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天馈系统方案1. 引言天馈系统是电信运营商用于将信号从室外天线传送到室内设备的关键系统之一。
它在移动通信、广播电视、卫星通信等领域扮演着重要角色。
本文将介绍天馈系统的概述，其组成部分以及不同组件的功能和特点。
2. 天馈系统概述天馈系统是指由天线、馈线、分配器等组成的一个集中的传输系统，用于把无线电频率的电磁波从室外传送到室内设备。
它是无线通信的重要组成部分，起到信号传输、增强和补偿的作用。
3. 天馈系统组成部分天馈系统主要由以下几个组成部分构成：3.1 天线天线是天馈系统中最重要的组件之一，负责接收和发送电磁波信号。
根据不同的应用场景，可选择不同类型的天线，包括定向天线、全向天线等。
天线的选择要考虑到信号的频率范围、增益、方向性等因素。
3.2 馈线馈线是将天线接收到的信号传输到室内设备的媒介。
常用的馈线类型有同轴电缆、平行线等。
馈线的选择要考虑到信号损耗、阻抗匹配和可靠性等因素。
3.3 分配器分配器是将馈线的信号分配到不同的室内设备的组件。
它可以根据需要分配信号的数量和功率要求选择不同类型的分配器，如功率分配器、信号分配器等。
3.4 放大器放大器是用来增强天馈系统中的信号强度的设备。
它可以根据馈线的损耗和传输距离的要求选择不同功率和增益的放大器。
3.5 过滤器过滤器是用来滤掉不需要的频率信号的设备。
在天馈系统中，过滤器可以用来滤掉干扰信号，以保证通信信号的质量和可靠性。
3.6 连接器连接器是用来连接天线、馈线和设备之间的接口。
它要具备良好的防水、耐腐蚀和可靠的连接特性。
4. 天馈系统的功能和特点天馈系统的主要功能包括信号传输、增强和补偿。
它具有以下特点：•低损耗：天馈系统中的馈线采用低损耗的材料，以降低信号传输过程中的能量损耗。
•高增益：通过选择合适的天线和放大器，天馈系统可以增强信号的强度，提高通信的覆盖范围和质量。
•阻抗匹配：为了提高信号的传输效率，天馈系统中的各个组件要保持良好的阻抗匹配。
移动通信天馈系统1·引言1·1 编写目的本文档旨在提供有关移动通信天馈系统的详细信息，包括其定义、组成部分、功能、操作指南以及维护要求等内容，以便相关人员能够了解和使用该系统。
1·2 目标受众本文档适用于移动通信领域的专业人员、系统工程师、网络工程师以及与移动通信天馈系统相关的技术人员。
2·概述2·1 定义移动通信天馈系统是一种通过天线和馈线系统提供信号传输的通信系统。
它通常由天线、馈线、分配器、滤波器、放大器等组件组成，并与基站设备相连。
2·2 组成部分移动通信天馈系统由以下主要组成部分构成：●天线：负责将电信号转换为无线电信号，并将接收到的无线电信号转换为电信号。
它是系统与外界通信的接口。
●馈线：负责将基站设备发送的射频信号传输给天线，同时将从天线接收到的射频信号传输给基站设备。
●分配器：用于将信号分配给不同的天线。
●滤波器：用于对信号进行滤波，去除干扰信号。
●放大器：负责放大信号，以提高信号传输的质量和距离。
2·3 功能移动通信天馈系统具有以下主要功能：●实现基站设备与用户设备之间的信号传输。
●提供无线覆盖，以保证用户在通信过程中的信号稳定性和质量。
●支持多用户同时进行通信。
●支持不同频段和协议的通信需求。
●提供通信网络的容量和覆盖扩展能力。
