暗室知識

 

一、簡(jiǎn)述

 

暗室又稱(chēng)電波暗室，有的暗室又被稱(chēng)為微波暗室、無(wú)反射室等。

 

暗室的作用就是防止外來(lái)電磁波的干擾，使測量活動(dòng)不受外界電磁環(huán)境的影響，防止測試信號向外輻射形成干擾源，污染電磁環(huán)境，對其它電子設備造成干擾。

 

建造一個(gè)電波暗室需要考慮的因素很多，各公司、企業(yè)或檢測機構具體情況千差萬(wàn)別，因此建造的電波暗室也各不相同。那么建造電波暗室應主要考慮哪些因素呢？

 

二、根據用途設計電波暗室

 

一般電波暗室可分為：電磁兼容測試電波暗室和天線(xiàn)測試電波暗室。

 

1、 電磁兼容測試電波暗室主要替代開(kāi)闊場(chǎng)，是進(jìn)行電磁兼容測試的場(chǎng)所，按標準要求一般設計為半電波暗室，暗室除地面外其它五面粘貼吸波材料，地面為反射金屬板。其特點(diǎn)是頻率范圍寬，國際標準一般規定頻率范圍為30MHz～1GHz目前大多都做到30MHz～18GHz，軍用標準頻率范圍為30MHz～40GHz，主要指標有：屏蔽效能、場(chǎng)地均勻性，歸一化場(chǎng)地衰減和傳輸損耗等。電磁兼容測試電波暗室又分為3米法、10米法和5米法標準電波暗室，各公司、企業(yè)或檢測機構可根據自己的資金情況、可利用土地面積、常用測試對象尺寸，選擇適合的電波暗室，沒(méi)有必要照抄其他單位模式。

 

2、 天線(xiàn)測試電波暗室模擬的是自由空間電磁環(huán)境，電波暗室六面體全部粘貼吸波材料，在主反射區粘貼比其它區域吸波性能更優(yōu)質(zhì)的吸波材料。適合在電波暗室內測試的天線(xiàn)一般都在微波頻段，所以天線(xiàn)測試電波暗室又被稱(chēng)為微波暗室。在理想狀態(tài)下暗室各個(gè)方向都應無(wú)電磁波反射，這是建造天線(xiàn)測試電波暗室的原則。雖然無(wú)論設計的多么合理，建造的多么完善和優(yōu)質(zhì)，各個(gè)方向一點(diǎn)都沒(méi)有電磁波反射顯然是做不到的。因此設計天線(xiàn)測試暗室時(shí)，首先根據被測天線(xiàn)的有效尺寸，頻率范圍，天線(xiàn)特性設計一個(gè)靜區，靜區內的電磁環(huán)境應符合被測天線(xiàn)測試的需要。 

 

三、天線(xiàn)測試電波暗室的特點(diǎn)

 

 

1、各公司、企業(yè)或檢測機構可根據自己的需要設計暗室的頻率范圍，靜區特性等。天線(xiàn)測試暗室頻率范圍不像電磁兼容測試暗室那樣具有特定的要求，而其靜區特性、駐波特性、暗室六面體墻壁吸波材料的反射率等都比電磁兼容測試暗室要求要高。特別是對于低旁瓣天線(xiàn)，有特殊要求的天線(xiàn)等都要經(jīng)過(guò)科學(xué)計算特殊設計，科學(xué)選取和粘貼適當的吸波材料。

 

2、天線(xiàn)測試暗室對電磁屏蔽沒(méi)有嚴格的要求。有的甚至不需要單獨設計屏蔽體進(jìn)行屏蔽，直接在墻壁上粘貼吸波材料即可。利用建筑墻壁和吸波材料對電磁波的屏蔽和吸收效果即可滿(mǎn)足要求。這當然還要看建造暗室地點(diǎn)的電磁環(huán)境如何，電磁環(huán)境不同其要求也不一樣。如果預建造暗室地點(diǎn)周?chē)姶怒h(huán)境較差，可能影響到測試結果時(shí)，或者在天線(xiàn)測試時(shí)輻射功率較大，可能影響到周?chē)碾姶怒h(huán)境時(shí)則需要考慮建造合適的屏蔽體進(jìn)行屏蔽。 

 

四、常用暗室技術(shù)要求簡(jiǎn)述

 

1、電磁兼容測試電波暗室

 

