天線對準(zhǔn)是無線鏈路部署中不可忽視的一部分，否則性能將受到影響，但業(yè)內(nèi)許多人卻對正確校準(zhǔn)無線電的細(xì)節(jié)缺乏了解，未進(jìn)行天線對準(zhǔn)可能會帶來經(jīng)濟(jì)損失和性能降低。

成功的天線對準(zhǔn)操作往往也會比較復(fù)雜，現(xiàn)有的很多測量工具不足以解決這一問題，同時，即使對無線電信號傳播和接收的理論有了很好的理解，也需要考慮現(xiàn)有解決方案的精確、效率和成本效益。

天線對準(zhǔn)理論基礎(chǔ)

確保正確的天線對準(zhǔn)準(zhǔn)備工作從確立目標(biāo)開始，為了避免手動計算，用戶只需在路徑計算器應(yīng)用程序中輸入鏈路設(shè)計的已知信息，例如，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)坐標(biāo)、天線的高度、傳輸信號的頻率、天線直徑、發(fā)射機(jī)功率和工作模式等。

輸入所有參數(shù)后，計算接收信號電平（dBm），得到的結(jié)果就是天線對齊時要達(dá)到的閾值，其中，沿信號路徑可能發(fā)生的額外損耗可以添加到路徑計算器中。通常，天線對準(zhǔn)期間的信號電平目標(biāo)值將在計算值的+/-3dB范圍內(nèi)。

測試發(fā)射機(jī)

當(dāng)鏈路未安裝時，工作人員應(yīng)檢查發(fā)射機(jī)參數(shù)是否是符合預(yù)期的，虹科Spectrum Compact手持式頻譜分析儀可以進(jìn)行這些測量，功能足以在部署前有效地測試設(shè)備。

在將虹科Spectrum Compact手持式頻譜分析儀連接到發(fā)射機(jī)之前要確保使用了外部衰減器，因?yàn)槭怯糜谶h(yuǎn)距離信號，在沒有適當(dāng)衰減的情況下可能會損壞分析儀的硬件。一旦衰減設(shè)置正確，就可以進(jìn)行故障排除。設(shè)置預(yù)期的中心頻率和頻率范圍，如果工作正常，信號將出現(xiàn)在頻譜儀顯示屏上。在找到信號后，需要檢查：

• 信號的形式是否符合規(guī)定的需求：它是對稱的嗎？是否有任何尖峰或缺口？
• 信號電平與發(fā)射機(jī)功率是否一致（考慮衰減造成的差異）
• 信號的帶寬是否對應(yīng)于預(yù)期值

如果任何參數(shù)不符合要求，則需要進(jìn)行進(jìn)一步檢查。通過使用虹科Spectrum Compact手持式頻譜儀，現(xiàn)場技術(shù)人員可以在幾秒鐘內(nèi)獲取所有這些信息，同時保存測量數(shù)據(jù)，在現(xiàn)場校準(zhǔn)天線時，可以將這些數(shù)據(jù)用作比較。

天線對準(zhǔn)

一旦發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都安裝在預(yù)期位置，就可以開始進(jìn)行校準(zhǔn)了，如果天線需要在沒有發(fā)射機(jī)的情況下進(jìn)行對準(zhǔn)，工作人員可以使用虹科HK-SG compact信號發(fā)生器，該發(fā)生器可以以所需頻率產(chǎn)生連續(xù)波（CW）信號。

