天线下倾角计算20090320V2.0

下倾角一般指天线向下和水平面之间的角度.一个合适的下倾角能加强本覆盖区域的信号强度，同时也能减少小区之间的信号盲区或弱区，也不会导致小区与小区之间交叉覆盖、相邻的关系混乱，一个合理的下倾角是保证整个移动通信网络质量的基本保证，所以目前天线下倾角的调整是我们网络优化中的一个非常重要的事情。

一般的天线下倾角共分为机械下倾角跟电子下倾角，机械下倾角是通过人工来调整天线物理下倾来实现，电子下倾角就是通过电子仪器来调整天线的阵子来实现。

在这里我再明确一下，就是我们在施工过程中必须严格按照设计图纸来调整下倾角，机械下倾角和电子下倾角设计是多少度就应该是多少度，包括在我们在验收文档里面，下倾角是不允许有偏差的，就算相差一度也是不行的！根据我们目前的设备，我主要就讲解下京信天线和安德鲁天线的电调仪使用方式。

目前我们使用的安德鲁电调仪仪再联接到天线来调整天线的电子下倾角，联接天线后，打开软件，点击面板上“Find Dcvices”按钮软件开始执行新的搜索任务，进度条显示搜索进程，界面下方状态栏显示伴随进程正在搜索的内容完成搜索后弹出对话框，检查已搜索出的设备，如果正确点击“YES”，反之点击“NO”。

经过搜索发现天线后，界面内会弹出一个对话框，显示目前发现驱动器的数量。

同时，软件界面内会显示出已搜索到的天线驱动器的基本信息，其数据显示结构。

点击选中需要配置的驱动器，在主界面下方找到并点击功能键“Edit Selected”进入编辑选择窗口。

在编辑窗口内填写所有的信息后，点击“Configure”，跳出对话框询问点击“YES”，再次跳出对话框点击’“OK”。

点击选中需要配置的驱动器，在主界面下方找到并点击功能键“Move Selected”进入编辑选择窗口。

在编辑窗口内填写所有的信息后，点击“Activate”，跳出对话框询问是否激活，点击“OK”。

批量修改天线电倾角的操作点击选中需要配置的驱动器，在主界面下方找到并点击功能键“Move Sector”进入编辑修改窗口。

天线下倾角的计算方法一、基础理论1、定义天线下倾角=机械下倾角+电子下倾角机械下倾角：通过天线的上下安装件来调整的，这种方式是以安装抱杆为参照物，与天线形成夹角来计算的。

电子下倾角：通过改变共线阵天线振子的相位，改变垂直分量和水平分量的幅值大小，改变合成分量场强强度，从而使天线的垂直方向性图下倾2、理论计算已知:H--天线的高度, D--小区的覆盖半径, β-天线的垂直平面半功率角, P —预制下倾角，为可选项,计算α--天线的俯仰角答：α=α=arctg(H/D)arctg(H/D)＋β/2－{P} 二、实例说明1、某县级市平均站间距为443米，本地区采购的天线水平半功率角为65°，垂直半功率为6°，内置电子下倾角分两类：0度，6度，采购原则如下：总下倾角小于等于9度的，采购电子下倾角为0度的天线，总下倾角大于9度的，采购电子下倾角为6度的天线。

度的天线。

假设本期新增的基站均为三扇区定向站，假设本期新增的基站均为三扇区定向站，假设本期新增的基站均为三扇区定向站，请分别计算站高为请分别计算站高为20米、30米、40米、50米的基站，天线下倾角分别是多少，机械下倾角分别是多少？答：（1） 根据上图所示，且新增基站为三扇区定向站，小区半径R=站间距D/1.5=443÷1.5≈295（米）（米）（2） 通过《天线下倾角与覆盖距离计算》软件计算通过《天线下倾角与覆盖距离计算》软件计算20米站高基站：总下倾角=7°，机械下倾角=总下倾角-电子下倾角=7°-0°=7°30米站高基站：总下倾角=9°，机械下倾角=总下倾角-电子下倾角=9°-0°=9°40米站高基站：总下倾角=11°，机械下倾角=总下倾角-电子下倾角=11°-6°=5°50米站高基站：总下倾角=13°，机械下倾角=总下倾角-电子下倾角=13°-6°=7°总结：根据以上经验可以推算出，在该地区20米站高基站天线下倾角为7°，站高每增加5米，天线下倾角增加1°三、运行软件三、运行软件。

