室分故障排查课件.ppt
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- 故障 排查 课件
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1、xxxxxxxxxxxxxx室内分布器件及故障排查室内分布器件及故障排查目目 录录室内分布系统无源器件介绍室内分布系统无源器件介绍p射频基本参数介绍射频基本参数介绍p无源器件介绍无源器件介绍器件故障及其对网络的影响器件故障及其对网络的影响室分系统的故障排查思路室分系统的故障排查思路室分系统故障排除方法室分系统故障排除方法射频基本参数介绍射频基本参数介绍热噪声介绍热噪声介绍所有功耗(电阻性)单元都会产生热噪声或称所有功耗(电阻性)单元都会产生热噪声或称JohnsonJohnson噪声噪声。这种噪声功率可以表。这种噪声功率可以表达为达为PNPNKTBKTB,单位为,单位为WattWatt(注:(注
2、:PnPn与电阻阻值大小无关)。与电阻阻值大小无关)。这里这里K=K=波尔兹曼常数,波尔兹曼常数,T T是是KelvinKelvin表示的绝对温度,表示的绝对温度,B B是用以测量噪声功率的频带是用以测量噪声功率的频带宽度。宽度。在室温下,在室温下,1Hz1Hz频带宽度内产生的热噪声功率为:频带宽度内产生的热噪声功率为:在理想的无其他噪声的系统里,热噪声决定了最低可检测信号电平在理想的无其他噪声的系统里,热噪声决定了最低可检测信号电平。射频基本参数介绍射频基本参数介绍功率功率/电平电平是指放大器输出信号能量的能力,直放站的输出功率一般就是它的是指放大器输出信号能量的能力,直放站的输出功率一般就
3、是它的ALCALC电平宽。电平宽。一般单位为一般单位为w w、mwmw、dBmdBm。注:注:dBmdBm是取是取1mw1mw作基准值,以分贝表示的绝对功率电平。作基准值,以分贝表示的绝对功率电平。换算公式:换算公式:电平(电平(dBmdBm)=10lg=10lg功率(功率(mwmw)1 1(mwmw)5w 10lg5000=37dBm 10w 10lg10000=40dBm 20w 10lg20000=43dBm5w 10lg5000=37dBm 10w 10lg10000=40dBm 20w 10lg20000=43dBm从以上不难看出,从以上不难看出,功率每增加一倍,电平值增加功率每增加
4、一倍,电平值增加3dBm3dBm增益增益是指放大器在线性工作状态下对信号的放大能力是指放大器在线性工作状态下对信号的放大能力,即放大倍数,单位可表示为分贝即放大倍数,单位可表示为分贝(dBdB)。)。即:即:dB=10lgAdB=10lgA(A A为功率放大倍数)为功率放大倍数)是指放大器在线性工作状态下对信号的放大能力。是指放大器在线性工作状态下对信号的放大能力。射频基本参数介绍射频基本参数介绍插损插损当某一器件或部件接入传输电路后所增加的衰减,单位用当某一器件或部件接入传输电路后所增加的衰减,单位用dBdB表示。表示。带内波动带内波动是指在有效工作频带内是指在有效工作频带内最大和最小电平之
5、间的差值最大和最小电平之间的差值。工作带宽工作带宽器件应用中器件应用中最高频率与最低频率的差值最高频率与最低频率的差值。噪声系数噪声系数噪声系数定义为系统噪声系数定义为系统输入信噪功率比(输入信噪功率比(SNR0SNR0)与与输出信噪功率比(输出信噪功率比(SNR1SNR1)的比值。噪声系数表征了信号通过系统后,系统内部噪声造成信噪比恶化的比值。噪声系数表征了信号通过系统后,系统内部噪声造成信噪比恶化的程度。噪声系数越小越好。噪声系数、增益与输出线性属放大器的三个的程度。噪声系数越小越好。噪声系数、增益与输出线性属放大器的三个基本属性。基本属性。射频基本参数介绍射频基本参数介绍线性线性线性通常
6、用来度量放大器使信号形状失线性通常用来度量放大器使信号形状失真的程度。通常要求放大器工作在线性真的程度。通常要求放大器工作在线性工作环境中,即输入与输出的信号完全工作环境中,即输入与输出的信号完全一样,只是工作幅度被放大或缩小。一样,只是工作幅度被放大或缩小。互调互调u互调是指非线性射频线路中,两个或多互调是指非线性射频线路中,两个或多个频率混合后所产生的噪音信号。个频率混合后所产生的噪音信号。u互调产生的本来并不存在互调产生的本来并不存在“错误错误”信号,信号,此信号会被系统误认为是真实的信号。此信号会被系统误认为是真实的信号。u互调可由有源元件(无线电设备、二极互调可由有源元件(无线电设备
