室内分布系统器件介绍

1、室内分布系统器件介绍在室内分布系统中,经常使用的器件包括射频电缆、功分器、定向耦合器、合路器、天线、直放站、干线放大器、微蜂窝等。1射频电缆射频电缆用作室内分布系统中射频信号的传输,室内分布系统是利用微蜂窝或直放站的输出,再加上射频电缆通过天线来覆盖一座大厦内部,射频电缆主要工作频率范围在100MHz3000MHz之间。我们常用的射频电缆编织外导体射频同轴电缆如5D、7D、8D、10D、12D这几种,其特点比较柔软,可以有较大的弯折度,适合室内的穿插走线。皱纹铜管外导体射频同轴电缆如 1/2,7/8等型号,其电缆硬度较大,对于信号的衰减小,屏蔽性也比较好,较多用于信号源的传输。超柔射频同轴电缆

2、用于基站内发射机、接收机、无线通信设备之间的连接线(俗称跳线,超柔射频同轴电缆弯曲直径与电缆直径之比一般小于7。 图1-1 编织外导体射频同轴电缆图1-2 皱纹铜管外导体射频同轴电缆表1-1 射频电缆参数的比较(典型值规格5D 7D 8D 10D 1/2” 7/8 超柔百米损耗(800MHZ 19.0dB13.0 12.9 10.2 6.8 3.8 10.9 百米损耗(900MHZ 20.4dB14.3 13.8 11.0 7.2 4.1 11.2 百米损耗(1800MHZ 29.7 21.1 20.8 16.8 10.6 6.1 16.5 30dB损耗线长(900MHZ米150 210 21

3、5 260 450 730 255 每百米重量(KG 8 11.5 14. 18 25 57 21 导线护套外径(mm 7.5 9.8 10.4 13.2 15.8 28 14.7 特性阻抗(欧姆 50 50 50 50 50 50 50 驻波比(3W(CW平均;30W(峰值功分口能传输DC电流 23A/30VDC合路口能传输DC电流 810A/30VDC3定向耦合器定向耦合器是一种低损耗器件,它接受一个输入信号而输出两个在理论上具有下列特性的信号。1.输出的幅度不相等。主线输出端为较大的信号,基本上可以看做直通,耦合线输出端为较小的信号,耦合线上较小信号对主线信号幅度之比叫做“耦合度”,用d

4、B表示。耦合端口功率=输入功率-耦合度例如一个10dB的定向耦合器,输入功率为30dBm(1W,那么它的输出端输出功率为30dBm,耦合端的输出功率为20dBm。表面上看好象违背了功率守恒的原则,实质上功率是守恒的。引起误解是由于功率瓦与分贝之间的换算有时不清晰所造成。2.主线上的理论损耗决定于耦合线的信号电平,即决定于耦合度。3.主线和耦合线之间高度隔离。3.2 配件外形 图3-1 定向耦合器 1/2馈线二功分器耦合器吸顶天线图 3-2 耦合器在室内分布系统表3-1 定向耦合器技术指标(典型值参数指标备注类型7dB 10dB 15dB 20dB 30dB方向性(dB 20 20 20 20

5、15耦合度(dB 7 10 15 20 30工作频段 800MHz1900MHz接口阻抗 50驻波比1.5 功率容量 30W 接口形式NK 环境温度 -30+55相对湿度595% 体积(mmmmmm 593921Kg功率容量3W(CW平均;30W(峰值 馈电式耦合器耦合口能传输 DC50MHz信号,插损3.5dB(驻波不做要求馈电式耦合器耦合口能传输DC电流3A/30VDC 馈电式耦合器直通口能传输DC电流810A/30VDC 馈电式耦合器注:馈电式耦合器用于有源室内分布系统中,用于ESU单元和RU单元之间的连接,ESU通过同轴电缆和馈电式耦合器向RU提供+27V直流电。1.信号注入;2.信号

6、发生器的调整;3.功率流动的监视;4.测量入射功率和反射功率,以测定驻波比;5.信号取样;定向耦合器(从基站引出下行信号,并将上行信号送入基站6.基站直接耦合,从基站的收、发端口用耦合器分配一定比例的信号,送入室内分布系统进行信号分配。4合路器合路器主要用作将多系统信号合路到一套室内分布系统。在工程应用中,需要将800MHZ的C网和900MHz的G网两种频率合路输出。采用合路器,可使一套室内分布系统同时工作于CDMA频段和GSM频段。4.2 配件外形 图4-1 合路器G网干放图4-2 合路器在室内分布系统中表4-1 合路器技术指标(典型值参数指标备注工作频段 800MHz1900MHz合路路数

7、23CDMA通道 GSM工作频率 825-880 MHz 909-960 MHz隔离度70dB回波损耗20 dB接口阻抗 50功率容量 30W接口形式 N 型阴头 N-Female 环境温度 -30+55相对湿度595%5 电桥电桥常用来将两个无线载频合路后馈入天线或分布系统,通常为Rx 和Tx ,其LOAD 端接50负载,信号合路后有3dB 损耗。在室内分布应用中,有时两个输出端口都要用到,这时就不需要负载,也无3dB 损耗。在设计时,我们特别注意了两输入端口的最大隔离度以满足互调的要求。 图5-1 电桥图4-2 电桥在室内分布系统中3dB 电桥表5-1 电桥技术指标(典型值参数指标备注工作

