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常用通信无源器件基础知识常用通信无源器件基础知识培训培训1编写：刘军编写：刘军 2010-7-27 2010-7-27无源器件从有线到无线从有线到无线n n有线通信n n最常见的有线通信终端最常见的有线通信终端n n无线通信和有线通信的区别n n空中接口空中接口n n无线信道无线信道n n无线通信所遇到的问题和取得的成就都离不开这两无线通信所遇到的问题和取得的成就都离不开这两个名词个名词空中接口技术空中接口技术n n无线通信什么最贵n n频率！频率！n n10M=$?10M=$?n n常用空中接口常用空中接口n nGSMGSMn nCDMACDMAn nWCDMAWCDMAn nPHSPHSn n中国国内无线通信常用频段中国国内无线通信常用频段序号序号系统系统下行链路下行链路上行链路上行链路1 1中国移动中国移动GSM900GSM900930954 MHz930954 MHz885909 MHz885909 MHz中国移动中国移动DCS1800DCS180018051830MHz18051830MHz17101735MHz17101735MHz中国移动中国移动TD-SCDMATD-SCDMA1880-19001880-1900；2010-20252010-2025；2300-2300-2400(2400(补充频段补充频段)2 2中国联通中国联通GSM900GSM900954960 MHz954960 MHz909915 MHz909915 MHz中国联通中国联通WCDMAWCDMA2130-2145MHz2130-2145MHz1940-1955MHz1940-1955MHz3 3中国电信中国电信CDMA800CDMA800870880 MHz870880 MHz825835 MHz825835 MHz中国电信中国电信WCDMAWCDMA2110-2125 MHz2110-2125 MHz1920-1935 MHz1920-1935 MHz4 4数字广播电数字广播电视系统视系统790-798790-798；686-694686-694；640-800(640-800(一般一般是是8M8M带宽带宽)5 5FMFM调频调频 80-108MHz80-108MHz6 6TETRATETRA数字数字集群集群851-866 MHz851-866 MHz806-821 MHz806-821 MHz7 7公安消防公安消防361-366 MHz/351-356MHz 361-366 MHz/351-356MHz 各种著名的复用技术各种著名的复用技术n n榨干频点上的最后一滴血榨干频点上的最后一滴血n n从大课堂到小课堂从大课堂到小课堂n n空分复用与蜂窝空分复用与蜂窝n n广播电视的优点广播电视的优点n n频分复用频分复用n n时分复用时分复用n n3G3G的基础的基础n n码分多址码分多址n nCDMA Code division multiple acessCDMA Code division multiple acessn n编码编码n n扩频扩频扩频扩频1.25 MHz30 KHz功率扩散到更宽的频带上功率扩散到更宽的频带上MATHHAMMERMATHHAMMER从手机到基站从手机到基站n n 射频子系统原理图重要器件重要器件1带通滤波器带通滤波器带通滤波器带通滤波器n n滤波器filter原始信号滤波器响应滤波后的信号n n射频滤波器是用来分离不同频率射频信号的一种射频滤波器是用来分离不同频率射频信号的一种器件。它的主要作用是抑制不需要的信号，使其器件。它的主要作用是抑制不需要的信号，使其不能通过滤波器，而只让需要的信号通过不能通过滤波器，而只让需要的信号通过n n基站以及配套用的直放站等设备，通常采用同轴基站以及配套用的直放站等设备，通常采用同轴腔体滤波器。同轴腔体滤波器采用耦合同轴腔结腔体滤波器。同轴腔体滤波器采用耦合同轴腔结构，准椭圆函数方式实现，构，准椭圆函数方式实现，QQ值高，具有较为理值高，具有较为理想的通带特性和阻带特性，过渡带陡峭，寄生通想的通带特性和阻带特性，过渡带陡峭，寄生通带远，它能提供小的插损和高的滤波性能，功率带远，它能提供小的插损和高的滤波性能，功率容量大。机加工则采用数控铣床精密加工，表面容量大。机加工则采用数控铣床精密加工，表面处理采用铝板镀银工艺。同时由于是同轴腔形式，处理采用铝板镀银工艺。同时由于是同轴腔形式，性能指标和电磁兼容性是统一的。腔体密封好，性能指标和电磁兼容性是统一的。