天线质量研究专题汇报材料

12011年1月26日2质量问题问题定位部分天线使用超过10年，老化现象逐渐显现部分新购天线质量差，入网使用即发现网络质量异常玻璃钢外罩老化（10年）天线支架老化（5年）振子变形（新天线）当前天线质量面临问题天线老化为哑设备无法主动发现问题，性能检测手段不足、故障排查无规范，问题定位存在难度振子锈蚀（3年）3天线质量研究总体工作思路多部门协作，研究两个问题：一是如何保证入网天线质量，二是如何定位现网问题天线制定新购天线到货抽检和惩罚方案完善天线安装及工程交接规范制定天线的相关产品及流程规范制定现网天线产品质量整改方案研究天线质量性能与天线设计方案、选材、工艺之间的关系制定更全面的天线入网标准新入网天线研究天线质量与网络质量之间的关系制定简便、准确的现网问题天线定位方法在网天线重点解决天线质量提升联合工作小组新入网天线如何保证质量现网如何定位问题天线采购工程规划网络4江苏公司天线质量工作概况江苏公司从2010年初通过理论分析、抽样检测、产品调研、质量对比等方法开展了一系列研究现网天线拆解性能指标检测问题案例搜集天线基础资料整理现场观摩与技术交流检测指标研究与分析性能指标对网络的影响快速检测手段研究天线设计方案与性能研究快速定位方法推广实施省内二次采购标准研究制定入网检测及惩罚机制建立在网天线例行检测评估天线老化报废标准研究全生命周期质量控制研究基础数据整理与采集12345理论分析及手段研究互调定位法及入网检测实施天线在网评估及报废的研究与实施【实施中】建立各类设备全生命周期质量控制体系【实施中】2010.120092010.32010.52011.12010.72009年分公司普遍反映天线质量对网络存在影响起因5思考与建议在网问题定位研究与整治入网质量研究与控制天线质量研究6天线结构一次性铸造振子同轴电缆馈电网络天线外罩及附件天线主要由振子、馈电网络、外罩三大部分组成7设计方案——振子振子铸造成型冲压组合微带贴片图例优势辐射效率高、性能指标优良，一次性压铸，稳定性好，表面有镀层由铝板冲压易于加工，适宜快速批量生产，成本低结构简单，重量小，成本低廉劣势厚重，制造复杂，成本高装配精度较低，稳定性较差，成本较高辐射效率低，隔离度和交叉极化比先天不足，装配精度较低，稳定性差振子分为铸造成型、冲压组合和微带贴片三种8设计方案——馈电网络馈电网络同轴电缆PCB微带线空气板线图例优势稳定性好，无寄生辐射，指标不受底板影响，可靠性高质量容易控制，一致性好、稳定性较高，适宜批量生产成本低、易加工，装配简单劣势成本较高，焊接点较多，对工艺和管理要求高损耗最大，隔离度较差稳定性、一致性差，寄生辐射大，存在电磁泄漏，受底板影响大，可靠性最差，隔离度差馈电网络设计主要有同轴电缆、PCB微带线和空气板线三种9设计方案——外罩外罩材料玻璃钢PVC优势机械强度高，耐候性好防紫外线，抗老化性能好使用寿命长（质量好的可超15年）环保模具简单，成型容易、成本较低劣势成本高制作工艺要求较高，国内外产品质量差异较大耐候性差，线膨胀系数大，遇高低温后尺寸发生变化容易老化变脆PVC在报废处理过程中将造成铅环境污染天线外罩材料选取主要有玻璃钢和PVC两类10天线各单元设计方案对比总结振子铸造成型冲压组合贴片振子图例馈电网络同轴电缆PCB微带线空气板线图例外罩玻璃钢PVC图例优选一般较差优选一般较差优选一般天线各单元设计方案对比如下：11天线整体设计方案分级及价格水平根据天线各单元设计方案进行组合，结合市场实际情况，当前天线整体设计方案如下：方案等级设计方案特点代表厂商价格水平（15.5dB普通天线）业界最优一次性铸造振子同轴电缆玻璃钢外罩各方面最优，纯进口，价格最高生命周期最长，现网10年左右的天线均使用良好凯瑟琳（业界标杆）2700元左右国内优选一次性铸造振子同轴电缆玻璃钢或PVC外罩性能和稳定性较好成本较高：铸造振子设计难度大，开模费用高，所有单元都需要第三方工厂制作京信通宇（非集采）…1100元左右一般冲压组合振子同轴电缆玻璃钢或PVC外罩整体一般，冲压振子可由厂家自行生产，成本较低国信…400元左右较差冲压组合或贴片振子空气微带PVC外罩性能、稳定性都比较差：现网部分天线使用不到一年即被替换成本最低：振子和馈电网络都可由天线厂家自行批量生产目前新入网天线大部分使用此类设计方案捷士通亚信摩比…300元左右更换费用：平均1350元/根（1000~1600元/根之间）12材料和工艺对成本的影响不同的材料和工艺，成本差距较大。