對(duì)基站天饋線(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試的方法

對(duì)基站天饋線(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試的方法無(wú)線(xiàn)基站發(fā)射信號(hào)和接收由移動(dòng)臺(tái)發(fā)射的信號(hào)都是通過(guò)天饋線(xiàn)系統(tǒng)來(lái)完成的，因此天饋線(xiàn)系統(tǒng)安裝質(zhì)量和運(yùn)行情況的好壞將直接影響到通話(huà)質(zhì)量、無(wú)線(xiàn)信號(hào)的覆蓋和收發(fā)信機(jī)的工作狀態(tài)。當(dāng)發(fā)射天饋線(xiàn)發(fā)生故障時(shí)，發(fā)射信號(hào)將會(huì)產(chǎn)生損耗，從而影響基站的覆蓋范圍，若發(fā)射天饋線(xiàn)出現(xiàn)的故障較為嚴(yán)重時(shí)，基站會(huì)關(guān)閉與其相連的收發(fā)信機(jī)；當(dāng)接收天饋線(xiàn)發(fā)生故障時(shí)，則其接收由移動(dòng)臺(tái)發(fā)射來(lái)的信號(hào)將會(huì)減弱，從而產(chǎn)生在移動(dòng)臺(tái)接收信號(hào)很強(qiáng)的基站范圍內(nèi)不能占用該基站無(wú)線(xiàn)信道的現(xiàn)象，同時(shí)也會(huì)影響通話(huà)質(zhì)量，甚至導(dǎo)致掉話(huà)。目前基站只是對(duì)發(fā)射天饋線(xiàn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而沒(méi)有對(duì)接收天饋線(xiàn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)接收天饋線(xiàn)發(fā)生故障而影響網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生任何的告警，維護(hù)人員無(wú)法及時(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確的故障定位而浪費(fèi)人力和時(shí)間。當(dāng)天線(xiàn)之間的隔離度達(dá)不到要求時(shí)，使一部發(fā)信機(jī)發(fā)射的信號(hào)侵入另一部發(fā)信機(jī)，并在該發(fā)信機(jī)的輸出級(jí)與輸出信號(hào)發(fā)生互調(diào)，產(chǎn)生新的組合頻率信號(hào)隨同有用信號(hào)一起發(fā)射出去，從而構(gòu)成對(duì)接收機(jī)的干擾。因此，對(duì)天饋線(xiàn)系統(tǒng)特別是對(duì)接收天饋線(xiàn)和天線(xiàn)的隔離度進(jìn)行日常的維護(hù)測(cè)試，及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，防范于未然是十分必要的。天饋線(xiàn)系統(tǒng)的故障主要發(fā)生在天線(xiàn)、電纜和接頭上。如在安裝時(shí)不合規(guī)范造成天線(xiàn)的排水不暢，在下雨天時(shí)導(dǎo)致天線(xiàn)內(nèi)的積水；對(duì)接頭的處理不好，在潮濕或下雨的天氣下造成接頭的進(jìn)水，若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行處理，則會(huì)進(jìn)一步損壞饋線(xiàn)。在大城市里受到各種條件的限制，許多地方?jīng)]有足夠的空間適合天線(xiàn)的安裝，在這樣的情況下所安裝的天線(xiàn)不能確定其旁瓣和后瓣的去藕度夠不夠而影響隔離度。對(duì)天饋線(xiàn)進(jìn)行測(cè)試主要是通過(guò)測(cè)量其駐波比（VSWR）或回?fù)p（ReturnLoss）的值和隔離度（Isolation）來(lái)判斷天饋線(xiàn)的安裝質(zhì)量和運(yùn)行情況的好壞。駐波比的計(jì)算公式如下：前向功率（W）：Pf或Pf(dBw)=10logPf

反向功率（W）：Pr或Pr(dBw)=10logPr

回?fù)p：ar=10log=Pf(dBw)-Pr(dBw)

