通信網(wǎng)絡(luò)基站延伸覆蓋系統(tǒng)基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)材料

1、通信網(wǎng)絡(luò)基站延伸覆蓋系統(tǒng)基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)材料北京東方信聯(lián)石家莊通信研究所二00四年十月二十七日前 言此材料專為新員工、商務(wù)、銷售以及一般工程技術(shù)人員，為熟悉掌握行業(yè)中一些技術(shù)術(shù)語，便于與客戶、設(shè)備用戶、外購供應(yīng)商等的溝通而寫的內(nèi)部學(xué)習(xí)材料。由于時間和篇幅的限制，盡量力求簡單，通俗易懂，期望能起一個拋磚引玉的作用。研發(fā)、生產(chǎn)調(diào)測以及工程技術(shù)人員可以以此為基點向縱深發(fā)展，結(jié)合工作業(yè)務(wù)的實際需要，抽時間多看些通信類、接收、發(fā)射、微波電路設(shè)計、天線、濾波器設(shè)計、微波無源器件設(shè)計等方面的雜志、教科書、和有關(guān)技術(shù)文章，不斷地充實和提高自身的技術(shù)水平。一、 相關(guān)術(shù)語解釋 1、相對功率 dBw, dBm,w 定義

2、：1w 10 log = ydBwmw 1mw10 log =zdBm0.001w 1w1dBm=10 log = -30dBw1000mw mw1dBw=10 log =30dBm1mw1mw=10 log =0dBm= -30dBw mw1w=0dBw=30dBm在相對功率表示中，小化大-30，大化小+30。1v2、相對電壓1v dBv=20 log =0dBv 1v dBv=20 log =0dBv1vdBv=60dBmvdBv=120dBv相對電壓表示中小化大減60，大化小加603、dBv化dBm dBv=(-107)dBm 50dBv=50-107= -57dBm 50V2107這個

3、數(shù)是推出來的。先把0dBv化成（反對數(shù)）1v 化成v,并在50負(fù)載上求出功率P= 取對數(shù)10+30=-106.9897dBm=-107dBm4、增益（放大量）P0 功率增益：PiG(dB)=10 log = P0(dBm)- Pi(dBm)P0(dBm)=G(dB)+ Pi(dBm)Pi(dBm)= P0(dBm)-G(dB)V0 電壓增益G(dB)=20 lg = V0(dBv)- Vi(dBv)ViV0(dBv)=G+ Vi (dBv)Vi(dBv)= V0 (dBv)-G(dB)衰減網(wǎng)絡(luò)是負(fù)增益。5、自動增益控制（AGC） 作用：l 擴大輸入信號動態(tài)范圍l 防止放大器阻塞、燒毀l 保持輸

4、出恒定 實現(xiàn)的機理AGC是自適應(yīng)增益調(diào)整環(huán)?？刂茖ο笫请娬{(diào)衰減器。信號采集是檢波放大器。環(huán)路框圖如下：電調(diào)ATToutin w圖（1）AGC環(huán)路框圖KD*KV * Ke=1(環(huán)路增益)式中KD 是電調(diào)衰減器斜率（負(fù)增益）KV 是直流放大器的增益Ke 是檢波前的耦合度 工作原理檢波前耦合-10dB檢波放大為KV(dB)電調(diào)斜率K= -30dB/v則 K= -10+KV -30=1 KV=1+10+30=41dB 運放增益41dB, 可能引起環(huán)路振蕩，不足41dB,在輸入變化30dB范圍內(nèi)，其輸出變化范圍要大一些（超過0.5dB,可能是0.8dB；1dB等）。 當(dāng)發(fā)現(xiàn)AGC不正常，要考慮環(huán)路增益是

5、否過大或過小，可調(diào)整KV或耦合度。6、自動電平控制（ALC） 工作原理與AGC完全一樣，只是ALC放在功放中，AGC放在接收機的前端，特別要注意，電調(diào)衰減器不能放在輸入端的第一級，否則影響接收機的噪聲系數(shù)，降低靈敏度。7、接收機的靈敏度定義 當(dāng)接收機滿足輸出信噪比和幅度要求時，其輸入的最小電平稱接收機的靈敏度或靈敏電平，即Pi=KTBNF(S/N) 靈敏度與增益，帶寬，噪聲系數(shù)和溫度有關(guān)，當(dāng)帶寬、溫度不變，增益也足夠時要提高靈敏度，唯一的辦法就是降低噪聲系數(shù)NF，在衛(wèi)星地面站的接收機工作在負(fù)溫狀態(tài)，是從溫度這點出發(fā)進一步減小噪聲系數(shù)，以進一步提高靈敏度。以C網(wǎng)寬帶直放站為例，看靈敏度有多少？B

