超級(jí)詳細(xì)天線(xiàn)基礎(chǔ)知識(shí)

天線(xiàn)基本知識(shí)及應(yīng)用

移動(dòng)通信系統(tǒng)是有線(xiàn)與無(wú)線(xiàn)的綜合體，它是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)在其覆蓋范圍內(nèi)，通過(guò)

空中接口（無(wú)線(xiàn)）將移動(dòng)臺(tái)與基站聯(lián)系起來(lái)，

并進(jìn)而與移動(dòng)交換機(jī)相聯(lián)系（有線(xiàn)）的復(fù)合體。而在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，空間

無(wú)線(xiàn)信號(hào)的發(fā)射和接受都是依靠移動(dòng)天線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

因此，天線(xiàn)對(duì)于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，舉著舉足輕重的作用，如果天線(xiàn)的選擇

（類(lèi)型、位置）不好，或者天線(xiàn)的參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，都會(huì)直接影響整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)

絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量。尤其在基站數(shù)量多，站距小，載頻數(shù)量多的高話(huà)務(wù)量地區(qū)，天線(xiàn)

選擇及參數(shù)設(shè)置是否合適，

對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的干擾，覆蓋率接通率及全網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量都有很大影響。不同

的地理環(huán)境，不同服務(wù)要求需要選用不同類(lèi)型，不同規(guī)格的天線(xiàn)。

天線(xiàn)調(diào)整在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中有很大的作用。

為了幫助大家對(duì)天線(xiàn)的知識(shí)有一定的了解以及在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，推

出“天線(xiàn)基本知識(shí)及應(yīng)用”技術(shù)講座。

本講座由網(wǎng)友張守國(guó)撰寫(xiě)提供，在此表示衷心的感謝！

第一講天線(xiàn)的基礎(chǔ)知識(shí)

1.1天線(xiàn)的輸入阻抗

1.2天線(xiàn)的極化方式

1.3天線(xiàn)的增益

1.4天線(xiàn)的波瓣寬度

1.5前后比（FRONT-BACKRATIO）

第二講天線(xiàn)的分類(lèi)與選擇

2.1全向天線(xiàn)

2.2定向天線(xiàn)

2.3機(jī)械天線(xiàn)

2.4電調(diào)天線(xiàn)

2.5雙極化天線(xiàn)

第三講移動(dòng)通信系統(tǒng)天線(xiàn)安裝規(guī)范

第四講移動(dòng)通信系統(tǒng)天線(xiàn)參數(shù)調(diào)整

4.1天線(xiàn)高度的調(diào)整

4.2天線(xiàn)府仰角的調(diào)整

4.3天線(xiàn)方位角的調(diào)整

4.4天線(xiàn)位置的優(yōu)化調(diào)整

第五講鏈路及空間無(wú)線(xiàn)傳播損耗計(jì)算

5.1鏈路預(yù)算

5.2各類(lèi)損耗的確定

5.3無(wú)線(xiàn)傳播特性

5.4常用的兩種電波傳播模型

5.5參考覆蓋標(biāo)準(zhǔn)

第六講補(bǔ)充：天線(xiàn)基本知識(shí)

6.1天線(xiàn)

6.2電波傳播的兒個(gè)基本概念

6.3傳輸線(xiàn)的幾個(gè)基本概念

第一講天線(xiàn)的基礎(chǔ)知識(shí)

表征天線(xiàn)性能的主要參數(shù)有方向圖，增益，輸入阻抗，駐波比，極化方式等。

1.1天線(xiàn)的輸入阻抗

天線(xiàn)的輸入阻抗是天線(xiàn)饋電端輸入電壓與輸入電流的比值。天線(xiàn)與饋線(xiàn)的連

接，最佳情形是天線(xiàn)輸入阻抗是純電阻且等于饋線(xiàn)的特性阻抗，這時(shí)饋線(xiàn)終端沒(méi)

有功率反射，饋線(xiàn)上沒(méi)有駐波，天線(xiàn)的輸入阻抗隨頻率的變化比較平緩。天線(xiàn)的

匹配工作就是消除天線(xiàn)輸入阻抗中的電抗分量，使電阻分量盡可能地接近饋線(xiàn)的

特性阻抗。匹配的優(yōu)劣一般用四個(gè)參數(shù)來(lái)衡量即反射系數(shù)，行波系數(shù)，駐波比和

回波損耗，四個(gè)參數(shù)之間有固定的數(shù)值關(guān)系，使用那一個(gè)純出于習(xí)慣。在我們?nèi)?/p>

常維護(hù)中，用的較多的是駐波比和回波損耗。一般移動(dòng)通信天線(xiàn)的輸入阻抗為

50。。

駐波比：它是行波系數(shù)的倒數(shù)，其值在1到無(wú)窮大之間。駐波比為1,表示

完全匹配；駐波比為無(wú)窮大表示全反射，完全失配。

過(guò)大的駐波比會(huì)減小基站

的覆蓋并造成系統(tǒng)內(nèi)干擾加大，影響基站的服務(wù)性能。

回波損耗：它是反射系數(shù)絕對(duì)值的倒數(shù)，以分貝值表示?；夭〒p耗的值在

OdB的到無(wú)窮大之間，回波損耗越小表示匹配越差，回波損耗越大表示匹配越好。

0表示全反射、無(wú)窮大表示完全匹配。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，?般要求回波損耗大

于14dBo

1.2天線(xiàn)的極化方式

所謂天線(xiàn)的極化，就是指天線(xiàn)輻射時(shí)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度方向

垂直于地面時(shí)，此電波就稱(chēng)為垂直極化波；當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行于地面時(shí)，此電

波就稱(chēng)為水平極化波。由于電波的特性，決定了水平極化傳播的信號(hào)在貼近地面

時(shí)會(huì)在大地表面產(chǎn)生極化電流，極化電流因受大地阻抗影響產(chǎn)生熱能而使電場(chǎng)信

號(hào)迅速衰減,而垂直極化方式則不易產(chǎn)生極化電流,從而避免了能量的大幅衰減,

保證了信號(hào)的有效傳播。

因此，另外，

技術(shù)的發(fā)展，最近又出現(xiàn)了一種雙極化天線(xiàn)。就其設(shè)計(jì)思路而言，一般分為垂直

與水平極化和±45°極化兩種方式，性能上一般后者優(yōu)于前者，因此目前大部分

采用的是±45°極化方式。雙極化天線(xiàn)組合了+45°和-45°兩副極化方向相互正

交的天線(xiàn)，并同時(shí)工作在收發(fā)雙工模式下，大大節(jié)省了每個(gè)小區(qū)的天線(xiàn)數(shù)量；同

時(shí)由于±45°為正交極化，有效保證了分集接收的良好效果。（其極化分集增益

約為5dB,比單極化天線(xiàn)提高約2dB0）

1.3天線(xiàn)的增益

天線(xiàn)增益是用來(lái)衡量天線(xiàn)朝一個(gè)特定方向收發(fā)信號(hào)的能力，它是選擇基站天

線(xiàn)最重要的參數(shù)之一。

?般來(lái)說(shuō)，增益的提高主要依靠減小垂直面向輻射的波瓣寬度，而在水平面

上保持全向的輻射性能。天線(xiàn)增益對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量極為重要，因?yàn)樗?/p>

決定蜂窩邊緣的信號(hào)電平。增加增益就可以在一確定方向上增大網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范

圍，或者在確定范圍內(nèi)增大增益余量。任何蜂窩系統(tǒng)都是一個(gè)雙向過(guò)程，增加天

線(xiàn)的增益能同時(shí)減少雙向系統(tǒng)增益預(yù)算余量。另外，表征天線(xiàn)增益的參數(shù)有dBd

和dBi。DBi是相對(duì)于點(diǎn)源天線(xiàn)的增益，在各方向的輻射是均勻的；dBd相對(duì)于

對(duì)稱(chēng)陣子天線(xiàn)的增益dBi=dBd+2.15o相同的條件下，增益越高，電波傳播的距

一-般地，

1.4天線(xiàn)的波瓣寬度

波瓣寬度是定向天線(xiàn)常用的一個(gè)很重要的參數(shù)，它是指天線(xiàn)的輻射圖中低于

峰值3dB處所成夾角的寬度（天線(xiàn)的輻射圖是度量天線(xiàn)各個(gè)方向收發(fā)信號(hào)能力

的一個(gè)指標(biāo)，通常以圖形方式表示為功率強(qiáng)度與夾角的關(guān)系)。

天線(xiàn)垂直的波瓣寬度一般與該天線(xiàn)所對(duì)應(yīng)方向上的覆蓋半徑有關(guān)。因此，在

一定范圍內(nèi)通過(guò)對(duì)天線(xiàn)垂直度(俯仰角)的調(diào)節(jié)，可以達(dá)到改善小區(qū)覆蓋質(zhì)量的

目的，這也是我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中經(jīng)常采用的一種手段。主要涉及兩個(gè)方面水平波

