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        天饋系統(tǒng)無源互調(diào)測(cè)試的研究

        2012-03-15 11:00:04
        電子世界 2012年19期
        關(guān)鍵詞:天饋三階無源

        山西省郵電建設(shè)工程有限公司 羅晉峰

        1.概述

        移動(dòng)通信在我國迅速發(fā)展,人們也越來越多的使用無線通信手段來生活交流。在無線系統(tǒng)固定的帶寬里,需要承載的語言業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)也越來越多。在傳送的信號(hào)的天饋系統(tǒng)里,各種頻率的信號(hào)混合傳輸。由于天饋系統(tǒng)的非線性特性,這些混合的信號(hào)會(huì)生成一種雜散干擾信號(hào)—無源互調(diào)。當(dāng)這些干擾信號(hào)的頻率落在無線系統(tǒng)的頻段內(nèi)時(shí),會(huì)使無線系統(tǒng)的上行干擾增加,造成一些地方手機(jī)信號(hào)很好但語音通話斷續(xù),掉話增加、基站信號(hào)覆蓋距離縮小等諸多問題,嚴(yán)重影響到用戶的通話體驗(yàn)

        2.天饋系統(tǒng)無源互調(diào)介紹

        2.1 無源互調(diào)定義

        無源互調(diào)(PassiveInter-Modulation,PIM)是無源器件產(chǎn)生的,只要在一個(gè)射頻導(dǎo)體中同時(shí)存在兩個(gè)或兩個(gè)以上RF信號(hào),就會(huì)產(chǎn)生互調(diào)。當(dāng)器件中存在一個(gè)以上的頻率時(shí),任何無源器件都會(huì)產(chǎn)生無源互調(diào)產(chǎn)物。由于不同材料的連接處具有非線性,信號(hào)會(huì)在結(jié)點(diǎn)混合。

        2.2 無源互調(diào)含義

        互調(diào)頻率(fIM)=mf1±nf2,f1、f2為輸入的基波頻率;m、n為包括1在內(nèi)的整數(shù),m+n為互調(diào)階數(shù)。如:當(dāng)m+n=3時(shí),則為三階互調(diào),三階互調(diào)對(duì)網(wǎng)絡(luò)影響最大,五階、七階次之。

        2.3 無源互調(diào)干擾特點(diǎn)

        第一,無源互調(diào)只對(duì)本小區(qū)有影響。由于互調(diào)干擾本身信號(hào)強(qiáng)度微弱,以三階互調(diào)為-50dBm為例,一旦發(fā)射經(jīng)過自由空間將衰減100dB左右,這樣實(shí)際對(duì)外干擾強(qiáng)度僅為-150dBm左右。

        第二,互調(diào)產(chǎn)物的階數(shù)越小能量越大。

        第三,無源互調(diào)值隨著載頻功率的增加而迅速增加。

        圖1 上行干擾排查流程圖

        圖2 天饋系統(tǒng)分段圖

        圖3 天饋系統(tǒng)無源互調(diào)分段定位流程圖

        2.4 無源互調(diào)產(chǎn)生的原因

        無源互調(diào)產(chǎn)生有三個(gè)原因:

        第一,天線覆蓋前方存在非線性傳導(dǎo)特性物體。例如,天線覆蓋方向有鐵質(zhì)廣告牌、基站鐵塔等鐵磁性物體。

        第二,天饋系統(tǒng)中某個(gè)器件本身互調(diào)指標(biāo)很差。由于天饋系統(tǒng)工作環(huán)境的惡劣,年長日久其器件由于進(jìn)水腐蝕、風(fēng)吹、日曬等原因造成損壞。

        第三,天饋系統(tǒng)中器件之間的連接不牢靠。天饋系統(tǒng)中饋線彎曲度太大、接頭安裝太緊或太松、接頭截面的扭力負(fù)荷太大或太小都會(huì)造成天饋系統(tǒng)PIM的增加。

        表一 A基站1小區(qū)整改前后指標(biāo)對(duì)比表

        表二 B基站2小區(qū)整改前后指標(biāo)對(duì)比表

        表三 C基站1小區(qū)整改前后指標(biāo)對(duì)比表

        表四 C基站3小區(qū)整改前后指標(biāo)對(duì)比表

        3.無源互調(diào)的排查方法

        3.1 上行干擾的排查

        通過OMC的統(tǒng)計(jì)分析,可以看到一段時(shí)間內(nèi)小區(qū)上行干擾情況。我們可以篩選出那些持續(xù)存在高上行干擾的小區(qū)。理論上在現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行的各種器件均會(huì)造成上行干擾,但故障率和表現(xiàn)是不一樣的,根據(jù)干擾產(chǎn)生的原因?qū)⒏蓴_分為硬件(包括天饋系統(tǒng))故障造成的干擾、網(wǎng)內(nèi)頻率干擾、網(wǎng)外頻率干擾三類,以下對(duì)各類干擾產(chǎn)生的原因及特點(diǎn)進(jìn)行分析,根據(jù)各類干擾產(chǎn)生的原因和特點(diǎn)再進(jìn)行干擾排查、處理就容易多了,上行干擾排查流程圖如圖1所示。

        3.2 天饋系統(tǒng)無源互調(diào)分段定位檢測(cè)