電磁兼容測試電波暗室技術(shù)要求在國際標準、軍用標準中具有明確的要求。特別是在國際電磁兼容暗室標準中其技術(shù)要求、測試方法都已明確規定。下面一些技術(shù)要求供讀者參考：

1) 電磁屏蔽性能頻率范圍屏蔽效能14KHz～1MHz≥60dB，1MHz～1000MHz ≥90dB，1GHz

～18GHz(40GHz) ≥80dB。

2) 場(chǎng)地均勻性在1.5m×1.5m假想垂直平面上75%的場(chǎng)強幅值偏差應在0dB～＋6dB之間。

3) 歸一化場(chǎng)地衰減和傳輸損耗歸一化場(chǎng)地衰減和傳輸損耗與理論值的偏差應在±4dB之內。

 

2、天線(xiàn)測試暗室（微波暗室）天線(xiàn)測試暗室其性能要求無(wú)統一標準，一般來(lái)說(shuō)頻率范圍應滿(mǎn)足本單位的需要，在設計的天線(xiàn)測試暗室靜區內最大反射電平值相對于主波束電平值低45dB，橫向和縱向場(chǎng)強均勻性?xún)?yōu)于1.5dB。以上性能要求只是一般天線(xiàn)測試暗室的性能要求，對于高性能天線(xiàn)，低旁瓣天線(xiàn)或具有特殊要求的天線(xiàn)，還應根據實(shí)際需要計算設計暗室的性能要求。天線(xiàn)測試暗室用于遠場(chǎng)測試的，應考慮暗室空間符合遠場(chǎng)測試條件。

 

五、暗室其它設施的設計

 

暗室除了要考慮建筑體尺寸、屏蔽性能、暗室吸收電磁波性能外，其它設施的設計或選用也是非常重要的。一輔助設施性能的好壞都將影響整個(gè)暗室的性能。電源線(xiàn)和信號線(xiàn)濾波器考慮暗室將來(lái)要使用的電源類(lèi)型和最大功率負荷，如測試設備、被測設備和輔助設備以及照明系統等要使用交流380V、220V、110V、直流供電、變頻電源等。特別是電磁兼容測試暗室有嚴格的電磁屏蔽要求，如果有某一缺陷都將給測試工作帶來(lái)極大的不便。

 

2、信號接口板和波導通風(fēng)窗信號接口板用來(lái)安裝信號轉接端子，用以電波暗室與控制室、放大器室或其它用途的測試室之間的信號連接，信號接口板的安裝數量，位置以及其上的轉接端子的類(lèi)型、數量都應考慮好，暗室內需要安裝波導通風(fēng)窗、排氣扇或空調系統，注意波導通風(fēng)窗的頻率范圍、屏蔽效能等。

 

3、消防報警裝置和照明設施選擇的照明設施應不產(chǎn)生任何的電磁干擾，應易于更換維修，消防報警裝置應不影響暗室整體性能。

 

4、暗室監控系統在暗室內要安裝攝像監控系統，根據暗室大小、實(shí)際需要設計安裝攝像頭的數量，監視器的數量及性能。以方便觀(guān)察、監控測試系統和被測設備的工作狀態(tài)。

 

5、測試轉臺、電源線(xiàn)走線(xiàn)和信號線(xiàn)走線(xiàn)，在暗室內應配備必要的測試轉臺，其性能要滿(mǎn)足測試的要求。注意應將電源線(xiàn)和信號線(xiàn)分開(kāi)并作適當的屏蔽，避免形成干擾。

 

6、環(huán)保要求建造暗室不可避免地要用到一些粘結劑，特別是吸波材料的制作吸波材料的粘貼等。有的暗室完工后會(huì )散發(fā)出一種刺鼻的氣味，將對測試人員的身體健康產(chǎn)生不利影響。因此，一定要對暗室承建商提出環(huán)保要求，并作為驗收條款之一。

 

六、暗室性能測試

 

