移动通信基站天线架设高度设计方法研究(附件)【字数：7689】
摘 要随着移动通信的发展，人们对于移动通信网络的通信质量的要求越来越高。在移动通信工程设计中，移动通信网络的无线覆盖效果和全网的通信质量的好坏与基站天线的架设高度有着直接的联系，因此合理地设计基站天线架设高度变得意义非凡。本文主要研究不同地形、地物环境中基站天线的架设高度，分析不同地形、地物环境中的基站天线选型问题，计算出适合不同地形、地物环境中的基站天线架设高度，能够达到较好的无线覆盖效果和全网通信质量。
目 录
第一章 绪论 1
1.1基站天线架设高度的研究背景与意义 1
1.2基站天线的发展趋势与现状 1
第二章 基站天线辐射性能 3
2.1基站天线基本原理 3
2.1.1天线增益 3
2.1.2天线下倾角 3
2.1.3天线的极化特性 4
2.2 GSM系统 4
2.3基站天线辐射的方向性 5
2.4不同地形、地物环境中的基站天线选型分析 5
第三章 移动通信中直射波传播特性 6
3.1电波传播方式 6
3.2直射波的损耗计算 6
3.3电波在不同地形、地物环境中的传播分析 7
第四章 移动信道的传播损耗预测模型 8
4.1奥村（Okumura）模型 8
4.2 Hata模型 8
4.3 COST231/Walfish/Ikegami模型 9
4.4传播损耗预测模型分析 9
第五章 不同地形、地物环境中的基站天线的高度研究 10
5.1农村基站天线架设高度 10
5.2郊区基站天线架设高度 10
5.3城区基站天线架设高度 10
第六章 总结与展望 12
结束语 13
致 谢 14
参考文献 15
第一章 绪论
1.1基站天线架设高度的研究背景与意义
当下，基站天线在移动通信网络中起着关键的作用，它是移动台和基站的物理链接通道，是使用频率复用、分集接收等移动通信技术的不可缺少的设备[1]。在移动通信工 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
程设计中,基站天线架设高度设计的合理,移动通信网络的无线覆盖效果才能达到最好，同时移动通信网络的全网通信质量达到最高，这样才有应用的价值。否则无法达到预期的效果。因此，研究不同地形、地物环境中基站天线架设高度是至关重要的。通过分析比较不同地形、地物环境中电波传播的方式及特点，电波传播损耗的计算方法来设计不同地形、地物环境中的基站天线架设高度。主要研究在不同地物环境（开阔地、郊区和城区）中的电波传播的损耗，以此为依据完成基站天线架设高度设计，使得移动通信网络的无线覆盖效果达到最大，以及全网的通信质量达到最好。
1.2基站天线的发展趋势与现状
通信是人与人之间进行信息交流和传递的主要方式，而移动通信就是指移动体之间或者移动体与固定体之间的通信[2]。在我国古代，人们利用书信来传递消息或者进行信息交流，也有军队利用烽火、鼓声等来传递状况或者其他消息，但自从人们通过无线通信手段建立起全新通信系统，由此人们进入了更加方便，快捷的，全新的通讯时代。
信息的传输变得越来越快，越来越便捷，对于移动通信的要求则是越来越高，因此适应不同需求的移动通信基站天线被设计出来。在不同的地形、地物环境中，对基站天线的要求也会不同，这就要求基站天线的性能必须足够好，架设在适当的高度，才能拥有最好的无线覆盖效果和全网通信质量，因此才能取得最大的经济效益和社会效益。
当前，移动网络的用户数量日益增多，不同地形、地物环境以及城市的高楼大厦等都会导致网络覆盖有间隔、信号弱等问题，特别是在大城市的市中心区域，人口密度大，高楼林立，网络覆盖显得尤其重要，不然会引起话务量堵塞，降低全网通信质量。影响基站天线无线覆盖效果的是天线自身的增益、下倾角度以及极化特性，基站天线的性能一般也体现在这三个方面。对基站天线的选型不仅要考虑天线自身固有的特性，还要考虑天线的挂高以及实际的地形、地物环境等，这些因素都会直接或间接的影响基站天线的无线覆盖效果。在实际的工程应用中，在架设过程中还要对天线进行调整来精确控制移动通信网络的覆盖范围[3]。
