半角栅格反射面天线物理扩展板的设计及天线旁瓣抑制优化.docx

毕业设计（论文）题 目 半角栅格反射面天线物理拓展 版的设计及天线旁瓣抑制优化 学 院 电子信息学院 专 业 电子信息工程 学生姓名 曾 鹏 学号 159120203 指导教师 蒋 劼 职称 工程师 2019年 4 月 20 日 学生毕业设计（论文）原创性声明本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆工程学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。毕业设计（论文）作者（签字）： 年 月 日重庆工程学院本科生毕业论文 摘 要摘 要在以往的网络优化过程中，开放的河滨公路和环山公路等区域，一般进行对天线的方位角、下倾角进行调整等方法来解决此类问题。然而，对于河岸天线主要需要覆盖范围，如果进行调整天线信号，那么有可能会影响自身区域的网络好坏。假如更换水平波束宽度较窄的天线，那么只是将干扰点向对岸更远的地方延长而已。本文针对以上情况，研究无线电波、天线参数和网络优化等问题。通过这种方式，创新了“半角栅格反射面天线物理扩展板”用来阻挡一侧的旁瓣信号，这样不仅提高了服务区域的频谱利用率和复用率，而且解决了网络内部干扰，还具有集中的波束发射方向，稳定并增强效果。经过验证测试结果，可以知道天线物理扩展板是可以有效地减低天线水平旁瓣信号的功率谱密度，抑制非业务区域中干扰电平的强度，电平信号强度减少范围可以达到5-6dB。实现了对覆盖的抑制和防止相邻频率干扰的发生。关键词：水平波束宽度 越区覆盖 干扰 损耗 II重庆工程学院本科生毕业论文 ABSTRACT ABSTRACTIn the past network optimization process, open riverside highways and mountain roads and other areas generally adjust the azimuth and down tilt angle of the antenna to solve such problems. However, for riverside antennas, the coverage is mainly required. If the antenna signal is adjusted, it may affect the network in its own area. If you replace an antenna with a narrow horizontal beam width, you will only extend the interference point further to the opposite shore.In this paper, we study the problems of radio waves, antenna parameters and network optimization. In this way, the "half-angle grid reflector antenna physical expansion board" is innovated to block the side lobe signal on one side, which not only improves the spectrum utilization and reuse rate of the service area, but also solves the internal interference of the network. It also has a concentrated beam emission direction that stabilizes and enhances the effect.After verifying the test