直放站射頻知識培訓(xùn).ppt

1、2020/7/23,1,認真 求實 主動 深入,2020/7/23,2,本部分重點: 熟悉并掌握網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)成 熟悉并掌握幾種基本的通信方式 熟悉并掌握相關(guān)專業(yè)術(shù)語 熟悉并掌握相關(guān)器件,第二部分 網(wǎng)絡(luò)知識,2020/7/23,3,第一部分 網(wǎng)絡(luò)知識,2020/7/23,4,網(wǎng)絡(luò)知識,無線通信, 無線通信的應(yīng)用說明, 短波/超短波通信 天波（電離層）：數(shù)據(jù)/電話、單邊帶地波：小型接力機、單雙工電臺、對講機 微波通信 微波接力（模擬、數(shù)字）、散射、點對多點微波電視、電話、數(shù)據(jù) 衛(wèi)星通信 高軌道（同步靜止）、中軌道、低軌道電視、電話、數(shù)據(jù) 移動通信 蜂窩電話、無繩電話、無線數(shù)據(jù)、集群系統(tǒng)、尋呼系統(tǒng)衛(wèi)

2、星移動系統(tǒng),2020/7/23,5,網(wǎng)絡(luò)知識,無線通信的應(yīng)用說明, 短波、超短波通信, 短波電離層通信 特點：超遠距離、靈活機動；容量小、質(zhì)量差 用途： 海外使館 遠洋船隊 邊防哨所 應(yīng)急通信,2020/7/23,6,網(wǎng)絡(luò)知識,無線通信的應(yīng)用說明, 短波、超短波通信, 短波、超短波地面通信 特點：繞射能力、靈活機動、隱蔽性好；容量較小、質(zhì)量較差 用途： 陸軍電臺 對空電臺 特種通信(武警、公安) 無繩電話,2020/7/23,7,網(wǎng)絡(luò)知識,無線通信的應(yīng)用說明, 微波通信, 微波接力 特點：容量大、質(zhì)量好、視距傳播條件 用途： 中小容量微波 SDH大容量微波 擴頻微波 高頻段微波,2020/7/

3、23,8,網(wǎng)絡(luò)知識,無線通信的應(yīng)用說明, 微波通信, 點對多點微波 用途： 無線集中器 無線用戶環(huán) 散射微波通信 特點 衰落時變信道，距離遠，頻帶較窄，質(zhì)量較差 用途： 軍用 民用,2020/7/23,9,網(wǎng)絡(luò)知識,無線通信的應(yīng)用說明, 衛(wèi)星通信, 高軌道衛(wèi)星通信 特點： 同步軌道、靜止衛(wèi)星、容量大、質(zhì)量好、功率受 限信道 用途： 國際長途 海事衛(wèi)星 電視廣播 軍事通信,2020/7/23,10,網(wǎng)絡(luò)知識,無線通信的應(yīng)用說明, 衛(wèi)星通信, 中低軌道衛(wèi)星通信 特點： 距離近、地面設(shè)備簡單靈活，非靜止軌道，要 求跟蹤。 用途： 非實時信息傳送 遙感 偵測 衛(wèi)星移動通信,2020/7/23,11,網(wǎng)

4、絡(luò)知識,無線通信的應(yīng)用說明, 移動通信, 蜂窩系統(tǒng) 無線通信最成功的應(yīng)用 第一代：模擬 第二代：數(shù)字 第三代：多媒體 尋呼系統(tǒng) 無線通信最大眾化的應(yīng)用 其它無線移動系統(tǒng) 集群系統(tǒng) 無繩電話系統(tǒng) 無線數(shù)據(jù)系統(tǒng) 無線ATM系統(tǒng) 無線IP系統(tǒng),2020/7/23,12,網(wǎng)絡(luò)知識,移動通信基本知識, 移動通信的特點,電波傳播條件惡劣 具有多普勒效應(yīng) 干擾嚴重 接收設(shè)備應(yīng)具有很大的動態(tài)范圍 需要采用位置登記、過境切換等移動管理技術(shù) 綜合了各種技術(shù) 對設(shè)備要求苛刻,2020/7/23,13,網(wǎng)絡(luò)知識,移動網(wǎng)絡(luò)簡介, 移動通信網(wǎng)絡(luò)的組成,話務(wù)網(wǎng) 支持著所有用戶的話音傳遞、轉(zhuǎn)接功能，我國移動通信網(wǎng)現(xiàn)采用三級結(jié)