基站天线在性能方面的要求主要是在其所需频段内具有稳定的增益和良好的辐射能力[4]。移动通信经历了从1G到如今5G的变化，需要具有的特点一般是：宽频化、小型化、智能化、集成化等。目前人们已经开始迈入5G通信的新时代，5G将会使人们的通信变得更加的快捷，方便。但是，在世界上的很多地方（深海等地）都不能实现移动通信，所以未来移动通信的目标必然会朝着全球化行进，真正的实现无论何时、无论何地都能够进行通信交流和信息传递这一最高目标。因此基站天线的架设高度问题也就有待研究，基站天线架设高度不合适，将直接影响到移动通信网络的通信质量和无线覆盖效果，这样随之产生的经济效益和社会效益也将大大降低。
第二章 基站天线辐射性能
2.1基站天线基本原理
基站天线在移动系统中起到接收和发射信号的作用，是一个电磁波能量的转换器。移动通信基站天线是移动用户通过设备发送和接收信息的端口，是载有各种信息的电磁波能量转换器。因此基站天线性能的好坏直接影响移动通信网络的全网通信质量和无线网络的覆盖效果。
基站天线的主要的技术指标有：传输特性指标、辐射特性（方向图）指标和机械特性指标。本文研究基站天线的架设高度，着重分析辐射特性（方向图）指标。通过分析基站天线的增益、下倾角、极化特性等来合理选择基站天线。
2.1.1天线增益
增益通常都与天线方向图有关，通过天线的方向图能够直接的观察出增益的高低，通常方向图的主瓣越宽，后瓣、副瓣越大，增益则越低，反之增益则越高。在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的场强的平方之比，这就是该天线的增益。天线的增益并不是越大越好，有时选择增益较低的基站天线所达到的效果反而更好，通常增益高低的选择要根据具体的需求决定。主瓣宽度、旁瓣电平等都是对基站天线方向图特性进行比较所需要规定的一些特性参数（如图21）。
目 录
第一章 绪论 1
1.1基站天线架设高度的研究背景与意义 1
1.2基站天线的发展趋势与现状 1
第二章 基站天线辐射性能 3
2.1基站天线基本原理 3
2.1.1天线增益 3
2.1.2天线下倾角 3
2.1.3天线的极化特性 4
2.2 GSM系统 4
2.3基站天线辐射的方向性 5
2.4不同地形、地物环境中的基站天线选型分析 5
第三章 移动通信中直射波传播特性 6
3.1电波传播方式 6
3.2直射波的损耗计算 6
3.3电波在不同地形、地物环境中的传播分析 7
第四章 移动信道的传播损耗预测模型 8
4.1奥村（Okumura）模型 8
4.2 Hata模型 8
4.3 COST231/Walfish/Ikegami模型 9
4.4传播损耗预测模型分析 9
第五章 不同地形、地物环境中的基站天线的高度研究 10
5.1农村基站天线架设高度 10
5.2郊区基站天线架设高度 10
5.3城区基站天线架设高度 10
第六章 总结与展望 12
结束语 13
致 谢 14
参考文献 15
第一章 绪论
1.1基站天线架设高度的研究背景与意义
当下，基站天线在移动通信网络中起着关键的作用，它是移动台和基站的物理链接通道，是使用频率复用、分集接收等移动通信技术的不可缺少的设备[1]。在移动通信工 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