        此次主要采用針對(duì)天饋系統(tǒng)分段排查來定位故障點(diǎn)并提出整改建議。如下圖所示,依次測(cè)試天饋整體(a-f)、b處加負(fù)載測(cè)室內(nèi)1/2跳線(a-b)、c處加負(fù)載測(cè)避雷器到架頂(a-c)、d處加負(fù)載測(cè)室外7/8饋線到架頂(a-d)、e處加負(fù)載測(cè)室外1/2跳線到架頂(a-e)、塔頂天線(f)無源三階互調(diào)檢測(cè)來定位故障點(diǎn),具體測(cè)試流程如圖3所示。

        4.測(cè)試數(shù)據(jù)分析

        4.1 測(cè)試數(shù)據(jù)匯總

        測(cè)試人員對(duì)篩選出的84個(gè)小區(qū)進(jìn)行按流程進(jìn)行排查,對(duì)造成天饋系統(tǒng)三階互調(diào)值差的原因分析,針對(duì)排查的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。按照天饋系統(tǒng)無源三階互調(diào)干擾產(chǎn)生的原因分類匯總?cè)缦拢?3%是天線質(zhì)量造成;32%是室內(nèi)跳線引起的;31%的是7/8饋線/接頭質(zhì)量造成;3%是室外跳線引起的;1%是器件原因造成的。

        4.2 天饋互調(diào)問題典型案例

        4.2.1 天線無源三階互調(diào)值差

        案例一:A基站

        1)排查

        A基站GSM900系統(tǒng)使用某品牌雙極化非電調(diào)天線,運(yùn)用天饋系統(tǒng)分段排查方法逐段排查,最終定位為天線問題,測(cè)試結(jié)果定位為該基站的天線原因造成測(cè)試小區(qū)的天饋三階互調(diào)值差。

        2)分析

        從測(cè)試結(jié)果可以看出該天饋線的三階互調(diào)值很差,天饋線三階互調(diào)值越大,產(chǎn)生的上行干擾越強(qiáng),后臺(tái)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)越差。對(duì)該小區(qū)的問題天線進(jìn)行更換,更換后1小區(qū)各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)比(指標(biāo)采用相同提取時(shí)間進(jìn)行同比)如表一所示。

        4.2.2 室內(nèi)跳線質(zhì)量問題

        案例二:B基站

        1)排查

        在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)B基站2小區(qū)天饋三階互調(diào)值大。排查后發(fā)現(xiàn)該基站室內(nèi)跳線成圈盤留在走線架上,饋線彎曲過大造成天饋三階互調(diào)值差,現(xiàn)場(chǎng)截去多余的饋線整改后該小區(qū)的天饋三階互調(diào)值小于-85dBm,符合要求,如表二所示。

        2)分析

        此類故障原因通常是由于不規(guī)范施工造成的,在工程質(zhì)量驗(yàn)收時(shí)應(yīng)嚴(yán)格把,將隱患消滅在初期。

        4.2.3 接頭質(zhì)量問題

        接頭質(zhì)量問題主要是由于BTS側(cè)接頭和7/8饋線接頭制作質(zhì)量不嚴(yán)格導(dǎo)致天饋三階互調(diào)值大。

        案例三:C基站

        1)排查

        C基站GSM900系統(tǒng)使用某品牌雙極化電調(diào)天線,測(cè)試后發(fā)現(xiàn)1小區(qū)的TX和3小區(qū)的RX天饋系統(tǒng)三階互調(diào)值差,運(yùn)用天饋系統(tǒng)分段排查方法逐段排查,最終都定位為1小區(qū)的TX為室內(nèi)7/8饋線接頭問題,3小區(qū)的RX為室外7/8饋線接頭問題。

        2)分析

        打開1小區(qū)TX室內(nèi)7/8饋線接頭后發(fā)現(xiàn)該接頭已經(jīng)損壞;打開3小區(qū)RX室外7/8饋線接頭后發(fā)現(xiàn)該接頭已經(jīng)進(jìn)水腐蝕。對(duì)這兩個(gè)小區(qū)的問題接頭進(jìn)行更換,更換后1、3小區(qū)各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)比(指標(biāo)采用相同提取時(shí)間進(jìn)行同比)如表三、四所示。

        5.天饋系統(tǒng)無源互調(diào)測(cè)試總結(jié)

        1)造成移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)上行干擾比例過大的其中一個(gè)主要原因是來自天饋系統(tǒng)的無源互調(diào)干擾。本文介紹了簡單快捷的上行干擾排查方法及天饋無源三階互調(diào)排查方法,為日后天饋問題分析提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

        2)分析以上統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)我們可以發(fā)現(xiàn):天線質(zhì)量問題、7/8饋線/接頭質(zhì)量、室內(nèi)跳線質(zhì)量這三種問題各占了33%、31%、32%。這里邊合計(jì)占63%的質(zhì)量問題是7/8饋線/接頭質(zhì)量、室內(nèi)跳線質(zhì)量。而造成這些天饋系統(tǒng)的質(zhì)量問題,大多是由于施工或維護(hù)的不規(guī)范造成的。

        [1]百度文庫:無源互調(diào)的基本原理V1.1.http://wenku.baidu.com/view/e48b2101de80d4d8d15a4fdb.html.

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