瓣寬度和垂直平面波瓣寬度。

角度越大，在

扇區(qū)交界處的覆蓋越好，但當(dāng)提高天線(xiàn)傾角時(shí)，也越容易發(fā)生波束畸變,形成越

區(qū)覆蓋。角度越小，在扇區(qū)交界處覆蓋越差。提高天線(xiàn)傾角可以在一定程度上改

善扇區(qū)交界處的覆蓋，而且相對(duì)而言，不容易產(chǎn)生對(duì)其他小區(qū)的越區(qū)覆蓋。在市

中心基站由于站距小，天線(xiàn)傾角大，應(yīng)當(dāng)采用水平平面的半功率角小的天線(xiàn)，郊

區(qū)選用水平平面的半功率角大的天線(xiàn)；垂直平面的半功率角(V-PlaneHalf

Powerbeamwidth):(48°,33°,15°,8°)定義了天線(xiàn)垂直平面的波束寬度。垂

直平面的半功率角越小，偏離主波束方向時(shí)信號(hào)衰減越快，在越容易通過(guò)調(diào)整天

線(xiàn)傾角準(zhǔn)確控制覆蓋范圍。

1.5'jif<1；Lt(Front-BackRatio)

表明了天線(xiàn)對(duì)后瓣抑制的好壞。選用前后比低的天線(xiàn)，天線(xiàn)的后瓣有可能產(chǎn)

生越區(qū)覆蓋，導(dǎo)致切換關(guān)系混亂，產(chǎn)生掉話(huà)。一般在25—30dB之間，應(yīng)優(yōu)先選

用前后比為30的天線(xiàn)。

案例常見(jiàn)天線(xiàn)參數(shù)設(shè)置

電性能(Band1)

技術(shù)參數(shù)性能指標(biāo)

增益Gain16dBi

頻率范圍FrequencyRange870-960MHz

雙極化PolarisationDualSlant±45°

端口隔離度Isolationbetweenports330dB

水平平面-3dB功率角

HorizontalPlane-3dBPowerBeamwidth65°

垂直平面-3dB功率角

VerticalPlane-3dBPowerBeamwidth

8°

水平面-lOdBPowerBeamwidth

HorizontalPlane-lOdBPowerBeamwidth125°

阻抗Impedance50Ohm

回波損耗ReturnLoss870-960MHz316dB

前后比FronttoBackRatio325dB

端口最大輸入功率MaxInputPowerperport150W

ElectricalDowntilt1to10°

DowntiltSettingAccuracy±0.5°

電性能(Band2)

增益Gain16dBi

頻率范圍FrequencyRange1710-1880MHz

雙極化PolarisationDualSlant±45°

端口隔離度Isolationbetweenports330dB

水平平面-3dB功率角

HorizontalPlane-3dBPowerBeamwidth65°

垂直平面-3dB功率角

VerticalPlane-3dBPowerBeamwidth

8°

水平面-lOdBPowerBeamwidth

HorizontalPlane-lOdBPowerBeamwidth120°

阻抗Impedance50Ohm

回波損耗ReturnLoss870-960MHz314dB

前后比FronttoBackRatio325dB

端口最大輸入功率MaxInputPowerperport125W

電調(diào)下傾角度ElectricalDowntilt1to10°

電調(diào)下傾角度精確度DowntiltSettingAccuracy±0.5°

電性能（一般）

連接器類(lèi)型ConnectorsType7/16DIN,Noptional

機(jī)械性能

高度Height2258mm

寬度Width400mm

深度Depth139mm

額定風(fēng)速度RatedWindSpeed200km/hr

ThrustatWindSpeedof160km/hrkgf175

重量（除安裝機(jī)架）

Weight（excludingmountingbrackets）TBOutlineDrawingNoMK105

kg

第二講天線(xiàn)的分類(lèi)與選擇

移動(dòng)通信天線(xiàn)的技術(shù)發(fā)展很快，最初中國(guó)主要使用普通的定向和全向型移動(dòng)

天線(xiàn)，后來(lái)普遍使用機(jī)械天線(xiàn)，現(xiàn)在一些省市的移動(dòng)網(wǎng)已經(jīng)開(kāi)始使用電調(diào)天線(xiàn)和

雙極化移動(dòng)天線(xiàn)。由于目前移動(dòng)通信系統(tǒng)中使用的各種天線(xiàn)的使用頻率，增益和

前后比等指標(biāo)差別不大，都符合網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)要求，我們將重點(diǎn)從移動(dòng)天線(xiàn)下傾角度

改變對(duì)天線(xiàn)方向圖及無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的影響方面，對(duì)上述幾種天線(xiàn)進(jìn)行分析比較。

2.1全向天線(xiàn)

全向天線(xiàn)，即在水平方向圖上表現(xiàn)為360°都均勻輻射，也就是平常所說(shuō)的

無(wú)方向性，在垂直方向圖上表現(xiàn)為有一定寬度的波束，一般情況下波瓣寬度越小,

增益越大。全向天線(xiàn)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中一般應(yīng)用與郊縣大區(qū)制的站型，覆蓋范圍

大。

2.2定向天線(xiàn)

定向天線(xiàn)，在在水平方向圖上表現(xiàn)為一定角度范圍輻射，也就是平常所說(shuō)的

有方向性，在垂直方向圖上表現(xiàn)為有一定寬度的波束，同全向天線(xiàn)一樣，波瓣寬

度越小，增益越大。定向天線(xiàn)在移動(dòng)通信系統(tǒng)中一般應(yīng)用于城區(qū)小區(qū)制的站型，

覆蓋范圍小，用戶(hù)密度大，頻率利用率高。

根據(jù)組網(wǎng)的要求建立不同類(lèi)型的基站，而不同類(lèi)型的基站可根據(jù)需要選擇不

同類(lèi)型的天線(xiàn)。選擇的依據(jù)就是上述技術(shù)參數(shù)。比如全向站就是采用了各個(gè)水平

方向增益基本相同的全向型天線(xiàn)，而定向站就是采用了水平方向增益有明顯變化

的定向型天線(xiàn)。一般在市區(qū)選擇水平波束寬度B為65°的天線(xiàn)，在郊區(qū)可選擇

水平波束寬度B為65°、90°或120°的天線(xiàn)（按照站型配置和當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境

而定），而在鄉(xiāng)村選擇能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍覆蓋的全向天線(xiàn)則是最為經(jīng)濟(jì)的。

2.3機(jī)械天線(xiàn)

所謂機(jī)械天線(xiàn)，即指使用機(jī)械調(diào)整下傾角度的移動(dòng)天線(xiàn)。

機(jī)械天線(xiàn)與地面垂直安裝好以后，如果因網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的要求，需要調(diào)整天線(xiàn)背

面支架的位置改變天線(xiàn)的傾角來(lái)實(shí)現(xiàn)。在調(diào)整過(guò)程中，雖然天線(xiàn)主瓣方向的覆蓋

距離明顯變化，但天線(xiàn)垂直分量和水平分量的幅值不變，所以天線(xiàn)方向圖容易變

形。

實(shí)踐證明：機(jī)械天線(xiàn)的最佳下傾角度為1°-5°；當(dāng)下傾角度在5°-10°

變化時(shí)，其天線(xiàn)方向圖稍有變形但變化不大；當(dāng)下傾角度在10°-15°變化時(shí)，

其天線(xiàn)方向圖變化較大；當(dāng)機(jī)械天線(xiàn)下傾15°后，天線(xiàn)方向圖形狀改變很大，

從沒(méi)有下傾時(shí)的鴨梨形變?yōu)榧忓N形，這時(shí)雖然主瓣方向覆蓋距離明顯縮短，但是

整個(gè)天線(xiàn)方向圖不是都在本基站扇區(qū)內(nèi)，在相鄰基站扇區(qū)內(nèi)也會(huì)收到該基站的信

號(hào)，從而造成嚴(yán)重的系統(tǒng)內(nèi)干擾。

另外，在日常維護(hù)中，如果要調(diào)整機(jī)械天線(xiàn)下傾角度，整個(gè)系統(tǒng)要關(guān)機(jī)，不

能在調(diào)整天線(xiàn)傾角的同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；機(jī)械天線(xiàn)調(diào)整天線(xiàn)下傾角度非常麻煩，一般

需要維護(hù)人員爬到天線(xiàn)安放處進(jìn)行調(diào)整；機(jī)械天線(xiàn)的下傾角度是通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬

分析軟件計(jì)算的理論值，同實(shí)際最佳下傾角度有-定的偏差；

的步進(jìn)度數(shù)為1°，邛介互調(diào)指標(biāo)為-120dBc

2.4電調(diào)天線(xiàn)

所謂電調(diào)天線(xiàn)，即指使用電子調(diào)整下傾角度的移動(dòng)天線(xiàn)。

電子下傾的原理是通過(guò)改變共線(xiàn)陣天線(xiàn)振子的相位，改變垂直分量和水平分

量的幅值大小，改變合成分量場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度，從而使天線(xiàn)的垂直方向性圖下傾。由于

天線(xiàn)各方向的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度同時(shí)增大和減小，保證在改變傾角后天線(xiàn)方向圖變化不

