射频天馈系统及安装.docx

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射频天馈系统及安装

射频天馈系统及安装

课程目标：

●熟悉射频主天馈系统结构；

●熟悉主天馈系统安装工程参数；

●熟悉主天馈系统安装规范流程；

●熟悉主天馈系统安装注意事项

参考资料：

●ZXC10CBTSI2CDMA2000紧凑型基站2型安装手册

●ZXC10CBTSI2安装验收指导书（V2006-01）

第一章主天馈系统组成及结构

&知识点

l主天馈系统的结构；

l主天馈各组成部份的作用；

一.1主天馈系统结构

主天馈系统主要完成无线信号的收发功能，是基站系统的重要组成部分。

主天馈线缆连接示意图如图1.11所示。

图1.11主天馈线缆连接示意图

一.2主天馈系统的组成部件

一.2.1天线

一.2.1.1概述

天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电部件。

移动通信系统中基站天线分类一般分为全向天线、定向单极化天线、定向

双极化天线，天线倾角的调节方式有固定下倾、机械下倾、电调下倾等。

注意：

双极化天线配置有两个端口，相当于两个天线，在CDMA系统里，可以使用一支双极化天线来实现极化分集，从而达到分集接收的效果。

一.2.1.2外形图

CDMA基站使用的天线如图1.23、图1.24和图1.25所示：

图1.23定向天线外形图图1.24双极化定向天线外形图图1.25全向天线外形图

一.2.1.3技术指标

天线技术指标见表1.21：

表1.21天线技术指标

性能名称

指标

工作频段

824~896MHz

驻波

＜1.5

增益

7~18dBi

极化方式

垂直极化、定向

双极化天线

水平波束宽度

65度，90度，105度，120度，360度

雷电保护

直接接地

功率容量

＞250瓦平均功率

PIM

＞-150dBc@2×43dBm

防水

满足IP65以上标准

摄冰能力

100mm不被破坏

风速

工作风速110km/h，极限风速200km/h

接头

7/16″－F

特性阻抗

50欧姆

工作温度

－40~+70℃

一.2.2主馈线

一.2.2.1概述

主馈线位于与机柜相连的1/2″跳线和与天线相连的1/2″跳线之间，用于连接BTS到天线之间信号传输的主电缆，要求损耗小。

主馈线主要包括1/2″馈线（与1/2″跳线使用相同的线材）、7/8″馈线和5/4″馈线三种。

由于1/2″馈线、7/8″馈线和5/4″馈线结构相当接近，本小节以7/8″馈线为例进行介绍。

一.2.2.2外形结构图

7/8”主馈线外形结构图如图1.26所示：

图1.26主馈线外形结构图

一.2.2.3技术指标

7/8”主馈线技术指标见表1.22：

表1.227/8”主馈线技术指标

性能名称

指标

规格

7/8″

特性阻抗

50欧姆

电压驻波比

450-2200MHz≤1.15

衰减

≤3.97dB/100米800MHz

额定功率

≥1.0kW

绝缘电阻

≥3000MW.km

最小弯曲半径

单次弯曲120mm

多次弯曲250mm（≤15次）

工作温度

-40~+70℃

一.2.3跳线

一.2.3.1概述

跳线用于转接主馈缆与机柜之间及主馈缆和天线之间的转接线，用于信号的传输，特点是具有较深的螺旋皱纹，以便弯曲和抵抗侧压力，外护套使用了低密度聚乙烯，使电缆容易弯曲并且具有耐磨和防潮的功能。

一.2.3.2外形结构图

跳线图如图1.27所示：

图1.27跳线外形图

一.2.3.3技术指标

1/2″跳线技术指标见表1.23：

表1.231/2″跳线技术指标

性能名称

指标

特性阻抗

50欧姆

电压驻波比

450-2200MHz≤1.2

衰减

≤7.45dB/100米800MHz

额定功率

≥0.49kW

绝缘电阻

≥3000MW.km

最小弯曲半径

单次弯曲80mm

多次弯曲160mm（≤15次）

工作温度

-40~+70℃

一.2.4避雷器

一.2.4.1概述

避雷器能够有效的防止通过基站馈线引入的雷击，用于机房的防雷。

四分之一波长短路型避雷器采用1/4λ短路原理，保护器内部做成同轴腔体形式，将一段短导线并联在同轴传输线上，一端接芯线一端接地，对于雷电流来说相当于用1/4λ长度的金属导体直接对地短路来进行雷电防护。

