直放站产品原理培训教程

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1、1课程安排一、一、 各类直放站的作用、原理各类直放站的作用、原理二、二、 直放站系统的主要技术指标直放站系统的主要技术指标2讲座内容1. 从上、下行分离形式分类从上、下行分离形式分类2. 从应用形式分类从应用形式分类3DTDTMTMT下行下行上行上行4 无线载波选频直放站无线载波选频直放站 无线频段选频直放站无线频段选频直放站 光纤直放站光纤直放站 移频直放站移频直放站 干线放大器干线放大器 基站放大器基站放大器5 特点：特点： 只转发所需频点的只转发所需频点的RF信号信号 收发天线隔离度要求高收发天线隔离度要求高 一般采用独立载频放大技术，交调指标高，又可以采用合一般采用独立载频放大技术，交

2、调指标高，又可以采用合 路放大技术路放大技术产品能工作在两信道或四信道，可扩展产品能工作在两信道或四信道，可扩展 结构复杂，成本高结构复杂，成本高6 特点：特点： 对所选频带信号转发，有所需信号，也可能有其它无关信号对所选频带信号转发，有所需信号，也可能有其它无关信号 收发天线隔离度要求高收发天线隔离度要求高带宽可调（分为任意可调和单边可调）带宽可调（分为任意可调和单边可调） 结构简单、相对成本低高，但交调指标不如载频选频独立功放结构简单、相对成本低高，但交调指标不如载频选频独立功放 BTS改变工作频率不需要重新设置工作载频改变工作频率不需要重新设置工作载频 7 8 特点：特点： 利用光纤传输

3、，室内：布线方便，频带宽。利用光纤传输，室内：布线方便，频带宽。 室外：远距离传输一般可达室外：远距离传输一般可达20km 收发天线隔离度要求不高收发天线隔离度要求不高 可与可与BTS直接耦合，保证信源纯净（也可采用无线耦合）直接耦合，保证信源纯净（也可采用无线耦合） 一般可用于一拖多远端场合一般可用于一拖多远端场合 9 特点：特点： 移频转发，收发天线隔离度要求不高，选址容易移频转发，收发天线隔离度要求不高，选址容易 占用频点比同频直放站高一倍占用频点比同频直放站高一倍 技术复杂、难度大技术复杂、难度大10 特点：特点： 用于室内分布系统，补偿电缆分支分配损耗用于室内分布系统，补偿电缆分支分

4、配损耗11 12特点：特点： 三种形式：三种形式： 塔顶双向功放、塔顶上行放大、基站功率放大器塔顶双向功放、塔顶上行放大、基站功率放大器 补偿补偿BTS天线电缆损耗，在天线口恢复发射功率及恢复天线电缆损耗，在天线口恢复发射功率及恢复接收灵敏度接收灵敏度 131、最大增益、最大增益是指直放站在线性工作范围内对输入信号的最大放大能力。是指直放站在线性工作范围内对输入信号的最大放大能力。要求：厂家声明值的要求：厂家声明值的3dB之内。之内。2、标称最大输出功率、标称最大输出功率是指直放站在线性工作范围内，在最大增益下所能达到的最是指直放站在线性工作范围内，在最大增益下所能达到的最 大输出功率。大输出

5、功率。要求：厂家声明值的要求：厂家声明值的 dB之内。之内。+0-23、自动控制电平（、自动控制电平（ALC）是指当直放站工作于最大增益且输出为最大功率时，增加输是指当直放站工作于最大增益且输出为最大功率时，增加输入信号电平，直放站对输出信号电平的控制能力。入信号电平，直放站对输出信号电平的控制能力。要求：输入增加要求：输入增加10dB，输出功率保持在最大输出功率，输出功率保持在最大输出功率 2dB之内。之内。144、噪声系数、噪声系数指直放站在工作频带内，正常工作时输入信噪比与输出信指直放站在工作频带内，正常工作时输入信噪比与输出信噪比之比。噪比之比。 。要求：室外覆盖用直放站：要求：室外覆

