延伸系统知识

延伸系统知识延伸系统知识延伸系统知识分布系统组成室内覆盖系统主要由信号源和信号分布系统两部分组成。12021/2/23分布系统组成室内覆盖系统主要由信号源和信号分布系统两部分组成。直放站宏蜂窝微蜂窝基站耦合无源天馈分布方式有源分布方式光纤分布方式泄漏电缆分布方式信号源信号分布系统分布系统组成图示信源选择根据覆盖区需求决定信源接入方式覆盖区需求：直接耦合方式---微蜂窝、宏蜂窝接入、基站耦合空间耦合方式---无线接入，选取周围基站小区的信号信源选择微蜂窝、宏蜂窝直接耦合方式是以室内微蜂窝、宏蜂窝系统作为室内覆盖系统的信号源。适用范围：适用于覆盖范围较大且话务量相对较高的建筑物内，在市区中心使用较多，解决覆盖和容量问题。优点：微蜂窝、宏蜂窝方式的通话质量比无线直放站方式要高出许多，对室外基站无线指标的影响甚小，并且具有增加网络容量的效果缺点：但微蜂窝、宏蜂窝在室内使用时，受建筑物构造的影响，使其覆盖受到很大限制。对于大型写字楼等，如何将信号最大限度、最均匀地分布到室内每一个地方，是网络优化所要考虑的关键。且微蜂窝、宏蜂窝方式的弱点在于本钱较为昂贵，需要进展频率规划，需要增建传输系统，网络优化工作量大。直接耦合方式图示BTS信源选择直放站空间耦合方式在室外站存在充裕容量的情况下，通过直放站将室外信号引入室内的覆盖盲区。适用范围：适用于低话务量和较小面积的室内覆盖盲区，在市郊等偏远地区使用较多。优点：直放站方式的主要优势在于本钱低、工程施工方便，并且占地面积小;缺点：其弱点在于对室外基站无线指标的影响比较明显。空间耦合方式图示BS中继放大机平面天线壁挂天线吸顶天线吸顶天线二功分器二功分器空间耦合方式的注意点〔一〕选择性能良好的直放机设备合理调整直放站输入功率严格抑制上行噪声干扰不能解决乒乓效应或导频污染注意原基站的拥塞情况空间耦合方式的注意点〔二〕所选载频信号要比周围其它信号高出一定值，且信源要相对稳定注意切换关系室内系统亦要注意隔离度问题使用蜂窝和直放站的比较使用基站使用直放站1是否增加容量根据需要增加容量不能增加容量2信号质量好一般3设置优先级可以不可以4对网络的影响小控制不好影响较大5是否需要传输设备需要不需要6是否需要重新频率规划需要不需要7是否需要调整参数需要不需要８安装时间较长较短９投资较多较少信号分布系统选择无源天馈分布方式通过无源器件和天线、馈线，将信号传送和分配到室内所需环境，以得到良好的信号覆盖。用于中小型地区。有源分布方式通过有源器件(有源集线器、有源放大器、有源功分器、有源天线等)和天馈线进展信号放大和分配。信号分布系统选择光纤分布方式主要利用光纤来进展信号分布。合适于大型和分散型室内环境的主路信号的传输。泄漏电缆分布方式信号源通过泄漏电缆传输信号，并通过电缆外导体的一系列开口，在外导体上产生外表电流，从而在电缆开口处横截面上形成电磁场，这些开口就相当于一系列的天线起到信号的发射和接收作用。它适用于隧道、地铁、长廊等地形。几种信号分布方式的比较信号分布方式优点缺点1无源天馈分布方式成本低、无源期间，故障率低无需供电，安装方便，无噪声累积、宽频带系统设计较为复杂信号损耗较大时，需加干放2有源分布方式设计简单，布线灵活场强均匀频段窄，多系统兼容困难；需要供电，故障率高、又噪声积累，造价高3光纤分布方式传输距离远，布线方便性和传输质量好。造价高4泄漏电缆分布方式场强分布均匀，可靠性高；频段宽，多系统兼容性好。造价高，传输距离近。自由空间损耗模型LS=(4πD/λ)2=(4πdf/c)2用对数表示为：LS=10Lg(4πdf/c)2式中：d为传播间隔f为电磁波频率c为光速LS=32.45+20Lgd(Km)+20Lgf(MHz)总的途径损耗为：L=Ls+M其中，Ls为空间损耗，M为衰落余量〔参见下表〕金属水泥墙砖墙木/塑料板玻璃抗紫外线玻璃25dB15-30dB10dB6dB6dB20dB自由空间损耗模型功率设计步骤确定天线的位置确定每一个天线的功率要求确定平层总功率的要求〔和走线、器件选用有关〕确定主干线的功率要求〔根据功率要求选择有源器件等〕修正功率设计〔一〕确定天线位置：覆盖半径〔一般20m左右〕布放可行性信号泄漏功率设计〔二〕确定输入的功率要求根据覆盖需要计算功率值合理运用传播模型对设计功率进展修正(1)距天线20米处〔A点〕手机接收电平应到达-75dBm(2)20米自由空间损耗：Ls=57.6dB(3)室内隔墙的损耗及多径衰落余量：20dB(4)天线口电平PR：2.6dBmA20米功率设计〔二〕--单个天线功率确实定功率设计〔二〕--传播模型的分析一般常用自由空间损耗模型进展分析该模型过于理想化对该模型的修正功率设计〔二〕--功率设计的修正采用点源进展现场模拟测试，确定输入的功率测试中应注意最远点和阻挡最大处场强的测试模拟测试中注意人流量、环境等因素对测试的影响注意：任何一个设计参数发生变化都要重新测试功率设计〔三〕--平层总功率确实定(1)功率设计〔三〕--平层总功率确实定(2)功率设计〔四〕--主干线总功率确实定主干线功率计算如平层，原理一样将平层看成是“负载〞或天线，根据各层功率需要选择功率器件根据功率要求在适当位置增加干放等设备功率设计〔五〕--修正根据功率修正主设备的选用根据功率要求修正无源器件的选用根据功率要求修正走线路由根据功率要求修正天线的选型常用器件介绍天线耦合器功分器3dB电桥合路器衰减器1、天线根本概念天线的定义：可以有效地向空间某特定方向辐射电磁波或可以有效地接收空间某特定方向来的电磁波的装置。天线的功能：能量转换－导行波和自由空间波的转换。定向辐射〔接收〕－具有一定的方向性。常用器件介绍--天线电磁波辐射与场区的划分