由于该产品无易损器件和材料，产品出厂后免于后期维护，适用于各种无人职守的通信基站。

在现场安装中，可能会遇到其它产家的避雷器，但其基本原理是一致的，在此不多作赘述。

一.2.4.2外形结构图

1/4波长避雷器如图1.28所示：

图1.281/4波长避雷器外形图

一.2.4.3技术指标

避雷器技术指标见表1.24：

表1.24避雷器技术指标

性能名称

指标

工作频段

824~896MHz

驻波比

＜1.1

插入损耗

＜0.2

额定冲击电流幅值（8/20us）

50kA

交调

＜-150dBc@2×43dBm

防水

IP65以上

接头形式

DIN-M，DIN-F

特性阻抗

50欧姆

工作温度

-40~+70℃

一.2.5主馈线接头

一.2.5.1概述

主馈线接头适配于7/8″主馈线的7/16″型连接器。

一.2.5.2结构图

7/16″-M（-F）主馈线接头结构图如图1.29和图1.210所示：

图1.297/16″-M主馈线接头结构图

图1.2107/16″-F主馈线接头结构图

一.2.5.3技术指标

主馈线接头技术指标见表1.25：

表1.25主馈线接头技术指标

性能名称

指标

工作频率范围

0-11GHz

特性阻抗

50欧姆

接触电阻

内导体间≤1mΩ

外导体间≤1mΩ

绝缘电阻

≥5000MΩ

驻波比

≤1.1

插入损耗

≤0.15

交调特性

≤－150dBc@2×43dBm

耐压

2500V

防水

IP65

接头形式

7/16″-M、7/16″-F

机械特性

机械耐久性：

500次

保持力：

内导体≥0.56N

材料及表面处理

内导体：

阳：

黄铜HPb59-1镀银

阴：

锡磷青铜镀银

外导体：

黄铜HPb59-1镀银、镍

绝缘子：

聚四氟乙烯等材料

密封圈：

硅橡胶等材料

温度范围

-65~+165℃

一.2.6跳线接头

一.2.6.1概述

跳线接头适配于1/2″主馈线的7/16″型和N型连接器。

一.2.6.2结构图

1/2″跳线接头结构图如图1.2-11、图1.2-12及图1.2-13。

图1.211N-F1/2″跳线接头

图1.212N-M1/2″跳线接头

图1.2137/16″-F1/2″跳线接头

一.2.6.3技术指标

1/2″跳线接头性能指标见表1.2-6：

表1.26跳线接头技术指标

性能名称

指标

工作频率范围

0-11GHz

特性阻抗

50欧姆

接触电阻

内导体间≤1mΩ

外导体间≤1mΩ

绝缘电阻

≥5000MΩ

驻波比

≤1.1

插入损耗

≤0.15

交调特性

≤－150dBc@2×43dBm

耐压

2500V

防水

IP65

接头形式

7/16”-F、N－M、N-F

机械特性

机械耐久性：

500次

保持力：

内导体≥0.56N

材料及表面处理

内导体：

阳：

黄铜HPb59-1镀银

阴：

锡磷青铜镀银

外导体：

黄铜HPb59-1镀银、镍

绝缘子：

聚四氟乙烯等材料

密封圈：

硅橡胶等材料

温度范围

-65~+165℃

一.2.7接地卡

一.2.7.1概述

接地卡用于同轴电缆接地，可以最容易简单的方式安装，可靠的保护同轴电缆系统免于雷电的损坏，应在塔顶、塔底和收发信机入口处接地。

一.2.7.2结构图

接地卡如图1.214所示：

图1.214接地卡外形图

一.2.7.3技术指标

接地卡技术指标见表1.27：

表1.27接地卡技术指标

性能名称

指标

规格

1/2″、7/8″

材料

紫铜

表面

镀银或镀锡

瞬时过电流

＞150A

接地电阻

＜1欧姆

一.2.8馈线固定卡

一.2.8.1概述

馈线固定卡用于固定馈线，以坚固的抗紫外线及耐低温材料制成，根据所固定的的电缆的数目的不同，可以分为单联卡、双联卡、三联卡等，其孔径与所固定的电缆的直径相同。

一.2.8.2外形结构图

馈线卡如图1.215所示：

图1.215馈线卡外形图