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65度的15dBi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400米到600 米，在使用水平半功率角为65度的15dBi 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14.0 度到11.5 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60 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。

(1)对于CDMA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。

电调天线，即指使用电子调整下倾角度的移动天线。

电子下倾的原理是通过改变共线阵天线振子的相位，改变垂直分量和水平分量的幅值大小，改变合成分量场强强度，从而使天线的垂直方向性图下倾。

由于天线各方向的场强强度同时增大和减小，保证在改变倾角后天线方向图变化不大，使主瓣方向覆盖距离缩短，同时又使整个方向性图在服务小区扇区内减小覆盖面积但又不产生干扰。

实践证明，电调天线下倾角度在1°-5°变化时，其天线方向图与机械天线的大致相同；当下倾角度在5°-10°变化时，其天线方向图较机械天线的稍有改善；当下倾角度在10°-15°变化时，其天线方向图较机械天线的变化较大；当机械天线下倾15°后，其天线方向图较机械天线的明显不同，这时天线方向图形状改变不大，主瓣方向覆盖距离明显缩短，整个天线方向图都在本基站扇区内，增加下倾角度，可以使扇区覆盖面积缩小，但不产生干扰，这样的方向图是我们需要的，因此采用电调天线能够降低呼损，减小干扰。

另外，电调天线允许系统在不停机的情况下对垂直方向性图下倾角进行调整，实时监测调整的效果，调整倾角的步进精度也较高（为0.1°），因此可以对网络实现精细调整；电调天线的三阶互调指标为-150dBc，较机械天线相差30dBc，有利于消除邻频干扰和杂散干扰。

电调下倾与机械下倾的比较：机械天线：机械调整下倾角度的移动天线电调天线：电子调整下倾角度的移动天线2、需要注意的是：1. 天线的使用频率、增益和前后比等指标差别不大，都符合网络指标要求。

2. 机械天线和电调天线下倾角度在1°～5°变化时，其天线方向图的改变大致相同。

3. 在5°～10°变化时，其天线方向图的改变有一定的差别。

4. 在10°～15°变化时，其天线方向图的改变就有了很大的差别。

3、电调天线采用机械加电子方法下倾15°后，天线方向图形状改变不大，主瓣方向覆盖距离明显缩短，整个天线方向图都在本基站扇区内，增加下倾角度，可以使扇区覆盖面积缩小，但不会产生干扰，这样的方向图是我们需要的。

一、基站天线的下倾角设置(一)下倾角概述基站天线作为移动通信网络的终端，承载了电磁波发射与接收的双工功能，即移动通信信号传递的载体，其应用效果的好坏直接决定了移动通信网络的优劣。

基站天线的应用效果的好坏，一般受限于基站电磁环境、天线挂高、天线方位角及天线下倾角四大重要因素，只有四大因素相辅相成，方能实现基站天线的最佳应用效果，本文结合基站的各种电磁环境、天线挂高对基站天线下倾角的设置进行简单的分析介绍。

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，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个侧重方向，即侧重于干扰抑制和侧重于加强覆盖。

这两个侧重方向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。

1.1．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（B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。

α＝actan（H/R）公式二含义如下图所示。

图二、基站天线控制信号强度时的下倾角应用图、下倾角设置的应用分析2.1.下倾角分类目前天线行业内天线的下倾角实现方式有三种：机械下倾角、预置电下倾角以及电调下倾角；需要下倾角=机械下倾角+预置电下倾角+电调下倾角。

