直放站原理與應(yīng)用

直放站原理與應(yīng)用

2011年9月24日本課程學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握直放站的概念和原理掌握直放站的分類掌握直放站的主要參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)掌握直放站的工程應(yīng)用直放站（中繼器，Repeater）屬于同頻放大設(shè)備，是指在無線通信傳輸過程中起到信號(hào)增強(qiáng)的一種無線電發(fā)射中轉(zhuǎn)設(shè)備。直放站的基本功能就是一個(gè)射頻信號(hào)功率增強(qiáng)器。直放站在下行鏈路中，由施主天線接收現(xiàn)有信號(hào)，通過帶通濾波器對(duì)帶通外的信號(hào)進(jìn)行過濾，將濾波后的信號(hào)經(jīng)下行放大鏈路處理后再次發(fā)射到待覆蓋區(qū)域。在上行鏈接路徑中，覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)臺(tái)發(fā)射的信號(hào)以同樣的工作方式由上行放大鏈路處理后發(fā)射到相應(yīng)基站，從而達(dá)到基地站與手機(jī)的信號(hào)傳遞。一、直放站的概念和原理直放站的原理直放站主要由雙工濾波器、低噪放、功放組成。干放（功率直放機(jī)）是簡(jiǎn)化了的直放站，只有一級(jí)放大。直放站系統(tǒng)三要點(diǎn)接入方式：空間耦合、直接耦合中繼方式：無線、光纖、移頻覆蓋方式：室內(nèi)分布系統(tǒng)、室外定向天線二、直放站的分類按網(wǎng)絡(luò)分：

GSM直放站

DCS直放站

CDMA直放站

PHS直放站數(shù)字集群直放站

TD-SCDMA直放站

WCDMA直放站直放站的原理和應(yīng)用環(huán)境-無線直放站無線直放站原理圖直放站的原理和應(yīng)用環(huán)境-無線直放站無線直放站連接方式直放站的原理和應(yīng)用環(huán)境-無線直放站無線直放站可以采用直接耦合、無線耦合（空間耦合）方式耦合信源基站信號(hào)。直接耦合方式主要應(yīng)用于直放站與信源基站間有直接路由且路由較遠(yuǎn)、采用無線耦合方式系統(tǒng)隔離度無法保證的環(huán)境下?？臻g耦合主要應(yīng)用于信源質(zhì)量較好、系統(tǒng)隔離度可以保證的環(huán)境下。無線直放站的應(yīng)用環(huán)境直放站的原理和應(yīng)用環(huán)境-光纖直放站注意：近端機(jī)輸入信號(hào)不能太強(qiáng)，否則會(huì)造成適配模塊飽和，影響信號(hào)質(zhì)量直放站的原理和應(yīng)用環(huán)境-光纖直放站光纖直放站一托四連接方式直放站的原理和應(yīng)用環(huán)境-光纖直放站光纖直放站的應(yīng)用環(huán)境

光纖直放站可以采用直接耦合、無線耦合（空間耦合）方式耦合信源基站信號(hào)。

直接耦合方式主要應(yīng)用于近端機(jī)與信源基站在同一機(jī)房的環(huán)境下。

空間耦合主要應(yīng)用于近端機(jī)無法放在信源基站機(jī)房?jī)?nèi)、信源質(zhì)量較好、系統(tǒng)隔離度可以保證的環(huán)境下。

特點(diǎn)：信號(hào)穩(wěn)定，質(zhì)量好。三、直放站的主要參數(shù)工作頻段是指直放站在線性輸出狀態(tài)下的實(shí)際工作頻率范圍，根據(jù)需要設(shè)備可使用工作頻段的全部和部分。工作頻段標(biāo)稱（最大）輸出功率

標(biāo)稱（最大）輸出功率是指直放站在線性工作區(qū)內(nèi)（增益最大）所能達(dá)到的最大輸出功率。測(cè)量方法如下圖：增益最大增益：是指直放站在線性工作范圍內(nèi)對(duì)輸入信號(hào)的最大放大能力。增益調(diào)節(jié)范圍：是指當(dāng)直放站增益可調(diào)時(shí)，其最大增益和最小增益的差值。增益調(diào)節(jié)步長(zhǎng)：是指直放站最小的增益調(diào)節(jié)量。自動(dòng)電平控制（ALC）范圍

自動(dòng)電平控制是指當(dāng)直放站工作于最大增益且輸出為最大功率時(shí)，增加輸入信號(hào)電平時(shí)，直放站對(duì)輸出信號(hào)電平的控制能力。最大允許輸入電平

最大允許輸入電平是指被測(cè)直放站能承受而不致引起損傷的輸入電平。噪聲系數(shù)