一.2.8.3技术指标

馈线卡技术指标见表1.28：

表1.28馈线固定卡技术指标

名称

指标

规格

1/2″、7/8″

材料

聚丙稀材料、ABS工程塑料

其它要求

外形美观、结构合理、坚固耐用、安装方便

思考题：

1.天线有哪些主要的技术指标？

2.接地卡的作用是什么？

答案：

1.要点：

工作频段，增益，极化方式，水平波束宽度，特征阻抗等

2.用于同轴电缆接地，可靠的保护同轴电缆系统免于雷电的损坏

第二章主天馈系统安装

&知识点

l主天馈系统安装安装流程；

l主天馈系统各部件安装方法和要求；

二.1主天馈系统安装流程

天馈系统安装流程如图2.11所示。

本章将按照图2.11所示的流程，分别介绍天馈系统安装的具体内容。

其中天线安装中包含天线跳线的安装。

图2.11天馈系统安装流程图

二.2天线安装

不同的天线，安装方法不同。

安装督导应根据工程设计文件、天线附带的安装说明指导安装。

注意：

1．在天线安装过程中，要注意人身与设备的安全；

2．在调整已开通天线时，应关掉高功放，并采取一定的措施（如穿防辐射服装等），避免天线对人体的正面辐射。

二.2.1天线安装技术参数

说明：

本小节仅列出部分工程规范要求，更详细规范请参照“第三章主天馈系统安装检查”。

1．天线使用规格检查

安装天线的规格（如是否极化天线、天线波瓣角等）和网络规划一致。

1．天线高度

由网络规划确定。

2．天线方位角

由网络规划确定。

3．天线下倾角

由网络规划确定，通常为0°~10°可调。

4．天线指向

天线指向由天线方位角确定。

同一扇区的两副天线指向一定要相同。

5．定向天线分集天线间距离

同一扇区两天线互为分集接收天线，两天线的垂直高度相同，水平方向距离d尽量大，满足以下公式即可满足工程要求。

d≥10~20λ（或H/d=11）

其中d为分集天线间的水平距离，H为天线到地面的高度，λ为载频波长。

对于800MHz系统，分集距离≥3.5m；对于1900GHz系统，分集距离≥1.5m；对于450MHz系统，分集距离≥6.7m。

6．定向天线分集天线间距离

对于450MHz系统，要求≥8m；对于800MHz系统，要求≥4.5m；对于1900MHz系统，要求≥3.5m。

7．装在同一根天线支架上的不同扇区天线的两定向天线的垂直间距应大于0.6m；

8．与G网天线隔离，要求垂直隔离距离大于1m，水平隔离距离大于2m；

二.2.2天线安装流程

天线安装流程如图2.21所示。

图2.21天线安装流程图

二.2.3天线安装位置的确定

天线安装位置应根据工程设计图纸中的天馈安装图来确定。

若要更改，需和用户代表协商，提出更改设计解决方案。

天线安装位置需注意防雷，防雷示例如图2.22所示。

天线安装在避雷针45度保护角范围内。

图2.22天线防雷示例

二.2.4天线的搬运、吊装

注意：

天线吊装需要塔上人员和塔下人员双方配合进行，吊装过程中塔下人员一定要牵扯绳子，将天线拉离塔体，以避免天线与塔身磕碰。

天线安装在塔上时，需用绳子与滑轮组将天线、3m天线跳线及所有附件（如工具、安全带、各种胶带、扎带等）吊至塔顶平台，并放置于不易滑落处，做好安全措施。

天线固定件、扳手等小金属物品应装入帆布工具袋封口后再吊装。

示意图如图2.23所示。

在吊装时应该在天线两端同时打结，以便塔上人员与塔下人员进行配合。

天线安装在楼顶上时，可人工将天线和安装材料搬运到安装位置。

图2.23天线吊装示意图

二.2.5定向天线安装

说明：

天线生产厂家不同，型号不同，安装方式也不同，本节以KATHREIN天线为例对安装过程加以说明，安装过程中，请仔细阅读天线自带的安装说明书，根据具体情况进行施工。

1．定向天线配件初步装配

以KATHREIN板状天线为例，如图2.24所示。

固定天线前，先将紧固件737974装配到天线上下两端，然后连接紧固件737974和738516，完成定向天线初步安装。

所有附件必须安装有弹簧垫片和平垫片。

天线的固定附件、角度调节装置附件一般在塔下预先安装到天线上。