results, it can be known that the antenna physical expansion board can effectively reduce the power spectral density of the antenna horizontal side lobe signal, suppress the intensity of the interference level in the non-service area, and the level signal strength reduction range can reach 5-6 dB. The suppression of coverage and the prevention of adjacent frequency interference are achieved.Keywords: Horizontal beam width；Cross area coverage；interference；loss重庆工程学院本科毕业论文 目 录目 录摘 要IABSTRACTII1绪 论11.1研究背景及意义11.2国内外发展现状11.3本文主要研究内容21.4本文章节安排22无线电波传播42.1无线通信传播方式42.2无线电损耗52.2.1大尺度衰落62.2.2小尺度衰落73基站天线83.1基站天线发展回顾83.2天线的增益83.3水平波束宽度93.4天线的下倾角113.5天线的极化方式114无线网络优化134.1无线网络优化134.2网络干扰越区覆盖134.3网络干扰同邻频干扰144.3.1同邻频干扰评估方法144.3.2同邻频干扰事件原因与处理145物理拓展版165.1物理拓展版原理165.2物理拓展板的实现165.3物理拓展板的安装175.4物理拓展板的成果176挡板夹角验证与定义196.1旁瓣信号抑制验证196.1.1主瓣验证数据196.1.2挡板夹角的改变196.1.3数据统计趋势分析206.1.4旁瓣信号抑制结果分析206.2旁瓣性能影响验证216.2.1旁瓣方向挡板夹角CQT验证216.2.2旁瓣方向挡板夹角DT验证227结 论24参考文献25致 谢26重庆工程学院本科生毕业论文 1 绪 论1 绪 论本章内容主要说明物理拓展版的研究背景和意义，分析和总结了物理拓展版在网络优化领域的作用与前景，并对本文的主要研究内容和章节安排都作了明确的说明。1.1 研究背景及意义重庆市区周围大多是环绕着河流的山区。城市的周边地区四面环山、水库、河面区域宽阔容易造成镜面。由于长江水位的变化多端，城市网络的质量跟随着河面的变化而变化。所以将重庆市区划分为五个不同的场景：沿江路、环山路、空旷道路、繁华路段和一般道路。同时，也经过不同的区域制定了对应的有效覆盖范围的定义，许多地区属于经典的山城覆盖区域。市区周围山川环绕，河流广阔。沿河和盘山的独特地形区域受到道路弯曲、河面反射以及四季水位变化的影响，容易使覆盖小区旁瓣的信号交叉干扰到非服务区域信号，这样导致网络质量恶化，并且难以控制越区和重叠覆盖。然而过度的使用对方位角、下倾角进行调整得优化方法，不仅不能优化现有的问题，甚至在优化过程中导致自身服务区域的质量损失。空旷的滨江路和环山路路段接收信号大致有四种：自身主覆盖、同侧上层越区、异侧上层越区以及江对岸平层越区信号。对于河的同侧区域和河的异侧区域的上部区域信号，可以进行对天线的方位角、下倾角调整等方法解决越区的信号。然而，对河对岸干路天线的主要覆盖信号，进行天线的方位角、下倾角调整等方法可能会降低本业务小区的网络质量。就算是更换窄水平波束宽度的设备。那么也就是将干扰区域向对岸更加下游的地方延伸而已。开放的河滨公路和环山公路等区域，当小区信号越区到江河对岸路段的时候，如果还是通过对天线的方位角、下倾角进行调整等方法来解决此类问题。那么在调整越区覆盖时，也会造成自身区域的网络质量的下降。