3·系统设计和安装3·1 天线选择与布局3·1·1 天线类型选择3·1·2 天线布局要求3·2 馈线设计和安装3·2·1 馈线类型选择3·2·2 馈线布局要求3·2·3 馈线安装和连接3·3 分配器和滤波器设计和安装3·3·1 分配器类型选择3·3·2 分配器布局要求3·3·3 滤波器类型选择3·3·4 滤波器布局要求3·4 放大器选择与配置3·4·1 放大器类型选择3·4·2 放大器配置要求4·系统操作和维护4·1 系统启动与关闭4·1·1 系统启动步骤4·1·2 系统关闭步骤4·2 故障排查与维修4·2·1 常见故障类型4·2·2 故障排查步骤4·2·3 维修要求和注意事项4·3 系统性能监测与优化4·3·1 性能监测指标4·3·2 优化方法和措施5·附件本文档附带以下附件：●移动通信天馈系统设计示意图●移动通信天馈系统安装手册●移动通信天馈系统维护手册6·法律名词及注释●移动通信：指在移动终端之间进行语音、视频、数据等通信的技术和系统。
移动通信天馈系统第一节 天线的基本概念一、电磁辐射与电波传播电磁辐射的机理源自麦克斯韦方程。
英国科学家麦克斯韦(James Clerk Maxwell)总结了法拉第、安培、高斯、库仑等前人的工作，创立了电磁理论学说，这一学说以他于1864年在英国皇家学会上宣读的论文《电磁场的动力学理论》为标志。
麦克斯韦通过（3-1）式的方程组预言了电磁波的存在：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=⋅∇-=⋅∇-∂∂+=⨯∇-∂∂-=⨯∇)13(0),()13(),(),()13(),(),(),()13(),(),(d t r B c t r t r D b t r D t t r J t r H a t r B t t r E ρ在麦克斯韦方程组中，（3-1a ）称为法拉第电磁感应定律，它表示变化的磁场可以产生电场；（3-1b ）称为全电流安培环路定律，它表示传导电流和位移电流(也即变化的电场)都可以产生磁场；（3-1c ）称为电场高斯定理，它表示电荷可以产生电场；（3-1d ）称为磁场高斯定理，它表示磁场是无散场。
22年之后，1886年德国科学家赫兹(Heinrich Hertz)完成了著名的电磁波辐射实验，证明了麦克斯韦的电磁理论学说以及电磁波存在的预言。
此后，一般认为大约是在1892~1897年之间，意大利的马可尼(Guglielmo Marconi)、俄国的波波夫(Alexander Popov)分别实现了无线电远距离传播，并很快投入商业使用。
根据麦克斯韦方程，如果导电体上有随时间变化的电流，就会有电磁辐射的产生。
研究电磁波的辐射，具有双重含义：一方面，电磁辐射是有害的，导电系统的电磁辐射场会对系统本身或者其它系统形成干扰，因此在系统设计时，需要进行合理的考虑，使系统的电磁辐射及防护达到规定的指标，达到规定的电磁环境的要求，以使系统中各电路之间以及各电子系统之间互不干扰地正常工作，这一研究范围称为电磁兼容；另一方面，电磁辐射是有益的，可以被有效的利用，利用电磁辐射源与场的关系，合理地设计辐射体——天线，使电磁能量能够携带有用的信息，有效地辐射到指定的空间区域，实现无线电通信等用途。
移动通信天馈系统一引言 (2)二基站天馈系统组成及匹配原理 (2)1 基站天馈系统的组成 (2)2.匹配原理 (3)三天馈系统不匹配对移动通信系统的影响 (4)1.不匹配对发射功率的影响 (4)2.不匹配对通信质量的影响 (4)3.不匹配对基站设备的影响 (4)四影响天馈线系统匹配的主要因素及解决方法 (4)1.影响天馈线系统匹配的主要因素 (4)2.解决天馈系统不匹配的方法 (5)3.现场检测天馈线系统方法 (5)4.测试案例 (6)移动通信天馈系统天馈系统是移动通信系统的重要组成部分，其性能优劣对整体移动通信质量的影响至关重要。
根据移动网运行质量统计结果分析,造成移动通信质量指标下降的主要原因来自天馈系统（约占一半以上），而在天馈系统中最为重要的指标就是匹配。