图2.24KATHRAIN板状天线安装图

2．定向天线在天线抱杆的初步固定

将已经安装好夹具附件的定向天线套装于天线抱杆上：

先不要把螺丝拧得过紧，以利于调整天线方向、天线下倾角；但也不能过松，要保证天线不会向下滑落。

3．天线方位角的调整

（1）用指南针确定天线方位角。

根据工程设计图纸，确定定向天线安装方向。

（2）轻轻左右扭动调节天线正面朝向，如图2.24所示，同时用指南针测量天线的朝向，直至误差在工程设计要求范围内（通常要求误差不大于5°）。

（3）调整好天线方位角后，将紧固件738516紧固。

4．天线倾角调整

（1）先将倾角测量仪的倾角调到工程设计要求的角度。

（2）轻轻扳动天线顶部，在顶部放开或收紧天线，调节天线下倾角，直至调整好的倾角仪紧贴定向天线时水珠居中，如图2.25所示。

（3）调整好后，将紧固件737974紧固。

图2.25天线下倾角的调整图 

二.2.6全向天线安装

1．将天线下部护套靠近支架主干，护套顶端应与支架顶部齐平或略高出支架顶部。

2．用天线固定夹将天线下部护套与支架主干两点固定，松紧程度应确保承重与抗风，且不会松动，也不宜过紧，以免压坏天线护套。

3．检查天线垂直度，全向天线一定要保持垂直。

确认天线垂直后，将天线在抱杆上紧固。

4．安装好天线的支架伸出铁塔平台，调整伸出的天线支架，确保天线垂直。

二.2.7跳线和天线的连接密封

说明：

天线跳线可在天线安装到抱杆之前连接好，并进行防水处理。

可减少高空作业时间，提高接头连接和防水质量。

1．将天线跳线接头对准天线接口，拧牢。

2．对接头进行防水处理（参见“2.8接头防水处理”）。

（1）用防水胶带从天线接头根部开始缠绕，缠绕方向要和天线跳线紧固方向一致。

（2）防水胶带拉伸至两倍长度，每个接头使用60cm长的防水胶带，要求缠绕三层，1/2覆盖缠绕，一直覆盖到馈线接头底部约5cm。

（3）用手握捏胶带，使胶带和粘接体紧密粘贴。

（4）在防水胶带外部缠绕PVC胶带，缠绕时上层1/2覆盖下层胶带。

二.3馈线窗安装

说明：

馈线窗一般由网络运营商负责完成安装。

本手册介绍的馈线窗安装仅供参考。

中兴通讯配的馈线窗尺寸为400mm×400mm，墙孔可开300mm×300mm。

馈线窗一般安装在机房外墙壁上，位置在室内、室外走线架之间。

若主馈线窗须安装在楼顶天面，应注意密封和防水。

可用沥青或玻璃胶进行密封。

馈线窗有4孔，最多可以安装12根馈线，如图2.31所示，馈线密封窗的安装步骤如下：

1．根据工程设计图纸要求，确定馈线密封窗的安装位置；

2．根据馈线窗的大小，在墙上开孔；

3．用冲击钻对安装膨胀螺栓的孔位打孔；用膨胀螺栓固定馈线窗主板；

4．馈线窗密封垫片、密封套可在主馈线引入室内时一起安装，参见“2.4.7主馈线穿入机房”；

5．对于天气寒冷，风沙大的地区，即使墙壁很厚，还应在机房内部加装木挡板，起到防沙，保温作用。

图2.31馈线窗结构

二.4馈线安装

本节以7/8″馈线为例进行说明。

CBTSI2一条馈线的整体结构示意图如图2.41所示。

图2.41CBTSI2的一条馈线结构示意图

二.4.1馈线路由的确定

馈线的路由应根据工程设计图纸中的馈线走线图来确定，若馈线的路由因为实际情况需要变更，则应尽快和用户代表协商解决，但要注意主馈线的长度应该尽可能短。

二.4.2主馈线接头的制作

注意：

馈线接头的制作是天馈安装工程中最主要的环节，制作质量好坏，直接影响设备运行和网络质量。

安装刀具比较锋利，需正确使用，避免伤及人体。

本节以ROSENBERGER的7/8″主馈线接头为例加以说明。

其他规格或厂家的馈头安装，参考其具体安装说明书。

1．常用馈头制作刀具如图2.42所示。

图2.427/8″馈头制作刀具

2．将安装接头一端的馈线约150mm取直，用安全刀具把距端口50mm处馈缆外皮切割并剥掉。

3．把馈缆放入切割工具（EASIAX）的槽口里，在主刀片后部保留4个波纹长度，合上刀具护盖把柄，因为刀具的位置由馈线外部铜导皮波纹所确定，主刀片应正好对准馈线一个波纹的中间波峰处。

