WLAN系列課程 CW03-2-饋線與器件

1、饋線與器件饋線與器件中國移動通信集團設計院有限公司中國移動通信集團設計院有限公司薛強薛強2011-04中國移動通信集團設計院有限公司課程總覽課程總覽第 2 頁課程編號課件包CW01WLAN通信技術基礎CW02無線局域網(wǎng)標準CW03無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡設備CW04WLAN無線網(wǎng)規(guī)劃與設計CW05WLAN核心網(wǎng)規(guī)劃與設計CW06WLAN網(wǎng)絡施工工藝CW07WLAN配置與調試CW08WLAN測試與驗收CW09WLAN網(wǎng)絡優(yōu)化與維護CW10WLAN終端與配置課件編號課件名稱 CW03-1 天線CW03-2 饋線與器件CW03-3 以太網(wǎng)連接線CW03-4 無線接入點（AP）CW03-5 路由器和交換機CW0

2、3-6 POE交換機和POE模塊CW03-7 無線控制器（AC）無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡設備連接圖無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡設備連接圖第 3 頁l上圖為無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡設備連接示意圖，本課件主要介紹饋線與器件。課程目標課程目標l通過本課程學習，您將初步了解：通過本課程學習，您將初步了解：l饋線的定義、作用及分類lWLAN系統(tǒng)常用的饋線接頭lWLAN系統(tǒng)常用器件第 4 頁目錄目錄l饋線的定義、作用及分類饋線的定義、作用及分類lWLAN系統(tǒng)常用的饋線接頭系統(tǒng)常用的饋線接頭lWLAN系統(tǒng)常用器件系統(tǒng)常用器件第 5 頁饋線饋線定義及作用定義及作用l饋線的定義及作用饋線的定義及作用l饋線是在無線電發(fā)射機放大器輸出端和發(fā)射天線輸

3、入端之間傳送射頻(RF)能量的線路。l饋線的主要任務是有效地傳輸信號能量，它應能將發(fā)射機發(fā)出的射頻信號功率傳送到發(fā)射天線的輸入端，或將天線接收到的信號傳送到接收機輸入端；lWLAN系統(tǒng)中，饋線用于射頻信號的傳輸，實現(xiàn)WLAN信源和天線、耦合器、功分器、功率放大器等器件之間的連接。第 6 頁饋線饋線分類（分類（1）l饋線線的分類饋線線的分類 ：l超短波段傳輸線：l平行雙線傳輸線l同軸電纜傳輸線l微波波段傳輸線：l同軸電纜傳輸線l波導和微帶傳輸線第 7 頁平行雙線同軸線矩形波導圓波導微帶線饋線饋線分類（分類（2）l饋線的分類饋線的分類 各類饋線的特點各類饋線的特點l平行雙線傳輸線：l由兩根平行的導

4、線組成，屬于對稱式或平衡式的傳輸線;l這種饋線損耗大，不能用于UHF頻段。l同軸電纜傳輸線l由兩根導線組成，兩根導線分別為芯線和屏蔽銅網(wǎng)，因銅網(wǎng)接地，兩根導體對地不對稱，因此叫做不對稱式或不平衡式傳輸線。l同軸電纜工作頻率范圍寬，損耗小，對靜電耦合有一定的屏蔽作用，但對磁場的干擾卻無能為力。第 8 頁饋線饋線分類（分類（3）l饋線的分類饋線的分類 各類饋線的特點各類饋線的特點l波導l一種由引導電磁波的系統(tǒng)性物質邊界或結構組成的傳輸線，能夠引導電磁波沿設定方向傳播。l工作在微波或可見光波段，應用于無線電通訊、雷達、導航等無線電領域。l微帶l一條特殊的印刷銅線即構成一個電感微帶線，在一定條件下，可