因此，我们在无线网络建设和日常维护中，必须高度重视对天馈系统性能的检查，减小天馈系统器件间不匹配对系统的影响，最大限度发挥天馈系统的性能。
一引言天馈系统是指天线向周围空间辐射电磁波。
电磁波由电场和磁场构成。
人们规定：电场的方向就是天线极化方向。
一般使用的天线为单极化的。
下图示出了两种基本的单极化的情况：垂直极化和水平极化。
天线对空间不同方向具有不同的辐射或接收能力，这就是天线的方向性。
衡量天线方向性通常使用方向图，在水平面上，辐射与接收无最大方向的天线称为全向天线，有一个或多个最大方向的天线称为定向天线。
全向天线由于其无方向性，所以多用在点对多点通信的中心台。
定向天线由于具有最大辐射或接收方向，因此能量集中，增益相对全向天线要高，适合于远距离点对点通信，同时由于具有方向性，抗干扰能力比较强。
天馈系统主要包括天线和馈线系统两大类。
二基站天馈系统组成及匹配原理基站天馈系统分为天线和馈线系统。
天线本身性能直接影响整个天馈系统性能并起着决定性作用；馈线系统在安装时匹配好坏，直接影响天线性能的发挥。
1 基站天馈系统的组成图1 是基站天馈系统示意图，其组成主要包括以下几部分：(1)天线，用于接收和发送无线信号，常见的有单极化天线、双极化天线和全向天线；(2)室外跳线，用于天线与7/8〞主馈线之间的连接，常用的跳线采用1/2馈线，长度一般为3m。
天馈系统的结构和作用分析天馈系统是一种用于无线通信的重要设备，其作用是传输无线信号到接收天线或接收无线信号从传输天线。
本文将分析天馈系统的结构和作用。
天馈系统由多个组成部分组成，包括天线、馈线、连接器和无线设备。
天线是将无线信号转化为电磁波的装置，通常由金属制成。
馈线是将电磁波传输到天线或从天线接收电磁波的导线。
连接器用于连接馈线和无线设备，以确保信号传输的正常连接。
无线设备是指发送或接收无线信号的设备，如基站或无线终端。
1.信号传输：天馈系统的主要作用是将无线信号从发送设备传输到接收设备，实现通信。
在移动通信中，基站是发送信号的设备，而移动终端是接收信号的设备。
天馈系统通过传输馈线和天线之间的电磁波，实现信号的传输。
2.增强信号强度：天馈系统通过将电信号转化为电磁波，并通过天线辐射出去，可以增强信号的强度。
在无线通信中，信号的强度对于通信质量非常重要。
天馈系统可以根据实际需要选择合适的天线类型和位置，以最大化信号强度。
3.抑制干扰：天馈系统可以通过选择合适的天线类型和位置，以及使用合适的连接器和馈线，抑制来自其他无线设备的干扰信号。
这样可以提高通信的可靠性和稳定性。
4.传输距离：天馈系统可以通过选择合适的馈线和天线以及调整其参数，如天线方向和高度，可以实现不同传输距离的需求。
在通信网络中，例如移动通信网络中，基站之间的传输距离是非常重要的，而天馈系统可以满足不同距离需求。
5.适应环境：天馈系统需要在各种环境条件下工作，包括不同的气候和地形。
天馈系统的结构需要能够适应不同的环境条件，如抗风、防水和抗雷击等。
这样可以确保系统的长期稳定运行。
总结起来，天馈系统是无线通信中至关重要的设备，其结构包括天线、馈线、连接器和无线设备。
天馈系统的作用包括信号传输、增强信号强度、抑制干扰、传输距离和适应环境等。
通过合理的设计和配置，天馈系统可以实现高质量的无线通信。
第三章 移动通信天馈系统ﻩ天馈系统是任何一个无线通信系统不可或缺的一个组成部分。
在发信端,它将高频传导电流转变为空间的电磁波而发送出去;在接收端，它反过来将空间电磁波转变成高频信号的传导电流输入接收机。
通常,一个移动通信的天馈系统由天线，共用设备,以及传输线共同组成。
由于天线系统在理论上涉及较深的电磁场理论，我们将不多叙述,而仅以工程实用为主，介绍其一些基本参数及主要性能。