4．按刀具上标出的旋转方向旋转刀具，直到刀具的护盖把柄全部合拢，使得馈线内外铜导体全部割断；同时后面辅助小刀片会将馈线外部塑料保护套割断。

如图2.43所示。

图2.43用刀具切割馈线

5．检查尺寸是否合适。

如图2.44所示。

图2.44馈线切割尺寸检查

6．将馈头前面部分和后面部分分开，并将馈线插入后部，直到后部和馈线第一个波纹接触。

7．用刀具自带的扩管器插入馈线，顶牢，左右旋转，使得馈线外部铜导体张开。

顶住馈头后部。

如图2.45所示。

图2.45用扩管器张开馈线外导体

8．检查有没有多余的铜屑残留。

检查外铜皮应均匀扩张，无毛刺。

用手向外拉动馈头后部，馈头后部不得从馈线上滑脱。

如不符合要求，应重新制作。

9．将馈头前部和后部相连接。

如图2.46所示。

图2.46馈头前部和后部连接

10．馈头前部拧到位后，用合适的扳手握牢、固定前部馈头，并保持前部馈头不与馈线有相对转动，用扳手拧动馈头后部分，直至牢固。

如图2.47所示。

图2.47馈头前部和后部固定

二.4.3馈线的裁截

注意：

裁截过程中，在主馈线两头同时做标签，馈线中间可多粘贴临时标签，标签必须一致。

否则容易造成接线混乱，导致扇区不对应。

在现场应该根据和用户商定的最终路由准确测量主馈线长度，并根据每根馈线所需长度对馈线进行裁截。

1．对于楼顶天馈安装

（1）根据实际的路由重新用皮尺确定各个扇区的主馈线长度。

（2）在测量的实际长度上再增加1m~2m的余量进行切割。

（3）每切割完一根主馈线，在主馈线两端必须贴上相应的临时标签，如：

ANT1，ANT2，ANT3，ANT4，ANT5，ANT6等。

馈线安装完毕后粘贴正式标签。

（4）将裁截好的馈线搬运到楼顶，搬运过程中，要保证馈线不受损伤、挤压。

2．对于铁塔天馈安装

（1）用滑轮组、拉吊绳索将馈线一头吊装到塔顶。

吊装前，做好上部主馈线接头。

（2）塔下人员根据馈线入室到避雷器所需长度裁截馈线，并留有一定余量。

下部做好临时标签。

馈线安装完毕后粘贴正式标签。

二.4.4铁塔主馈线的提升

注意：

在吊装过程中，切忌粗暴操作，以免碰伤甚至磨破主馈线外皮，单根主馈线的局部损坏会导致整根馈线报废。

吊装过程中一定要注意人身安全。

主馈线在铁塔上安装时，需要用滑轮组吊装，吊装示意图如图2.48所示。

1．检查在距离主馈线两头0.3m处贴上的主馈线标识，确认没有混淆。

2．对在塔下先做好的主馈线接头用麻布保护（也可用防静电包装袋并加泡沫保护），用扎带扎紧。

3．吊装绳索在离馈线头约0.4m处打结固定，在离馈线头约3.4m处再打一次结以便上下配合向上拉馈线，确保提升过程中馈线和馈头不会撞到塔体而受到损害。

4．馈线吊至塔上平台，上端固定至适当位置，要多点固定，防止由塔上滑落。

图2.48铁塔馈线吊装图

二.4.5主馈线的布放、固定

1．主馈线布放原则

主馈线在从馈线窗入室以及室内走线架的布放应该整齐美观、无交叉。

