对数周期天线在大型高档住宅小区的创新式应用

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摘要：本文通过分析大型高档住宅小区普遍存在的弱覆盖问题，提出通过反装对数周期天线的方法，解决大型高档住宅小区存在的弱覆盖问题。

关键词：大型高档住宅小区、对数周期天线

LPDA Innovative Applications in Large Upscale Residential District

Abstract: By analyzing the weak coverage problem of large upscale residential district prevailing presented by anti-loaded log-periodic antenna approach to solve the problem of weak coverage of large upscale residential district exist.

Keywords: Large upscale residential district, log-periodic antenna.

0 前言

随着中山市的经济发展，越来越多的大型高档住宅小区出现在中山市，传统的室外覆盖方式很难解决大型高档住宅小区弱覆盖问题，而大型高档住宅小区里的用户群体大部分都是移动的高级VIP用户，弱覆盖问题直接影响到这些高级用户的使用满意度。

1 传统室外覆盖方式在大型高档住宅小区中的尴尬现状

1.1、大型高档住宅小区特点：

    a）楼栋高，该类住宅小区（非别墅区）楼高一般较高，普遍楼层数在30层以上，高度在100米以上。

    b）套间面积大，楼层单个套间套内面积一般都在120甚至150平方米以上，室内间隔多，对信号阻挡严重，部分超豪华住宅小区更是配套有入户花园。

    c）公共区域装修豪华，该类型住宅小区走廊、电梯厅等公共区域一般都会吊天花，且天花装修复杂、豪华。但由于住宅小区楼层高度较低，基本在3米以内，导致公共区域天花内部空间非常小，一般只有10cm左右，传统的室内全向天线或室内定向壁挂天线根本无法安装在天花里面，同时业主一般也不会同意天线外露影响美观，更加不可能同意天线进套间内。就算业主同意天线外露，以全向吸顶天线的覆盖能力也无法在套间门外对如此大面积且间隔多的套间室内进行有效的覆盖。

1.2、目前高档住宅小区的覆盖方式：

    中国移动在中山区域，目前对于该类型的住宅小区覆盖主要还是以室内外拉方式为主，通过在住宅楼顶安装对数周期天线或射灯天线等利于调下倾角的天线进行楼栋之间的互打覆盖。但是目前该覆盖方式存在以下几大缺点：

    a）楼栋高，但楼与楼之间的距离较近，一般只有20米左右，导致该方式仅能覆盖部分较高的楼层，底下的楼层无法覆盖。

    b）覆盖目标离覆盖天线较远，空间衰减大；覆盖目标室内间隔多，信号阻挡严重；且该类天线增益比专业室外天线增益低，经远距离空间衰减后信号穿透性不足，对室内覆盖纵深不足，仅能覆盖部分楼层的床边区域。

    c）天线安装在楼顶室外比较显眼，影响外观，很多业主不同意安装。

    d）信号外泄难以控制，对室外网络覆盖存在一定的干扰，增大了外网的优化难度。

1.3、目前高档住宅小区的覆盖方式的尴尬现状：

    虽然目前的室外外拉的覆盖方式存在以上几大缺点，但现在室外基站站址资源少，且小区密集，很多高层住宅小区难以靠室外基站覆盖，所以室外外拉尽管实际有效覆盖面积小，覆盖率低，且增加外网优化难度，但是仍然不得不继续使用，这就导致了该覆盖方式在大型高档住宅小区覆盖中位置非常尴尬。

2 对数周期天线简介

    对数周期天线是宽频带定向板状天线的一种，目前常用于隧道和小区楼层互打信号覆盖。这种天线有一个特点：凡在f频率上具有的特性，在由τⁿf给出的一切频率上将重复出现，其中n为整数。这些频率画在对数尺上都是等间隔的，而周期等于τ的对数。对数周期天线之称即由此而来。对数周期天线只是周期地重复辐射图和阻抗特性，这样结构的天线，若τ不是远小于1，则它的特性在一个周期内的变化是十分小的，因此这类天线的方向性都非常好，特别适合纵深较深的场景信号覆盖。

    对数周期天线优点：

    a）方向性好，对数周期天线H面的方向角一般只有65°左右，E面方向角一般为55 °左右，无用信号方向信号衰减度非常大；

    b）增益高，对数周期天线增益普遍有8-10dBi，比普通室内定向板状天线高。

对数周期天线外观与波形图：

                 图1 对数周期天线外观

                 图2 对数周期天线波形图

中山移动目前在用的对数周期天线参数：

                    图3 对数周期天线参数

注：厚度仅有65mm。

3 大型高档住宅小区利用对数周期天线进行室内覆盖构想

    既然对数周期天线有这样的优点，尤其是厚度才65mm，结合大型高档住宅小区公共区域走廊等天花内部空间一般只有100mm高度，无法安装全向吸顶天线，单个套间纵深较深等特点，那么是否能够在小区封天花前用对数周期天线反装贴在天花上，以天线H面覆盖该类型的住宅小区呢？其覆盖效果将会如何呢？

