2024年1月24日发(作者:漆香梅)
天线调测指导书 文档密级:
华为技术有限公司
文档编号
产品名称:RTN系列微波
产品版本
密级
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天线调测指导书
(仅供内部使用)
拟制:
审核:
审核:
批准:
邢子彬
日期:
日期:
日期:
日期:
2009-03-30
yyyy/mm/dd
yyyy/mm/dd
yyyy/mm/dd
华为技术有限公司
版权所有 侵权必究
2019-8-19
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天线调测指导书 文档密级:
修订记录
日期
2009-03-30
2009-04-20
修订版本 描述
1.00
1.10
初稿完成
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作者
邢子彬
邢子彬
2019-8-19
华为机密,未经许可不得扩散 第2页, 共14页
天线调测指导书 文档密级:
天线调测指导书
关键词:天线、主瓣、旁瓣、接收电平
摘 要:介绍了天线主瓣与旁瓣相关知识,以及单极化天线和双极化天线的调整方法。
缩略语清单:
缩略语
英文全名
中文解释
一、主瓣和旁瓣
在对调天线前,需掌握天线主瓣和旁瓣的相关知识。
1、主瓣和旁瓣的定义
天线辐射的电场强度在空间各点的分布是不一样的,我们可以用天线方位图来表示。通常取其水平和垂直两个切面,故有水平方向图和垂直方向图,如图1所示为垂直方向图。方向图中有许多波瓣,最大辐射方向的波瓣叫主瓣,其它波瓣叫旁瓣,旁瓣中可以影响对调天线的是第一旁瓣。
图1 主瓣和旁瓣
2、定位主瓣
2019-8-19
华为机密,未经许可不得扩散 第3页, 共14页
天线调测指导书 文档密级:
微波天线的主瓣宽度很窄,通常在0.6~3.7度之间,例如:一个1.2m的天线(工作频率为23 GHz),信号电平从主瓣信号峰值衰减到零只有0.9度的方位角。所以在定位主瓣的时候,一旦检测到信号,则只需要对天线做微调即可。
在对调天线扫描过主瓣的时候,信号电平要经历一个快速变化的过程,通过比较接收到的信号峰值可以确定天线主瓣是否对准,通常情况下主瓣信号峰值比第一旁瓣的信号峰值高20~25dB。当两端天线同时收到对端的主瓣信号,如果两个信号强度差在2dB以内,属于允许范围。
如图2是天线在自由空间传播模型的正面图,旁瓣围绕在以主瓣为圆心的周围成放射状传播。
图2 天线水平方向图
3、扫描路径
在不同的俯仰角(方位角)上扫描信号时,扫描到的旁瓣信号有时被误认为主瓣信号。如图3是天线水平方向上的辐射模型,天线在三种不同仰角位置扫描到的信号电平值:
图3 三种扫描路径
2019-8-19
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天线调测指导书 文档密级:
AA'表示天线的主瓣几乎对准,主瓣信号峰值在位置2,第一旁瓣信号峰值在位置1和位置3。此时仅需在位置2微调天线的俯仰角和方位角,直至信号峰值最大。
BB'表示天线的俯仰角略偏离主瓣,信号峰值出现在位置4和位置5,由于天线特性原因导致位置4比位置5的信号峰值高,此时易误认为位置4是主瓣信号的峰值位置。正确的方法是:调节天线方位角至两个信号峰值的中间位置,然后调节天线的俯仰角,才会有AA'情况下的三个信号峰值出现,在位置2做细微调节至信号峰值最大。
CC'表示天线的俯仰角完全偏离主瓣,几乎对准第一旁瓣,第一旁瓣信号的峰值在位置6和位置7上几乎重叠,此时易误认为该位置为主瓣信号的峰值位置。正确的方法是:调节天线的方位角至位置6和位置7的中间位置,然后调节天线的俯仰角,才会有AA'情况下的三个信号峰值出现,在位置2做细微调节至信号峰值最大。
如果一侧的旁瓣信号峰值明显高于另外一侧时,如图4所示。易出现的错误是:在DD'路径上左右调节方位角,或者在EE'路径上调节俯仰角,错误判断位置1是主瓣信号峰值位置。正确的方法是:在位置1和位置2的中间位置调节俯仰角或在位置1和位置3的中间位置调节方位角,经多次调节才会有AA'情况下的三个信号峰值,在图3中的位置2做细微调节至信号峰值最大。
图4 天线对准第一旁瓣
二、对调单极化天线
对调单极化天线是通过调节两端天线的水平方位和俯仰角度,以保证天线信号的主瓣对准。
前提条件
微波链路两端的微波设备均完成了单站调测。
