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电调天线技术交流(Comba)


电调天线技术交流(Comba)

天馈系统事业部

2007年2月

目录
一、电调天线关键技术
二、电调天线主要参数 三、2G网络基站天线推荐

一、电调天线关键技术
电调天线原理:

对于间隔排列为d的N个 单元阵列,当相邻单元的相 位呈等相均

匀分布时,天线 最大波束形成于法向正前方

。当相邻单元的相位依次相
差Φ时,最大波束形成于 θ0空间方向。

? ?

2 π λ

d ? sin ? 0

一、电调天线关键技术
1、高性能连续可变移相器

连续可变移相器是电调天线中最关键的 部件。必须具有均匀的相位变化和小的功率 分配误差,同时良好的可靠性和耐久性。

指标 测试值

驻波 <1.2

功率分配误差 ±0.5dB

移相偏差 ±5%

交调 <115dBm

一、电调天线关键技术
2、驻波比变化小 电调天线的驻波在扫描时有较大的变化, 其变化原因在于振子间有源互耦的变化和 移项器S参数的改变。京信天线通过以下措 施控制了驻波比变化: A)采用京信专利技术有效的减小了扫描时 的互耦。 B)连同天线罩整体仿真,选取合适的相位 参考点进行振子匹配。 C)将振子和移相器的S参数进行综合仿真。

一、电调天线关键技术
3、增益下降小 天线在波束扫描时,增益会有所下降, 特别是在加赋形指标之后,增益的下降会更 剧烈,比如15dBi天线,采用常规设计扫描 到14°时,增益下降达2dB。 我们采用京信波束优化专有技术,在同 时实现波束赋形和波束扫描到7°时,可将 增益波动控制在±0.3dB以内。扫描到14° 时,可控制在±0.5dB以内。

一、电调天线关键技术
4、下倾角精度高 采用线性齿轮结构,保证了波束线性变化,传动误差小;移相 器采用线性设计,相位和幅度变化均匀度好,电气误差小;调试软 件统一,减小了修正、量化误差。

使用电调天线的必要性
1、根据各个时段,覆盖区域内话务量的变化实时的进行调节。

话 务 量

写字楼话务量曲线

餐厅话务曲线

住宅楼话务量曲线

7:00

12:00

14:00

18:00

20:00

23:00

时间

2、电调天线和机械调天线的比较。

无下倾角

电调下倾角

机械下倾角

电调天线和机械调天线仿真图对比

电调天线优缺点: 优点

有效克服机械调下倾角的缺点,如:在大角度下倾时水平面 覆盖产生畸变,且伴随交叉极化和主极化特性变差、水平面前后 比与无下倾时趋势不一致。导致邻扇区抗干扰性能变差,覆盖性 能变差;调整下倾角困难,不适合进行优化覆盖; 在3G应用中,电调天线波束下倾角的动态调整可以及时平衡 覆盖、容量、干扰等多方面的矛盾;
电调天线在结构上仍然垂直安装,安装件更简单、更可靠, 便于美化。 监控数据库保存各站址天线波束的调整数据和历史数据,结 合OMC监控分析和优化覆盖。 缺点 增益有所损失,结构复杂化,成本上升,可靠性下降。

机械调天线优缺点: 优点

成本低。
缺点 大角度下倾时方位覆盖畸变,且交叉极化和主极化特性变差 ,前后比与无下倾时趋势不一致,邻扇区抗干扰性能差,覆盖性 能差,调整覆盖时麻烦。

3、针对CDMA/3G网络多采用同频的特点,节约网络资源。

1+1=1

1+1=1.7

对于以CDMA制式为主的3G系统,电调天线更是不可缺少

BTS软切换因子对比图
90

某省会联通公司CDMA 基站 天线更换前后43个基 站一周忙时的软切换因子 对比图:

84.68

85 80 75 70 65 60 天线更换前 天线更换后

70.84

二、电调天线主要参数
ODP-065R15DB(V)电气性能参数
工作频率(MHz) 阻抗(Ω) 增益(dBi) 功率容量(W) 驻波比 极化方向 垂直面波瓣宽度 水平面波瓣宽度 三阶交调(dBm) 交叉极化比(dB) 隔离度(dB) 前后比(dB) 第一上旁瓣抑制(dB) 第一下零点填充(dB) 电下倾角 电下倾精度 接头类型 824~960 50 15 250 1.5 ±45°交叉极化 14° 65±6° <-107 轴向>17,±60°>10 >28 >25 <-15 >-25 0°~14°连续可调 ±0.5 ° 7/16阴头

二、电调天线主要参数
1、工作频段 2、增益 3、驻波比 4、三阶交调 5、隔离度 6、前后比 7、旁瓣抑制和零点填充 8、连续电下倾范围
连续电调天线特有指标

9、电下倾精度

京信电调天线产品介绍—应用方式

外置驱动电机天线

增加下倾角度按钮 减小下倾角度按钮

内置驱动电机天线

液晶显示窗口

电源开关 220V市电接口 控制线接口

1、外置驱动电机设备 远端控制单元RCU和天线本体分离,可以在塔下进行调节, 也可以直接通过手动调节。

RCU 控制线接口

系统具体应用方式有4种
电调 天线 电调 天线 电调 天线

? 中心控制单元CCU的 控制信息通过多芯电缆 传达给室外控制单元RCU ,由RCU完成对电调天线 角度的调整。CCU的控制 命令可以由电脑在本地 通过CCU上面的RS-232串 口提供;也可以通过以 太网或者CCU内置的无线 MODEM通过数传提供。

RCU

RCU

RCU

多芯电缆

RF电缆

多芯电缆

数传

CCU中心 控制单元

网管 中心

基站 电脑

以太网

电调 天线

电调 天线

电调 天线

? 该方式不需要布放多 芯电缆,CCU的控制信息 通过串接在RF电缆上面 的Bias-Tee耦合到RF电 缆,在塔顶再利用BiasTee将控制信息取出,传 达给RCU,由RCU完成对 电调天线角度的调整。

RCU

RCU

RCU

多芯电缆 BT

数传 RF电缆

BT CCU中心 控制单元 网管 中心

多芯电缆

基站 电脑

以太网

电调 天线

电调 天线

电调 天线

? 整个控制系统无CCU ,中心控制单元集成在 基站里面,通过RF电缆 传输控制信号,远端利 用Bias-Tee将控制信号 取出来以后送给RCU做调 节。
RF电缆

RCU

RCU

RCU

多芯电缆 BT

基站

基站网管 中心

电调 天线

电调 天线

电调 天线

RCU

? 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 线角度的调整,RCU外置 。控制命令由在机房由 一个简易手持调测机下 达,一台手持调测机可 配置RCU的最大数量为3 台。

RCU

RCU

多芯电缆

RF电缆

手持调测机

基站

2、内置驱动电机设备 远端控制单元RCU和天线本体结合在一起,在塔下通过简易 手持调测仪进行调节。

控制线接口 手持调测机

系统具体应用方式有1种
电调 天线 电调 天线 电调 天线
内置 电机

? 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 线角度的调整,RCU内置 。控制命令由在机房由 一个简易手持调测机下 达,一台手持调测机可 配置RCU的最大数量为3 台。

内置 电机

内置 电机

多芯电缆 RF电缆

切换单元

手持调测机

基站

京信电调天线产品介绍—产品列表
单宽频外置驱动电机设备

2G (806~960MHz) ODP-065R15DB(V) ODP-065R17DB(V) ODP-065R18DB(V)

说明 65° ,15dBi 65° ,17dBi 65° ,18dBi

3G (1710~2170MHz) ODP-065R15DK(V) ODP-065R17DK(V) ODP-065R18DK(V)

说明 65° ,15dBi 65° ,17dBi 65° ,18dBi

单宽频内置驱动电机设备

2G (806~960MHz) ODP-065R15DB(RV) ODP-065R17DB(RV) ODP-065R18DB(RV)

