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(普通問題)
所謂全向天線的電子下傾角
請教下各位，所謂全向天線的電子下傾角的大小對信號覆蓋區(qū)域的高度和寬度有什么聯(lián)系么？怎么計算信號覆蓋區(qū)域的高度和寬度（2.4GHz，500mw功率AP）?
提問者:
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問題答案
( 5 )
首先，電子下傾是依靠算法改變波束成興，達到的效果是使得主波瓣矢量方向改變。
因此，電下傾和物理下傾有類似的效果，而且電下傾可以實現(xiàn)不改變波束形狀的效果，理論上優(yōu)于物理下傾。而對于全向天線來說，物理下傾基本沒有用，所以都是用電下傾。
電下傾角越大，覆蓋半徑越小。對于全向天線而已，電下傾越大，覆蓋范圍就越小。
高度越高，覆蓋半徑越大。
計算覆蓋首先要有傳播模型，用來計算路徑損失。
傳播模型一般會加載高度因子。
因此，電下傾和物理下傾有類似的效果，而且電下傾可以實現(xiàn)不改變波束形狀的效果，理論上優(yōu)于物理下傾。而對于全向天線來說，物理下傾基本沒有用，所以都是用電下傾。
電下傾角越大，覆蓋半徑越小。對于全向天線而已，電下傾越大，覆蓋范圍就越小。
高度越高，覆蓋半徑越大。
計算覆蓋首先要有傳播模型，用來計算路徑損失。
傳播模型一般會加載高度因子。
回答者：
kidmouse
回答時間：2009-05-15 11:11
5
2
答：這種計算是一種繁瑣的計算過程，其實目前有很多天線覆蓋計算軟件，不過原理都是基于下面的思想：
公式 B=arctg(H/R)+A/2,
天線高度H，
所希望得到的覆蓋半徑R，
天線垂直平面的半功率角A,
B就是天線的傾角。
該算法是以天線垂直波瓣的外邊界作為覆蓋的，也可以根據(jù)主瓣方向作邊界，你可以根據(jù)三角形公式自行推算
DC= H/tan(a-HPBW/2)
轉(zhuǎn)換過來就是：
a=arctan(H/DC)+HPBW/2；
根據(jù)覆蓋公式：
下傾角=Atan(天線高度h/覆蓋距離)*180/Pi+V-HPBW/2+經(jīng)驗修正值，在鄉(xiāng)村修正值為0、市區(qū)為1、基站密集區(qū)為2
具體說明：
天線所發(fā)直射波所能達到的最遠距離（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-基站天線的中心點高度；
h-手機或測試儀表的天線高度。
由此可見，基站無線信號所能達到的最遠距離（即基站的覆蓋范圍）是由天線高度決定的。
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。選擇合適的俯仰角可以使天線至本小區(qū)邊界的射線與天線至受干擾小區(qū)邊界的射線之間處于天線垂直方向圖中增益衰減變化最大的部分，從而使受干擾小區(qū)的同頻及鄰頻干擾減至最小；另外，選擇合適的覆蓋范圍，使基站實際覆蓋范圍與預期的設(shè)計范圍相同，同時加強本覆蓋區(qū)的信號強度。
在目前的移動通信網(wǎng)絡(luò)中，由于基站的站點的增多，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遠大于500M的，如此則會造成基站實際覆蓋范圍比預期范圍偏大，從而導致小區(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期范圍偏小，導致小區(qū)之間的信號盲區(qū)或弱區(qū)，同時易導致天線方向圖形狀的變化（如從鴨梨形變?yōu)榧忓N形），從而造成嚴重的系統(tǒng)內(nèi)干擾。因此，合理設(shè)置俯仰角是保證整個移動通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的基本保證。
一般來說，俯仰角的大小可以由以下公式推算：
θ=arctg(h/R)＋A/2
其中：θ--天線的俯仰角
h--天線的高度
R--小區(qū)的覆蓋半徑
A-天線的垂直平面半功率角
上式是將天線的主瓣方向?qū)市^(qū)邊緣時得出的，在實際的調(diào)整工作中，一般在由此得出的俯仰角角度的基礎(chǔ)上再加上1-2度，使信號更有效地覆蓋在本小區(qū)之內(nèi)。