反射系數(shù)：rho=

駐波比：VSWR=

回?fù)p與駐波比之間的轉(zhuǎn)換公式為：

回?fù)p=-20log基站發(fā)射天饋線(xiàn)的駐波比告警一般設(shè)為1.5，不同類(lèi)型的基站對(duì)天線(xiàn)之間的隔離度要求也不一樣，RBS200基站發(fā)射天線(xiàn)之間的隔離度要求大于40dB，發(fā)射天線(xiàn)與接收天線(xiàn)之間的隔離度要求大于20dB；而RBS2000基站發(fā)射天線(xiàn)及發(fā)射天線(xiàn)與接收天線(xiàn)之間的隔離度都要求大于30dB。可對(duì)天饋線(xiàn)進(jìn)行測(cè)試的儀表有：頻譜儀、TDR和SiteMaster。用頻譜儀測(cè)量天饋線(xiàn)的駐波比時(shí)，是先測(cè)量前向功率和反向功率，得出回?fù)p值，再通過(guò)查回?fù)p值與駐波比的對(duì)照表（見(jiàn)表1）得出駐波比值；用TDR只能大致觀(guān)察天饋線(xiàn)的波形，來(lái)判斷哪點(diǎn)出了問(wèn)題；而用SiteMaster測(cè)試則可直接測(cè)得天饋線(xiàn)駐波比的數(shù)值和天線(xiàn)的隔離度，并可快速地進(jìn)行故障定位。SiteMaster是日本安立（ANRITSU）公司生產(chǎn)的一種手持式電纜和天線(xiàn)分析儀，具有體積小、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，便于技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)天饋線(xiàn)進(jìn)行測(cè)試。SiteMaster采用頻域反射計(jì)技術(shù)，可測(cè)量天饋線(xiàn)的駐波比、饋線(xiàn)的回?fù)p、纜線(xiàn)的插入損耗及進(jìn)行故障定位（DistanceToFault），并可與計(jì)算機(jī)相連，通過(guò)在Windows環(huán)境下運(yùn)行的軟件可對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和分析，加上可選的功率計(jì)配件后還可以測(cè)量基站的發(fā)射功率。SiteMaster分單端口和雙端口兩種，其基本功能相同，而雙端口的SiteMaster可測(cè)量天線(xiàn)的隔離度。SiteMaster主要有以下幾種型號(hào)：S331A、S120A、S235A和S251A，其中S331A是單端口的，其余3種都是雙端口的，它們的工作頻段是S331A：25--3300Mhz，S120A：600--1200Mhz，S235A：1250--2350Mhz，S251A：625--2500Mhz，在測(cè)試時(shí)根據(jù)基站工作頻段的不同來(lái)選擇不同型號(hào)的SiteMaster。SiteMaster測(cè)試儀的主要配件有22N50N（m）型精密開(kāi)路/短路校準(zhǔn)件、SM/PLN（m）型精密42dB負(fù)載校準(zhǔn)件、15NNF50-3.0A3米測(cè)試端口擴(kuò)展纜線(xiàn)、510--90N（m）--7/16（f）轉(zhuǎn)接頭、510--92N（m）--7/16（m）轉(zhuǎn)接頭、Option5功率顯示模塊、5400—71N50功率檢測(cè)器、42N50—3050瓦衰減器。其中22N50N（m）和SM/PL校準(zhǔn)件是用來(lái)在測(cè)量前對(duì)測(cè)試端口進(jìn)行校準(zhǔn)的，15NNF50-3.0A3米測(cè)試端口擴(kuò)展纜線(xiàn)是方便測(cè)試儀端口與室內(nèi)跳線(xiàn)相連的，510--90N（m）--7/16（f）和510--92N（m）--7/16（m）轉(zhuǎn)接頭是測(cè)試儀的測(cè)試端口或3米測(cè)試端口擴(kuò)展纜線(xiàn)與7/16（f）或7/16（m）型接頭相連用的轉(zhuǎn)接頭（如RBS200基站的發(fā)射跳線(xiàn)的接頭，RBS2000基站的室內(nèi)跳線(xiàn)的接頭），Option5功率顯示模塊、5400—71N50功率檢測(cè)器、42N50—3050瓦衰減器是用于檢測(cè)基站發(fā)射功率的。下面介紹用SiteMaster對(duì)天饋線(xiàn)進(jìn)行測(cè)試和維護(hù)的方法。1、

