在移動(dòng)通信網(wǎng)工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)該根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋要求、話務(wù)量分布、抗干擾要求和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量等實(shí)際情況來合理的選擇基站天線。由于天線類型的選擇與地形、地物，以及話務(wù)量分布緊密相關(guān)，可以將天線使用環(huán)境大致分為五種類型：城區(qū)、密集城區(qū)、郊區(qū)、農(nóng)村地區(qū)、交通干線等。
1、城區(qū)基站天線 城區(qū)基站密度較高，單站預(yù)期覆蓋范圍較小，選擇基站天線時(shí)應(yīng)考慮以下幾方面：
（1）為減少干擾，應(yīng)選用水平半功率角接近于60度的天線。這樣的天線所構(gòu)成的輻射方向圖接近于理想的三葉草型蜂窩結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)網(wǎng)適配性較好，有助于控制越區(qū)切換。如下圖所示。
�。�2）城區(qū)基站一般不要求大范圍覆蓋，而更注重覆蓋的深度。由于中等增益天線的有效垂直波束相比于高增益天線較寬，覆蓋半徑內(nèi)有效的深度覆蓋范圍較大，可以改善室內(nèi)覆蓋效果，所以選用中等增益天線較好。
�。�3）由于城區(qū)基站天線安裝空間往往有限，所以選用雙極化天線比較切合實(shí)際。
綜上所述，城區(qū)基站宜選用水平半功率角為60度左右的中等增益的雙極化天線。例如水平半功率角為65度的15dBi雙極化天線。
2、密集城區(qū)基站天線 密集城區(qū)基站天線的選擇與一般城區(qū)基站類似。但由于密集城區(qū)基站站距往往只有400米到600米，在使用水平半功率角為65度的15dBi雙極化天線，且天線有效掛高35米的情況下，天線下傾角可能設(shè)置在14.0度到11.5度之間。此時(shí)如果單純采用機(jī)械下傾的方式，傾角過大將引起水平波束變寬，干擾增大，同時(shí)上副瓣也會(huì)引入較大干擾；而采用電子式傾角天線，則可以較好的解決波形畸變的問題，產(chǎn)生的干擾相對(duì)較小。所以密集城區(qū)基站選用電子式傾角的水平半功率角為60度左右的中等增益雙極化天線較為合適。
3、農(nóng)村地區(qū)基站天線 在農(nóng)村地區(qū)，鑒于話務(wù)量較小，預(yù)期覆蓋面積較大的特點(diǎn)，選擇基站天線時(shí)應(yīng)考慮以下幾方面：
�。�1）對(duì)于CDMA網(wǎng)絡(luò)而言，為提高定向基站兩扇區(qū)天線服務(wù)交疊區(qū)間的通信質(zhì)量（交疊區(qū)內(nèi)有宏觀分集的效果），增大交疊區(qū)面積，宜選用水平半功率角較大的天線。例如水平半功率角為90度的天線。
（2）對(duì)于GSM網(wǎng)絡(luò)而言，為提高覆蓋質(zhì)量，在平原地區(qū)使用水平半功率角較大的天線效果較好，但同時(shí)會(huì)產(chǎn)生切換區(qū)域增大的問題；而在山區(qū)和丘陵地帶使用水平半功率角較小的天線易于控制覆蓋方向和范圍，效果較好。
（3）為保證覆蓋半徑，應(yīng)選擇高增益天線。
�。�4）由于極化分集依賴于移動(dòng)臺(tái)周圍反射體和散射體的分布，對(duì)于地物分布相對(duì)較稀疏的農(nóng)村地區(qū)，極化分集效果不如空間分集。因此在安裝條件具備的情況下，應(yīng)盡可能使用單極化天線。
（5）如果基站周圍各方向上都沒有明顯阻擋，話務(wù)需求較小，預(yù)期覆蓋范圍也較小，可以選用全向天線。
