江苏电信天线技术交流

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京信通信系统（中国）有限公司2013年10月一、天线设计原理及其内部结构对应的指标关系二、LTE天线指标达成情况说明及分析内容纲要三、LTE天线产品及选用简介四、八天线的设计原理及应用情况一、天线设计原理及其内部结构对应的指标关系原理概述天线的定义能够有效地向空间某特定方向辐射电磁波或能够有效地接收空间某特定方向来的电磁波的装置。天线的功能能量转换－导行波和自由空间波的转换；定向辐射（接收）－具有一定的方向性。一、天线设计原理及其内部结构对应的指标关系天线辐射原理天线辐射原理示意图一、天线设计原理及其内部结构对应的指标关系半波振子根据C（光速）=f（频率）×λ（波长）得出波长与频率成反比频率越低，波长越长，天线越大1/4波长1/4波长1/2波长半波振子波长1/2波长一、天线设计原理及其内部结构对应的指标关系小于半波长半波长大于半波长半波振子一、天线设计原理及其内部结构对应的指标关系半波振子一、天线设计原理及其内部结构对应的指标关系双频天线设计原理整体方案：采用高低频同轴嵌套设计，比较传统的肩并肩方案，具有小型化优势；低频阵列：低频辐射单元采用水平面两个半波振子并馈组阵技术，可实现水平面波束自由调谐（独创技术）；低频辐射单元采用环形结构最大限度实现了正投影面最小化，从而减少对高频指标的影响。高频阵列：高频辐射单元采用宽频、小型化技术，可容易嵌套至低频单元之内。一、天线设计原理及其内部结构对应的指标关系天线组成辐射单元功率分配网络反射板封装防护（天线罩）馈电网络振子反射板天线罩一、天线设计原理及其内部结构对应的指标关系天线指标与各部件的关系天线指标影响该指标涉及到的关键部件天线设计影响该指标的理论分析可靠性能（防水、防振动、高低温、抗盐雾等性能）所有关键部件和各部件的材质工艺选择，及相互之间的结构匹配及连接情况。天线可靠性能由各部件本身的材质工艺结构，及相互之间的结构匹配及连接情况等决定电路参数互调辐射单元、反射板、馈电网络天线各金属部件（辐射单元、反射板、馈电网络）连接是否牢靠、表面处理是否得当、材质选择是否合适，均影响互调指标。驻波比辐射单元、馈电网络辐射单元与馈电网络的匹配度决定了天线驻波比隔离度辐射单元、反射板单个辐射单元的隔离度是天线整机隔离度的基础；同时，反射板等边界也影响隔离度指标。一、天线设计原理及其内部结构对应的指标关系天线指标影响该指标涉及到的关键部件天线设计影响该指标的理论分析辐射参数3dB波瓣宽度反射板，辐射单元及其排布目前，常规基站天线水平方向一般只有一列辐射单元，垂直方向有多个，这时其水平面波束宽度主要由发射板的设计决定；垂直波束宽度与垂直方向辐射单元个数及排列相关，可用以下公式计算：

其中，为天线波长，n为辐射单元个数，d为各辐射单元间距离。增益反射板，辐射单元、馈电网络反射板和辐射单元影响3dB波瓣宽度从而影响增益；馈电网络是信号传输的通道，其损耗的大小、幅度和相位分配的准确性直接与增益指标相关。前后比反射板，辐射单元前后比与反射板，辐射单元的设计有关上副瓣抑制馈电网络由馈电网络决定，通过馈电网络优化各辐射单元的相位及幅度，实现旁瓣抑制的调整。交叉极化比辐射单元及反射板主要由辐射单元及反射板设计决定一、天线设计原理及其内部结构对应的指标关系二、LTE天线指标达成情况说明及分析内容纲要三、LTE天线产品及选用简介四、八天线的设计原理及应用情况CDMA800电调天线CDMA800+LTE(2.1G)双频电调天线二、LTE天线指标达成情况说明及分析天线对比二、LTE天线指标达成情况说明及分析指标实现说明相比单频天线，双频天线结构更为复杂，振子间的影响更大，指标更难实现；另外，天线是信号的发射及接收器，其辐射及接收的性能需通过在空间获取其在各个方向的信号电平而得到，性能的测试受外界环境的影响较大，再精良的测试场地都会有误差。对此，各类天线技术规范对于天线会在指标上会考虑一定的容差，尤其是超宽频的多频天线。二、LTE天线指标达成情况说明及分析指标实现说明新天线行业标准对于指标允差的要求示例：二、LTE天线指标达成情况说明及分析指标实现说明中国电信LTE天线技术规范对于指标允差的要求示例：技术指标判定说明三阶互调(dBm)测量时输送到天线的两个不同频率信号的功率各为20W（43dBm）。由于测试场测量误差，无源三阶互调的最大值不能超过该项指标7dB的要求。水平面半功率波束宽度