電磁兼容測試暗室其屏蔽性能、場(chǎng)地均勻性、歸一化場(chǎng)地衰減、傳輸損耗等都應按國際標準、國家標準，進(jìn)行測試并保證其合格。天線(xiàn)測試暗室沒(méi)有統一的測試標準，但有約定的測試方法。值得注意的是，在測試暗室時(shí)使用的天線(xiàn)應與將來(lái)在暗室中準備測試的天線(xiàn)其性能相當。在暗室測試時(shí)采用的天線(xiàn)不同（例如天線(xiàn)波瓣寬度不同）其測試結果會(huì )有很大差別，使用窄波瓣天線(xiàn)測試，其測試結果優(yōu)于使用寬波瓣天線(xiàn)測試的結果，這就意味著(zhù)使用窄波瓣天線(xiàn)測試合格，使用寬波瓣天線(xiàn)測試不一定合格。所以在暗室招標時(shí)應預先規定暗室測試時(shí)所用的測試天線(xiàn)類(lèi)型，包括收發(fā)天線(xiàn)，以避免暗室驗收時(shí)引起不必要的爭端。

 

RFID知識

 

RFID是什么？

 

RFID是Radio Frequency Identification的縮寫(xiě)，即射頻識別，俗稱(chēng)電子標簽。

 

什么是RFID技術(shù)？

 

RFID射頻識別是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號自動(dòng)識別目標對象并獲取相關(guān)數據，識別工作無(wú)須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速運動(dòng)物體并可同時(shí)識別多個(gè)標簽，操作快捷方便。

 

RFID是一種簡(jiǎn)單的無(wú)線(xiàn)系統，只有兩個(gè)基本器件，該系統用于控制、檢測和跟蹤物體。系統由一個(gè)詢(xún)問(wèn)器(或閱讀器)和很多應答器(或標簽)組成。

 

RFID的分類(lèi)

 

RFID按應用頻率的不同分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)、微波(MW)，相對應的代表性頻率分別為：低頻135KHz以下、高頻13.56MHz、超高頻860M~960MHz、微波2.4G，5.8G。

 

RFID按照能源的供給方式分為無(wú)源RFID，有源RFID，以及半有源RFID。無(wú)源RFID讀寫(xiě)距離近，價(jià)格低；有源RFID可以提供更遠的讀寫(xiě)距離，但是需要電池供電，成本要更高一些，適用于遠距離讀寫(xiě)的應用場(chǎng)合。

 

什么是RFID的基本組成部分？

 

標簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標簽具有唯一的電子編碼，附著(zhù)在物體上標識目標對象；

閱讀器(Reader)：讀取(有時(shí)還可以寫(xiě)入)標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；

天線(xiàn)(Antenna)：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。

 

RFID技術(shù)的基本工作原理是什么？

 

RFID技術(shù)的基本工作原理并不復雜：標簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息(Passive Tag，無(wú)源標簽或被動(dòng)標簽)，或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(Active Tag，有源標簽或主動(dòng)標簽)；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進(jìn)行有關(guān)數據處理。

一套完整的RFID系統, 是由閱讀器(Reader)與電子標簽(TAG)也就是所謂的應答器(Transponder)及應用軟件系統三個(gè)部份所組成, 其工作原理是Reader 發(fā)射一特定頻率的無(wú)線(xiàn)電波能量給Transponder, 用以驅動(dòng) Transponder電路將內部的數據送出，此時(shí) Reader 便依序接收解讀數據, 送給應用程序做相應的處理。

以RFID 卡片閱讀器及電子標簽之間的通訊及能量感應方式來(lái)看大致上可以分成, 感應偶合(Inductive Coupling) 及后向散射偶合(Backscatter Coupling)兩種, 一般低頻的RFID大都采用第一種式, 而較高頻大多采用第二種方式。

 

閱讀器根據使用的結構和技術(shù)不同可以是讀或讀/寫(xiě)裝置，是RFID系統信息控制和處理中心。閱讀器通常由耦合模塊、收發(fā)模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和應答器之間一般采用半雙工通信方式進(jìn)行信息交換，同時(shí)閱讀器通過(guò)耦合給無(wú)源應答器提供能量和時(shí)序。 在實(shí)際應用中，可進(jìn)一步通過(guò)Ethernet或WLAN等實(shí)現對物體識別信息的采集、處理及遠程傳送等管理功能。應答器是RFID系統的信息載體，目前應答器大多是由耦合原件(線(xiàn)圈、微帶天線(xiàn)等)和微芯片組成無(wú)源單元。

 

是什么讓零售商如此推崇RFID？

 