6、=10MHz，NF=5dB,(S/N)0=10dBS/N=Pi/KTBNF=10Pi(dBm)=10KTBNF+10 = -174+70+5+10 = -89dBm在直放站中未出現(xiàn)過靈敏度的字樣，因為直放站和基站、手機聯(lián)用，直放站是中間環(huán)節(jié)，單獨討論靈敏度無意義，所以一般只提輸入電平，此電平行標(biāo)規(guī)定為-62dBm，比可能達到的靈敏度高出29dB。-62dBm不是靈敏度電平，故直放站中不提靈敏度。8、噪聲系數(shù) 熱噪聲是電子熱運動、相互碰撞產(chǎn)生的電磁騷動，在有源電路中除了熱噪聲外還有分配噪聲、散彈噪聲等，這就是內(nèi)部噪聲。由于它的存在，對電路輸入一個信號，輸出除信號外還有噪聲，也就是輸出信噪比變壞了

7、，衡量這種變壞的程度就是噪聲系數(shù)NF。定義如下：NF（dB）=10 lg(S/N)i/(S/N)0NF就倍數(shù)而言是1的數(shù)，分貝數(shù)0。 無源器件的NF一個電阻、盡管兩端不饋電，仍然有端電壓，當(dāng)然這個電壓是很小的。更主要的是無源網(wǎng)絡(luò)衰減了信號，使（S/N）0成倍下降，因此噪聲系數(shù)也成倍增加，因此NF= G 。 級聯(lián)噪聲系數(shù)公式：NF4-1NF3-1NF2-1G1*G2*G3G1*G2G1NF=NF1+ + + +計算時：如果NF和G是用倍數(shù)表示的可直接用上式，如果NF和G是用分貝表示的，應(yīng)先化成倍數(shù)后再用上式計算，結(jié)果不取對數(shù)是NF的倍數(shù),取對數(shù)10是NF的分貝表示數(shù)（dB）,工程應(yīng)用上一般都是用

8、分貝表示，從上式可見，整機的NF決定于前兩級，第一級的增益(G1)越大,后級NF的貢獻就越小,當(dāng)然越往后貢獻就更小。第一級的增益不可盲目地增大,必須注意該級的動態(tài)范圍,因為它不受控.9、接收機的輸出噪聲功率 干放、直放站的上下行放大鏈路以及頻譜儀等都可以看作是接收機，都有噪聲功率輸出，比如頻譜儀在輸入未接信號(開路)時，基線上那些雜亂無章的東西就是噪聲。輸出噪聲為PN0=KTBNFGPN0（dBw）=10 lgKT+10 lgB+10 lgNF+10 lgG式中：K1.3810-23焦耳/度,Hz。 T絕對溫度取300（27） B帶寬、單位Hz NF噪聲系數(shù)（倍） G增益（倍） PN0單位是瓦

9、特(W)從上式可見,調(diào)整輸出噪聲的大小,改變增益是最容易的,在室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)中為使上行至基站的噪聲不高于基站的接收靈敏度(一般要求低10dB),就調(diào)干放或直放站的上行增益(調(diào)數(shù)控衰減器DGC).10、直放站到基站的噪聲計算模型PNiPN0RG2G1）（直放站基站上行 圖(2)噪聲計算模型 PNi= PNo+G1-LR+G2-LS 式中：PN0直放站輸出噪功率（dBm）G1直放站施主天線增益（dBi）G2基站上行收天線增益（dBi）LR空間傳輸衰減（dB）LR=32.4+20 log+(MHz)+20 logR(Km)LS-衰落中值23dBG1,G2一般為15dB左右，K=1.3810-23,T=

10、300(K)直放站的B=1.23MHz,NF=5dB,G=90dB則 PNi=10 lgKT+10 lg1.23106+5+90-15-32.4-20lg875-20lg5+15 =-174+60.9+5+90+15-32.4-58.8-14+15-23=-116.3dBm基站的靈敏度一般是-108dBm，則可允許進入的噪聲是-108-10=-118dBm,-116.3還比-118大1.7dB,這就意味著上行增益應(yīng)下調(diào)1.7dB,才能滿足基站的要求。直放站到手機的噪聲也要合適,也可調(diào)下行的DGC.11、地面兩天線的通視距離（R） R=3.57 h1+h2 式中 R兩天線的通視距離單位Km h1

