WLAN室内覆盖培训教材

2023/9/20培训内容WLAN业务组网拓扑图WLAN系统框图WLAN系统常用的覆盖方式WLAN系统天线技术WLAN系统常用器件及工程应用2023/9/21WLAN业务组网拓扑图2023/9/22WLAN业务组网拓扑图-工作原理工作原理：WLAN无线上网功能是通过AP发射无线信号实现用户的无线上网，如上图所示。普通AP没有路由功能，它只能起到一个网关的作用把有线网络和无线网络简单的连接起来，简单的从外形上看，这些AP上面没有有线交换机，而WirelessRouter（无线路由器）是带有路由器的，它相当于有线网络中的交换机，并且带有支持虚拟拨号类型网络的PPPoE功能，可以直接存储用户名和密码，能够直接和xDALModem或者需要虚拟拨号的网络，在网络管理能力上WirelessRouter（无线路由器）也要好于普通AP。不过AP和WirelessAPRouter一般都统称AP。2023/9/23WLAN系统框图WLAN工程主要由ADSL(交换机)、AP、合路器、功分器、耦合器、天馈线组成。AP与ADSL或者交换机相连通过天馈系统将无线网络信号传送到用户端，也可以通过原有的室内分布系统与ＡＰ合路实现无线网络覆盖。2023/9/24培训内容WLAN业务组网拓扑图WLAN系统框图WLAN系统常用的覆盖方式WLAN系统天线技术WLAN系统常用器件及工程应用2023/9/25WLAN系统框图2023/9/26培训内容WLAN业务组网拓扑图WLAN系统框图WLAN系统常用的覆盖方式WLAN系统天线技术WLAN系统常用器件及工程应用2023/9/27WLAN系统常用的覆盖方式室内覆盖：AP独立布点方式：直接在室内部署AP提供WLAN无线覆盖（小区域或者高容量采用）共用室内分布系统合路方式：WLAN无线信号通过合路器耦合入原有的2G／3G室内分布系统，WLAN／2G／3G系统之间共天线和馈线室外覆盖：传统独立布点方式：采用室外AP和高增益天线指向覆盖区域，AP采用有线路由连接传输机房采用Wifi-mesh技术组网：AP之间通过无线回传，灵活部署2023/9/28WLAN系统常用的覆盖方式技术特点充分利用现有室内分布系统，WLAN与GSM/3G共用室内分布系统工程量小，经济快捷注意事项：分布系统可能需要改造注意容量规划合路器指标要求2023/9/29WLAN系统常用的覆盖方式技术特点室外型大功率设备适用于园区、小型企业注意事项：综合考虑接入需求和覆盖范围，合理控制挂高，频率规划难度较高建筑阻挡影响较大设备安全环境美化2023/9/210技术特点无线回传，仅根节点要求有线传输资源智能路由选择注意事项：无线路由拓扑要求备份路由保护造价较高回传无线环境不受控设备兼容性差，网络持续发展能力受限全球无成功商业运营先例交换机APAPAPMESHAPWLAN系统常用的覆盖方式2023/9/211培训内容WLAN业务组网拓扑图WLAN系统框图WLAN系统常用的覆盖方式WLAN系统天线技术WLAN系统常用器件及工程应用2023/9/212无线工作频率（Hz）天线增益（dBi）天线方向图天线极化方向WLAN系统天线技术-天线的技术特性2023/9/213WLAN系统天线技术-电磁波电场电场电场振子电波传输方向磁场磁场2023/9/214dB是用来衡量被测量功率与某一基准功率的比值。计算公式：被测量功率（dB）=10×lg（测量功率/基准功率）被测量功率（dB）的数值等于被测量功率与基准功率的比值取以10为底的对数，再乘以10。当基准功率取为1mw时，此dB值以dBm表示；当基准功率取为1w时，此dB值以dBw表示。WLAN系统天线技术-功率的表征2023/9/215WLAN系统天线技术