據Sanford C. Bernstein公司的零售業(yè)分析師估計，通過(guò)采用RFID，沃爾瑪每年可以節省83.5億美元，其中大部分是因為不需要人工查看進(jìn)貨的條碼而節省的勞動(dòng)力成本。盡管另外一些分析師認為80億美元這個(gè)數字過(guò)于樂(lè )觀(guān)，但毫無(wú)疑問(wèn)，RFID有助于解決零售業(yè)兩個(gè)最大的難題：商品斷貨和損耗(因盜竊和供應鏈被攪亂而損失的產(chǎn)品)，而現在單是盜竊一項，沃爾瑪一年的損失就差不多有20億美元，如果一家合法企業(yè)的營(yíng)業(yè)額能達到這個(gè)數字，就可以在美國1000家最大企業(yè)的排行榜中名列第694位。研究機構估計，這種RFID技術(shù)能夠幫助把失竊和存貨水平降低25%。

 

RFID技術(shù)的典型應用是什么？

 

1、產(chǎn)品性能：因大部分產(chǎn)品頻率覆蓋868MHz到915MHz，對系統中對應的讀寫(xiě)設備要求可以降低，對頻率偏差的敏感度降低。

2、產(chǎn)品符合：EPC CLASS 1 GEN 2 及 ISO18000-6C。

3、專(zhuān)業(yè)服務(wù)：針對性地利用世界先進(jìn)的產(chǎn)品經(jīng)驗，具體化的對常用產(chǎn)品做專(zhuān)門(mén)的考慮。

4、適應領(lǐng)域：物流和供應管理、生產(chǎn)制造和裝配、航空行李處理、郵件、快運包裹處理、文檔追蹤、圖書(shū)館管理動(dòng)物身份標識、運動(dòng)計時(shí)、門(mén)禁控制、電子門(mén)票、道路自動(dòng)收費.從大型遠距離UHF標簽到細小的UHF標簽?？梢詾榭蛻?hù)做定制化生產(chǎn)，滿(mǎn)足各種要求。

 

RFID說(shuō)明

 

滿(mǎn)足國際ISO15693、ISO18000-6B、EPC G2等多種標準，采用不同的天線(xiàn)設計和封裝材料可制成多種形式的標簽，如車(chē)輛標簽、貨盤(pán)標簽、物流標簽、金屬標簽、圖書(shū)標簽、液體標簽、人員門(mén)禁標簽、門(mén)票標簽、行李標簽等?？蛻?hù)可根據需要選擇或定制相應的電子標簽。

 

Inlay

可封裝成多種形式的電子標簽。應用于標簽轉化商和OEM客戶(hù)的標簽生產(chǎn)，以及大批量的...

Label

剝離底紙直接粘貼于紙質(zhì)包裝箱上，實(shí)現“即貼出貨”的過(guò)程。適用于物流、供應鏈管理等...

標準卡

PVC層壓的標準卡，持在手中或掛于胸前。主要應用于人員管理、圖書(shū)管理和車(chē)輛管理等...

金屬標簽

金屬標簽，可直接粘貼于帶金屬外殼的設備上。主要適用于機箱、板卡等資產(chǎn)管理領(lǐng)域。...

車(chē)輛標簽

直接粘貼于汽車(chē)擋風(fēng)玻璃上部?jì)缺砻婊虿逵跇撕灴ㄗ鶅?。主要適用于汽車(chē)管理等領(lǐng)推進(jìn)域。...

吊牌標簽

吊附在待識別物品上。主要應用于高檔服裝管理和資產(chǎn)管理。...

動(dòng)物標簽

使用專(zhuān)用動(dòng)物耳標鉗，將標簽裝與牲畜的耳朵上。主要用于種畜繁育、疫情防治、肉類(lèi)檢疫...

托盤(pán)標簽

使用時(shí)直接插入塑料托盤(pán)隙孔中或用釘子穿過(guò)定位孔將標簽固定于木質(zhì)托盤(pán)正中央。主要適...

門(mén)票標簽

持在手中或掛于胸前。適用于會(huì )議出入證明及門(mén)票管理等領(lǐng)域。...

行李標簽

剝離底紙直接粘貼于被識別物體上。主要適用于航空行李管理、郵政包裹管理、物流跟蹤管...

圖書(shū)標簽

直接粘貼于書(shū)內。主要應用于圖書(shū)館、書(shū)店等場(chǎng)所。...