噪聲系數(shù)是指被測(cè)直放站在工作頻帶范圍內(nèi)，正常工作時(shí)輸入信噪比與輸出信噪比的比，用dB表示。測(cè)量方法如下圖：噪聲系數(shù)=輸出載噪比（dB）-輸入載噪比（dB）四、直放站的工程應(yīng)用直放站的組網(wǎng)方式信源耦合方式：直接耦合、無線耦合（空間耦合）；施主天線選擇：八木天線、對(duì)數(shù)周期天線、定向板狀天線、拋物面天線；設(shè)備選型：寬帶直放站、載波選頻直放站；無線直放站、光纖直放站、移頻直放站；覆蓋方式：無源分布系統(tǒng)、有源分布系統(tǒng)、室外板狀天線；直放站的勘測(cè)設(shè)計(jì)1.確定覆蓋范圍及所引用的信源基站。2.根據(jù)需覆蓋區(qū)域的整體布局，初步確定天線安裝位置，特殊區(qū)域進(jìn)行模擬測(cè)試。3.根據(jù)站點(diǎn)圖紙，確定走線路由及距離。根據(jù)模測(cè)數(shù)據(jù)，合理饋入各天線口功率，并確定主機(jī)的數(shù)量及型號(hào)和安裝位置。直放機(jī)和干放主要根據(jù)小區(qū)內(nèi)走線路由來確定，須保證干放的輸入功率為-5dBm左右，直放機(jī)的輸入功率為-55dBm左右。4.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，并給出材料清單（包括主設(shè)備、天線、無源器件、饋線和相應(yīng)的施工輔料）。直放站的信源選取

直接耦合方式

可用信源一般為運(yùn)營(yíng)商指定或環(huán)境限定。

光纖直放站一般選擇背向扇區(qū)作為信源。無線直放站也要盡量避免基站天線覆蓋區(qū)域和直放站覆蓋區(qū)域的重疊?？臻g耦合方式

所選信源主導(dǎo)要明顯，信源質(zhì)量要好。（GSM：主導(dǎo)BCCH比次強(qiáng)小區(qū)強(qiáng)6dB；CDMA：主導(dǎo)PN碼的Ec/Io比次強(qiáng)PN碼強(qiáng)6dB）

選信源時(shí)要注意考慮其他運(yùn)營(yíng)商的信號(hào)強(qiáng)度（尤其針對(duì)GSM）。

對(duì)于GSM系統(tǒng)，如果主導(dǎo)不明顯，則可以選用載波選頻直放站。（2,4,6,8,12,16載波）直放站的開通調(diào)測(cè)

直放站開通時(shí)首先要保證直放站的輸入信號(hào)強(qiáng)度在合適的范圍內(nèi)。

一個(gè)原則：在能滿足輸出功率的前提下，使輸入功率盡可能低，盡量使直放站工作在最高增益下。

一般情況下，直放站的上下行衰減不要超過10dB。（建議5dB）

對(duì)于光纖直放站，整機(jī)增益為60dB，遠(yuǎn)端機(jī)輸出功率為40dBm，近端機(jī)的輸入控制在-15dBm左右比較合適。如果近端機(jī)的輸入信號(hào)太強(qiáng)，容易造成適配模塊飽和，影響射頻信號(hào)的質(zhì)量。

對(duì)于無線直放站，整機(jī)增益為90dB，輸出功率為40dBm，輸入信號(hào)控制在-50至-60dBm左右比較合適。直放站收發(fā)天線隔離度測(cè)試1.在覆蓋天線饋入一個(gè)不用信道的信號(hào)PT，通常將PT電平調(diào)為0dBm2.然后用頻譜儀測(cè)量施主天線接收下來的信號(hào)電平PR

隔離度I=PT-PR

直放站正常工作的條件：G（直放站增益）<I（隔離度）

3.一般工程上要求G（直放站增益）<I（隔離度）+15dBERPPRX障礙物損耗LWPRPTGP1.在覆蓋天線饋入一個(gè)不用信道的信號(hào)PT，通常將PT電平調(diào)為0dBm2.然后用頻譜儀測(cè)量施主天線接收下來的信號(hào)電平PR

隔離度I=PT-PR

直放站正常工作的條件：G（直放站增益）<I（隔離度）

3.一般工程上要求G（直放站增益）<I（隔離度）+15dB直放站的覆蓋測(cè)試

開通完畢后需要檢查覆蓋效果。主要從四個(gè)方面著手：

覆蓋場(chǎng)強(qiáng)：覆蓋場(chǎng)強(qiáng)能滿足覆蓋要求。

通話質(zhì)量：通話質(zhì)量良好，無斷續(xù)或單通情況。