大，使主瓣方向覆蓋距離縮短，同時(shí)又使整個(gè)方向性圖在服務(wù)小區(qū)扇區(qū)內(nèi)減小覆

蓋面積但又不產(chǎn)生干擾。實(shí)踐證明，電調(diào)天線(xiàn)下傾角度在1°-5°變化時(shí)，其天

線(xiàn)方向圖與機(jī)械天線(xiàn)的大致相同；當(dāng)下傾角度在5°-10。變化時(shí)，其天線(xiàn)方向圖

較機(jī)械天線(xiàn)的稍有改善；當(dāng)下傾角度在10°-15°變化時(shí)，其天線(xiàn)方向圖較機(jī)械

天線(xiàn)的變化較大；當(dāng)機(jī)械天線(xiàn)下傾15°后，其天線(xiàn)方向圖較機(jī)械天線(xiàn)的明顯不

同，這時(shí)天線(xiàn)方向圖形狀改變不大，主瓣方向覆蓋距離明顯縮短，整個(gè)天線(xiàn)方向

圖都在本基站扇區(qū)內(nèi)，增加下傾角度，可以使扇區(qū)覆蓋面積縮小，但不產(chǎn)生干擾,

這樣的方向圖是我們需要的，因此采用電調(diào)天線(xiàn)能夠降低呼損，減小干擾。

另外，電調(diào)天線(xiàn)允許系統(tǒng)在不停機(jī)的情況下對(duì)垂直方向性圖下傾角進(jìn)行調(diào)

整，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)調(diào)整的效果，調(diào)整傾角的步進(jìn)精度也較高（為01°）,因此可以對(duì)

網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)精細(xì)調(diào)整；電調(diào)天線(xiàn)的三階互調(diào)指標(biāo)為-150dBc,較機(jī)械天線(xiàn)相差

30dBc,有利于消除鄰頻干擾和雜散干擾。

2.5雙極化天線(xiàn)

雙極化天線(xiàn)是一種新型天線(xiàn)技術(shù)，組合了+45°和-45°兩副極化方向相互正

交的天線(xiàn)并同時(shí)工作在收發(fā)雙工模式下，因此其最突出的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省單個(gè)定向基

站的天線(xiàn)數(shù)量；一般GSM數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)的定向基站（三扇區(qū)）要使用9根天

線(xiàn)，每個(gè)扇形使用3根天線(xiàn)（空間分集，一發(fā)兩收），如果使用雙極化天線(xiàn)，每

個(gè)扇形只需要1根天線(xiàn)；同時(shí)由于在雙極化天線(xiàn)中，±45°的極化正交性可以保

證+45°和-45°兩副天線(xiàn)之間的隔離度滿(mǎn)足互調(diào)對(duì)天線(xiàn)間隔離度的要求（2

30dB),因此雙極化天線(xiàn)之間的空間間隔僅需20-30cm；另外，雙極化天線(xiàn)具有

電調(diào)天線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，在移動(dòng)通信網(wǎng)中使用雙極化天線(xiàn)同電調(diào)天線(xiàn)一樣，可以降低呼

損，減小干擾，提高全網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量。如果使用雙極化天線(xiàn)，由于雙極化天線(xiàn)對(duì)

架設(shè)安裝要求不高，不需要征地建塔，只需要架一根直徑20cm的鐵柱，將雙極

化天線(xiàn)按相應(yīng)覆蓋方向固定在鐵柱上即可，從而節(jié)省基建投資，同時(shí)使基站布局

更加合理，基站站址的選定更加容易。

對(duì)于天線(xiàn)的選擇，我們應(yīng)根據(jù)自己移動(dòng)網(wǎng)的覆蓋，話(huà)務(wù)量，干擾和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

質(zhì)量等實(shí)際情況，選擇適合本地區(qū)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)需要的移動(dòng)天線(xiàn)：

-在基站密集的高話(huà)務(wù)地區(qū)，應(yīng)該盡量采用雙極化天線(xiàn)和電調(diào)天線(xiàn)；

-在邊、郊等話(huà)務(wù)量不高，基站不密集地區(qū)和只要求覆蓋的地區(qū)，可以使

用傳統(tǒng)的機(jī)械天線(xiàn)。

我國(guó)目前的移動(dòng)通信網(wǎng)在高話(huà)務(wù)密度區(qū)的呼損較高，干擾較大，其中一個(gè)重

要原因是機(jī)械天線(xiàn)下傾角度過(guò)大，天線(xiàn)下傾角度過(guò)大，天線(xiàn)方向圖嚴(yán)重變形。要

解決高話(huà)務(wù)區(qū)的容量不足，必須縮短站距，加大天線(xiàn)下傾角度，但是使用機(jī)械天

線(xiàn)，下傾角度大于5°時(shí)，天線(xiàn)方向圖就開(kāi)始變形，超過(guò)10°時(shí)，天線(xiàn)方向圖嚴(yán)

重變形，因此采用機(jī)械天線(xiàn)，很難解決用戶(hù)高密度區(qū)呼損高、干擾大的問(wèn)題。因

此建議在高話(huà)務(wù)密度區(qū)采用電調(diào)天線(xiàn)或雙極化天線(xiàn)替換機(jī)械天線(xiàn)，替換下來(lái)的機(jī)

械天線(xiàn)可以安裝在農(nóng)村，郊區(qū)等話(huà)務(wù)密度低的地區(qū)。

第三講移動(dòng)通信系統(tǒng)天線(xiàn)安裝規(guī)范

由于移動(dòng)通信的迅猛發(fā)展，目前全國(guó)許多地區(qū)存在多網(wǎng)并存的局面，即

A、B、G三網(wǎng)并存，其中有些地區(qū)的G網(wǎng)還包括GSM9000和GSM1800。為充

分利用資嫄，實(shí)現(xiàn)資源共享，我們一般采用天線(xiàn)共塔的形式。這就涉及到天線(xiàn)的

正確安裝問(wèn)題，即如何安裝才能盡可能地減少天線(xiàn)之間的相互影響。在工程中我

們-般用指標(biāo)來(lái)衡量，通常要求隔離度應(yīng)至少大于30dB,為滿(mǎn)足該要求,

常采用使天線(xiàn)在垂直方向隔開(kāi)或在水平方向隔開(kāi)的方法，實(shí)踐證明，在天線(xiàn)間距

相同時(shí)，垂直安裝比水平安裝能獲得更大的隔離度。

總的來(lái)說(shuō)，天線(xiàn)的安裝應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題:

（1）定向天線(xiàn)的塔側(cè)安裝：為減少天線(xiàn)鐵塔對(duì)天線(xiàn)方向性圖的影響，

在安裝時(shí)應(yīng)注意：定向天線(xiàn)的中心至鐵塔的距離為入/4或3入/4時(shí)，可獲得塔外

的最大方向性。

（2）全向天線(xiàn)的塔側(cè)安裝：為減少天線(xiàn)鐵塔對(duì)天線(xiàn)方向性圖的影響，

原則上天線(xiàn)鐵塔不能成為天線(xiàn)的反射器。因此在安裝中，天線(xiàn)總應(yīng)安裝于棱角上,

且使天線(xiàn)與鐵塔任一部位的最近距離大于人。

（3）多天線(xiàn)共塔：要盡量減少不同網(wǎng)收發(fā)信天線(xiàn)之間的耦合作用和相

互影響，設(shè)法增大天線(xiàn)相互之間的隔離度，最好的辦法是增大相互之間的距離。

天線(xiàn)共塔時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用垂直安裝。

（4）對(duì)于傳統(tǒng)的單極化天線(xiàn)（垂直極化），由于天線(xiàn)之間（RX-TX,TX-TX）

的隔離度（230dB）和空間分集技術(shù)的要求，要求天線(xiàn)之間有一定的水平和垂

直間隔距離，一般垂直距離約為50cm,水平距離約為4.5m,這時(shí)必須增加基建

投資，以擴(kuò)大安裝天線(xiàn)的平臺(tái)，而對(duì)于雙極化天線(xiàn)（土45°極化），由于±45°

的極化正交性可以保證+45°和-45°兩副天線(xiàn)之間的隔離度滿(mǎn)足互調(diào)對(duì)天線(xiàn)間

隔離度的要求（230dB）,因此雙極化天線(xiàn)之間的空間間隔僅需20-30cm,移動(dòng)

基站可以不必興建鐵塔，只需要架一根直徑20cm的鐵柱，將雙極化天線(xiàn)按相應(yīng)

覆蓋方向固定在鐵柱上即可。

小結(jié)

-離開(kāi)鐵塔平臺(tái)距離：＞1M

-天線(xiàn)間距：

—同一小區(qū)分集接收天線(xiàn)：＞3M

—全向天線(xiàn)水平間距：＞4M

—定向天線(xiàn)水平間距：＞2.5M

-不同平臺(tái)天線(xiàn)垂直間距：＞1M

-收發(fā)天線(xiàn)除說(shuō)明書(shū)特別指明不可倒置安置。

-處于避雷針保護(hù)范圍內(nèi)。

---天線(xiàn)方位：對(duì)于定向天線(xiàn)，第一扇區(qū)北偏東60度，第二扇區(qū)正南方向,

第三扇區(qū)北偏西60度。

-天線(xiàn)傾角：保證天線(xiàn)實(shí)際傾角符合SE設(shè)計(jì)要求，誤差小于2度。

一天線(xiàn)垂直度：除有天線(xiàn)傾角的基站外，保證天線(xiàn)的垂直度不大于2度。

第四講移動(dòng)通信系統(tǒng)天線(xiàn)參數(shù)調(diào)整

4.1天線(xiàn)高度的調(diào)整

天線(xiàn)高度直接與基站的覆蓋范圍有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，我們用儀器測(cè)得的信號(hào)覆