珠寶標簽

使用時(shí)將各類(lèi)珠寶掛到標簽的環(huán)上,即可正常使用，便于珠寶行業(yè)對各類(lèi)珠寶產(chǎn)品的管理。

 

RFID讀寫(xiě)設備

 

只有當有讀寫(xiě)設備時(shí)，RFID才能發(fā)揮其作用。RFID讀寫(xiě)設備有RFID讀卡器,RFID讀寫(xiě)模塊等，目前市面上性?xún)r(jià)比比較高的有YW-201和YW-601U和YW-601R等。這些設備可以將RFID的數據讀取或寫(xiě)入，并且做到很好的加密。遠距離的有WV-CID1500,WV-VID1500距離能夠達到1.5公里。

 

金屬及液體環(huán)境對RFID的影響

 

RFID超高頻(UHF)標簽因電磁反向散射(Backscatter)特點(diǎn)，對金屬(Metal)和液體(Liquid)等環(huán)境比較敏感，可導致這種工作頻率的被動(dòng)標簽(Passivetag)難以在具有金屬表面的物體或液體環(huán)境下進(jìn)行工作，但此類(lèi)問(wèn)題隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展已得到完全解決，例如，韓碩(SONTEC)標簽公司即研發(fā)出能夠在金屬或液體環(huán)境下進(jìn)行完好讀取應用的被動(dòng)標簽產(chǎn)品，以方便在上述環(huán)境或應用情形下部署RFID。

 

基站天線(xiàn)的種類(lèi)和相關(guān)知識

 

基站天線(xiàn)是移動(dòng)通信系統的重要組成部分，直接關(guān)系到移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )的覆蓋范圍和服務(wù)質(zhì)量。表征天線(xiàn)性能的主要參數有方向圖、增益、輸入阻抗、駐波比和極化方式等。天線(xiàn)使用環(huán)境大致分為五種類(lèi)型：城區、密集城區、郊區、農村地區、交通干線(xiàn)等基站天線(xiàn)。

 

基站天線(xiàn)的種類(lèi)：

　　

1 電調天線(xiàn)

　　

所謂電調天線(xiàn)，即指使用電子調整下傾角度的移動(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)強強度，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)強強度同時(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)小區扇區內減小覆蓋面積但又不產(chǎn)生干擾。實(shí)踐證明，電調天線(xiàn)下傾角度在1°-5°變化時(shí)，其天線(xiàn)方向圖與機械天線(xiàn)的大致相同；當下傾角度在5°-10°變化時(shí)，其天線(xiàn)方向圖較機械天線(xiàn)的稍有改善；當下傾角度在10°-15°變化時(shí)，其天線(xiàn)方向圖較機械天線(xiàn)的變化較大；當機械天線(xiàn)下傾15°后，其天線(xiàn)方向圖較機械天線(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內，增加下傾角度，可以使扇區覆蓋面積縮小，但不產(chǎn)生干擾，這樣的方向圖是我們需要的，因此采用電調天線(xiàn)能夠降低呼損，減小干擾。另外，電調天線(xiàn)允許系統在不停機的情況下對垂直方向性圖下傾角進(jìn)行調整，實(shí)時(shí)監測調整的效果，調整傾角的步進(jìn)精度也較高（為0.1°），因此可以對網(wǎng)絡(luò )實(shí)現精細調整；電調天線(xiàn)的三階互調指標為-150dBc，較機械天線(xiàn)相差30dBc，有利于消除鄰頻干擾和雜散干擾。

　　

2 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)是節省單個(gè)定向基站的天線(xiàn)數量；一般GSM數字移動(dòng)通信網(wǎng)的定向基站（三扇區）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)足互調對天線(xiàn)間隔離度的要求（≥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)對架設安裝要求不高，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)按相應覆蓋方向固定在鐵柱上即可，從而節省基建投資，同時(shí)使基站布局更加合理，基站站址的選定更加容易。對于天線(xiàn)的選擇，我們應根據自己移動(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，應該盡量采用雙極化天線(xiàn)和電調天線(xiàn)；

 

--- 在邊、郊等話(huà)務(wù)量不高，基站不密集地區和只要求覆蓋的地區，可以使用傳統的機械天線(xiàn)。我國目前的移動(dòng)通信網(wǎng)在高話(huà)務(wù)密度區的呼損較高，干擾較大，其中一個(gè)重要原因是機械天線(xiàn)下傾角度過(guò)大，天線(xiàn)下傾角度過(guò)大，天線(xiàn)方向圖嚴重變形。要解決高話(huà)務(wù)區的容量不足，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)方向圖嚴重變形，因此采用機械天線(xiàn)，很難解決用戶(hù)高密度區呼損高、干擾大的問(wèn)題。因此建議在高話(huà)務(wù)密度區采用電調天線(xiàn)或雙極化天線(xiàn)替換機械天線(xiàn)，替換下來(lái)的機械天線(xiàn)可以安裝在農村，郊區等話(huà)務(wù)密度低的地區。