7、、二极管)或无源元件(电缆、接头、天线、滤管)或无源元件(电缆、接头、天线、滤波器)引起。波器)引起。射频基本参数介绍射频基本参数介绍互调产生的原因互调产生的原因u构件材料构件材料u因为磁滞的关系,铁质材料是属非线性的因为磁滞的关系,铁质材料是属非线性的u材料不纯材料不纯u电镀问题电镀问题u接触区域接触区域/电流密度电流密度u触点压力触点压力隔离度隔离度本振或信号泄漏到其他本振或信号泄漏到其他端口的功率与原有功率端口的功率与原有功率之比,单位为之比,单位为dB dB。无源器件介绍无源器件介绍u功率分配器功率分配器:微带微带/腔体腔体u定向耦合器定向耦合器:微带微带/腔体腔体u异频合路器异频合路
8、器u同频合路器同频合路器u3 3dBdB电桥电桥u负载负载u衰减器衰减器无源器件介绍无源器件介绍功率分配器功率分配器:按照结构分类按照结构分类:微带微带/腔体功分器腔体功分器 按照输出端口分类按照输出端口分类:二、三、四路功率分配器二、三、四路功率分配器 按照器件使用频段分类按照器件使用频段分类:u 806 806960960MHz MHz 频段频段 806 80622002200MHzMHz频段频段 u 806 80625002500MHzMHz频段频段 1710 171025002500MHzMHz频段频段功分器是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等能量的器件,也可功分器是一种将一
9、路输入信号能量分成两路或多路输出相等能量的器件,也可反过来将多路信号能量合成一路输出,此时也可称为合路器。一个功分器的输反过来将多路信号能量合成一路输出,此时也可称为合路器。一个功分器的输出端口之间应保证一定的隔离度。出端口之间应保证一定的隔离度。功分器通常为能量的等值分配,通过阻抗变换线的级联与隔离电阻的搭配,具功分器通常为能量的等值分配,通过阻抗变换线的级联与隔离电阻的搭配,具有很宽的频带特性。功分器基本分配路数为有很宽的频带特性。功分器基本分配路数为2 2路、路、3 3路和路和4 4路,通过它们的级联可路,通过它们的级联可以形成多路功率分配。以形成多路功率分配。无源器件介绍无源器件介绍插
10、入损耗:器件直通损耗,其计算公式为所有路数的输出功率之和与输入功率的插入损耗:器件直通损耗,其计算公式为所有路数的输出功率之和与输入功率的比值,或单路的实际直通损耗减去理想的分配损耗,一般理想分配损耗由下式获比值,或单路的实际直通损耗减去理想的分配损耗,一般理想分配损耗由下式获得:得:理想分配损耗(理想分配损耗(dB)=10log(1/N)NdB)=10log(1/N)N为功分器路数为功分器路数在分布系统中,功分器作为下行信号来说是个功率分配器,对上行信号来讲又是在分布系统中,功分器作为下行信号来说是个功率分配器,对上行信号来讲又是个个(小信号小信号)合路器。功率分配器上标注的功率是指输入端口
11、的最大输入功率,而合路器。功率分配器上标注的功率是指输入端口的最大输入功率,而作为作为(小信号小信号)合路器来讲,不能在输出端口按标注的功率输入信号。合路器来讲,不能在输出端口按标注的功率输入信号。无源器件介绍无源器件介绍典型的二路功分器有微带(典型的二路功分器有微带(WilkinsonWilkinson)和腔体(电抗)两种,二者各有优点,)和腔体(电抗)两种,二者各有优点,本说明阐述二者的区别:本说明阐述二者的区别:腔体功分器和微带功分器的特点:腔体功分器和微带功分器的特点:u腔体功分器是同轴结构,它将输入的腔体功分器是同轴结构,它将输入的5050阻抗变换为阻抗变换为2525(使用内外导体的
12、(使用内外导体的不同比率),不同比率),2525阻抗可以良好的与两个输出阻抗可以良好的与两个输出5050的并联阻抗匹配。的并联阻抗匹配。u微带功分器通常用带状线结构设计,由一对微带功分器通常用带状线结构设计,由一对1/41/4波长阻抗为波长阻抗为70.770.7的带状线组的带状线组成,输出端口之间串联一个成,输出端口之间串联一个100100的电阻。的电阻。无源器件介绍无源器件介绍插损是每个无线分布系统设计的天敌插损是每个无线分布系统设计的天敌腔体功分器的内导体的材料用黄铜,表面镀银,外壳用铜或铝,用空气介质,腔体功分器的内导体的材料用黄铜,表面镀银,外壳用铜或铝,用空气介质,可以认为是损耗最小
13、的传输线(除超导),损耗通常为可以认为是损耗最小的传输线(除超导),损耗通常为0.05 dB0.05 dB或更小,但通或更小,但通常标为常标为0.1 dB0.1 dB,因为要测试这么小的插损非常困难。微带功分器采用微带板设,因为要测试这么小的插损非常困难。微带功分器采用微带板设计,具有固有的计,具有固有的0.3 0.3 到到0.5 dB0.5 dB的损耗,听起来并不大,但经过多个功分器的累的损耗,听起来并不大,但经过多个功分器的累积,结果是很大的。积,结果是很大的。系统的可靠性和安全性系统的可靠性和安全性对微带功分器来说,如果一个电缆或天线损坏,可能造成功分器的开路或短路。对微带功分器来说,如