11、第一面天線的高度，單位m h2第二面天線的高度，單位m 假如基站天線高度為30米，直放站高度為20米，則通視距離R=3.57 30+20=25.2公里12、兩定向天線間的隔離度在地面上放置兩定向天線（等高），背對背其中往一天線發(fā)信號，在另一天線也能收到信號，發(fā)功率與收功率之比就是隔離度（L）。比如發(fā)43dBm(20w),收功率為-70dBm。則隔離度L=43-（-70）=113dB。接收信號的取得，主要是由兩天線的后瓣增益和兩天線間的距離決定，相隔越遠(yuǎn)隔離度越大。如果兩天線不等高，隔離度變小，應(yīng)乘以兩天線連線與水平線夾角的余弦值。即L=113+10lgcosa, 比如a=300則L=113+（

12、-0.6）=112.4dB如果兩天線同桿，上下反向安裝，隔離度較大，因為理論上推導(dǎo)出定向天線的垂直付瓣沒有，實際上還是存在一點，比水平方向小很多，這樣安裝天線容易達到隔離度要求。直放站有兩個天線，對準(zhǔn)基站的是施主天線，向覆蓋區(qū)的是業(yè)務(wù)天線，兩天線的安裝要密切注意隔離問題、否則功率開不滿。直放站安裝中兩天線距離的估算。假定：直放站下行輸出功率P0=43dBm兩天線的前后比均為-25 dB,反向等高安裝，施主天線收基站信號是-50dBm(天線輸出)如下圖所示：施主天線業(yè)務(wù)天線RPi= -50dBmPi1= -65dBm43dB頻譜儀信號源直放站（）圖（3）兩天線隔離測試Pi是施主天線在現(xiàn)場能收到的

13、基站下行信號電平。Pi1是直放站在信號源的饋入時達到43dBm通過天線的前后比，空間衰耗到達施主天線的信號，它應(yīng)比有用信號小15dB，所以Pi1=-50-15=-65dBm在上述給出的數(shù)據(jù)情況下可算出距離R值。Pi1=43+前后比+LR+前后比=-65則43-25-32.4-20lg960MHz-20lgR-25=-65-20lgR=34R=lg-1-34/20=19.9米這是一個理想值，沒有考慮地面反射，周圍物體折射等環(huán)境影響。理論值僅供參考。兩天線間有遮擋物更好。13、放大鏈路中濾波器帶寬的選擇。鏈路中濾波器是串聯(lián)關(guān)系，即相乘的關(guān)系（對數(shù)運算中就是相加的關(guān)系），比如兩個帶寬完全相同的濾波器

14、串聯(lián)，其結(jié)果:原來的-3dB帶寬，就變成了-6dB帶寬（-3+（-3）。串聯(lián)后的-3dB帶寬,顯然變窄了.如果我們?nèi)【C合結(jié)果，則每個濾波器都要比所要求的帶寬要寬許多。有時把其中一個濾波器的帶寬設(shè)計成所需要的帶寬，其余濾波器的帶寬都比這個寬,相乘的結(jié)果取決于窄的.為什么要用多級濾波，主要是為了增加帶外抑制。14、傳輸信道中中頻的選擇由于放大器（含混頻器）的非線性，當(dāng)輸入多個頻率分量的信號時，其輸出除原有的分量外還會出現(xiàn)許多新的頻率分量，如下圖所示：f1mf1nf2m,n=0,1,2,3f2m=1,n=1是二階組合分量，作為混頻器，是需要的信號（中頻）。奇次階產(chǎn)物，比如3，5階能量最強，離信號也最

15、近，不好濾除，如果該產(chǎn)物落入中頻帶內(nèi)那將是一種同頻干擾。中頻選擇恰當(dāng)，就能避開這種干擾。因此，提出了中頻選擇問題。 下變頻三階情況：可以列出一些不等式，式中B1，Bi分別是射頻和中頻帶寬。2（fRB/2）-fLfiBi/2 (1)2（fRB/2）+fLfiBi/2 (2)fRB/2-2fLfiBi/2 (3)fRB/2+2fLfiBi/2 (4) 低本振時fL=fRB/2-fi解（1）式,并將fL=fRB/2-fi代入 2fRB-fRB/2+fi fiBi/2 不成立解（2）式： 2 fRB+fRB/2-fi fiBi/2fi 3fR/23B/4Bi/4 解（3）式：fRB/2-2fRB+2f