腔体密封好，电磁辐射也小，这是通过机加工精度和合适的螺电磁辐射也小，这是通过机加工精度和合适的螺钉数量来保证的。由于腔体基本上为一个整体，钉数量来保证的。由于腔体基本上为一个整体，温度特性亦较好。同时由于是微波无源部件，可温度特性亦较好。同时由于是微波无源部件，可靠性很高靠性很高基站和直放站上的劳模基站和直放站上的劳模n n双工器n n三端口三端口n nNN型型 SMA SMA双工器的作用双工器的作用由接收滤波器和发射滤波器两部分组成，并且在天线端口将两路合并为一路，这样可以使信号的接收和发射共用一根天线和馈线。这样可以使信号的接收和发射共用一个天线和馈线，节约成本。邮差邮差-合路器合路器n n双工器的工作就是保证收发分开，当不同的电磁双工器的工作就是保证收发分开，当不同的电磁信号在同一根天线上的时候，需要合路器来完成信号在同一根天线上的时候，需要合路器来完成不同载频信号的合路与分解。不同载频信号的合路与分解。n n来自收发系统的多个信号源如来自收发系统的多个信号源如GSMGSM、CDMACDMA、DCSDCS等经过合路器合路输出。合路器至少有两个等经过合路器合路输出。合路器至少有两个输入口和一个输出口，输入口分别用于不同频段输入口和一个输出口，输入口分别用于不同频段信号的输入，可将多路输入信号合成后由输出口信号的输入，可将多路输入信号合成后由输出口n n输出。它还具有相反工作模式，可将原合成信号输出。它还具有相反工作模式，可将原合成信号输出端口用作信号输入端口，多个输入端口成为输出端口用作信号输入端口，多个输入端口成为输出端口，将输入信号分离为相应频段的信号，输出端口，将输入信号分离为相应频段的信号，由输出端口分别输出。因此，合路器又称为分路由输出端口分别输出。因此，合路器又称为分路器。器。把信送给加西亚把信送给加西亚n n无线通信的链路基本完成n n下一节将针对直放站、POI及客户规格书上的具体指标做讲解常用通信无源器件基础知识培训常用通信无源器件基础知识培训2n n从基站从基站BTSBTS到用户到用户n n从基站到直放站从基站到直放站n n从基站到从基站到POIPOIn n从直放站从直放站/POI/POI到用户到用户n n如何读如何读COMBACOMBA的规格书的规格书n n插入损耗插入损耗 IL ILn n回波损耗回波损耗 RL RLn n带内波动带内波动 （纹波）（纹波）n n带外抑制带外抑制 （带外衰减）（带外衰减）n n互调互调 三阶互调三阶互调n n功率容量功率容量从基站到直放站从基站到直放站n n直放站 Repeatern n直放站的概念直放站的概念直放站就是用于对无线信号进行中继放大转发的直放站就是用于对无线信号进行中继放大转发的设备。在移动通信网络中，可以通过使用各类设备。在移动通信网络中，可以通过使用各类直放站解决边远地区、公路以及室内覆盖盲区，直放站解决边远地区、公路以及室内覆盖盲区，扩大覆盖范围扩大覆盖范围基站施主天线主机用户天线MS空间(无线)耦合方式图基站基站设备设备直放站的作用直放站的作用n n使用直放站作为实现使用直放站作为实现“小容量、大覆盖小容量、大覆盖”目标的目标的必要手段之一，主要是由于使用直放站一是在不必要手段之一，主要是由于使用直放站一是在不增加基站数量的前提下保证网络覆盖，二是其造增加基站数量的前提下保证网络覆盖，二是其造价远远低于有同样效果的微蜂窝系统。直放站是价远远低于有同样效果的微蜂窝系统。直放站是解决通信网络延伸覆盖能力的一种优选方案。它解决通信网络延伸覆盖能力的一种优选方案。它与基站相比有结构简单、投资较少和安装方便等与基站相比有结构简单、投资较少和安装方便等优点，可广泛用于难于覆盖的盲区和弱区，如商优点，可广泛用于难于覆盖的盲区和弱区，如商场、宾馆、机场、码头、车站、体育馆、娱乐厅、场、宾馆、机场、码头、车站、体育馆、娱乐厅、地铁、隧道、高速公路、海岛等各种场所，提高地铁、隧道、高速公路、海岛等各种场所，提高通信质量，解决掉话问题，优化无线通信网络。通信质量，解决掉话问题，优化无线通信网络。直放站的兄弟们（信号源）直放站的兄弟们（信号源）n n1)1)宏蜂窝信源：主要应用在话务量高、覆盖区域大宏蜂窝信源：主要应用在话务量高、覆盖区域大j j具备机具备机房条件的高档写字楼房条件的高档写字楼j j大型商场、星级酒店、奥运体育场馆大型商场、星级酒店、奥运体育场馆等重要建筑物。等重要建筑物。(2)(2)微蜂窝信源：主要应用在中等话务量、微蜂窝信源：主要应用在中等话务量、中小型建筑物。中小型建筑物。