦合直接进入当前收通道的前端，此时接收滤波器抑制设计余量不足时，导致接收通道性能恶化（阻塞引起的干扰噪声增加）上 副 瓣 抑 制(dB)在任何场景、任何系统，副瓣对移动通信组网覆盖是有害无益

26、；在密集城区覆盖，要求天线下倾角比较大，因而天线副瓣带来的邻区干扰大。如上副瓣抑制提高2dB，相当于提高性噪比2dB水平波束宽度频带内水平面波束宽度的收敛度是指标竞争性的核心要素水平波束宽度越收敛，网络覆盖越好垂直波束宽度垂直面波束宽度过窄，天线可能会产生塔下黑、越区覆盖、干扰难以控制；在城区覆盖，原则上增益相同天线，垂直面波束宽有利于覆盖，但需控制下倾角电调范围电调范围越大，网络覆盖的灵活性越强。尤其是城区覆盖，电调范围要求更大体积/重量/抗风体积小，风载低，重量轻，站点获取成本更加低，运输、安装成本降低第二部分GSM天线产品、指标要求及应用场景GSM天线产品及要求全向天线普通双极化天线单极

27、化天线900M:8/11 dBi1800M:8/11 dBi900M:32度度/65度度/90度度1800M:65度度/90度度900M:270度度210度度/32度度/65度度/90度度/105度度/120度度1800M:210度度32度度/65度度/90度度普通电调天线双频双极化（包括电调）天线65度度32度度/65度度/90度度GSM天线指标要求1）天线指标的测量方法需遵照YD/T1059-2004 移动通信系统基站天线技术条件当中关于测量方法的要求。2）增益：指天线最大辐射方向的增益值，在010度范围内，全向天线电下倾角每增加1允许天线增益下降0.07dB；定向天线在016范围内，内置

28、固定电下倾天线允许天线增益下降（0.07)dB，可调电下倾天线增益下降（0.070.3)dB。3）前后比：范围为18030，双极化天线取同极化与交叉极化前后比中较差者；4）互调：三阶，输送到天线的两个不同频率信号的功率各为20W；5）功率容量：可调电下倾天线功率容量减半（仅对GSM900天线适用），GSM1800可调电下倾天线功率容量维持不变；6）电调天线的60度交叉极化比随倾角增大而有所降低（0度为10，最大倾角为9）；上副瓣抑制也遵从此规律；指标指标允许范围允许范围指标指标允许范围允许范围驻波比无允许范围垂直波束宽度-2/-1/-0.5互调-107/95dBm水平波束宽度2增益（平均值）

29、-0.5dB下倾角精度0.5增益（最差值） -1dB前后比3/2/1.5方向图圆度无允许范围上旁瓣抑制-160度边缘功率下降*（dB）1.0极化隔离2交叉极化比2全向天线8dBi方向图圆度1.0垂直面波束宽度13互调-107驻波比1.5功率容限500(GSM900)200(GSM1800)11dBi方向图圆度1.0垂直面波束宽度6.5互调-107驻波比1.5功率容限500(GSM900)200(GSM1800)在农村或郊野的某些场合，由于话务量极低，同时又需要作移动通信覆盖，为了降低覆盖成本，推荐采用全向11dBi天线。通常可以采用全向11dBi预置3的天线，对于架设高度过高，比如山顶、高塔等

30、个别场合，也可考虑采用全向11dBi预置5天线，对于架设高度很矮，比如农村的房顶等个别场合，也可考虑采用无波束下倾的全向11dBi天线。单极化天线270度度/14dBi水平面波束宽度706垂直面波束宽度7互调-107驻波比1.5功率容限500*210度度/13dBi水平面波束宽度21020垂直面波束宽度7互调-107驻波比1.5功率容限50032度度增益20/19/17.5/14.5水平面波束宽度324垂直面波束宽度7/9/14/30前后比27互调-107驻波比1.5功率容限50065度度增益17.5/16.5/15/12水平面波束宽度656垂直面波束宽度7/9/14/30前后比25互调-10

31、7驻波比1.5功率容限500*对于GSM900为500；对于GSM1800，为200。下同单极化天线90度度增益16/15/13.5/10水平面波束宽度908垂直面波束宽度7/9/14/30前后比23互调-107驻波比1.5功率容限500105度度增益15.5/14.5/13/10水平面波束宽度10510垂直面波束宽度7/9/14/30前后比20互调-107驻波比1.5功率容限500120度度增益14.5/13.5/12/9水平面波束宽度12010垂直面波束宽度7/9/14/30前后比18互调-107驻波比1.5功率容限500*GSM1800无105度和120度型号*上副瓣要求适用于波瓣赋形天