蓋范圍受兩方向因素影響：

一是天線(xiàn)所發(fā)直射波所能達(dá)到的最遠(yuǎn)距離；

二是到達(dá)該地點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度足以為儀器所捕捉。

900MHz移動(dòng)通信是近地表面視線(xiàn)通信，天線(xiàn)所發(fā)直射波所能達(dá)到的最遠(yuǎn)距

離（S）直接與收發(fā)信天線(xiàn)的高度有關(guān)，具體關(guān)系式可簡(jiǎn)化如下：

S=2R（H+h）

其中：R-地球半徑，約為6370km；

H-基站天線(xiàn)的中心點(diǎn)高度；

h-手機(jī)或測(cè)試儀表的天線(xiàn)高度。

由此可見(jiàn)，基站無(wú)線(xiàn)信號(hào)所能達(dá)到的最遠(yuǎn)距離（即基站的覆蓋范圍）是

由天線(xiàn)高度決定的。

GSM網(wǎng)絡(luò)在建設(shè)初期，站點(diǎn)較少，為了保證覆蓋，基站天線(xiàn)一般架設(shè)得都

較高。隨著近幾年移動(dòng)通信的迅速發(fā)展，基站站點(diǎn)大量增多，在市區(qū)已經(jīng)達(dá)到大

約500m左右為一個(gè)站。在這種情況下，我們必須減小基站的覆蓋范圍，降低天

線(xiàn)的高度，否則會(huì)嚴(yán)重影響我們的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。其影響主要有以下兒個(gè)方面：

a.話(huà)務(wù)不均衡?；咎炀€(xiàn)過(guò)高，會(huì)造成該基站的覆蓋范圍過(guò)大，從而

造成該基站的話(huà)務(wù)量很大，而與之相鄰的基站由于覆蓋較小且被該基站覆蓋，話(huà)

務(wù)量較小，不能發(fā)揮應(yīng)有作用，導(dǎo)致話(huà)務(wù)不均衡。

b.系統(tǒng)內(nèi)干擾?；咎炀€(xiàn)過(guò)高，會(huì)造成越站無(wú)線(xiàn)干擾（主要包括同頻

干擾及鄰頻干擾），引起掉話(huà)、串話(huà)和有較大雜音等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致整個(gè)無(wú)線(xiàn)通

信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量下降。

c.孤島效應(yīng)。孤島效應(yīng)是基站覆蓋性問(wèn)題，當(dāng)基站覆蓋在大型水面或多山

地區(qū)等特殊地形時(shí)，由于水面或山峰的反射，使基站在原覆蓋范圍不變的基礎(chǔ)上,

在很遠(yuǎn)處出現(xiàn)"飛地"，而與之有切換關(guān)系的相鄰基站卻因地形的阻擋覆蓋不到，

這樣就造成“飛地"與相鄰基站之間沒(méi)有切換關(guān)系，"飛地"因此成為一個(gè)孤島，當(dāng)

手機(jī)占用上"飛地"覆蓋區(qū)的信號(hào)時(shí)，很容易因沒(méi)有切換關(guān)系而引起掉話(huà)。

4.2天線(xiàn)俯仰角的調(diào)整

天線(xiàn)俯仰角的調(diào)整是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的■?個(gè)非常重要的事情。選擇合適的俯仰角

可以使天線(xiàn)至本小區(qū)邊界的射線(xiàn)與天線(xiàn)至受干擾小區(qū)邊界的射線(xiàn)之間處于天線(xiàn)

垂直方向圖中增益衰減變化最大的部分，從而使受干擾小區(qū)的同頻及鄰頻干擾減

至最??；另外，選擇合適的覆蓋范圍，使基站實(shí)際覆蓋范圍與預(yù)期的設(shè)計(jì)范圍相

同，同時(shí)加強(qiáng)本覆蓋區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度。

在目前的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，由于基站的站點(diǎn)的增多，使得我們?cè)谠O(shè)計(jì)市

區(qū)基站的時(shí)候，一般要求其覆蓋范圍大約為500M左右，而根據(jù)移動(dòng)通信天線(xiàn)的

特性，如果不使天線(xiàn)有一定的俯仰角（或俯仰角偏?。┑脑?huà)，則基站的覆蓋范圍

是會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于500M的，如此則會(huì)造成基站實(shí)際覆蓋范圍比預(yù)期范圍偏大，從而

導(dǎo)致小區(qū)與小區(qū)之間交叉覆蓋.，相鄰切換關(guān)系混亂，系統(tǒng)內(nèi)頻率干擾嚴(yán)重；另一

方面，如果天線(xiàn)的俯仰角偏大，則會(huì)造成基站實(shí)際覆蓋范圍比預(yù)期范圍偏小，導(dǎo)

致小區(qū)之間的信號(hào)盲區(qū)或弱區(qū)，同時(shí)易導(dǎo)致天線(xiàn)方向圖形狀的變化(如從鴨梨形

變?yōu)榧忓N形)，從而造成嚴(yán)重的系統(tǒng)內(nèi)干擾。因此，合理設(shè)置俯仰角是保證整個(gè)

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的基本保證。

一般來(lái)說(shuō)，俯仰角的大小可以由以下公式推算：

0=arctg(h/R)+A/2

其中：天線(xiàn)的俯仰角

h-天線(xiàn)的高度

R-小區(qū)的覆蓋半徑

A-天線(xiàn)的垂直平面半功率角

上式是將天線(xiàn)的主瓣方向?qū)?zhǔn)小區(qū)邊緣時(shí)得出的，在實(shí)際的調(diào)整工作中，■

般在由此得出的俯仰角角度的基礎(chǔ)上再加上1-2度，使信號(hào)更有效地覆蓋在本小

區(qū)之內(nèi)。

4.3天線(xiàn)方位角的調(diào)整

天線(xiàn)方位角的調(diào)整對(duì)移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量非常重要。一方面，準(zhǔn)確的方位角

能保證基站的實(shí)際覆蓋與所預(yù)期的相同，保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量；另一方面，

依據(jù)話(huà)務(wù)量或網(wǎng)絡(luò)存在的具體情況對(duì)方位角進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，可以更好地優(yōu)化現(xiàn)

有的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。

根據(jù)理想的蜂窩移動(dòng)通信模型,一個(gè)小區(qū)的交界處,這樣信號(hào)相對(duì)互補(bǔ)。

與此相對(duì)應(yīng)，在現(xiàn)行的GSM系統(tǒng)（主要指ERICSSON設(shè)備）中，定向站一般被

分為三個(gè)小區(qū)，即：

A小區(qū)：方位角度0度，天線(xiàn)指向正北；

B小區(qū)：方位角度120度，天線(xiàn)指向東南；

C小區(qū)：方位角度240度，天線(xiàn)指向西南。

在GSM建設(shè)及規(guī)劃中，我們一般嚴(yán)格按照上述的規(guī)定對(duì)天線(xiàn)的方位角

進(jìn)行安裝及調(diào)整，這也是天線(xiàn)安裝的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，如果方位角設(shè)置與之存在偏

差，則易導(dǎo)致基站的實(shí)際覆蓋與所設(shè)計(jì)的不相符，導(dǎo)致基站的覆蓋范圍不合理，

從而導(dǎo)致一些意想不到的同頻及鄰頻干擾。

但在實(shí)際的GSM網(wǎng)絡(luò)中，一方面，由于地形的原因，如大樓、高山、水面

等,往往引起信號(hào)的折射或反射，從而導(dǎo)致實(shí)際覆蓋與理想模型存在較大的出入,

造成一些區(qū)域信號(hào)較強(qiáng)，一些區(qū)域信號(hào)較弱，這時(shí)我們可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況，

對(duì)所地應(yīng)天線(xiàn)的方位角進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以保證信號(hào)較弱區(qū)域的信號(hào)強(qiáng)度，達(dá)到

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目的；另一方面，由于實(shí)際存在的人口密度不同，導(dǎo)致各天線(xiàn)所對(duì)應(yīng)

小區(qū)的話(huà)務(wù)不均衡,這時(shí)我們可通過(guò)調(diào)整天線(xiàn)的方位角，達(dá)到均衡話(huà)務(wù)量的目的。

當(dāng)然，在一般情況下我們并不贊成對(duì)天線(xiàn)的方位角進(jìn)行調(diào)整，因?yàn)檫@樣可能會(huì)造

成一定程度的系統(tǒng)內(nèi)干擾。但在某些特殊情況下，如當(dāng)?shù)鼐o急會(huì)議或大型公眾活

動(dòng)等，導(dǎo)致某些小區(qū)話(huà)務(wù)量特別集中，這時(shí)我們可臨時(shí)對(duì)天線(xiàn)的方位角進(jìn)行調(diào)整,

以達(dá)到均衡話(huà)務(wù)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的目的；另外，針對(duì)郊區(qū)某些信號(hào)盲區(qū)或弱區(qū)，我們

亦可通過(guò)調(diào)整天線(xiàn)的方位角達(dá)到優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的目的，這時(shí)我們應(yīng)輔以場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試車(chē)對(duì)