程设计中,基站天线架设高度设计的合理,移动通信网络的无线覆盖效果才能达到最好，同时移动通信网络的全网通信质量达到最高，这样才有应用的价值。否则无法达到预期的效果。因此，研究不同地形、地物环境中基站天线架设高度是至关重要的。通过分析比较不同地形、地物环境中电波传播的方式及特点，电波传播损耗的计算方法来设计不同地形、地物环境中的基站天线架设高度。主要研究在不同地物环境（开阔地、郊区和城区）中的电波传播的损耗，以此为依据完成基站天线架设高度设计，使得移动通信网络的无线覆盖效果达到最大，以及全网的通信质量达到最好。
1.2基站天线的发展趋势与现状
通信是人与人之间进行信息交流和传递的主要方式，而移动通信就是指移动体之间或者移动体与固定体之间的通信[2]。在我国古代，人们利用书信来传递消息或者进行信息交流，也有军队利用烽火、鼓声等来传递状况或者其他消息，但自从人们通过无线通信手段建立起全新通信系统，由此人们进入了更加方便，快捷的，全新的通讯时代。
信息的传输变得越来越快，越来越便捷，对于移动通信的要求则是越来越高，因此适应不同需求的移动通信基站天线被设计出来。在不同的地形、地物环境中，对基站天线的要求也会不同，这就要求基站天线的性能必须足够好，架设在适当的高度，才能拥有最好的无线覆盖效果和全网通信质量，因此才能取得最大的经济效益和社会效益。
当前，移动网络的用户数量日益增多，不同地形、地物环境以及城市的高楼大厦等都会导致网络覆盖有间隔、信号弱等问题，特别是在大城市的市中心区域，人口密度大，高楼林立，网络覆盖显得尤其重要，不然会引起话务量堵塞，降低全网通信质量。影响基站天线无线覆盖效果的是天线自身的增益、下倾角度以及极化特性，基站天线的性能一般也体现在这三个方面。对基站天线的选型不仅要考虑天线自身固有的特性，还要考虑天线的挂高以及实际的地形、地物环境等，这些因素都会直接或间接的影响基站天线的无线覆盖效果。在实际的工程应用中，在架设过程中还要对天线进行调整来精确控制移动通信网络的覆盖范围[3]。
基站天线在性能方面的要求主要是在其所需频段内具有稳定的增益和良好的辐射能力[4]。移动通信经历了从1G到如今5G的变化，需要具有的特点一般是：宽频化、小型化、智能化、集成化等。目前人们已经开始迈入5G通信的新时代，5G将会使人们的通信变得更加的快捷，方便。但是，在世界上的很多地方（深海等地）都不能实现移动通信，所以未来移动通信的目标必然会朝着全球化行进，真正的实现无论何时、无论何地都能够进行通信交流和信息传递这一最高目标。因此基站天线的架设高度问题也就有待研究，基站天线架设高度不合适，将直接影响到移动通信网络的通信质量和无线覆盖效果，这样随之产生的经济效益和社会效益也将大大降低。
第二章 基站天线辐射性能
2.1基站天线基本原理
基站天线在移动系统中起到接收和发射信号的作用，是一个电磁波能量的转换器。移动通信基站天线是移动用户通过设备发送和接收信息的端口，是载有各种信息的电磁波能量转换器。因此基站天线性能的好坏直接影响移动通信网络的全网通信质量和无线网络的覆盖效果。
基站天线的主要的技术指标有：传输特性指标、辐射特性（方向图）指标和机械特性指标。本文研究基站天线的架设高度，着重分析辐射特性（方向图）指标。通过分析基站天线的增益、下倾角、极化特性等来合理选择基站天线。
2.1.1天线增益
增益通常都与天线方向图有关，通过天线的方向图能够直接的观察出增益的高低，通常方向图的主瓣越宽，后瓣、副瓣越大，增益则越低，反之增益则越高。在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的场强的平方之比，这就是该天线的增益。天线的增益并不是越大越好，有时选择增益较低的基站天线所达到的效果反而更好，通常增益高低的选择要根据具体的需求决定。主瓣宽度、旁瓣电平等都是对基站天线方向图特性进行比较所需要规定的一些特性参数（如图21）。
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