6、盖用直放站：5dB。 室内覆盖用直放站：室内覆盖用直放站：6dB。用于表示信号经过直放站信噪比恶化程度。它是表用于表示信号经过直放站信噪比恶化程度。它是表示直放站性能的一项重要指标。示直放站性能的一项重要指标。特别注意：噪声系数同直放站的输入灵敏度和输出噪声电平都相关。特别注意：噪声系数同直放站的输入灵敏度和输出噪声电平都相关。 15 输入端噪声电平输入端噪声电平 如如GSM ,BW=200kHz ，假设，假设: NF=4dB 则则 G1G2NF1ATTNF2PoutnPinNFG G16 输出端噪声电平输出端噪声电平 假设假设 G=95dB ， BW=200kHz， NF=4dB 则则 多级

7、放大器级联后系统输入噪声系数，多级放大器级联后系统输入噪声系数， （线性值）（线性值）特别是特别是ATT+NF2接近接近G1（对数值）的情况下，（对数值）的情况下，NF会显著恶化，会显著恶化，假设假设NF1=4dB， G1=20dB，ATT= 20dB， NF2=4dB， 则则NF=7dB.1) 1(1112GNFATTGATTNFNF175、杂散发射、杂散发射是指除去工作载频以及与正常调制相关的边带以外的频率上是指除去工作载频以及与正常调制相关的边带以外的频率上的辐射。的辐射。要求：不同的系统要求不一样，并且在不同的频点要求不同。要求：不同的系统要求不一样，并且在不同的频点要求不同。6、互调

8、衰减、互调衰减当以工作频带内的两个信号输入直放站后，由于直放站的非当以工作频带内的两个信号输入直放站后，由于直放站的非线性而在其输出口产生互调产物。互调衰减是指对这些互调产物的线性而在其输出口产生互调产物。互调衰减是指对这些互调产物的抑制能力。抑制能力。要求：不同的系统要求不一样。要求：不同的系统要求不一样。187、带外抑制、带外抑制是指直放站对工作频段外信号的抑制能力，直放站在放是指直放站对工作频段外信号的抑制能力，直放站在放大所需信号的同时，理论上不应该放大不该放大的信号。直大所需信号的同时，理论上不应该放大不该放大的信号。直放站带外抑制主要靠中频放站带外抑制主要靠中频SAWSAW滤波及滤

9、波及RFRF滤波器实现滤波器实现。INSAWOUT近端靠SAW(1MHz之内)远端再加RF Filter19 1 1、主要无线指标及、主要无线指标及 工作频段工作频段:线性状态，实际工作频率范围线性状态，实际工作频率范围 带内波动：有效工作频带最大最小电平差（峰峰值）带内波动：有效工作频带最大最小电平差（峰峰值） 最大输出功率：线性状态最大功率最大输出功率：线性状态最大功率 最大增益：标称值最大增益：标称值2dB ALC电平电平: 最大输出功率最大输出功率2dB 噪声系数：室外：噪声系数：室外：3.5dB，室内：，室内：4dB ； 增益调节范围增益调节范围(ATT)、步长及误差：、步长及误差：

10、 ATT范围：范围：40dB（室外）；（室外）； 2530dB（室内）（室内） 步长步长1dB，误差：，误差：20dB以内以内 ：1dB、2040dB：1.5dB20 1 1、主要无线指标及、主要无线指标及公司基本要求公司基本要求（续）（续） 传输时延：传输时延： 1.5s（宽带）；（宽带）； 5 s （中频（中频SAW） 输入信号动态范围输入信号动态范围 抗烧毁功率：抗烧毁功率：13dBm 驻波比：驻波比：1.3 或或 1.4 频率误差：频率误差： 510-8 带内互调衰减：带内互调衰减： -36dBm（GSM） -15dBm（CDMA） 杂散发射：杂散发射： -36dBm 9kHz1GHz

11、(其中各不同频段还有特别要求其中各不同频段还有特别要求) -30dBm 1GHz 12.75GHz21 带外抑制（带外增益）带外抑制（带外增益）,不同体制有不同要求不同体制有不同要求 信号失真指标（以后设计要特别关注）信号失真指标（以后设计要特别关注） 光发射功率：光发射功率：0dBm 光接收功率：光接收功率： -100dBm 最大光路损耗：最大光路损耗：室内：室内：2dB，室外：，室外：10dB 最大光传输距离：最大光传输距离：与体制有关，一般室内与体制有关，一般室内2km，室外，室外20km(21) MTBF：室外站：室外站50,000小时小时1 1、主要无线指标及公司基本要求（续）、主要