(3)(3)拉远型信源：为大容量基站，主要应拉远型信源：为大容量基站，主要应用在话务量较高的写字楼、商场、酒店等重要建筑物，尤用在话务量较高的写字楼、商场、酒店等重要建筑物，尤其适合建筑群的覆盖。其适合建筑群的覆盖。(4)(4)直放机信源：主要应用在覆盖直放机信源：主要应用在覆盖区域分散的小区，补盲覆盖的电梯、地下室等场所。区域分散的小区，补盲覆盖的电梯、地下室等场所。直放站直放站微基站微基站BBU+RRU宏基站宏基站室内分布系统组网例子室内分布系统组网例子1微蜂窝微蜂窝室内分布系统组网例子室内分布系统组网例子2直放站作信源接入n n射频无源分布系统n n无源系统主要由分无源系统主要由分/合路器、功分器、耦合器、合路器、功分器、耦合器、馈线、天线组成馈线、天线组成n n射频有源分布系统n n有源系统主要由干线放大器、功分器、耦合器、有源系统主要由干线放大器、功分器、耦合器、馈线、天线组成。馈线、天线组成。多系统共用信号分布系统组网多系统共用信号分布系统组网n n多系统共用信号分布系统组网就是把多频段、多系统、多运营商的信号通过POI设备（公共输入输出平台）共用信号分布系统的组网方式。POI例子例子 地铁地铁功分器功分器n n进行功率分配的器件。有二、三、四.功分器；n n微带功分器n n同轴腔体功分器n n800MHz-2500MHz频率段二、三、四腔体系列功分器，应用于GSM/CDMA/PHS/WLAN室内覆盖工程。耦合器耦合器 n n是把一路输入信号按比例分配多路输出；例如10db耦合器，输入信号为50db，则输出信号分别为直接输出和耦合输出，分别为50db-插入损耗，40db-插入损耗。射频的一些基本概念（客户规格书）射频的一些基本概念（客户规格书）n n插入损耗n n英文名称：n ninsertion lossinsertion lossn n定义：n n将某些器件或分支电路将某些器件或分支电路(滤波器、阻抗匹配器等滤波器、阻抗匹配器等)加进某一电路时，能量或增益的损耗。加进某一电路时，能量或增益的损耗。n n10lg10lg（甲功率（甲功率/乙功率）乙功率）甲功率比乙功率大一倍，甲功率比乙功率大一倍，那么那么10lg10lg（甲功率（甲功率/乙功率）乙功率）=10lg2=3dB=10lg2=3dB。示意图示意图 Lightwave入射入射反射反射透射透射 RF/MW回波损耗回波损耗 驻波比驻波比n n回波损耗：回波损耗：return lossreturn loss。回波损耗是表示信号反射。回波损耗是表示信号反射性能的参数。回波损耗说明入射功率的一部分被性能的参数。回波损耗说明入射功率的一部分被反射回到信号源反射回到信号源n n驻波比全称为电压驻波比，又名驻波比全称为电压驻波比，又名VSWRVSWR和和SWRSWR，表征和表征和测量测量系统中的系统中的驻波驻波特性，也就是正向波与特性，也就是正向波与反射波的情况，人们建立了反射波的情况，人们建立了“驻波比驻波比”这一概念，这一概念，。n n驻波比驻波比回波损耗对照表：回波损耗对照表：SWR 1.2 1.25 1.30 1.35 1.40 1.50 SWR 1.2 1.25 1.30 1.35 1.40 1.50 回波损耗（回波损耗（dBdB）21 19 17.6 16.6 15.6 14.0 21 19 17.6 16.6 15.6 14.0 其他常用概念其他常用概念n n带内波动带内波动 （纹波）（纹波）n n通带内某一规定频段衰耗的最大变化值通带内某一规定频段衰耗的最大变化值n n中心频率：中心频率：滤波器两个截止频率的几何平均值。滤波器两个截止频率的几何平均值。通常情况可用算术平均值计算。通常情况可用算术平均值计算。n n带外抑制：带外抑制：n n对通带以外的信号的抑制程度对通带以外的信号的抑制程度n n耦合度耦合度耦合度耦合度：耦合端口与输入端口的功率比：耦合端口与输入端口的功率比,单位用单位用dB dB n n隔离度：隔离度：隔离度：隔离度：信号泄露到其他端口的功率与原有功率信号泄露到其他端口的功率与原有功率之比，单位之比，单位dBdB。互调互调n n在现代通信系统中，当多个频率的载波信号通过一些无源器件时，都会产生互调失真。无源器件如天线、电缆、滤波器等，由于其机械连接的不可靠，使用具有磁滞特性的材料，污损的接触面等原因，不同频率的信号在不材料连接处非线性混频，产生不同幅度的互调产物，而这些互调失真信号又表现为通信频带中的干扰信号，使系统的信噪比下降，严重影响通信系统的容量和质量。互调问题互调问题n nF1=936 f2=958 f(im3)=?n n功率20wn n互调（IM)=-110dBm=?dBc谢谢大家！谢谢大家！