MF000004 射频器件与天馈知识 讲义 ISSUE1.4

MF000004射频器件与天馈知识ISSUE1.4华为技术MF000004射频器件与天馈知识ISSUE1.4目录目录课程说明....................................................................................................................................1课程介绍......................................................................................................................................1课程目标......................................................................................................................................1第1章合分路单元....................................................................................................................21.1概述......................................................................................................................................31.2CDU......................................................................................................................................51.3SCU......................................................................................................................................61.4EDU......................................................................................................................................7第2章室外天馈系统................................................................................................................92.1概述....................................................................................................................................102.2天线....................................................................................................................................112.3塔放....................................................................................................................................242.4馈线（馈管）......................................................................................................................28iMF000004射频器件与天馈知识ISSUE1.4课程说明1zzz课程说明课程介绍本教材对应的产品版本为：华为M900/M1800BTS系统。本课程包括合分路单元、室外天馈系统两章内容。本课程介绍了CDU、SCU、EDU的原理，天线的基本知识以及它们的具体应用。课程目标完成本课程学习，学员能够：掌握合分路单元的结构、原理和功能。掌握天线的主要技术指标。掌握塔放、馈管的相关知识。MF000004射频器件与天馈知识ISSUE1.4第1章合分路单元2第1章合分路单元第一章合分路单元第一章合分路单元z概述zCDUzSCUzEDUMF000004射频器件与天馈知识ISSUE1.4第1章合分路单元31.1概述1.1概述1.1概述z收发信前端系统包括基站合分路单元和室外天馈系统（包括塔顶放大器）两部分。Î合分路单元：包括CDU模块、SCU模块、EDU模块。Î室外天馈系统：包括跳线、避雷器、馈线、塔放和天线等。BTS收发信前端系统简介MF000004射频器件与天馈知识ISSUE1.4第1章合分路单元41.1概述1.1概述z合分路单元的作用：Î可以使多个发射信号和多个接收信号共用一个天线，减少天馈数量Î完成收发信双工、发射信号合路、滤波Î完成接收信号的滤波、低噪声放大和分路Î提供塔放的馈电电路功能：包括CDU、SCU、EDU三种模块。