室内分布系统介绍

1.室内分布系统组成方式室内分布系统可以将无线信号均匀地分配到室内环境中，它可以有效解决信号的覆盖，改善室内通信质量；按信号源的不同，室内分布系统可分为蜂窝室内分布系统、直放站室内分布系统。蜂窝系统的优点是信号稳定、可靠，通信质量好；缺点是建设周期较长，一次性投资大，还要解决传输线路等问题。因此蜂窝系统大多应用于话务量比较高的场所，如星级酒店、高级写字楼等比较大型的室内建筑。直放站系统的优点是投资少、安装方便快捷，可以很快解决信号弱和盲区问题；缺点是直放站不能增加系统的容量，系统的话音质量相对蜂窝系统较差，且易造成对其他基站的干扰。2.室内分布系统器件介绍2.1.射频电缆射频电缆用作室内分布系统中射频信号的传输，室内分布系统是利用微蜂窝或直放站的输出，再加上射频电缆通过天线来覆盖一座大厦内部,射频电缆主要工作频率范围在100MHz~3000MHz之间。常用的射频电缆编织外导体射频同轴电缆如5D、7D、8D、10D、12D这几种，其特点比较柔软，可以有较大的弯折度，适合室内的穿插走线。皱纹铜管外导体射频同轴电缆如1/2,7/8等型号，其电缆硬度较大，对于信号的衰减小，屏蔽性也比较好，较多用于信号源的传输。超柔射频同轴电缆用于基站内发射机、接收机、无线通信设备之间的连接线（俗称跳线），超柔射频同轴电缆弯曲直径与电缆直径之比一般小于7。图2-1编织外导体射频同轴电缆图2-2皱纹铜管外导体射频同轴电缆表2-1射频电缆参数的比较（典型值）规格5D7D8D10D1/2”7/8超柔百米损耗(800MHZ)19.0dB13.012.910.26.83.810.9百米损耗(900MHZ)20.4dB14.313.811.07.24.111.2百米损耗(1800MHZ)29.721.120.816.810.66.116.530dB损耗线长(900MHZ)米150210215260450730255每百米重量(KG)811.514.18255721导线护套外径(mm)7.59.810.413.215.82814.7特性阻抗(欧姆)50505050505050驻波比(2000MHz)≤1.20≤1.20≤1.20≤1.20≤1.20≤1.20≤1.20相对传输速度88%88%88%88%88%88%81%最小弯曲半径(mm)70100110140200280352.2.功分器2.2.1.产品介绍功率分配器（简称功分器），功分器的主要功能是将信号平均分配到多条支路，常用的功分器有二功分、三功分和四功分。使用功分器时，若某一输出口不接基站输出信号，则必须接匹配负载（即负载电阻），不应空载。2.2.2.配件外形图2-3二功分器图2-4三功分器1/2馈线二功分器吸顶天线图2-5功分器在室内分布系统中2.2.3.技术指标(典型值)表2-2普通功分器技术指标(典型值)参数指标备注类型(普通功分器)二功分器三功分器四功分器接头N型母头插入损耗≤0.4dB≤0.5dB≤0.6dB不含分配损耗分配损耗3dB4.8dB6dB分配比1:11:1:11:1:1:1工作频段800MHz～1900MHz接口阻抗50Ω驻波比≤1.4功率容量30W隔离度≥20dB2.3.定向耦合器2.3.1.产品介绍定向耦合器是一种低损耗器件，它接受一个输入信号而输出两个在理论上具有下列特性的信号。1．输出的幅度不相等。主线输出端为较大的信号，基本上可以看做直通，耦合线输出端为较小的信号，耦合线上较小信号对主线信号幅度之比叫做“耦合度”，用dB表示。耦合端口功率=输入功率—耦合度例如一个10dB的定向耦合器，输入功率为30dBm（1W），那么它的输出端输出功率为29dBm，耦合端的输出功率为20dBm。2．主线上的理论损耗决定于耦合线的信号电平，即决定于耦合度。3．主线和耦合线之间高度隔离。2.3.2.配件外形图2-6定向耦合器1/2馈线二功分器耦合器吸顶天线图2-7耦合器在室内分布系统2.3.3.