周?chē)盘?hào)進(jìn)行測(cè)試，以保證網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量。

4.4天線(xiàn)位置的優(yōu)化調(diào)整

由于后期工程、話(huà)務(wù)分布以及無(wú)線(xiàn)傳播環(huán)境的變化，在優(yōu)化中我們?cè)龅揭?/p>

些基站很難通過(guò)天線(xiàn)方位角或傾角的調(diào)整達(dá)到改善局部區(qū)域覆蓋，提高基站利用

率。為此就需要進(jìn)行基站搬遷，換句話(huà)說(shuō)也就是基站重新選點(diǎn)過(guò)程。

下文摘錄了我們平時(shí)做規(guī)劃時(shí)的一些經(jīng)驗(yàn)。

(1)基站初始布局

基站布局主要受場(chǎng)強(qiáng)覆蓋、話(huà)務(wù)密度分布和建站條件三方面因素的制約，對(duì)

于一般大中城市來(lái)說(shuō)，場(chǎng)強(qiáng)覆蓋的制約因素已經(jīng)很小，主要受話(huà)務(wù)密度分布和建

站條件兩個(gè)因素的制約較大。基站布局的疏密要對(duì)應(yīng)于話(huà)務(wù)密度分布情況。

但是，目前對(duì)大中城市市區(qū)還作不到按街區(qū)預(yù)測(cè)話(huà)務(wù)密度，因此，對(duì)市區(qū)可

按昭.

(a)繁華商業(yè)區(qū)；

(b)賓館、寫(xiě)字樓、娛樂(lè)場(chǎng)所集中區(qū)；

(c)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)、住宅區(qū)；

(d)工業(yè)區(qū)及文教區(qū)；等進(jìn)行分類(lèi)。

一般來(lái)說(shuō)：

(a)(b)類(lèi)地區(qū)應(yīng)設(shè)最大配置的定向基站，如8/8/8站型，站間距在0.6?1.6km；

(c)類(lèi)地區(qū)也應(yīng)設(shè)較大配置的定向基站，如6/6/6站型或4/4/4站型，基站站

間距取1.6?3km；

(d)類(lèi)地區(qū)一般可設(shè)小規(guī)模定向基站，如2/2/2站型，站間距為3?5km；若

基站位于城市邊緣或近郊區(qū)，且站間距在5km以上，可設(shè)以全向基站。

上兒類(lèi)地區(qū)內(nèi)都按用戶(hù)均勻分布要求設(shè)站。郊縣和主要公路、鐵路覆蓋一般

可設(shè)全向或二小區(qū)基站，站間距離5km-20km左右。

結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦魏统鞘邪l(fā)展規(guī)劃進(jìn)行基站布局：

a.基站布局要結(jié)合城市發(fā)展規(guī)劃，可以適度超前；

b.有重要用戶(hù)的地方應(yīng)有基站覆蓋;

C.市內(nèi)話(huà)務(wù)量"熱點(diǎn)"地段增設(shè)微蜂窩站或增加載頻配置；

d.大型商場(chǎng)賓館、地鐵、地下商場(chǎng)、體育場(chǎng)館如有必要用微蜂窩或室內(nèi)分

布解決;

e.在基站容量飽和前，可考慮采用GSM900/1800雙頻解決方案。

(2)站址選擇與勘察

在完成基站初始布局以后，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師要與建設(shè)單位以及相關(guān)工程設(shè)計(jì)

單位一起，根據(jù)站點(diǎn)布局圖進(jìn)行站址的選擇與勘察。市區(qū)站址在初選中應(yīng)作到房

主基本同意用作基站。初選完成之后，由網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師、工程設(shè)計(jì)單位與建設(shè)

單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)查勘，確定站址條件是否滿(mǎn)足建站要求，并確定站址方案，最后由

建設(shè)單位與房主落實(shí)站址。選址要求如下：

-交通方便、市電可靠、環(huán)境安全及占地面積小。

-在建網(wǎng)初期設(shè)站較少時(shí)，選擇的站址應(yīng)保證重要用戶(hù)和用戶(hù)密度大的市

區(qū)有良好的覆蓋。

-在不影響基站布局的前提下，應(yīng)盡量選擇現(xiàn)有電信樞紐樓、郵電局或微

波站作為站址，并利用其機(jī)房、電源及鐵塔等設(shè)施。

-避免在大功率無(wú)線(xiàn)發(fā)射臺(tái)附近設(shè)站，如雷達(dá)站、電視臺(tái)等，如要設(shè)站應(yīng)

核實(shí)是否存在相互干擾，并采取措施防止相互干擾。

-避免在高山上設(shè)站。高山站干擾范圍大，影響頻率復(fù)用。在農(nóng)村高山設(shè)

站往往對(duì)處于小盆地的鄉(xiāng)鎮(zhèn)覆蓋不好。

-避免在樹(shù)林中設(shè)站。如要設(shè)站，應(yīng)保持天線(xiàn)高于樹(shù)頂。

-市區(qū)基站中，對(duì)于蜂窩區(qū)(R=l?3km)基站宜選高于建筑物平均高度但低

于最高建筑物的樓房作為站址，對(duì)于微蜂窩區(qū)基站則選低于建筑物平均高度的樓

房設(shè)站且四周建筑物屏蔽較好。

一市區(qū)基站應(yīng)避免天線(xiàn)前方近處有高大樓房而造成障礙或反射后干擾其后

方的同頻基站。

-避免選擇今后可能有新建筑物影響覆蓋區(qū)或同頻干擾的站址。

一市區(qū)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基站盡量共址或靠近選址。

-選擇機(jī)房改造費(fèi)低、租金少的樓房作為站址。如有可能應(yīng)選擇本部門(mén)的

局、站機(jī)房、辦公樓作為站址。

第五講鏈路及空間無(wú)線(xiàn)傳播損耗計(jì)算

5.1鏈路預(yù)算

上行和下行鏈路都有自己的發(fā)射功率損耗和路徑衰落。在蜂窩通信中，為了

確定有效覆蓋范圍，必須確定最大路徑衰落、或其他限制因數(shù)。在上行鏈路，從

移動(dòng)臺(tái)到基站的限制因數(shù)是基站的接受靈敏度。對(duì)下行鏈路來(lái)說(shuō)，從基站到移動(dòng)

臺(tái)的主要限制因數(shù)是基站的發(fā)射功率。通過(guò)優(yōu)化上下行之間的平衡關(guān)系，能夠使

小區(qū)覆蓋半徑內(nèi)，有較好的通信質(zhì)量。

一般是通過(guò)利用基站資源，改善網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)小區(qū)的鏈路平衡（上行或下行），

從而使系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)。最終也可以促使切換和呼叫建立期間，移動(dòng)通話(huà)性

能更好。圖5-01是一基站鏈路損耗計(jì)算，可作為參考。

圖5-01

UStoEtons

ITSnP4MT42■snr—一30

CaabiaiyL?n30

Lm0T?ULKUP30

efc4biutR39

2?eeAarLess2

ITScatnLBITS10

T?t?lmr95

asK-100ITS■-104

KCUB0Birmitr?ua5

SF?4ia<B

UterEeraee3I>terfere*oe3

33

■AX.slidable143■AX.allowable143

pathlossdBapathloss值

LinkBalan.ceOovnLink-Uplink)=O

上下行鏈路平衡的計(jì)算。對(duì)于實(shí)現(xiàn)雙向通信的GSM系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，上下行鏈路平衡

是十分重要的，是保證在兩個(gè)方向上具有同等的話(huà)務(wù)量和通信質(zhì)量的主要因素,

也關(guān)系到小區(qū)的實(shí)際覆蓋范圍。

下行鏈路（DownLink）是指基站發(fā)，移動(dòng)臺(tái)接收的鏈路。

上行鏈路（UpLink）是指移動(dòng)臺(tái)發(fā)，基站接收的鏈路。

上下行鏈路平衡的算法如下：

下行鏈路（用dB值表示）：

PinMS=PoutBTS-LduplBTS-LpBTS+GaBTS+Cori+GaMS+GdMS-

LslantBTS-LPdown

式中：

PinMS為移動(dòng)臺(tái)接收到的功率；

PoutBTS為BTS的輸出功率；

LduplBTS為合路器、雙工器等的損耗；

LpBTS為BTS的天線(xiàn)的饋纜、跳線(xiàn)、接頭等損耗；

GaBTS為基站發(fā)射天線(xiàn)的增益；

Cori為基站天線(xiàn)的方向系數(shù)；

GaMS為移動(dòng)臺(tái)接收天線(xiàn)的增益；

GdMS為移動(dòng)臺(tái)接收天線(xiàn)的分集增益；

LslantBTS為雙極化天線(xiàn)的極化損耗；

LPdown為下行路徑損耗；

上行鏈路（用dB值表示）：

PinBTS=PoutMS-LduplBTS-LpBTS+GaBTS+Cori+GaMS+GdBTS

-LPup+[Gta]

