延伸系統(tǒng)知識

延伸系統(tǒng)知識延伸系統(tǒng)知識延伸系統(tǒng)知識分布系統(tǒng)組成室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)主要由信號源和信號分布系統(tǒng)兩部分組成。12021/2/23分布系統(tǒng)組成室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)主要由信號源和信號分布系統(tǒng)兩部分組成。直放站宏蜂窩微蜂窩基站耦合無源天饋分布方式有源分布方式光纖分布方式泄漏電纜分布方式信號源信號分布系統(tǒng)分布系統(tǒng)組成圖示信源選擇根據(jù)覆蓋區(qū)需求決定信源接入方式覆蓋區(qū)需求：直接耦合方式---微蜂窩、宏蜂窩接入、基站耦合空間耦合方式---無線接入，選取周圍基站小區(qū)的信號信源選擇微蜂窩、宏蜂窩直接耦合方式是以室內(nèi)微蜂窩、宏蜂窩系統(tǒng)作為室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的信號源。適用范圍：適用于覆蓋范圍較大且話務(wù)量相對較高的建筑物內(nèi)，在市區(qū)中心使用較多，解決覆蓋和容量問題。優(yōu)點(diǎn)：微蜂窩、宏蜂窩方式的通話質(zhì)量比無線直放站方式要高出許多，對室外基站無線指標(biāo)的影響甚小，并且具有增加網(wǎng)絡(luò)容量的效果缺點(diǎn)：但微蜂窩、宏蜂窩在室內(nèi)使用時，受建筑物構(gòu)造的影響，使其覆蓋受到很大限制。對于大型寫字樓等，如何將信號最大限度、最均勻地分布到室內(nèi)每一個地方，是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化所要考慮的關(guān)鍵。且微蜂窩、宏蜂窩方式的弱點(diǎn)在于本錢較為昂貴，需要進(jìn)展頻率規(guī)劃，需要增建傳輸系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作量大。直接耦合方式圖示BTS信源選擇直放站空間耦合方式在室外站存在充裕容量的情況下，通過直放站將室外信號引入室內(nèi)的覆蓋盲區(qū)。適用范圍：適用于低話務(wù)量和較小面積的室內(nèi)覆蓋盲區(qū)，在市郊等偏遠(yuǎn)地區(qū)使用較多。優(yōu)點(diǎn)：直放站方式的主要優(yōu)勢在于本錢低、工程施工方便，并且占地面積小;缺點(diǎn)：其弱點(diǎn)在于對室外基站無線指標(biāo)的影響比較明顯?？臻g耦合方式圖示BS中繼放大機(jī)平面天線壁掛天線吸頂天線吸頂天線二功分器二功分器空間耦合方式的注意點(diǎn)〔一〕選擇性能良好的直放機(jī)設(shè)備合理調(diào)整直放站輸入功率嚴(yán)格抑制上行噪聲干擾不能解決乒乓效應(yīng)或?qū)ьl污染注意原基站的擁塞情況空間耦合方式的注意點(diǎn)〔二〕所選載頻信號要比周圍其它信號高出一定值，且信源要相對穩(wěn)定注意切換關(guān)系室內(nèi)系統(tǒng)亦要注意隔離度問題使用蜂窩和直放站的比較使用基站使用直放站1是否增加容量根據(jù)需要增加容量不能增加容量2信號質(zhì)量好一般3設(shè)置優(yōu)先級可以不可以4對網(wǎng)絡(luò)的影響小控制不好影響較大5是否需要傳輸設(shè)備需要不需要6是否需要重新頻率規(guī)劃需要不需要7是否需要調(diào)整參數(shù)需要不需要８安裝時間較長較短９投資較多較少信號分布系統(tǒng)選擇無源天饋分布方式通過無源器件和天線、饋線，將信號傳送和分配到室內(nèi)所需環(huán)境，以得到良好的信號覆蓋。用于中小型地區(qū)。有源分布方式通過有源器件(有源集線器、有源放大器、有源功分器、有源天線等)和天饋線進(jìn)展信號放大和分配。信號分布系統(tǒng)選擇光纖分布方式主要利用光纖來進(jìn)展信號分布。合適于大型和分散型室內(nèi)環(huán)境的主路信號的傳輸。泄漏電纜分布方式信號源通過泄漏電纜傳輸信號，并通過電纜外導(dǎo)體的一系列開口，在外導(dǎo)體上產(chǎn)生外表電流，從而在電纜開口處橫截面上形成電磁場，這些開口就相當(dāng)于一系列的天線起到信號的發(fā)射和接收作用。它適用于隧道、地鐵、長廊等地形。幾種信號分布方式的比較信號分布方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)1無源天饋分布方式成本低、無源期間，故障率低無需供電，安裝方便，無噪聲累積、寬頻帶系統(tǒng)設(shè)計較為復(fù)雜信號損耗較大時，需加干放2有源分布方式設(shè)計簡單，布線靈活場強(qiáng)均勻頻段窄，多系統(tǒng)兼容困難；需要供電，故障率高、又噪聲積累，造價高3光纖分布方式傳輸距離遠(yuǎn)，布線方便性和傳輸質(zhì)量好。造價高4泄漏電纜分布方式場強(qiáng)分布均勻，可靠性高；頻段寬，多系統(tǒng)兼容性好。造價高，傳輸距離近。自由空間損耗模型LS=(4πD/λ)2=(4πdf/c)2用對數(shù)表示為：LS=10Lg(4πdf/c)2式中：d為傳播間隔f為電磁波頻率c為光速LS=32.45+20Lgd(Km)+20Lgf(MHz)總的途徑損耗為：L=Ls+M其中，Ls為空間損耗，M為衰落余量〔參見下表〕金屬水泥墻磚墻木/塑料板玻璃抗紫外線玻璃25dB15-30dB10dB6dB6dB20dB自由空間損耗模型功率設(shè)計步驟確定天線的位置確定每一個天線的功率要求確定平層總功率的要求〔和走線、器件選用有關(guān)〕確定主干線的功率要求〔根據(jù)功率要求選擇有源器件等〕修正功率設(shè)計〔一〕確定天線位置：覆蓋半徑〔一般20m左右〕布放可行性信號泄漏功率設(shè)計〔二〕確定輸入的功率要求根據(jù)覆蓋需要計算功率值合理運(yùn)用傳播模型對設(shè)計功率進(jìn)展修正(1)距天線20米處〔A點(diǎn)〕手機(jī)接收電平應(yīng)到達(dá)-75dBm(2)20米自由空間損耗：Ls=57.6dB(3)室內(nèi)隔墻的損耗及多徑衰落余量：20dB(4)天線口電平PR：2.6dBmA20米功率設(shè)計〔二〕--單個天線功率確實定功率設(shè)計〔二〕--傳播模型的分析一般常用自由空間損耗模型進(jìn)展分析該模型過于理想化對該模型的修正功率設(shè)計〔二〕--功率設(shè)計的修正采用點(diǎn)源進(jìn)展現(xiàn)場模擬測試，確定輸入的功率測試中應(yīng)注意最遠(yuǎn)點(diǎn)和阻擋最大處場強(qiáng)的測試模擬測試中注意人流量、環(huán)境等因素對測試的影響注意：任何一個設(shè)計參數(shù)發(fā)生變化都要重新測試功率設(shè)計〔三〕--平層總功率確實定(1)功率設(shè)計〔三〕--平層總功率確實定(2)功率設(shè)計〔四〕--主干線總功率確實定主干線功率計算如平層，原理一樣將平層看成是“負(fù)載〞或天線，根據(jù)各層功率需要選擇功率器件根據(jù)功率要求在適當(dāng)位置增加干放等設(shè)備功率設(shè)計〔五〕--修正根據(jù)功率修正主設(shè)備的選用根據(jù)功率要求修正無源器件的選用根據(jù)功率要求修正走線路由根據(jù)功率要求修正天線的選型常用器件介紹天線耦合器功分器3dB電橋合路器衰減器1、天線根本概念天線的定義：可以有效地向空間某特定方向輻射電磁波或可以有效地接收空間某特定方向來的電磁波的裝置。天線的功能：能量轉(zhuǎn)換－導(dǎo)行波和自由空間波的轉(zhuǎn)換。定向輻射〔接收〕－具有一定的方向性。常用器件介紹--天線電磁波輻射與場區(qū)的劃分

