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答: 如圖所示天線就是把設備傳輸的電信號轉換為電磁波傳送。天線都具備收發功能,實地使用可能存在某個天線只做接收用(例如廣播天線)。
說明:如果電磁波能夠看見的話那么就是這個樣子的(美國攝影師的作品)
說明:天線把電場轉換為磁場從而形成電磁波把信號傳送,反向則把磁場轉換為電場然后通過線路傳送給設備,從而形成無線信號的發射與接收。
說明:移動通信頻段集中在 UHF 頻段,每個天線支持的頻率范圍就代表天線的通用能力,節約運營商的天線投資。目前運營商都希望采用寬頻天線。
說明:基站(宏站)用的全向天線為下圖棒狀,選型根據場景需求確定,關鍵參數之一增益。(詳見天線電氣性能)
2)定向:信號輻射方向有一定的方向限制,集中在某個方向區域。
說明:定向天線可以把信號能量集中在某個方向,從而保障某個方向的信號強度增強;一般市區或環境復雜區域一般都是用定向天線。
說明:美國攝影師對基站的無線覆蓋的視覺化體現,定向覆蓋一目了然。(樓頂基站天線信號輻射視覺化)
說明:泄露電纜的信號方向性強,且更均勻,長用于隧道及電梯覆蓋。
說明:對稱振子天線是有三部分構成,振子是天線信號的輻射體,饋電網絡是把設備信號傳送給振子的線路。外罩及附件體現天線的機械性能。
說明:振子有很多種形狀,不同形狀的制作工藝和材料以及對輻射效 率的作用都不相同。所以不同廠家生產的天線的電氣性能有較大差異。
說明:上圖為板狀天線內部結構,天線的增益與振子的數量相關,增益越大則天線振子數量越多(天線越重且越長),這就是為什么高增益天線一般都較重較長。(詳見電氣性能解釋:增益)
說明:天線的外罩與天線的防護性能相關,影響天線的使用壽命及性 能。優選玻璃鋼材質,PVC材料易損壞和老化。
說明:室外看到的基站天線一般都為板狀定向天線,僅能看到外罩和接頭。內部結構是看不到的,性能在天線背部的標簽上體現。至于天線性能優劣只有經過儀表檢測或者長期使用的劣化程度表現。
說明:機械性能指標在選型中要根據使用場景的自然環境和安裝環境選擇適合的天線。
說明:電氣性能是體現天線對于無線信號的影響的關鍵性能,是網規 工程師天線選型和網優工程師定位網絡問題時天線引起的網絡問題的基本要素。網優工程師必須掌握!!!
說明:增益,增:增加,益:好處,收益;一般增益在電子科學中都代表放大多少,但由于天線是無源器件也即無能量的轉換,即不可能對信號進行放大。所以此處增益代表的是對信號的能量集中的程度與轉換的效率。
說明:天線對于信號的能量集中是通過振子的數量增加而實現的,振子數量越多則對能量的集中程度越高,增益越大。所以高增益天線一般都是長且重。
說明:振子數量的增加則實現能量在某一方向上的聚集,從而實現這一范圍的信號能量密度增加而信號增強。
說明:天線的增益 Gain 的單位為 dBi 或者 dBd(參照物不同而已)。
說明:從二維兩個角度,水平面與垂直面,垂直面能量被集中在某個 空間高度內,水平面寬度的縮小。 綜述:天線的增益是天線選型中的重要性能指標,選擇合適增益天線 即能保障信號的強度及天線的安裝條件。
說明:波束寬度一般指的是主瓣的能量寬度(水平半功率角與垂直半功率角)。
說明:通過波束寬度限定信號能量在水平方向與垂直方向的覆蓋范 圍,保障范圍內的信號強度。一般可通過增加反射板來進一步達到波束寬度的限制。
說明:如圖示 水平方向與垂直方向的能量控制。一般水平方向稱為水平半功率角(60度、65度、90度、105度、120度常見),垂直稱為垂直半功率角(6度、7度、8度、13度等常見)。
說明:通過增加反射板,促進水平波束變窄從而能夠促進能量的集中保障信號的強度(適合帶狀覆蓋例如鐵路或公路覆蓋)。
說明:前后比即天線后向((180 °± 30 °的范圍內)后向波束電平與前向最大波束的電平(信號強度之差),表明信號能量的分配問題。一般期望前向能量大,后向能量小。
說明:功率容限即無源器件接入的信號最大輸入功率,當超過這個要求時則可能損壞無源器件,例如天線屬于無源器件。另會產生飛弧現象(微放電,打火現象)從而導致信號干擾問題出現。
說明:現場接入天線的信號輸入總功率不能超過該天線的功率容限, 所以現場一個天線接入多路信號時要注意天線的功率容限是否允許范圍內。
說明:現場現在由于天饋安裝平面的資源匱乏,都在對天線進行共享利用,則再次過程一定要關注被共享利用的天線其功率容限是否允許。
說明:互調排查是優化保障的關鍵,如果產生互調信號則會干擾系統內或其它系統的信號,對通信質量造成影響。(移動一般會有專項優化項目進行排查,例如工兵行動).