第一节 传输线传输线的作用主要是将无线电收发设备与天线相连接。
对传输线的主要要求是损耗小，两端阻抗相匹配,足够的功率容限，阻燃防火等。
在某些特殊场合,传输线还可用来作阻抗变换用途。
一、传输线的基本参数移动通信频段使用的传输线绝大多数是同轴电缆。
它是一种外导体接地作为屏蔽层的不对称传输线。
其等效电路如图3－1所示。
图中L 、R 、C 、G 都是分布参数,分别代表传输线单位长度、电感、电阻、电容和电导。
当传输线的损耗足够小时，即ωＬ>>R ，ωＣ>>Ｇ，其特性阻抗。
图3－１ 不对称传输线的等效电路C LZ ≈0 (3－1) 当两导体间全部充满相同的介质时，同轴电缆的分布电感和分布电容为:)(2)(2m F d D n C m H d D n L πεπμ==(３-2) ﻩ式中，D 和ｄ分别为同轴电缆的外导体和内导体直径;μ和ε分别为内外导体之间介质的绝对导磁率和绝对介电常数。
在一般情况下,介质均为非磁性物质,因此,00εεεμμμ⋅=⋅=r r 和式中μr 和εr 分别为介质的相对导磁率和相对介电常数,而μ0和ε0为真空的导磁率和介电常数：)(9410)(1049070mF m H ⨯=⨯=--πεπμ将上述数值及式(3－2)代入式(3-1）,则可得: d D n d D n Z r r εμεμπ60210==（3-３) 或者当1→r μ时，d D n Z rε600= 二、传输线的一般性能ﻩ当传输线的终端负载为ＺL 时,在终端处的电压和电流分别为V Ｌ和I Ｌ，对于特性阻抗为Ｚ0的传输线,在线上任何位置的电压和电流可以表示为:ax Z V j ax I I axZ jI ax V V L L x L L x sin cos sin cos 00⋅+⋅=⋅⋅+⋅= （３－4）ﻩ式中，a 为相移常数，ｘ为离终端的距离。
ﻩ图３-2画出了当Z L 分别等于∞、０、Z 0、R L 和ＸＬ等五种情况下传输线上电流和电压的分布情况。
如图所示,我们可以归结为：1） 只有当Z L ＝Z ０时,传输线上电流和电压都是行波2） 当Z L =∞或0时,传输线上电流和电压都是驻波3） 当Z L ＝ＲＬ或ＸL 时，传输线上也是驻波,但其峰值与谷值视ＲL 和ＸL 值的大小而异 传输线上各点的反射波与入射波之比称为该点的反射系数。
当损耗很小时,ax j L L i r i r e Z Z Z Z I I V V P 200⋅+-===（3－５) 在终端负载处的反射系数00Z Z Z Z P L L +-= （3－6)图3－２ 各种终端负载时传输线沿线电流电压振幅的分布传输线上各点电压、电流的振幅是入射波与反射波叠加的结果。
它们同相时出现波峰;反相时出现波谷。
波谷与波峰之比称为行波系数kpp V V V V V V V V V V k i ri r r i r i +-=+-=+-==1111max min (3-7) ﻩ行波系数的倒数称为注波比或驻波系数。
注波比ρ常用电压注波比的缩写ＶSWR 表示。
pp k -+==111ρ (3－8) ﻩ而回波损耗也称为反射衰减 11lg 20)(-+=ρρdB L p （３-9） ﻩ在匹配情况下,终端负载Z L ＝Z 0,p=0,k ＝1，ρ＝１。
失配时Z L ≠Ｚ0,k 从1至0变化；ρ从1至∞变化。
我们将V r /V i ，Ｐｒ/P i ，k 和ρ数值上的对应关系列于表3-1表３-1ﻩ上面已经讨论了传输线在不同终端负载下各点的电压、电流分布,它们的比值就是各点的等效阻抗。
若将传输线从某一特定点断开,并在该点接入原等效阻抗以代替已断开的传输线,那么在剩下的传输线上,电压、电流分布将不会改变。