主馈线沿室外走线架、铁塔走线梯布放时应无交叉。

在主馈线布放前一定要对主馈线走线的路由进行了解，最好在纸上画出实际走线路由，以免因主馈线交叉而返工。

主馈线的最小弯曲半径应不小于主馈线半径的20倍；一次性弯曲的弯曲半径最小为90mm。

反复弯曲的弯曲半径最小为200mm。

馈线卡（HANGER）间距：

最大1.65m。

2．主馈线布放固定步骤

（1）预先沿铁塔或走线架每隔1.5m左右安装主馈线三联馈线卡，现场安装时，根据铁塔的实际情况而定，但两馈线卡之间不得超过1.65m；安装三联馈线卡时，间距应尽量均匀，方向一致。

在同一个走线梯内如果安装两排馈线卡，应保持两路走线卡平行整齐。

三联馈线卡如图2.49所示。

图2.49三联馈线卡

（2）将主馈线从天线至入室前初步理顺。

（3）主馈线的固定应从上往下，边理顺边卡入三联馈线卡中，排列整齐后上紧馈线卡，主馈线保持平直，切忌两馈线卡间的馈线隆起，不得在馈线两头同时固定馈线。

（4）主馈线从楼顶沿墙入室时，网络运营商应做室外爬墙走线梯，主馈线在走线梯上应使用三联馈线卡固定。

二.4.6馈线接地卡安装

1．主馈线的接地原则

（1）通常每根主馈线应至少三处安装馈线接地卡，位置分别为：

在铁塔平台处，主馈线离开铁塔至室外走线架处，主馈线入室之前。

当主馈线长度超过60m时，还应在主馈线中间增加馈线接地卡，一般为平均20m安装一处。

如图2.410所示。

（2）在楼顶安装的天馈系统、天线支架、新装走线架均需焊接到建筑物避雷网上。

馈线也需有三处接地，位置分别为：

馈线离开天线抱杆处，馈线离开楼顶处，馈线进入机房处。

（3）主馈线从楼顶沿墙入室时，网络运营商所做的室外走线梯必须接地。

图2.410基站接地连线示意图

2．接地卡的安装步骤

注意：

在有雷电的情况下，严禁安装接地卡，否则可能造成人身伤害。

安装接地卡时，要求接地卡和馈线连接处的馈线保持平直。

（1）准备好工具：

裁纸刀、一字螺丝刀、扳手和尖嘴钳等。

（2）选择合适的接地卡安装位置，按照接地卡大小切开7/8"馈缆的外皮。

接地卡结构如图2.411所示。

1．接地端2．接地线3．馈线4．接地线卡簧5．馈线外层铜芯6．接地线铜片

图2.411接地卡结构图

（3）将馈线避雷接地卡接地线引向地网方向，不得逆向。

接地线与主馈线之间夹角以不大于15度为宜，严禁出现倒折现象。

天馈系统安装在铁塔上时，接地卡引线应顺着塔体向下。

天馈系统安装在楼顶时，接地卡地线应引向楼面避雷网接头所在的方向。

接地卡安装时，地线应顺着水的流向安装，从高处指向低处。

（4）接地卡安装前，可先在紧靠接地线铜片一端的接地线上缠绕防水自粘胶带，如图2.412所示，以提高密封效果，防止雨水沿接地线流入馈线内部。

图2.412在接地卡的接地线上缠绕防水胶带

（5）用接地线铜片及卡簧夹紧馈线外导体，使接地夹具铜片和馈线外导体很好的咬合。