天线下倾角设置参考表.doc

天线下倾角设置参考表一、天线类型选择在移动通信网工程设计中，应该根据网络的覆盖要求、话务量分布、抗干扰要求和网络服务质量等实际情况来合理的选择基站天线由于天线类型的选择与地形、地物，以及话务量分布紧密相关，可以将天线使用环境大致分为五种类型：城区、密集城区、郊区、农村地区、交通干线等1、城区基站天线城区基站密度较高，单站预期覆盖范围较小，选择基站天线时应考虑以下几方面1）为减少干扰，应选用水平半功率角接近于60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如下图所示2）城区基站一般不要求大范围覆盖，而更注重覆盖的深度由于中等增益天线的有效垂直波束相比于高增益天线较宽，覆盖半径内有效的深度覆盖范围较大，可以改善室内覆盖效果，所以选用中等增益天线较好3）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综上所述，城区基站宜选用水平半功率角为60度左右的中等增益的双极化天线例如水平半功率角为度的双极化天线2、密集城区基站天线密集城区基站天线的选择与一般城区基站类似但由于密集城区基站站距往往只有米到米，在使用水平半功率角为度的双极化天线，且天线有效挂高35米的情况下，天线下倾角可能设置在14.度0到11.度之间。

此时如果单纯采用机械下倾的方式，倾角过大将引起水平波束变宽，干扰增大，同时上副瓣也会引入较大干扰；而采用电子式倾角天线，则可以较好的解决波形畸变的问题，产生的干扰相对较小所以密集城区基站选用电子式倾角的水平半功率角为度左右的中等增益双极化天线较为合适3、农村地区基站天线在农村地区，鉴于话务量较小，预期覆盖面积较大的特点，选择基站天线时应考虑以下几方面)对于网络而言，为提高定向基站两扇区天线服务交叠区间的通信质量(交叠区内有宏观分集的效果)，增大交叠区面积，宜选用水平半功率角较大的天线例如水平半功率角为度的天线)对于网络而言，为提高覆盖质量，在平原地区使用水平半功率角较大的天线效果较好，但同时会产生切换区域增大的问题；而在山区和丘陵地带使用水平半功率角较小的天线易于控制覆盖方向和范围，效果较好)为保证覆盖半径，应选择高增益天线4) 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5）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，可以选用全向天线综上所述，网络农村地区定向基站宜选用水平半功率角较大的高增益单极化天线，例如水平半功率角为度的单极化天线;网络农村地区定向基站宜选用水平半功率角适配的高增益单极化天线，例如水平半功率角为度或度的单极化天线。

全向基站则可以选用的全向天线4郊区基站天线郊区的情况介于城区和农村之间对于站距较大的基站，可以参照农村基站天线的选用原则；反之则参照城区基站天线的选用原则5交通干线基站天线如果覆盖目标仅为高速公路或铁路等交通干线，可以考虑使用8字形天线8字形天线有如下特点：（1）8字形天线的辐射方位图与交通干线需覆盖区域的形状匹配较好；（2）8字形天线实际上是全向天线的变形，因此无需采用功分器；（3）使用一根天线代替两扇区天线，成本较低如果覆盖目标为交通干线及其一侧的村镇，则可采用方向角为21度0的天线这种天线的辐射方位特性使得天线波瓣能够同时顾及到交通干线和村镇，它具有与字形天线类似的特点二、基站天线设置基站天线设置需要重点考虑下倾角、方向角、天线挂高、天线分集距离和隔离距离等参数1、下倾角设置合理设置天线下倾角不但可以降低同频干扰的影响，有效控制基站的覆盖范围和整网的软切换比例（对网络而言），而且可以加强本基站覆盖区内的信号强度通常天线下倾角的设定有两方面侧重，即侧重于干扰抑制和侧重于加强覆盖这两方面侧重分别对应不同的下倾角算法一般而言，对基站分布密集的地区应侧重于考虑干扰抑制，而基站分布较稀疏的地区则侧重于考虑加强覆盖。

考虑干扰抑制时的下倾角在基站天线半功率角范围内，天线增益下降缓慢，超过半功率角后，天线增益（尤其是上波瓣）衰减很快因此从控制干扰的角度考虑，可认为半功率角的延长线到地面的交点（点）为该基站的实际覆盖边缘在基站周围环境理想情况下，下倾角可按以下公式计算a=（）0公式一公式一含义如下图所示下倾角计算示意图考图中a为天线的下倾角，为天线有效高度，0为天线的垂直半功率角为该小区最远的覆盖距离，即覆盖长径，如下图所示定向基站天线覆盖长径示意图在理想情况下=实际上天线的辐射方向图不可能完全适配三叶草型蜂窝结构水平半功率角为60度左右的天线与之比较接近，而水平半功率角为90度的天线则相差较大因此对于使用水平半功率角为度天线的基站，取2考虑加强覆盖时的下倾角在基站分布较稀疏的地区，天线下倾角设定无需考虑垂直半功率角等因素的影响为保证覆盖区边缘有足够强的信号，可认为天线主瓣方向延长线到地面的交点（点）为该基站的实际覆盖边缘在基站周围环境理想情况下，下倾角可按以下公式计算a=（）公式二公式二含义如下图所示下倾角计算示意图21.3倾角设定的实际应用由于基站周围环境十分复杂，天线下倾角设定还必须考虑附近山体、水面和高大玻璃幕墙的反射和阻挡。

