移动基站设备与维护 教学课件 作者 魏红 黄慧根 第2章天馈系统.pptVIP

第2章 天馈系统概述 第2章 天馈系统概述 主要内容 无线电波基础知识 天线基本概念 传输线基本概念 天线的选型、安装和维护 重点 天馈线基本特性 天线的选型、安装和维护 难点 天馈线基本特性 第2章 天馈系统概述 目的和要求 掌握天线的基本特性和主要技术指标 掌握馈线基本特性和主要指标 了解天线的选型方法 掌握天线的安装、维护基础知识 §2.1 无线电波基础知识 移动通信系统利用无线电波实现终端在移动情况下进行信息交换 了解无线电波的传播特性是非常必要的 内容 无线电波概念 无线电波的极化 超短波的传播特性 2.1.1 无线电波 概念：无线电波是一种能量的传输形式 电场和磁场在空间交替变换，向前行进 传播过程中，电场和磁场在空间是相互垂直的，同时这两者又都垂直于传播方向 无线电波的传播速度 传播速度和传播媒质有关 真空中的传播速度等于光速 Ｃ＝3×108m／s 空气中的传播速度略小于光速 通常认为它等于光速 无线电波的波长、频率和传播速度的关系： λ＝Ｖ/ｆ Ｖ为速度(m/s)；ｆ为频率(Hz)；λ为波长(m) 不同介质中传播速度不同、波长不同 常用的聚四氟乙烯型绝缘同轴射频电缆：Ｖε≈Ｃ/1.44 ，λε≈λ/1.44 2.1.2 无线电波的极化 无线电波的极化 概念：无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律而变化 电波的极化方向：无线电波的电场方向 极化波必须用对应的极化特性的天线接收否则在接收过程中会产生极化损失 极化的类型 线极化：电场强度顶点的轨迹为一直线 水平极化（电场方向平行于地面）垂直极化（电场方向垂直于地面） +45°倾斜极化、- 45°倾斜极化 椭圆极化：电场强度顶点的轨迹为椭圆 圆极化：电场强度顶点的轨迹为圆 左旋圆极化（反时针方向旋转）右旋圆极化（顺时针方向旋转） 双极化天线 两个天线为一个整体，有两个独立的波，这两个波的极化方向相互垂直 类型 V/H（垂直/水平）极化 倾斜（+45°/-45 °）极化 2.1.3 超短波的传播 无线电波的波长不同，传播特点也不完全相同 GSM、CDMA使用超短波、微波频段 主要传播特性 视距传播 多径传播 绕射能力弱 视距传播 超短波和微波频率很高，波长较短它的地面波衰减很快 空间波传播 空间波一般只能沿直线传播到直接可见的地方 照明区：直视距离内超短波的传播区域 视距传播距离 直视距离和发射天线以及接收天线的高度有关系，并受到地球曲率半径的影响 考虑大气层的折射作用，有效传播直视距离： 多径传播 概念：到达接收天线的超短波不仅有直射波，还有通过多条反射路径到达的反射波 多径信号的幅度、相位不同，在接收端叠加会引起严重的多径衰落 信号场强分布复杂，波动大 电波的极化方向可能发生变化 应尽量避免多径传播的影响，同时可采取空间分集或极化分集的措施 ※CDMA中用RAKE接收机利用多径信号增强信号 绕射能力弱 电波的绕射：电波在传播途径上遇到障碍物时，总是力图绕过障碍物向前传播 超短波绕射能力弱，在高大建筑物后会形成 “阴影区” 信号质量受影响程度和接收天线距建筑物的距离、建筑物的高度、频率有关*频率越高，建筑物越高、越近，影响越大 架设天线选择基站站址时，必须按上述原则来考虑对绕射传播可能产生的各种不利因素，并努力加以避免 §2.2 天线基本概念 对移动通信网进行规划和优化时，必须了解移动通信系统所用天线的性能特别是基站天线的性能和各种移动环境下的无线电波传播特性 利用天线特性改善移动通信网络的性能 利用天线分集有效克服多径效应 利用天线下倾减小网络中的同频干扰…… 利用传播特性可预测传播路径损耗，提高覆盖质量 *不同的网络结构和应用环境有不同的电波传播特性 基站天馈线系统天线基本特性 2.2.1 基站天馈线系统 组成 天线 馈线 天馈线的支撑、固定、连接、保护部分 天线：用于收发无线电信号 基站中使用较多的是板状天线(定向天线) 天线调支架：用于调整天线的俯仰角(范围:0°～15°) 室外跳线：用于天线与7/8″主馈线间的连接 常用的跳线采用1/2″馈线，长度一般为3米 接头密封件：用于室外跳线两端接头（与天线和主馈线相接）的密封 常用绝缘防水胶带(3M2228)和PVC绝缘胶带(3M33+) 接地装置：用来防雷和泄流，安装时与主馈线的外导体直接连接在一起 一般每根馈线装三套，分别装在馈线的上、中、下部位，接地点方向必须顺着电流方向 走线架：用于布放馈线、电源线和安装馈线卡 7/8″馈线卡：用于固定主馈线 一般在垂直方向，每隔1.5米装一个，水平方向每隔1米装一个（室内的主馈线部分，不需安装卡子，一般用尼龙白扎带捆扎）。 常用的7