多双频天线性能及应用

1、多双频天线性能及应用令中国电唁CHINA TELECOM双（多）频天线性能及应用电信集团网络发展部上海邮电设计咨询研究院2012年1月目录L1概述61.2 双（多）频天线电气性能指标61.2.1 双频天线电气性能指标（800M+2100M） 61.2.1.1 双频天线电气性能指标（普通天线）61.2.1.2 双频天线电气性能指标（电调）81.2.2 多频电气性能指标（800/900M+1800/2100M） 101.2.2.1 多频天线电气性能指标（普通天线）101.2.2.2 多频天线电气性能指标（电调）121.3 机械性能指标131.4 使用环境17L5双（多）频天线应用场景171.6 双

2、（多）频天线应用指导建议201.6.1 性能指标选择201.6.1.1 天线频段21L6.L2天线增益221.6.1.3 水平面波束宽度231.6.1.4 垂直面波束和下倾角251.6.1.5 极化方式26L6.1.6前后比271.6.1.7 旁瓣抑制及零点填充28L6.1.8下倾方式281.6.2 多种应用场景下天线选择311.6.2.1 市区覆盖321.6.2.2 郊区覆盖391.6.2.3 农村覆盖401.6.2.4 公路覆盖411.6.2.5 山区覆盖411.6.2.6 近海覆盖421.6.2.7 隧道覆盖43L6.2.7室内覆盖44163天线端口选择451.1.1.1 成本 46L6

3、.3.2损耗、带间隔离46L6.3.3安装工程量47L6.3.4安装环境及现状471.6.4 电调天线的应用471.6.4.1 电调天线介绍和优点481.6.4.2 电调天线控制方案491.6.4.3 电调天线的应用场景521.6.5 系统间干扰分析54L6.5.1杂散干扰541.6.5.1 阻塞干扰551.6.5.2 互调干扰56L6.5.4应用注意571.6.6 天线安装601.6.6.1 天线安装高度601.6.6.2 天线方位621.6.7 天馈线常见故障处理631.6.7.1 天馈线故障处理和保养64L6.7.2天线调整651.6.8 加强质量管理做好天线测试工作661.6.8.1

4、电气性能测试661.6.8.2 可靠性及环境测试681.6.9 工程实施中注意事项734/74多双频天线性能及应用1.1概述随着中国电信移动通信业务的发展，用户的增加，原有800M 频段逐渐无法满足CDMA网络的扩容需求时，2.1G频段的使 用是必然趋势，从减少基建投资、节省天面空间及塔顶负载等角 度看，将高/低频段集成于一副天线的双（多）频段天线的应用 越来越接近于现实要求，因此对双（多）频段天线电气/机械性 能、环境及可靠性要求、接口规范以及双（多）频段天线应用场 景和应用的指导性建议的研究探讨有着十分重要的现实意义。L2双（多）频天线电气性能指标目前国内移动通信中可以使用这类天线可以分为

5、双频 （800M+2100M ）和多频天线（800M/900M+ 1800M/2100M）两大类。每类天线中根据其调整方式又可细 分为普通天线和点调天线两种，下面分别讨论其性能指标。1.2.1双频天线电气性能指标（800M+2100M）L2.L1双频天线电气性能指标（普通天线）表1双极化（普通天线）天线电性能要求天线类别和 频段辐射参数电路参数天线频段增半功电交刖上零交电隔功类别(MH益率波下叉后旁点调压离率z)(d束宽倾极比瓣填(d驻度容Bi度角化(d抑充B波(限)水垂植比B)制(dm)比d(平直度(dB(dBB)B)W面面(°)1654.612度低55425频+土预轴516250

6、14dBi低频162置向16(>高频820757机15217d88土+土械,±21625<5Bi。高 频162或605-11>30065192169电O0752度低0265土子以25频170土+2倾内51625016d16角）>Bi167±1102高频75土2517d土+2516250Bi1610/7465 度低 频 17d17 +165 +67 +2251625250Bi1662高频85+2518d+1625250Bi16备注：端口数量：2端口或4端口1.2.1.2双频天线电气性能指标(电调)表2双极化(电调)天线电性能要求天线类别和频 段辐射参数

