高增益天线在奥运场馆中的运用.doc

由于目前奥运场馆的建筑面积都比较大且看台区很空旷，为保证良好的覆盖效果，并做到对场馆进行纵深的覆盖，根据我公司在以往体育场馆的覆盖经验，结合奥运场馆的特点，我们可以采用高增益的定向天线，对场馆进行有效的覆盖。
1、 高增益的平板天线特点
目前我公司在场馆覆盖中较多采用的高增益天线特点如下表所示：

产品名称
宽带定向板状天线
产品说明
特点：
频带宽，覆盖800～2500MHz常用系统
抗紫外玻璃窗天线罩封装
防护能力强
预置电倾角，配机械调角码，安装方便，可调角
适于基站，直放站等扇区覆盖
电气参数
频率范围-MHz
800～2500MHz
增益-dBi
11～12（806～960 MHz）/13～15（1710～2500 MHz）
水平面波瓣宽度-°
80～95（806～960 MHz）/65～100（1710～2500 MHz）
垂直面波瓣宽度-°
20～30（806～960 MHz）/12～15（1710～2500 MHz）
垂直面波瓣电倾角-°
-16±3
前后比-dB
17～25
驻波比
≤1.5
输入阻抗-Ω
50
极化方式
垂直
最大功率-W
50
接头型号
N-K或用户指定
机械参数
天线尺寸-mm
860×260×80
重量-kg
4

H面 方向图 E面 方向图
该天线的特点是：
² 技术含量高：采用了新的天线核心技术——宽带辐射结构是基于自主知识产权《一种宽频带对称振子》(专利号：2005100347465)而实现的。该结构的主要特点是：平面化、体积小、馈电简单、带电倾角。对于阵列天线而言，宽频带(相对带宽＞50%)+高增益是典型的技术难题。由于采用了具有特殊结构的宽频带对称振子，使得天线阵在一定程度上克服了大频偏的色散问题，在各工作频段上兼顾了各项性能指标。
² 增益高：在1900MHz处的增益典型值是14.5dBi，水平波瓣宽度85°，垂直面波瓣宽度15°，可以很好对空旷的体育场馆进行纵深的覆盖。
² 预制电下倾角：预制了较大角度的下倾角，不需要对天线做较大范围的机械下倾调整，在看台背面墙壁安装时，不会使天线的方向图失真并且使天线的美化更加方便、更加灵活。
² 尺寸小：天线尺寸小（外形尺寸860×260×80mm），场馆内安装后，在保证覆盖效果的同时，不会象大尺寸的天线破坏原有建筑物的整体效果。
² 安装方式灵活：根据天线的安装位置，可采用墙体或抱柱安装，示意图如下：

墙体安装方式 抱柱安装方式

2、 覆盖方式：
针对大型体育场馆建筑物的特点，在高增益天线的使用方式上，我们可以采用两种不同的解决方式
1）雨刷式的覆盖方式：
体育馆的看台区存在多层看台区，而且每层看台区都是一个错层的结果，并且由于各层看台的倾角不同，因此单面天线无法对全部看台进行覆盖，各层间都存在一个阴影区，信号无法进行有效的覆盖。

为了全面照顾体育场坐席的信号覆盖，比较好的解决措施是每层都采用带预制下倾角的定向平板天线，进行雨刷式的覆盖。其覆盖及安装位置示意图如下：

采用雨刷式覆盖方式适合在特大体育场馆看台席的覆盖，避免了错层看台阴影区对无线信号覆盖的影响，做到了看台区的无缝覆盖；中、底层天线可以对体育场运动场做纵深的覆盖，吸收进行文娱活动时运动场内的话务量；由于天线采用了预制下倾角，因此天线安装时，不需要天线做大角度的机械下倾，天线的方向图不会畸变，降低了越区的干扰。目前我公司在部分大型体育场馆均采用了雨刷式的覆盖方式。
2）顶棚式的覆盖方式：
在体育馆条件许可的情况下，还可以采用在体育馆顶棚上安装天线从上往下发射的覆盖方式对场馆进行覆盖。

由于天线在1900MHz处的水平波瓣宽度85°，水平方向覆盖范围比较广，垂直波瓣为15°，垂直方面覆盖范围较窄，因此在看台区域比较深的情况下，可以采用垂直方向上安装多面天线的方式对看台区进行覆盖，其天线主瓣辐射区域在看台区的投影如下图所示：

采用顶棚覆盖的方式，由于天线和电缆都在顶棚上，因此电缆走线和天线的安装都是比较隐蔽，对场馆建筑整体外观的破坏最小；其次天线安装在顶棚，距离看台区有一点的距离，天线的波瓣能够充分的展开，其覆盖范围更大，且没有障碍物的阻挡，因此信号的覆盖效果是比较好的，使用少量的天线就可以达到覆盖效果。
相对于在看台区采用雨刷式覆盖方式而言，从体育场顶棚从上往下覆盖由于天线大幅度的下倾后，会使天线的方向图失真，向看台两边扩展，扩大了覆盖区的范围，造成了越区干扰；同时天线无法对大型场馆的中央地区做一个纵深的覆盖，体育场中间区域的信号相对会比较弱，通话质量会有所下降，比较合适的方法是在看台区底层安装定向天线向场内覆盖。
下图为天线机械下倾时的方向图：

无下倾以及机械下倾天线波形图比较
对于两种不同的覆盖方式，可以在奥运场馆的室内覆盖中根据建筑物的特点及覆盖要求灵活选择。