12、无线指标及公司基本要求（续） 22 2 2、其它指标、其它指标 工作电压：工作电压：AC220V：155285VAC/50Hz DC-48V：-72-36V DC+24V：2230V 电源功耗电源功耗 外形尺寸外形尺寸 重量重量 工作温度：室外：工作温度：室外：-40+55，室内：，室内：-20+40 相对湿度：相对湿度：95% 防护等级：符合防护等级：符合IP55或或IP65 监控备用电池供电时间：约监控备用电池供电时间：约5h23 是指直放站在线性工作范围内对输入信号的最大放大是指直放站在线性工作范围内对输入信号的最大放大能力，一般指标能力，一般指标3dB之内。之内。是指直放站在最大增益下

13、，所能达到的最大功率是指直放站在最大增益下，所能达到的最大功率，一般指标，一般指标 dB之内。之内。 +0-224 是指当直放站工作于最大增益且输出为是指当直放站工作于最大增益且输出为最大功率时，增加输入信号电平，直放站对输出电平的控制能力最大功率时，增加输入信号电平，直放站对输出电平的控制能力，主要目的是保护功放。指标要求：输入增加，主要目的是保护功放。指标要求：输入增加10dB，输出功率保，输出功率保持在最大输出功率持在最大输出功率 2dB之内。之内。特别注意：特别注意：ALCALC功率不同于最大功率，功率不同于最大功率，ALCALC功率要更严特别对于大功率直放功率要更严特别对于大功率直放

14、站。不同的移动体制对站。不同的移动体制对ALC起控时常数要求不同：起控时常数要求不同： TDMA方式希望能时隙快速起控，方式希望能时隙快速起控，ALCALC时常数小。时常数小。 CDMA方式希望最好不起控起控，方式希望最好不起控起控，ALCALC时常数大。时常数大。ALCALC控制原理示意图25 理想起控状态公司ALC状态时常数太大控到下一时隙时常数太小引起寄生调制26 信号有突发功率信号有突发功率ALC时常数小，ALC时常数小，破坏信号波形破坏信号波形ALC时常数较大，ALC时常数较大，不太影响信号波形不太影响信号波形27 是指直放站在工作频带内，正常工作时输入信噪比是指直放站在工作频带内，

15、正常工作时输入信噪比与输出信噪比之比。用于表示信号经过直放站信噪比恶化程度。与输出信噪比之比。用于表示信号经过直放站信噪比恶化程度。它是表示直放站性能的一项重要指标。它是表示直放站性能的一项重要指标。特别注意：噪声系数同直放站的输入灵敏度和输出噪声电平相关，从特别注意：噪声系数同直放站的输入灵敏度和输出噪声电平相关，从工程应用平衡角度也同直放站的输出发射功率有关。工程应用平衡角度也同直放站的输出发射功率有关。 BTSPUPoutnNFSUP28 输入端噪声电平输入端噪声电平 如如GSM ,BW=200kHz ，假设，假设: NF=4dB 则则 G1G2NF1ATTNF2PoutnPinNFG

16、G29 输出端噪声电平输出端噪声电平 假设假设 G=95dB ， BW=200kHz， NF=4dB 则则 多级放大器级联后系统输入噪声系数，多级放大器级联后系统输入噪声系数， （线性值）（线性值）特别是特别是ATT+NF2接近接近G1（对数值）的情况下，（对数值）的情况下，NF会显著恶化，会显著恶化，假设假设NF1=4dB， G1=20dB，ATT= 20dB， NF2=4dB， 则则NF=7dB参考计算方法参考计算方法AppCAD .1) 1(1112GNFATTGATTNFNF30 输入动态范围：输入动态范围：最小接收电平主要取决于噪声系数，而最最小接收电平主要取决于噪声系数，而最大输入

