基站天线选型方法

基 站 天 线 选 型 方 法

谢瑞华

（中兴通讯上海第二研究所射频开发部）

摘要 本文针对基站天线的各项性能参数，阐述了基站天线选型的基本方法和注意事项。

一、引言

近年来，在风风火火的移动通讯领域，国内国外天线品牌种类繁多使人目不暇接，而我们的客户中国移动和中国联通对天线的要求也逐渐由浅入深日趋细致，如何在满足覆盖降低成本的前提下，恰当选取天线各类参数，为客户提供良好的服务成为关键。天线的合理选型会给公司带来事半功倍的效果。以下将结合天线的各类电性能和机械性能参数，并总结曾经碰到的客户的各种天线选型要求，阐述基站天线选型的基本方法及其注意事项。

二、基站天线的选型方法

1、 天线的电性能参数 天线工作频段的选取

对各类基站而言，所选天线的工作频段应包含客户要求的频段，例如，为GSM900系统（890-960MHz）配置天线，工作频段为890-960MHz、870-960MHz、807-960 MHz和890-1880 MHz的双频天线均为可选。从降低带外干扰信号的角度考虑，所选天线的带宽刚好满足频带要求即可。但考虑到今后基站的扩容需要，宽频带天线也很受客户欢迎。如可工作于GSM900和GSM1800频带的890-1880 MHz的双频天线。它的价格较普通天线贵些。

天线辐射方向图的选取

基站天线辐射方向图可分为全向辐射方向图和定向辐射方向图两大类，分别被称为全向天线和定向天线。如图一所示，图中左边所示分别为全向天线的水平截面图和立体辐射方向图；图中右边所示分别为定向天线的水平截面图和立体辐射方向图。全向天线在同一水平面内各方向的辐射强度理论上是相等的，它适用于全向小区；图中红色所示为定向天线罩中的金属反射板，它的存在使天线在水平面的辐射具备了方向性，适用于扇形小区的覆盖。

图一：基站天线及其空间辐射方向图 天线极化方式的选取

基站天线多采用线极化方式，如图二。其中单极化天线多采用垂直线极化；双极化天线多采用?45?双线极化。由于一根双极化天线是由极化彼此正交的两根天线封装在同一天线罩中组成的（图三），采

用双线极化天线,可以大大减少天线数目，简化天线工程安装，降低成本，减少了天线占地空间。是目前城市地区开局天线的主流。

图二：基站天线常用极化方式 图三：双极化基站天线示意

天线增益的选取

天线增益一般常用dBd和dBi两种单位。dBi用于表示天线在最大辐射方向场强相对于全向辐射器（其空间辐射方向图如图四中）的参考值；而相对于半波振子（其空间辐射方向图如图四左）的天线增

益用dBd表示。两者有一个固定的dB差值（如图四右），即0dBd等于2.15dBi。

2.15

图四：dBi与dBd的不同参考示意图 dB

目前国内外基站天线的增益范围从0dBi到20dBi以上均有应用。用于室内微蜂窝覆盖的天线增益一般选择0-8 dBi，室外基站从全向天线增益9dBi到定向天线增益18dBi应用较多。具体增益值应根据覆盖距离的要求由网络规化结果给出。而增益20dBi左右的相对波束较窄的天线多用于地广人稀的高速公路的覆盖。 天线水平波瓣3dB宽度的选取

全向天线的水平波瓣宽度均为360?（图五中右），而定向天线的常见水平波瓣3dB宽度有20?、30?、65?、90?、105?、120?、180?多种（图五中左）。

图四：基站天线水平波瓣3dB宽度示意图

其中20?、30?的品种一般增益较高，多用于狭长地带或高速公路