3G基站天馈系统介绍.ppt

第5章 3G基站天馈系统介绍 【本章内容简介】?3G基站天馈系统在很多方面和2G类似，但是3G基站天馈系统也有其特殊之处，比如射频拉远、智能天线等。 本章先介绍移动通信的基站天馈系统，然后较详细地介绍各类天线的特点和参数调整，最后介绍基站工程中常用的射频和光传输知识。 【本章重点难点】?重点掌握天线的参数调整、射频和光传输知识。 5.1 基站天馈系统概况 基站天馈系统是移动基站的重要组成部分，它主要完成下列功能：对来自发信机的射频信号进行传输、发射，建立基站到移动台的下行链路；对来自移动台的上行信号进行接收、传输，建立移动台到基站的上行链路。 基站天线系统的配置同网络规划紧密相关。 网络规划决定了天线的布局、天线架设高度、天线下倾角、天线增益以及分集接收方式等。 不同的覆盖区域、覆盖环境对天线系统的要求会有非常大的差异。 5.2 移动基站天线 天线作为无线通信不可缺少的一部分，其基本功能是辐射和接收无线电波。 发射时，把传输线中的高频电流转换为电磁波；接收时，把电磁波转换为传输线中的高频电流。 天线系统作为电磁波的收发部件，其功能示意图如5-2所示。 天线品种繁多，主要有下列几种分类方式：按工作性质可分为发射天线和接收天线；按用途可分为通信天线、广播天线、电视天线、雷达天线等；按工作波长可分为超长波天线、长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线、微波天线等；按结构形式和工作原理可分为线天线、面天线等。 5.2.1 天线辐射的基本原理 5.2.2 天线的一些概念 （1）输入阻抗（Impedance） （2）回波损耗（Return Loss） （3）驻波比（Voltage Standing Wave Ratio，VSWR） （4）带宽（bandwidth） （5）增益（gain） （6）方向图 （7）波瓣宽度（beam-width） （8）极化方式（Polarisation） （9）前后比（front-back ratio） 5.2.3 常见的天线种类 1．单极天线和对称振子天线 2．八木-宇田天线 3．缝隙天线 4．喇叭天线 5．反射面天线 6．微带天线 5.3 移动通信用馈线 1．传输线 （1）TEM波传输线 （2）TE波和TM传输线 （3）表面波传输线 2．馈线 5.4 TD-SCDMA中的智能天线 智能天线的基本思想是：智能天线是利用用户空间位置的不同来区分不同用户，系统通过改变各天线阵元的权重在空间形成方向性波束，天线以多个高增益窄波束动态地跟踪期望用户，而在干扰用户方向形成零陷，从而大大降低了系统的干扰，提高了频谱利用率。 接收模式下，来自窄波束之外的信号被抑制；发射模式下，能使期望用户接收的信号功率最大，同时使窄波束照射范围以外的非期望用户受到的干扰最小。 5.5 基站天线的分类与选型 移动网络类型不同，基站天线的选择也有不同的要求。 2G时代的GSM，CDMA以及3G时代的几种制式，不同制式对基站天线的带宽、三阶互调等性能指标也有着不同的要求。 现在应用的基站天线除了TD-SCDMA的智能天线有较大不同外，其他网络制式使用的天线基本结构相差不大。 智能天线由于前面已经有了较多介绍，下面的内容没有再涉及。 在GSM，GPRS，EDGE，CDMA2000，WCDMA等系统中使用的宏基站天线按定向性可分为全向和定向两种基本类型，按极化方式又可分为单极化和双极化两种基本类型，按下倾角调整方式又可分为机械式和电调式两种基本类型。 1．全向天线 2．定向天线 3．机械天线 4．电调天线 5．双极化天线 5.6 基站天线参数调整 基站天线的参数主要有高度、俯仰角、方位角、天线位置等几个方面，这些参数对基站的电磁覆盖有决定性的影响。 所以天线参数的调整在网络规划和网络优化中具有很重要的意义。 1．天线高度 2．天线俯仰角 天线俯仰角是网络规划和优化中的一个非常重要的事情。 选择合适的俯仰角可以使天线至本小区边界的电磁波与周围小区的电磁波能量重叠尽量小，从而使小区间的信号干扰减至最小；另外，选择合适的覆盖范围，使基站实际覆盖范围与预期的设计范围相同，同时加强本覆盖区的信号强度。 3．天线方位角 天线方位角对移动通信的网络质量非常重要。 一方面，准确的方位角能保证基站的实际覆盖与所预期的相同，保证整个网络的运行质量；另