5、構(gòu)，即由一級移動匯接中心、省內(nèi)二級移動業(yè)務(wù)匯接中心和本地移動業(yè)務(wù)匯接中心。 信令網(wǎng) 信令網(wǎng)是整個通信網(wǎng)中的神經(jīng)系統(tǒng)，實現(xiàn)整個通信網(wǎng)的呼叫、控制、轉(zhuǎn)接等功能。 智能網(wǎng) 智能網(wǎng)則是移動通信網(wǎng)發(fā)展到數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時所必須的支撐網(wǎng)，智能網(wǎng)的核心思想在于將業(yè)務(wù)交換層和業(yè)務(wù)控制層分離，充分利用網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有條件，使電信新業(yè)務(wù)的生成快速化、多樣化、高質(zhì)量化。,2020/7/23,14,網(wǎng)絡(luò)知識,移動通信的基本知識, 移動通信的工作方式,單工制 單工制又分為單頻單工和雙頻單工。 半雙工制 雙工制 雙工制的優(yōu)點： 收發(fā)頻率分開可以大減小干擾，用戶使用方便。 目前我們的移動通信GSM就是采用的雙工制。,2020/7/23,

6、15,網(wǎng)絡(luò)知識,移動通信的基本知識, 移動通信系統(tǒng)的組成原理,GSM整個系統(tǒng)可以分為四個相對獨立的子系統(tǒng)，其中 基站子系統(tǒng)（BSS） 它是GSM系統(tǒng)中與無線蜂窩方面關(guān)系最直接的基本組成部分，它通過無線接口直接與移動臺相連，負責無線發(fā)送接收和無線資源的管理。 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS） 它是整個系統(tǒng)的核心，它對GSM移動用戶之間及移動用戶與其他通信網(wǎng)用戶之間通信起著交換、連接與管理的功能，主要負責完成呼叫處理、通信管理、移動管理、部分無線資源管理、安全性管理、用戶數(shù)據(jù)和設(shè)備管理、計費記錄處理、公共信道、信令處理和本地運行維護等。 操作子系統(tǒng)（OSS） 它是主要用來控制和維護這些實際運行部分。 移動臺（

7、MS）,2020/7/23,16,網(wǎng)絡(luò)知識,移動通信的基本知識, 移動通信系統(tǒng)的組成原理,ISDN,PSPDN,CSPDN,PSTN,PLMN,MS,OMC,AUC,MSC,VLR,EIR,HLR,BSC,BST,NSS,BSS,GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu),2020/7/23,17,BSC,BTS,網(wǎng)絡(luò)知識,基本知識, 基站子系統(tǒng)-BSS,2020/7/23,18,網(wǎng)絡(luò)知識,基本知識, 網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)-NSS,NSS由6個功能單元組成，即MSC、VLB、HLR、AUC、EIR、OMC。 MSC（移動業(yè)務(wù)交換中心） 它是整個網(wǎng)絡(luò)的核心，完成或參與NSS的全部功能，協(xié)調(diào)與控制整個GSM網(wǎng)絡(luò)中BSS、OSS的各

8、個功能實體。 VLR（訪問用戶位置寄存器） 它存儲著進入其服務(wù)區(qū)域內(nèi)已登記的移動用戶的相關(guān)信息，一旦移動用戶離開該VLB的服務(wù)區(qū)域，在另一個VLB重新登記，原VLB將取消臨時記錄的該移動用戶數(shù)據(jù)。它可以看作一個動態(tài)的用戶數(shù)據(jù)庫。 HLR （歸屬用戶位置寄存器） 它是GSM系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫，存儲著該HLR控制區(qū)同伯所有移動用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)，所有移動用戶重要的靜態(tài)數(shù)據(jù)都存儲在HLR中，其中包括移動用戶識別號碼、訪問能力、用戶類別和補充業(yè)務(wù)等簽約數(shù)據(jù)。HLR還存儲著歸屬用戶有關(guān)的動態(tài)數(shù)據(jù)信息，如用戶位置更新信息或漫游用戶所在的MSC/VLR地址及分配給用戶的補充業(yè)務(wù)等。,2020/7/23,19,網(wǎng)絡(luò)

9、知識,基本知識, 網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)-NSS,AUC（鑒權(quán)中心） 它是屬于HLR的一個功能單元部分，專用于GSM系統(tǒng)的安全必性管理。它是產(chǎn)生為確定移動用戶的身份和呼叫保密所需鑒權(quán)、加密的3個參數(shù)隨機號碼（RAND）、符合響應(yīng)（SRES）和密鑰（Kc）的功能實體，用戶的鑒權(quán)和加密都需要通過系統(tǒng)提供的用戶三參數(shù)組參與來完成。AUC存儲著鑒權(quán)信息與加密密鑰，用來進行用戶鑒權(quán)及對無線接口上的話音、數(shù)據(jù)、信念信號進行加密，防止無權(quán)用戶接入和保證移動用戶的通信安全。 EIR（設(shè)備識別寄存器） 它是一個數(shù)據(jù)庫，存儲著有關(guān)移動臺設(shè)備參數(shù)。主要完成對移動設(shè)備的識別、監(jiān)視及閉鎖等功能，以防止非法移動臺的使用。 在我國

