1、天线的性能参数

2、天线的方向图

天线辐射的电磁场在固定距离上随角坐标分布的图形，称为方向图。用辐射场强表示的称为场强方向图，用功率密度表示的称之功率方向图，用相位表示的称为相位方向图。

天线方向图是空间立体图形，但是通常用两个互相垂直的主平面內的方向图来表示，称为平面方向图，一般叫作垂直方向图和水平方向图。就水平方向图而言，有全向天线与定向天线之分，而定向天线的水平方向图的形状也有很多种，如心型、8字形等。

天线具有方向性本质上是通过阵子的排列以及各阵子馈电相位的变化来获得的，在原理上与光的干涉效应十分相似。因此会在某些方向上能量得到增强，而某些方向上能量被减弱，即形成一个个波瓣（或波束）和零点。能量最强的波瓣叫主瓣，上下次强的波瓣叫第一旁瓣，依次类推。对于定向天线，还存在后瓣。

3、天线的增益

指在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元或半波振子在空间同一点处所产生的场强的平方之比，即功率之比。

一般与天线方向图有关，方向图主瓣越窄，后瓣、旁瓣越小，增益越高。

单位：dBi或dBd

dBi是以理想点源天线增益为参考基准——Isotropic。

dBd是以半波振子天线增益为参考基准——Dipole。

dBi＝ dBd＋2.15

天线作为一种无源器件，其增益的概念与一般功率放大器增益的概念不同。功率放大器具有能量放大作用，但天线本身并没有把增加所辐射信号的能量，它只是通过天线阵子的组合并改变其馈电方式把能量集中到某一方向。增益是天线的重要指标之一，它表示天线在某一方向能量集中的能力。

4、前后抑制比

前后抑制比是指天线在主瓣方向与后瓣方向信号辐射强度之比，天线的后向180°±30°以内的副瓣电平与最大波束之差，用正值表示。一般天线的前后比在18～45dB之间。对于密集市区要积极采用前后比抑制大的天线。

5、波束宽度

水平波瓣3dB宽度：基站天线水平半功率角有360°、210°、120°、90°、65°、60°、45°、 33°等，城市中最常用的是65°

垂直波瓣3dB宽度：垂直半功率角有6.5°、13°、25°、78°等。城市中最常用的是13°

一般20、30的水平波束多用于狭长地带或高速公路的覆盖；65水平波束多用于密集城市地区典型基站三扇区配置的覆盖（用得最多），90水平波束多用于城镇郊区典型基站三扇区配置的覆盖。

6、水平垂直方向增益系数

一般在方向图主瓣3dB范围内增益最大，其他范围增益将减少，用方向系数来表示，包括水平增益系数和垂直增益系数，单位为dB

可以看到，在水平3dB范围，水平方向的增益系数变化不大，不超过3dB，而一旦超过水平3dB的边缘线（与主方向水平夹角在32~33度左右），水平增益系数就急剧下降。

特别在50~60度的区域，对于目前较普遍的3小区基站，该区域处于的两个小区交界处，水平增益系数最小，因此，该区域容易成为弱信号区。

在实际工程中，如果基站四周的话务以及建筑物分布不均衡，可以适当调整个别小区的天线水平方位角，使得主话务区得到有效覆盖。其它区域看起来虽然水平增益系数更低了，但或者由于建筑物相对稀疏而使得传播损耗减少，结果信号可能并不弱；或者是由于话务稀疏，可以不必在意。调整小区的天线方位角，同时需要注意干扰源和可能产生的干扰，避免解决了覆盖的问题，带来了干扰的问题，这两个方面需要综合考虑。

除了包括天线水平方向增益系数外，还包括垂直方向增益系数。垂直方向上的增益系数容易为大家所忽视，但实际上是非常重要的

天线的垂直面也有3dB角，并且垂直面的3dB角往往相对水平要小。以Kathrein730368天线为例，增益为15.5dBi，65度水平3dB角，13度垂直3dB角，其垂直方向图上的几个关键数据（取样频率：947.5MHz）

