天线和无源模块培训资料.ppt

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1、天线和无源模块介绍,内 容,一.天线原理及应用二.滤波器产品三.POI简介四.功分器与耦合器,一.天线原理及应用,天线辐射机理天线种类主要技术指标基站天线直放站天线,1.天线辐射机理,天线：无线电设备中用来向空间辐射或从空间接收电磁波的装置。辐射：任何物体上有交变电流流动时就会产生电磁波向空间的辐射，且辐射形状取决于电流分布形式。一般地，当物体尺寸远小于波长时辐射很微弱，当物体尺寸可与相比拟时辐射能量较强。方向性函数：天线在空间各个方向上的辐射不可能是均匀的，辐射强度随空间方向的变化由天线的方向性函数D(,)表示。定义为：,天线辐射通用计算式,辐射场的计算公式 若已知体积为V的物体表面电流分布

2、函数表达式是矢量J(r)，则该物体辐射到空间的电磁波E(r)由下式计算：E(r)v J(r)G(r-r)dv其中，r和r分别代表源点和场点矢量位置坐标 G(r-r)为已知的并矢Green函数,2.天线种类,天线的分类按用途分类：通信天线、电视天线、雷达天线、导航天线等。按工作频段分类：中波天线、短波天线、超短波天线、微波天线等。按辐射特性分类：全向天线、定向天线、行波天线、表面波天线等。按外形分类：线状天线、抛物面天线、螺旋天线、平板天线等。,3.天线主要技术指标,方向图波束宽度增益旁瓣电平极化形式电压驻波比（VSWR）输入阻抗前后比（F/B）,方向图,距天线某一固定距离上（一般指远场区），天

3、线辐射电磁场随角度坐标在空间分布的图形。远场条件：L 2D2/（例如，若测试口径为1m、f01GHz抛物面天线的方向图，因为c/f0=0.3m，所以测试方向图时天线与发射源间的距离L 2D2/=212/0.3=6.7m）,常用的方向图术语：场强方向图：用辐射的电场强度表示的方向图功率方向图：用辐射的功率表示的方向图归一化方向图：用最大值除以其余各项得到的方向图E面方向图：与电场平行平面内的图形H面方向图：与电场垂直平面内的图形（E平面和H平面称为方向图的主平面）,辐射方向图表达,直角坐标极坐标三维方向图,方向图描述示例,直角坐标方向图,极坐标方向图,三维方向图,波束宽度,方向图通常都有两个或多

4、个瓣，其中辐射强度最大的瓣称为主瓣。波束宽度 在主瓣最大辐射方向两侧，辐射强度降低 3dB（功率密度降低一半）的两点间的夹角定义为波束宽度（又称波瓣宽度、主瓣宽度、半功率角或3dB宽度）。波束宽度越窄，方向性越好，作用距离越远，抗干扰能力越强。通常用3dB或0.5表示10dB波瓣宽度 顾名思义，它是方向图中辐射强度降低 10dB（功率密度降至十分之一）的两个点间的夹角。,直角坐标方向图,10dB,0.5,波束宽度示意图,增益,天线最大辐射强度与平均辐射强度之比。代表了天线辐射能量集中的程度。增益G 物理含义：为在一定的距离上的某点处产生一定大小的信号，如果用理想的无方向性点源作为发射天线，需要

5、100W的输入功率，而用增益为 G=13 dB=20 的某定向天线作为发射天线时，输入功率只需 100/20=5W。换言之，某天线的增益，就其最大辐射方向上的辐射效果来说，与无方向性的理想点源相比，把输入功率放大的倍数。,4 最大辐射功率,辐射总功率,天线效率,增益,一般地，增益单位以dB表示，计算式为10log(G)。半波对称振子的增益为G=2.15 dBi。dBi这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源。如果以半波对称振子作比较对象，则增益的单位是dBd。因此，半波对称振子的增益为G=0 dBd（因为是自己跟自己比，比值为1，取对数得零值）。若4个半波对称振子沿垂线上下排列，构成一个垂

6、直四元阵的增益G=8.15 dBi，则换算成dBd单位后的增益为G=8.15 2.15=6 dBd。,天线增益估算公式,天线增益的若干近似计算式天线主瓣宽度越窄，增益越高。对于一般天线，可用下式估算其增益：G(dBi)=10log32000/(23dB,E23dB,H)式中，23dB,E与23dB,H分别为天线在两个主平面上的波束宽度；32000 是统计出来的经验值。对于抛物面天线，可用下式近似计算其增益：G(dBi)=10log4.5(D/0)2 式中，D为抛物面直径，0为中心工作波长，4.5 是统计出来的经验数据。对于直立全向天线，有近似计算式 G(dBi)=10log2L/0 式中，L为

