射频器件与天馈知识

MF000004射频器件与天馈知识ISSUE1.4无线产品课程开发室学习目标•掌握合分路单元的结构、原理和功能•掌握天线的主要技术指标•掌握塔放、馈管的相关知识学习完本课程，您将能够：课程内容第一章合分路单元第二章室外天馈系统第一章合分路单元概述CDUSCUEDU1.1概述收发信前端系统包括基站合分路单元和室外天馈系统（包括塔顶放大器）两部分。合分路单元：包括CDU模块、SCU模块、EDU模块。室外天馈系统：包括跳线、避雷器、馈线、塔放和天线等。BTS收发信前端系统简介1.1概述合分路单元的作用：可以使多个发射信号和多个接收信号共用一个天线，减少天馈数量滤波完成接收信号的滤波、低噪声放大和分路提供塔放的馈电电路功能：包括CDU、SCU、EDU三种模块。Tx1Tx2Tx_CombTx_Dup合路器双工器功分器功分器放大分路滤波器Rx1Rx2Rx3Rx4Rx5Rx6Rx7Rx8HL_outHL_inRxD_outRxDTx/Rx_ANT1.2CDU（CombiningDistributionUnit）合路器合路器合路器TX1TX2TX3TX4TX-Comb1.3SCU（SimpleCombiningUnit）Tx1双工器功分器放大分路Rx1Rx2Tx/Rx_ANT1功分器放大分路Rx1Rx2双工器Tx/Rx_ANT2Tx21.4EDU（EnhanceDuplexerUnit）合路方式发射合插损典型值(dB)价格比较(每载频)CDU二合一1级3dB电桥4.5中SCU四合一2级3dB电桥6.8低SCU+CDU四合一2级3dB电桥8低EDU不合路双双工器方式1中双CDU(不经过合路器)不合路双CDU方式1高双CDU(经过合路器)合路双CDU方式4.5中各种合分路单元损耗对比课程内容第一章合分路单元第二章室外天馈系统第二章室外天馈系统概述天线塔放馈线（馈管）双极化天线三工塔放天馈避雷器BTS机柜跳线接头（DIN）DIN头避雷器/馈线接头（DIN）馈线/跳线接头(DIN)跳线跳线/塔放接头（DIN）天线接头（DIN）2.1概述BTS天馈系统2.2天线天线基本功能辐射和接收无线电波：发射时，把高频电流转换为电磁波；接收时把电磁波转换为高频电流。通信天线种类按工作频段：超长波、长波、中波、短波、超短波、微波天线按方向性：全向、定向天线按结构特性：线天线、面天线1、天线常识全向天线波瓣示意图定向天线波瓣示意图2.2天线方向图2、天线主要技术指标理想孤立波源理论半波阵子定向天线dBddBidBi=dBd+2.152.2天线增益天线的主要指标之一，它是方向性系数与效率的乘积，是天线辐射或接收电波大小的表现。以dBd、dBi表示。一般在13～18dBi之间。2.2天线半功率波束宽度－半功率角(HPBW)相对于最大辐射方向功率下降一半(3dB)的两点间波束宽度。垂直面半功率波束，水平面半功率波束通常我们所说的65度、90度、120度天线，即是指该天线的水平面半功率波束宽度为65度、90度、120度前后比(F/B)天线的后向180°±30°以内的副瓣电平与最大波束之差，用正值表示。一般天线前后比可以达到18～45dB，对于密集市区要积极采用前后比大的天线，如40dB。2.2天线极化天线辐射的电场矢量在空间的取向。双极化天线通常使用＋45度和－45度正交双线极化，垂直极化天线使用垂直极化方式。以大地为基准面，电场矢量垂直于地面为垂直极化(VP)，平行于地面为水平极化(HP)一根天线只有一个极化方向，所谓双极化天线其实是2根天线放在一个防护罩里而已。