16、i fiBi/2 fi fR3B/2Bi/2 解（4）式：fRB/2+2fRB-2fi fiBi/2 fi fRB/6Bi/6 下變頻五階情況2（fRB/2）-3fLfiBi/2 (5)2（fRB/2）+3fLfiBi/2 (6)3fL-2(fRB/2) fiBi/2 (7)3fL+2(fRB/2) fiBi/2 (8)解式（5）（8）就可得出fi不可選取的范圍，把這些不可選的中頻值在頻率軸上表示出來，就可在可選處選取中頻頻率值，當(dāng)然要考慮中頻的合理性、濾波器的通用性等.標(biāo)準(zhǔn)中頻有465KHz、10 .7MHz、70MHz、140MHz等,這些頻率的濾波器容易買到. 上變頻的中頻選擇情況也可以

17、用上述方法推出,不再一一贅述.15、線性放大G信號通過一個網(wǎng)絡(luò)，最基本的要求是不能失真。從時域上看就是波形(示波器觀察)不能畸變，從頻域(頻譜儀觀察)上看就是不能出現(xiàn)新的頻率成份。失真是絕對的，不失真是相對的。必須有一個指標(biāo)來表征線性度（不失真度）。G在模擬圖像傳輸中用微分增益= 的百分?jǐn)?shù)來表示，用微分相位j的度數(shù)來表示。在通信系統(tǒng)中用互調(diào)大小表示，特別在寬帶多信道傳輸時，對互調(diào)要求就嚴(yán)格，主要是怕相互干擾，窄帶選頻系統(tǒng)要求不嚴(yán)格，盡管最后，通過合路器，雙工器等無源器件合在一起，但無源器件的互調(diào)很?。?130dBc以下），不足以引起信道間的相互干擾。要減小互調(diào)，首先要使放大器的工作在甲類狀態(tài)（

18、A類），信號的一個周期內(nèi)全導(dǎo)通，即波形不失真。有時把線性范圍設(shè)計得很大。實際工作在一個很小的范圍內(nèi)，這就是一般說的功率回退法，即選用P-1=30w的管子，使其輸出0.5w或1w,顯然是大材小用，效率極低，是不得已而為之。還有一種是人們常說的預(yù)失真法。顧名思義是使末級功放前的故意失真與后失真（功放失真）相綜合，達到改善失真的目的，如下圖所示。 P0功放失真曲線預(yù)失真曲線綜合曲線Pi圖（4）預(yù)失真示意圖從圖可見，綜合曲線的線性范圍擴展了。預(yù)失真受溫度影響比較大，不被人們所看重,逐漸被人們所淘汰。還有一種前饋法或者叫互調(diào)抵消法。如圖（5）所示?；フ{(diào)互調(diào)功放放大相減器（1）相減器（2）小信號部份圖（5

19、）前饋示意框圖從圖（5）可見，小信號部份沒有互調(diào)，經(jīng)功放放大后出現(xiàn)了不小的互調(diào)產(chǎn)物，在相減器（1）中有用信號被減掉，剩下互調(diào)產(chǎn)物，放大后在相減器（2）中把互調(diào)產(chǎn)物對消了，只輸出有用信號，互調(diào)指標(biāo)可達到70dBc(20w功率下)。國內(nèi)華為組織了一幫人研究過，目前還沒有大量上市，都因技術(shù)復(fù)雜，造價高而進展緩慢?；剡^頭來還說功率回退法。如圖（6）所示。三階失真曲線IP3P-1P01dB 圖（6）P-1與IP3的示意P-1是放大器1dB壓縮點的功率，從此功率回退就逐漸進入線性區(qū)，在這個區(qū)域內(nèi)功率下降1dB,互調(diào)減小2dB.理論分析在P-1的互調(diào)是-24dBc,由于生產(chǎn)的不一致性和材料的差別，工程設(shè)計中

20、取P-1的互調(diào)系數(shù)是-20dBc，有了這個值，就可以求出在某功率下達到所要求的互調(diào)值應(yīng)選的P-1功率管，即P-1=P0+（IMD3-20）/2 式中：P0=要求輸出的功率（dBm）IMD3是要求的互調(diào)（dBc）20是P-1的互調(diào)系數(shù)（dBc）2是功率回退系數(shù)（dB）.如果手冊中未給出P-1，但給出了IP3，則IP3（dBm）-10dB=P-1(dBm).功率回退法是目前普遍采用的方法，舉列：要制作一個2w(33dBm)的功放，IMD50dBc,求未級功放管的P-1P-1= P0+（IMD3-20）/2 =33+（50-20）/2 =48dBm(63w)可見大馬拉小車，效率很低，大約4%左右，是