因此具体基站的下倾角可利用上述方法，同时结合具体环境最终取定综合考虑干扰抑制和加强覆盖的效果，在不同条件下基站天线典型的下倾角取定可参考下表天线下倾角设置参考表地形天线有效挂高（米）站距（米）水平半功率角（度）垂直半功率角（度）下倾角（公式一）下倾角（公式二）建议下倾角（度）密集城区30400651312.96.412.般城区郊区农村551000065137.00.50.52、电子式倾角天线的设置同等类型的电子式下倾天线与机械式下倾天线相比，波形畸变较小，易于控制覆盖范围；干扰规避能力较强，在某种程度上可以改善载干比；延迟范围较小，抗多径效应能力较强下表分别列比了某种内置6度、9度电子倾角天线和一般类型天线在不同机械倾角时波形畸变的情况基站天线波形畸变情况对照表65°15dBi天线不同机械倾角时水平波束宽度和前后比实测数据序号电下倾角机械倾角总倾角水平波束宽度前后比（dB）10°0°0°20°2°2°30°4°4°40°6°650°8°8°64.8°3468.1°27.471.8°24.378.8°26.385.3°2460°10°10°103.7°19.870°12°12°121.4°19.580°14°14°133.3°1890°15°15°149.6°17.8100°16°16°152°17.665°15dBi6°电子倾角天线不同机械倾角时水平波束宽度和前后比实测数据序号电下倾角机械倾角总倾角水平波束宽度前后比（dB）1 6°10°16°64.2°232 6°8°14°68°26.13 6°6°12°69°31.34 6°4°10°69.4°33.55 6°2°8°66.7°30.66 6°0°6°64.9°37.27 6°-6°0°65.6°29.68 6°-4°2°64.2°29.89 6°-2°4°61.6°33.265°15dBi9°电子倾角天线不同机械倾角时水平波束宽度和前后比实测数据序号电下倾角机械倾角总倾角水平波束宽度前后比（dB）1 9°-9°02 9°-8°13 9°-6°34 9°-4°55 9°-2°76 9°0°9°79°2°11°89°4°13°64.9°36.868.5°33.762.7°35.162.2°34.063.5°30.464.0°32.569.6°31.067.7°30.499°6°15°65.2°26.5电子式下倾天线分为预调电子倾角天线、可调电子倾角天线、遥控式可调电子倾角天线等类型。

预调电子倾角天线与机械式下倾天线价格相仿，而可调电子倾角天线、遥控式可调电子倾角天线的价格则远高于机械式下倾天线综合以上考虑，密集城区基站宜选用预调电子式倾角天线在工程中，采用预调电子倾角和机械调整倾角两者结合的方式使天线达到需要的下倾角度天线需要的下倾角度=电子预调倾角+机械下倾角度3、天线方向角的取定理想状况下，即各基站均匀分布、不考虑地形地物等因素、各基站均为定向站的情况下，基站各扇区之间的夹角应均为12度0，如此可以达到蜂窝网络的最小干扰但实际上由于基站分布极不规则，同时地形地物错综复杂，各基站的方向角可以根据实际情况确定为了减少混乱的方向角带来的网络干扰的不确定性，应尽量保证各扇区间天线的夹角为12度0，最低要求不能小于90度4、天线挂高基站天线的有效挂高对覆盖和干扰的影响是显而易见的随着网络规模、组网方式、话务量密度、基站密度的不同，天线的有效挂高也随之变化一般而言，在不采用分层网的情况下，同一基站密度区域内各基站天线有效挂高应该大致相等；基站越密，天线有效挂高应该越低天线的分集距离分集技术是从独立的多径衰落信道上传输的几个信号中获取信号的方法，其目的是克服衰落的影响分集的形式有两种：“微观分集”和“宏观分集”。

微观分集指接收两个或两个以上的非相关瑞利衰落信号，且这些信号所遭受的慢衰落相同接收、基站单极化天线使用的空间分集、基站双极化使用的极化分集都属于微观分集宏观分集是利用两个或两个以上的不同基站或扇区的天线接收经独立衰落路径的两个或多个慢衰落对数信号从某种意义上讲，系统的软切换过程属于宏观分集宏观分集一般存在于网基站的扇区服务交叠区内极化分集和空间分集一般有6种方法实现分集：空间分集、场分量分集、极化分集、角度分集、频率分集和时间分集在移动通信网络中一般使用极化分集和空间分集在网络中，由于工作频带宽度大于相干频率，很自然也使用了频率分集)极化分集在两个正交极化天线安装在一起的情况下，可以认为两个波所经过的路径是一样的，然而反射系数却同换言之，这两个波是不相关的，这就是极化分集2) 移动台天线的空间分集通常使用间距在入以上的两个接收天线就可以得到两个几乎不相关的信号对于频率为的信号，移动台天线的分集距离为0.5X0.333=0.1（3）基站天线的空间分集基站天线接收到的多路信号的相关性主要与两个因素有关：☆移动台所处的环境（周围障碍物的半径）如果周围障碍物的半径较小，则要求基站天线的分集距离增大。

因此在覆盖半径相同的条件下，建筑物密集的地区使用空间分集天线需要更大的分集距离☆基站天线有效高度根据经验，两个接收信号的相关系数出现较高的概率曲线大约与基站天线有效高度和天线水平分集距离之比成正比定义nh/d其中h为基站天线高度，d为天线水平分集距离，相关系数P与n成正比一般来说，基站接收到的两个信号的相关系数p在0.以下，认为可以得到较好的分集效果，此时n值约为11以下以上结果是对频率为50时的实测统计，在其它频率有相似结果5.2基站天线的分集距离天线的分集距离与“天线之间的距离”概念是不一样的天线的分集距离指的是两接收天线主瓣方向上的垂直距离，其具体含义如下图所示由于采用垂直分集需要的距离为达到相。