式中：

PinBTS為基站接收到的功率；

PoutMS為移動(dòng)臺(tái)的輸出功率；

LduplBTS為合路器、雙工器等的損耗；

LpBTS為BTS的天線(xiàn)的饋纜、跳線(xiàn)、接頭等損耗；

GaBTS為基站接收天線(xiàn)的增益；

Cori為基站天線(xiàn)的方向系數(shù)；

GaMS為移動(dòng)臺(tái)發(fā)射天線(xiàn)的增益；

GdBTS為基站接收天線(xiàn)的分集增益；

Gta為使用塔放的情況下，由此帶來(lái)的增益；

LPup為上行路徑損耗。

根據(jù)互易定理，即對(duì)于任一移動(dòng)臺(tái)位置，上行路損等于下行路損，即：

LPdown=LPup

設(shè)系統(tǒng)余量為DL,移動(dòng)臺(tái)的惡化量?jī)?chǔ)備為DNMS,基站的惡化量?jī)?chǔ)備為

DNBTS,移動(dòng)臺(tái)的接收機(jī)靈敏度為MSsense,基站的接收機(jī)靈敏度為BTSsense,

Lother為其它損耗，如建筑物貫穿損耗、車(chē)內(nèi)損耗、人體損耗等。于是，對(duì)于覆

蓋區(qū)內(nèi)任一點(diǎn)，應(yīng)滿(mǎn)足：

PinMS-DL-DNMS-Lother>=MSsense

PinBTS-DL-DNMS-Lother>=BTSsense

上下行鏈路平衡的目的是調(diào)整基站的發(fā)射功率，使得覆蓋區(qū)邊界上的點(diǎn)（離

基站最遠(yuǎn)的點(diǎn)）滿(mǎn)足：

PinMS-DL-DNMS-Lother=MSsense

于是，得到了基站的最大發(fā)射功率的計(jì)算公式：

PoutBTS<=MSsense-BTSsense+PoutMS+GdBTS-GdMS+LslantBTS-

Gta+DNMS-DNBTS

5.2各類(lèi)損耗的確定

?建筑物的貫穿損耗

建筑物的貫穿損耗是指電波通過(guò)建筑物的外層結(jié)構(gòu)時(shí)所受到的衰減，它等于建筑

物外與建筑物內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)中值之差。

建筑物的貫穿損耗與建筑物的結(jié)構(gòu)、門(mén)窗的種類(lèi)和大小、樓層有很大關(guān)系。

貫穿損耗隨樓層高度的變化，一般為-2dB/層，因此，一般都考慮一層（底層）

的貫穿損耗。

下面是一組針對(duì)900MHz頻段，綜合國(guó)外測(cè)試結(jié)果的數(shù)據(jù)：

-中等城市市區(qū)一般鋼筋混凝土框架建筑物，貫穿損耗中值為10dB,標(biāo)準(zhǔn)偏差

7.3dB；郊區(qū)同類(lèi)建筑物，貫穿損耗中值為5.8dB,標(biāo)準(zhǔn)偏差8.7dB。

-大城市市區(qū)一般鋼筋混凝土框架建筑物，貫穿損耗中值為18dB,標(biāo)準(zhǔn)偏差

7.7dB；郊區(qū)同類(lèi)建筑物，貫穿損耗中值為13.1dB,標(biāo)準(zhǔn)偏差9.5dB。

-大城市市區(qū)一金屬殼體結(jié)構(gòu)或特殊金屬框架結(jié)構(gòu)的建筑物，貫穿損耗中值為

27dBo

由于我國(guó)的城市環(huán)境與國(guó)外有很大的不同，一般比國(guó)外同類(lèi)名稱(chēng)要高8-10dBo

對(duì)于1800MHz,雖然其波長(zhǎng)比900MHz短，貫穿能力更大，但繞射損耗更

大。因此，實(shí)際上，1800MHz的建筑物的貫穿損耗比900MHz的要大。GSM規(guī)

范3.30中提到，城市環(huán)境中的建筑物的貫穿損耗一般為15dB,農(nóng)村為10dB。一

般取比同類(lèi)地區(qū)900MHz的貫穿損耗大5—lOdBo

?人體損耗

對(duì)于手持機(jī)，當(dāng)位于使用者的腰部和肩部時(shí)，接收的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)比天線(xiàn)離開(kāi)人體兒

個(gè)波長(zhǎng)時(shí)將分別降低4—7dB和1—2dBo

一般人體損耗設(shè)為3dBo

?車(chē)內(nèi)損耗

金屬結(jié)構(gòu)的汽車(chē)帶來(lái)的車(chē)內(nèi)損耗不能忽視。尤其在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市，人的?部分

時(shí)間是在汽車(chē)中度過(guò)的。

一般車(chē)內(nèi)損耗為8--10dBo

?饋線(xiàn)損耗

在GSM900中經(jīng)常使用的是7/8"的饋線(xiàn)，在1000MHz的情況下，每100米的損

耗是4.3dB；在2000MHz的情況下，每100米的損耗則為6.46dB,多了2.16個(gè)

dBo

5.3無(wú)線(xiàn)傳播特性

移動(dòng)通信的傳播如圖5-02中的曲線(xiàn)所示，總體平均值隨距離減弱，但信號(hào)

電平經(jīng)歷快慢衰落的影響。慢衰落是由接受點(diǎn)周?chē)匦蔚匚飳?duì)信號(hào)反射，使得信

號(hào)電平在兒十米范圍內(nèi)有大幅度的變化，若移動(dòng)臺(tái)在沒(méi)有任何障礙物的環(huán)境下移

動(dòng)，則信號(hào)電平只與發(fā)射機(jī)的距離有關(guān)。所以通常某點(diǎn)信號(hào)電平是指幾十米范圍

內(nèi)的平均信號(hào)電平。這個(gè)信號(hào)的變化呈正態(tài)分布。標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)不同地形地物是不

一樣的，通常在6—8dB左右?？焖ヂ涫钳B加在慢衰落信號(hào)上的。這個(gè)衰落的速

度很快，每秒可達(dá)兒十次。除與地形地物有關(guān)，還與移動(dòng)臺(tái)的速度和信號(hào)的波長(zhǎng)

有關(guān)，并且幅度很大，可幾十個(gè)dB,信號(hào)的變化呈瑞利分布。快衰落往往會(huì)降

低話(huà)音質(zhì)量，所以要留快衰落的儲(chǔ)備。

圖5-02

無(wú)線(xiàn)電波在自由空間的傳播是電波傳播研究中最基本、最簡(jiǎn)單的?種。自由

空間是滿(mǎn)足下述條件的一種理想空間：L均勻無(wú)損耗的無(wú)限大空間，2,各項(xiàng)同

性，3.電導(dǎo)率為零。應(yīng)用電磁場(chǎng)理論可以推出，在自由空間傳播條件下，傳輸

損耗Ls的表達(dá)式為：

Ls=32.45+201gf+201gd

自由空間基本傳輸損耗Ls僅與頻率f和距離d有關(guān)。當(dāng)f和d擴(kuò)大一倍時(shí),

Ls均增加6dB,由此我們可知GSM1800基站傳播損耗在自由空間就比GSM900

基站大6個(gè)dB,如圖5-03所示。

圖5-03

Slg?afS*Mgtt

陸地移動(dòng)信道的主要特征是多徑傳播，實(shí)際多徑傳播環(huán)境是十分復(fù)雜的，在

研究傳播問(wèn)題時(shí)往往將其簡(jiǎn)化，并且是從最簡(jiǎn)單的情況入手。僅考慮從基站至移

動(dòng)臺(tái)的直射波以及地面反射波的兩徑模型是最簡(jiǎn)單的傳播模型。兩徑模型如圖

5-04所示，應(yīng)用電磁場(chǎng)理論可以推出，傳輸損耗Lp的表達(dá)式為：

Lp=201g(d2/(hl*h2))

圖5-04

5.4常用的兩種電波傳播模型

?Okumura電波傳播衰減計(jì)算模式

GSM900MHZ主要采用CCIR推薦的Okumura電波傳播衰減計(jì)算模式。該模式是

以準(zhǔn)平坦地形大城市區(qū)的中值場(chǎng)強(qiáng)或路徑損耗作為參考，對(duì)其他傳播環(huán)境和地形

條件等因素分別以校正因子的形式進(jìn)行修正。不同地形上的基本傳輸損耗按下列

公式分別預(yù)測(cè)。

L(市區(qū))=69.55+26.161g任13.821ghl+(44.9-6.551ghl)lgd-a(h2)-s(a)

L(郊區(qū)戶(hù)64.15+26.161gf-2[lg(f728)]2-13.821ghl+(44.9-6.551ghl)lgd-a(h2)

L(鄉(xiāng)村公

￡&)=46.38+35.331gf^[lg(f/28)]2-2.39(lgf)2-13.821ghH-(44.9-6.551ghl)lgd-a(h2)

L(開(kāi)闊區(qū)尸28.6l+44.491gf-4.87(lgf)2-13.821ghl+(44.9-6.551ghl)lgd-a(h2)

L(#E)=69.55+26.161gf-13.821ghl+(44.9-6.551ghl)lgd-a(h2)

其中：

工作頻率，MHz

hl--基站天線(xiàn)高度，m

h2---移動(dòng)臺(tái)天線(xiàn)IWJ度，m

d----到基站的距離，km

a(h2)--移動(dòng)臺(tái)天線(xiàn)高度增益因子，dB

a(h2尸(1.1lg60.7)h2-1.561gfH).8(中,小城市)