(°)在指定频段内要求每个端口所有测试频点的测量值应满足最差值不能超出指标范围3°的要求。否则，应判定不满足。前后比(dB)范围为180°±30°，双极化天线取同极化与交叉极化前后比中较差者；在指定频段内要求每个端口所有测试频点上的最差值不能低于指标2.0dB。否则，应判定不满足。交叉极化比（±60°以内）(dB)在工作频段带内每个端口所有频点测量值的最小值应不小于该项指标要求3dB。上旁瓣抑制(dB)在全下倾角度范围内测试，在工作频段带内每个端口所有测试频点的最小值应不小于该项指标要求3dB。电下倾角精度(°)表中的电下倾角范围为典型值。在工作频段带内点下倾角的最差值不能超过该项指标1.5°的要求。否则，应判定不满足。超宽频天线（非电调和电调）电性能指标判定标准二、LTE天线指标达成情况说明及分析指标实现说明中国电信LTE天线技术规范对于指标允差的要求示例：常规天线（包含单频、双单频非电调和电调天线）电性能指标判定标准二、LTE天线指标达成情况说明及分析指标对比说明（以65度15/18dBi双频电调天线为例）指标项目本次测试指标要求中国电信LTE天线技术规范实际测试指标（最差值）京信出厂测试指标（最差值）增益(dBi)低频：15±1高频：17±1低频：≥13高频：≥15.5低频：13.6高频：16.4低频：13.8高频：16.7水平面波束宽度（°）65±565±6低频：71.8高频：57低频：70.05高频：59.71垂直面波束宽度（°）低频：15±2高频：7±2低频：≥12高频：≥5低频：≥14.3高频：≥5.8低频：≥13.97高频：≥5.46前后比(dB)≥25≥25低频：24高频：29.3低频：25.16高频：28.33第一旁瓣抑制(dB)≥15≥15，最大下倾时允许下降1dB低频：18.4(最大下倾）高频：12.8(最大下倾）低频：17.89高频：16.39交叉极化比(dB)±60°：≥10±60°：≥10最大下倾时允许下降2dB低频：9.1(最大下倾）高频：8.6(最大下倾）低频：9.86高频：11.08三阶互调(dBm)≤-107≤-107－107.3按要求出厂隔离度(dB)低频：28高频：303030.6按要求出厂驻波比≤1.5≤1.51.35按要求出厂二、LTE天线指标达成情况说明及分析小结从测试结果看，本次双频天线主要在水平面波束宽度、前后比和第一上旁瓣指标略有超差，测试结果略差于我司产品出厂测试结果。对此，改进措施如下：1）继续优化产品，提高指标余量，避免因批量生产一致性偏差、不同场地测试误差等导致不合格；2）进一步加强产品生产过程管控，保证产品一致性；3）提高天线方向图出厂测试比例，减少不良品出现的概率。后附我司质量保障条件暗室尺寸：40×20×20米3，反射电平：优于-46dB暗室尺寸:12×10×10米3探头数量:128个京信天线质量保证：业内最先进的测试场地、测试设备与仿真平台是全球业界最大体积、最高精度的远场测量微波暗室是唯一国内三大运营商均认可的招投标测试场地，10年、11年测试8批1633副互调测试仪(36套)8端口矢网(3套)仿真设计平台二、LTE天线指标达成情况说明及分析正弦振动实验设备高低温实验箱跌落实验台汽车模拟运输实验台淋水实验设备大功率实验设备盐雾实验箱京信天线质量保证：业内最完善的环境及可靠性检测设备二、LTE天线指标达成情况说明及分析京信天线质量保证：主持或参与国家与行业标准36项，引领行业技术进步。紧跟移动通信技术的发展和网络的需求，不断地提出创新的解决方案。从早期的基础性的单频段天线和电调天线技术，到多通道双极化的TD智能天线技术、超宽带技术、多频共用小型化天线技术等等，努力为用户提供全面的天馈解决方案。其中包括了相关的天馈专利300余项，后续我们有能力有信心继续为用户提供创新的产品和技术。二、LTE天线指标达成情况说明及分析京信天线质量保证：严格完善生产质量控制流程及方法IPQA巡检FQA包装全检QC全检FQA性能抽检质量控制计划来料检验过程检验最终检验*