于是创新了“半角栅格反射面天线物理扩展板”用来阻挡一侧的旁瓣信号，这样不仅提高了服务区域的网络覆盖质量，而且解决了越区覆盖的影响，对抑制越区覆盖和重叠覆盖是一个很好的解决办法。 1.2 国内外发展现状在海中航行是最早使用无线电波的领域，它运用莫尔斯电报在船只和陆地之间信息交流沟通。当今社会对于无线电波的运用多种多样，比如无人汽车、VR眼镜、乡村广播等。人们在一百多年的时间内，慢慢让无线电波的应用与我们密不可分，改变了人们的生活方式，并且对于推动人类社会发展起到了重要作用。在这个阶段，随着我们LTE网络的成熟，我们开始着力于5G的发展。在目前频率资源有限的情况下，我们要实现“万物互联1”。就有必要发展到更高的频带。如今，5G技术基本成熟，各大运营商已经开始慢慢测试网络。我相信在未来的几年里，5G将进入我们的生活，为我们带来更大的便利。我国的移动通信技术正在一步一步的完善，但在某些关键技术方面还没有攻克。需要一代又一代的通信人来帮助网络优化功能的完善，同时改善和升级我们现有的各种智能软件。目前，中国的运营商网络优化日常大多数使用三种工具：第一种工具是第三方软件，主要用来采集、解析移动网络的运行数据，即：通过人工采集数据，然后系统软件分析测有关数据；第二个工具是OMC系统，主要用于调试运营商的自己使用的系统，为用户提供稳定安全的通信业务；第三个工具是调频软件，大多数是用来调整电磁波的频率参数。我国的移动网络优化主要包含四个流程：第一流程是信息采集，主要是派专人采集和测量数据业务，这个阶段技术要求不高，但是需要很多的人力物力，在道路、定点测试。第二流程是数据分析，这个需要专业工程师进行分析和处理数据信息业务。虽然需要的人力物力不多，但对于工程师要有高水平的分析和处理能力。第三流程是合理的实施。它主要依据工程师提出的网络优化解决方案来处理网络中出现的各种各样的问题，提升用户的满意度。第四流程是最终评价，需要各个方面、集中的评价解决方案的实施效果与程度。如果网络优化方案的实际结果不理想，那么需要重复修正以上四个流程中不合理的，直到达到我们所想要的优化结果。1.3 本文主要研究内容研究分析GSM、TD-CDMA、LTE网络的系统内、系统外干扰。如：直放站干扰和同、邻频干扰、远近效应、导频污染等。（重点：同、邻频干扰、越区干扰）；天线机械、电气参数性能（重点：接收、发射的电磁波频率、电气性能-水平波束宽度）；分析挡板物理制约对于电平值的影响；干扰地区的电平值是否降低、主覆盖地区是否受到了影响；分析影响的利、弊，找到应用场景与解决方案；控制该天线旁瓣信号越区干扰的非服务区域，消除干扰；天线物理挡板试点-旁瓣信号抑制测试。1.4 本文章节安排本文提出了物理拓展版的设计方案，根据本设计的方案过程可将本文分为共计八章，其各章内容组织如下: 第一章介绍了该论文究背景，并研究了网络优化的发展。信息通信的快速发展给人们生活注入了的活力和能量，最后说明了该设计的研究意义和本文的研究内容。第二章主要说明了本论文无线电波在自由空间中各种传播方式与在传播过程中在不同的情况下所的损耗的不同的算法等。第三章主要介绍了本论文所涉及基站天线的发展和天线的增益、机械参数、水平波束宽度等。为后文的物理拓展版的设计打下坚实的基础。第四章主要介绍了无线网络优化过程中重要的几个步骤，并且对生活中大概率发生的网络问题进行研究与分析。探讨是否可以有更加简便的方法可以解决我们所遇到的问题。第五章主要说明了在前文所铺垫的情况下，我们应该怎么设计物理拓展版与我们达到我们的最终目标。第六章主要说明了在物理拓展版设计完成后，对于我们实际问题的所需要去进行验证与分析。最终得出结论，完成整个毕业论文。第七章为总结与展望，本章主要对本设计进行了深刻的分析与总结，同时根据实际情况指出了存在的问题与缺陷。26重庆工程学院本科生毕业论文 2 无线电波传播2 无线电波传播无线电波的传播是不受限于以往固定传输模式的，这样当用户移动的同时，用户可以非常便捷的进行沟通交流。而不是像以前固定电话一样，需要在某个地方才能进行通话。因此我们需要了解无线电波的传播，从而社会进一步的得到发展。