10、，基本沒有采用EIR進行設(shè)備識別。 OMC（操作與維護中心） 它負責對全網(wǎng)進行監(jiān)控與操作。,2020/7/23,20, 宏蜂窩： 主要用于覆蓋室外的基站設(shè)備 覆蓋面積大，約1km25km 輸出功率大 提供的載頻多 建網(wǎng)成本高,網(wǎng)絡(luò)知識,基本知識, 基站設(shè)備,2020/7/23,21,微蜂窩： 作為宏蜂窩的補充和延伸覆蓋盲區(qū) 覆蓋面積較小，約30m300m 輸出功率?。?w) 提供的載頻不多(12個) 安裝靈活 主要用于提高覆蓋和提高系統(tǒng)容量 宏蜂窩、微蜂窩可以組合使用，構(gòu)成傘狀小區(qū)，用以解決高速移動和慢速移動用戶較多的區(qū)域，實現(xiàn)話務(wù)量分流及可靠切換,網(wǎng)絡(luò)知識,基本知識, 基站設(shè)備,2020/7

11、/23,22,1、 FDMA 頻分多址 2、 TDMA 時分多址 3、 CDMA 碼分多址,網(wǎng)絡(luò)知識,基本知識, 多址通信方式,2020/7/23,23,在頻分多址系統(tǒng)中，把可以使用的總頻段劃分為若干占用較小帶寬的頻道，這些頻道在頻域上互不重疊，每個頻道就是一個通信信道，分配給一個用戶。,網(wǎng)絡(luò)知識,多址通信方式, 頻分多址（FDMA）,2020/7/23,24,在時分多址系統(tǒng)中，把時間分成周期性的幀，每一幀再分割成若干時隙（無論幀或時隙都是互不重疊的），每一個時隙就是一個通信信道，分配給一個用戶。,網(wǎng)絡(luò)知識,多址通信方式, 頻分多址（TDMA）,2020/7/23,25,在CDMA通信系統(tǒng)中，

12、不同用戶傳輸信息所用的信號不是靠頻率不同或時隙不同來區(qū)分，而是用各自不同的編碼序列來區(qū)分，或者說，靠信號的不同波形來區(qū)分。 從頻域或時域來觀察多個CDMA信號是互相重疊的。接收機用相關(guān)器可以在多個CDMA信號中選出使用預(yù)定碼型的信號。其他使用不同碼型的信號因為和接收機本地產(chǎn)生的碼型不同而不能被解調(diào)。它們的存在類似于在信道中引入了噪聲或干擾，通常稱之為多址干擾。,網(wǎng)絡(luò)知識,多址通信方式, 碼分多址（CDMA）,2020/7/23,26,網(wǎng)絡(luò)知識,多址通信方式, 三種多址方式的比較,2020/7/23,27,現(xiàn)代移動通信面臨的最大問題如何擴大系統(tǒng)容量，爭取更多的用戶. 現(xiàn)代通信系統(tǒng)采用頻率復(fù)用的方

13、式獲得較大的系統(tǒng)容量. 在頻率復(fù)用的基礎(chǔ)上產(chǎn)生第一、二代移動通信.,網(wǎng)絡(luò)知識,移動通信的發(fā)展, 存在的問題,2020/7/23,28,基于模擬通信技術(shù) 采用頻分多址技術(shù)FDMA 典型系統(tǒng)：AMPS、TACS 我國采用TACS制（B網(wǎng)）、ETACS制(A網(wǎng)） 西北五省市采用AMPS制,網(wǎng)絡(luò)知識,移動通信的發(fā)展, 第一代通信系統(tǒng)（1G）, 存在問題,頻率利用率低 安全保密性差 系統(tǒng)沒有公共接口 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)很難開展 系統(tǒng)靈活性差,2020/7/23,29, 基于數(shù)字調(diào)制技術(shù)和先進的呼叫處理技術(shù) 采用時分多址技術(shù)TDMA 典型系統(tǒng)：GSM、USDC 目前所采用的移動通信系統(tǒng)為第二代 中國移動通信二大運營