各项检验工作依据受控的检验标准、检验指标、图纸、技术规格书等进行检验。入仓质量控制计划来料检验成品例行抽检物料前移质量监控二、LTE天线指标达成情况说明及分析批量时，物料、装配等难以避免存在离散性，天线厂家要克服这些离散性对指标的影响，需提高生产输入的指标冗余度，确保批量生产高的指标一次达通率，避免调试、维修带来的质量下降。设计样机验收指标>中试或小批量控制指标>批量控制指标>客户要求指标指标名称样机验收指标中试或小批量控制指标批量控制指标客户要求指标驻波比1.31.351.41.5隔离度32313028三阶交调-115dBm-110dBm直通率98%，合格率100%-110dBm直通率95%，合格率100%-107dBm以非电调天线为例：研发及生产过程质量保障：为下一道工序预留指标和质量余量二、LTE天线指标达成情况说明及分析

如需保证产品可靠性和耐久性，则需配备必要的专业设备对来料的材质、工艺、镀层等进行深度检验。优质的物料－科学的来料检验方法

镀层厚度测试紫外线老化测试仪盐雾腐蚀试验箱插拔力测试仪RoHS测试纸箱破裂强度测试

边压强度测试二、LTE天线指标达成情况说明及分析一、天线设计原理及其内部结构对应的指标关系二、LTE天线指标达成情况说明及分析内容纲要三、LTE天线产品及选用简介四、八天线的设计原理及应用情况三、LTE天线产品及选用简介LTE天线选用需要考虑的因素：建站难度天面资源紧缺，约30％的站点无法新增天线天面资源天线增加，将进一步促发群众对信号辐射的恐慌电磁辐射部分抱杆如继续新增天线，受力增大后将存在安全性隐患抱杆强度★采用具备小型化特性的多系统共天馈以及一体化的隐蔽方案是解决建站难最直接有效的方式。新增天线受力加大有辐射LTE天线选用需要考虑的因素：天面运营成本租金：大部分城市按楼面计算租金，费用约2~3万元/年。个别地区在新增天线时还需再支付租金，每副天线约3000～5000元/年。安装费用：500～1200元/副，且逐年上升。★

采用具备小型化特性的多系统共天馈方案可节省运营成本三、LTE天线产品及选用简介LTE天线选用需要考虑的因素：吞吐量与天馈复杂度的矛盾★增加天线阵列数，可有效提升用户吞吐量；但也带来天线体积增大、天馈系统及设备复杂度提升等问题。需要根据场景合理选取。摘自“某主设备商关于多天线提升用户吞吐量的仿真分析”三、LTE天线产品及选用简介具体产品简介：LTE（1.8&2.1G）单频天线三、LTE天线产品及选用简介LTE两通道LTE四通道系统框图收发效果支持2T2R（内部结构为肩并肩形式）支持2T4R三、LTE天线产品及选用简介产品描述频段(MHz)增益(dBi)尺寸(mm)两通道65度15dBi双极化电调天线1710~217015670×145×8665度18dBi双极化电调天线1710~2170181310×145×8665度15dBi双极化非电调天线1710~217015650×120×6065度18dBi双极化非电调天线1710~2170181310×120×60四通道65度18dBi双极化电调天线（推荐应用于业务热点区域）1710~217018&181310×265×90具体产品简介：LTE（1.8&2.1G）单频天线三、LTE天线产品及选用简介宽频辐射单元不对称型半波振子，追求扇区边缘交叉极化比和两极化间的波束一致性；压铸型一体化辐射单元，坚固耐用，容易控制交调指标。宽带化京信超宽带振子，频段1710-2690MHz，实现多系统共天馈，有效解决建站选址困难、天面资源紧张等问题,降低物业协调难度。具体产品简介：LTE（1.8G&2.1G+2.6G）超宽频天线三、LTE天线产品及选用简介产品描述频段(MHz)增益(dBi)尺寸(mm)两端口65度15dBi双极化天线1710~269015670×180×9565度18dBi双极化天线1710~2690181275×160×8365度18dBi双极化电调天线1710~2690181330×160×83四端口65度18dBi双极化电调天线（推荐应用于业务热点区域）1710~21702500~269017.5/181310×346×95具体产品简介：LTE（1.8G&2.1G+2.6G）超宽频天线三、LTE天线产品及选用简介系统连接图产品关键指标