机械下倾角：通过调整安装支架，改变天线物理位置，从而实现下倾角连续调节的调节方式。

预置电下倾角：通过天线赋形技术，调整天线馈电网络，改变天线阵列中各振子的相位，从而在天线物理位置不变的前提下，实现某个电下倾角的调节方式。

电调下倾角：通过天线关键器件移相器，连续调整天线馈电网络，连续改变天线阵列中各振子的相位，从而在天线物理位置不变的前提下，实现天线电下倾角的连续调节的调节方式。

天线下倾角的定义《聊聊天线下倾角那些事儿》嘿，朋友们！今天咱来唠唠天线下倾角。

这玩意儿啊，你可别小看它，它在通信世界里那可是有着相当重要的地位呢！想象一下，天线就像是一个神奇的信号发射器，而天线下倾角呢，就是控制这个发射器信号发射方向的小旋钮。

它能决定信号往哪儿跑，能覆盖多大的范围。

比如说，你站在一个广场上，有一个信号塔在那。

如果天线下倾角调得合适，那信号就能像温暖的阳光一样均匀地洒在广场的每个角落，让大家都能顺畅地打电话、上网。

但要是调得不好，那可能就会有的地方信号超强，有的地方却啥都没有，就像一块面包有的地方烤糊了，有的地方还没熟一样。

咱再打个比方，天线下倾角就像是一个会变魔术的小手，能把信号这个“小精灵”指挥得服服帖帖。

让它该去哪儿就去哪儿，不该去的地方就别瞎跑。

这小手轻轻一动，信号的覆盖范围和强度就都变了。

在实际生活中，调整天线下倾角可是个技术活呢。

就像一个大厨做菜，盐放多了太咸，放少了没味。

天线下倾角调得太大了，信号可能就跑不远了；调得太小了，又覆盖不了足够的范围。

这可得靠那些专业的技术人员，他们就像经验丰富的大厨，知道怎么恰到好处地调整这个“小旋钮”。

有时候，为了让信号覆盖得更好，技术人员还得爬上高高的信号塔去调整。

那场面，就像蜘蛛侠在高楼大厦之间穿梭一样，可威风了！他们得小心翼翼地操作，不能有一点儿马虎，不然信号可就乱套啦。

我记得有一次，我在一个比较偏远的地方，手机信号特别差。

打电话老是断断续续的，急得我呀。

后来听说是因为那边的天线下倾角设置得不太合理，技术人员去调整了一下，嘿，信号马上就好起来了，打电话、上网都顺畅得很呢！总之呢，天线下倾角虽然看起来是个小小的东西，但它的作用可大着呢。

它就像通信世界里的一个小魔术棒，能让信号变得听话，让我们的通信生活更加美好。

所以啊，咱可得重视这个小天线下倾角，让它好好为我们服务呀！。

下倾角=
站间距
站高
1097
6655515129877662014121098772517141210988302016131210994025201614131211503024201715141260
34
27
23
20
17
16
14
由距离算倾角射灯参数
定向天线参数站高（m)45站高（m)30距离(m)65距离(m)
381垂直波瓣宽度30垂直波瓣宽度6下倾角49.71275
下倾角7.5 6.5 5.5远点
郊区工业园区密集城区
上式是将天线的主瓣方向对准小区边缘时得出的，在实际的调整工作中，一般在由此得出的俯仰角角度的基础上再
上述的LTE对于网络结构的基本要求并不是绝对的，需要和实际的具体场景结
表1 理论下倾角
450其中：H-站高、D-最近站间距、b-天线的垂直波瓣宽度（可参见天线文件）
理论下倾角计算公式：
150200250300350400
5
4465566577687610971210813
12
9
由倾角算距离定向天线参数站高66水平覆盖距离站高（m)40楼间距D 85-246.315
倾角8垂直波瓣宽度50垂直波瓣宽度6下倾角10Dmin（m）########垂直覆盖距离82.29332
站高以下Dmax（m）457.2380.6325.8
82.29332
超过站高
郊区工业园区密集城区
由此得出的俯仰角角度的基础上再加上1-2度，使信号更有效地覆盖在本小区之内。

射灯垂直覆盖距离
场景结合起来。

500600800（可参见天线文件）。

天线方向角及下倾角测试天线方向角测试方法：使用仪器：指南针型号：DQY-1型指南针的工作环境要求：1．在使用指南针时应距离金属物体、金属管道、导线等2米以上，以免指南针自身磁场受其他磁场干扰，无法获取准确数据。