綜上所述，CDMA網(wǎng)絡(luò)農(nóng)村地區(qū)定向基站宜選用水平半功率角較大的高增益單極化天線，例如水平半功率角為90度的17dBi單極化天線；GSM網(wǎng)絡(luò)農(nóng)村地區(qū)定向基站宜選用水平半功率角適配的高增益單極化天線，例如水平半功率角為90度或65度的17dBi單極化天線。全向基站則可以選用11dBi的全向天線。
4、郊區(qū)基站天線 郊區(qū)的情況介于城區(qū)和農(nóng)村之間。對(duì)于站距較大的基站，可以參照農(nóng)村基站天線的選用原則；反之則參照城區(qū)基站天線的選用原則。
5、交通干線基站天線 如果覆蓋目標(biāo)僅為高速公路或鐵路等交通干線，可以考慮使用8字形天線。8字形天線有如下特點(diǎn)：
�。�1）8字形天線的輻射方位圖與交通干線需覆蓋區(qū)域的形狀匹配較好；
�。�2）8字形天線實(shí)際上是全向天線的變形，因此無需采用功分器；
�。�3）使用一根天線代替兩扇區(qū)天線，成本較低。 如果覆蓋目標(biāo)為交通干線及其一側(cè)的村鎮(zhèn)，則可采用方向角為210度的天線。這種天線的輻射方位特性使得天線波瓣能夠同時(shí)顧及到交通干線和村鎮(zhèn)，它具有與8字形天線類似的特點(diǎn)。
基站天線設(shè)置需要重點(diǎn)考慮下傾角、方向角、天線掛高、天線分集距離和隔離距離等參數(shù)。
1、下傾角設(shè)置 合理設(shè)置天線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(duì)CDMA網(wǎng)絡(luò)而言），而且可以加強(qiáng)本基站覆蓋區(qū)內(nèi)的信號(hào)強(qiáng)度。通常天線下傾角的設(shè)定有兩方面?zhèn)戎�，即�?cè)重于干擾抑制和側(cè)重于加強(qiáng)覆蓋。這兩方面?zhèn)戎胤謩e對(duì)應(yīng)不同的下傾角算法。一般而言，對(duì)基站分布密集的地區(qū)應(yīng)側(cè)重于考慮干擾抑制，而基站分布較稀疏的地區(qū)則側(cè)重于考慮加強(qiáng)覆蓋。
1.1 考慮干擾抑制時(shí)的下傾角 在基站天線半功率角范圍內(nèi)，天線增益下降緩慢，超過半功率角后，天線增益（尤其是上波瓣）衰減很快。因此從控制干擾的角度考慮，可認(rèn)為半功率角的延長(zhǎng)線到地面的交點(diǎn)（B點(diǎn)）為該基站的實(shí)際覆蓋邊緣。在基站周圍環(huán)境理想情況下，下傾角可按以下公式計(jì)算。 α＝actan（H/R）+β/2 公式一 公式一含義如下圖所示。 下傾角計(jì)算示意圖1 圖中α為天線的下傾角，H為天線有效高度，β為天線的垂直半功率角。R為該小區(qū)最遠(yuǎn)的覆蓋距離，即覆蓋長(zhǎng)徑R，如下圖所示。 定向基站天線覆蓋長(zhǎng)徑示意圖 在理想情況下R＝2D/3。實(shí)際上天線的輻射方向圖不可能完全適配三葉草型蜂窩結(jié)構(gòu)。水平半功率角為60度左右的天線與之比較接近，而水平半功率角為90度的天線則相差較大。因此對(duì)于使用水平半功率角為90度天線的基站，取R=D/2。
1.2 考慮加強(qiáng)覆蓋時(shí)的下傾角 在基站分布較稀疏的地區(qū)，天線下傾角設(shè)定無需考慮垂直半功率角等因素的影響。為保證覆蓋區(qū)邊緣有足夠強(qiáng)的信號(hào)，可認(rèn)為天線主瓣方向延長(zhǎng)線到地面的交點(diǎn)（B點(diǎn)）為該基站的實(shí)際覆蓋邊緣。在基站周圍環(huán)境理想情況下，下傾角可按以下公式計(jì)算。 α＝actan（H/R） 公式二 公式二含義如下圖所示。
1.3 傾角設(shè)定的實(shí)際應(yīng)用 由于基站周圍環(huán)境十分復(fù)雜，天線下傾角設(shè)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(jié)合具體環(huán)境最終取定。
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