14、商均采用GSM GSM原為歐洲移動通信標準，首次實現(xiàn)歐洲范 圍的漫游服務(wù) 因商業(yè)上的成功更名為“全球通”,網(wǎng)絡(luò)知識,移動通信的發(fā)展, 第二代通信系統(tǒng)（2G）,2020/7/23,30, 基于第二代移動通信技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、圖像等通 信技術(shù) 采用擴頻多址技術(shù)SSMA 典型系統(tǒng)：WCDMA、IMT-2000 第三代移動通信是目前正致力發(fā)展的通信方式,網(wǎng)絡(luò)知識,移動通信的發(fā)展, 第三代通信系統(tǒng)（3G）,2020/7/23,31,什么是CDMA？ 碼分多址技術(shù)： 是一種數(shù)字擴頻技術(shù) 采用1.23MHz的無線載波間隔 多個用戶可同時占用1.23MHz無線載波 同一載波資源內(nèi)不同的用戶通過分配不同的碼區(qū)分

15、相同的載波能在相鄰小區(qū)或扇區(qū)使用,2020/7/23,32, 傳統(tǒng)的蜂窩式網(wǎng)絡(luò)主要由宏蜂窩小區(qū)(macrocell)構(gòu)成，每小區(qū)的覆蓋半徑大多為1km25km。由于覆蓋半徑較大，所以基站的發(fā)射功率較強，一般在10W以上，天線也做得較高。圖(1)是由宏蜂窩組成的移動通信系統(tǒng)示意圖。如圖所示，每個小區(qū)分別設(shè)有一個基站，它與處于其服務(wù)區(qū)內(nèi)的移動臺建立無線通信鏈路。若干個小區(qū)組成一個區(qū)群(蜂窩)，區(qū)群內(nèi)各個小區(qū)的基站可通過電纜、光纜或微波鏈路與移動交換中心(MSC)相連。移動交換中心通過PCM電路與市話交換局相連接。,網(wǎng)絡(luò)知識,移動通信的發(fā)展, 宏蜂窩小區(qū),2020/7/23,33,宏蜂窩移動通信系統(tǒng)

16、示意圖,網(wǎng)絡(luò)知識,移動通信的發(fā)展, 宏蜂窩小區(qū),2020/7/23,34, 在實際的宏蜂窩內(nèi)，通常存在著兩種特殊的微小區(qū)域。 一是“盲點”，由于網(wǎng)絡(luò)漏覆蓋或電波在傳播過程中遇到障礙物而造成陰影區(qū)域等原因，使得該區(qū)域的信號強度極弱，通信質(zhì)量低劣；二是“熱點”，由于客觀存在商業(yè)中心或交通要道等業(yè)務(wù)繁忙區(qū)域，造成空間業(yè)務(wù)負荷的不均勻分布。以上兩“點”問題，往往通過設(shè)置直放站、分裂小區(qū)等辦法來加以解決。但從原理上講，這兩種辦法也不能無限制地使用：直放站實質(zhì)是一個寬帶放大器，設(shè)置不合理(包括選址及安裝等)或設(shè)置得過多，都極易造成對周圍信號的干擾；小區(qū)分裂實質(zhì)就是采用使宏基站變密的辦法(即將覆蓋面大的基站

17、分裂成覆蓋面較小的基站)來增加系統(tǒng)的容量，但當基站小到一定程度時，由于干擾和基站接入等問題，這種辦法將難以再進行。特別是近幾年來，隨著移動通信的迅速發(fā)展和業(yè)務(wù)需求的劇增，這些方法更是難奏其效，這樣便產(chǎn)生了微蜂窩小區(qū)(microcell)技術(shù)。,網(wǎng)絡(luò)知識,移動通信的發(fā)展, 宏蜂窩小區(qū),2020/7/23,35, 微蜂窩小區(qū)(microcell)是在宏蜂窩小區(qū)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門技術(shù)。它的覆蓋半徑大約為30m300m；發(fā)射功率較小，一般在1W以下；基站天線置于相對低的地方，如屋頂下方，高于地面5m10m，傳播主要沿著街道的視線進行，信號在樓頂?shù)男孤缎　Ｒ虼?，微蜂窩最初被用來加大無線電覆蓋，消除宏