5、稱其為微帶線。l它能夠高頻信號能進行較有效地傳輸，適合制作微波集成電路的平面結構傳輸線。l與金屬波導相比，其體積小、重量輕、使用頻帶寬、可靠性高和制造成本低等；但損耗稍大，功率容量小。第 9 頁lWLAN系統(tǒng)中使用的饋線：系統(tǒng)中使用的饋線：lWLAN及室內(nèi)分布系統(tǒng)中常用同軸電纜傳輸線；l同軸電纜按照直徑可以分為：8D、1/4、1/2、7/8、13/8英寸等。l直徑越大，同等長度饋纜的信號衰減就越小。第 10 頁饋線饋線WLAN系統(tǒng)中使用的饋線系統(tǒng)中使用的饋線饋線饋線饋線的損耗饋線的損耗第 11 頁 頻段頻段饋線規(guī)格饋線規(guī)格900MHz1800MHz2400MHz1/2 1/2 超柔超柔饋線饋線

6、11.4717.0220.151/2 1/2 饋線饋線7.7011.2313.177/87/8 饋線饋線4.086.087.20l不同規(guī)格的饋線有不同的傳輸特性，下表為WLAN系統(tǒng)中幾種常用饋線在不同工作頻段下的百米損耗，單位dBl考慮到不同饋線規(guī)格的傳輸特性，一般情況室內(nèi)分布系統(tǒng)干線連接或較長距離傳輸使用7/8饋線，支線或近距離傳輸使用1/2饋線。目錄目錄l饋線的定義、作用及分類饋線的定義、作用及分類lWLAN系統(tǒng)常用的饋線接頭系統(tǒng)常用的饋線接頭lWLAN系統(tǒng)常用器件系統(tǒng)常用器件第 12 頁饋線接頭饋線接頭分類分類第 13 頁lWLAN系統(tǒng)中使用的饋線接頭：系統(tǒng)中使用的饋線接頭：l常用的主要

7、有 MMCX 、SMA 、N型三種。l每種類型的接頭中心為針的俗稱“公頭”（縮寫“J”），中心為孔的俗稱“母頭” （縮寫“K” ）。 MMCX型接頭型接頭 SMA型接頭型接頭 N型接頭型接頭第 14 頁饋線接頭饋線接頭 MMCX接頭接頭外置網(wǎng)卡的MMCX接頭（母頭）外置網(wǎng)卡天線上的MMCX接頭（公頭）lMMCX接頭：接頭：l即：微小型射頻同軸連接器（MINIATURE MICROAX RF COAXIAL CONNECTORS）lMMCX 是一種微型射頻連接器。它體積小、重量輕、連接方便可靠。廣泛應用于小型通訊、網(wǎng)絡設備。 lWLAN系統(tǒng)中主要應用于網(wǎng)卡與天線的連接。lMMCX接頭分為公頭和母

8、頭，兩者配合使用。饋線接頭饋線接頭 SMA接頭接頭lSMA接頭接頭l即：系列小型射頻同軸連接器（SUB MINIATURE RF COAXIAL CONNECTORS）lSMA 系列產(chǎn)品是一種應用廣泛的小型螺紋連接的同軸連接器，具有尺寸小，成本低、頻帶寬、性能優(yōu)、高可靠、壽命長等特點。適用于微波設備和數(shù)字通信系統(tǒng)的射頻回路中連接射頻電纜或微帶線；lWLAN系統(tǒng)中室內(nèi)型AP射頻口和AP自帶天線一般都用這種接口。lSMA接頭分正極性（公頭）和反極性（母頭）兩類，兩者配合使用。SMA公頭（外螺紋配插針）SMA母頭（內(nèi)螺紋配插孔）室內(nèi)室內(nèi)AP反極性反極性SMA接頭（公）接頭（公）第 15 頁饋線接頭饋