以下是確保天線精確對準(zhǔn)的五個技巧：

• 確保在鏈路的每一端安排一個工作團(tuán)隊來進(jìn)行操作，接收端團(tuán)隊將使用虹科Spectrum Compact手持式頻譜儀并向位于發(fā)射端的團(tuán)隊發(fā)出指示；
• 每次只在鏈路的一側(cè)執(zhí)行調(diào)整，讓兩端同時進(jìn)行調(diào)整會導(dǎo)致過程混亂，需要花費(fèi)更長的時間；
• 校準(zhǔn)開始時應(yīng)在發(fā)射機(jī)上禁用ACM和ATPC，在達(dá)到計算的信號值時，用戶可以再次啟用；
• 如果定位信號有困難，用戶可以首先對齊天線，同時使用最小調(diào)制和帶寬的發(fā)射機(jī)配置來實(shí)現(xiàn)最大發(fā)射功率。初始配置完成后，設(shè)置所需配置，并繼續(xù)進(jìn)行進(jìn)一步校準(zhǔn)；
• 在開始校準(zhǔn)之前讓天線極化達(dá)成一致。如果Rx水平仍然很低，請仔細(xì)檢查兩端的極化情況，不正確極化可能會有20-30dB或更大的信號損失。

天線對準(zhǔn)的現(xiàn)場部分可被分為初始粗對準(zhǔn)和進(jìn)一步微調(diào)兩個階段：

天線粗對準(zhǔn)

粗略的天線對準(zhǔn)簡單來說就是讓天線彼此面對，點(diǎn)對點(diǎn)系統(tǒng)必須有清晰的視線，無線電信號傳播的60%取決于第一菲涅耳區(qū)，菲涅耳區(qū)是一個橢圓形區(qū)域，緊鄰可視路徑，它的寬度取決于信號路徑的長度和信號的頻率，如果物體離信號路徑太近，則會降低無線電信號強(qiáng)度，使之無法達(dá)到所需的Rx水平。

建議從垂直對齊開始。使用水平工具，將兩個天線垂直時設(shè)置為初始位置，這里通常需要具有窄波束寬度的大直徑天線。在天線設(shè)置為相同的垂直水平后，再繼續(xù)進(jìn)行水平對齊，首先，使用指南針或GPS設(shè)置天線正確的方位角（注意真方位角和磁方位角之間的差異）。使用指南針時，請注意大型金屬結(jié)構(gòu)，這可能會影響指南針讀數(shù)。

在校準(zhǔn)天線后，用戶應(yīng)該能夠在連接到天線的虹科Spectrum Compact手持式頻譜儀設(shè)備的鏈路接收端捕獲到信號，檢查以確保信號的中心頻率和帶寬與傳輸端所設(shè)置的一致，在此之后就可以進(jìn)行精細(xì)校準(zhǔn)。

天線精細(xì)對準(zhǔn)

天線的輻射方向圖描述了天線如何在空間上傳輸信號，從輻射模式來看，信號以多個路徑（方向）傳播，稱為波瓣，波瓣代表了輻射信號強(qiáng)度達(dá)到最大值時的輻射模式角度和方向，由“零點(diǎn)”分隔，即輻射降至零時的角度。

每個天線都有一個主瓣和幾個副瓣，主瓣和第一副瓣之間的信號電平差通常在20dB左右，這取決于天線的大小、頻率等。低頻范圍內(nèi)的小型天線通常具有較強(qiáng)的旁瓣，這有時會導(dǎo)致安裝人員將天線對準(zhǔn)的是旁瓣，而不是主瓣。

當(dāng)正面分析信號時，信號到達(dá)的模式由同心圓組成，主光束位于中心，每下一個波瓣是一個直徑逐漸增大的圓，由信號的零點(diǎn)隔開。

當(dāng)執(zhí)行天線掃描并找到初始信號時，安裝人員通常會使用第一個信號，如果這個初始信號恰好是一個旁瓣，天線與其對齊就會導(dǎo)致鏈路性能不佳。

精確的天線對準(zhǔn)可以通過兩種虹科Spectrum Compact功能實(shí)現(xiàn)——“最大保持（MAX Hold）”和“帶內(nèi)功率（Power in Band）”，每個天線都可以進(jìn)一步細(xì)分為接收機(jī)和發(fā)射機(jī)天線的對準(zhǔn)。