鏈路損耗計算：
基站的選址和布局直接影響到整個系統(tǒng)的服務質(zhì)量情況。因此，根據(jù)合適的傳播模型及路徑損耗，可以計算出基站的覆蓋半徑。
在過去的基站覆蓋半徑計算中，典型的傳播模型是Hata城市傳播模型。Hata模型如（1）式表述：
Hata城市傳輸模型：
L=46.3+33.9log(f)-13.82log(Hb)+(44.9-6.55log(Hb))log(d)+Cm……（1）
其中，L為最大路徑損耗（dB）；
f為載波頻率（MHz）；
Hb為天線高度（米）；
d為到基站的距離（千米）。
中等規(guī)模城市或市郊中心，樹木的稀疏程度中等時：Cm=0，
大城市市區(qū)中心：Cm=3。
針對3G系統(tǒng)，3G組織也特別推薦了一個模型，該傳播模型如下：
3G傳輸模型：
L=40(1-0.004Hb)log(d)-18log(Hb)+21log(f)+80 ……（2）
其中，各參數(shù)的意義同（1）式。
在WCDMA中，當f=2000MHz時，則上述兩式簡化為：
Hata城市傳播模型：
L=161.17-13.82log(Hb)+(44.9-6.55log(Hb))log(d) ……（3）
3G傳播模型：
L=149.32-18log(Hb)+40(1-0.004Hb)log(d) ……（4）
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，改變合成分量場強強度，從而使天線的垂直方向性圖下傾。由于天線各方向的場強強度同時增大和減小，保證在改變傾角后天線方向圖變化不大，使主瓣方向覆蓋距離縮短，同時又使整個方向性圖在服務小區(qū)扇區(qū)內(nèi)減小覆蓋面積但又不產(chǎn)生干擾。實踐證明，電調(diào)天線下傾角度在1°-5°變化時，其天線方向圖與機械天線的大致相同；當下傾角度在5°-10°變化時，其天線方向圖較機械天線的稍有改善；當下傾角度在10°-15°變化時，其天線方向圖較機械天線的變化較大；當機械天線下傾15°后，其天線方向圖較機械天線的明顯不同，這時天線方向圖形狀改變不大，主瓣方向覆蓋距離明顯縮短，整個天線方向圖都在本基站扇區(qū)內(nèi)，增加下傾角度，可以使扇區(qū)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(diào)天線能夠降低呼損，減小干擾。
常用的有內(nèi)置電機和外置電機兩種驅(qū)動方式。一般有手動和遙控調(diào)節(jié)。
內(nèi)置電調(diào)，是已經(jīng)改變了功率分配，出廠前就有幾度的下傾。
公式 B=arctg(H/R)+A/2,
天線高度H，
所希望得到的覆蓋半徑R，
天線垂直平面的半功率角A,
B就是天線的傾角。
該算法是以天線垂直波瓣的外邊界作為覆蓋的，也可以根據(jù)主瓣方向作邊界，你可以根據(jù)三角形公式自行推算
DC= H/tan(a-HPBW/2)
轉(zhuǎn)換過來就是：
a=arctan(H/DC)+HPBW/2；
根據(jù)覆蓋公式：
下傾角=Atan(天線高度h/覆蓋距離)*180/Pi+V-HPBW/2+經(jīng)驗修正值，在鄉(xiāng)村修正值為0、市區(qū)為1、基站密集區(qū)為2
具體說明：
天線所發(fā)直射波所能達到的最遠距離（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-基站天線的中心點高度；
h-手機或測試儀表的天線高度。
由此可見，基站無線信號所能達到的最遠距離（即基站的覆蓋范圍）是由天線高度決定的。
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。選擇合適的俯仰角可以使天線至本小區(qū)邊界的射線與天線至受干擾小區(qū)邊界的射線之間處于天線垂直方向圖中增益衰減變化最大的部分，從而使受干擾小區(qū)的同頻及鄰頻干擾減至最小；另外，選擇合適的覆蓋范圍，使基站實際覆蓋范圍與預期的設(shè)計范圍相同，同時加強本覆蓋區(qū)的信號強度。
