室内覆盖理论基础知识介绍



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1、1基础知识介绍基础知识介绍2目录基本物理量和基本概念介绍常用射频器件、模块介绍光器件介绍移动通信概念介绍电磁波传播损耗模型介绍31、基本物理量、基本物理量、基本概念的介绍基本概念的介绍4功率/电平 功率理论上定义为做功的速率。单位为 mW、W(瓦)、kW等。 电平功率的另一种表示。单位为dBm(取1mW为基准值,以分贝表示的绝对功率电平)。 换算公式:电平(dBm)=10lg(功率mW1mW) 。如 5W10lg5000=37dBm; 10W10lg10000=40dBm.(功率增倍,电平增加3dB) 输出功率指放大器的功率输出能力。常以功率或电平表示。5增益(dB) 增益指放大器或系统的功率
2、放大倍数,单位为分贝(dB)。 增益(dB)=系统输出电平(dBm)系统输入电平(dBm)系统输入电平输出电平6插损(dB) 插损插入损耗的简称,表示当电路中接入某一无源器件或部件后所引起的损耗(即衰减)。单位为分贝(dB)。 插损(dB)=器件输出电平(dBm)器件输入电平(dBm)器件输入电平输出电平7选择性、带宽 选择性衡量滤波器选择有用信号同时抑制无用信号 的能力。常用带宽BW、矩形系数K0.1来表示。 带宽BW滤波器对信号的衰减为-3dB时所决定的频率宽度。 矩形系数K0.1滤波器对信号的衰减为-20dB(或-40dB、-60dB)时的频宽与滤波器带宽BW的比值。其值越接近于1,滤波
3、器的选择性越好。3dBBW20dBBW0.1ffCK 0.1=BW 0.1/BW8阻抗匹配 阻抗匹配使系统反射系数为零,即无反射时称为匹配。 相应的传输线有三种状态:无反射状态(行波)、全反射状态(驻波)、行驻波。9驻波比、回波损耗 驻波比行驻波状态时,波腹电压与波节电压之比(VSWR)。 回波损耗RL(dB) =反射信号电平(dBm)入射信号电平(dBm)驻波比(SWR)回波损耗(dB)1.21.251.31.351.41.5-21-19-17.6-16.6-15.6-14.0驻波比回波损耗对照表:10三阶互调 三阶互调若存在两个正弦信号1和2,由于非线性作用将产生许多互调分量|p 1 q
4、2 |,p+q称为阶。其中的2 12和2 2 1两个频率分量称为三阶互调分量。 三阶互调系数M3三阶互调分量的功率P3和信号1或2的功率P 1(2)之比称为三阶互调系数M3,即M3=10lgP3/P1 (dBc)。M3越小,互调干扰就越小。f 1 22 122 21P1P311噪声系数(NF) 噪声系数(NF)衡量电路或系统的噪声性能好坏(噪声恶化程度)的参数。定义为输入信(载)噪比与输出信(载)噪比的比值。单位为分贝(dB)。 NF(dB)=输入载噪比(dB)输出载噪比(dB) NF(dB)越小,系统噪声性能越好。理想时,NF=0dB(1)。12耦合度 耦合度耦合端口与输入端口的功率比。单位
5、为dB。 耦合度(dB)=耦合端口功率(dBm)输入端口功率(dBm)耦合度为10dB损耗为1dB耦合器输入端口输出端口耦合端口20dBm10dBm19dBm13隔离度 隔离度衡量两天线之间信号隔离(不被接收)的程度的量,单位为dB。 隔离度(dB)=接收天线接收功率(dBm)发射天线发射功率(dBm) 例如:天线隔离度LC指天线1的输出功率与它进入天线2输出端(末级)的功率之比。(图中L1称为转换损耗指天线2上来自天线1的功率(即干扰)与天线2产生的互调产物功率之比。)12LCL114天线方向图(波瓣图) 天线方向图表示天线各辐射方向的场强的图(或者说是天线辐射的电磁波在空间存在的范围)。由