21、不得已而為之。16、射頻傳輸線的反射系數(shù)與駐波傳輸線都有特性阻抗，波導(dǎo)是300，同軸傳輸線有50和75的，電視信號多用75的傳輸線發(fā)送。u反傳輸線要與負(fù)載匹配，即電纜的特性阻抗要與負(fù)載阻抗相等，否則信號在線上形成駐波，是入射波與反射波疊加的結(jié)果。反射越大，負(fù)載吸收的功率就越少。如果是功放，功率被反射回來，集聚在功率管的漏極或集電極上發(fā)熱就會把管子給燒毀。u入反射系數(shù)： r= u反反射電壓u反 u入入射電壓1+r=u入（1+ u入 ）1-ru反u入-u反u入+u反波谷電壓波腹電壓 駐波系數(shù)：VSWR= = u入（1- u入 ）電壓波腹u入駐波X饋線波谷X（饋線）電壓行波無耗有耗)當(dāng)駐波1.5時，

22、其反射系數(shù)r=?1+r1-r =1.5 1+r=1.5-1.5r r=0.2 用對數(shù)表示：r=20log0.2= -13.97(dB)如果用功率反射系數(shù)表示：2u反u入2u反2u入RR r = =（）=r2（V）當(dāng)VSWR=1.5時 r（功率）=r2（電壓）=（0.2）2=0.04=4% (-13.97dB) VSWR=2時 r（功率）=11.1% (-9.5dB) VSWR=1.2時r（功率）=0.8% (-20.9dB)人們比較關(guān)心的還是功率反射系數(shù)，不同的電壓駐波比有不同的反射系數(shù)，依照上述方法可以列出表來，一目了然。 駐波與反射系數(shù)對照表：VSWRr（V）r（功率）備注%dB%dB1.

23、000利用公式1+r1-rVSWR=導(dǎo)出rr（功率）=r2（V）1.14.76-26.440.2267-26.441.29.090.8264-20.821.313.041.7013-17.691.416.662.7777-15.561.520.004.00-13.981.725.926.72-11.721.828.578.16-10.881.931.039.63-10.162.033.3311.11-9.542.542.8518.36-7.363.050.0025.00-6.023.555.5530.86-5.114.060.0036.00-4.444.563.6440.49-3.935.06

24、6.6644.44-3.5217、光傳輸射頻信號調(diào)到光信號上通過光纖（光纜）傳送到遠(yuǎn)處（20公里），再由光檢測器（解調(diào)）還原成射頻信號，達到射頻信號傳送的目的。光纖傳輸?shù)膬?yōu)點是： 損耗小，光纖每公里損耗0.4dB比相同情況下的無線傳輸設(shè)備造價低。 不受干擾，傳輸信號質(zhì)量高。 光纖一般走地溝，不走明線；一方面可靠，另一方面不影響環(huán)境美觀。光纖一般分單模和多模，單模光譜純，傳送信號質(zhì)量高。光源就是激光器，現(xiàn)在國內(nèi)普遍使用兩種波長的激光器，其一是1310nm和1550nm兩種，相當(dāng)于頻率分別是22900GHz和19355GHz。傳送信號時，其電信號首先對激光器進行光強度調(diào)制（類似于無線電技術(shù)中的調(diào)幅

25、），調(diào)制后的光強度變化代表了調(diào)制信號。光纖遠(yuǎn)端把這種光強度變化檢測出來（解調(diào)）就得到了原射頻信號。光纖兩端的調(diào)制器和檢測放大器稱光端機。在移動通信中的光端機都是雙向的，即在每個光端機中都有調(diào)制器和解調(diào)器。如果用單纖（一根）連接光端機傳送信號的稱波分復(fù)用光端機，即光纖中存在兩個波長的光信號（用波長來區(qū)分上下行），如果用兩根光纖連接光端機稱非波分復(fù)用光端機，即1個波長的光信號走一根光纖，隔離度會好些但造價高，現(xiàn)在基本上都用波分復(fù)用模式，走一根光纖。光信號在光纖中傳輸也有損耗，光信號損耗1dB,它所傳送的電信號損耗2dB，如果光纖長度是20公里，從一端饋入0dBm的射頻功率，其末端所得到的射頻功率只

