1、 Security Level: HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. 天线基础知识交流 2013 01 08 Author/ Email: Authors name/Authors email Version: V1.0(20YYMMDD) 第一章 天线的基本知识 天线的工作频率 天线的极化 天线的方向性 天线的前后比 天线的波瓣宽度 天线的下倾角 天线下倾角的使用建议 第二章 LTE天线 FAD内置合路天线 “单 D天线” “小单 D天线” 三款天线的对比 FAD内置合路天线的使用建议 目录 第一章 天线的基本知识 天线的工作频率 天线的极化 天线的方向性 天线的前后
2、比 天线的波瓣宽度 天线的下倾角 天线下倾角的使用建议 目录 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 4 第一章 无 线的 基本知识 什 么是天线？ 把从导线上传下来的电信 号 作为 无 线电波发射到空间 . 收集无线电波并产生电信号 B l a h b l a hb la h b l a hHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 5 第一章 无线的基本知识 1.1 天 线的工作频率范 围 无论是发射天线还是接收天线，它们总是在一定的频率范围内工作的，通常，工作在中心频率时天
3、线所能输送的功率最大，偏离中心频率时它所输送的功率都将减小，据此可定义天线的频率带宽。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 6 第一章 无线的基本知识 1.2 天 线的极化 天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向 垂直极化 水平极化 + 45度倾斜的极化 - 45度倾斜的极化 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 7 第一章 无线的基本知识 双极化天线 两个天线为一个整体，传输两个独立的波。 V/H (垂直 /水平 ) 倾斜 (+/- 45 ) HUAWEI TE
4、CHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 8 第一章 无线的基本知识 1.3 天 线的方向性 天线的方向性是指天线向一定方向辐射电磁波的能力 。对 于接收天线而言，方向性表示天线对不同方向传来的电波所具有的接收能力。天线的方向性的特性曲线通常用方向图来表示 . 方向图可用来说明天线在空间各个方向上所具有的发射或接收电磁波的能力。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 9 第一章 无线的基本知识 天 线方向图 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confid
5、ential 10 第一章 天线的基本知识 1.4 前后 比 方向图中，前后瓣最大电平之比称为前后比。 前向功率 后向功率 以 dB表示的前后比 = 10 log 典 型值为 25dB 左右 目的是有一个尽可能小的反向功率 (前向功率 ) (反向功率 ) HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 11 第一章 天线的基本知识 1.5 波束宽度 120 (eg) 峰值 - 10dB点 - 10dB点 60 (eg) 峰值 - 3dB点 - 3dB点 15 (eg) Peak Peak - 3dB Peak - 3dB 32 (eg) Pe
6、ak Peak - 10dB Peak - 10dB 俯仰面即垂直面方向图 3dB 波束宽度 方位即水平面方向图 10dB 波束宽度 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 12 第一章 天线的基本知识 方向图旁瓣显示 上旁瓣抑制 下旁瓣抑制 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 13 第一章 天线的基本知识 1.6 天 线波束的下倾 为使波束指向朝向地面 无下倾 电下倾 机械下倾 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confident
7、ial 14 第一章 天线的基本知识 天线波束下倾的演示 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 15 第一章 天线的基本知识 波束下倾 用于 ： 控制覆盖、减小交调 两种方法 : 机 械下倾、电下倾 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 16 第一章 天线的基本知识 电下倾情况下的波束覆盖 无下倾 电下倾 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 17 第一章 天线的基本知识 机械下倾情况下的波束覆盖 无下倾 机械
8、下倾 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 18 第一章 天线的基本知识 下倾方法的比较 10电下倾 10机械下倾 6 电下倾 + 4 机械下倾 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 19 第一章 天线的基本知识 下倾角设置 的 集团 规范 ： 总下倾角度数 内置 电 下 倾 角 度 数 3 7 3度 8 11 6度 12及其以上 9度 总下倾 角 和 内置 电下倾 角 对应关系 ： 1、 机械下倾角的调整范围有限 2、机械下倾角 过大 会使波瓣变形 3、 美化桶 的使用