等效阻抗可从式(3－4）导出ax Z V j ax I ax Z jI ax V I V Z L L L L sin cos sin cos 00⋅+⋅⋅+⋅== ax jZ ax Z ax jZ ax Z Z L o L sin cos sin cos 00⋅+⋅⋅+⋅⋅= （3-10) 当4)12(λ⋅+=n x 时（n=0，1，2，３,…)1sin ,0cos ±==ax ax则可得LZ Z Z Z 201== （3－１1） 即传输线上离开终端负载为λ／4奇数倍处的等效阻抗等于特性阻抗的平方除以终端负载。
当42λ⋅=n x 时(n ＝0,1,2,…)0sin ,1cos =±=ax ax则有L Z Z Z ==2 （3-１2）ﻩ即传输线上离开终端负载为λ/4偶数倍处的等效阻抗等于终端阻抗。
ﻩ由(３-10)和（3－１1)式可得2021Z Z Z =⋅ （3－1３）即传输线上相隔λ／4两点的等效阻抗的乘积等于传输线的特性阻抗的平方。
这一阻抗关系十分重要。
λ／4传输线作阻抗变换的理论依据就立足于此关系。
第二节 天线ﻩ天线的性能可以用许多参数来衡量，如增益，方向图，驻波比，前后比等。
根据互易定理——即天线用作发射和接收时进行能量转换过程的可逆性,它们的参数在发射和接收时保持不变。
因此,在研究天线性能时,大多参数不必指明是发射天线还是接收天线的,只有额定功率通常只对发射天线有意义。
ﻩ在移动通信频段，天线的形式主要是线状天线。
所谓线状天线,就是它的辐射体的长度L 远大于其直径ｄ。
线状天线的基础是对称振子。
对称振子就是在中点断开并馈以高频电流的导线,馈电点两边的导线的长度相等。
这种对称振子可以作为独立的天线或成为复杂天线的组成单元。
众所周知，电磁场理论是天线理论的基础,它以麦克斯威尔建立的两个方程来描述空间电场和磁场之间的关系,在本节中我们将不引入一系列的理论作推导,而重点阐明天线的一些基本参数的物理意义及定量概念。
一、天线的基本参数1)天线的有效长度天线的有效长度是指一假想天线的长度,此假想天线与它所等效的天线应满足以下关系：a ． 假想天线上电流均匀分布,其幅度等于它所等效的实际天线的输入电流b ． 假想天线与它所等效的实际天线在最大辐射方向有相同的场强 以半波振子为例，4λ=l ,如图3－3所示,其有效长度为πλ=e l图３-3 天线的有效长度2）方向性系数前后比和增益ﻩ天线的方向特性可以用方向性图来描述,而方向性系数Ｄ是用来定量地表示天线辐射电磁能量的集中程度。
它的定义是在同样辐射功率条件下,方向性天线在最大辐射方向远区某点的功率通量密度（单位面积通过的电场功率，正比于电场强度的平方)与各向同性的点源天线在该点的功率通量密度之比。
可见,天线作为无源器件,它的增益不像功率放大器那样将输入功率放大多少倍,而是将它的辐射能量与一个各向同性的标准点源天线相比较的结果。
移动通信频段的工程实用上，也可以半波偶极天线作为另一种参考标准。
这两种参考标准的方向性系数相差1.64倍,即２.1５dＢ。
ﻩ考虑到天线本身的损耗，天线的增益G应略小于方向性系数D，但因为VＨF和UHＦ频段天线本身损耗很小,所以,在绝大多数情况下,我们可以认为Ｇ与D是相等的。
在微蜂窝覆盖系统中,对天线的方向性更加予以重视,有时利用天线的定向特性对其前后比提出技术要求，所谓天线前后比是指其辐射的主方向电磁能量与其反方向电磁能量的比值。
良好的前后比性能可以有效地减少小区间的干扰。
通常一般的定向天线其前后比可以大于２0dB。
３）输入阻抗与驻波比天线的辐射功率来自馈线，因此天线实际上是作为馈线的负载，它从馈线取得功率,变换成电磁能量，发射到空间。
作为馈线的负载，必须考虑天线的输入阻抗，即天线馈电端输入电压与输入电流的比值。
