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华为微波天线调测指导书

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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

共--页

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

华为机密,未经许可不得扩散 第1页, 共14页

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

添加相关图片

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

华为机密,未经许可不得扩散 第4页, 共14页

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

华为机密,未经许可不得扩散 第6页, 共14页

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

华为机密,未经许可不得扩散 第7页, 共14页

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

天线调测指导书 文档密级:

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

天线调测指导书 文档密级:

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

天线调测指导书 文档密级:

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

华为机密,未经许可不得扩散 第11页, 共14页

天线调测指导书 文档密级:

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

华为机密,未经许可不得扩散 第12页, 共14页

天线调测指导书 文档密级:

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)

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

共--页

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

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yyyy/mm/dd

华为技术有限公司

版权所有 侵权必究

2019-8-19

华为机密,未经许可不得扩散 第1页, 共14页

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

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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

华为机密,未经许可不得扩散 第4页, 共14页

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

华为机密,未经许可不得扩散 第6页, 共14页

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

华为机密,未经许可不得扩散 第7页, 共14页

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

天线调测指导书 文档密级:

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

天线调测指导书 文档密级:

O.6m天线的调测过程-垂直方向调节:

Bolts that

connect the

antenna and

Elevation

adjustment

bolt

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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

华为机密,未经许可不得扩散 第12页, 共14页

天线调测指导书 文档密级:

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。

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