2.1 无线通信传播方式无线电磁波主要使用的是在 3Hz 到 3000GHz 之间的频率，频谱人们划分为12个频带2。在每个不同的频带里面的频率的传播性质也是不一样的。如表2.1所示：表2.1 频段分布表传播特性主要表现在频率较低的频带，那么传播损耗就越小，传播距离更远；低频率的信号有较强的绕射能力，物体之间的传播能力很好，可以用来更好的覆盖各种曲玉。然而，低频带的信号资源是有限的。如果的过度运用，会造成系统容量小的问题。高频带传播损耗越大，所能覆盖范围越小，衍射的能力就越弱，这样不能良好的在建筑物的内部完成覆盖，而是渗透能力很弱。但是高频率的资源较多，系统容量很大；然而高频资源使用的技术要求很高，系统的成本也就随着提升，但跟随技术的发展，这类问题将在不久就会得到解决。与较高与较低频段相比，甚高频频段在覆盖的范围和容量之间有较好的平衡，因此甚高频被大量应用在移动通信行业中。当然，随着通信技术不断的进步，通信系统会朝着更高的频谱范围开展。由于无线通信传播的不确定性，电磁波不能够一种方式进行传波。通常通信过程中包含几乎全部类型的电磁波传播方式，例如直射、衍射、反射和散射等电磁波的传播类型3。1) 直射信号从起始点在自由空间中以直线的方式到达终点的方式称为直射。它的传播距离是有限的，通常在人的视线范围内。在传输路径上，它的能量损耗相比于其他方式就比较少的。2) 地面反射当信号在传播过程及遭遇了和波长相比较大的物体时，不能直射传播造成反射。比如大地、高楼和高山等都是能引起反射。3) 对流层反射对流层反射波，出现在对流层中。对流层是异类介质，反射系数会随高度增加而减少，而且会受到天气的影响。对流层方式应用于波长小于 10 米（即频率大于30MHz）的无线通信中4。4) 绕射在信号在自由空间内传播遇到高山、房屋时，电磁波会绕过此类物体继续往前传播，这一种情况就叫绕射，频率较高的电磁波，它波长就比较短，其所能绕射过去的物体就越小，当有我们在一个较高的物体后面的时候，信号质量会变差。就是因为电磁波的绕射引起的。5) 电离层反射到电磁波经过电离层时造成的反射就叫电离层反射。就是在电磁波波长<1米（频率大于300MHz）的时候，电离层就成为了反射体5。从电离层反射回来的电磁波可以有两次以上的折射次数，因为这一种特殊性质，电离层反射传播可以实现超过视线范围距离的传输。但是电离层反射传播会受到各种天气的干扰。6) 多径效应电磁波在传播的过程中经过了不同路线到达接收端的传播，在各个不行路线电磁波到达接收端的时间的不等，按各自相位相互累加而形成干扰，造成原有的信号丢失，或者出现误差6。例如电磁波在经历了不同的两条传播路途，而后两个信号的长度刚好相距一个相位，那么两个信号到达接收端的时候就会造成波峰与波谷重合相互抵消，信号就失真了。2.2 无线电损耗自由空间传播的损耗是电磁波信号在自由空间传播的时候，因为传播路程的增加能量在空间中扩散开来所引起的损耗；当无线电波传播时，路径损耗、阴影衰落等都会导致衰减损耗。通常，由于在现实生活中传播路径的不确定性，当自发射端的无线信号不能直接传播到接收端。相反在多次的反射、衍射和散射之后，叠加信号被接收端接收。这一种传播信号在被多次反射、衍射和散射后，经过不同的传播途径到达接收端的情况称为多径传播。由于传输途径和传输种类的不同，电磁波信号在信道中的传输体现出大尺度衰落和小尺度衰落的这两个显而易见的特征7。图2.1 衰落信道的分类2.2.1 大尺度衰落大尺度衰落是由于在路径上遭遇比较巨大的物体时的阴影造成的。终端的移动距离和覆盖区域相差较小时，就会出现大尺度衰落。大尺度衰落包含路径损耗和阴影衰落7。路径损耗是因为传播路程不断的增加而造成的，说明一个信号强度损耗的情况。阴影衰落是由于遇到物体阻挡所引起信号强度下降。1) 路径损耗路径损耗用于测量发射机和接收机之间信号的平均衰落，定义为有效发射功率和平均接收功率之间的差值。几种常用的描述大尺度衰落的模型有自由空间模型、布灵顿模型、EgLi模型、Hata-Okumura模型8。