    下图为对数周期天线反装效果图：

         图4 对数周期天线反装效果图

4 案例应用及分析

案例：

    中信西关海为超大型高档住宅小区，占地面积10万㎡，总建筑面积50万㎡；共有17栋楼宇，其中有2栋56层，各3部电梯；2栋55层，各3部电梯；2栋49层，各3部电梯；5栋46层，各3部电梯；3栋36层，各2部电梯；，3栋18层，各3部电梯。

       图5 中信西关海为超大型高档住宅小区

该站点我们选择了3栋45层的套间1和9栋27层套间2分别做了开通前的模拟测试和开通后的实际效果测试。

3栋45层套间1为4房2厅结构，带入户花园，套内总建筑面积约156平方米，如下图：

               图6 3栋45层套间平面图

注：该层为45层高层，开通前信号弱并且杂乱，高层干扰非常严重，大部分区域通话等级在4以上，通话质量非常差。对数周期天线安装在入户花园外面，反装贴在天花上以H面向套间纵深方向打，分别在图中1--8点位进行开通前的模拟测试和开通后的实际效果测试。

套间1开通前模测数据如下图：

           图7 套间1开通前模测数据

数据分析：该数据为现场用信号发生仪模拟1800M和2300M频段信号，再分别用测频谱仪接收测试得出的模测数据，该数据已经充分的考虑了装修前现场空旷的环境而作了相应的预留。从模测数据可以看出，该创新覆盖方式基本能达到覆盖效果，解决大型高档住宅小区室内覆盖难的问题。

套间1开通后实际测试数据如下图：

           图8 套间1开通后实际测试数据

数据分析：该数据为现场开通后的实际测试数据，测试时现场已经安装了门窗等，但未装修入住。从数据上可以看出，开通后基本能使得150平方米的大套间达到90的覆盖率。2G通话除个别房间窗边位置等级在3和4左右以外，其他位置通话等级基本在2以内，通话质量清晰不掉线，室内信号基本占主导。

    9栋27层套间2为3房2厅结构，带入户花园，套内总建筑面积约122平方米，如下图：

          图9  9栋27层套间平面图

注：该层为27层高层，开通前信号弱并且杂乱，高层干扰非常严重，大部分区域通话等级在4以上，通话质量非常差。对数周期天线安装在入户花园外面，反装贴在天花上以H面向套间纵深方向打，分别在图中1--8点位进行开通前的模拟测试和开通后的实际效果测试。

套间2开通前模测数据如下图：

           图10 套间2开通前模测数据

数据分析：该数据为现场用信号发生仪模拟1800M和2300M频段信号，再分别用测频谱仪接收测试得出的模测数据，该数据已经充分的考虑了装修前现场空旷的环境而作了相应的预留。从模测数据可以看出，该创新覆盖方式基本能达到覆盖效果，解决大型高档住宅小区室内覆盖难的问题。

套间2开通后实际测试数据如下图：

          图11 套间2开通后实际测试数据

数据分析：该数据为现场开通后的实际测试数据，测试时现场已经安装了门窗等，但未装修入住。从数据上可以看出，开通后基本能使得120平方米的大套间达到90的覆盖率。2G通话除个别房间窗边位置等级在3和4左右以外，其他位置通话等级基本在2以内，通话质量清晰不掉线，室内信号基本占主导。

5总结

    从上面案例分析可以看出，针对大型高档住宅小区用对数周期天线H面覆盖的创新方式覆盖效果明显，基本可解决150平方米以内的住宅套间内信号覆盖。但住宅小区住户对室内天线比较敏感，一般不会同意将天线安装在其门口上，所以该覆盖方式的前提条件是该小区公共区域装修业主会吊天花，我们需在业主安装天花前将分布系统施工完毕。

    工程实施注意事项：1、方案设计前必须跟业主充分沟通，了解业主的装修要求和装修参数，确保我们的分布系统走线和天线安装等不会影响到业主的装修；2、密切跟进业主装修进度，必须确保分布系统在满足现场施工条件且封天花前施工完毕；3、由于封天花后基本无法整改，所以施工工艺必须更加严谨，馈线、器件和天线的安装固定必须稳固，每施工完一部分都需检测驻波情况，避免封天花后分布系统出现故障；4、由于是随建站点，我们施工同时也有其他装修单位在施工，施工时必须跟业主和其他施工单位做好充分的沟通，并且加强现场督导力量，避免其他装修施工单位施工时破坏我们的分布系统。