7、电路或天线类别频段(MHz)增益 (dBi)波束宽度(° )电 下 倾 精 度 (° )交叉极化比(dB)刖后比(dB)上 旁 瓣 抑 制 (dB)零 点 填 充(dB)交调(dBm)电压驻波比水平面垂直面65度低频14±16514土1轴向>>25>1625-107<1.514dBi高频16dBi6215,+60°以内>1015.5±165 +69+2>25>162565度 低频14dBi高频17dBi14±165+614土2>25>162516.5±165 +67土2&

8、gt;25>162565度 低频16dBi高频17dBi15.5±165+69+2>25>162516.5±165 +67土2>25>162565度 低频17dBi高频18dBi16.5±165 +67土2>25>162517.5±165 +66土2>25>1625多双频天线性能及应用备注：端口数量：2端口或4端口1.2.2 多频电气性能指标（800/900M+1800/2100M）L2.2.1多频天线电气性能指标（普通天线）表3双极化（普通天线）天线电性能要求天线类别和 频段辐射参数电路参数天线频段

9、增半功电交前上零交电隔功类别（MH益率波下叉后旁点调压离率z)（d束宽倾极比瓣填（d驻度容Bi 度 角化（d抑充B波（限）水垂精比B）制（dm)比 d (平直度（dB（dB B）B) W面面（° ）)65低频1预轴6 1度低8204.置向<25 4><1 频 965(> 2-15± ±16 25. 3014d 0 高±机 15 50706 25Bi 频1械，土高频17dBi1710217016.5 +165 +67 +2或 电 子 倾 角） ±160O以 内1025162525065度低 频16dBi高频17dBi15.

10、5 +165 +69 +225162525017 +165 +67 +225162525065度低 频17dBi16.5 +165 +67 +225162525018 / 74高频18d17.6562Bi5+216255+62501备注：端口数量：2端口或多端口1.2.2.2多频天线电气性能指标(电调)表4双极化(电调)天线电性能要求天线类别和频段辐射参数天线类别频段(MHz)增益(dBi)波束宽度(° )电 下 倾 精 度 (° )交叉极化比(dB)前 后比(dB)上 旁 瓣 抑 制 (dB)零 点 填 充 (dB)交调 (dBm)水平面垂直面65度 低频 14dBi 高

11、频16dBi低频820960高频1710217014±165 +614土2+1轴向 >15, +60°以内>25>16<25-10715.5±165 +69+2>25>162565度 低频14dBi高频17dBi14±165 ±614 +2>10>25>162516.5±165土67+2>25>16<2565度 低频16dBi高频17dBi15.5±165 +69土2>25>16<2516.5±165±67+2>

12、;25>162565度 低频17dBi高频18dBi16.5±165 +67 +2>25>16<2517.5±165 +66土2>25>16<25备注：端口数量：2端口或多端口1.3 机械性能指标天线尺寸考虑到易于施工、维护，天线的尺寸不应过大。天线厂商标 明每一款天线的具体尺寸。一般要求：长度：65度低频14dBi高频16dBi：长度不大于1.50米65度低频16dBi高频17dBi：长度不大于2.10米65度低频17dBi高频18dBi：长度不大于2.60米备注：对于内置电机的天线长度允许加长200mm;宽度：多频共用天线(CD

13、MA800+CDMA2000)目前主要采用两种设计方式，分别为振子嵌套，振子并排两种方式。X 0XX 8xO X xO X xOxO振子嵌套振子并排就目前电信的系统频段 CDMA800(820880MHz)、CDMA2000(1920-2170MHz),多频共用天线采用的两种设计 方式的优缺点分析如下：设计方式振子嵌套振子并排技术实现难 度较难，需设计适合嵌套 的高低频振子，天线整体 高低频一体化设计，涉及 众多关键性技术。容易，高低频独立， 可视为两副天线并排 放置。电气指标特 性较优较优天线尺寸天线尺寸取决于低频 增益，整体尺寸较小，宽 度一般小于280mm天线尺寸约为高低频 两副天线并排

14、，宽度较 宽，天线宽度一般为 450500mm 之间。重量较轻稍重抗风性能好较差工程安装好较差综合以上的分析，建议多频共用天线采用嵌套振子的设计形式。重量应不影响运输、安装。天线厂商应标明每一款天线的具体重 量。接头DIN 型：7/16-50K DIN Female; N 型：N-50K Female;“50”代表连接器阻抗为50欧；“K”代表连接器界面为插孔（阴头或母头）形式。调整精度定向天线调整精度：水平（精度为士）俯仰（精度为±。5 ）电调精度：电调天线的电调精度应& 10。安装组件抱杆直径不小于50mm,每根天线提供附带的紧固件和安装 图，定向天线至少应包括以下紧固件