9、線接頭 N型接頭型接頭lN型接頭型接頭lN型接頭是一種螺紋連接的中功率射頻連接器。l具有可靠性高，抗振性強、機械和電氣性能優(yōu)良、防水等特點，尺寸較大，廣泛用于振動和環(huán)境惡劣條件下的無線電設備和儀器及地面發(fā)射系統(tǒng)連接射頻同軸電纜。l室內(nèi)合路型AP、室外型AP、天線一般使用這種接口。lN型接頭分為公頭和母頭，兩者配合使用。N型母頭（外螺紋配插孔）N型公頭（內(nèi)螺紋配插針）雙陰N型 轉接頭雙陽N型 轉接頭室外AP的N型接頭(母頭)室外定向天線的N型接頭(母頭)饋線連接線饋線連接線 WLAN常見射頻饋線連接線常見射頻饋線連接線l雙雙N-J射頻連接饋纜射頻連接饋纜l這種連接饋纜選用低損耗的較粗硬質黑色電纜

10、，饋線兩頭均為N型公頭。l用于帶N型母頭的室內(nèi)合路型AP或室外型AP與天線的連接。lN-J轉轉SMA-K射頻連接饋纜射頻連接饋纜l這種連接饋線兩端分別為N型公頭和SMA母頭。l用于連接帶SMA公頭的室內(nèi)型AP和帶N型母頭的天線。目錄目錄l饋線的定義、作用及分類饋線的定義、作用及分類lWLAN系統(tǒng)常用的饋線接頭系統(tǒng)常用的饋線接頭lWLAN系統(tǒng)常用器件系統(tǒng)常用器件第 18 頁第 19 頁lWLAN分布系統(tǒng)中常用到一些只對微波信號進行線性變換而不改變頻率特性的無源器分布系統(tǒng)中常用到一些只對微波信號進行線性變換而不改變頻率特性的無源器件，用于對件，用于對WLAN及其他系統(tǒng)的信號進行組合、分配等處理，滿

11、足覆蓋需求；及其他系統(tǒng)的信號進行組合、分配等處理，滿足覆蓋需求；l這些無源器件按照功能可劃分為功率分配、微波濾波、微波諧振、連接匹配等類型；這些無源器件按照功能可劃分為功率分配、微波濾波、微波諧振、連接匹配等類型；l本課件主要介紹本課件主要介紹WLAN系統(tǒng)中最常使用的合路器、功分器、耦合器、負載及避雷器系統(tǒng)中最常使用的合路器、功分器、耦合器、負載及避雷器。器件器件分類分類器件器件合路器（合路器（1）第 20 頁l合路器的定義：合路器的定義：l合路器是將不同頻段信號濾波后合成為一路信號輸出、并將接收信號濾波分離的器件。l合路器的合路器的作用：作用：l合路器實現(xiàn)將不同頻段信號饋入同一天饋系統(tǒng)中，提

12、升了天饋使用效率，有效解決室內(nèi)放裝部署AP時信號分布不均的難題。l合路器的合路器的分類：分類：l按照輸入系統(tǒng)的數(shù)量可以分為雙系統(tǒng)、三系統(tǒng)、四系統(tǒng)合路器，一般情況下，一個系統(tǒng)對應一個輸入端口。器件器件合路器（合路器（2）第 21 頁l合路器的應用：合路器的應用：l工程中需要將WLAN射頻信號與其他系統(tǒng)如GSM、TD信號共同在室內(nèi)分布系統(tǒng)中傳輸，這時需要使用合路器將各系統(tǒng)的信號進行合并。l對于已有分布系統(tǒng)的網(wǎng)絡，進行改造后可將WLAN設備與分布系統(tǒng)合路進行組網(wǎng)，可以有效降低建設成本、加快建設進度。 AP GSM TD-SCDMA寬頻合路器寬頻合路器室內(nèi)分布系統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)器件器件合路器（合路器（3

