电调天线讲义_(卜安涛)

一、电调天线的背景和意义二、波束下倾天线的原理和特性三、海天电调天线移项技术四、海天电调天线网管控制系统五、电调天线的应用实例

2004 中国联通培训讲义

电调天线

卜安涛 2004.11 中国 西安

Xi'an Haitian Antenna Technologies Co. Ltd.

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目录一、电调天线的背景和意义 二、波束下倾天线的原理和特性 三、海天电调天线移项技术 四、海天电调天线网管控制系统 五、电调天线的应用实例Xi'an Haitian Antenna Technologies Co. Ltd. 2

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一、电调天线的背景和意义为了降低两个频率复用小区间的干扰，改善系统性能， 为了降低两个频率复用小区间的干扰，改善系统性能， 通常采用改变天线波束下倾角度来改善小区内的信号水平。 通常采用改变天线波束下倾角度来改善小区内的信号水平。 背景：电调天线是雷达相控阵技术在移动通信中的应用。 背景：电调天线是雷达相控阵技术在移动通信中的应用。 通过控制天线各辐射单元的相位，实现波束电调下倾， 通过控制天线各辐射单元的相位，实现波束电调下倾，水 平辐射方向图均匀收缩，可有效控制RF干扰， 平辐射方向图均匀收缩，可有效控制RF干扰，目前已逐 RF干扰 步成为城区网优应用的主导产品。 意义： 意义：无线覆盖的优化设计和调整是整个网络最基础和重 要的工作，其中天线的辐射特性决定了无线覆盖的优劣。 要的工作，其中天线的辐射特性决定了无线覆盖的优劣。Xi'an Haitian Antenna Technologies Co. Ltd. 3

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普通天线大角度机械下倾时， 普通天线大角度机械下倾时，水平辐射方向图 发生畸变，垂直辐射方向图变宽且后瓣上翘， 发生畸变，垂直辐射方向图变宽且后瓣上翘，前后 辐射比劣化，是产生RF干扰的主要原因， 辐射比劣化，是产生RF干扰的主要原因，在城市核 RF干扰的主要原因 心网络中须加以控制。 心网络中须加以控制。 网络中存在的覆盖重叠区域大、越区覆盖、 网络中存在的覆盖重叠区域大、越区覆盖、导 频污染、软切换率高等问题， 频污染、软切换率高等问题，降低了通信容量和质 量，单靠调整基站参数不能彻底解决，关键在于控 单靠调整基站参数不能彻底解决， 制RF参数，即通过调整天线辐射特性来解决。 RF参数，即通过调整天线辐射特性来解决。 参数Xi'an Haitian Antenna Technologies Co. Ltd. 4

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辐射方向图 天线的水平方向图决定覆盖区域

天线垂直方向波束宽度决定覆 盖区域的功率分布 为了将波束指向用户， 为了将波束指向用户， 天线波束需要下倾Xi'an Haitian Antenna Technologies Co. Ltd. 5

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二、波束下倾天线的原理和特性获得基站天线垂直面波束下倾的方法： 获得基站天线垂直面波束下倾的方法： 1、机

械下倾法 改变天线支架角度 2、电下倾法 电动调整每个单元的相位来实现主波束下倾 角度改变

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2.1 机械波束下倾天线

无机械下倾时波束对准水平正前方

有机械下倾时波束下倾(手电筒) 波束下倾(手电筒)Xi'an Haitian Antenna Technologies Co. Ltd. 10

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天线标签

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2.2 电调下倾天线电子下倾的原理是通过改变共线阵天线振子的相 改变垂直分量和水平分量的幅值大小， 位，改变垂直分量和水平分量的幅值大小，改变合成 分量场强强度，从而使天线的垂直方向图下倾。 分量场强强度，从而使天线的垂直方向图下倾。由于 天线各方向的场强强度同时增大和减小， 天线各方向的场强强度同时增大和减小，保证在改变 倾角后天线方向图变化不大， 倾角后天线方向图变化不大，使主瓣方向覆盖距离缩 短，同时又使整个方向性图在服务小区扇区内减小覆 盖面积但又不产生干扰。

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电调波束下倾

无下倾时在馈电网络中 路径长度相等Xi'an Haitian Antenna Technologies Co. Ltd.

有下倾时在馈电网络中 路径长度不相等14

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通过改变馈电网络的长 度，来改变不同单元的 电流分布， 电流分布，以形成下倾 的方向图。 的方向图。

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实践证明: 实践证明: 1.电调天线下倾角度在1 1.电调天线下倾角度在1°-5°变化时，其天线方向 电调天线下倾角度在 变化时， 图与机械天线的大致相同； 图与机械天线的大致相同； 2.当下倾角度在5 10°变化时， 2.当下倾角度在5°-10°变化时，其天线方向图较机 当下倾角度在 械天线的稍有改善； 械天线的稍有改善； 3.当下倾角度在10° 15°变化时， 3.当下倾角度在10°-15°变化时，其天线方向图较 当下倾角度在10 机械天线的变化较大； 机械天线的变化较大； 4.当机械天线下倾15° 4.当机械天线下倾15°后，其天线方向图较机械天线 当机械天线下倾15 的明显不同，这时天线方向图形状改变不大， 的明显不同，这时天线方向图形状改变不大，主瓣方向 覆盖距离明显缩短，整个天线方向图都在本基站扇区内， 覆盖距离明显缩短，整个天线方向图都在本基站扇区内， 增加下倾角度，可以使扇区覆盖面积缩小， 增加下倾角度，可以使扇区覆盖面积缩小，但不产生干 这样的方向图是我们需要的， 扰，这样的方向图是我们需要的，因此采用电调天线能 17 Xi'an Haitian Antenna Technologies Co. Ltd. 够减小干扰。 够减小干扰。

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Xi'an Haitian Anten

na Technologies Co. Ltd.

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另外， 另外，电调天线允许系统在不停机的情况下对垂 直方向性图下倾角进行调整，实时监测调整的效果， 直方向性图下倾角进行调整，实时监测调整的效果， 调整倾角的步进精度也较高( 0.1°),因此可以 调整倾角的步进精度也较高(为0.1°),因此可以 对网络实现精细调整； 对网络实现精细调整；电调天线的三阶互调指标为 -107dBm,有利于消除邻频干扰和杂散干扰。 107dBm,有利于消除邻频干扰和杂散干扰。

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波束机械下倾9 波束机械下倾9度

波束电调下倾9 波束电调下倾9度

Xi'an Haitian Antenna 水平辐射方向图变化 Technologies Co. Ltd.

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机械机构人工调整

遥控电调天线

操作缺点- 需要专业培训塔工过的技工 - 考虑人体辐射调整期间须关站 - 调整有时间长、误差大、费用高

操作优点- 节省人力和爬塔费用 - 调整无需关站，中断服务 - 调整效率高、精确

天线成本低- 无需遥控部件

天线成本高- 需要/不需要遥控部件 - 一套双极化产品需2个或者 更多移相器

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