调测期间,天气状况良好,两个站点间没有雨/雪/雾的影响。
华为机密,未经许可不得扩散 第5页, 共14页
2019-8-19
天线调测指导书 文档密级:
现场条件和天线调测人员符合登高作业要求。
关闭ATPC功能。
对Hybrid微波,禁止AM并设置微波工作模式为QPSK调制的模式。
工具、仪表和材料
活动扳手
望远镜、对讲机、内六角扳手
万用表(预先做好一端为BNC接头的万用表测试线备用)、罗盘
2019-8-19
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天线调测指导书 文档密级:
注意事项
如果微波链路采用1+1保护配置且使用一面天线,则在对调天线前,先关断两端备用ODU的电源。待对调天线完成后,再打开两端备用ODU电源。
如果微波链路采用1+1 SD配置,则对调天线的顺序为:
1. 打开两端主用ODU的电源,并在整个对调过程中保持主用ODU的电源处于开启状态。
2. 关断两端备用ODU的电源,对调两端的主用天线。
3. 打开本端备用ODU的电源,在保持远端主用天线不动的情况下,调整本端分集天线。
4. 打开远端备用ODU的电源,在保持本端主用天线不动的情况下,调整远端分集天线。
如果微波链路为1+1 FD配置且使用两面天线,则调整天线的顺序为:
1. 打开两端主用ODU的电源,关断两端备用ODU的电源,对调两端的主用天线。
2. 关断两端主用ODU的电源,打开两端备用ODU的电源,对调两端的分集天线。
注意:
天线的水平调节装置和俯仰调节装置可能是螺母或者螺杆。请参照天线安装使用说明书调节。
2019-8-19
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天线调测指导书 文档密级:
操作步骤
1. 根据天线的安装位置和挂高大致确定天线的方位角,然后将天线俯仰角调节至水平位置。
2. 使用万用表正确连接本端ODU的RSSI(Received Signal Strength Indicator)端口,测量该端口的电压值VBNC。
窍门:
事先做好一端为BNC接头的万用表测试线,可以更方便测量VBNC。
图5 用万用表测试RSSI电压
1. 初调天线的方位角和俯仰角:
a. 保持远端天线固定。
2019-8-19
华为机密,未经许可不得扩散 第8页, 共14页
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b. 用万用表测试VBNC,在本端大幅度水平方向转动天线
天线转动的时候测试到的信号峰值有几种可能:
扫描到三个信号峰值,如图3中的AA',此时仅需调节天线的方位角至图2中的位置2的峰值位置;
扫描到两个信号峰值,如图3中的BB',此时调节天线的方位角至图2中的位置4和位置5的中间位置,然后调节天线的俯仰角,才能扫描到如AA'的三个信号峰值,调节天线至图2中的位置2的峰值位置;
扫描到一个信号峰值,如图3中的CC',此时调节天线的方位角至图2中的位置6和位置7的中间位置,然后调节天线的俯仰角,才能扫描到如AA'的三个信号峰值,调节天线至图2中的位置2的峰值位置;
c. 在图2中的位置2进行俯仰角和水平角的细微调节,使VBNC变化到扫描范围内的最大峰值。
d. 把天线调整到VBNC电压为最大值的位置,固定本端天线。
O.6m天线的调测过程-水平方向调节:
Nuts that
fix the
clamps
Bolt on
the
Level
adjustm
2019-8-19
华为机密,未经许可不得扩散 第9页, 共14页
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O.6m天线的调测过程-垂直方向调节:
Bolts that
connect the
antenna and
Elevation
adjustment
bolt
2019-8-19
华为机密,未经许可不得扩散 第10页, 共14页
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说明:
紧固天线时,必须保持VBNC电压为最大值。
2. 按照2至3的方法,调节远端天线。使远端VBNC电压为最大值,固定远端天线。
3. 将2至4重复2~4次,使本端和远端的VBNC电压均为最大值,固定两端的天线。