(a)感應(yīng)近場

(b)輻射近場

(c)輻射遠(yuǎn)場

常用器件介紹--天線天線根本參數(shù)輻射參數(shù)半功率波束寬度、前后比、極化方式、穿插極化鑒別率、方向性系數(shù)、天線增益、主瓣、副瓣、旁瓣抑制、零點(diǎn)填充、波束下傾…電路參數(shù)電壓駐波比VSWR、反射系數(shù)Γ、回波損耗RL、輸入阻抗Zin、傳輸損耗TL、隔離度Iso、無源三階互調(diào)PIM3…常用器件介紹--天線輻射參數(shù)半功率波束寬度：(θ3dB)指主波束功率電平下降為最大輻射功率電平一半時的張角寬度；方向性系數(shù)：(D)用于描繪天線在某特定方向上能量集中的程度。增益：(G)指在輸入功率一樣的條件下，天線在特定方向上的輻射強(qiáng)度與參考天線的輻射強(qiáng)度之比；前后比：(F/B)說明天線對后瓣干擾抑制的好壞程度。與主瓣指向相差180度位置的副瓣稱為后瓣，挪動通信天線中通常是指程度面180o±30o區(qū)域。常用器件介紹--天線1〕室內(nèi)壁掛天線電氣性能指標(biāo)工作頻率800～2500MHz阻抗50Ω增益8.5dBi駐波比≤1.5極化方式垂直極化水平波束寬度85°垂直波束寬度55°功率容量100W機(jī)械性能指標(biāo)接頭N型K頭體積234×183×55mm常用器件介紹--天線2〕室內(nèi)吸頂天線工作頻率800～2500MHz用途