測(cè)量天饋線(xiàn)的駐波比和回?fù)p及進(jìn)行故障定位。SiteMaster可在頻域范圍內(nèi)測(cè)量天饋線(xiàn)的駐波比和回?fù)p，如圖1和2所示圖1的縱坐標(biāo)為駐波比的值，圖2的縱坐標(biāo)為回?fù)p的值。也可在距離域測(cè)量天饋線(xiàn)的駐波比和回?fù)p，如圖3和4所示。在第一次用SiteMaster進(jìn)行測(cè)試之前，或當(dāng)測(cè)量頻率范圍改變時(shí)及當(dāng)溫度和環(huán)境與上次測(cè)試時(shí)有較大改變時(shí)，都需要用校準(zhǔn)件對(duì)測(cè)試端口進(jìn)行校準(zhǔn)，以保證測(cè)試值的準(zhǔn)確性。測(cè)試時(shí)要注意測(cè)試端口或3米擴(kuò)展纜線(xiàn)與基站室內(nèi)跳線(xiàn)接頭之間的連接。我省目前在用的主要有3種基站：模擬基站RBS883、數(shù)字基站RBS200和RBS2000，模擬基站RBS883和數(shù)字基站RBS200的室內(nèi)接收跳線(xiàn)都可直接與SiteMaster測(cè)試端口或3米擴(kuò)展纜線(xiàn)相連；對(duì)模擬基站的發(fā)射天饋線(xiàn)測(cè)試時(shí)，先關(guān)閉與發(fā)射天饋線(xiàn)相連的收發(fā)信機(jī)，再擰出與方向耦合器相連的發(fā)射跳線(xiàn)，而發(fā)射跳線(xiàn)需要加上一個(gè)轉(zhuǎn)接頭才能與SiteMaster測(cè)試端口或3米擴(kuò)展纜線(xiàn)相連，這種轉(zhuǎn)接頭可在TDR或HP頻譜儀所配的轉(zhuǎn)接頭中找到；數(shù)字基站RBS200的室內(nèi)發(fā)射跳線(xiàn)和RBS2000的室內(nèi)接收和發(fā)射跳線(xiàn)都要通過(guò)510--90N（m）--7/16（f）轉(zhuǎn)接頭與SiteMaster測(cè)試端口或3米擴(kuò)展纜線(xiàn)相連；在測(cè)試RBS2000的天饋線(xiàn)時(shí)，也可從與CDU的射頻輸出端口相連的纜線(xiàn)處開(kāi)始測(cè)試，這樣就可以測(cè)得機(jī)架內(nèi)部纜線(xiàn)的質(zhì)量，在日常測(cè)試中也曾發(fā)現(xiàn)因機(jī)架內(nèi)部的纜線(xiàn)質(zhì)量不好而影響到信號(hào)的收發(fā)的情況。測(cè)試發(fā)射天饋線(xiàn)時(shí)要暫時(shí)關(guān)閉與發(fā)射天饋線(xiàn)相連的收發(fā)信機(jī)，以免射頻信號(hào)的泄露。在測(cè)試時(shí)可先測(cè)試天饋線(xiàn)在頻域范圍內(nèi)的駐波比或回?fù)p，觀(guān)察天饋線(xiàn)在其所工作的頻段內(nèi)是否正常，若發(fā)現(xiàn)有異常，則可進(jìn)入距離域區(qū)進(jìn)行故障定位。如圖5所示，在38米處天饋線(xiàn)的駐波比接近1.6，表明該處有問(wèn)題。圖5有故障的天饋線(xiàn)的SiteMaster距離域圖形在日常測(cè)試中發(fā)現(xiàn)天饋線(xiàn)系統(tǒng)常見(jiàn)的問(wèn)題是因安裝不合規(guī)范造成天線(xiàn)進(jìn)水、接頭的松動(dòng)或進(jìn)水和跳線(xiàn)的損壞等。2、饋線(xiàn)長(zhǎng)度的測(cè)量目前我省基站所用的饋線(xiàn)和跳線(xiàn)大部分是RFS公司的產(chǎn)品，其中饋線(xiàn)的類(lèi)型是LDF5—50A，其相對(duì)傳播速率（RelativePropagationVelocity）Vf為0.89,纜線(xiàn)損耗（CableLoss）為0.043dB/m；跳線(xiàn)的類(lèi)型是LDF4—50A，其相對(duì)傳播速率Vf為0.88，纜線(xiàn)損耗為0.077dB/m。當(dāng)要較為準(zhǔn)確地測(cè)量饋線(xiàn)的長(zhǎng)度時(shí)，必須在SiteMaster有關(guān)電纜參數(shù)的設(shè)置中正確輸入纜線(xiàn)損耗Loss和相對(duì)傳播速率PROPVEL的值。測(cè)量時(shí)先初步估算饋線(xiàn)的長(zhǎng)度，在距離域區(qū)輸入起始位置D1和終止位置D2，然后進(jìn)行測(cè)量，由于饋線(xiàn)與跳線(xiàn)接頭處的駐波比一般都要比饋線(xiàn)的要高，所以可大致獲得饋線(xiàn)的長(zhǎng)度，然后在根據(jù)實(shí)際情況把D2調(diào)到適當(dāng)處，即可較為準(zhǔn)確地得出饋線(xiàn)的長(zhǎng)度。目前基站所用的室外跳線(xiàn)大都是3米，在其與饋線(xiàn)和天線(xiàn)的接點(diǎn)處的駐波比都會(huì)比其他地方高，如圖6所示，A點(diǎn)和B點(diǎn)的距離約為3米，所以d即為饋線(xiàn)的長(zhǎng)度。由于這時(shí)用的是饋線(xiàn)的電纜參數(shù)，所以跳線(xiàn)的長(zhǎng)度會(huì)有一定的誤差。對(duì)于不同類(lèi)型的饋線(xiàn)，在測(cè)量之前必須要正確輸入其相應(yīng)的電纜參數(shù)。3、