2.2天线端口隔离多端口天线，如双极化天线、双频段双极化天线，收发共用时端口之间的隔离度应大于30dB功率容量指平均功率容量，天线包括匹配、平衡、移相等其它耦合装置，承受功率有限。零点填充如果天线零深比主波束小26dB，则可能需要采用零点填充技术高增益天线尤其需要采取零点填充技术来有效改善近处覆盖2.2天线上副瓣抑制上副瓣电平小于-18dB无源交调天线的无源互调指标达到-150dBc。天线尺寸和重量满足电气指标情况下，尺寸尽可能小，重量尽可能轻2.2天线风载荷天线在36m/s时正常工作，在55m/s时不被破坏工作温度-40℃～+65℃湿度要求要求在环境相对湿度0～100%范围内正常工作三防能力防潮、防盐雾、防霉菌2.2天线小天线功分器功分器功分器功分器耦合器耦合器耦合器耦合器耦合器小天线小天线小天线双向放大器与基站的接口双向放大器小天线小天线小天线小天线小天线小天线3、分布式天线系统Tx/Rx333333333333Tx/Rx1.360.510100.5等功率分配不等功率分配双向放大器双向放大器双向放大器2.2天线光端主机TRx光覆盖端机功分器2.2天线应用于一些覆盖范围较大，传输距离较远的情况光覆盖端机光覆盖端机功分器功分器2.2天线用于狭长地带(如隧道，地铁)的无线覆盖，但设备成本和安装费用较高功分器双向放大器双向放大器负载负载Tx/Rx2.2天线三种分布式天线系统各有利弊类型泄露电缆同轴馈电光纤馈电设计灵活性好好不好成本高低高安装复杂度高低低馈电损耗高高低电源与监测不需要不需要需要可靠性高高低适用范围地铁，隧道大楼、商业区远距离覆盖单工塔放双工塔放三工塔放2.3塔放塔放馈电低噪放发信滤波器收信滤波器收信滤波器旁路BiasTeeBTS三工塔放天线DC2.3塔放安装CDU前将CDU塔放电源开关设置为“ON”塔放电源开关置于CDU的后面板。安装CDU前设置CDU塔放电流选择开关塔放电流选择开关置于CDU的后面板。后台BSC对CDU设置接收功率衰减因子(PAD)CDU接收功率衰减因子＝塔放增益－天馈损耗单工塔放增益：14dB；三工塔放增益：12dB尽量不要配置塔放(尤其是单工塔放)可以使施工方便可以使天馈系统防雷效果更好注意事项安装注意事项2.3塔放KMWCDU后面板开关设置注意事项TTAMTTADOFFOFFTTAMTTAD123TTAMTTADOFFOFF123TTAM表示主收塔放开关TTAD表示分集接收塔放开关上面两开关:塔放电源开关,对应ON/OFF两个状态下面两开关:塔放电流选择开关,对应1/2/3三个状态TTAMTTAD01230123注：MAIN：主接收塔放选择开关DIVERSE：分集接收塔放选择开关选择开关：旋钮小槽短边对准的数值表示开关选择的状态2.3塔放COMDEVCDU后面板开关设置注意事项0123012301230123LG0.251.156.74.47HFC22D-A(7/8)609厂0.31.156.465.874.03SYFY-50-22(7/8)ACOME0.221.156.64.3M1474A(7/8)ANDREW0.381.154.774.313.172.98LDF6-50(5/4)ANDREW0.251.156.465.874.34.03LDF5-50A(7/8)2,0001,7001,000890生产厂家弯曲半径(m)VSWR衰减dB/100m，频率(MHz)型号2.4馈线（馈管）馈线选取常用馈线类型：1/2”、7/8”、5/4”900MHz，馈线长度大于80米采用5/4”馈线，小于80米采用7/8”馈线1800MHz，馈线长度大于50米采用5/4”馈线，小于50米采用7/8”馈线馈线弯曲曲率不宜过大，外导体要求接地良好