天線水平面波束寬度和垂直面波束寬度的解析

波束寬度是影響天線效能的重要指標之一，它的不同類別對應著不同的分析，本文將圍繞波束寬度進行深度解析，提升使用者在使用天線時的校準能力。

一、天線引數對於網路效能的影響

首先我們先了解一下，哪些天線引數會對網路效能產生影響。

對網路的不同影響程度

天線引數

滿足網路覆蓋要求的基礎指標

水平面波束寬度

垂直面波束寬度

電下傾角度、前後比、增益

能夠提升網路通訊質量的輔助指標

交叉極化比

上旁瓣抑制

對網路效能有影響的輔助指標

下零點填充

方向圖圓度

二、波束寬度的解析

在方向圖主瓣範圍內，相對最大輻射方向功率密度下降至一半時的角域寬度，也叫3dB波束寬度。水平面的半功率波束寬度叫水平面波束寬度；垂直面的半功率波束寬度叫垂直波束寬度。

→ 天線增益與波束寬度的關係：

1、水平面波束寬度

每個扇區的天線在最大輻射方向偏離±60º時到達覆蓋邊緣，需要切換到相鄰扇區工作。在±60º的切換角域，方向圖電平應該有一個合理的下降。電平下降太多時，在切換角域附近容易引起覆蓋盲區掉話；電平下降太少時，在切換角域附近覆蓋產生重疊，導致相鄰扇區干擾增加。

理論模擬和實際應用結果表明：在密集建築的城區，由於多徑反射嚴重，為了減小相鄰扇區之間的相互干擾，在±60º的電平下降至-10dB左右為好，反推半功率寬度約為65º；而在空曠的郊區，由於多徑反射少，為了確保覆蓋良好，在±60º的電平下降至-6dB 左右為好，反推半功率寬度約為90º。

水平面波束寬度、波束偏斜及方向圖一致性決定了覆蓋區方位向的效能好壞。

2、垂直面波束寬度

它決定了網路覆蓋區中距離向性能的好壞。

觀察上圖的垂直面方向圖。波束應該適當下傾，下傾角度最好使得最大輻射指向圖 中目標服務區的邊緣。如果下傾太多（黃色），服務區遠端的覆蓋電平會急劇下降；如果下傾太少，覆蓋在服務區外，且產生同頻干擾問題。