18、蜂窩中的“盲點”。同時由于低發(fā)射功率的微蜂窩基站允許較小的頻率復(fù)用距離，每個單元區(qū)域的信道數(shù)量較多，因此業(yè)務(wù)密度得到了巨大的增長，且RF干擾很低，將它安置在宏蜂窩的“熱點”上，可滿足該微小區(qū)域質(zhì)量與容量兩方面的要求。,網(wǎng)絡(luò)知識,移動通信的發(fā)展, 微蜂窩小區(qū),2020/7/23,36, 在實際設(shè)計中，微蜂窩作為無線覆蓋的補充，一般用于宏蜂窩覆蓋不到又有較大話務(wù)量的地點，如地下會議室、娛樂室、地鐵、隧道等。作為熱點應(yīng)用的場合一般是話務(wù)量比較集中的地區(qū)，如購物中心、娛樂中心、會議中心、商務(wù)樓、停車場等地。而在話務(wù)量很高的商業(yè)街道等地則可采用多層網(wǎng)形式進行連續(xù)覆蓋，即分級蜂窩結(jié)構(gòu)：不同尺寸的小區(qū)重疊起

19、來，不同發(fā)射功率的基站緊密相鄰并同時存在，使得整個通信網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出多層次的結(jié)構(gòu)。相鄰微蜂窩的切換都回到所在的宏蜂窩上，宏蜂窩的廣域大功率覆蓋可看成是宏蜂窩上層網(wǎng)絡(luò)，并作為移動用戶在兩個微蜂窩區(qū)間移動時的“安全網(wǎng)”，而大量的微蜂窩則構(gòu)成微蜂窩下層網(wǎng)絡(luò)。,網(wǎng)絡(luò)知識,移動通信的發(fā)展, 微蜂窩小區(qū),2020/7/23,37, 隨著容量需求進一步增長，運營者可按同一規(guī)則安裝第三或第四層網(wǎng)絡(luò)，即微微蜂窩小區(qū)(picocell)。微微蜂窩實質(zhì)就是微蜂窩的一種，只是它的覆蓋半徑更小，一般只有10m30m；基站發(fā)射功率更小，大約在幾十毫瓦左右；其天線一般裝于建筑物內(nèi)業(yè)務(wù)集中地點。微微蜂窩也是作為網(wǎng)絡(luò)覆蓋的一種補充

20、形式而存在的，它主要用來解決商業(yè)中心、會議中心等室內(nèi)“熱點”的通信問題。,網(wǎng)絡(luò)知識,移動通信的發(fā)展, 微微蜂窩小區(qū),2020/7/23,38, 在目前的蜂窩式移動通信系統(tǒng)中，我們主要通過在宏蜂窩下引入微蜂窩和微微蜂窩以提供更多的“內(nèi)含”蜂窩，形成分級蜂窩結(jié)構(gòu)，從而解決網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的“盲點”和“熱點”，提高網(wǎng)絡(luò)容量的。因此，一個多層次網(wǎng)絡(luò)，往往是由一個上層宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)和數(shù)個下層微蜂窩網(wǎng)絡(luò)組成的多元蜂窩系統(tǒng)。,網(wǎng)絡(luò)知識,移動通信的發(fā)展, 蜂窩的發(fā)展,2020/7/23,39, 一個三層分級蜂窩結(jié)構(gòu),它包括宏蜂窩、微蜂窩和微微蜂窩。每種蜂窩執(zhí)行早已定義好的不同功能，即：宏蜂窩用于處理快速移動車輛的業(yè)務(wù)；微蜂

21、窩處理慢速移動，集中于步行或交通阻塞車輛的業(yè)務(wù)；微微蜂窩用于覆蓋商場和辦公區(qū)等室內(nèi)區(qū)域。將負載按這種方式分層的原因與切換功能有關(guān)，因為車載電話在微蜂窩間快速移動會產(chǎn)生頻繁切換，加重網(wǎng)絡(luò)的負擔，從網(wǎng)絡(luò)管理出發(fā)，將產(chǎn)生頻繁切換的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到較小切換的宏蜂窩，將提高網(wǎng)絡(luò)效率。慢速移動的車輛，由于它穿過蜂窩邊界需花較長的時間，產(chǎn)生切換的可能性較小，因此由微蜂窩來處理這類業(yè)務(wù)。,網(wǎng)絡(luò)知識,移動通信的發(fā)展, 蜂窩的發(fā)展,2020/7/23,40, 當用戶接入時，系統(tǒng)根據(jù)所測得的信號強度和各蜂窩的容量為某一呼叫選擇最恰當?shù)姆涓C(宏蜂窩、微蜂窩或微微蜂窩)，層間切換與普通的蜂窩切換一樣，切換點由系統(tǒng)決定，由GS

