波瓣圖

天線方向圖、增益、波瓣寬度是表征天線性能的主要參數。

增益

天線增益是用來衡量天線朝一個特定方向收發信號的能力，它是選擇基站天線最重要的參數之一。

一般來說，增益的提高主要依靠減小垂直面向輻射的波瓣寬度，而在水平面上保持全向的輻射性能。天線增益對移動通信系統的運行質量極為重要，因為它決定蜂窩邊緣的信號電平。增加增益就可以在一確定方向上增大網路的覆蓋範圍，或者在確定範圍內增大增益餘量。任何蜂窩系統都是一個雙向過程，增加天線的增益能同時減少雙向系統增益預算餘量。另外，表征天線增益的參數有dBd和dBi。DBi是相對於點源天線的增益，在各方向的輻射是均勻的；dBd相對於對稱陣子天線的增益dBi=dBd+2.15。相同的條件下，增益越高，電波傳播的距離越遠。一般地，GSM定向基站的天線增益為18dBi，全向的為11dBi。

波瓣寬度

波瓣寬度是定向天線常用的一個很重要的參數，它是指天線的輻射圖中低於峰值3dB處所成夾角的寬度（天線的輻射圖是度量天線各個方向收發信號能力的一個指標，通常以圖形方式表示為功率強度與夾角的關係）。

天線垂直的波瓣寬度一般與該天線所對應方向上的覆蓋半徑有關。因此，在一定範圍內通過對天線垂直度（俯仰角）的調節，可以達到改善小區覆蓋質量的目的，這也是我們在網路最佳化中經常採用的一種手段。

主要涉及兩個方面水平波瓣寬度和垂直平面波瓣寬度。水平平面的半功率角（H－Plane Half Power beamwidth）:(45°,60°,90°等)定義了天線水平平面的波束寬度。角度越大,在扇區交界處的覆蓋越好，但當提高天線傾角時，也越容易發生波束畸變,形成越區覆蓋。角度越小，在扇區交界處覆蓋越差。提高天線傾角可以在一定程度上改善扇區交界處的覆蓋，而且相對而言，不容易產生對其他小區的越區覆蓋。在市中心基站由於站距小，天線傾角大，應當採用水平平面的半功率角小的天線，郊區選用水平平面的半功率角大的天線；垂直平面的半功率角（V－Plane Half Power beamwidth）:（48°, 33°,15°,8°）定義了天線垂直平面的波束寬度。垂直平面的半功率角越小，偏離主波束方向時信號衰減越快，在越容易通過調整天線傾角準確控制覆蓋範圍。

舉例

圖為某天線的方向圖，它有很多波瓣，其中最大輻射方向的波瓣稱為主瓣，其他波瓣統稱為副瓣，位於主瓣正後方的波瓣稱為後瓣。

波瓣圖

主瓣最大輻射方向兩側的兩個半功率點（即場強為最大值的1/√2倍）之間的夾角，稱為主瓣寬度，也稱半功率波瓣寬度，用θ0.5或2φ0.5表示。主瓣寬度愈小，天線輻射的電磁能量愈集中，定向性愈好。在主瓣最大方向兩側，兩個零輻射方向之間的夾角，稱為零功率波瓣寬度，用2θ0表示。

副瓣最大輻射方向上的功率密度與主瓣最大輻射方向上的功率密度之比的對數值，稱為副瓣電平，用dB表示。通常離主瓣近的副瓣電平要比遠的高，所以副瓣電平通常是指第一副瓣電平。一般要求副瓣電平儘可能低。

主瓣最大輻射方向上的功率密度與後瓣最大輻射方向上的功率密度之比的對數值，稱為前後比。前後比愈大，天線輻射的電磁能量愈集中於主輻射方向。

前後比

表明了天線對後瓣抑制的好壞。選用前後比低的天線，天線的後瓣有可能產生越區覆蓋，導致切換關係混亂，產生掉話。一般在25－30dB之間，應優先選用前後比為30的天線。

案例常見基站天線參數設定
電性能(Band1)
技術參數	性能指標
增益Gain	16dBi
頻率範圍FrequencyRange	870---960MHz
水平平面-3dB功率角	65°
HorizontalPlane-3dBPowerBeamwidth
垂直平面-3dB功率角	8°
VertICalPlane-3dBPowerBeamwidth
水平面-10dBPowerBeamwidth	125°
HorizontalPlane-10dBPowerBeamwidth
前後比FronttoBackRatio	325dB
ElectrICalDowntilt	1to10°
DowntiltSettingACCuracy	±0.5°
電性能(Band2)
增益Gain	16dBi
頻率範圍FrequencyRange	1710-1880MHz
水平平面-3dB功率角	65°
HorizontalPlane-3dBPowerBeamwidth
垂直平面-3dB功率角	8°
VertICalPlane-3dBPowerBeamwidth
水平面-10dBPowerBeamwidth	120°
HorizontalPlane-10dBPowerBeamwidth
前後比FronttoBackRatio	325dB