 

基站天線(xiàn)的設置：

 　　

基站天線(xiàn)設置需要重點(diǎn)考慮下傾角、方向角、天線(xiàn)掛高、天線(xiàn)分集距離和隔離距離等參數。 基站天線(xiàn)(12張)

　　

1、下傾角設置 合理設置天線(xiàn)下傾角不但可以降低同頻干擾的影響，有效控制基站的覆蓋范圍和整網(wǎng)的軟切換比例（對CDMA網(wǎng)絡(luò )而言），而且可以加強本基站覆蓋區內的信號強度。通常天線(xiàn)下傾角的設定有兩方面側重，即側重于干擾抑制和側重于加強覆蓋。這兩方面側重分別對應不同的下傾角算法。一般而言，對基站分布密集的地區應側重于考慮干擾抑制，而基站分布較稀疏的地區則側重于考慮加強覆蓋。

　　

1.1 考慮干擾抑制時(shí)的下傾角 在基站天線(xiàn)半功率角范圍內，天線(xiàn)增益下降緩慢，超過(guò)半功率角后，天線(xiàn)增益（尤其是上波瓣）衰減很快。因此從控制干擾的角度考慮，可認為半功率角的延長(cháng)線(xiàn)到地面的交點(diǎn)（B點(diǎn)）為該基站的實(shí)際覆蓋邊緣。在基站周?chē)h(huán)境理想情況下，下傾角可按以下公式計算。 α＝actan（H/R）+β/2 公式一 公式一含義如下圖所示。 下傾角計算示意圖1 圖中α為天線(xiàn)的下傾角，H為天線(xiàn)有效高度，β為天線(xiàn)的垂直半功率角。R為該小區最遠的覆蓋距離，即覆蓋長(cháng)徑R，如下圖所示。 定向基站天線(xiàn)覆蓋長(cháng)徑示意圖 在理想情況下R＝2D/3。實(shí)際上天線(xiàn)的輻射方向圖不可能完全適配三葉草型蜂窩結構。水平半功率角為60度左右的天線(xiàn)與之比較接近，而水平半功率角為90度的天線(xiàn)則相差較大。因此對于使用水平半功率角為90度天線(xiàn)的基站，取R=D/2。

　　

1.2 考慮加強覆蓋時(shí)的下傾角 在基站分布較稀疏的地區，天線(xiàn)下傾角設定無(wú)需考慮垂直半功率角等因素的影響。為保證覆蓋區邊緣有足夠強的信號，可認為天線(xiàn)主瓣方向延長(cháng)線(xiàn)到地面的交點(diǎn)（B點(diǎn)）為該基站的實(shí)際覆蓋邊緣。在基站周?chē)h(huán)境理想情況下，下傾角可按以下公式計算。 α＝actan（H/R） 。

1.3 傾角設定的實(shí)際應用 由于基站周?chē)h(huán)境十分復雜，天線(xiàn)下傾角設定還必須考慮附近山體、水面和高大玻璃幕墻的反射和阻擋。因此具體基站的下傾角可利用上述方法，同時(shí)結合具體環(huán)境最終取定。

 

基站天線(xiàn)的優(yōu)化案例：

 　　

基站天線(xiàn)除了其類(lèi)型和參數指標會(huì )影響無(wú)線(xiàn)覆蓋效果之外，安裝的位置、高度、方向角、下傾角對于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋性能也至關(guān)重要。在實(shí)際工程中，由天線(xiàn)選擇設置不當造成無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋質(zhì)量下降的情況很多，例如：

　　

1）天線(xiàn)選擇及方位角設置不當導致覆蓋問(wèn)題。

　　