从上面数据可以看到，在垂直3dB角范围内，垂直增益系数变化不大，但超过3dB角（与垂直面主方向夹角为6.5度），垂直增益系数剧减

天线的垂直增益系数，体现了接收区域与基站天线在垂直面上的夹角，在基站天线高度确定的情况下，表示为离基站天线距离的远近。天线的垂直方向图与天线下倾大有联系，如果下倾不当，容易造成弱信号区。

7、零点填充和上副瓣抑制

零点填充

零点填充，基站天线垂直面内采用赋形波束设计时，为了使业务区内的辐射电平更均匀，下副瓣第一零点需要填充，不能有明显的零深。高增益天线由于其垂直半功率角较窄，尤其需要采用零点填充技术来有效改善近处覆盖。 通常零深相对于主波束大于-26dB即表示天线有零点填充，有的供应商采用百分比来表示，如某天线零点填充为10%，这两种表示方法的关系为：Y dB＝20log(X%/100%)

如：零点填充10%，即X=10； 用dB表示：Y=20log(10%/100%)＝－20dB

上副瓣抑制

上副瓣抑制，对于小区制蜂窝系统，为了提高频率复用效率， 减少对邻区的同频干扰，基站天线波束赋形时应尽可能降低那些瞄准干扰区的副瓣，提高 D/U值，上第一副瓣电平应小于-18dB，对于大区制基站天线无这一要求。

8、工作频段

工作带宽（ BANDWIDTH ）= 896 - 824 = 72MHz

9、输入阻抗

天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。天线与馈线的连接，最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗，这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。

10、驻波比（VSWR）

假设基站发射功率是10W，反射回0.5W，由此可算出:

反射系数： Γ＝开平方(0.5/10)＝0.2238

驻波比：VSWR=(1+Γ)/(1- Γ)＝1.57

回波损耗： RL＝10lg(10/0.5)=13dB，

回波损耗与反射系数的关系：RL=-20lg Γ

一般要求天线的驻波比小于1.5，驻波比是越小越好，但工程上没有必要追求过小的驻波比。

11、回波损耗RL

RL=10lg（入射功率/反射功率），以分贝表示

RL的值在0dB到无穷大之间，回波损耗越小表示匹配越差，反之则匹配越好。0dB表示全反射，无穷大表示完全匹配。

在移动通信中，一般要求回波损耗大于14dB（对应VSWR=1.5）

例如Pf＝10W，Pr＝0.5W，则RL=10lg（10/0.5）＝13dB

VSWR与RL值有一个转换关系

12、天馈线匹配及其他

当馈线和天线匹配时，高频能量全部被负载吸收，馈线上只有入射波，没有反射波。馈线上传输的是行波，馈线上各处的电压幅度相等，馈线上任意一点的阻抗都等于它的特性阻抗。

而当天线和馈线不匹配时，也就是天线阻抗不等于馈线特性阻抗时，负载就不能全部将馈线上传输的高频能量吸收，而只能吸收部分能量。入射波的一部分能量反射回来形成反射波

端口隔离度：对于多端口天线，如双极化天线、双频段双极化天线，收发共用时端口之间的隔离度应大于30dB。

三防能力：基站天线必须具备三防能力，即：防潮、防盐雾、防霉菌。对于基站全向天线必须允许天线倒置安装，同时满足三防要求。

13、下倾角（Down Tilt）

天线下倾是常用的一种增强主服务区信号电平，减小对其他小区干扰的一种重要手段。通常天线的下倾方式有机械下倾、电子下倾两种方式。机械下倾是通过调节天线支架将天线压低到相应位置来设置下倾角；而电子下倾是通过改变天线振子的相位来控制下倾角。当然在采用电子下倾角的同时可以结合机械下倾一起进行。