8、频段 8002500MHz隔离度25dB互调损耗 -110dBm回波损耗 20dB接口阻抗 50功率容量 100W接口形式N型阴头 N-Female6天线特点:水平方向全向天线。 图6-1 吸顶天线适合覆盖长形走廊 图6-2 壁挂天线方向性较好,适用做施主天线,或电梯的覆盖。 图6-3 八木天线方向性好,增益高,对于信号源的选择性很强,适用做施主天线。 图6-4 抛物面天线6.2各种天线的参数指标对比(典型值表6-1 室内分布天线技术指标(典型值天线类型 全向吸顶天线壁挂天线 八木天线 抛物面天线频率范围 全频单频增益 3dBi 7dBi 14dBi 25dBi极化形式 垂直极化垂直或水平前后

9、比23dB18dB 30dB最大输入功率 50W 200W 阻抗 50水平3dB带宽 360 9035 10 垂直3dB带宽 90 60用途 重发天线施主天线 图 6-5 泄漏电缆泄漏电缆是由同轴电缆上分装多路天线演变出来的连续天线。信号源通过泄漏电缆把信号传送到建筑物内各个区域,同时通过泄漏电缆外导体上的一系列开口,在外导体上产生表面电流,从而在电缆开口处横截面上形成电磁场,把信号沿电缆纵向均匀地发射出去和接收回来。泄漏电缆适用于狭长型区域如地铁、隧道及高楼大厦的电梯。特别是在地铁及隧道里,由于有弯道,加上车厢会阻挡电波传输,只有使用泄漏电缆才能保证传输不会中断。也可用于对覆盖信号强度的均匀

10、性和可控性要求较高的大楼。下行信号经室外定向天线接收,放大器放大,由泄漏电缆传输并同时向覆盖面反射;反之,上行信号由泄漏电缆耦合接收、传输。泄漏电缆微型室内信号放大器位置主要由传输长度确定,即一定强度的信号进入电缆后,在一定覆盖场强的要求下能传输多长距离,或者说在传输电路什么位置上需加入放大器。采用泄漏电缆方式的优点是场强均匀,并可根据设计有效地控制覆盖范围室内覆盖泄漏电缆分布系统所使用设备主要为泄漏电缆和功分器等无源器件,对于线路损耗严重的系统还可以加装干线放大器。耦合损耗:耦合损耗描述的是电缆外部因耦合产生且被外界天线接收能量大小的指标,它定义为:特定距离下,被外界天线接收的能量与电缆中传

11、输的能量之比。由于影响是相互的,也可用类似的方法分析信号从外界天线向电缆的传输。耦合损耗受电缆槽孔形式及外界环境对信号的干扰或反射影响。宽频范围内,辐射越强意味着耦合损耗越低。4泄漏电缆分类 (1 分段泄漏型：电缆每隔一定距离在外导体预先开口，分段的距离使电缆的线路 损耗在某一频带内最小，并可随着电缆线路损耗的增加而增加开口数量即不断 增加泄漏量，从而增加外输距离。使用分段漏泄型电缆的系统一个特点是漏泄 部分长度占电缆总长度不到 23%，这样便减少了由于辐射引起的附加损 耗。这些模式转换器有很低的插入损耗，通常只有 0.3 或 0.2dB，因此使用这 些模式转换器引起的同轴电缆纵向衰减增加很小

12、。 表 6-2 分段泄漏型泄漏电缆 分段型泄漏型 特点 内导体外径 尺寸(mm 外导体外径 绝缘套外径 特性阻抗(欧姆 工作频率范围 驻波比 一次最小弯曲半径(mm 耦合损耗(dB 线路损耗 (dB/100m 900MHz 1800MHz 900MHz 1800MHz 是 1/2泄漏电缆 线路损耗较大,较 易于布线 4.8 13.7 16 50 1.3 125 68 70 8 12 -40 到+85 是 7/8泄漏电缆 线路损耗小,布线困难 9 25 28 50 1.3 250 65 65 5 10 0 到 4GHz,最好在 900 到 2000MHz 双频段 工作温度（度） 是否具有防火功能

13、 (2 放射型：电缆外导体预先等间隔开口，开口的间隔约等于 12 个工作频率波长， 而且信号辐射的方向与电缆轴心垂直，使得耦合损耗在某一频段内保持稳定，适用于 800 2200MHz 频段。 表 6-3 放射型泄漏电缆 放射型泄漏电缆 特点 内导体外径 尺寸(mm 外导体外径 绝缘套外径 特性阻抗（欧姆） 工作频率范围（GHz） 驻波比 7/8”泄漏电缆 线路损耗小，布线困难 9 25 28 50 0 到 4GHz,最好在 900 到 2000MHz 双频段 1.3 一次最小弯曲半径（mm） 耦合损耗 (dB* 线路损耗 (dB/100m 900MHz 1800MHz 900MHz 1800M

14、Hz 工作温度（度） 是否具有防火功能 250 70 65 4.5 8 -40 到+85 是 (3 耦合型： 在低损耗的电缆的介质与外导体上连串相同的开口或开槽， 在 GSM 和 DCS 频段性能良好，专门用于室内覆盖系统。 耦合损耗是信号由电缆离开到外部空间的接受天线之间的损耗， 一般是以 2 米与电缆间的距 离损耗为准，以上指标为 50覆盖概率测得的耦合损耗。 表 6-4 耦合型泄漏电缆 1/4“泄漏 电缆 2.4 7.5 9.7 50 1.3 25 69 71 23 32 70 76 10 14 耦合型泄漏电缆 内导体外径 尺寸 （mm 外导体外径 绝缘套外径 1/2漏电缆 4.8 13.7