其中自由空间中传播损耗的计算公式为： 3；但是在平常生活中电磁波的传输的情况多种多样，假如想要运用一个或者是几个理论的公式来得出结果，那么一定会造成很多的错误数据，或者是和实测数据完全不同。因为这个前辈们进行海量的实地测试和分析，结果得出了多种数据模型。现在所使用最为广泛的就是Hata-Okumura模型，所得出的基本传播损耗的计算公式3：市区：；郊区：；开阔地：；F：工作频率（MHz）；hb：基站天线有效高度（m）；hm：移动台天线有效高度（m）；D ：移动台与基站之间的距离（km）；(hm)：移动台天线高度因子。这个模型是从比较平坦的大城市市区地形地区的场强中值路径损耗作为基础，对其他的传播情况和复杂地形需要进行不同的分析。2) 阴影衰落在移动通信传播的环境中，由于移动台的移动会使其周围环境发生快速的改变，电波也在传播过程中受到山川、高楼等大型物体遮挡后。就会形成一个阴影区域。每当终端处于阴影区域的时候，信号的场强就会变弱；每当终端穿过遮挡区域后，信号的场强就会变强。这样导致接收到的信号场强中值有了相对较为缓慢的变化，这就是阴影衰落。但是在陆地上信号场强随着地形引起的改变远远大于由于时间引起的变化，所以人们通常在工作策划中忽略了跟随时间慢变化，就只计算地形的慢变化。它是因为在电波传输过程中上受到高楼、森林此类物体的影响所引起的阴影效应从而造成的损耗。在较多范围中，几百波长量级接收电平的变化引起的衰落由此映射出来。2.2.2 小尺度衰落在通信过程中，当终端在进行移动的时候，信号不仅跟随位置、时间的慢衰落损耗，而且信号的幅度和相位在少数波长中产生较快的改变几十个dB 。这样的衰耗是因为信号在传播路径中遭遇各种物体的反射、散射和吸收而产生的。除开由发射端的直射波信号外。真实到达接收端的电磁波信号，还包含通过各种各样的方式散射、反射（如大地、货车和群众等）而重叠形成的多径信号。如果多径信号是在一致方位中，那么电波的幅度和相位就会倍增，如果它相反方位，它们就双方消除，这样就是引起接收端信号的幅度和相位发生快速的改变9。而且因为发射端和接收端的移动引起的多普勒效应还会导致实际终端接收的信号在任意时间和任意地点突然改变，称为多径衰落。重庆工程学院本科生毕业论文 3 基站天线3 基站天线3.1 基站天线发展回顾在过去的四十年中，无线通信迅速发展。在第一代移动通信技术开始的时候，我们没有太多的接触到。在当第二代移动通信技术到来的时候，才得到了广泛的运用。我开始接触网络的时候还是第三代移动通信技术，因为它不在是只能进行通话或者短信联系，而是数据传输已经能够进行视频通话，让人们的生活得到了极大的便利。第三代移动通信经过几年的发展，已经发展成为了第四代移动通信。目前第四代移动通信使我们生活中最主要使用的方式，它现在技术稳定、成熟。对于人们的生活造成了翻天覆地的变化，比如：手机支付、智能缴费等等这些便捷的生活方式都是第四代移动通信技术给我们带来的。基站天线是移动通信系统最重要的组成部分之一。我们在生活中，可以看到有大量的天线部署在我们生活的区域中。这些基站天线极大的保障了我们在日常使用手机等移动通信工具的时候，我们能够舒适、快速的进行沟通交流。由于需要覆盖一些特殊的地区，基站天线对波束成形有一定的特殊要求。为了丰富的了解基站天线的波束形成。本章基本的介绍了基站天线的各种参数性能。3.2 天线的增益天线的增益是对于基站天线辐射出来的信号加以约束，向某个区域增强覆盖效果的体现。它是运营商挑选天线最重要的数据之一。天线方向图的大小、形状和范围与增益密切相关,如果方向图中主覆盖的范围越窄、后方区域和旁边区域越小，那么增益就更好。通常，水平区域的覆盖和垂直区域的覆盖是可以相互调节的，水平方向上减小那么垂直方向上就可能增加。天线增益对无线网络覆盖的优化是特别的重要，因为一个区域的边界的信号强度由就是它确定。加强增益会让无线网络在一定覆盖范围内能够容纳更多的用户。天线增益的参数有两种一个是dBi一个是dBd。 