15、。表5安装紧固件列表序号紧固件名称备注1支架（可调机械倾角）较短天线适用2顶部支架（可调机械倾角）较长天线适用3底部支架4箍架5机械倾角标尺6螺栓7螺母8弹垫9平垫紧固件的类型和数量必须保证天线的牢固安装。天线的支架 和调节臂等安装组件必须保证优良的防锈、防腐蚀性。多双频天线性能及应用结构要求天线结构应牢固可靠，便于安装、使用和运输。1.4 使用环境风速工作风速：36.9m/s;极限风速：55m/so温度工作温度：-40°+ 60° ;极限温度：55°+ 75°。摄冰10mm不被破坏防腐具有良好的防雨性能；具有防盐雾、潮湿、大气中的二氧化 硫及紫外线辐射

16、的能力。防雷保证馈线内芯及外导体直流接地RCU防护要求满足IEC 60 529规定的IP 65防尘和防水密封性要求,RCU 的避雷等级应满足AISG2.0同时满足-40度温度的室外环境正 常使用。1.5 双（多）频天线应用场景随着中国电信移动通信业务的扩展，用户的增多，原先的800M频段资源已经不能满足业务增长的需要，同时随着EVDO17 / 74多双频天线性能及应用用户的增加，用户对数据业务速率的要求也会越来越高，因此引 进2100频段来解决这个问题已经提上议事日程。考虑到工程条 件的限制和节省投资等方面来说，双（多）频天线的使用也会越 来越多。下面就是一些使用场景案例。1 .物业原因，不允

17、许增建新的抱杆或天线部分站点业主不允许增建新的天线或抱杆，或者增建新的天 线或抱杆周期太长（如部分建筑物需要政府审批，时间很长）， 采用共天线，从而有效的解决这一问题。图1天线的天面安装图2 .天线安装空间限制，没有空间安装新的天线部分基站天面狭小，或是可立杆的空间有限，采用单频天线 难以保证原系统合和新系统间的隔离度要求（如下图所示）；采 用共天馈方式，依靠双频天线自身良好的异系统隔离度性能， 可以有效的解决这一问题。工Yr六？ iVd立匚图2天线的天面安装图部分基站无法新增抱杆、或是原有美化天线安装位不足等， 无法为原单频天线提供足够的安装空间；通过共天馈的方式， 利用原原天线的安装位，减

18、少天线安装的空间需求，可以有效 的解决这一问题。3 .增加天线数量影响视觉效果，为避免视觉污染此类情况比较普遍，在一些敏感区域，业主或是周边群众往 往对于过多的天线数量有抵触情绪甚至对工程建设进行阻挠， 对工程的顺利实施会产生重大影响；此时通过共天馈的方式可 以有效的减少天线数量，降低民众的关注度，保证工程的顺利 实施。图3天线的天面安装图4 .降低建设成本。通过采用共用天线，能有效的减少天线数量，从而降低网络建设成本。主要应用主要有：令电信CDMA系统和3G系统的天线共用；运营商间的共建共享（共塔、共机房、共天面和共天线）;1.6双（多）频天线应用指导建议1.6.1 性能指标选择天线是移动通

19、信系统的重要组成部分，天线性能的选用及网 络覆盖和整体运行质量密切相关。随着城市建设的不断发展，无 线环境日益复杂多样，新的应用场景不断出现，影响天线性能选 用的因素也越来越复杂，如：覆盖区域内话务量分布、覆盖区内 话务量的变化规律、抗干扰要求、安装环境等。1.6.1.1天线频段无论是发射天线还是接收天线，它们总是在一定的频率范围 内工作的，通常，工作在中心频率时天线所能输送的功率最大， 偏离中心频率时它所输送的功率都将减小，据此可定义天线的频 率带宽。有几种不同的定义：一种是指天线增益下降三分贝时的频带宽度；一种是指在规定的驻波比下天线的工作频带宽度。在移动通信系统中是按后一种定义的，具体的

20、说，就是当 天线的输入驻波比& 1.5时，天线的工作带宽。根据2002年10月原国家信息产业部下发文件关于第三代 公众移动通信系统频率规划问题的通知（信部无2002479号） 中规定：FDD 方式：1920-1980MHz2110-2170MHz; 补充工作频段1755 1785MHz和1850-1880MHz其中中 国电信目前拿到了 FDD其中的19201935/21102125共 30MHz频段加上以前CDMA的800M频段具体的频段分配如 下：CDMA800 ：上行/下行：825-840/870-8853G FDD ： 上行/下行：1920-1935/2110-2125按照我们上