只有当天线的输入阻抗与馈线相匹配时，高频电流在馈线中才以行波方式传送,这一点我们在本章第一节传输线中已经作了介绍。
实际上，影响天线输入阻抗的因素很多,计算也十分复杂而且正确性差,因此,工程上大多采用测量的方法。
如高频阻抗电桥、测量线、阻抗图示仪等都可把天线作为一个二端网络,测出其等效阻抗。
但天线又不同于一般的二端网络,因为天线是一个开放性的辐射装置,它的输入阻抗在一定程度上取决于周围的辐射环境,因此,必须将天线置于一个非常空旷的自然环境中或者将其置于一个带有能吸收辐射能量的特殊人造环境中,才能测得与实际情况较一致的结果。
为了使天线与馈线良好地匹配，必须使天线的输入阻抗与馈线特性阻抗相等，目前通用的馈线阻抗是50Ω（或75Ω)。
但实际天线的输入阻抗大都与此不符，因此必须利用各种阻抗变换器来实现匹配。
这种变换器大多是针对某种类型天线专用的，已经溶入天线是一个完整天线的一部分。
ﻩ实用上，用驻波比来度量输入阻抗与特性阻抗的偏差。
一般工程上的指标在1.2～1.5之间。
4）极化极化是指天线辐射的电场矢量在空间的取向。
可以分为线极化、圆极化和椭圆极化等形式。
线极化又有垂直极化和水平极化之分。
根据移动台天线接近地面的特点,移动通信大多使用垂直极化。
5)工作频带和功率容限ﻩ天线的各种特性参数在偏离设计频率时,都会不同程度地发生变化。
天线的频带宽度是指各项指标在额定范围内的工作频率范围。
限制频带宽度的主要因素往往是阻抗特性。
用作发信的天线,还应根据发信的功率对天线提出功率容限的要求。
一般没有磁性材料的天线都是线性系统。
它的功率限制和传输线相似，主要是由电击穿和热损坏造成的。
电击穿往往发生在电压波峰处,另外，对于室外天线如果防水性能不佳而受潮也易发生绝缘性能不佳而击穿。
热损坏主要是由于介质损耗产生的热引起的，由于连续承受大功率而散热不够就会造成局部变形,从而诱发天线损坏。
因此,在选择天线时,必须对天线的工作频带和功率容限(当发信时)作出正确的选择。
二、京信天线京信通信已生产了各种频段的移动通信基站和移动台天线约150余款，并有多款获国家专利。
ﻩ设计工程师应该知道本公司型号的命名规则。
X0X1X２－X3X4X５/Ｘ6X７X８－X9X１０-(Ｘ11Ｘ12X13)X0:ﻩ使用场合ﻩO－室外天线I-室内天线X1X2：天线类型ﻩＯA-室外全向天线XＤ－室内吸顶天线ﻩﻩＤＰ-室外定向板状天线ﻩWH－室外挂壁天线ﻩﻩﻩﻩYI-室外八木天线ﻩSＣ-室内鞭状天线ﻩﻩRA－室外抛物面天线X3X４X5:水平面半功率波瓣宽度ﻩﻩ如:０65表示65º； 1２0表示120ºX6：ﻩ极化方式ﻩﻩﻩﻩV－垂直极化ﻩﻩR－±45º双极化ﻩﻩﻩS-垂直加±45º双极化Ｑ－双垂直加±45º双极化ﻩﻩＣ－圆极化X7Ｘ８：ﻩ增益ﻩ如：１４表示1３.8ｄＢｉX9: 馈电线接头类型ﻩﻩD-７/１6 DｉnﻩﻩN-ＮﻩS－ＳMAﻩﻩﻩB-ＢNC Ｔ－TＮCX10:ﻩ工作频段ﻩﻩﻩA－824－8９4ＭHｚ(CDMＡ）G-8７0-９60ＭHz（GSM）C-1７10-１8８0ＭHz(ＤCS) Ｐ－１８50-１990MHz(PCS)ﻩB－ＧSM+CDＭA ﻩD-ＧSM＋ＤCＳﻩE-CDMＡ+GＳＭ＋DCSﻩﻩW-CＤMA+ＧSＭ＋DCS+PCS+3GﻩﻩＦ－３G1９2０-２１70ＭＨz ﻩL－WLＡN2400-2500ＭHzX11X1２:电调倾角度（可选项)ﻩﻩﻩ如:05表示电调倾角为5º,1２表示电调倾角为12ºX13: 改进型(可选项)三、天线隔离度当一个基站有多部发信机且未采用合路器共用一付天线时，为了降低两个天线之间耦合引起的互调干扰，采用的一个方式就是使天线间距足够大。