14、果一个电缆或天线损坏,可能造成功分器的开路或短路。但因为输出间有隔离,一个臂的问题不会影响到另一臂。而腔体功分器没有电但因为输出间有隔离,一个臂的问题不会影响到另一臂。而腔体功分器没有电阻可烧,所以一旦产生开路或短路,其可马上恢复正常工作。阻可烧,所以一旦产生开路或短路,其可马上恢复正常工作。无源器件介绍无源器件介绍INout2Bout1A一般来讲,功分器也可以作合路器使用。区别在于承受的功率不同。以二功分一般来讲,功分器也可以作合路器使用。区别在于承受的功率不同。以二功分器为例说明。如图:器为例说明。如图:u作为功分器来讲,信号从作为功分器来讲,信号从ININ输入,当信号到达输入,当信号到达
15、A A、B B二点时为同频同相信号。二点时为同频同相信号。所以所以R R上无电流流过即无功率损耗。信号被平均分配到上无电流流过即无功率损耗。信号被平均分配到out1out1和和out2out2上。而此时上。而此时的功率容量主要取决于微带线承载的功率。当然的功率容量主要取决于微带线承载的功率。当然R R值的选取还应考虑值的选取还应考虑outout端开路、端开路、短路情况。短路情况。u由于功分器通常采用微带结构,平衡电阻由于功分器通常采用微带结构,平衡电阻R R一般取值不大。且散热面也不够一般取值不大。且散热面也不够大。所以功分器不宜作大功率合成使用。而两个大功率的载波信号合成建议采大。所以功分器
16、不宜作大功率合成使用。而两个大功率的载波信号合成建议采用用3dB3dB电桥。由于电桥。由于3dB3dB电桥可采用腔体结构,且可采用大功率外接负载适合大功电桥可采用腔体结构,且可采用大功率外接负载适合大功率信号合成使用。率信号合成使用。无源器件介绍无源器件介绍耦合器耦合器在室分系统中在室分系统中,往往需将一路射频信号功率按比例分成几路往往需将一路射频信号功率按比例分成几路,这就是功率分配这就是功率分配问题。实现这一功能的元件称为功率分配元器件即耦合器。问题。实现这一功能的元件称为功率分配元器件即耦合器。u微带定向耦合器微带定向耦合器(5dB/6dB/7dB/10dB/15dB/20dB/25dB
17、/30dB/40dB/50dB5dB/6dB/7dB/10dB/15dB/20dB/25dB/30dB/40dB/50dB)u腔体定向耦合器腔体定向耦合器(5dB/6dB/7dB/10dB/15dB/20dB/25dB/30dB/40dB/50dB5dB/6dB/7dB/10dB/15dB/20dB/25dB/30dB/40dB/50dB)若按照使用频段划分若按照使用频段划分:1 1)806806960MHz 960MHz 频段定向耦合器频段定向耦合器2 2)8068062200MHz2200MHz频段定向耦合器频段定向耦合器3 3)8068062500MHz2500MHz频段定向耦合器频段定
18、向耦合器4 4)171017102500MHz2500MHz频段定向耦合器频段定向耦合器无源器件介绍无源器件介绍耦合器几个关键指标:耦合器几个关键指标:u耦合度耦合度u插入损耗插入损耗u隔离度隔离度u功率容量功率容量u工作频带工作频带项目项目性能指标性能指标工作频率工作频率(MHz)MHz)80025008002500偏差偏差耦合度耦合度 7 7dBdB 0.60.67dB7dB3030dBdB 1.51.5插入损耗插入损耗耦合度耦合度 1010dBdB0.5dB0.5dB耦合度耦合度1010dBdB0.3dB0.3dB驻波比驻波比 1.251.25隔离度隔离度耦合度耦合度 1515dBdB2
19、0dB20dB耦合度耦合度1515dBdB30dB30dB三阶互调三阶互调 120dBc120dBc无源器件介绍无源器件介绍腔体的特点腔体的特点 腔体耦合器与微带耦合器:腔体耦合器与微带耦合器:相比最大优点是插入损耗小。由于损耗少及导相比最大优点是插入损耗小。由于损耗少及导热面积大,它的承载功率也较微带器件要大得多。此外,由于耦合带的截热面积大,它的承载功率也较微带器件要大得多。此外,由于耦合带的截面积较大,在制造工艺中,可以采用接插件与耦合带线螺纹连接,使连接面积较大,在制造工艺中,可以采用接插件与耦合带线螺纹连接,使连接的可靠性大为增加,无虚焊的可能性,即使连接件内导体松动也不至影响的可靠
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