21、面提到的双（多）频天线的介绍，双频天线 （800M +2100M） 和多频天线（800M/900M+ 1800M/2100M)都能满足工作频段要求。但是从性能、投资 多方面分析来看。我们建议采用双频天线(800M+2100M)比 较合理。因为： 双频天线(800M+2100M)比多频天线(800M/900M + 1800M/2100M)价格上更有优势，在满足使用性能的 情况下，从投资的角度来看，双频天线(800M +2100M) 能够降低网络建设成本。令 多频天线(800M/900M +1800M/2100M)因为要考 虑到多频段，在天线的尺寸更大，对安装以及空间的要求 更高。 因为多频天线(

22、800M/900M +1800M/2100M)比双 频天线(800M +2100M)的频段更宽，因此能够接收 900M和1800M频段信号。这样就把900M和1800M 的噪声和干扰引入系统从而降低系统性能。令在特殊情况下，如不能新增天线必须和别的运营商共用天 线或在共建共享的基站中或者特性天线可以考虑采用多 频天线(800M/900M +1800M/2100M)oL6.1.2天线增益增益是指在输入功率相等的条件下，实际天线及理想的辐射 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。增益一般及天线方向图有关，方向图主瓣越窄，后瓣、副瓣越小, 增益越高。提高天线增益，覆盖的距离增大，但同

23、时会压窄波束宽度， 导致覆盖的均匀性变差。图4高增益天线图5低增益天线因此，天线增益的选取应以波束和目标区相配为前提，一味 的追求高增益天线并不可取，一方面会带来垂直面变窄，天线的 覆盖区域内均匀性变差，同时高增益天线也会由于天线尺寸较 大，对实际工程施工带来困难。天线的增益的选择应根据不同应 用场景选择合适的增益等级。L6.1.3水平面波束宽度在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，主瓣两半功率点间的夹水平角定义为天线方向图的水平面波 束宽度。网络服务区的方位向覆盖性能好坏取决于天线的水平面方向图。如图 所示的3扇区的天线的理想覆盖图，每个扇区的天 线覆盖120。角域，其在

24、最大辐射方向偏离±60。时到达覆盖边 缘，需要切换到相邻扇区工作。在±60。的切换角域附近，方向图电平下降太多时，容易引起覆盖盲区掉话；电平下降太少时， 覆盖产生重叠，导致相邻扇区干扰增加而使接收误码率上升。理 论仿真和实际应用结果表明：在密集建筑的城区，由于多径反射 严重，为了减小相邻扇区之间的相互干扰，在±60。的电平下降 至-10dB左右为好,反推半功率宽度约为65°而在空旷的郊区,由于多径反射少，为了确保覆盖良好，在±60。的电平下降至-6dB左右为好，反推半功率宽度约为90。图6 三扇区方位覆盖方案水平波束宽度，定向天线的常见水平波瓣

25、3dB宽度有20°、30°、65°、90°、120° o 20°、30° 的品种一般增益较高, 多用于狭长地带或高速公路的覆盖；65。品种多用于密集城市 地区典型基站三扇区配置的覆盖，90°品种多用于城馔郊区地 区典型基站三扇区配置的覆盖，120。品种多用于地广人稀地区26 / 74多双频天线性能及应用典型基站三扇区配置的覆盖。备注：现在厂家的双（多）频天线主要有30度和65度两种, 因此在后续的产品开发中需要增加20度、90度和120度这类 双（多）频天线以满足各种应用场景。1.6.1.4垂直面波束和下倾角网络服

26、务区的距离向覆盖性能好坏由天线的垂直面面方向图和波束指向下倾角组合决定。观察图的垂直面方向图。波束应该适当下倾，下倾角度最好使得最大辐射指向图 中目标服务 区的边缘R1。如果下倾角过大，不仅距离向目标区远端的覆盖电平会急剧下降，而且，第一上旁瓣可能指向另一个同频小区造 成同频干扰；如果下倾角过过小，不仅距离向目标区近端覆盖不 均匀度增加，而且，主瓣的一部分能量可能覆盖到另一个同频小 区造成干扰。图7垂直面波束下倾角的设置垂直面半功率波束宽度决定了距离覆盖的均匀性。在增益 一定的前提下，波束越宽，覆盖越均匀。下倾角精度决定了 天线波束是否指向了距离向目标区。25 / 74多双频天线性能及应用L6

