□　張鵬

天線對于移動通信網(wǎng)絡(luò)來說，起著舉足輕重的作用，如果天線的選擇不好，或者天線的參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，都會直接影響到整個移動通信網(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)量多的高話務(wù)量地區(qū)，天線選擇及參數(shù)設(shè)置是否合適，對移動通信網(wǎng)絡(luò)的干擾、覆蓋率、接通率及全網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量有很大影響。

一、天線的幾個重要參數(shù)

1、天線的輸入阻抗

天線的輸入阻抗是天線饋電端輸入電壓與輸入電流的比值。天線與饋線的連接，最佳情形是天線輸入阻抗是純電阻且等于饋線的特性阻抗，這時饋線終端沒有功率反射，饋線上沒有駐波，天線的輸入阻抗隨頻率的變化比較平緩。

2、天線的極化方式

所謂天線的極化，就是指天線輻射時形成的電場強(qiáng)度方向。當(dāng)電場強(qiáng)度方向垂直于地面時，此電波就稱為垂直極化波；當(dāng)電場強(qiáng)度方向平行于地面時，此電波就稱為水平極化波。

3、天線的增益

天線增益是用來衡量天線朝一個特定方向收發(fā)信號的能力，它是選擇基站天線最重要的參數(shù)之一。

4、天線的波瓣寬度

波瓣寬度是定向天線常用的一個很重要的參數(shù)，它是指天線的輻射圖中低于峰值３ｄＢ處所成夾角的寬度（天線的輻射圖是度量天線各個方向收發(fā)信號能力的一個指標(biāo)，通常以圖形方式表示為功率強(qiáng)度與夾角的關(guān)系）。

二、幾種天線的比較及選擇

移動網(wǎng)使用電調(diào)天線和雙極化移動天線已經(jīng)較為普遍，我們將重點(diǎn)從移動天線下傾角度改變對天線方向圖及無線網(wǎng)絡(luò)的影響方面，對幾種天線進(jìn)行分析比較。

1、機(jī)械天線

所謂機(jī)械天線，即指使用機(jī)械調(diào)整下傾角度的移動天線。機(jī)械天線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)整天線背面支架的位置改變天線的傾角來實現(xiàn)。在調(diào)整過程中，雖然天線主瓣方向的覆蓋距離明顯變化，但天線垂直分量和水平分量的幅值不變，所以天線方向圖容易變形。

2、電調(diào)天線

所謂電調(diào)天線，即指使用電子調(diào)整下傾角度的移動天線。電子下傾的原理是通過改變共線陣天線振子的相位，改變垂直分量和水平分量的幅值大小，改變合成分量場強(qiáng)強(qiáng)度，從而使天線的垂直方向圖下傾。電調(diào)天線的三階互調(diào)指標(biāo)為－150dB，較機(jī)械天線相差30dB，有利于消除鄰頻干擾和雜散干擾。

3、雙極化天線

雙極化天線是一種新型天線技術(shù)，組合了＋４５°和－４５°兩副極化方向相互正交的天線并同時工作在收發(fā)雙工模式下，因此其最突出的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省單個定向基站的天線數(shù)量；一般數(shù)字移動通信網(wǎng)的定向基站（三扇區(qū)）要使用９根天線，每個扇形使用３根天線（空間分集，一發(fā)兩收），如果使用雙極化天線，每個扇形只需要１根天線；同時由于在雙極化天線中，±４５°的極化正交性可以保證＋４５°和－４５°兩副天線之間的隔離度滿足互調(diào)對天線間隔離度的要求（≥３０ｄＢ），因此雙極化天線之間的空間間隔僅需２０－３０ｃｍ；另外，雙極化天線具有電調(diào)天線的優(yōu)點(diǎn)，在移動通信網(wǎng)中使用雙極化天線同電調(diào)天線一樣，可以降低呼損，減小干擾，提高全網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量。

三、天線調(diào)整在移動通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

天線是無線信號與基站之間的接口，在整個無線網(wǎng)絡(luò)中起著很重要的作用。天線的正確安裝，天線參數(shù)的正確調(diào)整（包括天線高度、俯仰角、方位角），對無線網(wǎng)絡(luò)的信號質(zhì)量有著很大的影響，能夠較為有效的改善系統(tǒng)的掉話率，接通率。阻塞率等運(yùn)行質(zhì)量指標(biāo)，改善無線信號及無線環(huán)境。

1、天線的安裝

天線安裝盡可能地減少天線之間的相互影響，在工程中我們一般用隔離度指標(biāo)來衡量，通常要求隔離度應(yīng)至少大于30ｄＢ，為滿足該要求，常采用使天線在垂直方向隔開或在水平方向隔開的方法，實踐證明，在天線間距相同時，垂直安裝比水平安裝能獲得更大的隔離度。

2、天線參數(shù)的調(diào)整

（1）天線高度的調(diào)整

天線高度直接與基站的覆蓋范圍有關(guān)。一般來說，我們用儀器測得的信號覆蓋范圍受兩方向因素影響：一是天線所發(fā)直射波所能達(dá)到的最遠(yuǎn)距離；二是到達(dá)該地點(diǎn)的信號強(qiáng)度足以為儀器所捕捉。９００ＭＨｚ移動通信是近地表面視線通信，天線所發(fā)直射波所能達(dá)到的最遠(yuǎn)距離（Ｓ）直接與收發(fā)信天線的高度有關(guān)，具體關(guān)系式可簡化如下：

Ｓ＝２Ｒ��Ｈ＋ｈ��

其中：Ｒ－地球半徑，約為6370ｋｍ；

Ｈ－基站天線的中心點(diǎn)高度；

ｈ－手機(jī)或測試儀表的天線高度。

由此可見，基站無線信號所能達(dá)到的最遠(yuǎn)距離（即基站的覆蓋范圍）是由天線高度決定的。

（2）天線俯仰角的調(diào)整

天線俯仰角的調(diào)整是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的一個非常重要的事情。

在移動通信網(wǎng)絡(luò)中，由于基站的站點(diǎn)的增多，使得我們在設(shè)計市區(qū)基站的時候，一般要求其覆蓋范圍大約為５００Ｍ左右，而根據(jù)移動通信天線的特性，如果不使天線有一定的俯仰角（或俯仰角偏小）的話，則基站的覆蓋范圍是會遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于５００Ｍ的，如此則會造成基站實際覆蓋范圍比預(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，如果天線的俯仰角偏大，則會造成基站實際覆蓋范圍比預(yù)期范圍偏小，導(dǎo)致小區(qū)之間的信號盲區(qū)或弱區(qū)，同時易導(dǎo)致天線方向圖形狀的變化（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。

（3）天線方位角的調(diào)整

天線方位角的調(diào)整對移動通信的網(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際覆蓋與所預(yù)期的相同，保證整個網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量；另一方面，依據(jù)話務(wù)量或網(wǎng)絡(luò)存在的具體情況對方位角進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，可以更好地優(yōu)化現(xiàn)有的移動通信網(wǎng)絡(luò)。

（作者單位：中國聯(lián)通山西分公司網(wǎng)管中心）