32、线，对应增益要求降低0.5dB。单极化天线l 在双极化天线应用效果不理想的场合，才考虑采用空间分集接收的定向单极化基站天线。l 在农村或市郊的大多数场合，由于话务量较低，同时多径分量并不复杂，推荐采用单极化90度16.5dBi天线。l 在农村或市郊的某些场合，其话务量虽然较低，但多径分量却较复杂，这时推荐采用单极化65度17.5dBi天线。l 在农村或市郊的某些场合，不但话务量较低，同时并不需要对水平面360进行全方位覆盖，这时，推荐采用单极化105度15.5dBi天线或单极化120度14.5dBi天线，实现大约120180方位覆盖。双极化天线32度度增益21/20/19/17.5/14.5水

33、平面波束宽度324垂直面波束宽度6/7/9/14/30前后比27轴向交叉极化比1515交叉极化比10互调-107驻波比1.5隔离度30功率容限500*GSM1800无32度型号，功率容限为200W。65度（含电调）度（含电调）增益17.5/16.5/15/12/9水平面波束宽度656垂直面波束宽度7/9/14/30/70前后比25轴向交叉极化比1560交叉极化比10互调-107驻波比1.5隔离度30功率容限50060边缘功率下降1015双极化天线90度度增益16/15/13.5/10.5水平面波束宽度908垂直面波束宽度7/9/14/30前后比23轴向交叉极化比1515交叉极化比10互调-10

34、7驻波比1.5隔离度30功率容限500*上副瓣要求适用于波瓣赋形天线，对应增益要求降低0.5dB。l 定向双极化基站天线优先推荐在多径反射复杂的场景下使用，主要是含有较多或较复杂的建筑物的环境，如城镇、市区；发达的村镇、工业区等。l 在话务量较多的市区，推荐采用双极化65度15dBi天线。l 在话务量中等的市区，推荐采用双极化65度17.5dBi天线。l 某些话务量偏低的农村或市郊，多径并不复杂，考虑到可能的架设困难或性价比等因素，推荐可采用双极化90度16.5dBi天线。l 双极化30度17.5dBi天线可以用于覆盖公路和铁路等场景。l 双极化30度20dBi天线可以用于覆盖几千米以外的一个

35、特殊区域，如风景点、海岛等。双频双极化天线（含电调）65&65，15&17.5水平面波束宽度659；65+6，-9垂直面波束宽度14/6.5前后比25轴向交叉极化比1515交叉极化比10互调-107驻波比1.5隔离度30功率容限500/20065&65，15&17水平面波束宽度659；65+6，-9垂直面波束宽度14/7前后比25轴向交叉极化比1515交叉极化比10互调-107驻波比1.5隔离度30功率容限500/20065&65，15&16.5垂直面波束宽度14/8.565&65，16.5&17.5垂直面波束宽度9/6.565&65，17.5&17.5垂直面波束宽度7/6.5双频双极化天线（

36、含电调）32&32，19&21水平面波束宽度304垂直面波束宽度14/5.5前后比27轴向交叉极化比1515交叉极化比10互调-107驻波比1.5隔离度30功率容限500/20090&90，14&16水平面波束宽度658垂直面波束宽度14/6.5前后比23轴向交叉极化比1515交叉极化比10互调-107驻波比1.5隔离度30功率容限500/20032&32，21&21垂直面波束宽度6/5.590&90，16&16垂直面波束宽度7/6.5双频双极化天线（含电调）l 双频双极化可以解决某些选址困难，通常用于城市繁华地段，话务量较大且覆盖范围较难平衡的区域，或者容易产生同频干扰的区域。多数情况下采用

37、双频双极化 900/1800M 65&6015&17dBi天线能够胜任。l 多径反射复杂、频率复用规划的站址，以及某些话务量变化复杂的场景（比如一天中白天和夜晚的话务量来自不同的局部区域，或者平时和节假日的话务量来自不同的局部区域等等），适合采用波束电调基站天线。l 在话务量较多的市区，推荐采用双极化65度15dBi电调0-14天线。l 在话务量中等的市区，推荐采用双极化65度17.5dBi电调0-7天线。l 对于1800MHz情况，分别采用双极化65度15dBi电调0-16和双极化65度17.5dBi电调0-8，与上述900MHz情况类似。l 具有波瓣赋形功能天线的选择在特定的场景下可以更好