27、.1.5极化方式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及地面平行，则称它为水平极 化波。天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向。在移动通信中，天线一般为线极化天线，常见的有垂直极化 或±45°双极化。而当接收天线的极化及发射天线辐射的来波 极化不匹配时，接收功率会有损失，我们把这一特性称之为极化 损耗。根据互易原理，当极化匹配时，天线的辐射和接收的能量会 有明显的提高，移动通信天线正是需要利用这种收发匹配，来

28、提 高上行信号的接收效果。表6收发天线各种极化方向下的极化损耗的几种典型情况:接收天线发射天线极化匹配因子功率损耗（dB）垂直（或水平）极化垂直（或水平）极化10垂直（或水平）极化水平（或垂直）极化0无穷大垂直极化45度极化1/23dB极化匹配目前的市区移动通信环境，高楼大厦遍布、高低建筑物密集 分布，电磁环境日益复杂，基站和移动台之间往往是一个非视距 (NLOS)的无线传播链路，在经过多次的反射、散射、绕射、 透射的衰减后，信号到达时往往是及地面有一定的角度倾斜，而 非完全的水平或垂直。另外，从移动用户的使用习惯考虑，一般移动用户的手机在 通话中多为倾斜拿放，因此手机天线及地面也是有一定的倾

29、斜角 度。因此基站双(多)频天线城市中一般采用+45。和-45。的极 化设计，而在农村或空旷的地方可以采用水平或垂直极化方式来 实现收发天线的匹配。161.6前后比图8天线前后比从图可以看出，水平面方向图前后比指标越差，后向辐射就 越大，对该天线后面那个同频小区造成干扰的可能性就越大。天 线选用和实际工程施工中，也必须考虑后瓣对覆盖效果的影响， 尽可能的规避干扰。天线的前后比指标及天线反射板的电尺寸有关，较大的电尺 寸将提供较好的前后比指标。室外基站天线前后比一般应大于25dB较好，微蜂窝天线由 于尺寸相对较小的缘故，天线的前后比指标应适当放宽。L6.1.7旁瓣抑制及零点填充天线一般要架设在铁

30、塔或楼顶高处来覆盖服务区，所以对垂直面向上的旁瓣应尽量抑制，尤其是较大的第一副瓣。以减少不 必要的能量浪费；同时要加强对垂直面向下旁瓣零点的补偿，使 这一区域的方向图零深较浅，以改善对基站近区的覆盖，减少近 区覆盖死区和盲点。为确保对服务区的良好覆盖，严格地说，不具备旁瓣抑制及 零点填充特性的天线是不能使用的。1.6.1.8下倾方式天线下倾有机械下倾和电调下倾两种方式，两种下倾方式在 进行角度下倾时，均会对其覆盖区域产生不同的影响。机械天线在大角度下倾时，水平面覆盖产生畸变，主瓣方向 明显收缩，主瓣覆盖距离发生明显变化，但及天线主瓣垂直的方 向的信号几乎没有改变，所以天线方向图严重变形。且伴随

31、交叉 极化和主极化特性变差、水平面前后比及无下倾时趋势不一致。电调天线在进行大角度下倾时，每个方向的场强强度同时增 大或减小，从而保证了在改变倾角后，覆盖区域变化不大。0* TiltElectrical Tilt8* Mechanical Tilt-60 dBm-70 x < -60 dBm-80 x < -70 dBm90 x < -80 dBm-100 x<-90dBm-1l0x<-l0OdBm-l20x<-1l0dBm图10电调天线及机械天线大角度下倾时实际覆盖范围及信号电平对比下面分别列出了电调倾角天线倾角调节至。度、6度、9度时不 同机械下倾带来的

32、波形畸变的情况。表765° 15dBi天线不同机械倾角时水平波束宽度和前后比测 试数据序号电下倾 角机械倾 角总倾角水平波束 宽度前后比 (dB)10°0°0°64.8°3420°2°2°68.1°27.430°4°4°71.8°24.340°6°6°78.8°26.350°8°8°85.3°2460°10°10°103.7°19.870°

33、;12°12°121.4°19.580°14°14°133.3°1890°15°15°149.6°17.8100°16°16°152°17.6表865° 15dBi60电子倾角天线不同机械倾角时水平波束宽度和前后比测试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)16°10°16°64.2°2326°8°14°68°26.136°6&