dBi是全向天线天线的增益，所以在各个方向上的增益都是相同的；相对于对称阵列天线的增益，dBd相对于对称阵子天线的增益dBi=dBd+2.1510。在情况一致的场景下，天线的增益越大，电磁波所能够覆盖的范围就更广。在日常生活应用中，天线增益的定义是电磁波更为集中的方向的增益即为天线的增益。基站反射板也对天线的增益具有决定性影响。反射板是天线的重要组成部分之一，它是控制天线覆盖范围的决定性因素。如果反射板越大，那么它折射的电磁波就将更多，天线所能覆盖的范围就更加的广泛。但是因为反射板需要与天线配套，还要考虑到天气，体积，重量这些问题。所以我们通常把反射板能够设计多小就设计多小。目前，使用较多的反射板有：矩形板、V形板、矩形槽板、矩形槽变形板等。其模型如图3.1所示：图3.1 反射板的类型天线反射板的不同会直接造成天线的基本参数改变，如果是想要提升天线的覆盖范围，那么就需要一个适合的反射板，所以反射板的性能的选择会影响天线的覆盖范围、增益等性能。3.3 水平波束宽度基站天线的方向图可以分成两种，一种是全向的方位图，另一种是定向的方位图，由方位图我们分别被称为全向天线和定向天线。如图3.2所示，左边是两幅图依次是全向天线的水平截面图、立体辐射方向图；右边两幅图依次为定向天线的水平截面图和立体辐射方向图11。在一个空间平面内每个方向的电磁波强度都大致相同的天线，我们称这种天线为全向天线，它通常应用于全向小区；右图可以看出在天线一侧加入了反射板，它使天线在水平面的辐射具备了方向性，通常应用于扇形小区。图3.2空间辐射方向图（全向天线和定向天线）在天线的信号覆盖区域的水平方向上。在最大辐射方向两侧，辐射功率下降3dB的两个方向的夹角，就被为天线的水平波束宽度，也称水平波瓣宽度12。天线所发射的能量其中大多数都是在这个角度之内的，天线辐射是否集中也可以由波束角度来体现。而使用较多的定向天线的波束角度通常有30度、65度、90度、105度等多种角度。如图3.3：图3.3基站天线水平波瓣3db宽度示意图每一个不同的场景都会有一种合适的天线，比如水平波束宽度为30度的天线总的来说增益是所有天线中比较高的，主要是应用于道路、铁路等长条形的区域覆盖；65度的天线主要应用于城市人口较多的区域覆盖，90度天线主要应用于城乡结合部等地区进行覆盖，105度天线主要用于广阔空间、人口稀少的地区进行覆盖，如图3.4所示。120度、180度的天线主要应用于需求角度很宽的特殊扇区覆盖。图3.4特殊覆盖扇区图天线的垂直波瓣宽度和水平波瓣宽度相同的，它与增益、水平波束宽度密切相关的，一般天线的垂直波瓣宽度大多数都是在10度左右。在使用相同的天线方案技术方案下，增益大小一样的天线。如果水平波瓣更加宽，那么垂直波瓣宽度就越窄。因为在覆盖区域的能量是一定的。当覆盖范围更广，那么覆盖深度就越近。虽然更窄的垂直波束天线覆盖的能力较强，但是也特别容易形成覆盖盲区。如图3.5所示，在高度一样的两个设备上，波瓣比较大的天线造成的盲区范围（红色）小于较窄天线盲区（蓝色+红色）。图3.5基站天线垂直波瓣不同宽度示意图3.4 天线的下倾角天线的下倾角是在网络覆盖设计阶段就已经计算完成。在市区基站的部署比较密集，想要站间不造成干扰，天线一般挂得不是很高，天线的下倾角一般为度3度至12度，太小会造成干扰，太大会使覆盖区缩小；郊区或农村，运营商为了使基站的覆盖面积扩大，不但天线挂得很高，而且下倾角调得很小。下倾角通常可以通过三种方式调节：一种是机械调节。也就是说，它由安装件调节，有人工手动调节。第二个是电子预设。通过馈电网络改变振荡器辐射的相位以实现预设的下倾角。基站天线的预设下倾角可选0度至12度，通常标在天线模型中。第三是电子控制。也就是说，通过可远程控制的电子移相器来调节天线的下倾角。这就是人们常说的电调天线。和预先设置好的的下倾天线相比，设置完成后就是不能在改变了。并且电调天线的下倾角可以通过某个设备改变。电子调控天线是未来无线天线技术的主要发展方向。3.5 天线的极化方式因为电磁波的特殊性质，所以会造成了当信号在水平方向振动时靠近地面会有极化电流的产生。