13、）第 22 頁l中國移動通信集團集采的中國移動通信集團集采的WLAN合路器主要有兩種：合路器主要有兩種：lGSM/WLAN合路器；lGSM&DCS/WLAN合路器；l兩種合路器均為兩路輸入、一路輸出，主要指標如下：兩種合路器均為兩路輸入、一路輸出，主要指標如下：性能指標 GSM/WLAN合路器GSM&DCS/WLAN合路器頻率范圍通路1： 889954MHz通路1： 889954MHz、17101830MHz通路2： 24002483.5MHz通路2： 24002483.5MHz插入損耗插入損耗0.6dB插入損耗0.6dB駐波比駐波比1.3駐波比1.3帶內(nèi)波動帶內(nèi)波動0.5dB

14、帶內(nèi)波動0.5dB三階互調三階互調-120dBc(+43dBm2)三階互調-120dBc(+43dBm2)帶外抑制通路1帶外抑制80dB通路1帶外抑制80dB通路2帶外抑制80dB通路2帶外抑制80dB第 23 頁器件器件功分器（功分器（1）功率分配器功率分配器三功分三功分二功分二功分四功分四功分l功分器的定義及作用：功分器的定義及作用：l功分器即功率分配器，是一種將一路輸入信號能量分成兩路或多路輸出相等能量的器件。l功分器的分類：功分器的分類：l功分器的各路輸出功率一致，功分器安裝輸出端口數(shù)量可以分為：二功分、三功分、四功分等；l功分器的應用功分器的應用l與分布系統(tǒng)合路：功分器廣泛應用于分布

15、系統(tǒng)內(nèi)，用于將2G、3G、WLAN等所有信號在各個點位均勻分布；lAP獨立布放（包括室內(nèi)放裝、室外型AP單獨布放場景）：當希望用一個AP需要同時覆蓋向兩個或兩個以上的方向時，可以采用功分器直接將AP輸出的信號分成兩路或多路。第 24 頁器件器件功分器（功分器（2）與分布系統(tǒng)合路AP獨立布放第 25 頁器件器件耦合器（耦合器（1）l耦合器的定義：耦合器的定義：l將一路射頻信號功率按比例分成幾路的器件。l作用：作用：l和功分器不同，耦合器可選用不同參數(shù)性能的控制每個端口的功率輸出比例，使各個天線口的功率比較接近，使WLAN覆蓋信號更為均勻、覆蓋效果更理想。l分類：分類：l按照耦合端輸出功率的不同，

16、可以分為3dB、5dB、7dB、10dB、13dB、15dB、30dB、40dB等多種類型的耦合器。第 26 頁器件器件耦合器（耦合器（2）l耦合器的端口：耦合器的端口：l耦合器在無內(nèi)負載時往往是一個四端口網(wǎng)絡（如圖）：輸入端、直通端、耦合端、隔離端，三個輸出端口的功率計算方法如下：l耦合端輸出功率輸入功率 耦合度（耦合度一般為耦合器型號中的標稱值）l直通端輸出功率輸入功率 插入損耗l隔離端輸出功率輸入功率隔離度耦合端輸出功率定向度（隔離度、定向度的值一般非常高，所以隔離端的輸出功率基本可以忽略）l應用：應用：l耦合器主要應用與分布系統(tǒng)內(nèi)，AP獨立布放時較少使用。端口1，輸入端端口2, 直通端端口3，耦合端端口4，隔離端l天饋避雷器天饋避雷器l天饋避雷器用來保護設備免遭從天饋部分感應的雷電沖擊，從而保護設備。l由于天饋通常是設備最高的部分，且饋線一般比較長，是設備最容易感應雷擊的部位，因此，在室外應用時需要在每個天線上串接天饋避雷器。第 27 頁器件器件避雷器避雷器2.4G天饋避雷器2.4G、5G雙頻天饋避雷器使用避雷器防護使用避雷器防護AP饋線網(wǎng)線 器件器件匹配負載匹配負載第 28 頁 反極性反極性SMASMA匹配負載匹配負載 N型頭匹配負載型頭匹配負