34、#176;12°69°31.346°4°10°69.4°33.556°2°8°66.7°30.666°0°6°64.9°37.276°-6°0°65.6°29.686°-4°2。64.2°29.896°-2°4。61.6°33.2表9 65° 15dBi9°电子倾角天线不同机械倾角时水平波束宽度和前后比测试数据序号电下倾角机械倾角总倾角水

35、平波束 宽度前后比 (dB)19°-9°0°64.9°36.829°-8°1°68.5°33.739°-6°3°62.7。35.149°-4°5°62.2°34.059°-2°7°63.5°30.469°0°9°64.0°32.579°2°11°69.6°31.089°4°13°67.7°

36、30.499°6°15°65.2°26.5同等类型的电调天线及机械下倾天线相比，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。综合以上考虑，密集城区基站宜选用预调电子式倾角天线。在工程中，可采用预调电子倾角和机械调整倾角两者结合的方式使天线达到需要的下倾角度。条件成熟时可以选择可调电调天线 或遥控可调电调天线。1.6.2多种应用场景下天线选择通过上面的天线性能的分析，同时结合网络的覆盖要求、话务量、干扰和网络服务质量等实际情况来合理地选择天线。应用环境特点:35 / 74基站分布

37、较密，要求单基站覆盖范小，希望尽量减少越区覆盖的现象，减少基站之间的干扰，提高频率复用率。天线选用原则:令极化方式选择：由于市区基站站址选择困难，天线安装空间受限，建议选用双极化天线。令方向图的选择：在市区主要考虑提高频率复用度，因此一 般选用定向天线。半功率波束宽度的选择：为了能更好地控制小区的覆盖范 围来抑制干扰，市区天线水平半功率波束宽度选6065° o今天线增益的选择：由于市区基站一般不要求大范围的覆盖距离，因此建议选用中等增益的天线。令下倾方式选择：由于市区的天线倾角调整相对频繁，且有的天线需要设置较大的倾角，而机械下倾不利于干扰控制，所以在可能的情况下建议选用预置下倾天线

38、。建议选 择电调天线。1. 6. 2.1.1 CBD商务区CBD商务区是一个以多功能的景观商业街为主轴，集办多双频天线性能及应用公、休闲娱乐、旅游购物于一体的大型现代商业生活街区， 此类区域一般是高楼林立、街道宽畅、占地面积较大，建筑 物高层信号杂乱，街道信号阴影较大，覆盖不能连续，不能 保证用户正常通信。图10 CBD商务区室外宏蜂窝天线选用建议见表10。表10 CBD商务区天线选型挂高安装极化方增益水平半垂直半电上旁零点（米）方式式(dBi)功率角功率角倾角瓣抑制填充2535双极化±45°否3550双极化±45°1565166

39、是否>50双极 化±45°156516可变否是1）宏蜂窝分裂覆盖附近高楼使用室外天线分裂覆盖高层建筑时，采用天线倾角上仰的33 / 74多双频天线性能及应用方式，将主瓣对准所需覆盖的建筑，建筑屋的宽度决定选用天线水平半功率角的大小，单栋大楼可使用水平半功率角在30°之间的窄波束天线，此类天线应用的缺点是信号难以控制，容易产生越区覆盖。天线选用建议见表11。表11室外覆盖室内天线选型挂高（米）安装方式极化方 式增益 (dBi)水平半功率角垂直半功率角电 倾 角上旁瓣抑制零点填充2535双极化±45°15<30>30否否否图11天

40、线分裂示意图2）裙楼天线朝上覆盖主楼此楼建筑楼层较高且有裙楼，一般为商住楼，定向天线可 以安装在裙楼平台上，正对主楼。图12 裙楼天线示意图天线选用建议见表12。表12室外覆盖室内天线选型挂高安极化方增益水平半垂直半电上旁零点（米）装 方 式式(dBi)功率角功率角倾角瓣抑 制填充1525双极化±45°11<90300否否1.62.1.2集中住宅区或城中村在天线挂高2535米的情况下，尽量使用高增益的天线, 有利于加强深度覆盖。高增益天线使用时需注意其周边建筑 环境，避免引起越区覆盖。天线选用建议见表13。表13城中村天线选型挂高安极化方增益水平半垂直半电上旁零点（米