4. 用万用表分别测试两端的VBNC电压,分别参照两端ODU的VBNC与RSL(Received Signal
Level)曲线读出对应的当前接收功率。
说明:
ODU的VBNC与RSL曲线图放在ODU的纸箱中。例如: 15G ODU A子频段VBNC与RSL曲线图
2019-8-19
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实际接收功率应该和应收功率的误差在+/- 3dB以内。
说明:
如果ODU实际接收功率在应收功率+/-3dB范围外,则中频板上的“ODU”指示灯以300ms周期闪黄灯,否则黄灯熄灭。
如果VBNC达不到要求,请参考《OptiX RTN 600 无线传输系统 IDU 610/620 维护指南》进行处理。
5. 将天线的所有螺丝紧固。
三、对调双极化天线
对调双极化天线时,除了通过调节两端天线的水平方位和俯仰角度,使天线信号的主瓣对准外,还需要通过调节两端天线的馈源,使XPD(Cross-Polarization Discrimination)指标均满足要求。
2019-8-19
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前提条件
微波链路两端的微波设备均完成了单站调测。
调测期间,天气状况良好,两个站点间没有雨/雪/雾的影响。
现场条件和天线调测人员符合登高作业要求。
关闭ATPC功能。
工具、仪表和材料
活动扳手
望远镜、对讲机、内六角扳手
万用表(预先做好一端为BNC接头的万用表测试线备用)、罗盘
操作步骤
1. 关断两端站点V极化ODU的电源,打开H极化ODU的电源,使两端天线均发送H极化信号。
2. 参考“对调单极化天线”,调节两端天线的水平方位和俯仰角度,使天线H极化信号的主瓣对准。
3. 测算本端当前H极化的接收信号电平P1。
a. 使用万用表在H极化ODU的RSSI端口测试电平值。
b. 根据ODU纸箱中附带的曲线图,换算出H极化的接收信号电平P1。
4. 调整本端的天线馈源,使当前V极化的接收信号电平达到最小值P2。
a. 打开本端V极化ODU的电源。
b. 将万用表移到天线V极化ODU的RSSI端口测试电平值。
c. 适当松开天线馈源压块,将馈源在小范围内轻微转动,同时不断监视电平读数,直至测试值为最小值。
d. 根据ODU纸箱中附带的曲线图,换算出最小值对应的V极化接收信号电平P2。
此时,H极化与V极化的交叉极化鉴别率XPD1(XPD1=P1-P2)应不小于30dB。
5. 记录当前的馈源角度D1。
6. 关断两端站点H极化ODU的电源,打开V极化ODU的电源,使两端天线均发送V极化信号。
7. 按照3的方法,测算出本端天线当前的V极化接收信号电平P3。
8. 打开本端H极化ODU的电源,按照4的方法,测算出本端天线的H极化接收信号电平最小值P4。 此时,V极化与H极化的交叉极化鉴别率XPD2(XPD2=P3-P4)应不小于30dB。
9. 记录当前的馈源角度D2。
2019-8-19
华为机密,未经许可不得扩散 第13页, 共14页
2024年1月24日发(作者:漆香梅)
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关键词:天线、主瓣、旁瓣、接收电平
摘 要:介绍了天线主瓣与旁瓣相关知识,以及单极化天线和双极化天线的调整方法。
缩略语清单:
缩略语
英文全名
中文解释
一、主瓣和旁瓣
在对调天线前,需掌握天线主瓣和旁瓣的相关知识。
1、主瓣和旁瓣的定义
天线辐射的电场强度在空间各点的分布是不一样的,我们可以用天线方位图来表示。通常取其水平和垂直两个切面,故有水平方向图和垂直方向图,如图1所示为垂直方向图。方向图中有许多波瓣,最大辐射方向的波瓣叫主瓣,其它波瓣叫旁瓣,旁瓣中可以影响对调天线的是第一旁瓣。
图1 主瓣和旁瓣
2、定位主瓣
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微波天线的主瓣宽度很窄,通常在0.6~3.7度之间,例如:一个1.2m的天线(工作频率为23 GHz),信号电平从主瓣信号峰值衰减到零只有0.9度的方位角。所以在定位主瓣的时候,一旦检测到信号,则只需要对天线做微调即可。
在对调天线扫描过主瓣的时候,信号电平要经历一个快速变化的过程,通过比较接收到的信号峰值可以确定天线主瓣是否对准,通常情况下主瓣信号峰值比第一旁瓣的信号峰值高20~25dB。当两端天线同时收到对端的主瓣信号,如果两个信号强度差在2dB以内,属于允许范围。