2．应在晴好天气使用，避免空气中过多的带电粒子对指南针造成影响。

3．使用时应在远离强磁场，如变压器、旋转电机、高压走廊等。

4．应避免在太阳黑子活跃期内使用，由于该期间地球磁场会发生偏转及磁暴现象，指南针获取数据与平时要存在较大差距。

5．在测试者使用指南针时，不要在其半径1米内使用手机通话，以免影响测试数据。

第一种测试方法1.测量者在待测天线正后方一定距离（根据实际情况，尽量远离天线），选择一适当位置。

安装好三脚架并把指南针放置于三脚架托盘上，打开指南针盖并将指南针盖垂直立起与天线面板水平，调节三脚架将指南针调至水平（或测量者手持）；2.视线从指南针刻度盘边上的准针通过反光镜中间的观察孔，与前边的校准针再与要测量的天线的支撑杆成直线；3.此时指南针黑针所指的刻度就是该天线的方位角；4.换另一名测试者重复上述步骤；或用另外一块表进行测量。

取得数据的平均值即第二种测试方法1．测量者在待测天线正前方一定距离（根据实际情况，尽量远离天线），选择一适当位置。

安装好三脚架并把指南针放置于三脚架托盘上，打开指南针盖并将指南针盖垂直立起与天线面板水平，调节三脚架将指南针调至水平（或测量者手持）；2．从指南针刻度盘边上的准针通过反光镜中间的观察孔，与前边的校准针再与要测量的天线的支撑杆成直线；3．此时指南针白针所指的刻度就是该天线的方位角；4．换另一名测试者重复上述步骤；或用另外一块表进行测量。

取得数据的平均值即第三种测试方法1．测量者在待测天线板面垂直方向一定距离（根据实际情况，尽量远离天线），选择一适当位置。

安装好三脚架并把指南针放置于三脚架托盘上，打开指南针盖并将指南针盖垂直立起与天线面板侧面水平，调节三脚架将指南针调至水平（或测量者手持）；2．指南针刻度盘边上的准针通过反光镜中间的观察孔，与前边的校准针再与要测量的天线的支撑杆成直线；3．此时指南针黑针所指的刻度加或减90度（在面向天线正面逆时针一侧加90度，顺时针减90度）就是该天线的方位角；4．换另一名测试者重复上述步骤；或用另外一块表进行测量。

天线下倾角的确定天线倾角的确定已知条件－－天线高度H，所希望得到的覆盖半径R，天线垂直平面的半功率角A。

需确定天线倾角B。

BHA/2CRtg(B-A/2)=H/R=>B=arctg(H/R)+A/2说明：不考虑路径损耗，D点功率电平是C点的一半，即小3dB。

由此计算覆盖半径不完全合理。

但是厂家只提供半功率角指标。

实际作天线倾角时，比B值大1－2度更合理些。

上式同样表明天线高度与小区覆盖半径的关系。

D例：设高度＝15，距离＝72，A为天线垂直面半功率角为8度（具体看天线型号），计算结果为：arctg(15/72)=0.2050.205*57.296=11.74arctg(15/72)＋A/2=0.205+A/2=11.74+4=15.74度（计算式中的57.296=1弧度. 1角度＝180/∏＝57.296度，0.205为弧度值，转换为角度：0.205*57.296=11.74），arctg(15/72)=0.205（这个公式算出来的天线主瓣是覆盖在小区边缘的，即覆盖在72米处，为控制小区覆盖范围需加上天线垂直面半功率角/2，再加上1－2度才能把信号完全控制在小区覆盖范围内）自由空间损耗公式计算：LS(dB)=32.45+20lgf(MHZ)+20lgd(KM)900(MHZ)计算结果：=20lg(4∏/C)+20lgf(MHZ)+20lgd(KM)=20lg(4∏/3)-160＋119.08+20lgd+60=12.44+20lgd+19.08=31.52+20lgd1800(MHZ)计算结果：=20lg(4∏/C)+20lgf(MHZ)+20lgd(KM)=20lg(4∏/3)-160+125.1+20lgd+60=12.44+ 25.1+20lgd=37.5+20lgd。