22、M移動臺自動輔助切換測量來完成，切換過程還取決于當時各級的容量，如果微蜂窩和微微蜂窩已飽和，業(yè)務(wù)將切換至更高一級的蜂窩。,網(wǎng)絡(luò)知識,移動通信的發(fā)展, 蜂窩的發(fā)展,2020/7/23,41, 隨著移動通信的不斷發(fā)展，近年來又出現(xiàn)了一種新型的蜂窩形式：智能蜂窩。所謂智能蜂窩，它是相對于智能天線而言的，是指基站采用具有高分辨陣列信號處理能力的自適應(yīng)天線系統(tǒng)，智能地監(jiān)測移動臺所處的位置，并以一定的方式將確定的信號功率傳遞給移動臺的蜂窩小區(qū)。智能天線利用數(shù)字信號處理技術(shù)，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對準用戶信號到達方向，旁瓣或零陷對準干擾信號到達方向，達到充分高效利用移動用戶信號并刪除或抑制干擾信號的

23、目的。因此，智能蜂窩小區(qū)的應(yīng)用，必將極大地改善系統(tǒng)性能。,網(wǎng)絡(luò)知識,移動通信的發(fā)展, 智能蜂窩,2020/7/23,42, 具體而言，智能蜂窩將在以下方面提高未來移動 通信的系統(tǒng)性能： 擴大系統(tǒng)覆蓋區(qū)域； 提高頻譜利用率，增加系統(tǒng)容量； 降低基站發(fā)射功率，減少信號間干擾； 減少電磁環(huán)境污染； 節(jié)省系統(tǒng)成本。 智能蜂窩既可以是宏蜂窩，也可以是微蜂窩和微微 蜂窩。這項技術(shù)正在研制過程中。,網(wǎng)絡(luò)知識,移動通信的發(fā)展, 智能蜂窩,2020/7/23,43,第二部分 射頻知識,2020/7/23,44,是指放大器輸出信號能量的能力，直放站的輸出功 率一般就是它的ALC電平寬。一般單位為w、mw、dBm。

24、 注：dBm是取1mw作基準值，以分貝表示的絕對功 率電平。 換算公式： 電平（dBm）=10lg功率（mw）1（mw） 5w 10lg5000=37dBm 10w 10lg10000=40dBm 20w 10lg20000=43dBm 從以上不難看出，功率每增加一倍，電平值增加3dBm。,射頻知識,概念及測量, 功率/電平（dBm）,2020/7/23,45,測量方法(采用頻譜儀測量)： 1、估計放大器的輸出功率，串加適當?shù)乃p器，將放大器的輸出端連接到頻譜儀輸入端，打開放大器電源，輸入一載波，并加大載波功率，直至放大器輸出功率不再變大，直接讀出電平值，此值即為放大器功率，單位是dBm。 2

25、、若測量多頻譜功率，則需把所有頻率分量功率相加。,射頻知識,概念及測量, 功率/電平（dBm）,2020/7/23,46, 是指放大器在線性工作狀態(tài)下對信號的放大能力,即放大倍數(shù)，單位可表示為分貝（dB）。即：dB=10lgA（A為功率放大倍數(shù)）。 測量方法(采用頻譜儀測量)： 估計放大器增益、功率容量，設(shè)置一掃頻源，記下掃頻源電平值；保證掃頻源不會使放大器飽和。 估計放大器輸出功率，適當串加衰減器后將放大器輸出端連接到頻譜儀輸入端，打開放大器電源，將掃頻源連接到放大器輸入端，讀取放大器輸出功率電平值與輸入掃頻源電平值的差，該差值即為放大器的增益。單位是dB。,射頻知識,概念及測量, 增益（d

26、B）,2020/7/23,47,當某一器件或部件接入傳輸電路后所增加的衰減，單位用dB表示。,射頻知識,概念及測量, 插損（dB）,2020/7/23,48,衡量工作頻帶內(nèi)的增益及帶外輻射的抑制能力。-3dB帶寬即增益下降3dB時的帶寬，-40dB、-60dB同理。,射頻知識,概念及測量, 選擇性,2020/7/23,49,使系統(tǒng)反射系數(shù)為零，即無反射時稱 為匹配。相應(yīng)傳輸線有兩種狀態(tài)： 無反射狀態(tài)（行波） 全反射狀態(tài)（駐波）,射頻知識,概念及測量, 阻抗匹配,2020/7/23,50,帶內(nèi)波動：是指在有效工作頻帶內(nèi)最大和最小電平之間的差值。 測量方法(采用頻譜儀測量)： 1、放大器輸入端加入

