直放站设计要点.课件.ppt
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1、Comba Telecom Systems1/64Comba Telecom Systems2/64 课程安排一、一、 各类直放站的作用、原理及关键技术各类直放站的作用、原理及关键技术二、二、 直放站系统设计中的关键技术及分析和应用直放站系统设计中的关键技术及分析和应用三、三、 直放站系统设计中常用的计算与分析直放站系统设计中常用的计算与分析Comba Telecom Systems3/64 讲座内容1. 从上、下行分离形式分类从上、下行分离形式分类2. 从应用形式分类从应用形式分类Comba Telecom Systems4/64 Comba Telecom Systems5/64 无线载波
2、选频直放站无线载波选频直放站 无线频段选频直放站无线频段选频直放站 光纤直放站光纤直放站 移频直放站移频直放站 干线放大器干线放大器 基站放大器基站放大器Comba Telecom Systems6/64 特点:特点: 只转发所需频点的只转发所需频点的RF信号信号 收发天线隔离度要求高收发天线隔离度要求高 一般采用独立载频放大技术,交调指标高一般采用独立载频放大技术,交调指标高 结构复杂,成本高结构复杂,成本高RF关键技术:关键技术: 载频选频模块设计如:相互串扰的抑制、结构密集设计载频选频模块设计如:相互串扰的抑制、结构密集设计 功放的效率功放的效率Comba Telecom Systems
3、7/64 特点:特点: 对所选频带信号转发,有所需信号,也可能有其它无关信号对所选频带信号转发,有所需信号,也可能有其它无关信号 收发天线隔离度要求高收发天线隔离度要求高 结构简单、相对成本低高,但交调指标不如载频选频独立功放结构简单、相对成本低高,但交调指标不如载频选频独立功放 BTS改变工作频率不需要重新设置工作载频改变工作频率不需要重新设置工作载频 RF关键技术:关键技术: 大动态选频模块大动态选频模块 功放的线性化设计功放的线性化设计 选频的高矩形系数选频的高矩形系数Comba Telecom Systems8/64 Comba Telecom Systems9/64 特点:特点: 利
4、用光纤传输,室内:布线方便,频带宽。利用光纤传输,室内:布线方便,频带宽。 室外:远距离传输一般可达室外:远距离传输一般可达20km 收发天线隔离度要求不高收发天线隔离度要求不高 可与可与BTS直接耦合,保证信源纯净直接耦合,保证信源纯净 一般可用于一拖多远端场合一般可用于一拖多远端场合 Comba Telecom Systems10/64 RF关键技术:关键技术: 光收发技术光收发技术 中继与远端机之间的监控数据传送中继与远端机之间的监控数据传送实现分集功能实现分集功能 多远端的实现多远端的实现 多远端噪声电平和增益控制及中继端噪声电平控制多远端噪声电平和增益控制及中继端噪声电平控制 光端机
5、高输出宽频噪声电平的控制光端机高输出宽频噪声电平的控制举例:假设光端机噪声系数举例:假设光端机噪声系数NF=40dB,增益,增益=1dB则则100MHz噪声底:噪声底:L=-174+10lg100106+40=-54dBm 很容易阻塞后级放大器。很容易阻塞后级放大器。Comba Telecom Systems11/64 特点:特点: 移频转发,收发天线隔离度要求不高,选址容易移频转发,收发天线隔离度要求不高,选址容易 占用频点比同频直放站高一倍占用频点比同频直放站高一倍 技术复杂、难度大技术复杂、难度大RF关键技术:关键技术: 移频选频单元设计(低相噪锁相源、组合杂散防止、低频差和相差)移频选
6、频单元设计(低相噪锁相源、组合杂散防止、低频差和相差) 恒温晶振恒温晶振Comba Telecom Systems12/64 特点:特点: 用于室内分布系统,补偿电缆分支分配损耗用于室内分布系统,补偿电缆分支分配损耗RF关键技术:关键技术: 上、下行功放设计上、下行功放设计 上行噪声电平控制上行噪声电平控制 下行低噪声系数的实现下行低噪声系数的实现Comba Telecom Systems13/64 Comba Telecom Systems14/64 特点:特点: 三种形式:三种形式: 塔顶双向功放、塔顶上行放大、基站功率放大器塔顶双向功放、塔顶上行放大、基站功率放大器 补偿补偿BTS天线电
7、缆损耗,在天线口恢复发射功率及恢复天线电缆损耗,在天线口恢复发射功率及恢复接收灵敏度接收灵敏度RF关键技术:关键技术: 大功率下行功放大功率下行功放 低噪声上行放大低噪声上行放大 可靠的旁路技术可靠的旁路技术 Comba Telecom Systems15/64 讲座内容1. 上、下行隔离度考虑上、下行隔离度考虑2. 双工器选择考虑双工器选择考虑3. 增益调节(增益调节(ATT)技术)技术4. 自动电平控制(自动电平控制(ALC)技术)技术5. 中频中频SAW滤波及选频技术滤波及选频技术6. 线性化技术及指标线性化技术及指标7. 射频分合路技术射频分合路技术8. 电源技术电源技术9. EMC设