9、限制 机械下倾角 的调整范围 使用 内置 电下倾 角 的原因： HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 20 第二章 LTE天线 FAD内置合路天线 “单 D天线” “小单 D天线” 三款天线的对比 FAD内置合路天线的使用建议 目录 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 21 第二章 LTE天线 什么是 FAD内置合路天线？ FAD内置合路天线是通过内置合路器方式把 TDS和 TDL信号合路到一起的支持 F、 A、 D三个频段的天线。 内置合路器 工作频段 参 数 指标
10、指标 指标 工作频段（ MHz） 18801920 (F) 20102025 (A) 2555 2635 （ D） 预置下倾角（ o） 6 6 6 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 22 第二章 LTE天线 FAD内置合路天线的机械参数 外型尺寸（ mm）（长 宽 厚）： 1530 320 105（不含安装组件） 重量： 14.3kg（不含安装组件） 机械调角： -5 +10 FAD内置合路天线的阵列组成 由四个子阵列组成，阵列间距 75mm，一副天线共 44 个单元 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
11、Huawei Confidential 23 第二章 LTE天线 什么是“单 D天线”？ “单 D天线”是单独安装的只发射 TDL信号的支持 F、 A、 D三个频段的天线。因为，只发射 TDL信号，所以，不需要内置合路器；支持 F、 A、 D三个频段，不是只支持 D频段。 内部结构 工作频段 参 数 指标 指标 指标 工作频段（ MHz） 18801920 (F) 20102025 (A) 2500 2690 （ D） 预置下倾角（ o） 6 6 6 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 24 第二章 LTE天线 “单 D天线”的机
12、械参数 外型尺寸（ mm）（长 宽 厚）： 1410 320 105（不含安装组件） 重量： 13.2kg（不含安装组件） 机械调角： -5 +10 “单 D天线”的阵列组成 由四个子阵列组成，阵列间距 75mm，一副天线共 44 个单元 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 25 第二章 LTE天线 什么是“小单 D天线”？ “小单 D天线”是小型化的单独安装的只发射 TDL信号的支持 F、 A、 D三个频段的天线。因为，只发射 TDL信号，所以，不需要内置合路器；支持 F、 A、 D三个频段，不是只支持 D频段。 内部结构 工作
13、频段 参 数 指标 指标 指标 工作频段（ MHz） 18801920 (F) 20102025 (A) 2500 2690 （ D） 预置下倾角（ o） 6 6 6 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 26 第二章 LTE天线 “小单 D天线”的机械参数 外型尺寸（ mm）（长 宽 厚）： 755 320 105（不含安装组件） 重量： 8.4kg（不含安装组件） 机械调角： -5 +10 “小单 D天线”的阵列组成 由四个子阵列组成，阵列间距 75mm，一副天线共 24 个单元 HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,
14、 LTD. Huawei Confidential 27 第二章 LTE天线 三款天线的外形对比（以广东通宇的天线为例） FAD内置合路天线 单 D天线 小单 D天线 外型尺寸 FAD内置合路天线 单 D天线 小单 D天线 长（ mm） 1530 1410 755 宽（ mm） 320 320 320 厚（ mm） 105 105 105 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 28 第二章 LTE天线 三款天线的主要参数对比（以广东通宇的天线为例） 外型尺寸 FAD内置合路天线 单 D天线 小单 D天线 型号 TYDA-2015_2
15、616D4T6-BC TYDA-202616D4T6 TYDA-202615D4T6 天线增益 16dBi 16.5dBi 14.5dBi 工作频段 FAD FAD FAD 水平半功率波束宽度 65 5 65 5 65 5 垂直半功率波束宽度 5.5 5.5 9 电下倾角 6 6 6 前后比 30dB 30dB 28dB HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 29 第二章 LTE天线 FAD内置合路天线与“单 D天线”的合路损耗差异分析 FAD内置合路天线与单 D天线对比： 内置微带合路器损耗 0.5dB 馈线集束电缆与天线连接头损
16、耗 0.5dB 总之，使用内置合路器天线带来额外 1dB的损耗 FAD内置合路器天线 单 D天线 通过链路预算分析， FAD内置合路天线比“单 D天线” ： （ 1）覆盖半径收缩 6.3% （ 2）单位平方公里增加 14%的站点数 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential 30 第二章 LTE天线 FAD内置合路天线使用比例对网络的影响分析 理论分析： 基于规则拓扑模型，固定一个小区 RF（红色小区），周边 6个小区（黄色小区）进行 RF优化调整，可以基本保证网络性能优化调整需要； 因此控制在 1/7（ 14.3% ）之内的站点采用 F
17、AD内置合路天线，网络的性能是可以保证的。 注：相邻两个站点尽量不采用 FAD内置合路天线 仿真分析 ： 仿真方法： 以成都一期 LTE（ 700）站为仿真规模，按照以下的情况进行仿真 100%可调仿真（基线） 13%不可调仿真 20%不可调仿真（13%+7%的站点） 32%不可调仿真 注：覆盖率的变化不明显，速率的变化明显 天线使用情况 100%单D 13%合路 20%合路 32%合路 下行/Mbps 20.01 19.35 19.02 18.13 损失 3.30% 4.95% 9.40% 上行/Mbps 10.18 10.07 10.01 9.91 损失 1.08% 1.67% 2.65% 仿真结果：