=3.2[lg(11.75h2)]2-4.97(大城市)

s(a)—市區(qū)建筑物密度修正因子，dB;

s(a)=30-251ga(5%<a<50%)

=20+0.191ga-l5.6(lga)2(1%<a<5%)

=20(a<l%)

?Cost-231-Walfish-Ikegami電波傳播衰減計(jì)算模式

GSM1800MHz主要采用歐洲電信科學(xué)技術(shù)研究聯(lián)合推薦的"Cost-

2-Walfish-Ikegami"電波傳播衰減計(jì)算模式。該模式的特點(diǎn)是：從對(duì)眾多城市的電

波實(shí)測(cè)中得出的一種小區(qū)域覆蓋范圍內(nèi)的電波損耗模式。

分視距和非視距兩種情況：

(1)視距情況

基本傳輸損耗采用下式計(jì)算

L=42.6+261gd+201gf

(2)非視距情況

基本傳輸損耗由三項(xiàng)組成：

L—Lo+Lmsd+Lrts

Lo=32.4+201gd+201gf

a)Lo代表自由空間損耗

b)Lmsd是多重屏蔽的繞射損耗

c)Lrts是屋頂至街道的繞射及散射損耗。

不管是用哪一種模式來(lái)預(yù)測(cè)無(wú)線(xiàn)覆蓋范圍，只是基于理論和測(cè)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)的

近似計(jì)算由于實(shí)際地理環(huán)境千差萬(wàn)別，很難用一種數(shù)學(xué)模型來(lái)精確地描述，特別

是城區(qū)街道中各種密集的、下規(guī)則的建筑物反射、繞射及阻擋，給數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)

帶來(lái)很大困難。因此。有一定精度的預(yù)測(cè)雖可起到指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)基站選點(diǎn)及布點(diǎn)的初

步設(shè)什，但是通過(guò)數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)與實(shí)際信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)值總是存在差別。由于移動(dòng)環(huán)境

的復(fù)雜性和多變性，要對(duì)接受信號(hào)中值進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算是相當(dāng)困難的。無(wú)線(xiàn)通信工

程上的做法是，在大量場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析與統(tǒng)計(jì)處理，找出

各種地形地物下的傳播損耗(或接受信號(hào)場(chǎng)強(qiáng))與距離、頻率以及天線(xiàn)高度的關(guān)

系，給出傳播特性的各種圖表和計(jì)算公式，建立傳播預(yù)測(cè)模型，從而能用較簡(jiǎn)單

的方法預(yù)測(cè)接受信號(hào)的中值。

5.5參考覆蓋標(biāo)準(zhǔn)

大城市繁華市區(qū)室內(nèi)覆蓋電平：-70dBm

一般市區(qū)室內(nèi)覆蓋電平：-80dBm

市區(qū)室外覆蓋電平：-90dBm

鄉(xiāng)村：-94dBm

第六講補(bǔ)充：天線(xiàn)基本知識(shí)

6.1天線(xiàn)

6.1.1天線(xiàn)的作用與地位

無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)輸出的射頻信號(hào)功率，通過(guò)饋線(xiàn)（電纜）輸送到天線(xiàn)，由天線(xiàn)

以電磁波形式輻射出去。電磁波到達(dá)接收地點(diǎn)后，由天線(xiàn)接下來(lái)（僅僅接收很小

很小一部分功率），并通過(guò)饋線(xiàn)送到無(wú)線(xiàn)電接收機(jī)?？梢?jiàn)，天線(xiàn)是發(fā)射和接收電

磁波的一個(gè)重要的無(wú)線(xiàn)電設(shè)備，沒(méi)有天線(xiàn)也就沒(méi)有無(wú)線(xiàn)電通信。

天線(xiàn)品種繁多，以供不同頻率、不同用途、不同場(chǎng)合、不同要求等不同情況

下使用。

對(duì)于眾多品種的天線(xiàn)，進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆诸?lèi)是必要的：

按用途分類(lèi)，可分為通信天線(xiàn)、電視天線(xiàn)、雷達(dá)天線(xiàn)等；按工作頻段分類(lèi)，可分

為短波天線(xiàn)、超短波天線(xiàn)、微波天線(xiàn)等；按方向性分類(lèi)，可分為全向天線(xiàn)、定向

天線(xiàn)等；按外形分類(lèi)，可分為線(xiàn)狀天線(xiàn)、面狀天線(xiàn)等；等等分類(lèi)。

6.1.2對(duì)稱(chēng)振子

對(duì)稱(chēng)振子是一種經(jīng)典的、迄今為止使用最廣泛的天線(xiàn)，單個(gè)半波對(duì)稱(chēng)振子可

簡(jiǎn)單地單獨(dú)立地使用或用作為拋物面天線(xiàn)的饋源，也可采用多個(gè)半波對(duì)稱(chēng)振子組

成天線(xiàn)陣。

兩臂長(zhǎng)度相等的振子叫做對(duì)稱(chēng)振子。每臂長(zhǎng)度為四分之一波長(zhǎng)、全長(zhǎng)為二分

之一波長(zhǎng)的振子，稱(chēng)半波對(duì)稱(chēng)振子，見(jiàn)圖1.2a。

另外，還有一種異型半波對(duì)稱(chēng)振子，可看成是將全波對(duì)稱(chēng)振子折合成一個(gè)窄長(zhǎng)的

矩形框，并把全波對(duì)稱(chēng)振子的兩個(gè)端點(diǎn)相疊，這個(gè)窄長(zhǎng)的矩形框稱(chēng)為折合振子，

注意，折合振子的長(zhǎng)度也是為二分之一波長(zhǎng)，故稱(chēng)為半波折合振子，見(jiàn)圖1.2b。

“波長(zhǎng)

1N波氏

耳波長(zhǎng)

對(duì)稱(chēng)畏子

圖I2圖1.2b

6.1.3天線(xiàn)方向性的討論

1天線(xiàn)方向性

發(fā)射天線(xiàn)的基本功能之?是把從饋線(xiàn)取得的能量向周?chē)臻g輻射出去，基本

功能之二是把大部分能量朝所需的方向輻射。垂直放置的半波對(duì)稱(chēng)振子具有平

放的“面包圈”形的立體方向圖（圖1.3.1a）。立體方向圖雖然立體感強(qiáng)，但

繪制困難，圖131b與圖131c給出了它的兩個(gè)主平面方向圖，平面方向圖

描述天線(xiàn)在某指定平面上的方向性。從圖131b可以看出，在振子的軸線(xiàn)方向

上輻射為零，最大輻射方向在水平面上；而從圖1.3.1c可以看出，在水平面上

各個(gè)方向上的輻射一樣大。

圖13.1a立體方向用H1.3.1b羲直面方向國(guó)H1.3.1c水平面方向RI

2天線(xiàn)方向性增強(qiáng)

若干個(gè)對(duì)稱(chēng)振子組陣，能夠控制輻射，產(chǎn)生“扁平的面包圈”，把信號(hào)進(jìn)一

步集中到在水平面方向上。下圖是4個(gè)半波對(duì)稱(chēng)振子沿垂線(xiàn)上下排列成一個(gè)垂直

四元陣時(shí)的立體方向圖和垂直面方向圖。

立體方向圖垂直面方向圖

也可以利用反射板可把輻射能控制到單側(cè)方向

平面反射板放在陣列的一邊構(gòu)成扇形區(qū)覆蓋天線(xiàn)。下面的水平面方向圖說(shuō)明

了反射面的作用-反射面把功率反射到單側(cè)方向，提高了增益。天線(xiàn)的基本知

識(shí)全向陣（垂直陣列不帶平面反射板）。

拋物反射面的使用，更能使天線(xiàn)的輻射，像光學(xué)中的探照燈那樣，把能量集

中到一個(gè)小立體角內(nèi)，從而獲得很高的增益。不言而喻，拋物面天線(xiàn)的構(gòu)成包括

兩個(gè)基本要素：拋物反射面和放置在拋物面焦點(diǎn)上的輻射源。

全向陣

（垂直陣列不帶平面反射板）扇形區(qū)覆蓋

（垂直陣列帶平面反射板）

3增益

增益是指：在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線(xiàn)與理想的輻射單元在空間同

?點(diǎn)處所產(chǎn)生的信號(hào)的功率密度之比。它定量地描述?個(gè)天線(xiàn)把輸入功率集中輻

射的程度。增益顯然與天線(xiàn)方向圖有密切的關(guān)系，方向圖主瓣越窄，副瓣越小，

增益越高?？梢赃@樣來(lái)理解增益的物理含義---為在一定的距離上的某點(diǎn)處產(chǎn)

生一定大小的信號(hào)。

如果用理想的無(wú)方向性點(diǎn)源作為發(fā)射天線(xiàn)，需要100W的輸入功率，而用增

益為G=13dB=20的某定向天線(xiàn)作為發(fā)射天線(xiàn)時(shí)，輸入功率只需100/20=

5W.換言之，某天線(xiàn)的增益，就其最大輻射方向上的輻射效果來(lái)說(shuō)，與無(wú)方向

性的理想點(diǎn)源相比，把輸入功率放大的倍數(shù)。

半波對(duì)稱(chēng)振子的增益為G=2.15dBi;4個(gè)半波對(duì)稱(chēng)振子沿垂線(xiàn)上下排列，

構(gòu)成一個(gè)垂直四元陣，其增益約為G=8.15dBi（dBi這個(gè)單位表示比較對(duì)象是各

向均勻輻射的理想點(diǎn)源）。

如果以半波對(duì)稱(chēng)振子作比較對(duì)象，則增益的單位是dBd。

半波對(duì)稱(chēng)振子的增益為G=0dBd（因?yàn)槭亲约焊约罕?，比值?,取對(duì)數(shù)得

零值。）；

垂直四元陣，其增益約為G=8.15-2.15=6dB。.