說明:GSM網絡主要進行GSM900的五階互調影響和三階互調影響。 LTE網絡主要為GSM1800M的三階互調影響與GSM900二次諧波影響。
說明:現場排查器件及線路的互調一般采用分段排查定位法,使用互調儀連接天饋系統進行互調排查(紫光互調儀,羅森博格互調儀為常用互調儀)。
說明:一般新入網天線都在安裝前必須三階互調性能檢測,合格產品才允許使用。
說明:天線檢測互調時應在開闊地方,架空連接互調儀檢測。檢測值要達到天線標簽標注的性能指標值。
說明:線路中的器件也是參生互調信號的重災區,所以一般的天線, 饋線,器件都需要進行互調檢測。圖上就是更換問題器件后可以看出干擾信號降低很多(波峰大幅減少)。
說明:極化為電磁波在空間中傳播的方向,一般已電場的方向為基準。
說明:城市一般使用的天線基本為雙極化天線,+-45度,提升基站側接收性能實現極化增益。
說明:圖示為無線傳播在復雜環境中的傳播方式,直射,反射,折射等多種傳播方式都存在。
說明:一般 VSWR<1.5即可接受。超過1.5則會對基站的信號強度產生大的影響,需要維護人員攜帶儀表上站進行排查定位。
說明: 圖上三葉草為基站示意圖(三個方向的覆蓋),天線的方位 角必須朝向用戶聚集區域(設計院設計,優化根據現場調整)。
說明:哈光生產的地質羅盤是網優最常見的羅盤,可淘寶查找其使用 說明書。羅盤可測量方位角及傾角。
說明:大表盤是方位表盤(水平角度刻度盤),內層表盤是垂直刻度 表盤(測量傾角度數)。
說明:使用羅盤測量天線方位角是網優人員必須掌握的基本功,詳見《羅盤使用指導書》。
說明:通過天線波束的下傾調整已起到控制基站覆蓋半徑的作用。下 傾角的調整也是網絡優化控制信號覆蓋的遠近的最常用的手法,所以 繼續掌握下傾角的調整和計算。以及機械下傾角和電子下傾角的差異。
說明:網規或網優人員給出調整度數,塔工(具備登高證且具備天線 安裝調整經驗的工人)上塔調整;(使用坡度儀調整機械下傾角)。
說明:電子下傾即不通過調整天線支臂僅改變天線內部的移相器從而實現波束的下傾(如下圖示)。分為手動調整和遠程電動調整。
說明:移相器通過調整饋電網絡的長度改變振子的饋電相位,從而改變天線波束的下傾角度。
說明:上圖為手動調整電子下傾角天線,圖中的白色刻度桿即為調整桿,需人工手動擰(桿上有度數)。
說明:遠程調整電下傾是目前的趨勢,通過RCU的遠程控制實現。從而降低調整的人工及其它成本費用,且效率提升。
說明:天線背部的照片即可看到天線是否支持電下傾及其它電氣性能指標。(勘站過程中需記錄該站址天線的標簽,為后期的優化提供支撐數據).
另天線的波束下傾角度的計算,一般都采用工具實現,不需要記憶公 式計算;(下傾相關因素:天線高度、覆蓋距離要求、波束垂直半功率 角)掌握幾個常用工具的使用即可。
說明:一般現場工程師都會有Excel宏工具或其它工具計算下傾角。作為調整的理論參考數據。
說明:同一平面安裝的天線不能互打,且水平間距距離足夠(詳細要求請查表).
說明:兩天線垂直間隔距離不足(垂直隔離度要求)一般至少50cm以上要求。
綜述,由于現在同一平臺上安裝天線數量過多,所以保障水平隔離與 垂直隔離是保障信號互相干擾控制的基礎,干擾過強則導致信號質量 變差(網優人員的基本技能,上站即可看出是否安裝合理)。
說明:如圖示則此天線的輻射信號遭到嚴重阻擋,導致覆蓋方向的用 戶信號強度變差或盲區。
說明:信號在傳播過程中能量最集中的空間范圍稱為菲涅爾區,尤其 是靠近發射端的空間范圍稱為第一菲涅爾區如果此區域被阻擋則信 號基本無法保障有效覆蓋半徑。
實驗,取一手電筒打開,然后放一手指在前面,看手指距離遠近不同造成的效果有何差異?；驹浇钃踉蕉?。
說明:天線必須安裝牢固,不能由于安裝問題導致天線的方位角或下傾角出現大的變化。
說明:防雷不到位,天線遭雷擊導致設備損壞等問題。天線必須在避雷針的保護范圍內。
說明:防水質量不到位的話容易導致進水從而造成駐波比過大問題。
下一頁：關于天線一些常見的問題
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