以国内优选和一般方案为例，对比如下：用料构成物料类别国内优选方案一般方案成本对比成本占比馈电网络国际知名专业厂商材料国内普通或自制材料1：0.625.23%振子锌铝合金压铸振子，表面电镀铝板冲压式，无表面处理1：0.3523.94%反射板合金铝板表面氧化处理普通铝板表面不做处理1：0.5513.35%天线罩玻璃钢，不易老化（可达15年）PVC（使用不超过10年）1：0.48.15%支架及辅料支架需通过盐雾实验防止老化质量控制一般1：0.619.33%制造成本关键工序如焊接、装配均有保证质量控制较弱，部分为简易作坊1：0.610%成本差别达50%13省内天线质量情况1现网天线总数约为7.5万面，从设计方案和使用年限对天线质量评估如下：现网天线65%采用一般方案或较差方案方案越好的天线质量越高设计方案使用年限使用5年以内天线占比达77%新入网天线质量不如5年前入网天线结论一结论二抽检指标合格率-按年限84.85%78.79%76.47%89.90%65%70%75%80%85%90%95%新天线1-3年4-5年5年以上抽检指标合格率-按方案86.53%82.50%74.55%68%70%72%74%76%78%80%82%84%86%88%较优方案一般方案较差方案注：指标标准取天线在网使用后的工程经验标准，低于集采天线技术标准14京信,17758,24.9%摩比,13839,19.4%国信,12314,17.3%亚信,11867,16.6%凯瑟琳,8525,12.0%广东盛路,4.4%安德鲁,3.1%杰赛,1.7%宁波天韵,0.3%广东桑瑞,0.2%省内天线质量情况2根据天线品牌和使用年限分布分析如下：品牌抽样数关键指标合格天线数分年限指标合格率新天线1-3年4-5年5年以上凯瑟琳111096.9%97.7%93.1%京信171393.9%89.3%72.7%90.4%国信13687.8%80.9%亚信13267.2%78.4%杰赛5063.6%捷士通7375.7%81.8%摩比15281.8%78.7%71.2%桑瑞5072.7%81.8%盛路6053%现网绝大部分品牌天线检测指标合格率偏低，使用超过5年以上的凯瑟琳天线指标，均明显优于现网新入网天线结论三注：指标标准取天线在网使用后的工程经验标准，低于集采天线技术标准15天线采购标准补充思路基于对集团天线集采标准的深入研究，完善制定了基站天线采购新标准既有标准技术规范书中对新天线的性能参数作出了合理要求对设备厂商进行厂验评估实际能力开展严格的送样检测，但送样检测是在实验室理想环境下的产品性能检测通过对设计方案的严格要求从源头对天线质量进行把控，确保产品的稳定性和一致性充分考虑产品使用寿命、工程施工、使用环境等因素影响补充入网后的质量跟踪和问题罚则，完善相关标准补充标准制定思路16天线采购标准补充内容新的标准主要包括对设计方案、材料工艺、产品质量检验的要求和相应的惩罚机制一次成型铸造振子同轴电缆馈电方式玻璃钢外罩表面镀层反射铝板设计年限不低于15年设计方案对天线各单元设计方案明确要求的材料使用要求，如材型号、厚度等明确具体工艺指标：如振子电镀要求先镀铜后镀锡等材料及工艺样品送检：不合格不中标生产监管：不定期驻厂监管供货抽检：每批次1‰抽检比例，一副不合格即不合格三年质保期内3‰抽检保修期内返修