天线的覆盖范‎围主要取决于‎天线高度、下倾、天线增益、天线口功率、无线链路等因‎素。

①天线挂高：是指不算地面‎只算天线悬空‎的长度或高度‎。

计算方法：算建筑物的高‎度加支撑架到‎天线的中点的‎距离。

②方位角：正北方向的平‎面顺时针旋转‎到和天线所在‎平面重合所经‎历的角度。

在实际的天线‎放置中，方位角通常有‎0度，120度和2‎40度。

分别对应于A‎小区、B小区、C小区③下倾角是天线‎和竖直面的夹‎角。

天线下倾角的‎计算可以建立‎在如图1所示‎的模型下。

其中H表示天‎线的高度，D表示基站的‎覆盖半径，α就表示天线‎的下倾角，β/2‎表示半功率角。

那么天线的下‎倾角α为arctan‎(H/D)+β/2。

在实际中只要‎已知了基站的‎高度、覆盖半径和半‎功率角就可以‎计算出天线的‎下倾角。

Andori‎d中的方位倾角仪（antenn‎a downti‎l t）：是Andro‎i d平台下的‎一款测量方位角和下倾角的软‎件。

根据软件自身‎的功能描述，只要将手机的‎背面对着天线‎，软件就可以测‎量出天线的方‎位角和下倾角‎。

天线下倾角的‎调整是网络优‎化中的一个非‎常重要的事情‎。

选择合适的下‎倾角可以使天‎线至本小区边‎界的射线与天‎线至受干扰小‎区边界的射线‎之间处于天线‎垂直方向图中‎增益衰减变化‎最大的部分，从而使受干扰‎小区的同频及‎邻频干扰减至‎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。

天线方向角的‎调整对移动通‎信的网络质量‎非常重要。

一方面，准确的方向角‎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；另一方面，依据话务量或‎网络存在的具‎体情况对方向‎角进行适当的‎调整，可以更好地优‎化现有的移动‎通信网络。

根据理想的蜂‎窝移动通信模‎型，一个小区的交‎界处，这样信号相对‎互补。

与此相对应，在现行的GS‎M系统（主要指ERI‎C SSON设‎备）中，定向站一般被‎分为三个小区‎，即：A小区：方向角度0度‎，天线指向正北‎；B小区：方向角度12‎0度，天线指向东南‎；C小区：方向角度24‎0度，天线指向西南‎。

天线下倾角的确定天线倾角的确定已知条件－－天线高度H，所希望得到的覆盖半径R，天线垂直平面的半功率角A。

需确定天线倾角B。

BHA/2CRtg(B-A/2)=H/R=>B=arctg(H/R)+A/2说明：不考虑路径损耗，D点功率电平是C点的一半，即小3dB。

由此计算覆盖半径不完全合理。

但是厂家只提供半功率角指标。

实际作天线倾角时，比B值大1－2度更合理些。

上式同样表明天线高度与小区覆盖半径的关系。

D例：设高度＝15，距离＝72，A为天线垂直面半功率角为8度（具体看天线型号），计算结果为：arctg(15/72)=0.2050.205*57.296=11.74arctg(15/72)＋A/2=0.205+A/2=11.74+4=15.74度（计算式中的57.296=1弧度. 1角度＝180/∏＝57.296度，0.205为弧度值，转换为角度：0.205*57.296=11.74），arctg(15/72)=0.205（这个公式算出来的天线主瓣是覆盖在小区边缘的，即覆盖在72米处，为控制小区覆盖范围需加上天线垂直面半功率角/2，再加上1－2度才能把信号完全控制在小区覆盖范围内）自由空间损耗公式计算：LS(dB)=32.45+20lgf(MHZ)+20lgd(KM)900(MHZ)计算结果：=20lg(4∏/C)+20lgf(MHZ)+20lgd(KM)=20lg(4∏/3)-160＋119.08+20lgd+60=12.44+20lgd+19.08=31.52+20lgd1800(MHZ)计算结果：=20lg(4∏/C)+20lgf(MHZ)+20lgd(KM)=20lg(4∏/3)-160+125.1+20lgd+60=12.44+ 25.1+20lgd=37.5+20lgd。