8、计特别注意设计特别注意Comba Telecom Systems16/64 讲座内容10. 上、下行隔离度考虑上、下行隔离度考虑11. 监控技术监控技术12. 系统和系统和RF部件结构设计理念部件结构设计理念13. 其它技术其它技术Comba Telecom Systems17/64 )2、1 、0(n 2n(dB) 0)R(RGGR1UR2D21UDComba Telecom Systems18/64 举例:举例: 假设直放增益为假设直放增益为97dB,双工器插损,双工器插损2dB,双工,双工 器上行隔离度器上行隔离度90dB则:则:GD=GU=97dBGD+GU-(R1+R2)=(297)
9、-(290)=1400 此状态有可能自激,仅靠此状态有可能自激,仅靠90dB90dB双工器不行,而双工器不行,而90dB90dB双工器双工器已是比较好指标。解决方案是在上下行链路串入滤波器加大隔已是比较好指标。解决方案是在上下行链路串入滤波器加大隔离度。离度。 Comba Telecom Systems19/64 高增益直放站仅靠双工器实现上、下行支路隔离不够高增益直放站仅靠双工器实现上、下行支路隔离不够 ,需在上、下行链路串接滤波器。可以用中频,需在上、下行链路串接滤波器。可以用中频SAWSAW或或RFRF滤波滤波器来实现。器来实现。 Comba Telecom Systems20/64 对
10、于时分双工直放站,由于收发开关隔离度较低(如对于时分双工直放站,由于收发开关隔离度较低(如30dB30dB),也要靠中间串接开关实现。),也要靠中间串接开关实现。 如如:直放站增益直放站增益30dB30dB,而收发开关隔离度只有,而收发开关隔离度只有30dB30dB,则需,则需在链路中加开关,以加大收发隔离。在链路中加开关,以加大收发隔离。 Comba Telecom Systems21/64 注意上下行过渡带自激产生,滤波器上下行过渡带外注意上下行过渡带自激产生,滤波器上下行过渡带外抑制要有要求,不仅仅是上、下行隔离度够就抑制要有要求,不仅仅是上、下行隔离度够就OKOK。 Comba Tel
11、ecom Systems22/64 上行信号分离:充分保证上、下行隔离度足够,保证上行信号分离:充分保证上、下行隔离度足够,保证上、下行及过渡带不自激。如果仍不能保证要串接滤波器上、下行及过渡带不自激。如果仍不能保证要串接滤波器 带外不同频点特别抑制:如带外不同频点特别抑制:如CDMA的的885MHz抑制,抑制,远端抑制远端抑制Comba Telecom Systems23/64 防止过大上(下)行功放信号进入上(下)行低噪放防止过大上(下)行功放信号进入上(下)行低噪放引起低噪放饱和。引起低噪放饱和。 防止宽带噪声谱落入上(下)行低噪放,使噪声系数防止宽带噪声谱落入上(下)行低噪放,使噪声系
12、数恶化。恶化。后两种情况对于大功率直放站(如塔放)应引起重视。后两种情况对于大功率直放站(如塔放)应引起重视。Comba Telecom Systems24/64 假设计假设计PA的增益的增益G=65dB,PA的噪声系数为的噪声系数为10dB,双,双工器隔离度工器隔离度=70dB,低噪声放大器噪声系数为,低噪声放大器噪声系数为2dB则:则:PA的输出宽带噪声底的输出宽带噪声底(200kHz ) :Nout=-121dBm+10+65 =-46dBm经过双工器衰减后落入上行噪声信号为经过双工器衰减后落入上行噪声信号为 :NPA=-46-70 =-116dBm而低噪放的输入噪声底:而低噪放的输入噪
13、声底:NLNA=-121+2=-119dBmNPANLNA,因此这时等效噪声系数会急剧恶化。,因此这时等效噪声系数会急剧恶化。 Comba Telecom Systems25/64 型号型号FD-U830D875B10SC811D工作频段(工作频段(MHz)825835870880带宽(带宽(MHz)1010插损(插损(dB)1.31.9回波损耗(回波损耗(dB)2020波动(波动(dB)0.60.6带外抑制(带外抑制(dB)870 MHz :90800 MHz :80960 MHz :50835 MHz :90885 MHz :528757.5 MHz :25耦合度(耦合度(dB)30承受功
14、率(承受功率(W)100W (CDMA信号)信号)工作温度(工作温度()-40+85 室外天线用户端室外天线用户端CDMA双工器主要指标双工器主要指标Comba Telecom Systems26/64 工作频段(工作频段(MHz)890915935960带宽(带宽(MHz)2525插损(插损(dB)0.80.8回波损耗(回波损耗(dB)2020带内波动(带内波动(dB)0.40.4带外抑制(带外抑制(dB)60 DC800MHz60 960MHz3G60 DC800MHz60 1050MHz3G收发隔离(收发隔离(dB)DT端口:端口: 70;、;、 MT端口:端口:80耦合度(耦合度(dB
15、)755 5特别注意:由于塔顶功放靠近特别注意:由于塔顶功放靠近BTSBTS,耦合比远小于无线直放站。,耦合比远小于无线直放站。 塔顶功放双工器主要指标塔顶功放双工器主要指标 Comba Telecom Systems27/64 视不同应用场合调节直放站增益和输出功率。视不同应用场合调节直放站增益和输出功率。 调节直放站输出噪声电平,防止对基站干扰及直放调节直放站输出噪声电平,防止对基站干扰及直放站串并联时噪声平衡。站串并联时噪声平衡。 防止过大信号进入上、下行链路,引起非线性或饱防止过大信号进入上、下行链路,引起非线性或饱和工作。和工作。 A AT TT T作作用用 Comba Teleco
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