天線(xiàn)隔離度的測(cè)試只有雙端口的SiteMaster才可以進(jìn)行天線(xiàn)隔離度的測(cè)試。測(cè)試時(shí)，進(jìn)入‘MODE'菜單，選擇‘GAIN/INSERTIONLOSS'，然后根據(jù)屏幕上的提示對(duì)REFLPORT和TRANSPORT進(jìn)行校準(zhǔn)，之后再把REFLPORT和TRANSPORT端口分別連接到發(fā)射天饋線(xiàn)和接收天饋線(xiàn)即可測(cè)得天線(xiàn)的隔離度。圖7為一隔離度的測(cè)試圖，從圖中可看到從935-960MHz范圍內(nèi)隔離度都大于60dB，符合隔離度的要求。圖7天饋線(xiàn)隔離度的圖形4、軟件的應(yīng)用SiteMaster通過(guò)RS232口與計(jì)算機(jī)相連，利用在Windows環(huán)境下運(yùn)行的軟件可對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和分析。通過(guò)把存在主機(jī)里的天饋線(xiàn)的測(cè)試數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)里，可建立基站天饋線(xiàn)運(yùn)行情況的數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)快速的“Drag&Drop”對(duì)新舊測(cè)試數(shù)據(jù)的進(jìn)行比較，可觀(guān)察天饋線(xiàn)運(yùn)行情況有無(wú)下降的趨勢(shì)，從而及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，消除隱患。利用該軟件還可以把在頻域上測(cè)量的圖形轉(zhuǎn)換成Smith圖形，軟件里還提供了測(cè)量計(jì)算器，利用該測(cè)量計(jì)算器可以很方便地進(jìn)行駐波比、回?fù)p和反射系數(shù)之間的換算。具體的用法是進(jìn)入“Tools”選項(xiàng)，選擇“MeasurmentCalculator”,輸入駐波比、回?fù)p和反射系數(shù)之中任意一項(xiàng)的值，便可得到其余兩項(xiàng)和發(fā)射功率百分比的值。5、在使用SiteMaster測(cè)試時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題（1）在測(cè)試天饋線(xiàn)駐波比和回?fù)p及饋線(xiàn)長(zhǎng)度時(shí)，都要正確輸入饋線(xiàn)的電纜參數(shù)，否則測(cè)得的值會(huì)有誤差。對(duì)于不同類(lèi)型的饋線(xiàn)，要根據(jù)廠(chǎng)家所提供的參數(shù)正確輸入才能保證測(cè)試值的準(zhǔn)確性。就算同一類(lèi)型的饋線(xiàn)，其技術(shù)指標(biāo)也會(huì)不斷地提高，所以在用了新的饋線(xiàn)后，要根據(jù)其最新的電纜參數(shù)來(lái)輸入。（2）當(dāng)用到3米測(cè)試端口擴(kuò)展線(xiàn)時(shí)，若用校準(zhǔn)件在其末端進(jìn)行校準(zhǔn)后，則SiteMaster所確認(rèn)的起始位置D1在3米測(cè)試端口擴(kuò)展線(xiàn)的末端，否則起始位置D1在SiteMaster的測(cè)試端口上。（3）校準(zhǔn)測(cè)試端口所用的校準(zhǔn)件較為精確，不能承受較大的功率，否則將會(huì)損壞校準(zhǔn)件，影響測(cè)試精度。