无源器件性能测试及对现网影响分析

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1、无源器件性能测试及对现网影响分析随着微蜂窝规模的日益庞大，室分系统的复杂程度也越来越高，现网中存在大量干扰伴随话务量变化的站点，极大的影响了网络性能，导致用户通话感知下降。根据以往排查故障的经验来看，伴随话务变化的干扰通常与无源器件相关。本文档对无源器件进行了详尽的测试，在测试的基础上对故障现象进行了理论分析，解释了无源器件关键性指标不达标对网络的影响，以期为今后室分优化与维护工作提供可靠依据。一、常用无源器件及关键性指标室分系统中常用的无源器件有电桥，耦合器等，主要介绍电桥、耦合器、功分器、负载这四类最常见的无源器件结构及在室分中系统中的作用。1.1常用无源器件简介1

2、.1.1电桥图1.1：3dB电桥（图片实物生产商：国人通信）上图为目前在室分系统中广泛使用的3dB电桥的实物照片。3dB电桥的主要用途为室分系统中的同频段合路，以取代早期的体积比较庞大的同频段合路器件。如图中所示，上述电桥设备有四个端口，分别为两入两出。每个端口之间的功率关系如下：OUT1=OUT2=0.5*(IN1+IN2)(式1.1)从上式可知，每个端口的输出功率皆等于输入功率之和的一半，即输入信号衰减3dB以后分别从两个端口等功率的输出，就是3dB电桥名称的由来。3dB电桥在室分系统中的安装方式如下图所示：图1.2：3dB电桥用于同频合路如上图所示，当微蜂窝配置较

3、大时，内部合路不够用，载频分为两组合路，分别经由两个架顶双工器输出。对于宏站而言，可以用两种方法解决主设备两路输出问题。一是采用物理位置邻近的两付单极化天线输出，二是采用一付45度双极化的天线输出，前者相当于在空间自由合路，后者由不同的极化振子合路，本质上也是空间合路。但是在分布系统中，不具备上述条件。分布系统只能有一套天线，一个入口。因此要将一个CI的频点完整的通过分布系统发射出去，只能通过电桥将两组载频事先合路后再接入分布。综上所述，3dB电桥起的作用为射频级同频合路。1.1.2耦合器室分中使用的耦合器又称定向耦合器，其内部结构和电桥类似通过微带线或腔体的耦合程度不

4、通，可以制成各种规格的耦合器，常见的耦合器有5dB，15dB，30dB等规格。定向耦合器的外观如下图所示：图1.3：耦合器耦合器为三端口器件，A、B为直通口，信号基本无损通过，C口为耦合口，将A口处功率衰减耦合标称值后从C口输出。C口只能正常耦合由A至B的信号（称为正向信号），由B至A方向的信号（称为反向信号），将会衰减一个较大的功率等级（通常为20dB，这个衰减量称为耦合器的隔离度）后再按照标称耦合度耦合至C口，。定向耦合器主要用于分布系统中干线与支线上的信号分配。1.1.3负载负载是室分系统中最简单的器件，只有一个入口，主要是用于室分系统中吸收其他器件空置口上多余的

5、能量，达到阻抗匹配的目的。因为吸收功率的原因，负载是室分系统工作时温度最高的器件，在普通机房中实测，其温度最高能到70摄氏度左右，所以，一般测量负载器件的指标都需要在温度箱中测试以考察其在高温环境下的性能。1.1.4功分器功分器作用类似于耦合器，在室分系统中起到功率分配的作用，但是功分器是将输入功率等额分配各输出端口，按照输出口的个数，分为二功分，三功分等各型号。以二功分器件为例，为一进两出器件，信号从入口进入，平均分配为两路后输出：图1.4：二功分器件如上图所示，正常使用时，下行信号应当从IN口输入，从两OUT口输出。功分器功率承受能力较差，一般不用于干线的上使用，而

6、是作为耦合器的下级功率分配器件直接连接天线点作为室分系统的最终发射。1.2无源器件的关键性指标1.2.1互调抑制对于一个理想的线性系统，当输入两个信号f1，f2时，输出信号不会出现新的频率。对于非线性系统，将会产生一系列新的频率分量，被称作f1，f2的互调产物。新产生的频率和信源频率满足如下关系：fn=N*f2±M*f1(式1.1)其中，N与M皆为正整数，则fn称为f1，f2的（N＋M）阶产物。互调产物随着阶数的提高而衰减，一般而言三阶产物在频率域最接近f1，f2，且功率较大，因此，一般均以三阶互调抑制深度来评价一个射频器件的互调指标的好坏。图1.5：互调示意图理论和实

7、践都证明，理想的线性系统是不存在的，任何一个器件都会有一定功率的互调产物。互调产物的产生机理十分复杂，到目前为止，还无法根据器件的参数进行准确的计算，只能根据实际测量得到[1]。影响互调的因素很多，如器件材料，加工工艺，装配精密度，输入功率，甚至大气压力都会对互调指标产生影响。目前无源器件集采标准为常温常压下，输入2个43dBm的信号源，其三阶互调抑制要能达到120dBc，行业标准要求达到140dBc。1.2.2隔离度室分系统中的器件均存在出口和入口，器件的设计制造意图都是希望信号能量能够从输入口进入，无损失的通过器件从输出口输出。但是同