41、）装方 式式(dBi)功率角功率角倾角瓣抑制填充2550双极化±45°172140657-106是否>50双极化±45°1516651316可变否是1）规则分布的小区当住宅小区规模较大且楼群排列规则时，定向天线可安装在 墙角或伪装成路灯等，使天线主瓣直接辐射到楼房之间的空隙, 避免天线主瓣直接正对附近楼房的墙壁。图13规则分布小区示意图天线选用建议见表13。39 / 74多双频天线性能及应用表13 规则分布小区天线选型技高安极化方增益水平半垂直半电上旁零点（米）装方 式式(dBi)功率角功率角倾角瓣抑 制填充1035双 极 化±45

42、76;890120>300否否2）错落分布的小区当楼群排列不规则且楼层较高，楼层相连成带状或筒状分布 时，定向天线可以安装在大楼的顶楼或墙壁上，天线正对建筑物 墙壁，利用墙壁反射、折射、衍射信号，提供覆盖周围方向建筑 物。潮翠/八/点Z /蟠4图14天线选用建议见表14。终 X _错落分布小区示意图37 / 74表14 错落分布小区天线选型技高安极化方增益水平半垂直半电上旁零点（米）装 方式式(dBi)功率角功率角倾角瓣抑制填充2050双极化±45°8119030400否否L6.2.1.3沿江、沿湖覆盖江河流经市区的水面，无线电波传播时由于水面反射效应， 易造成越区覆

43、盖，造成干扰，有效解决此类问题的方法为：使用 窄波束天线减少越区覆盖，同时应注意天线主瓣方向及江岸垂 直，减少越区覆盖产生的频率干扰。图15 江河水面示意图天线选用建议见表15。表15 沿江河区域天线选型挂高（米）安装方式极化方式增益 (dBi)水平半功率角垂直半功率角电 倾 角上旁 瓣抑 制零点填充2535双极化±45°15<3015可变是否窄波束天线优点为：能量集中，水平半功率角小，有效防止旁瓣产生的干扰。缺点为：垂直半功率角较大，不易控制其覆盖 范围，可能会在天线主瓣方向出现越区覆盖。1.6.2.2郊区覆盖应用环境特点：郊区的应用环境介于城区环境及农村环境之间，

44、这时覆盖及 干扰控制在天线选型时都要考虑。因此在天线选型方面可以视实 际情况参考城区及农村的天线选型原则。天线选用原则:令根据情况选择水平面半功率波束宽度为65 °的天线或选择半功率波束宽度为90 °的天线。当周围的基站比较少时，应该优先采用水平面半功率波束宽度为90 °的天线。若周围基站分布很密，则其天线选择原则参考城区基站的 天线选择。令考虑到将来的平滑升级，所以一般不建议采用全向站型。是否采用预置下倾角应根据具体情况来定。即使采用下倾 角，一般下倾角也比较小。L6.2.3农村覆盖应用环境特点：基站分布稀疏，话务量较小，覆盖要求广。覆盖成为最为关 注的对象，这

45、时应结合基站周围需覆盖的区域来考虑天线的选 型。一般情况下是希望在需要覆盖的地方能通过天线选型来得到 更好的覆盖。天线选用原则:令极化方式选择：建议在农村建议选用垂直单极化天线。令方向图选择：如果要求基站覆盖周围的区域，且没有明显 的方向性，建议采用全向基站覆盖。需要注意的是：这里 的广覆盖并不是指覆盖距离远，而是指覆盖的面积大而且 没有明显的方向性。天线增益的选择：视覆盖要求选择天线增益，建议在农村地区选择较高增益（1618dBi）的定向天线。令下倾方式的选择：在农村地区对天线的下倾调整不多，其下倾角的调整范围及特性要求不高，可以采用机械下倾方式。但由于双（多）频天线由于在不同频段信号衰落上

46、明 显不同，为了保证各自的覆盖要求最好采用预置机械或电 子倾角方式。对于定向站型推荐选择：半功率波束宽度90° /中、高增 益/单极化空间分集，或90°双极化天线。L6.2.3公路覆盖应用环境特点：该应用环境下话务量低、用户高速移动、此时重点解决的是 覆盖问题。而公路覆盖及大中城市或平原农村的覆盖有着较大区 别，一般来说它要实现的是带状覆盖，故公路的覆盖多采用双向 小区；再就是强调广覆盖，要结合站址及站型的选择来决定采用 的天线类型。不同的公路环境差别很大，对其无线网络的规划及 天线选型时一定要在充分勘查的基础上具体对待各段公路，灵活 规划。方向图的选择：在以覆盖铁路、公路

