分布系统维护手册(第一章)

分布系统维护手册第一章室内分布信号覆盖系统原理一、室内分布信号覆盖系统整体工作原理室内分布系统从选材上区分可以分为：电分布系统光纤分布系统光电混合分布系统泄漏电缆分布系统1、电分布系统1.1电分布系统简介：将微蜂窝基站或室外宏蜂窝信号作为信号源，通过耦合器、功分器等无源器件进行分路，经由馈线将信号尽可能地分配到每一副分散安装在建筑物各个区域的低功率天线上，从而实现室内信号的均匀分布，解决室内信号覆盖差的问题。其特点是：器件容易找到，造价较低，成本主要为功分器、耦合器及馈线。为克服馈线的损耗，一般采用较粗的馈线，室内施工因馈线硬度和较粗变得较为困难，距离不能太远，适合中小楼层的室内覆盖。1.2电分布系统的特点：射频信号的直接放大分配，结构简单采用低损耗同轴电缆室内主机各种系统任选，根据需要可加装远程监控模块无源功分器/耦合器结构，配置灵活无源天线组合，适合不同环境设计简单、见效较快成本较低2、光纤分布系统2.1光纤分布系统的特点适合于大型楼宇或建筑群覆盖传输损耗小、覆盖面积大有源器件多，维护量较多成本投入较大2.2光纤分布系统示意图3、光电混合分布系统3.1光电混合分布系统示意图光电混合室内分布系统配置示意图1光电混合室内分布系统配置示意图2基站光近端机光分路器光远端机光合路器光远端机光远端机光远端机耦合器功率直放机功分器耦合器射频电缆室内天线光近端机光纤AW900AGSM900-A-N微蜂窝工程名称光耦合器GSM900-A-FGSM900-A-F光远端机光缆功分器室内天线射频电缆耦合器直放站功分器耦合器射频电缆光近端机光纤AW900ABGSM900-AB-N基站方向光耦合器GSM900-AB-F-AB-F光远端机光缆功分器室内天线射频电缆功分器室内天线GSM900-AB-F-AB-F3.2光电混合分布系统的特点：保留了光分布系统和电分布系统的特点干线上采用光纤传输，分支段采用电缆传输覆盖面积大，组网和布点灵活成本适中，性价比高。对于大型的或多区间的室内覆盖系统，分布天线会达到上百付。如果使用功率分配器，损耗将变得无法接受。由于光纤传输具有频带宽、损耗小、体积小、重量轻、抗电磁干扰能力强，因此利用光信号传输和射频信号传输相结合进行室内综合分布就成为理想方案。射频分布系统和光纤分布系统相结合构成光电混合室内分布系统。光电混合室内分布系统由功率直放机或直放站与光纤直放站、光缆、光耦合器、射频耦合器、功分器、射频电缆、室内天线构成。4、泄漏电缆覆盖方式4.1泄漏电缆覆盖示意图4.2泄漏电缆方式的特点：适合于隧道、地铁等特定环境下的覆盖损耗大、传输距离短泄漏电缆价格昂贵施工方便二、各器件原理、作用微蜂窝基站直放站信号源射频分合路器50负载50负载中继单元中继单元1、合路器的原理、作用合路器能将两个或以上的信号合成一路信号输出。主要型号有2合路器、3合路器和4合路器。其中双频段合路器则能将两个频段的多个发射和接收信号合路于同一根馈线、或双频天线。（注：双频段合路器与功分器不可逆）合路器的两种结构形式：用3dB定向耦合器和环行器组合而成，这种发送合路器的信号隔离度为50dB左右，而插入损耗随发射机数量增多而增大。用空腔谐振器组成，这种发送合路器的插入损耗与组合的发射机数量基本无关。2、耦合器的原理、作用其作用是从主馈线上按不同的耦合比将信号耦合到支路上，可理解为信号输入功率按需进行分配，常用的耦合器耦合系数为：5dB、10dB、15dB、20dB等。多种耦合比的耦合器供系统设计选择。耦合器是一个四端口无源网络，它常用于从一条电路上获取部分能量，进行功率分配或者用于将两条电路来的信号能量汇总，既完成两部分功率合成的任务。下图为定向耦合器的传输线结构。其中1、3传输线称为主线，2、4传输线称为辅线。由于耦合器为互易网络，故主、辅线可以互换。移动通信多采用微带传输线。