26、有0-0.4202=-16dBm,即光纖損耗16dB(20公里).一個光載頻上可以調(diào)制多個電信號，基本上不受限制，其輸入電信號的幅度可達10dBm，最佳值是0dBm左右。光端機中激光器輸出光功率一般在0-5dBm，低于-5dBm告警。接收光功率可達+5dBm，最小接收光功率一般在-10dBm左右，低于此值便告警，不等于不工作，低于此值后輸出信噪聲會大一些，這個門檻的設(shè)置是人為的，可以按照不同的要求去設(shè)置，我們要求廠家設(shè)置在-12dBm左右。光端機還有數(shù)據(jù)傳輸通道，采用的是FSK調(diào)制傳輸方式，可以利用它來實現(xiàn)光纖直放站的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。目前我們的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能仍然采取在直放站中用無線貓的方式完成的，

27、尚未利用光模塊中的FSK功能。光模塊必須成對使用，光模塊的基本參數(shù)可用下表列出：參數(shù)數(shù)值光波長1310nm1550nm發(fā)光功率05dBm最小收光功率-12dBm輸入電功率010dBmRF增益05dB互調(diào)-60dBc雙音0dBm隔離60dB（上下行）底噪-135dBm18、 雙工器雙工系指收、發(fā)兩種功能，共用一副天線。同時可收發(fā)的稱全雙工，分時收發(fā)的稱半雙工，完成這個功能的器件稱雙工器。一般是異頻雙工，同頻雙工很難做，所以至今沒有同頻全雙工體制的通信系統(tǒng)。雙工器由兩個不同頻率的腔體濾波器組成。一般稱公共端為ANT（天線端口），其余兩端分別是TX（收端口）和RX（發(fā)端口）。如下圖所示。RXRXTX

28、ANTANT TX圖（7）雙工器示意圖其內(nèi)部有兩個不同頻率的帶通濾波器，它們由多級高Q諧振腔串聯(lián)而成。主要特點是低扦損，高抑制（帶外），收發(fā)隔離一般在100dB左右，另外低駐波。19、合路器在室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)中現(xiàn)在通信網(wǎng)越來越多，比如C網(wǎng)、GSM網(wǎng)、小靈通網(wǎng)、WLAN網(wǎng)、DCS1800網(wǎng)、WCDMA網(wǎng)（3G）、集群網(wǎng)、SCDMA網(wǎng)等，如果在一座大樓內(nèi)各網(wǎng)單獨自成系統(tǒng)，顯然浪費很大，另外電纜縱橫交錯、天線星羅棋布，嚴(yán)重地影響建筑物的外形與內(nèi)部的美觀。因此希望把多網(wǎng)合并成一網(wǎng)。合并就是通過合路器來完成，合并后再分開也用合路器（反用）來完成。圖（8）合路器使用示意圖m 4m 3m 2m 1WLAN干放C

29、nD合路器平臺PHS干放3G干放G網(wǎng)干放C網(wǎng)干放合路器平臺m 3m 2m 1DC1合路器平臺PHS基站MCDMA基站W(wǎng)LAN基站GSM基站CDMA基站比如一個很大的一個公用場所，安裝了多個基站，就可以把這些基站信號通過合路器合并在一起，通過一根電纜傳送給室內(nèi)安裝的各個天線，將各基站信號輻射出去。在傳送過程中信號不夠了，再用合路器（反用）將各個信號分開，分別放大后又通過合路器合并成一路再饋給各個天線。當(dāng)然上行信號原路返回基站。如圖（8）所示： 天線天線圖中： C定向耦合器 D功分器 合路器平臺合路器組合 合路器的主要指標(biāo)：l 工作頻段：按要求l 帶寬：按要求l 網(wǎng)間隔離：80dBl 扦入損耗：5

30、dBl 入出駐波：1.4l 承受功率：200w 定向耦合器l 工作頻段：8002.5Gl 帶寬：1.7Gl 耦合度：按要求l 損入損耗：0.4dBl 方向性：25dB（耦合度：信號從上至下通過時=設(shè)計值，反向（從下至上 時）耦合度=設(shè)計值+方向性）l 駐波：1.3l 承受功率：100w 功分器l 工作頻率：8002.5Gl 帶寬：1.7Gl 扦損：-0.4dBl 分配損耗：2分器-3dB 3分器-4.77dB 4分器-6dBl 總扦損：L=扦損+分配損耗l 駐波：VSWR1.4l 承受功率：50w二、 有源設(shè)備在移動通信網(wǎng)中使用的網(wǎng)絡(luò)延伸有源設(shè)備有兩大類：其一是直放站，其二是干放。直放站又分F