47、沿线为目标的基站， 可以采用窄波束高增益的定向天线。前后比：由于公路覆盖大多数用户都是快速移动用户，所 以为保证切换的正常进行，定向天线的前后比不宜太高， 否则可能会由于两定向小区交叠深度太小而导致切换不 及时造成掉话的情况。令公路覆盖极化方式选择、天线增益选择、下倾方式选择可 以参考农村覆盖的选择。L6.2.4山区覆盖应用环境特点：在偏远的丘陵山区，山体阻挡严重，电波的传播衰落较大， 覆盖难度大。通常为小话务量、广覆盖。基站或建在山顶上、山 腰间、山脚下、或山区里的合适位置。需要区分不同的用户分布、 地形特点来进行基站选址、选型、选择天线。天线选择原则：令方向图的选择：视基站的位置、站型及周

48、边覆盖需求来决 定方向图的选择，。对于建在山上的基站，若需要覆盖的 地方位置相对较低，则应选择垂直半功率角较大的方向 图，更好地满足垂直方向的覆盖要求。今天线增益选择：视需覆盖的区域的远近选择中等天线增 益，天线增益（1518dBi）比较适宜。令预置下倾及零点填充选择：在山上建站，需覆盖的地方在 山下时，要选用具有零点填充或预置下倾角的天线。对于 预置下倾角的大小视基站及需覆盖地方的相对高度作出 选择，相对高度越大预置下倾角也就应选择更大一些的天 线。L6.2.5近海覆盖应用环境特点：话务量较少，覆盖面广，无线传播环境好。对近海的海面进 行覆盖时，覆盖距离将主要受三个方面的限制，即地球球面曲率

49、、 无线传播衰减、TA值的限制。考虑到地球球面曲率的影响。因 此对海面进行覆盖的基站天线一般架设得很高，超过100米。天线选择原则:方向图的选择：由于在近海覆盖中，面向海平面及背向海 平面的应用环境完全不同，因此在进行近海覆盖时不选择 全向天线，而是根据周边的覆盖需求选择定向天线。一般 垂直半功率角可选择小一些的。今天线增益的选择，由于覆盖距离很大，在选择天线增益时 一般选择高增益（17dBi以上）的天线。令在进行近海覆盖时应选用垂直单极化天线。（预置下倾及零点填充选择，在进行海面覆盖时，所以一般 天线架设得很高，会超过10。米，因此在近端容易形成盲 区。考虑到覆盖距离要优先选用具有零点填充的

50、天线。L6.2.6隧道覆盖应用环境特点：由于隧道的特殊地理环境，必须针对具体的隧道规划站址及 选择天线。这种应用环境下主要是天线的选择及安装问题，在很 多种情况下大天线可能会由于安装受限而不能采用。对不同长度 的隧道，基站及天线的选择有很大的差别。另外还要注意到隧道 内的天线安装调整维护十分困难。天线选择原则：令方向图选择：隧道覆盖方向性明显，所以一般选择定向天 线，并且可以采用窄波束天线进行覆盖。令极化方式选择：考虑到天线的安装及隧道内壁对信号的反 射作用，建议选择双极化天线。今天线增益选择：对于公路隧道长度不超过2km的，可以 选择低增益的天线。对于更长一些隧道，可采用很高增益 (22dB

51、i)的窄波束天线进行覆盖，不过此时要充分考虑 大天线的可安装性。天线尺寸大小的选择：这在隧道覆盖中很关键，针对每个 隧道设计专门的覆盖方案，充分考虑天线的可安装性，尽 量选用尺寸较小便于安装的天线。令前后比：由于隧道覆盖大多数用户都是快速移动用户，所 以为保证切换的正常进行，定向天线的前后比不宜太高， 否则可能会由于两定向小区交叠深度太小而导致切换不 及时造成掉话的情况。L6.2.7室内覆盖应用环境特点：现代建筑多以钢筋混凝土为骨架，再加上全封闭式的外装修, 对无线电信号的屏蔽和衰减特别厉害。在一些高层建筑物的低层 覆盖很差甚至存在部分盲区；在建筑物的高层，信号杂乱，严重 影响通话质量。在大中城市的中心区，基站密度都比较大，通 常进入室内的信号通常比较杂乱、不稳