天线的工作频率范围：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。2023/9/216WLAN系统天线技术1.天线的基本原理：天线增益任何天线的增益在本质上都是对天线将辐射的RF能量集中于特定的方向的一种度量，也就是天线在指定方向上辐射功率的集中程度。计量标准为dBi（针对球形比）和dBd（dBi＝dBd＋2.14）增益越大，意味着在某个方向下的覆盖范围越大。10dBm20dBm一个各向同性的天线在所有方向具有相同的辐射能量一个具有一定增益的天线只在某个特定方向才具有辐射能量点状天线2023/9/217WLAN系统天线技术1.天线的基本原理：束宽和增益的关系束宽有时也成为半功率束宽，束宽是辐射功率低于波瓣中心3dB时主辐射波瓣的总宽度，用度数表示。高增益的天线具有较窄的束宽并且较少受到干扰低增益的天线具有较宽的束宽并且容易受到干扰2023/9/218WLAN系统天线技术1.天线的基本原理：天线方向全向（360度覆盖）全向天线用来提供360度的辐射方向，在所有的方向辐射能量。全向天线有很多的类型和外形，有的工作在2.4GHZ频段，有的工作在5GHZ的频段。全向天线包括：偶极天线铁塔天线柱状天线接线天线……AP上常用的天线是2.2dBi的偶极天线2023/9/219

发射天线的基本功能之一是把从AP取得的能量向周围空间辐射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射。

水平面上各向能量辐射相等的天线称为全向天线。图c水平面方向图图b垂直面方向图各向同性点状天线能量辐射形状全向天线能量辐射形状图a天线能量辐射形状图WLAN系统天线技术-全向天线2023/9/220WLAN系统天线技术1.天线的基本原理：天线方向定向（有限的覆盖范围）定向天线不能为信号增加任何的能量，只是将它从接收的能量简单的重定向。重定向能量能够做到在一个方向上提供较多的能量，在其他方向提供较小的能量。定向天线包括：八木天线接线天线抛物线碟形天线扇形天线……2023/9/221WLAN系统天线技术-定向天线

水平面上各向能量辐射不等的天线称为定向天线。全向阵（垂直阵列不带平面反射板）扇形区覆盖（垂直阵列带平面反射板）平面反射板2023/9/222WLAN系统天线技术-天线的极化垂直极化

天线向周围空间辐射电磁波。电磁波由电场和磁场构成。人们规定：电场的方向就是天线极化方向。一般使用的天线为单极化的。下图示出了两种基本的单极化的情况：垂直极化——是最常用的；水平极化——也是要被用到的。水平极化EE2023/9/22360°峰值-3dB点-3dB点3dB波束宽度15°峰值-3dB点-3dB点旁瓣主瓣WLAN系统天线技术-波瓣角2023/9/224WLAN系统天线技术-天线方向图——2.4G室外高增益全向天线全向天线增益:11dBi工作在2.4G频段用于地广人稀地区的大范围覆盖水平方向图垂直方向图2023/9/225面板型定向天线增益:11dBi工作在2.4G频段适用于高密度接入覆盖水平方向图垂直方向图WLAN系统天线技术-天线方向图——2.4G室外高增益定向天线2023/9/2261.天线使用过程中的安全：避免不必要的暴露在辐射的RF射线中。人体不要直接面对或者靠近任何正在发送信号的天线！仅用于接收的天线不会带来危险，对于定向天线，例如碟形天线，站在它的侧面或者施背面是安全的。如果你打算测试无线产品，特别是天线，请注意以下事项：当天线在发送和接收信号时，不要移动或者触摸它。在拿着包含无线设备的组件时，不可离身体太近或碰到任何裸露部分，尤其是在发送信号时不可碰到面部或者眼睛。不要在天线未连接时启用无线设备或试图发送数据，否则无线设备可能损坏。在使用无线设备，例如笔记本或者是PDA时，应该离人体至少5cm。偶极天线至少离人体20cm。高增益天线至少离人体30cm。WLAN系统天线技术2023/9/227培训内容WLAN业务组网拓扑图WLAN系统框图WLAN系统常用的覆盖方式WLAN系统天线技术WLAN系统常用器件及工程应用2023/9/228WLAN系统常用器件及工程应用-天馈系统天馈系统是无线网络中最重要的一环，直接关系到无线网络的使用效果，选择合适的天馈设备，合适的安装地点，规范的安装方法是无线网络应用的重中之重。整个天馈系统包括以下几个部分:1:天线