1i2a∠0ºi容1a/√2∠0ºλg/4i感3i容24a/√2∠90º耦合器传输线结构图假设上图为一个3dB定向耦合器，还假定它是无耗网络，定性分析如下：当输入端1端口有i交变电流流进时，必定形成交变磁场，由于主辅线呈平行耦合线分布，故辅线2、4在这交变电磁场中将产生切割磁力线，产生感生电流i感，其流动方向如图所示。同时，主辅线之间还存在电容，将其集总之后，画于主辅线之间，如图所示。它使两线间产生电容耦合，主线电流i经电容C后将产生i容1和i容2，在4端口电流存在i感、i容2，它们的方向相反。可通过控制主辅线间距离来调整主辅线间的耦合，使i感和i容2的大小相等，终使4端口电流i4为零。在2端口，由于i感和i容1的方向一致，叠加后成为i2流出，i2和输入电流i同相。在3端口，由于输入电流经电容等分流后有所减小，但仍有输出。由于耦合区长λg/4，所以使3端口电流相位落后于1端口90º。只要设计得当，完全可以做到：1端口输入电压a∠0º时，2端口和3端口各获得幅度为a/√2的电压，而4端口无输出。即，1端口输入时，能使2、3端口平分功率输出，4端口（与1端口）为隔离端，耦合端（2端口）获得输入端的一半功率，故这种耦合度为3dB的耦合器称为3dB耦合器。耦合器技术指标描述：一、耦合度C：输入端功率（P1）与耦合端功率（P2）之比的对数：C=10IgP1/P2(dB)耦合度是可以改变的，按实际需要设置。通过控制主辅线间的距离来调整耦合度二、隔离度I：输入端功率（P1）与隔离端功率（P4）之比的对数：I=10IgP1/P4(dB)隔离度越大越好，但受工艺精度限制，一般可做到25dB。三、定向性D：耦合端功率（P2）与隔离端功率（P4）之比的对数。亦称定向性或方向性。即：D=10IgP2/P4=I-C(dB)定向性是辅线上的两个端口功率之比的对数。四、输入驻波比VSWR：指隔离端（4端口）、耦合端（2端口）、输出端（3端口）均外接匹配负载时，输入端的电压驻波比。该指标越小越好，说明输入端阻抗匹配程度越好。五、频带宽度：指定向耦合器工作频带宽度。微带平行耦合线定向耦合器，为了提高定向性，在主辅线耦合处设计成锯齿形，以使耦合区长度增长、主辅线间分布电容加大。或在主辅线耦合区上加加载介质也可加大主辅线间分布电容，提高定向性。耦合器输出端信号强度的计算方法：以10dB耦合器为例：5dB耦合器指标要求序号测试项目测试指标备注1频率范围(MHz)2驻波(dB)≤-203插入损耗(dB)≤2.2理论值：1.654耦合度(dB)5±0.55隔离度(dB)≥206通过功率（W）1007端口阻抗（Ω）508工作温度（℃）-30～+559接口形式N-K7dB耦合器指标要求序号测试项目测试指标备注1频率范围(MHz)2驻波(dB)≤-203插入损耗(dB)4耦合度(dB)5隔离度(dB)≥206通过功率（W）1007端口阻抗（Ω）508工作温度（℃）-30～+55输入端信号输入30dBm输出端信号强度30dBm-1dBm=29dBm（1dBm为插入损耗）耦合端信号强度30dBm-10dBm=20dBm（10dBm为耦合度）9接口形式N-K10dB耦合器指标要求序号测试项目测试指标备注1频率范围(MHz)2驻波(dB)≤-203插入损耗(dB)4耦合度(dB)5隔离度(dB)≥206通过功率（W）1007端口阻抗（Ω）508工作温度（℃）-30～+559接口形式N-K15dB耦合器指标要求序号测试项目测试指标备注1频率范围(MHz)2驻波(dB)≤-203插入损耗(dB)4耦合度(dB)5隔离度(dB)≥206通过功率（W）1007端口阻抗（Ω）508工作温度（℃）-30～+559接口形式N-K20dB耦合器指标要求序号测试项目测试指标备注1频率范围(MHz)2驻波(dB)≤-203插入损耗(dB)4耦合度(dB)5隔离度(dB)≥206通过功率（W）1007端口阻抗（Ω）508工作温度（℃）-30～+559接口形式N-K25dB耦合器指标要求序号测试项目测试指标备注1频率范围(