工作频率：2500~2690MHz

单阵列增益：15.5dBi

赋形增益：8dB

业务波束增益(0度指向）：22dBi

具体产品简介：LTE（2.6G）智能型八通道天线三、LTE天线产品及选用简介具体产品简介：CDMA800＋LTE（1.8G&2.1G）双频天线共天线不共馈线（LTE支持2T2R）共天线不共馈线（LTE支持2T4R）三、LTE天线产品及选用简介具体产品简介：CDMA800＋LTE（1.8G&2.1G）双频天线产品描述频段(MHz)增益(dBi)尺寸(mm)65度15&18dBi双频电调天线（四接口）820~9601710~217015&181515×265×14565度17&18dBi双频电调天线（四接口）820~9601710~217017&181975×265×14565度15&18&18dBi双频电调天线（六接口）（推荐应用于业务热点区域）支持LTE2T4R820~9601710~21701710~217015&18&181515×320×145（采用小型化技术，天线宽度小）三、LTE天线产品及选用简介具体产品简介：LTE一体化隐蔽天线频段范围(MHz)增益(dBi)尺寸(mm)820~9601710~2170820~960:151710~2170:18Φ200×3300820~9601710~2170820~960:151710~2170:18Φ280×18501710~217018（两端口）Φ160×14001710~217018（四端口）Φ200×3300排气管型隐蔽天线三、LTE天线产品及选用简介具体产品简介：LTE一体化隐蔽天线新型双频排气管型天线解决现有天线不像排气管，上楼难问题。★传统双频排气管振子采用上下布放方式，长度超过3米，无法进电梯，搬运困难。同时，隐蔽效果差。新型排气管采用小型化技术，有效降低天线高度。新双频排气管：高1815mm常规双频排气管：高3300mm三、LTE天线产品及选用简介具体产品简介：LTE一体化隐蔽天线三、LTE天线产品及选用简介具体产品简介：室分LTE天线室内覆盖实现LTEMIMO技术，需要天馈系统至少具备2个不相关通道。采用传统的单极化分布天线，每个点位需放置两副天线且间隔10个波长（约1.5米），工程施工及物业协调难度大。采用双极化分布天线，通过极化正交实现一副天线具备两个不相关通道，天线使用数量少，降低工程施工及物业协调难度，但天线体积偏大，必须考虑美化方式的应用。单极化天线说明：LTE系统LTE800~2500MHz原有系统说明：LTE系统原有系统LTE800~2500MHzLTE建网建议：双极化室内天线，优选美化天线三、LTE天线产品及选用简介具体产品简介：室分LTE天线

——双极化室分天线的价值解决了2、3G升级到LTE工程改造难（外观难看，物业协调难）的问题；与传统技术相比，室内双极化天线减少一倍的天线数量，节省了安装空间，工程费用及难度大大降低；采用室内双极化天线可以实现MIMO，有效提升网络吞吐量，这是4G网络最关键的指标。三、LTE天线产品及选用简介具体产品简介：室分LTE天线推荐产品常规外观室内双极化吸顶天线常规外观室内双极化壁挂天线室内吸顶灯双极化全向天线壁画型室内双极化壁挂天线多频天线使用注意事项1、方位面无法独立调整，网络规划需考虑2、连接接口时，需分清各接口的频段，以免接错三、LTE天线产品及选用简介多频天线电调方式说明三、LTE天线产品及选用简介控制信息通过多芯电缆传达给RCU，由室外控制单元RCU完成对电调天线电下倾角的调节，控制信息由在塔下的一个简易手持调测机下达。RCU串联RCU并联一、天线设计原理及其内部结构对