技术指标表2-3定向耦合器技术指标(典型值)参数指标备注类型7dB10dB15dB20dB30dB插入损耗(dB)≤1.4≤0.9≤0.5≤0.4≤0.4方向性(dB)≥20≥20≥20≥20≥15耦合度(dB)710152030工作频段800MHz～1900MHz接口阻抗50Ω驻波比≤1.5功率容量30W接口形式N—K环境温度-30～+55℃相对湿度5～95%体积(mm×mm×mm)59×39×21重量0.05Kg2.3.4.定向耦合器主要应用1．信号注入；2．信号发生器的调整；3．功率流动的监视；4．测量入射功率和反射功率，以测定驻波比；5．信号取样；定向耦合器（从基站引出下行信号，并将上行信号送入基站）6．基站直接耦合，从基站的收、发端口用耦合器分配一定比例的信号，送入室内分布系统进行信号分配。2.4.合路器2.4.1.产品介绍合路器主要用作将多系统信号合路到一套室内分布系统。在工程应用中，需要将800MHZ的C网和900MHz的G网两种频率合路输出。采用合路器，可使一套室内分布系统同时工作于CDMA频段和GSM频段。2.4.2.配件外形图2-8合路器图2-9合路器在室内分布系统中2.4.3.技术指标表2-4合路器技术指标(典型值)参数指标备注工作频段800MHz～1900MHz合路路数2～3通道GSMCDMA工作频率825-880MHz909-960MHz插入损耗≤0.5dB隔离度≥70dB回波损耗≥20dB接口阻抗50Ω驻波比≤1.5功率容量30W接口形式N型阴头N-Female环境温度-30～+55℃相对湿度5～95%G网干放2.5.电桥2.5.1.产品介绍电桥常用来将两个无线载频合路后馈入天线或分布系统，通常为Rx和Tx，其LOAD端接50Ω负载，信号合路后有3dB损耗。在室内分布应用中，有时两个输出端口都要用到，这时就不需要负载，也无3dB损耗。在设计时，我们特别注意了两输入端口的最大隔离度以满足互调的要求。2.5.2.配件外形图2-10电桥图2-11电桥在室内分布系统中3dB电桥2.5.3.技术指标表2-5电桥技术指标(典型值)参数指标备注工作频段800～2500MHz插入损耗＜0.5dB隔离度＞25dB互调损耗-110dBm回波损耗20dB接口阻抗50Ω驻波比≤1.3功率容量100W接口形式N型阴头N-Female2.6.天线2.6.1.室内分布常用的天线的种类1．吸顶天线特点：水平方向全向天线。图2-12吸顶天线2．壁挂天线适合覆盖长形走廊图2-13壁挂天线3．八木天线方向性较好，适用做施主天线，或电梯的覆盖。图2-14八木天线4．抛物面天线方向性好，增益高，对于信号源的选择性很强，适用做施主天线。图2-15抛物面天线2.6.2.各种天线的参数指标对比(典型值)表2-6室内分布天线技术指标(典型值)天线类型全向吸顶天线壁挂天线八木天线抛物面天线频率范围全频单频增益3dBi7dBi14dBi25dBi极化形式垂直极化垂直或水平VSWR≤1.5≤1.4前后比≥23dB≥18dB≥30dB最大输入功率50W200W阻抗50Ω水平3dB带宽360°90°35°10°垂直3dB带宽90°60°用途重发天线施主天线2.6.3.天线的场景适用及安装室内分布系统天线因为近距离覆盖、发射功率限制、安装空间限制、视觉污染限制等因素，决定了室内天线有别于室外型天线。根据室内分布系统天线应用场景基本上可以分为几个应用场景，室内场景、地铁隧道场景、电梯超市场景等。1．室内场景使用天线室内应用场景使用的天线，一般增益较小，对波束的半功率宽度也没有具体要求，这是由室内覆盖特点决定的。对于覆盖区域较小的场合，建议使用全向天线；覆盖比较空旷的狭长区域，建议采用定向天线；多系统共用天线时选用宽频天线。室内应用场景天线类型一般选择吸顶全向天线，尺寸比较小，增益也较小（5dBi以下），造型比较美观。2．电梯以及部分大型仓储超市场景电梯以及部分大型仓储超市，隧道等应用场景，有两种窄波束定向天线——八木（Yagi）天线和对数周期（Log-per）天线，国内也有厂家将八木天线音译为“雅奇天线”。