MF000004射频器件与天馈知识ISSUE1.4第1章合分路单元51.2CDUTx1Tx2Tx_CombTx_Dup合合合双双合功功合功功合放放功合滤滤合Rx1Rx2Rx3Rx4Rx5Rx6Rx7Rx8HL_outHL_inRxD_outRxDTx/Rx_ANT1.2CDU（CombiningDistributionUnit）1.2CDU（CombiningDistributionUnit）zCDU的功能：1、合路功能1)合路部分将两个载频合在一起输出到天线口；当载频数超过2时，它可以和SCU联合使用。CDU的合路插损为4.5dB（4.5dB是指中心频带附近的衰减，全频段内总损耗不大于5.5dB）。2)由于是混合合路，具有全频段带宽，因此支持射频跳频。2、分路功能1)分路部分由主接收和分集接收两条支路组成。2)当载频数大于4时，可将分路器级连变成一分八分路器。3、检测与告警功能1)CDU有驻波检测功能以实现对天馈线状态的监视，当检测驻波超过预定的门限（1.5﹕1或2.5﹕1）时，CDU会给出相应报警信号和指示。2)当内部放大器和塔放工作异常时，CDU将告警信号上报给OMU。当CDU与SCU配合使用时，如果小区载频数量不大于8，就可以用2根馈管，1根双极化天线（或2根单极化天线）实现信号的收发。MF000004射频器件与天馈知识ISSUE1.4第1章合分路单元61.3SCU合路器合路器合路器TX1TX2TX3TX4TX-Comb1.3SCU（SimpleCombiningUnit）1.3SCU（SimpleCombiningUnit）SCU是“简单合路单元”的简称，与CDU共同完成4个载频的合路输出功能。4个载频通过3个3dB电桥合成一路输出，插入损耗为6.8dB。MF000004射频器件与天馈知识ISSUE1.4第1章合分路单元71.4EDUTx1双双合功功合放放功合Rx1Rx2Tx/Rx_ANT1功功合放放功合Rx1Rx2双双合Tx/Rx_ANT2Tx21.4EDU（EnhanceDuplexerUnit）1.4EDU（EnhanceDuplexerUnit）EDU适用于广覆盖，通过互为分集，1个EDU可以支持1个或者2个载频的收发。MF000004射频器件与天馈知识ISSUE1.4第1章合分路单元8合合合合发发合发发发(dB)型型价价价价()每每每CDU二合二13dB级级级4.5中SCU四合二23dB级级级6.8低SCU+CDU四合二23dB级级级8低EDU不合合双双双合合合1中CDU()双不双双合合合不合合CDU双合合1高CDU()双双双合合合合合CDU双合合4.5中各种合分路单元损耗对比各种合分路单元损耗对比几种典型的合分路单元配置方案1.基本方案:采用通常的CDU+SCU方案（价格优先）2.小区一至两载频且要求广覆盖时:EDU方案使用EDU存在的限制1）EDU只适合每扇区不大于2载频的情况，扩容时需要更换；2）EDU和CDU、SCU混合使用时会带来明显的覆盖不均衡；使用EDU的建议：1）仅对于扩容潜力少的地区采用；2）城区不建议使用。如果城区存在2载频广覆盖的情况，建议使用双CDU方式；3）对于一般情况下的定向站，各扇区的合路器损耗应该基本一致，不应该出现同站点EDU和CDU甚至SCU混用的情况；4）仅对于有广覆盖需求的地区采用EDU。小区三至四载频以上且要求广覆盖时:双CDU方案MF000004射频器件与天馈知识ISSUE1.4第2章室外天馈系统9第2章室外天馈系统第二章室外天馈系统第二章室外天馈系统z概述z天线z塔放z馈线（馈管）MF000004射频器件与天馈知识ISSUE1.4第2章室外天馈系统102.1概述双极化天线三工塔放2.1概述2.1概述BTS天馈系统天馈避雷器BTS机柜跳线接头（DIN）DIN头避雷器/馈线接头（DIN）馈线/跳线接头(DIN)跳线跳线/塔放接头（DIN）天线接头（DIN）MF000004射频器件与天馈知识ISSUE1.4第2章室外天馈系统112.2天线2.2天线2.2天线z天线基本功能Î辐射和接收无线电波：发射时，把高频电流转换为电磁波；接收时把电磁波转换为高频电流。z通信天线种类Î按工作频段：超长波、长波、中波、短波、超短波、微波天线Î按方向性：全向、定向天线Î按结构特性：线天线、面天线1、天线常识MF000004射频器件与天馈知识ISSUE1.4第2章室外天馈系统12全向天线波瓣示意图定向天线波瓣示意图2.2天线2.2天线z方向图2、天线主要技术指标1.天线的辐射电磁场在固定距离上随角坐标分布的图形，称为方向图。用辐射场强表示的称为场强方向图，用功率密度表示的称之功率方向图，用相位表示的称为相位方向图。2.在方向图中，包含所需最大辐射方向的辐射波瓣叫天线主波瓣，也称天线波束。主瓣之外的波瓣叫副瓣或旁瓣或边瓣，与主瓣相反方向上的旁瓣叫后瓣。通常会用到天线方向图的以下一些参数：1)零功率波瓣宽度：主瓣最大值两边两个零辐射方向之间的夹角。2)半功率点波瓣宽度：场强最大值下降0.707（3dB)点的夹角。3)副瓣电平：副瓣最大值和主瓣最大值之比。4)前后比：主瓣最大值与后瓣最大值之比。MF000004射频器件与天馈知识ISSUE1.4第2章室外天馈系统13理想孤立波源理论半波阵子定向天线dBddBi2.2天线2.2天线z增益Î天线的主要指标之一，它是方向性系数与效率的乘积，是天线辐射或接收电波大小的表现。以dBd、dBi表示。Î一般在13～18dBi之间。dBi=dBd+2.15增益是天线系统的最重要参数之一，天线增益的定义与全向天线或半波振子天线有关。见上图。dBi表示天线增益是方向天线相对于全向辐射器的参考值；dBd是相对于半波振子天线参考值；两者之间的关系：dBi=dBd+2.15。MF000004射频器件与天馈知识ISSUE1.4第2章室外天馈系统142.2天线2.2天线z半功率波束宽度－半功率角(HPBW)Î相对于最大辐射方向功率下降一半(3dB)的两点间波束宽度。Î垂直面半功率波束，水平面半功率波束Î通常我们所说的65度、90度、120度天线，即是指该天线的水平面半功率波束宽度为65度、90度、120度对于密集市区要积极采用前后比大的天线，如40dB。z前