MHz)2驻波(dB)≤-203插入损耗(dB)4耦合度(dB)5隔离度(dB)≥206通过功率（W）1007端口阻抗（Ω）508工作温度（℃）-30～+559接口形式N-K30dB耦合器指标要求序号测试项目测试指标备注1频率范围(MHz)2驻波(dB)≤-203插入损耗(dB)4耦合度(dB)5隔离度(dB)≥206通过功率（W）1007端口阻抗（Ω）508工作温度（℃）-30～+559接口形式N-K3、功分器的原理、作用功分器主要用于室内覆盖系统中的信号均匀分配，常用分配方式有1分2、1分3、1分4。二功分器指标要求序号测试项目测试指标备注1频率范围(MHz)825~960M/1710~1880M2驻波(dB)≤-203插入损耗(dB)≤3.3理论值：3.04隔离度(dB)≥205通过功率（W）506端口阻抗（Ω）507工作温度（℃）-30～+558接口形式N-K三功分器指标要求序号测试项目测试指标备注1频率范围(MHz)825~960M/1710~1880M2驻波(dB)≤-203插入损耗(dB)≤5.2理论值：5.04隔离度(dB)≥205通过功率（W）506端口阻抗（Ω）507工作温度（℃）-30～+558接口形式N-K四功分器指标要求序号测试项目测试指标备注1频率范围(MHz)825~960M/1710~1880M2驻波(dB)≤-203插入损耗(dB)≤理论值：6.04隔离度(dB)≥205通过功率（W）506端口阻抗（Ω）507工作温度（℃）-30～+558接口形式N-K4、天线的原理、作用4.1室内壁挂天线名称材料工艺外壳黄铜或压铸镀镍或银联接体黄铜镀镍或银Malecontact黄铜镀镍或金Femalecontact磷青铜或铍青铜镀银或金绝缘层聚四氟乙烯4.2八木定向天线（824-960MHz）型号TQWTY-12/11/9-08VTQWTY-12/11/9-09V频率范围824-896(MHz)890-960(MHz)输入阻抗50(Ω)驻波比系数VSWR1.5增益12/11/9(dBi)半功率波束(3dB)HPBW40°/48°/53°H-plane36°/46°/48°E-plane前后比F/B15(dB)功率容量200(W)极化方式垂直或水平极化接口N-K闪电保护直接接地DirectGround抗风200(km/h)长度820/650/490(mm)结构9/7/5单元重量0.7/0.65/0.6(Kg)抱杆直径φ40-φ60(mm)型号TQWTI-08-08/1.8VTQWTI-08-08/1.9V频率范围824-960(MHz)1710-1880(MHz)890-960(MHz)1710-1880(MHz)输入阻抗50(Ω)驻波比系数VSWR1.5增益8(dBi)半功率波束(3dB)HPBW70°H-plane55°E-plane65°H-plane50°E-plane功率容量50(W)极化方式垂直极化VerticalPolarization接口N-K高/宽/厚240/230/65(mm)190/216/45(mm)重量1.5kg1.2kg九单元水平方向图九单元垂直方向图五单元水平方向图五单元垂直方向图4.3室内吸顶天线室内全向天线技术规范IndoorOmnidirectionalAntennas项目规格频率上行890—915MHz下行935—960MHz最大输出功率+10dBm（天线口）最大复合功率+10dBm@1Carrier+7dBm@2Carrier+4dBm@4Carrier+1dBm@8Carrier增益上行10—30dB下行20—40dB中继放大器(IMEX)30dB（上下行、固定）RF功率范围上行（EMEX）最大-30dBm（天线口）最小-105dBm（天线口）下行（BEX）最大+10dBm（RF输入口）最小-15dBm（RF输入口）最大群延时175ns噪声系数小于6dBBEX插入损耗上行4dB下行8dB输入电源交流6