6、于方向图呈花瓣状,又称为波瓣图。 方向图宽度表示天线辐射能量集中的程度,又称半功率波瓣宽度。其定义为辐射功率下降到最大辐射方向的一半(或者说场强下降到最大方向的0.707倍)的两个方向的夹角(20.5)。一般是方向图越宽,增益越低;方向图越窄,增益越高,向前辐射能力强。 E面方向图指与电场平行的平面内辐射方向图。 H面方向图指与磁场平行的平面内辐射方向图。15天线波瓣图后瓣旁瓣主瓣Emax0.707Emax0.707Emax20.52016天线增益(dB)、天线前后比F/B 天线增益指天线将发射功率往某一指定方向集中辐射的能力。一般把天线的最大辐射方向上的场强Emax与理想多向同性天线均匀辐射
7、场强E0相比,以功率密度增加的倍数定义为增益,即Ga=(Emax / E0)2。 天线增益Ga(dB)=10lg Ga(dB) 天线前后比F/B指最大正向增益与最大反向增益之比,用分贝(dB)表示。其值越大天线的方向性越好。17天线型号、波瓣图ODP-085/V11-NGODP-085/V11-NG小区覆盖天线小区覆盖天线18单工、双工 单工有单频单工、双频单工之分。单频(同频)单工制,即收发使用同一频率,由于接收和发送使用同一个频率,所以收发不能同时进行,称为单工。适用于用户少、专业性强的移动通信系统中(如对讲机)。 双工异频双工制,即收发双方使用两个不同的频率,任何一方在发话的同时都能收到
8、对方的讲话。但这种工作方式的缺点是发射机总是工作的,故耗电大。 准双工MS的发射机仅在发话时才工作,而接收机总是工作的,这样MS可省电。准双工与双工制兼容,在移动通信中广泛应用。192、常用射频器件、常用射频器件、模块介绍模块介绍20放大器(Amplifier) 放大器(Amp.)用于实现信号放大的电路。有低噪声放大器(LNA)和功率放大器(PA)。 主要指标增益、饱和功率(ALC电平)。LNAPA21滤波器(Filter)、双工滤波器(Duplex) 滤波器通过有用频率信号而抑制无用频率信号的电路、器件或模块。有有源滤波器和无源滤波器之分。 主要指标选频宽度(带宽BW)、选择性、插损、带外衰
9、减。 双工滤波器简称双工器。可把两路不同频段的信号合成一路,或把一条传输线中两路不同频段的信号分成两路。 主要指标插损、隔离度。DUP22环行器、双工环行器 环行器使信号单方向传输的器件。 双工环行器即双工环行滤波器,是一种能使信号实现单方向传输的双工滤波器。根据信号走向来完成分路、合路的功能。DUP23衰减器(Attenuator) 衰减器在相当宽的频段范围内一种相移为零、其衰减和特性阻抗均为与频率无关的常数的、由电阻元件组成的四端网络。其主要用途是调整电路中信号大小、改善阻抗匹配。衰减的单位为dB。衰减器有功率容量的要求。 主要用途衰减器主要用于放大器输出功率测试,为测试配件(先衰减,再进
10、频谱仪)。可变衰减器用于主机输入信号的调整,多用于室内直放站。24例如LNAPAPALNAATTATT监控单元Note BookDTMT232接口无线直放站R-9110AC系统原理图25合路器GSM/CDMA双频合路单元 FD-U900D1850B200NNOO双频合路单元 RM-NKC1/RM-NKC2基站合路单元 26耦合器(Coupler) 耦合器实现从主干通道中提取出部分信号的器件。 分类按耦合度的大小分为5、10、15、20、dB不同规格;从基站提取信号时可用大功率耦合器(300W),其耦合度可从6065dB中选用。耦合器的接头多采用N头。耦合度为10dB损耗为0.7dB耦合器主干通
11、道耦合端20dBm10dBm19.3dBm27耦合器宽频带耦合器(8002500MHz)RC-5NK-06F 插损1.8dBRC-5NK-20F 插损0.7dB900MHz耦合器RC-5NK/NK/NK-05C插损2.2dBRC-5NK/NK/NK-30C插损0.4dB宽频带耦合器(8002300MHz)RC-5NK/NK/NK-06F1插损1.8dBRC-5NK/NK/NK-20F1插损0.7dB28功分器(Power splitter) 功分器进行功率分配的器件。有二功分器、三功分器、四功分器等;接头类型分N头(50)、SMA头(50 )、和F头(75 )三种,我们公司常用的是N头和SMA