31、DD（頻分雙工）和TDD（時分雙工）兩種類型，干線放大器也是這兩種類型，同類型的直放站、干放的原理框圖基本相同，只是復(fù)雜程度和個別指標(biāo)不同而已，下面分別介紹：1、 FDD模式的直放站FDD是頻分雙工體制，CDMA、WCDMA（3G）、GSM、DCS1800、集群、GSMR都屬于這一類，其組成框圖大體一致，如圖（9）所示： 寬帶直放站l 用途：主要用在跳頻網(wǎng)絡(luò)中，起延伸基站覆蓋范圍的作用。 有無線覆蓋與室內(nèi)覆蓋兩種形式。l 框圖：AGC付AGCMSBS功放選帶濾波或腔體濾波LNAmm 12vm 27vRCUCPUm 5vm雙工器（2）電 源C雙工器（1）功放選帶濾波或腔體濾波LNA圖（9）寬帶直

32、放站框圖l BS（基站方向） MS（移動站方向）是下行l(wèi) MS BS是上行l(wèi) C是定向耦合器，為遠(yuǎn)程監(jiān)控RCU的無線貓?zhí)峁┤セ镜耐穕 雙工器是分離上下行信號用，同時也增強帶外抑制l CPU是監(jiān)控單元l RCU是遠(yuǎn)程監(jiān)控單元（含充電器，電池和無線Modem）。l 其余是上下行雙向放大濾波鏈路。l 主要指標(biāo) 選頻直放站l 用途： 用在非跳頻移動通信網(wǎng)絡(luò)中，起延伸基站覆蓋范圍的作用。 有無線覆蓋與室內(nèi)覆蓋兩種形式。MSBSPA付AGC付AGCAGCAGC雙工器（2）雙工器（1）信道2（上）mmCPURCU電源LNA信道1（上）信道1（下）CAGCAGCLNAPA信道2（下）l 原理框圖圖（10）

33、選頻直放站框圖l 兩信道、共用功放。信號純、音質(zhì)好。l 主要指標(biāo)：工作頻率，增益（P0+62）,輸出功率P0=33/ch,40/ch dBm。互調(diào)IMD-50dBc,AGC30dB,DGC30dB。雜散：9K1G：-36dBm; 1G12.75G: -30dBm噪聲系數(shù)：NF5dB，駐波1.5dB 光纖直放站l 在有光傳輸資源的地方，使用光纖直放站延伸基站覆蓋范圍較好。其一信號穩(wěn)定。其二不受外界電磁干擾。其三不要求直放站與基站間通視，安裝靈活方便。l 組成框圖MS上行AGC（DGC）ALC（DGC）下行上行下行遠(yuǎn)端機近端機上行光纖下行PALNAC2C3雙工2雙工器3光模塊光模塊雙工器1CPUR

34、CUC1基站ATT圖（11）光纖直放站框圖（寬帶）l 工作原理C1是定向耦合器（-40dB）,耦合口從基站下行取出萬分之一（-40dB）的能量，約為+3dBm(一般基站下行輸出是20w(43dBm),進入雙工器（1），并從下行口進入光模塊的下行輸入口，在光模塊內(nèi)將電信號調(diào)到光信號上，從光口輸出經(jīng)光纖傳送到遠(yuǎn)端光模塊上并檢測出電信號，廠內(nèi)調(diào)試光纖很短、不考慮光損耗，光模塊可送出0dBm的電信號，實際運用按最長光纖20公里，光損耗8dB，折算到電損耗16dB，則光模塊的最小下行輸出是0-16= -16dBm，C2損耗0.3dB,則功放PA的最小輸入信號= -16-0.3=-16.3dBm,如果輸出

35、需要P0+1.5,1.5是補償雙工器損耗，P0是直放站送給天線的功率，那么功放的增益G=（P0+1.5）-16.3(dB),超過-16.3dBm的輸入由ALC控制，使0-16dBm變化時，輸出仍然維持不變?？梢钥闯觯狠敵龉β什煌?，其下行增益是不同的，也就是功放的增益是不同的。 上行信號從雙工器（3）的上行口進入低噪放LNA,低噪放的增益與下行增益看齊，信號經(jīng)過C3進入光模塊，其幅度限制在0dBm左右，如果LNA的增益是50dB，則輸入在-50dBm時起控。AGC范圍是30dB，則從-20-50dBm的輸入，其輸出都保持在0dBm左右。此信號經(jīng)過光纖送到近端，如果光纖長20Km,電損耗-16dB