(a)感应近场

(b)辐射近场

(c)辐射远场

常用器件介绍--天线天线根本参数辐射参数半功率波束宽度、前后比、极化方式、穿插极化鉴别率、方向性系数、天线增益、主瓣、副瓣、旁瓣抑制、零点填充、波束下倾…电路参数电压驻波比VSWR、反射系数Γ、回波损耗RL、输入阻抗Zin、传输损耗TL、隔离度Iso、无源三阶互调PIM3…常用器件介绍--天线辐射参数半功率波束宽度：(θ3dB)指主波束功率电平下降为最大辐射功率电平一半时的张角宽度；方向性系数：(D)用于描绘天线在某特定方向上能量集中的程度。增益：(G)指在输入功率一样的条件下，天线在特定方向上的辐射强度与参考天线的辐射强度之比；前后比：(F/B)说明天线对后瓣干扰抑制的好坏程度。与主瓣指向相差180度位置的副瓣称为后瓣，挪动通信天线中通常是指程度面180º±30º区域。常用器件介绍--天线1〕室内壁挂天线电气性能指标工作频率800～2500MHz阻抗50Ω增益8.5dBi驻波比≤1.5极化方式垂直极化水平波束宽度85°垂直波束宽度55°功率容量100W机械性能指标接头N型K头体积234×183×55mm常用器件介绍--天线2〕室内吸顶天线工作频率800～2500MHz用途

定向发射，干扰小增益5dBi驻波比1.5：1水平波束宽度120°垂直波束宽度90°极化方式垂直极化功率容量100W接头N-K阻抗50Ω体积φ160mm,高26mm重量0.5kg常用器件介绍--天线3〕定向板状天线电气性能指标阻抗50Ω频率800～2500MHz增益17.7dBi前后比＞35dB驻波比<1.5极化方式垂直极化水平面波瓣宽度30°垂直面波瓣宽度16°功率500W接头类型N型K头机械性能天线尺寸1250×205×200mm重量9kg天线罩材料玻璃钢天线罩颜色灰白色机械调倾角0～11.3°抗风能力126km/小时辐射单元材料铝合金常用器件介绍--天线4〕八木天线电气性能指标阻抗50Ω频率820～960MHz增益10dBi前后比＞12dB驻波比≤1.4：1极化方向垂直极化或水平极化水平波瓣宽度60°垂直波瓣宽度55°功率100W接头类型N型K头机械性能尺寸700×100×180mm重量1.5kg常用器件介绍--天线5〕抛物面天线电气性能指标阻抗50Ω频率820～960MHz增益21dBi前后比＞35dB驻波比≤1.2：1极化方向垂直极化或水平极化半功率波瓣宽度8.2°功率100W接头类型N型K头机械性能口径1800mm重量55kg抗风能力210km/h水平微调角度±90°俯仰微调角度±5°常用器件介绍--天线常用器件介绍—耦合器作用：是将信号不均匀地分配到直通端和耦合端从构造上分一般分为：微带和腔体两种。腔体耦合器内部是两条金属杆,组成的一级耦合.。微带耦合器内部是两条微带线,组成的一个类似于多级耦合的网络。定向耦合器必须掌握几个关键指标：耦合度插入损耗隔离度功率容量工作频带常用器件介绍—耦合器指标说明功分器的作用：是将功率信号按一定的比例分配到各分支端口，给不同的覆盖区使用。功分器从构造上分一般分为：微带和腔体两种。腔体功分器内部是一条直径由粗到细程多个阶梯递减的铜杆构成，从而实现阻抗的变换,微带功分器则是几微带线和几个电阻组成，从而实现阻抗变换。同轴腔体二功分器原理示意图

微带二功分电原理图常用器件介绍—功分器常用器件介绍—功分器功分器必须掌握几个关键指标：分配比插入损耗隔离度功率容量工作频带作用：电桥是个四端口网络，它的特性是两口输入、两口输出，两输入口互相隔离，两输出端口各输出输入口输入功率的50％．常用器件介绍—３dB电桥作用：来自收发系统的多个信号源如GSM、CDMA、DCS等经过合路器合路输出。合路器至少有两个输入口和一个输出口，输入口分别用于不同频段信号的输入，可将多路输入信号合成后由输出口输出。它还具有相反工作形式，可将原合成信号输出端口用作信号输入端口，多个输入端口成为输出端口，将输入信号别离为相应频段的信号，由输出端口分别输出。因此，合路器又称为分路器。常用器件介绍—合路器作用：其主要用处是调整电路中信号大小、改善阻抗匹配。衰减器可以分为两种类型：固定的和可变的。通常工程上我们多采用固定衰减器。目前我们多采用的有5d