38、地抑制同频干扰和优化服务区的覆盖。第三部分GSM天线干扰问题及室分天线概要GSM天线的干扰问题GSMGSM天线的主要干扰类型天线的主要干扰类型传统的GSM三阶互调干扰GSM900对F频段的二次谐波/二阶互调干扰判定主要干扰为二次谐波和三阶互调干扰 ；4处疑似干扰：1为1870MHz和1857.8MHz、 1876.8MHz和1852.6MHz的互调，或941MHz的二次谐波的叠加；2为943.6MHz的二次谐波；3为1870MHz和1852.6MHz的互调；4为945.2MHz的二次谐波 。实例分析实例分析p 两载波f1/f2通过无源器件后，由于无源器件非线性，产生新的频率分量,称之为无源互调

39、p 新频率分量，既包含f1/f2的各种组合mf1+-nf2，也包含f1/f2的各次谐波，mf1或nf2p最受关注的频率分量为3阶和五阶互调，现阶段又发现也有GSM900对F频段的二次谐波的干扰互调产生的机理互调产生的机理天线测试环境俯视示意图天线测试环境俯视示意图天线交调天线交调现场现场测量框图测量框图说明：说明：受限于现场测试环境对互调指标的影响，现场测试结果作为筛选依据筛选依据，但不作为评判依据。注意：注意：1.将天线放置在没有金属物的支撑（通常采用木质支撑架）上，离地面至少1.5m，天线面朝天空 2.互调测试现场应满足以天线中心为圆心，至少半径为5m的范围内无建筑物遮挡。3.天线的周围应

40、没有金属物 示意图示意图测试流程测试流程现场三阶无源互调的初筛标准为现场三阶无源互调的初筛标准为-90dBm-90dBm1.对交调仪用标准件进行校准；2.对交调仪选择“频谱模式”，测量环境底噪，若三阶交调值小于-125dBm（2*20w），则测试场地满足要求。3. 将被测天线一端与测量系统相连接，并采用紧固力矩扳手保证接触可靠（对于Din头，通常设定紧固扳手力矩值为17.5N）。注意：注意：若为双极化天线，则一端口测试时，另一端口通过线缆与一低交调的标准负载相连。4. 在下行工作频带内选择合适的两频率f1、f2，使交调产物f32 f2- f1 (或2 f1- f2)落在上行频带内；5. 为消除

41、电缆应力对交调指标影响，可等天线接头和测试线缆连接好大于10秒以后开始测量，以获得较准确的结果。6. 调整输出功率，使输送到被测天线上f1、f2的功率各为20W；7. 利用无源交调分析仪可直接读出三阶交调电平。三阶无源互调的现场检测GSM900二阶无源互调的分析及排查1.由于对F频段的干扰是由GSM900天线产生的二次谐波（或互调）引起的，因而需规定智能天线接收的GSM900二阶传输互调值。2.F频段的噪底应达到-174+10*log(400k)+5=-113dBm降敏0.8dB，干扰应低于噪底7dB，为-120dBm。3. 由于传输互调需在暗室中，并配合频谱仪、互调仪进行测试，难以操作。因而

42、可推算二阶传输互调和二阶、三阶反射互调的关系，通过测量反射互调值估算传输互调值。广州公司联合爱立信排查干扰时，发现GSM900对F频段基站干扰严重，经爱立信对自身设备排查后，推算可能是天馈系统的干扰，需经过暗室检测确定。背景背景分析分析二阶反射互调测试框图二阶传输互调测试框图在微波暗室中按下图搭建环境对21副GSM900天线产生的二阶互调干扰进行测试测试验证测试验证工程建设天线最小间距要求为1米，为了测试结果更精准，取GSM900和智能天线间距为0.5米，后续的可用0.5米和1米的6dB隔离度换算。1. 绝大部分天线当二阶反射互调小于绝大部分天线当二阶反射互调小于-105dBm时，可保证二阶传

43、输互调时，可保证二阶传输互调30dB）和辐射性能均可满足企标要求。FAD八通道内置合路器天线-外场测试 外场测试情况测试环境：密集城区单小区，周边基站均开启，周边小区空扰；站高23米；站间距500-700米；TD-LTE采用10个RB，与TD-S带宽保持一致；TD-S采用HSDPA技术；测试结果：合路对TD-S和TD-L上下行的覆盖范围大致7%范围之内，主要由合路器损耗（0.5dB）与接头馈线损耗引起，与理论估计相符合。TD-L和TD-S损耗0.5-1dB合路后覆盖收缩500m，站高3040m结论：小型化天线小型化天线拉远拉远覆盖能力略低于普通覆盖能力略低于普通FADFAD天线天线。规模试验测