27、一小信號掃頻源，輸出端連接到頻譜儀，打開放大器電源，放大器工作頻帶內(nèi)最大和最小電平之間的差值即為其波動,單位是dB。 2、載波選頻直放站波動為各工作頻點最大和最小增益的差值。,射頻知識,概念及測量, 帶內(nèi)波動,2020/7/23,51,行駐波狀態(tài)時，波腹電壓與波節(jié)電壓之比（VSWR） 附：駐波比回波損耗對照表：,射頻知識,概念及測量, 駐波比（回波損耗）,回波損耗：表征天饋系統(tǒng)輻射能量的一個參數(shù)，一般 天饋回波損耗小于-14dB。,2020/7/23,52, 測量方法(采用頻譜儀測量)： 設(shè)置一-30dBm0dBm掃頻源，輸 入到環(huán)行器A端，B端空載，C端連接頻譜儀輸入端，記下工作頻帶內(nèi)頻譜儀

28、讀數(shù)L1；然后B端接待測天饋，工作頻帶內(nèi)頻譜儀讀數(shù)L2MAX，L2 MAX -L1即為待測天饋的回波損耗，單位是dB。,射頻知識,概念及測量, 駐波比（回波損耗）,2020/7/23,53, 在線性環(huán)境中，輸出與輸入信號完全一樣，只是幅度 被放大或縮小。 在線性電路中，電流或電壓成正比。,射頻知識,概念及測量, 線性環(huán)境,2020/7/23,54, 非線性環(huán)境中，輸出信號產(chǎn)生失真，與輸入信號不盡 一致。 電流/電壓不成正比。,射頻知識,概念及測量, 非線性環(huán)境,2020/7/23,55, 互調(diào)是指非線性射頻線路中，兩個或多個頻率混合 后所產(chǎn)生的噪音信號。 互調(diào)產(chǎn)生的本來并不存在“錯誤”信號，此

29、信號會被系統(tǒng)誤認為是真實的信號。 互調(diào)可由有源元件（無線電設(shè)備、二極管）或無源元件（電纜、接頭、天線、濾波器）引起。,射頻知識,概念及測量, 互調(diào),2020/7/23,56, 頻率A及B上的載波，產(chǎn)生如下互調(diào)信號： 1階： A，B 2階： （A+B），（A-B） 3階： （2AB），（2B A） 4階： （3AB），（3B A），（2A2B） 5階： （4AB），（4B A），（3A2B）， （3B 2A）,射頻知識,概念及測量, 具有兩個載波信號的互調(diào)失真頻率實例,2020/7/23,57,三階交調(diào)：是指等幅雙音信號f1和f2輸入放大器后，由 于放大器的非線性而產(chǎn)生的2f1f2和2f2f1的

30、雜散分量。 將頻率為f1、f2的兩載波輸入放大器，從頻譜儀上顯示 為下圖： x1 - x2即為三階交調(diào)，單位是dBc。,射頻知識,概念及測量, 三階交調(diào),2020/7/23,58,若存在兩個正弦信號1和2，由于非線性作用將產(chǎn)生許多互調(diào)分量，其中21-2和22-1兩個頻率分量稱為三階交調(diào)分量。 其功率P3和信號1或2的功率之比稱為三階交調(diào)系數(shù)M3。 即M3=10lgP3/P1（dBm）,射頻知識,概念及測量, 三階交調(diào),21-2 1 2 22-1 f,2020/7/23,59, 較高功率的發(fā)射信號通常會混合產(chǎn)生互調(diào)信號，最后進入接收波段。 而基站天線接收的信號通常功率較低。 如果互調(diào)信號與實際的

31、接收信號具有相近或較高的功率，系統(tǒng)會誤把互調(diào)信號視為真實信號。,射頻知識,概念及測量, 互調(diào)失真對系統(tǒng)性能的影響, 在系統(tǒng)中互調(diào)將帶來如下問題： 信號丟失、虛假信道繁忙、語音質(zhì)量下降、系統(tǒng)容 量受限。 這意味著：銷售利潤減少。 雖然大部分移動用戶可以容忍語音質(zhì)量下降，但信號丟失及信道繁忙常常都會令用戶不滿。,2020/7/23,60, 三階互調(diào)失真信號（A=935MHz，B=960MHz) 2A-B=1870-960=910MHz 2B-A=1920-935=985MHz A及B代表GSM發(fā)射頻率 2A-B進入GSM接收波段，帶來問題。 五階互調(diào)失真信號（A=935MHz，B=954MHz在中