说明 65° ,15dBi 65° ,17dBi 65° ,18dBi

3G (1710~2170MHz) ODP-065R15DK(RV) ODP-065R17DK(RV) ODP-065R18DK(RV)

说明 65° ,15dBi 65° ,17dBi 65° ,18dBi

双频外置驱动电机设备
2G (806~960MHz) 2G(1710~1880MHz ) ODP-065R15DD(V) 说明 低频:65° , 15dBi 高频:60° , 17dBi 2G (806~960MHz) 3G (1920~ 2170MHz) ODP-065R15DE(V) 说明 低频:65° , 15dBi 高频:60° , 17dBi

三、2G网络基站天线选型推荐
一、常规天线的选用
基站天线虽然在整个天馈系统中仅占经 费比例的2%左右,但它对网络指标所占的影 响几乎是50~60%。而且,通过天线的选择与 调整对网络质量进行优化,也是在实际网优
基站主设备
机房设备

工作中简单但收效最大的方法。
根据地形和话务量的分布可以把天线使 用环境大致分为4类: 1、市区 3、农村 2、郊区 4、交通沿线
天馈系统占2%

市区天线的选用
市区人口密集,建筑物多且楼层较高,为减少干扰,应选用水平半功率角65度的天 线。这样的天线所构成的辐射方向图接近于理想的三叶草型蜂窝结构,与现网适配性较 好,有助于控制越区切换。同时由于城区基站天线安装空间往往有限,所以选用双极化 天线比较切合实际。 根据城市内话务量的多少,可以参照以下标准采用天线:

? 对于话务量高度密集的地区,基站 间距离大约在300~500米时,采用增 益在15dBi左右,内置电下倾角大约 3°或6°左右的天线,配合机械下倾 角可组合出满意的下倾角度。

? 对于话务量中等密集的 地区,基站间距离大于500 米,采用增益在17到18dBi 左右,内置电下倾角大约 3°或6°左右的天线,配 合机械下倾角可组合出满意 的下倾角度。 ? 对于低话务量区,由于基站间距离可能更大一些,采用增益在18dBi左 右,内置电下倾角大约3°或6°左右的天线,配合机械下倾角可组合出满 意的下倾角度。

基站安装在市区,主瓣方向为顺时针310度

90o半功率角

65o半功率角

基站安装在市区,主瓣方向为顺时针240度
基站位置

B

A

在市区这种电磁环境较为复杂 的区域,折射,反射,绕射无处 不在,所覆盖的区域有可能会因 为电磁波的反射或折射变形,如 图中A点、B点。

65o半功率角

郊区天线的选用
在城郊结合部位,话务量不大,相对高楼大厦也很少,电磁环境比较好, 可以选用垂直极化天线,采用空间分集技术。天线类型可选择65°或90°,增 益在17到18dBi左右的基站天线。

实测郊区 基站低噪

农村天线的选用
在以农村为主的乡镇地区,鉴于话务量较小,预期覆盖面积较大的特 点,为提高定向基站两扇区天线服务交叠区间的通信质量,增大交叠区面 积,宜选用水平半功率角较大的高增益天线。

?由于极化分集依赖于移动台周围反 射体和散射体的分布,对于地物分布 相对较稀疏的农村地区,极化分集效 果不如空间分集。因此在安装条件具 备的情况下,应尽可能使用单极化天 线。例如水平半功率角为90度的17dBi 单极化天线 。

?如果基站周围各方向上都没有明 显阻挡,话务需求较小,预期覆盖 范围也较小,可以选用全向天线。 全向基站则可以选用11dBi的全向天 线。

在市区采用全向天线 得到的结果

交通沿线天线的选用
铁路、国道、高速公路等道路地区,如果覆盖目标仅为高速公 路或铁路等交通干线 ,可以选择一些波瓣宽度为30度左右的高增益 天线。由于主瓣宽度较小,增益通常都在18dBi以上。

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