这两种天线一般建议在室内覆盖中，电梯和大型仓储超市等装修不太考究的地方使用。八木天线是窄带天线，价格便宜，天线增益相对较大（10dBi）；对数周期天线是宽带天线，天线增益相对较小（10dBi）。在此要特别说明的是，因为八木天线是窄带天线，所以一般在CDMA单系统时候建议使用，对数周期天线是宽带天线，运营商多系统合路时考虑使用。3．室内天线的安装室内天线的选型主要取决于物业对天线安装的要求（避免视觉污染、与天线安装位置周围的装修相协调），天线安装位置与覆盖目标范围等。选型原则如下：贴墙安装，一般选用平板定向天线，进行层内覆盖；吸顶安装，紧贴天花板安装，选用吸顶全向天线，进行层内或兼顾下一楼层的覆盖；隐蔽安装，安装在天花板上面，选用棒状全向天线，进行层内或兼顾上一楼层的覆盖，隐蔽安装在层内引入了天花板的穿透损耗；电梯井，一般选用八木天线或者对数周期天线，在电梯井顶部（因为电梯的底部一般为全钢板结构，穿透困难）进行安装，波瓣朝下打，覆盖电梯。大型仓储超市，一般内部装修不太考究，可以因地制宜在对角等地方安装八木天线、对数周期天线或者壁挂式天线进行覆盖。2.7.泄漏电缆图2-16泄漏电缆2.7.1.泄漏电缆工作原理泄漏电缆是由同轴电缆上分装多路天线演变出来的连续天线。信号源通过泄漏电缆把信号传送到建筑物内各个区域，同时通过泄漏电缆外导体上的一系列开口，在外导体上产生表面电流，从而在电缆开口处横截面上形成电磁场，把信号沿电缆纵向均匀地发射出去和接收回来。泄漏电缆适用于狭长型区域如地铁、隧道及高楼大厦的电梯。特别是在地铁及隧道里，由于有弯道，加上车厢会阻挡电波传输，只有使用泄漏电缆才能保证传输不会中断。也可用于对覆盖信号强度的均匀性和可控性要求较高的大楼。2.7.2.泄漏电缆分类（1）分段泄漏型：电缆每隔一定距离在外导体预先开口，分段的距离使电缆的线路损耗在某一频带内最小，并可随着电缆线路损耗的增加而增加开口数量即不断增加泄漏量，从而增加外输距离。使用分段漏泄型电缆的系统一个特点是漏泄部分长度占电缆总长度不到2%～3%，这样便减少了由于辐射引起的附加损耗。这些模式转换器有很低的插入损耗，通常只有0.3或0.2dB，因此使用这些模式转换器引起的同轴电缆纵向衰减增加很小。表2-7分段泄漏型泄漏电缆分段型泄漏型1/2泄漏电缆7/8泄漏电缆特点线路损耗较大,较易于布线线路损耗小,布线困难尺寸(mm)内导体外径4.89外导体外径13.725绝缘套外径1628特性阻抗(欧姆)5050工作频率范围0到4GHz,最好在900到2000MHz双频段驻波比1.31.3一次最小弯曲半径(mm)125250耦合损耗(dB)900MHz68651800MHz7065线路损耗(dB/100m)900MHz851800MHz1210工作温度（度）-40到+85是否具有防火功能是是（2）放射型电缆外导体预先等间隔开口，开口的间隔约等于1／2个工作频率波长，而且信号辐射的方向与电缆轴心垂直，使得耦合损耗在某一频段内保持稳定，适用于800-2200MHz频段。表2-8放射型泄漏电缆放射型泄漏电缆7/8”泄漏电缆特点线路损耗小，布线困难尺寸(mm)内导体外径9外导体外径25绝缘套外径28特性阻抗（欧姆）50工作频率范围（GHz）0到4GHz,最好在900到2000MHz双频段驻波比1.3一次最小弯曲半径（mm）250耦合损耗(dB)*900MHz701800MHz65线路损耗(dB/100m)900MHz4.51800MHz8工作温度（度）-40到+85是否具有防火功能是(3)耦合型在低损耗的电缆的介质与外导体上连串相同的开口或开槽，在GSM和DCS频段性能良好，专门用于室内覆盖系统。耦合损耗是信号由电缆离开到外部空间的接受天线之间的损耗，一般是以2米与电缆间的距离损耗为准，以上指标为50%覆盖概率测得的耦合损耗。表2-9耦