32、國移動GSM的下行頻段內(nèi)） 3A-2B=2805-1908=897MHz（在中國移動GSM上行頻段內(nèi)）,射頻知識,概念及測量, GSM系統(tǒng)實例,2020/7/23,61, 構(gòu)件材料 因為磁滯的關(guān)系，鐵質(zhì)材料是屬非線性的材料 不純電鍍問題 接觸區(qū)域/電流密度 觸點壓力,射頻知識,概念及測量, 互調(diào)產(chǎn)生的原因,2020/7/23,62, 噪聲系數(shù)指電路噪聲惡化程度，一般定義為輸出信噪與輸入信 噪的比值，實際使用中化為分貝來計算，單位為dB。,射頻知識,概念及測量, 噪聲系數(shù),2020/7/23,63,耦合度是指耦合端口與輸入端口的功率比，單位用dB。,射頻知識,概念及測量, 耦合度,2020/7/

33、23,64,隔離度是指本振或信號泄露到其他端口的功率與原有功率之比，單位為dB。(基本定義) 隔離度是指無線直放站覆蓋天線端口與施主天線之間信號的損耗。(相對于無線直放站定義),射頻知識,概念及測量, 隔離度,2020/7/23,65,1、把頻譜儀的RF OUT端口連接到覆蓋天線端，RF IN端口連接到施主天線端，連接方式如下圖所示：（若頻譜儀沒有點頻輸出，則需要用信號發(fā)生器產(chǎn)生一個點頻信號接入覆蓋天線，再用頻譜儀觀測施主天線接收信號的波形）,射頻知識,概念及測量, 隔離度測量方法（采用頻譜儀測量),2020/7/23,66,2、調(diào)頻譜儀（信號發(fā)生器）產(chǎn)生一個中心頻率為GSM工作頻帶內(nèi)測試信道

34、（不用信道）的頻率、帶寬為200KHz、信號強度為20dBm的點頻信號PT，通過RF OUT 端口饋入覆蓋天線發(fā)射出去。 3、用頻譜儀觀測從施主天線接收的從覆蓋天線發(fā)射過來的信號PR，則隔離度I= PT- PR，單位是dB。,射頻知識,概念及測量, 隔離度測量方法（采用頻譜儀測量),2020/7/23,67,射頻知識,概念及測量, 隔離度,2020/7/23,68,指天線將發(fā)射功率往某一指定方向集中輻射的 能力。一般把天線的最大輻射方向上的場強E與理想多向同性天線均勻輻射場場強E0相比，以功率密度增加的倍數(shù)定義為增益。Ga=E/E0,射頻知識,概念及測量, 天線增益（dB）,2020/7/23

35、,69, 就是天線輻射出的電磁波在自由空間存在的范圍。方向圖寬度一般是指主瓣寬度即從最大值下降一半時兩點所張的夾角。 E面方向圖指與電場平行的平面內(nèi)輻射方向圖； H面方向圖指與磁場平行的平面內(nèi)輻射方向圖。 一般是方向圖越寬，增益越低；方向圖越窄，增益越高。,射頻知識,概念及測量, 天線方向圖,2020/7/23,70,指最大正向增益與最大反向增益之比，用分貝表示。,射頻知識,概念及測量, 天線前后比,2020/7/23,71,衡量光信號的大小，可用光功率計直接測量測試，常用dBm表示。,射頻知識,概念及測量, 光功率,2020/7/23,72,（amplifier）用以實現(xiàn)信號放大的電路。,射

36、頻知識,射頻器件, 放大器,2020/7/23,73,濾波器（filter）：通過有用頻率信號抑制無用頻率信號的部件或設(shè)備。,射頻知識,射頻器件, 濾波器,2020/7/23,74, 衰減器（attenuator）在相當寬的頻段范圍內(nèi)一種相移為零、其衰減和特性阻抗均為與頻率無關(guān)的常數(shù)的，由電阻元件組成的四端網(wǎng)絡(luò)，其主要用途是調(diào)整電路中信號大小、改善阻抗匹配。,射頻知識,射頻器件, 衰減器,2020/7/23,75, 進行功率分配的器件。有二、三、四.功分器；接頭類型分N頭（50）、SMA頭（50）和F頭（75）三種，我們公司常用的是N頭和SMA頭。,射頻知識,射頻器件, 功分器,2020/7/23,76,從主干通道中提取出部分信號的器件。按耦合度大小分為5、10、15、20dB等不同規(guī)格；從基站提取信號可用大功率耦合器（300W），其耦合度可從6065dB中選用；耦合器的接頭多采用N頭。,射頻知識,射頻器件, 耦合器,2020/7/23,77, 終端在某一電路（如放大器）或電器輸出端口，接收電功率的元/器件、部件或裝置統(tǒng)稱為負載。對負載最基本的要求是阻抗匹配和所能承受的功率。,射頻知識,射頻器件, 負載,2020/7/23,78,環(huán)形器是使信號單方向傳輸?shù)钠骷?/p>