4波瓣寬度

方向圖通常都有兩個(gè)或多個(gè)瓣，其中輻射強(qiáng)度最大的瓣稱(chēng)為主瓣，其余的瓣

稱(chēng)為副瓣或旁瓣。

參見(jiàn)圖1.3.4a,在主瓣最大輻射方向兩側(cè)，輻射強(qiáng)度降低3dB（功率密度降低

一半）的兩點(diǎn)間的夾角定義為波瓣寬度（又稱(chēng)波束寬度或主瓣寬度或半功

率角）。波瓣寬度越窄，方向性越好，作用距離越遠(yuǎn)，抗干擾能力越強(qiáng)。

立體方向圖垂直面方向圖

還有一種波瓣寬度，即10dB波瓣寬度，顧名思義它是方向圖中輻射強(qiáng)度降

低10dB（功率密

度降至十分之一）的兩個(gè)點(diǎn)間的夾角，見(jiàn)圖1.3.4b.

-1OdB*

圖1.3.4a3d8波，寬度圖1.3.4bWdB波，克度T°dB點(diǎn)

5前后比

方向圖中，前后瓣最大值之比稱(chēng)為前后比，記為F/B。前后比越大，天線(xiàn)

的后向輻射

（或接收）越小。前后比F/B的計(jì)算十分簡(jiǎn)單--F/B=lOLg｛（前向功率密

度）/（后向功率密度）｝

對(duì)天線(xiàn)的前后比F/B有要求時(shí)，其典型值為（18—30）dB,特殊情況下

則要求達(dá)

(35—40)dB。

6天線(xiàn)增益的若干近似計(jì)算式

1)天線(xiàn)主瓣寬度越窄，增益越高。對(duì)于一般天線(xiàn)，可用下式估算其增益:

G(dBi)=10Lg{32000/(203dB,Ex203dB,H)}

式中，203dB,E與203dB,H分別為天線(xiàn)在兩個(gè)主平面上的波瓣寬度；

32000是統(tǒng)計(jì)出來(lái)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2)對(duì)于拋物面天線(xiàn)，可用下式近似計(jì)算其增益：

G(dBi)=10Lg{4,5x(D/XO)2}

式中，D為拋物面直徑；

M)為中心工作波長(zhǎng)；

4.5是統(tǒng)計(jì)出來(lái)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

3)對(duì)于直立全向天線(xiàn)，有近似計(jì)算式

G(dBi)=lOLg{2L/XO}

式中，L為天線(xiàn)長(zhǎng)度;

X0為中心工作波長(zhǎng);

7上旁瓣抑制

對(duì)于基站天線(xiàn)，人們常常要求它的垂直面（即俯仰面）方向圖中，主瓣上方

第一旁瓣

盡可能弱一些。這就是所謂的上旁瓣抑制?；镜姆?wù)對(duì)象是地面上的移動(dòng)電

話(huà)用戶(hù)，指向天空的輻射是毫無(wú)意義的。

8天線(xiàn)的下傾

為使主波瓣指向地面，安置時(shí)需要將天線(xiàn)適度下傾。

6.1.4天線(xiàn)的極化

天線(xiàn)向周?chē)臻g輻射電磁波。電磁波由電場(chǎng)和磁場(chǎng)構(gòu)成。人們規(guī)定：電場(chǎng)的

方向就是

天線(xiàn)極化方向。一般使用的天線(xiàn)為單極化的。下圖示出了兩種基本的單極化的情

況：垂直極化…是最常用的；水平極化一也是要被用到的。

E

E

垂直極化水平極化

1雙極化天線(xiàn)

下圖示出了另兩種單極化的情況：+45°極化與-45。極化，它們僅僅在特

殊場(chǎng)合下使用。

這樣，共有四種單極化了，見(jiàn)下圖。把垂直極化和水平極化兩種極化的天線(xiàn)組

合在一起，或

者，把+45°極化和-45°極化兩種極化的天線(xiàn)組合在一起，就構(gòu)成了一種新

的天線(xiàn)一雙極化天線(xiàn)。

垂直極化水平極化

-45,極化

下圖示出了兩個(gè)單極化天線(xiàn)安裝在一起組成一付雙極化天線(xiàn)，注意，雙極化

天線(xiàn)有兩個(gè)接

頭.雙極化天線(xiàn)輻射（或接收）兩個(gè)極化在空間相互正交（垂直）的波。

2極化損失

垂直極化波要用具有垂直極化特性的天線(xiàn)來(lái)接收，水平極化波要用具有水平極化

特性的天線(xiàn)

來(lái)接收。右旋圓極化波要用具有右旋圓極化特性的天線(xiàn)來(lái)接收，而左旋圓極化波

要用具有左旋圓極化特性的天線(xiàn)來(lái)接收。

當(dāng)來(lái)波的極化方向與接收天線(xiàn)的極化方向不?致時(shí)，接收到的信號(hào)都會(huì)變

小，也就是說(shuō)，發(fā)生

極化損失。例如：當(dāng)用+45。極化天線(xiàn)接收垂直極化或水平極化波時(shí)，或者，當(dāng)

用垂直極化天線(xiàn)接收+45°極化或-45。極化波時(shí)，等等情況下，都要產(chǎn)生極化

損失。用圓極化天線(xiàn)接收任一線(xiàn)極化波，或者，用線(xiàn)極化天線(xiàn)接收任一圓極化波,

等等情況下，也必然發(fā)生極化損失一一只能接收到來(lái)波的一半能量。

當(dāng)接收天線(xiàn)的極化方向與來(lái)波的極化方向完全正交時(shí).，例如用水平極化的接

收天線(xiàn)接收垂直極化

的來(lái)波，或用右旋圓極化的接收天線(xiàn)接收左旋圓極化的來(lái)波時(shí)，天線(xiàn)就完全接收

不到來(lái)波的能量，這種情況下極化損失為最大，稱(chēng)極化完全隔離。

3極化隔離

理想的極化完全隔離是沒(méi)有的。饋送到一種極化的天線(xiàn)中去的信號(hào)多少總會(huì)

有那么一點(diǎn)點(diǎn)在

另外一種極化的天線(xiàn)中出現(xiàn)。例如下圖所示的雙極化天線(xiàn)中，設(shè)輸入垂直極化天

線(xiàn)的功率為10W,結(jié)果在水平極化天線(xiàn)的輸出端測(cè)得的輸出功率為lOmWo

6.1.5天線(xiàn)的輸入阻抗Zin

在這種情況下的極化隔離為

X=10Lg(10,000mW/10mW)=30<dB)

定義：天線(xiàn)輸入端信號(hào)電壓與信號(hào)電流之比，稱(chēng)為天線(xiàn)的輸入阻抗。輸入

阻抗具有電阻分量Rin和電抗分量Xin,即Zin=Rin+jXin。電抗分量的存

在會(huì)減少天線(xiàn)從饋線(xiàn)對(duì)信號(hào)功率的提取，因此，必須使電抗分量盡可能為零，也

就是應(yīng)盡可能使天線(xiàn)的輸入阻抗為純電阻。事實(shí)上，即使是設(shè)計(jì)、調(diào)試得很好的

天線(xiàn)，其輸入阻抗中總還含有一個(gè)小的電抗分量值。

輸入阻抗與天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)、尺寸以及工作波長(zhǎng)有關(guān)，半波對(duì)稱(chēng)振子是最重要的基本

天線(xiàn)，其輸

入阻抗為Zin=73.1+j42.5（歐）。當(dāng)把其長(zhǎng)度縮短（3?5）%時(shí)，就可以消

除其中的電抗分量，使天線(xiàn)的輸入阻抗為純電阻，此時(shí)的輸入阻抗為Zin=73.1

（歐），（標(biāo)稱(chēng)75歐）。

注意，嚴(yán)格的說(shuō)，純電阻性的天線(xiàn)輸入阻抗只是對(duì)點(diǎn)頻而言的。

順便指出，半波折合振子的輸入阻抗為半波對(duì)稱(chēng)振子的四倍，即

Zin=280（歐）,（標(biāo)稱(chēng)300歐）0

有趣的是，對(duì)于任一天線(xiàn)，人們總可通過(guò)天線(xiàn)阻抗調(diào)試，在要求的工作頻率

范圍內(nèi)，使輸入阻

抗的虛部很小且實(shí)部相當(dāng)接近50歐,從而使得天線(xiàn)的輸入阻抗為Zin=Rin=50

歐___這是天線(xiàn)能與饋線(xiàn)處于良好