极化电流会因为大地的阻抗而产生的热量后迅速消失。而垂直极化模式就不容易产生极化电流，这样就避免了能量的大尺度衰减并保证信号安全无失真的传播。所以在无线网络覆盖中，通常都是建议使用的垂直极化传播模式。此外，跟随技术的不断的发展，如今已经运用了海量的双极化方式的天线。双极化天线是将天线+ 45度和-45度两副极化方向相互正交的天线，并且同时以双工模式操作，这极大地节省了每个小区中的天线数量。同时由于±45度为正交极化，有效地确保了分集接收的良好结果4。由于双极化天线的性能由于它通常分为垂直和水平极化和±45度极化。后者性能通常优于前者，因此大多数采用±45度偏振模式。重庆工程学院本科生毕业论文 4 无线网络优化4 无线网络优化4.1 无线网络优化无线网络优化工作步骤主要包含：系统信息采集，数据收集和提炼，提出问题解决方案，实施解决和提出新的标准。进行网络质量优化时，我们开始需要进行OMC-R系统信息收集。还能够从用户的投诉、定点测试和道路测试等对可能出现的问题进行收集，询问用户们对于运营商的看法和网络状况的好坏。 对当地的网络状况进行测试与收集后; 然后分析和处理收集到的数据，找到其中出现的问题; 然后进行数据对比分析，确定我们需要什么样的方案才能够解决此类问题；最后是进入方案实施阶段，进行对于现有的网络在不影响原有的网络质量情况下解决问题。对于问题进行实施解决后，需要再次对于系统信息的收集，制定出的优化标准，并重复查看是否出现问题直到问题得到解决，这样才能进一步完善网络质量。4.2 网络干扰越区覆盖越区覆盖是指基站可能因挂高、下倾角等问题造成了本小区的信号覆盖过于广泛，信号影响到别的小区，对其他小区造成强烈的干扰。从而引发掉话、频繁切换等问题。由于随着城市经济水平飞速的发展，市区居民越来越多，海量的客户需求造成站点爆炸式的增长，站与站间隔越来越近。同时随着城市的发展，居民楼、写字楼的高度也是在不断地攀高。城市里面基站的天线的高度也随之而来的增高，最后导致站点越来越密集。容易导致较高的站点引起越区覆盖和干扰，这样就损耗了系统的覆盖性能和容量。因此在进行策划和设计时，一般不设计高站来满足覆盖需求。但考虑到需要覆盖信号，我们就要充分利用以前所用的站点资源，这样既节省成本有解决高站过多的情况，预防后期高站引起的越区覆盖，出现同频干扰这一类问题。但是当出现以上问题时，我们可以用以下办法进行解决处理：1) 对高增益的天线进行更换，换为增益较低的天线。但是这样虽然解决了越区覆盖等问题，也对基站信号覆盖范围进行了削弱，可能造成原有下去的信号强度下降。 2) 后台降低天线的功率参数。虽然也是可以降低小区覆盖范围，但是会导致小区自身覆盖范围内的用户体验较差，尤其是在人群密集的商业街，会降低覆盖小区内的室内信号强度甚至室内接收不到小区信号。 3) 降低天线挂高。该方式效果最为显著，虽然效果极佳，但是在实际的生活中，我们需要考虑人工成本、重建抱杆和重新布线等问题。这样所耗费的人力物力太多，所以通常不适用这种解决方案。4) 机械倾角调节或者电倾角调节。机械倾角调节需要工人到站点进行专门的调节，而且调节效率低，可能引起小区覆盖范围改变，导致站点与站点干扰增加，在两个站点中间的用户体验较差。4.3 网络干扰同邻频干扰4.3.1 同邻频干扰评估方法在对小区区域进行划分的时候,每个小区不可能是相同的覆盖范围。所以在考虑某个小区是否为本小区的邻近小区时，不能就用两个小区的距离来判断是否是相邻小区。因为只考虑距离因素那么我们得到的数据，肯定和实际数据相差甚远。所以需要重新制定判断各个小区是否邻区的方案。新的方案是一个小区在各个方向上离这个小区最近的一个小区所组成的区域是第一层邻近区域，同理在第二层小区也是一样的判断方式。由于小区的覆盖范围有限，所以我们最多只对三层区域内的小区进行评估。同时，在考虑了距离因素的情况下。我们还需要根据不同的小区覆盖范围来灵活判断，比如：一个小区的方位角是正北方向，那么我们对于相对于它在正南方向上的小区的评估选择就可以适当的减少至两层甚至是一层区域。