在目前的移動通信網(wǎng)絡(luò)中，由于基站的站點的增多，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遠大于500M的，如此則會造成基站實際覆蓋范圍比預期范圍偏大，從而導致小區(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期范圍偏小，導致小區(qū)之間的信號盲區(qū)或弱區(qū)，同時易導致天線方向圖形狀的變化（如從鴨梨形變?yōu)榧忓N形），從而造成嚴重的系統(tǒng)內(nèi)干擾。因此，合理設(shè)置俯仰角是保證整個移動通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的基本保證。
一般來說，俯仰角的大小可以由以下公式推算：
θ=arctg(h/R)＋A/2
其中：θ--天線的俯仰角
h--天線的高度
R--小區(qū)的覆蓋半徑
A-天線的垂直平面半功率角
上式是將天線的主瓣方向?qū)市^(qū)邊緣時得出的，在實際的調(diào)整工作中，一般在由此得出的俯仰角角度的基礎(chǔ)上再加上1-2度，使信號更有效地覆蓋在本小區(qū)之內(nèi)。
鏈路損耗計算：
基站的選址和布局直接影響到整個系統(tǒng)的服務質(zhì)量情況。因此，根據(jù)合適的傳播模型及路徑損耗，可以計算出基站的覆蓋半徑。
在過去的基站覆蓋半徑計算中，典型的傳播模型是Hata城市傳播模型。Hata模型如（1）式表述：
Hata城市傳輸模型：
L=46.3+33.9log(f)-13.82log(Hb)+(44.9-6.55log(Hb))log(d)+Cm……（1）
其中，L為最大路徑損耗（dB）；
f為載波頻率（MHz）；
Hb為天線高度（米）；
d為到基站的距離（千米）。
中等規(guī)模城市或市郊中心，樹木的稀疏程度中等時：Cm=0，
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L=40(1-0.004Hb)log(d)-18log(Hb)+21log(f)+80 ……（2）
其中，各參數(shù)的意義同（1）式。
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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，改變合成分量場強強度，從而使天線的垂直方向性圖下傾。由于天線各方向的場強強度同時增大和減小，保證在改變傾角后天線方向圖變化不大，使主瓣方向覆蓋距離縮短，同時又使整個方向性圖在服務小區(qū)扇區(qū)內(nèi)減小覆蓋面積但又不產(chǎn)生干擾。實踐證明，電調(diào)天線下傾角度在1°-5°變化時，其天線方向圖與機械天線的大致相同；當下傾角度在5°-10°變化時，其天線方向圖較機械天線的稍有改善；當下傾角度在10°-15°變化時，其天線方向圖較機械天線的變化較大；當機械天線下傾15°后，其天線方向圖較機械天線的明顯不同，這時天線方向圖形狀改變不大，主瓣方向覆蓋距離明顯縮短，整個天線方向圖都在本基站扇區(qū)內(nèi)，增加下傾角度，可以使扇區(qū)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(diào)天線能夠降低呼損，減小干擾。
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內(nèi)置電調(diào)，是已經(jīng)改變了功率分配，出廠前就有幾度的下傾。
回答者：
wangyuan072
回答時間：2009-05-15 11:34
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全向天線，即在水平方向圖上表現(xiàn)為360°都均勻輻射，也就是平常所說的無方向性，在垂直方向圖上表現(xiàn)為有一定寬度的波束，一般情況下波瓣寬度越小，增益越大。全向天線在移動通信系統(tǒng)中一般應用與郊縣大區(qū)制的站型，覆蓋范圍大.
回答者：
chendaji
回答時間：2009-05-17 13:54
15
18
學習，學習，多謝
回答者：
楓7樹8
回答時間：2009-05-24 19:30
16
15
原來不知道全向天線都有電下傾，長見識了
回答者：
xlbr21
回答時間：2009-05-29 12:59
16
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