36、,雙工器損耗2dB,耦合器C1損耗-40dB,則進入基站的上行信號幅度是Pi=0-16-2-40= -58dBm,(光模塊一般調(diào)在不損耗的位置)。當(dāng)上行信號從遠(yuǎn)端輸入為 -80dBm（天線接收相當(dāng)于-90dBm）時其基站上行輸入=-80+50（低噪放大）-16（光纖損耗）-2（雙工器損耗）-40（C1損耗）=-88dBm,仍在基站接收靈敏度（-108dBm）范圍內(nèi)，還高出20dB。l 驗算進入基站上行的噪聲直放站輸出噪聲是PNO=KTBNFG式中： KT噪聲譜密度為-174dBm B200103Hz 信道帶寬（53dBHz）NF噪聲系數(shù)為5dBG增益G=50dB則PNO= -174+53+5+

37、50= - 66dBm進入基站的PNi= -66-16-2-40= -124dBm滿足噪聲比靈敏度（-108dBm）低10dB的要求，如果光纖很短（損耗?。M入基站的噪聲增大，可動用LNA中的數(shù)控衰減器，使噪聲減?。ㄉ厦嬲f過有20dB的余量）。l 主要指標(biāo)工作頻段：C網(wǎng)，G網(wǎng)，3G增益：下行：P0-（-16）=P0+16（dB）上行=下行 輸出功率：P0=33，40，43dBm上行：-88 -58dBm(40dB耦合器出) 互調(diào)：IMD3-50dBc 雜散：9K1G：-36dBm 1G12.75G: -30dBm 噪聲系數(shù)：NF5dB，駐波1.5dB 移頻直放站移頻直放站的出現(xiàn)，主要是為解決

38、直放站中施主、業(yè)務(wù)兩天線的隔離問題。因為直放站的輸入輸出頻率一樣，如果從輸出回授到輸入，輕者形成同頻干擾，重者產(chǎn)生自激，破壞工作。移頻就是直放站接收的是900MHzGSM信號，輸出是1800MHz，由于入出頻率不同，除原有的天線，空間隔離外，又增加了輸入端的雙工器（濾波）隔離，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作方面起了很大的作用。移頻，首先是移走，然后再移回來。因此移頻系統(tǒng)分兩部份，其一是近端機，其二是遠(yuǎn)端機，如下圖所示：900MHz 上行 900MHz 1800MHz 1800MHz 900MHz 900MHz 上行（）近端站）遠(yuǎn)端站基站圖（12）移頻直放站框圖現(xiàn)在C網(wǎng)800MHz在頻段內(nèi)從1個信道移到另一

39、個信道。G網(wǎng)從900MHz頻段移到另一個頻段，比如1800MHz。在設(shè)備制作上，近端機一般采用基站耦合式，即與基站放在一起，從基站直接耦合一點信號即可。移頻原理，就是在LNA與功放之間扦入一個移頻單元，其內(nèi)部有一個下變頻器，將輸入信號下變成中頻（70或140MHz）濾波后，再由另一個上變頻器變成另一個射頻送給功放。近端、遠(yuǎn)端移頻原理一樣，上下行移頻原理一樣，與直放站相比，設(shè)備量增加一倍，有付出才有回報。組成框圖與選頻直放站的框圖基本一致，差別在于兩變頻器的本振；直放站是一個本振分兩路；移頻直放站是兩個不同的本振，近端、遠(yuǎn)端不共源，所以對移頻本振的穩(wěn)定度要求很高，其輸入輸出頻率差應(yīng)510-8。2、 FDD模式的干線放大器（簡稱干放）l 干放用在室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)中，起信號增強的作用，它的源來自直放站（下行），而且是一個電纜封閉系統(tǒng)，直放站輸出以外的頻率不會侵入，因此干放下行鏈路采用寬帶放大沒有問題。干放上行，雖然天線可以吸收室內(nèi)空間無用信號，但直放站可以濾除這些無用信號.干放名譽上有放大，實際上沒有放大的效果。因為室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)中，比如直放站輸出是33dBm(2w),干放也是33 dBm(2w)，干放增益是35dB。則干放的輸入信號是Pi=33-35= -2dBm也就是說直放站的輸出33dBm經(jīng)過裝接若干天線后剩下-2dBm時饋給干放，