移动通信基站天馈线的几个重要问题
2019-11-05 02:16:04
供稿：网友
1 调节天线的俯仰角到底起什么作用？
天线是无线信号与基站之间的接口，没有天线，基站将无法实现与手机之间的信号交流。900MHz蜂窝天线大多采用柱状天线，对于 定向站而言，天线通过天线调节支架固定在长约4m、直径约7cm的镀锌钢管（俗称抱杆）上。天线的俯仰角，即天线与抱杆之间的夹角，可调范围为0°～5°，施工中可调节它使地面信号状况得到一定的改善。有人认为依靠调整俯仰角就能改变无线信号的覆盖范围，从而达到消除同频干扰的目的，这种观点是值得商榷的。
我们用仪器测得的信号覆盖范围受两方面因素影响：一是天线所发直射波所能达到的最远距离，二是到达该地点的信号强度足以为仪器所捕捉。900MHz移动通信是近地表面视线通信，天线所发直射波能达到的最远距离（S）直接与收、发天线的高度有关，具体关系式为：
S=2R（H+h）
其中：R为地球半径，约6370km；
H为基站天线中心点高度；
h为手机或测试仪表天线高度。
可见，基站无线信号所能达到的最大范围是由天线高度所决定的。
由于900MHz电波频率较高，近地表传播易使信号被衰减，为尽量减少这种损耗，人们采用了垂直极化传播方式。水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减；保证了信号的有效传播。为实现垂直极化，使天线保持与地平面呈垂直状态是必要的。
那么，俯仰角是如何影响地面实测信号的呢？通常我们将天线下端A固定在抱杆上，上端B则通过无线调节架与抱杆固定。可在5°范围内调节俯仰角，天线中心O距地面的高度H值变化是极为微小的，也就是说俯仰角的变化对信号所能达到的最远距离S的影响是极为微小的。另一方面，假设抱杆垂直于地平面，改变了俯仰角，也就改变了天线与地平面的垂直状态，从而使所发信号产生了水平极化分量，这个分量在传播中很快被衰减掉，这样到达实测地点的信号强度也就发生了变化，这才是仪器能反映出俯仰角变化的主要原因。天线严重偏离垂直状态时，电信号会发生严重衰减，有例可证；在某地基站A网扩容期间，曾发生过某扇区用户电话无法接通和拨出的故障，由于及时检查天线，发现因调节支架的“U”型卡子断裂、该扇区天线倒在了平台上，扶正天线后故障立即排除。
总之，俯仰角的变化对信号有效覆盖面的影响是微弱的，原则上讲，俯仰角的调整主要是为了克服天线抱杆与地平面的不垂直度，而使天线尽可能垂直于地平面，保证信号的有效传播。那么，如何避免因基站数增多、信号覆盖区域重叠而产生的同频干扰？本人认为要害在于工程技术人员合理规划蜂窝小区的频率，并通过调整基站的发信功率及无线高度来改变信号的有效覆盖面，才能从根本上解决同频干扰问题。
2 馈线的接地要求
近来，在馈线接地方面，大多采用3点接地防护方式，即第一点在天线处，馈线防护层接地；第二点在铁塔与天桥联接处，馈线防护层接地；第三点在孔板前，馈线防护层接地。这3点“地”，通常都连在铁塔地上。众所周知，铁塔是非常轻易遭受雷电袭击的。虽然，塔基下面有较好的防护接地网，但在碰到超低空雷击时，其静电电流很大，在雷电入地前，可能早已通过馈线防护层窜入了室内机架，这样，馈线接地非但没有起到防雷保护效果，相反可能“引狼入室”，自找苦吃。这里，建议馈线接地必须接到单独的馈线保护地上（采用一点接地即可），这一地与铁塔地、设备工作地分开，以确保设备安全。
3 天、馈线安装注重事项
目前，馈线只有黑色一种颜色，没有黄、红、绿、棕等多种颜色便于区别，而同一铁塔上一个网络的天线少则3根，多则9根，同出同进，不仅给施工人员增添了不少麻烦，而且稍有不慎便可能接错位，引起严重后果。在某地基站建设中，就发生过因天馈线相互错位导致该站服务半径不足300m，严重影响用户通话的事情。当时，维护人员在地面上反复调试也找不到原因所在，最后只有上塔顺着馈线逐级检查，才找到馈线连接错位这一故障源头。显然，问题出在安装上。改正后，信号状态得到大大改善。经历过这样的教训，进一步熟悉到了认真安装、严格随工检查的重要性。同时，也提醒了我们工程技术人员要加强学习，一丝不苟、不断提高，真正把握本行业的过硬技术。