率不超过5‰产品质量检验供货方需赔付同批次货品合同金额3倍的违约金由供货方承担全部检测的直接和间接费用按照供货批次，供货方免费安排同批次产品的退换货和拆除安装服务到货如不符合要求成果输出：《基站天线技术规范书》、《产品质量检测管理办法》惩罚机制17思考与建议在网问题定位研究与整治入网质量研究与控制天线质量研究18天线性能参数检测情况从品牌、型号、使用年限三个方面考虑，从现网随机抽取92面天线开展性能参数检测98.91%95.65%94.57%93.41%90.20%85.78%80.40%76.26%61.93%57%42.30%0%20%40%60%80%100%120%天线检测指标合格率注：由于均为在网使用天线，指标标准取天线在网使用后的工程经验值，总体低于集采天线技术标准均值：80%上第一副瓣抑制、三阶互调、交叉极化比等指标合格率明显偏低19前后比增益(dBi)上第一副瓣抑制±60度/轴向交叉极化比天线性能参数总体分析天线性能参数分为电路参数和辐射参数：电路参数是天线高效率辐射的保证，是天线必要条件；辐射参数是天线应用的本质，是天线充分条件3/5/7阶互调驻波比隔离度提升网络通信质量高前后比抑制同频干扰和越区覆盖具有良好赋形的垂直面波束，实现均匀覆盖并抑制同频干扰交叉极化特性好，分集效果理想，提升抗多径衰落能力水平/垂直面3dB波瓣宽度下倾角精度满足覆盖要求良好的增益保证必要的覆盖能力水平面和垂直面波束宽度准确，精确的下倾角，并满足所需要的增益指标天线性能参数20天线参数对比分析天线参数表征对网络性能的影响重要性可测试性电路参数互调互调干扰信号抑制能力，天线质量及工艺控制好坏的重要体现影响系统上行干扰及网络运行稳定性高具有便携式仪表，可现场测试驻波比天馈系统匹配度影响辐射效率，但可即时监控高隔离度天线端口间相关性对网络指标影响小一般辐射参数前后比后向辐射抑制能力越区覆盖，产生干扰高需微波暗室环境，不可现场测试增益辐射效率影响覆盖场强中等3dB波瓣宽度辐射能量集中度可根据站点情况进行选择及调整中等下倾角精度辐射定位精度上第一副瓣抑制副瓣抑制能力对网络指标影响小，可通过优化修正一般交叉极化比极化相关性结合实际检测结果，从各项参数的表征、对网络性能影响程度、可测试性等方面进行对比分析，确定关键参数开展研究互调参数重点研究21天线互调对网络影响的理论分析互调是由于无源器件的非线性原理（天线、耦合器等）产生的干扰信号，在高功率和多载波下，就会造成低电平的上行干扰通过互调频率值计算只有五阶互调干扰移动G网上行频段频率功率三阶三阶五阶五阶七阶七阶互调干扰特点：发射出的信号强度微弱，只对本小区有影响互调频率(fIM)=mf1±nf2结论一般取三阶互调值来衡量互调水平，三阶互调值越高则五阶也越高，五阶互调一般比三阶互调低10-15dB左右22基于理论分析，通过试验开展天线互调值与网络质量关联研究试验方法：在同一个小区，选取三阶互调值逐渐递增的四面天线进行网络指标对比分析仪表引入：互调测试仪（主要用于设备厂家、检测机构及相关实验室）三阶互调（dBm）干扰带（1-5级）上行质量TCH掉话率TCH分配失败率切换成功率（最差）-454-52.561.10%8.69%92.83%-781-20.740.58%0.89%97.48%-8610.450.16%0.50%99.56%（最优）-11010.140.08%0.41%99.27%三阶互调标准集团：-107dBm工程经验值：-90dBm天线三阶互调值越差，产生上行干扰越强，掉话率等网络指标越差现场扫频确认仅对自身产生干扰现场试验与理论分析结果一致结论天线互调值对网络质量影响的验证23天线问题快速定位法基本思路：通过话务统计筛选存在干扰小区—通过驻波比测试仪、扫频仪等现场排除外部干扰—天馈系统互调测试，可准确定位问题天线或馈线互调指标建议：独立天线三阶互调值-90dBm；含馈线在内的三阶互调值