2:馈线

3:功率放大器

4:避雷器

5:合路器

6:功分器

7:耦合器

8:防水材料2023/9/229WLAN系统常用器件及工程应用-馈线馈线是起连接作用的，用于无线网桥和避雷器，功分器，天线，功率放大器之间的连接。馈缆是一种特制的同轴电缆，按照直径分类有1/8，1/4，1/2，7/8英寸等。直径越大，同长度馈缆的信号衰减就越小，一般无线网桥设备内部信号连接采用1/8馈缆，无线网桥设备和其他配件如天线之间用1/2馈缆，以提高强度和减少信号损失。2023/9/230WLAN系统常用器件及工程应用-接头接头（转接头），主要有SMANUFL型三种，一般室内型AP和天线采用SMA型接头,室外无线网桥采用N型头,无线网卡采用UFL型头。无线网卡采用MMCX型头。后面分别用JK来表示接头状况，规则如下： 外罗纹为K中心为针为J中心为孔为K，如果为JJ时常缩写成一个J。2023/9/231弯度不要过大，过大会造成馈线内导体折断，弯曲度应圆滑、无硬弯。避免接触到尖锐物体，防止划伤进水，造成故障。在馈线进入室内时应该弯成U型，防止水的倒灌。布放馈线时，应横平竖直，严禁相互交叉，必须做到顺序一致。馈线切忌不要和强电流线路并行走向，也不能靠近低频信号线路。因为同轴电缆工作频率范围宽、损耗小，对耦合电路有一定的屏蔽作用，但对磁场的干扰却无能为力。WLAN系统常用器件及工程应用-馈线布放2023/9/232功分器是一种低损耗的无源器件，它可以把一个输入信号等分为二个或多个输出信号，输出信号间具有等幅、同相、互相隔离等三个特点；功分器可分为：二功分，四功...；功分器可以采用腔体和微带的方法。腔体插损较小，功率容量较大，不过方向性一般用于单向而微带线设计方法就比较灵活，最简单的可以在输出端口加单向铁氧体，为了减小体积，提高性能，目前最通用的还是Wilkinson（汤姆·威尔金森）功率分配器的设计思想。注意：信号通过功分器后，每个输出端口的输出功率会降低，对于1分2的功分器输出功率为输入功率的1/2，对于1分4的功分器输出功率为输入功率的1/4。WLAN系统常用器件及工程应用-功分2023/9/233功分器主要用于天线阵列、混频器和平衡放大器的馈送网络，完成功率的分配、检测、合成、信号的取样、信号源的隔离和扫频反射系数的测量等功能。功分器基本电参数（选用注意事项）：VSWR（反映器件与系统中其它部件的匹配程度）插入损耗隔离度频率范围最大输入功率Returnloss（它测量的是传输信号被反射到发射端的比例）

WLAN系统常用器件及工程应用-功分器2023/9/234耦合器是微波系统中应用广泛的一种微波器件，它的本质是将微波信号按一定的比例进行功率分配。耦合器由传输线构成，同轴线、矩形波导、圆波导、带状线和微带线都可构成耦合器，所以从结构来看耦合器种类繁多，差异很大。但从它的耦合机理来看主要分为四种，即小孔耦合、平行耦合、分支耦合以及匹配双T。WLAN系统常用器件及工程应用-耦合器2023/9/235耦合器主要用于天线阵列、混频器的馈送网络，完成功率的分配、检测、信号的取样的测量等功能。耦合器基本电参数（选用注意事项）：VSWR（反映器件与系统中其它部件的匹配程度）插入损耗隔离度频率范围最大输入功率耦合度Returnloss（它测量的是传输信号被反射到发射端的比例）WLAN系统常用器件及工程应用-耦合器2023/9/236WLAN系统常用器件及工程应用-功分和耦合器的区别功分器，耦合器都是用于系统中需要进行功率分配或合成的场合。区别在于耦合器主要实现将主路信号分成非等分两路信号，功分器主要实现将主路信号分成等分多路信号。耦合器、功分器设计为宽频带，达到多个系统共用。2023/9/237WLAN系统常用器件及工程应用-合路器合路器是由一个高Q值的、低插损的带通空腔谐振滤波器及环行器组成合路器又分为同频合路器和异频同频合路器把相同频率的几路信号合成一路信号的器件；异频合路器将不同频率的信号合成为含有不同频率信号成分的一路信号。2023/9/238WLAN系统常用器件及工程应用-合路器合路器基本电参数（选用注意事项）：VSWR（反映器件与系统中其它部件的匹配程度）插入损耗阻带抑制度比频率范围