在某GSM網(wǎng)絡(luò )基站A（配置為S（1/1/1）的覆蓋范圍內，農場(chǎng)的覆蓋不好，部分型號的手機能夠上網(wǎng)打電話(huà)（手機接收信號顯示有1、2格），部分手機處于上網(wǎng)的臨界狀況（手機接收信號顯示有1格或沒(méi)有或下網(wǎng)），打電話(huà)很容易掉話(huà)。測試過(guò)程中發(fā)現，在去農場(chǎng)的路上一直是3小區的頻點(diǎn)。在接近農場(chǎng)時(shí)，切換（重選）為相鄰基站B（相距約10km）的某一頻點(diǎn)，而在農場(chǎng)區域，TCH（業(yè)務(wù)信道）一直是基站B的該頻點(diǎn)，接收電平為-100dBm左右。當離開(kāi)農場(chǎng)一段距離時(shí)，切換為基站A的2小區。也就是說(shuō)：在農場(chǎng)的覆蓋區域內，沒(méi)有采用較近的基站A作為服務(wù)區，而是采用了更遠基站B。經(jīng)分析，其原因在于天線(xiàn)的主瓣方向沒(méi)有正對農場(chǎng)，而天線(xiàn)的半功率角為65°，農場(chǎng)處于2、3小區兩個(gè)天線(xiàn)旁瓣區域內；另一方面，半功率角65°的天線(xiàn)在郊區覆蓋范圍較大的情況下，旁瓣的覆蓋不如在市區覆蓋好。將天線(xiàn)更換為半功率角90°的天線(xiàn)，并調整天線(xiàn)的方位角，使2小區的天線(xiàn)主瓣正對農場(chǎng)后，故障排除。

　　

2）天線(xiàn)下傾角選擇不當造成呼叫建立異常。

　　

某地出現手機顯示接收信號較強（2～3格），但是無(wú)法通話(huà)的情況：做主叫時(shí)，撥號后無(wú)反應；做被叫時(shí)，可振鈴但不能通話(huà)。使用測試手機觀(guān)察故障地區接收信號情況，發(fā)現最強的信號（-85 dBm左右）來(lái)自距該地20 km以外的基站，由于GSM系統MS（移動(dòng)臺）小區選擇使用的是搜索到的信號強度最高的頻點(diǎn)，而利用此頻點(diǎn)所屬基站離MS過(guò)遠，上行信號達到基站時(shí)的信號電平低于該基站的接收機靈敏度，因而造成了上述現象。根據實(shí)地勘測，發(fā)現基站所在地的海拔高度比故障區域約高200m，且之間幾乎沒(méi)有任何阻擋，另外該基站的天線(xiàn)下傾角為0°，所以該基站的信號到故障區域基本上為視距傳播，導致了非常嚴重的越區覆蓋。采用加大天線(xiàn)下傾角，對干擾小區的覆蓋范圍進(jìn)行控制后，故障排除。

　　

3）天線(xiàn)掛高過(guò)高，引起切換成功率低、掉話(huà)率高。

　　

某GSM網(wǎng)絡(luò )切換成功率不足80%，掉話(huà)率超過(guò)2%，通話(huà)質(zhì)量差。通過(guò)查看分析話(huà)統任務(wù)數據，發(fā)現切換原因及不成功主要是由于上、下行電平差造成，且下行質(zhì)量差的次數大大高于上行質(zhì)量差的次數。實(shí)際路測結果表明，市區內室外信號強度能達到-80dBm以上，覆蓋沒(méi)有問(wèn)題。但存在比較嚴重的越區覆蓋問(wèn)題。如在A(yíng)基站所在樓內，手機所在的服務(wù)小區為與A基站1小區具有相同BCCH（廣播控制信道）頻點(diǎn)的B小區，而B(niǎo)小區位于市郊距A基站6 km處。這樣，就產(chǎn)生兩方面的問(wèn)題：在A(yíng)基站1小區覆蓋范圍內，B小區信號形成同頻干擾，導致下行鏈路質(zhì)量；當選擇B小區作為服務(wù)小區時(shí)，由于它的鄰區只做了與它地理上有相鄰關(guān)系的小區，而在A(yíng)基站附近的小區沒(méi)有做成它的鄰區，這樣當它的信號變得不可用時(shí)，它的鄰區信號也不好，產(chǎn)生孤島效應，就容易發(fā)生切換失敗乃至掉話(huà)。經(jīng)實(shí)地勘測，B小區天線(xiàn)掛高為50m，造成嚴重的越區干擾。因此可采用降低B小區的天線(xiàn)掛高或者將更換為電調下傾天線(xiàn)以加大下傾角度，從而減小B小區的覆蓋范圍，避免對A基站1小區的干擾。