不同规格及增益天线覆盖场景应用的研究

目前三大运营商都在大规模进行4G网络建设，LTE频点较高，穿透性相对3G网络差得多，居民小区等深度覆盖较难满足，必将要求更加大量的建设4G站点。而当代业主在信息资源爆棚的情况下，潜移默化的影响下对通讯设备，尤其是天线，有着越来越多的排斥，给4G站点建设带来了很大阻碍。在此背景下，在保证网络覆盖能力和质量的前提下，4G站点建设使用天线的规格及安装后达到的隐蔽性显得尤为重要。

因此对京信现网使用的常规天线ODV-065R18K以及新推出的小尺寸 天线ODV-065R15C进行了场景覆盖验证，通过对测试前后指标的对比来研究不同规格及增益的天线的最佳覆盖场景。

1.两种天线的参数及性能指标对比

• 电气性能指标

• 机械性能指标

天线尺寸上ODV-065R15C的长度只有传统天线的一般长

• 水平面和垂直面方向图

ODV-065R18K型号天线：

ODV-065R15C型号天线：

2、实物图片

3、天线增益

天线增益的定义：在输入功率相等地条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度比。

天线增益的物理意义：描述天线把输入功率集中辐射的程度，即最大辐射方向上的辐射效果。作为电磁能转化设备，转换的效率反映了天线的性能，因此天线增益称为选择基站天线最重要的参数之一。

天线通常是无缘器件，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，但天线本身并没有增加所辐射信号的能量，它只是通过天线振子的组合并改变其馈电方式把能量集中到某一个方向。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、理论预测分析

根据两种天线性能参数， 进行理论上的预测分析如下：

1、虽然天线越小，但是增益越小，不利于穿透效果。

2、两款天线水平波瓣角都一样，都是65度，但是垂直波瓣角和天线增益成反比，天线越小，垂直波瓣角越大，上旁瓣抑制越差，有利于覆盖高层建筑，但是不利于控制覆盖，作为广覆盖时，会存在越区干扰的可能。而天线垂直波瓣角越小，定向性越好，容易控制覆盖，便于后期优化。

1、 密集城区场景

测试方案

选取泰兴_工业学校MO_49 扇区，天线方向朝向所需覆盖场景的方向，同时保证两次测试，方位角和下倾角不变，天线挂高50米，方向角0度，下倾角 3+9 度，测试该扇区覆盖方向路段。

站点位置及测试线路

理论覆盖距离测算

根据凯瑟琳软件计算出在该工参下，该扇区的理论覆盖距离为：

测试结果

单PCI指标：

为了更详细地对比2种天线下，周边道路的覆盖情况，选取距离基站 100m、200m、300m、400m、500m分别取点统计，对比安装2 种天线下的RSRP值，分析其对道路的覆盖情况。选取验证点位置图如下：

路段整体指标：

整体RSRP指标对比：

考虑到实际覆盖的范围， 选取济川南路相同路段统计指标

分析及总结

从单PCI分析，发现密集城区下倾角较大的前提下14.5db增益的天线明显比17db增益的天线覆盖更远，主要是由于14.5db增益的天线垂直波瓣较大，覆盖较远，容易导致越区，

在密集城区使用该种天线容易造成mod3干扰，重叠覆盖等情况。从整体的效果来看，密集城区使用高增益、低垂直波瓣的天线效果较好。

2、农村场景

选取泰兴_张桥常巷TO_51扇区，天线方向朝向所需覆盖场景的方向，同时保证两次测试，方位角和下倾角不变，天线挂高42米，方向角240度，下倾角3+4度，测试该扇区覆盖方向路段。

站点位置及测试线路

理论覆盖距离测算

根据凯瑟琳软件计算出在该工参下，该扇区的理论覆盖距离为：

测试结果

单PCI指标：

由图中单PCI图可以看出：在农村场景同站高、同下倾角的情况下 ODV-065R18K天线覆盖的更远，覆盖的更集中，而ODV-065R15C 天线覆盖的较近。

为了更进一步验证2种天线的覆盖性能。选取农村部分村庄室内进行 CQT测试。

定点选取位置

分析及总结

从单PCI分析，发现在农村下倾角较小的前提下14.5db增益的 ODV-065R15C小天线覆盖距离明显不如常规天线，主要是由于小天线垂直波瓣较大，信号落地较远且较差，没被终端占用。但在近端新型小天线的覆盖范围较常规天线覆盖更广，主要是因为常规天线的增益比小天线大，汇聚能力强，信号集中，导致在两侧覆盖较弱， 会出现覆盖盲区。

从定点测试的效果来看，小型天线的增益较小，导致传透能力较弱， 但由于垂直波瓣较大覆盖较分散，对近端的农村大面积的村庄来说可以减少覆盖盲区。

经过测试分析发现，该新型小天线无论在城区还是农村效果覆盖效果均不如常规天线，但该天线因为体积小，易于隐藏，可使用与城区不易安装或需美化的场景，但需做好后期的优化调整，以防信号覆盖过远导致mod3干扰或重叠覆盖。而若需要在农村使用，可以安置在近村庄的基站上，覆盖农村大型的自建居民区等。