最大保持（MAX Hold）

為了找到主信號，工作人員將使用連接在接收器上的虹科Spectrum Compact設(shè)備進(jìn)行天線掃描?！白畲蟊３郑∕AX Hold）”保存通過一系列測量獲得的最大信號電平。圖中表示在一系列測量期間達(dá)到的最大信號電平，一旦無法再將信號電平提高到更高的水平，就可以復(fù)制所需的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，將天線固定在該位置。

通過上下移動接收側(cè)的天線來進(jìn)行垂直掃描，從最上面的位置移動天線，以避免天線與地面反射的信號意外對齊。將天線固定在顯示出最高信號電平的方向上，實(shí)際信號電平必須與“最大保持（MAX Hold）”記錄的最大信號電平相匹配。

下一步在水平方向上執(zhí)行相同的步驟，同樣使用“最大保持（MAX Hold）”得到最大基準(zhǔn)，然后調(diào)整天線。當(dāng)在第一根天線對準(zhǔn)中獲得最高信號電平時，根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，通過對第二根天線重復(fù)相同的步驟來開始天線對準(zhǔn)。

帶內(nèi)功率（Power in Band）

在確定第二根天線上的最高信號電平后，禁用“最大保持（MAX Hold）”并啟用“帶內(nèi)功率（Power in Band）”，該功能將根據(jù)信道帶寬指示實(shí)際接收信號電平。必須確保在“帶內(nèi)功率（Power in Band）”模式下設(shè)置正確的接收頻率和信道帶寬。

目標(biāo)是讓圖中左上角的淺藍(lán)色數(shù)字達(dá)到可能的最高值，可以重復(fù)“最大保持（MAX Hold）”校準(zhǔn)期間執(zhí)行的步驟：

• 接收機(jī)天線對準(zhǔn)：先垂直，然后水平
• 發(fā)射機(jī)天線對準(zhǔn)：先垂直，然后水平

通過這種方法，用戶能夠以+/-3dBm的精度達(dá)到最大計算信號電平。

信號分析

可以在收集所有測量數(shù)據(jù)后進(jìn)行信號分析，第一步是檢查頻譜圖中顯示的信號形狀，將信號頻譜曲線進(jìn)行保存，以便之后能夠更好地處理鏈路數(shù)據(jù)，預(yù)測潛在問題。

如果信號形狀損壞或信號頂部呈“波浪狀”，則應(yīng)進(jìn)行故障排除?？赡苁翘炀€與反射信號對齊，也可能是反射平面造成的干擾。為避免這種情況，請始終從最上面的位置開始垂直對齊掃描，天線一開始就應(yīng)該對準(zhǔn)“天空”。如果天線與反射信號對齊，信號形狀將是“波浪形”的，并且可能會波動，這些影響在虹科Spectrum Compact手持式頻譜儀上很容易檢測到。

如果在垂直掃描期間出現(xiàn)兩個近似相等的信號峰值，則最有可能在當(dāng)前可調(diào)平面中發(fā)現(xiàn)旁瓣，選擇其中一個峰值對齊可能會導(dǎo)致整體對齊結(jié)果不正確。應(yīng)瞄準(zhǔn)這兩個峰值之間的中間位置，將對準(zhǔn)平面切換到水平面并進(jìn)行掃描，在水平面上找到主信號后，返回垂直面，繼續(xù)對準(zhǔn)。

注意：要實(shí)現(xiàn)精確對準(zhǔn)，必須考慮要對準(zhǔn)的天線類型：

• 尺寸高達(dá)1.2米的天線具有更寬的主波束和更明顯的旁瓣
• 增益較高的較大天線的主波束較窄，相關(guān)旁瓣較小

如果捕獲微弱信號時出現(xiàn)問題，請使用不同的設(shè)置。將虹科Spectrum Compact喇叭天線連接到虹科Spectrum Compact頻譜分析儀上，喇叭天線具有更寬的波束寬度，可以更快地“捕捉”信號。檢測到信號后，再將大天線對準(zhǔn)喇叭天線的同一方向。