如图2是天线在自由空间传播模型的正面图,旁瓣围绕在以主瓣为圆心的周围成放射状传播。
图2 天线水平方向图
3、扫描路径
在不同的俯仰角(方位角)上扫描信号时,扫描到的旁瓣信号有时被误认为主瓣信号。如图3是天线水平方向上的辐射模型,天线在三种不同仰角位置扫描到的信号电平值:
图3 三种扫描路径
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AA'表示天线的主瓣几乎对准,主瓣信号峰值在位置2,第一旁瓣信号峰值在位置1和位置3。此时仅需在位置2微调天线的俯仰角和方位角,直至信号峰值最大。
BB'表示天线的俯仰角略偏离主瓣,信号峰值出现在位置4和位置5,由于天线特性原因导致位置4比位置5的信号峰值高,此时易误认为位置4是主瓣信号的峰值位置。正确的方法是:调节天线方位角至两个信号峰值的中间位置,然后调节天线的俯仰角,才会有AA'情况下的三个信号峰值出现,在位置2做细微调节至信号峰值最大。
CC'表示天线的俯仰角完全偏离主瓣,几乎对准第一旁瓣,第一旁瓣信号的峰值在位置6和位置7上几乎重叠,此时易误认为该位置为主瓣信号的峰值位置。正确的方法是:调节天线的方位角至位置6和位置7的中间位置,然后调节天线的俯仰角,才会有AA'情况下的三个信号峰值出现,在位置2做细微调节至信号峰值最大。
如果一侧的旁瓣信号峰值明显高于另外一侧时,如图4所示。易出现的错误是:在DD'路径上左右调节方位角,或者在EE'路径上调节俯仰角,错误判断位置1是主瓣信号峰值位置。正确的方法是:在位置1和位置2的中间位置调节俯仰角或在位置1和位置3的中间位置调节方位角,经多次调节才会有AA'情况下的三个信号峰值,在图3中的位置2做细微调节至信号峰值最大。
图4 天线对准第一旁瓣
二、对调单极化天线
对调单极化天线是通过调节两端天线的水平方位和俯仰角度,以保证天线信号的主瓣对准。
前提条件
微波链路两端的微波设备均完成了单站调测。
调测期间,天气状况良好,两个站点间没有雨/雪/雾的影响。
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关闭ATPC功能。
对Hybrid微波,禁止AM并设置微波工作模式为QPSK调制的模式。
工具、仪表和材料
活动扳手
望远镜、对讲机、内六角扳手
万用表(预先做好一端为BNC接头的万用表测试线备用)、罗盘
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注意事项
如果微波链路采用1+1保护配置且使用一面天线,则在对调天线前,先关断两端备用ODU的电源。待对调天线完成后,再打开两端备用ODU电源。
如果微波链路采用1+1 SD配置,则对调天线的顺序为:
1. 打开两端主用ODU的电源,并在整个对调过程中保持主用ODU的电源处于开启状态。
2. 关断两端备用ODU的电源,对调两端的主用天线。
3. 打开本端备用ODU的电源,在保持远端主用天线不动的情况下,调整本端分集天线。
4. 打开远端备用ODU的电源,在保持本端主用天线不动的情况下,调整远端分集天线。
如果微波链路为1+1 FD配置且使用两面天线,则调整天线的顺序为:
1. 打开两端主用ODU的电源,关断两端备用ODU的电源,对调两端的主用天线。
2. 关断两端主用ODU的电源,打开两端备用ODU的电源,对调两端的分集天线。
注意:
天线的水平调节装置和俯仰调节装置可能是螺母或者螺杆。请参照天线安装使用说明书调节。
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操作步骤
1. 根据天线的安装位置和挂高大致确定天线的方位角,然后将天线俯仰角调节至水平位置。
2. 使用万用表正确连接本端ODU的RSSI(Received Signal Strength Indicator)端口,测量该端口的电压值VBNC。
窍门:
事先做好一端为BNC接头的万用表测试线,可以更方便测量VBNC。
图5 用万用表测试RSSI电压
1. 初调天线的方位角和俯仰角:
a. 保持远端天线固定。
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b. 用万用表测试VBNC,在本端大幅度水平方向转动天线
天线转动的时候测试到的信号峰值有几种可能:
扫描到三个信号峰值,如图3中的AA',此时仅需调节天线的方位角至图2中的位置2的峰值位置;
扫描到两个信号峰值,如图3中的BB',此时调节天线的方位角至图2中的位置4和位置5的中间位置,然后调节天线的俯仰角,才能扫描到如AA'的三个信号峰值,调节天线至图2中的位置2的峰值位置;
扫描到一个信号峰值,如图3中的CC',此时调节天线的方位角至图2中的位置6和位置7的中间位置,然后调节天线的俯仰角,才能扫描到如AA'的三个信号峰值,调节天线至图2中的位置2的峰值位置;
c. 在图2中的位置2进行俯仰角和水平角的细微调节,使VBNC变化到扫描范围内的最大峰值。
d. 把天线调整到VBNC电压为最大值的位置,固定本端天线。
O.6m天线的调测过程-水平方向调节:
Nuts that
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O.6m天线的调测过程-垂直方向调节:
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说明:
紧固天线时,必须保持VBNC电压为最大值。
2. 按照2至3的方法,调节远端天线。使远端VBNC电压为最大值,固定远端天线。
3. 将2至4重复2~4次,使本端和远端的VBNC电压均为最大值,固定两端的天线。
4. 用万用表分别测试两端的VBNC电压,分别参照两端ODU的VBNC与RSL(Received Signal
Level)曲线读出对应的当前接收功率。
说明:
ODU的VBNC与RSL曲线图放在ODU的纸箱中。例如: 15G ODU A子频段VBNC与RSL曲线图
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实际接收功率应该和应收功率的误差在+/- 3dB以内。
说明:
如果ODU实际接收功率在应收功率+/-3dB范围外,则中频板上的“ODU”指示灯以300ms周期闪黄灯,否则黄灯熄灭。
如果VBNC达不到要求,请参考《OptiX RTN 600 无线传输系统 IDU 610/620 维护指南》进行处理。
5. 将天线的所有螺丝紧固。
三、对调双极化天线
对调双极化天线时,除了通过调节两端天线的水平方位和俯仰角度,使天线信号的主瓣对准外,还需要通过调节两端天线的馈源,使XPD(Cross-Polarization Discrimination)指标均满足要求。
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现场条件和天线调测人员符合登高作业要求。
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工具、仪表和材料
活动扳手
望远镜、对讲机、内六角扳手
万用表(预先做好一端为BNC接头的万用表测试线备用)、罗盘
操作步骤
1. 关断两端站点V极化ODU的电源,打开H极化ODU的电源,使两端天线均发送H极化信号。
2. 参考“对调单极化天线”,调节两端天线的水平方位和俯仰角度,使天线H极化信号的主瓣对准。
3. 测算本端当前H极化的接收信号电平P1。
a. 使用万用表在H极化ODU的RSSI端口测试电平值。
b. 根据ODU纸箱中附带的曲线图,换算出H极化的接收信号电平P1。
4. 调整本端的天线馈源,使当前V极化的接收信号电平达到最小值P2。
a. 打开本端V极化ODU的电源。
b. 将万用表移到天线V极化ODU的RSSI端口测试电平值。
c. 适当松开天线馈源压块,将馈源在小范围内轻微转动,同时不断监视电平读数,直至测试值为最小值。
d. 根据ODU纸箱中附带的曲线图,换算出最小值对应的V极化接收信号电平P2。
此时,H极化与V极化的交叉极化鉴别率XPD1(XPD1=P1-P2)应不小于30dB。
5. 记录当前的馈源角度D1。
6. 关断两端站点H极化ODU的电源,打开V极化ODU的电源,使两端天线均发送V极化信号。
7. 按照3的方法,测算出本端天线当前的V极化接收信号电平P3。
8. 打开本端H极化ODU的电源,按照4的方法,测算出本端天线的H极化接收信号电平最小值P4。 此时,V极化与H极化的交叉极化鉴别率XPD2(XPD2=P3-P4)应不小于30dB。
9. 记录当前的馈源角度D2。
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