在实际的优化中，我们需要灵活的判断小区是否为邻区。这样我们能够更加快速有效的找到网络质量下降的原因，既提升了效率也减少了人力、物理成本的提升。4.3.2 同邻频干扰事件原因与处理一般情况下同邻频干扰来自以下几个方面：1) 频点规划问题如果在策划方案的时候，对于频点的规划不到位。就非常容易引起不同小区之间的信号越区导致同邻频干扰的产生，所以在满足容量与质量之间，我们需要根据不同的需求找到一个合适的平衡点才能优化完善现有的网络。2) 镜面反射市区的高层居民楼、写字楼的表面大多是玻璃幕墙、光滑的瓷砖等装饰物品此类物品会引起无线信号的剧烈反射。当这种反射信号传播到别的小区时，就会造成严重的同邻频信号干扰，这个时候我们将要调节天线来解决此类问题。3) 天线高度、方位角和俯仰角的设置不合理站点的参数和物理设置等不合理，都会引起基站信号辐射到别的小区；或者没有执行最开始的规划方案，从而容易造成同邻频干扰问题。一个良好的网络就是让站点天线只覆盖到自己所需要覆盖的区域，当有用户需要通话时会接入到离用户最近的一个基站上。如果用户在想要接入时，却没有接入到最近的小区。而是接入到其他的较远的基站，那么这样就造成了越区覆盖。越区覆盖是实际站点业务范围与计划实际服务范围相差甚远造成的。4) 通过网络规划改善同频干扰网在规划网络时，需要尽可能避免不造成邻区同频现象的发生。需要在通过较好的工程规划，尽可能降低基站的偏移，抑制干扰的产生。但是这样导致网络策划时受到很大的影响，在现实的无线网络规划中，系统容量损失、频率保护带和实现复杂性等都需要多方面的考虑。重庆工程学院本科生毕业论文 5 物理拓展版5 物理拓展版5.1 物理拓展版原理最简单的单反射面天线挡板如下图所示，由发射源向四周都发射出信号，我们在天线的一侧进行安装拓展板。在信号遭遇拓展板时，形成反射把信号给反射到来时的方向上。以此达到抑制效果。根据基尔霍夫等效定理，天线的远去辐射可以看作由口面上的辐射的等效源产生，由于这些等效源具有相同的相位，其在Z轴的辐射反向相互叠加，可以在较远区域沿该方向产生最大的辐射场强13。由天线反射板的工作原理可以看出，天线反射挡板的结构导致了旁瓣信号辐射的遮挡，这种遮挡带来的能量反射，对天线旁瓣信号辐射带来很大影响，从而达到信号阻挡反射的效果。图5.1天线反射板原理图5.2 物理拓展板的实现本物理拓展挡板用铝制金属材料，此金属优点良多，如：轻便、易于安装；而且在金属中铝也是一种较好导体，能够通过栅格波束进行吸收达到信号收敛传导的效果。设计物理拓展板网孔的时候，需要每一个网孔都远远小于四分之一波长，我们设计拓展板的网孔大小为2CM，因为TD-LTE F频段的波长为16CM这样就能达到与纯物理反射面效果一样。而且拓展板是与天线一起在室外的，有了这些网孔，拓展板更加适用在风雨天气中。能够抵抗的最大风速为36km/h。表5.1 物理拓展板系数表规格标准虚拟图适用频率1880-1920MHz水平半功率角H：30°65°适用极化天线±45°双极化材料铝最大抗风力36km/h安装接口抱杆上下一处尺寸128×40×1(cm)栅格网孔尺寸2×2(cm)网孔间距1(cm)重量2.5kg温度 -40°+80°5.3 物理拓展板的安装1) 拓展板与基站天线平行；2) 在需要对旁瓣信号抑制的异侧进行安装；3) 拓展板与基站天线直射前方夹角的确定，要根据不同区域的不同需求来确定；如果夹角太小，那么就会影响主瓣信号；如果夹角太大，那么就会没有对旁瓣起到抑制作用。4) 拓展板与基站天线抱杆使用螺丝固定在抱杆上。5.4 物理拓展板的成果通过“半角栅格反射面天线物理扩展板”以半侧遮挡天线越区旁瓣信号，如图5.2：图5.2预期旁瓣抑制图1) 通过挡板物理作用，预期部署小区的旁瓣信号得到反射，使得大于部署小区半功率角的区域，接收端明显降低小区信号强度，从而提升该区域主覆盖小区的SINR水平。2) 部署小区通过挡板减少了半功率角外部区域的覆盖能力，使得该所在该小区用户分部更趋于预期规划位置。3) 通过反射旁瓣信号，增强部署小区主