44、试结果在德国KPN网络的外场测试也表明小型化天线性能良好。双通道宽频天线设备需求部分补盲补热等建站灵活性要求较高的场景，对天馈尺寸要求较高，现有8通道智能天线尺寸稍大，不满足要求若GSM网络与TD-LTE共站，但原有GSM天线频段较窄，不支持FAD频段 技术难点对于电调天线，由于支持频带非常宽，很难在所有倾角范围内保持天线的各项指标的一致性实现方案支持FAD（可涵盖DCS1800）的宽频双极化天线，以及双通道双频电调天线。应用建议对于部分补盲补热等建站灵活性要求较高的场景对于TD-LTE与GSM网络共站建设场景产业状况普通双通道天线主流厂商均有商用设备，产业成熟度较好。电调天线设备还不能满足企

45、标要求，需要继续推动优化。新型接口技术-集束接口-技术概述技术需求智能天线的“大辫子”问题：通道数多，工程安装复杂，视觉不美观共天馈天线：通道数18个，普通接口无法安装（内置合路器天线、独立电调天线）实现方案将9个通道分为两组进行集束高精度定位防误插设计优点减少接头数量，降低施工复杂度提高产品可靠性改善视觉效果潜在问题集束电缆的损耗比常规电缆略高，长距离应用时损耗增加难点大辫子集束接口采用集束接口集束电缆未采用集束接口施工复杂施工容易N型接口新型接口技术-集束接口-部件性能测试验证（集束接口及电缆）电性能测试电性能测试 试验前进行电性能测试，评判检验样试验前进行电性能测试，评判检验样品在试验后

46、是否受到损坏品在试验后是否受到损坏 单线组件差损和驻波比均符合要求单线组件差损和驻波比均符合要求水密性试验水密性试验 检测集束组件的水密性性能检测集束组件的水密性性能 在在1米深水中静置两小时后，绝缘电阻米深水中静置两小时后，绝缘电阻满足满足1000M的要求，水密性良好的要求，水密性良好电缆保持力测试电缆保持力测试 检测集束组件电缆的受拉力程度检测集束组件电缆的受拉力程度 电缆组件没有机械失效、松动、开裂和电缆组件没有机械失效、松动、开裂和电的不连续性，电缆有良好的保持力电的不连续性，电缆有良好的保持力弯曲试验弯曲试验 检测集束组件细电缆的柔韧性检测集束组件细电缆的柔韧性 电缆组件没有机械失效

47、、松动、开裂和电缆组件没有机械失效、松动、开裂和电的不连续性，柔韧性良好电的不连续性，柔韧性良好连接器耐久性测试连接器耐久性测试 检测集束组件插合和分离的耐久性检测集束组件插合和分离的耐久性 连续插合和分离连续插合和分离100次，连接器无机械次，连接器无机械损伤，能够保持其功能；电压驻波比和损伤，能够保持其功能；电压驻波比和插入损耗符合要求，耐久性良好插入损耗符合要求，耐久性良好扭曲、弯折试验扭曲、弯折试验 检测集束组件粗线缆的柔韧性检测集束组件粗线缆的柔韧性 在弯折过程中和弯折恢复后无机械损伤在弯折过程中和弯折恢复后无机械损伤现象，电性能满足使用要求现象，电性能满足使用要求 经过接口专项测试

48、，集束接口本身的电气性能和可靠性表现良好经过接口专项测试，集束接口本身的电气性能和可靠性表现良好新型接口技术-集束接口-整机性能测试（应用集束接口的天线产品）温湿度循环试验温湿度循环试验 考查集束接口设备耐高低温和湿度能力考查集束接口设备耐高低温和湿度能力 经过检测，集束接口结构设备通过温湿经过检测，集束接口结构设备通过温湿度循测试；度循测试；盐雾试验盐雾试验 考查集束接口设备耐腐蚀能力考查集束接口设备耐腐蚀能力 经过检测，集束接口结构设备通过盐雾经过检测，集束接口结构设备通过盐雾测试。测试。振动试验振动试验 考查集束接口设备的抗振动能力考查集束接口设备的抗振动能力 经过检测，集束接口结构设备通过振动经过检测，集束接口结构设备通过振动测试测试淋雨试验淋雨试验 考查考查 集束接口设备防水性能集束接口设备防水性能 经过检测