17、电平则取决于前级放大器的线性及大输入电平则取决于前级放大器的线性及ALCALC起控能力。起控能力。 一般要求一般要求10dBm 3213IMPIP双音ALCLNA输入信号输入信号大，动态不好非线性失真ALC深度起控破坏信号方波入31 互调衰减和杂散发射：互调衰减和杂散发射：是无线电发射设备包括直放站的一个重要指标。由于互调是无线电发射设备包括直放站的一个重要指标。由于互调和杂散既干扰其它无线设备，也造成自身信号质量下降：和杂散既干扰其它无线设备，也造成自身信号质量下降： 不同体制的直放站对工作频带带内、带外互调和杂散都有不同体制的直放站对工作频带带内、带外互调和杂散都有明确要求明确要求, ,设

18、计中应特别关注。设计中应特别关注。 本振源fpfpfp输入信号输出信号32 带外抑制（带外增益）：带外抑制（带外增益）：是指直放站对工作频段外信号的抑制能力，直放站在放大是指直放站对工作频段外信号的抑制能力，直放站在放大所需信号的同时，理论上不应该放大不该放大的信号。直所需信号的同时，理论上不应该放大不该放大的信号。直放站带外抑制主要靠中频放站带外抑制主要靠中频SAWSAW滤波及滤波及RFRF滤波器实现。滤波器实现。 INSAWOUT近端靠SAW(1MHz之内)远端再加RF Filter33 信号质量指标信号质量指标GSM：载波功率包络：有频谱模板载波功率包络：有频谱模板 输出调制频谱输出调制

19、频谱: : 100KHz +0.5dB+0.5dB 峰值相位误差：峰值相位误差：2020 RMS RMS（均方根）相位误差：（均方根）相位误差： 55CDMA：波形质量因数：波形质量因数WCDMA：EVMEVM矢量幅度误差矢量幅度误差 峰值码域误差峰值码域误差 34 光波长、光损耗、传输距离、射频光波长、光损耗、传输距离、射频/ /光损耗光损耗常用光波长：常用光波长：1.311.31m m和和1.511.51m m，每公里光损耗分别为，每公里光损耗分别为0.4dB0.4dB和和0.35dB0.35dB，波分复用传输两路信号：，波分复用传输两路信号： 与光发器件有关与光发器件有关 与移动体制和网

20、络优化有关：一般与移动体制和网络优化有关：一般LDLD激器件，适合低激器件，适合低速短距离，直放站最大光传输距离速短距离，直放站最大光传输距离5km5km，DFBDFB激器件（分布反馈）一般用于激器件（分布反馈）一般用于高速远距离传输，如用直放站在高速远距离传输，如用直放站在20km20km。光路损耗光路损耗1dB1dB相当射频损耗相当射频损耗2dB2dB。 WDMWDM1.31m1.55m1.31m1.55m光纤波分复用单元波分复用单元35 1） 带宽可变功能带宽可变功能2） 载波频率可设置载波频率可设置3） 增益可设置功能增益可设置功能4） 自激自动消除功能自激自动消除功能5） 后备电池功

21、能后备电池功能6）本地和远程监控功能）本地和远程监控功能 7）宽电压工作范围）宽电压工作范围 36 本地监控本地监控利用设备上的RS232接口接至PC机远程传输远程传输利用内置GSM Modem/有线Modem监控数据传送采用“GSM数传”、“GSM短信”、PSTN方式本地和远程本地和远程监控功能监控功能（参考）（参考）控制：工作频段/工作载频、增益、开关机/功放开关、自激消除开关、过温告警门限、驻波告警门限、输入/输出欠功率告警门限、输入/输出过功率告警门限监测：输入/输出功率、增益、低噪放、功放、锁相环、电源故障、电源供电、过温、驻波告警、隔离度告警、移位告警出功率、输入/输出低功率告警、

22、输入/输出过功率告警、收无光告警、光功率告警37 GSM：信无：信无199962号号 加强直放站管理的通知加强直放站管理的通知ETSI EN300 609-4YD/T 952-1998 900MHz直放机技术要求与测量方法直放机技术要求与测量方法CDMA：YD/T 1241-2002 800MHz CDMA数字蜂窝移动通信数字蜂窝移动通信 网直放站技术要求和测试方法网直放站技术要求和测试方法 38 直放站安全标准采用国标直放站安全标准采用国标GB 4943-2001 信息技术设备的安全信息技术设备的安全注：等同于注：等同于IEC 60950：1999CE安全标准采用安全标准采用IEC 60950-1 Information technology equipment safety:Part I:General requirements Issued in 2001