定向發(fā)射，干擾小增益5dBi駐波比1.5：1水平波束寬度120°垂直波束寬度90°極化方式垂直極化功率容量100W接頭N-K阻抗50Ω體積φ160mm,高26mm重量0.5kg常用器件介紹--天線3〕定向板狀天線電氣性能指標(biāo)阻抗50Ω頻率800～2500MHz增益17.7dBi前后比＞35dB駐波比<1.5極化方式垂直極化水平面波瓣寬度30°垂直面波瓣寬度16°功率500W接頭類型N型K頭機(jī)械性能天線尺寸1250×205×200mm重量9kg天線罩材料玻璃鋼天線罩顏色灰白色機(jī)械調(diào)傾角0～11.3°抗風(fēng)能力126km/小時輻射單元材料鋁合金常用器件介紹--天線4〕八木天線電氣性能指標(biāo)阻抗50Ω頻率820～960MHz增益10dBi前后比＞12dB駐波比≤1.4：1極化方向垂直極化或水平極化水平波瓣寬度60°垂直波瓣寬度55°功率100W接頭類型N型K頭機(jī)械性能尺寸700×100×180mm重量1.5kg常用器件介紹--天線5〕拋物面天線電氣性能指標(biāo)阻抗50Ω頻率820～960MHz增益21dBi前后比＞35dB駐波比≤1.2：1極化方向垂直極化或水平極化半功率波瓣寬度8.2°功率100W接頭類型N型K頭機(jī)械性能口徑1800mm重量55kg抗風(fēng)能力210km/h水平微調(diào)角度±90°俯仰微調(diào)角度±5°常用器件介紹--天線常用器件介紹—耦合器作用：是將信號不均勻地分配到直通端和耦合端從構(gòu)造上分一般分為：微帶和腔體兩種。腔體耦合器內(nèi)部是兩條金屬桿,組成的一級耦合.。微帶耦合器內(nèi)部是兩條微帶線,組成的一個類似于多級耦合的網(wǎng)絡(luò)。定向耦合器必須掌握幾個關(guān)鍵指標(biāo)：耦合度插入損耗隔離度功率容量工作頻帶常用器件介紹—耦合器指標(biāo)說明功分器的作用：是將功率信號按一定的比例分配到各分支端口，給不同的覆蓋區(qū)使用。功分器從構(gòu)造上分一般分為：微帶和腔體兩種。腔體功分器內(nèi)部是一條直徑由粗到細(xì)程多個階梯遞減的銅桿構(gòu)成，從而實現(xiàn)阻抗的變換,微帶功分器則是幾微帶線和幾個電阻組成，從而實現(xiàn)阻抗變換。同軸腔體二功分器原理示意圖

微帶二功分電原理圖常用器件介紹—功分器常用器件介紹—功分器功分器必須掌握幾個關(guān)鍵指標(biāo)：分配比插入損耗隔離度功率容量工作頻帶作用：電橋是個四端口網(wǎng)絡(luò)，它的特性是兩口輸入、兩口輸出，兩輸入口互相隔離，兩輸出端口各輸出輸入口輸入功率的50％．常用器件介紹—３dB電橋作用：來自收發(fā)系統(tǒng)的多個信號源如GSM、CDMA、DCS等經(jīng)過合路器合路輸出。合路器至少有兩個輸入口和一個輸出口，輸入口分別用于不同頻段信號的輸入，可將多路輸入信號合成后由輸出口輸出。它還具有相反工作形式，可將原合成信號輸出端口用作信號輸入端口，多個輸入端口成為輸出端口，將輸入信號別離為相應(yīng)頻段的信號，由輸出端口分別輸出。因此，合路器又稱為分路器。常用器件介紹—合路器作用：其主要用處是調(diào)整電路中信號大小、改善阻抗匹配。衰減器可以分為兩種類型：固定的和可變的。通常工程上我們多采用固定衰減器。目前我們多采用的有5d