2．6．2　天线参数

1．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。天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量，使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。匹配的优劣一般用4个参数来衡量，即反射系数、行波系数、驻波比和回波损耗，4个参数之间有固定的数值关系，使用哪一个纯出于习惯。在日常维护中，用的较多的是驻波比和回波损耗。一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。

2．驻波比

驻波比VSWR定义式为:

它是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。驻波比为1，表示完全匹配;驻波比为无穷大表示全反射，完全失配。在移动通信系统中，一般要求驻波比小于1．5，但实际应用中VSWR应小于1．2。过大的驻波比会减小基站的覆盖，并造成系统内干扰加大，影响基站的服务性能。

3．回波损耗

回波损耗是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。回波损耗的值在零到无穷大之间，回波损耗越大表示匹配越好。零表示全反射，无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于14 dB。

4．天线的极化方式

所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波;当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。

在移动通信系统中，随着新技术的发展，出现了一种双极化天线，一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式，性能上一般后者优于前者，因此目前大部分采用的是±45°极化方式。双极化天线组合了+ 45°和－45°两副极化方向相互正交的天线，并同时工作在收发双工模式下，大大节省了每个小区的天线数量;同时由于±45°为正交极化，有效保证了分集接收的良好效果。

5．天线的增益

天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力，它是选择基站天线最重要的参数之一。天线增益定义为:取定向天线主射方向上的某一点，在该点场强保持不变的情况下，此时用无方向性天线发射时所需的输入功率，与采用定向天线时所需的输入功率之比称为天线增益，常用“G”表示。

一般来说，增益的提高主要依靠减小垂直面向辐射的波瓣宽度，而在水平面上保持全向的辐射性能。天线增益对移动通信系统的运行质量极为重要，因为它决定小区边缘的信号电平。增加增益就可以在一确定方向上增大网络的覆盖范围，或者在确定范围内增大增益余量。

表征天线增益的参数有dBi和dBd。dBi是相对于点源天线的增益，在各方向的辐射是均匀的;dBd相对于对称阵子天线的增益，dBi= dBd+ 2．15。相同的条件下，增益越高，电波传播的距离越远。一般地，GSM定向基站的天线增益为18dBi，全向的为11dBi。

6．天线的波瓣宽度

波瓣宽度是定向天线常用的一个很重要的参数，它是指天线的辐射图中低于峰值3 dB处所成夹角的宽度(天线的辐射图是度量天线各个方向收发信号能力的一个指标，通常以图形方式表示为功率强度与夹角的关系)。

天线垂直的波瓣宽度一般与该天线所对应方向上的覆盖半径有关。因此，在一定范围内通过对天线垂直度(俯仰角)的调节，可以达到改善小区覆盖质量的目的，这也是在网络优化中经常采用的一种手段。主要涉及两个方面:水平波瓣宽度和垂直平面波瓣宽度。

水平平面的半功率角是天线水平平面的波束宽度。角度越大，在扇区交界处的覆盖越好，但当提高天线倾角时，也越容易发生波束畸变，形成越区覆盖。角度越小，在扇区交界处覆盖越差。提高天线倾角可以在一定程度上改善扇区交界处的覆盖，而且相对而言，不容易产生对其他小区的越区覆盖。在市中心基站，由于站距小，天线倾角大，应当采用水平平面的半功率角小的天线，郊区选用水平平面的半功率角大的天线。

垂直平面的半功率角是天线垂直平面的波束宽度。垂直平面的半功率角越小，偏离主波束方向时信号衰减越快，越容易通过调整天线倾角准确控制覆盖范围。

7．前后比

方向图中，前后瓣最大值之比称为前后比，记为F/B。前后比表明了天线对后瓣抑制的好坏。选用前后比低的天线，天线的后瓣有可能产生越区覆盖，导致切换关系混乱，产生掉话。一般前后比在25～30 dB之间，应优先选用前后比为30 dB的天线。