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室外无线覆盖方案:导致室外WIFI网络掉线的十大天线使用问题

日期:2016-08-04

 在室外无线覆盖方案项目实施完毕后,客户经常遇到以下故障:信号减弱、通信速率降低且时断时续,丢包严重;实际覆盖范围或通信距离明显小于目标覆盖范围,用户在目标区域连接网络时断时续;雷雨天气、大风、冰冻等气候用户无法使用网络等等。上述这些网络故障往往与天线有关,产生的原因主要有以下几种:

 一、网络规划前未做覆盖区域和下倾角计算

 天线在安装前没有做覆盖区域和下倾角计算,导致实际覆盖区域和目标覆盖区域有一定偏差(如下图)。科学的方法是,根据现场能够安排天线的高度和需要覆盖区域的到天线计划安装位置的距离、以及计划使用天线的垂直波瓣角,计算出天线下倾角度,并在安装时按照计算的下倾角安装设备,使得覆盖区域和目标覆盖区域一致。

 二、使用了错误参数的天线。

 很多室外天线从外形上看相差不大,全向天线就是一根细长棍、定向天线就是一个长方形盒子,但不同天线参数却相差甚远。选择天线需要仔细了解天线参数,并根据配套说明书上标注的天线的方向图来判断是否符合使用的场景。

 三、连接天线与设备的馈线有问题。

 室外定向天线由于安装位置距离AP较远一般都需要额外购买较长的馈线。自行采购的馈线可能存在阻抗匹配和信号衰减问题,由于阻抗不匹配造成驻波过高或者距离太长增加不必要的衰减。最终导致AP实际覆盖范围大大减少。

 四、极化方向错误

 由于施工方盲目施工将垂直极化天线错误安装为水平方向,用户在距离近时没有发现通信连接问题,当距离稍远时却无法正常通信。正确的做法是收发双方的天线以同一个极化方向安装。一般WLAN的终端为垂直极化天线,因此AP也使用垂直极化天线,并保证天线安装时和地面垂直。极化方向不一致会因为天线方向图在水平和垂直两个方向上增益不同造成接收故障。

 五、盲目地采用高增益天线。

 天线增益提高的同时其方向性同时也在变化,覆盖角度和服务可能随着增益提高而变得越来越小,选择过高增益的天线会人为制造一些通信盲区或者产生“灯下黑”等现象,比如距离远的站点信号很好,反而距离天线底部近的区域信号不好。如下图:天线垂直波瓣角为7°,天线安装位置30m,下倾角5°,计算出的覆盖范围为200米(蓝色点)——1140米(红色点),即从天线安装的铁塔塔底到蓝色点200米内不属于覆盖区域。这样就造成了在1000m左右的用户可以上网,而距离天线10米的用户上不了网的现象。

 六、天线密封不好

 天线密封不好、在多雨季节容易进水,天线进水后性能参数发生变化,对无线网络而言大多数工作频率都在微波频段,对参数的细微变化都很敏感。这种故障在雨后天晴数天内又恢复,让人无所适从。质量差、密封不好的天线易受天气等因素的影响,而日常测试又无法发现。因此建议选择原厂配备的天线或自行购买通过认证的品牌天线。

 七、天线外型特殊容易积雪或风阻较大

 某些定向天线因为“长相”特殊,在冬天容易造成集雪或表面结冰,这样肯定会造成增益下降,甚至不能正常使用;还有一些定向天线外形设计未考虑风阻因素,遇到大风天线,天线被吹得来回晃动,造成方向偏离,天线的辐射角度与规划角度偏离较大,等效增益降低。

 八、天线覆盖角度重合度大

 多个AP的天线覆盖扇区重复度很高,客户端接入时在两个基站之间来回切换,造成通信老是掉线重连,一般无线覆盖保持相邻AP之间10%-15%重叠覆盖满足用户正常漫游切换即可。

 九、将不同频段的天线错误使用。

 通常2.4GHz与5.8GHz的天线长得极为相似,在库房存放时,有可能将天线参数标签损毁或遗失,没有进行判断或测试即上架施工,造成“张冠李戴”,影响通信效果,而且故障排查相对困难。

 十、天线覆盖区域有大量树木

 有些室外覆盖项目使用一年后发现冬季使用正常,但春夏效果明显下降,这很可能是因为天线的辐射路径上存在密度较高的树林,春夏树叶茂盛阻碍了电波传播,而冬季树叶掉落,天线的传播路径又恢复正常。树叶含水分较大会大量吸收无线信号,同时树叶也会使得无线信号产生散射,因此会对无线信号传播有比较大的影响。


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