7、天线长度，0为中心工作波长。,旁瓣电平,方向图通常都有两个或多个瓣，其中辐射强度最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣或旁瓣。旁瓣峰值与主瓣峰值之比称为旁瓣电平，一般用分贝（dB）表示。,主瓣,旁瓣,-13dB,极化方向,极化方向指的是在垂直于电磁波传播方向的平面上，电场矢量端点运动的轨迹。示意图如下：电场矢量运行轨迹可分为线/圆/椭圆三种形式，分别对应于线极化/圆极化和椭圆极化。,电磁波传播方向,E,E,E,t1,t2,t3,在时间t1、t2、t3时垂直于传播方向的平面,线极化,线极化的电场振动方向随时间的变化始终在一直线上。,电磁波传播方向,E,E,E,t1,t2,t3,在时间t1、t2、t3

8、时垂直于传播方向的平面,圆极化,圆极化天线的电场矢量端点在垂直于传播方向平面上的运行轨迹呈圆形，如下图示：,电磁波传播方向,E,E,E,t1,t2,t3,在时间t1、t2、t3时垂直于传播方向的平面,天线极化方向,极化分为线极化、圆极化和椭圆极化三种形式，最常用到的是线极化（垂直极化和水平极化）。只有极化相同的天线才能相互收发，因此选择工程用天线时，天线的极化方向必须依基站信源的极化方向而定。通讯基站大多采用的是线极化电磁波，即垂直或水平极化电磁波。耦极子天线的极化方向如下图：,E,耦极子天线,波动随时间沿垂直方向上下移动 垂直极化,耦极子天线,E,波动随时间沿水平方向来回移动 水平极化,斜极

9、化天线,下图示出了另两种单极化的情况：+45极化与-45极化，通常称为斜极化，它们仅仅在特殊场合下使用，见下图。斜极化也属线极化。因此，加上垂直/水平极化，共有四种单（线）极化方向。,E,+45斜极化,E,-45斜极化,双极化天线,把垂直极化和水平极化、或者把+45极化和-45极化两种极化的天线组合在一起，就构成了一种新的天线双极化天线，见下图。双极化天线有两个输入/输出接头，接收/发射两个空间极化相互垂直的电磁波。,垂直/水平型双极化,+45/-45型双极化,E,E,E,E,电压驻波比（VSWR）,当系统不匹配时,馈线上同时存在入射波和反射波。在入射波和反射波相位相同的地方，入射波电压与反射

10、波电压的幅度相加形成一个最大电压振幅max，称为波腹；而在入射波和反射波相位相反的地方电压幅度相减形成一个最小电压振幅min，称为波节。其它各点电压的幅度值则介于波腹与波节之间，这种合成波称为驻波。电压驻波比（VSWR）则是波腹电压与波节电压的比值，即 VSWRmax/min电压驻波比是衡量信号输入到天线端口时被反射回能量大小的指标。该指标另一个含义相同的名称是回波损耗（Return Loss），单位为分贝（dB），二者可如下换算：,电压驻波比（VSWR）,与VSWR相关的基本概念 1).反射系数：反射波电压和入射波电压幅度之比叫作反射系数，通常记为R，计算式如下 R 其中，ZL为传输线终端负

11、载阻抗，Z0为传输线特性阻抗。2).VSWR与R间的关系：终端负载阻抗L和特性阻抗0越接近，反射系数R越小，驻波比VSWR 越接近于，匹配也就越好。,反射波幅度,入射波幅度,ZLZ0,ZLZ0,驻波比是指微波传输过程中，最大电压与最小电压之比，是一个比值。回波损耗是指反射功率，单位是dB。过多的反射功率会降低系统效率，增加设备负荷。被反射的能量越多，发射出去的能量就越少，但小量的反射是可以接受的。,输入阻抗,天线的输入阻抗是天线输入端信号电压与信号电流之比，通常以Zin表示。输入阻抗是一个复数，具有电阻分量Rin和电抗分量Xin，即 Zin=Rin+j Xin电抗分量的存在会减少天线从馈线对信

12、号功率的提取，因此，必须使电抗分量尽可能为零，也就是应尽可能使天线的输入阻抗为纯电阻。事实上，即使是设计、调试得很好的天线，其输入阻抗中总还含有一个小的电抗分量值。输入阻抗与天线的结构、尺寸以及工作波长有关。半波对称振子是最重要的基本天线，其输入阻抗为Zin=73.142.5()，当把其长度缩短（）时，就可以消除其中的电抗分量，使天线的输入阻抗为纯电阻，此时的输入阻抗为 Zin=73.1(),标称75。注意，严格的说，纯电阻性的天线输入阻抗只是对点频而言的。,输入阻抗,另一常用的基本天线-半波折合振子的输入阻抗为半波对称振子的四倍，即 Zin=280()（标称300）实际工程中天线的输入阻抗标

13、准是50。有趣的是，对于任何一种天线，人们总可通过天线阻抗调试，在要求的工作频率范围内，使输入阻抗的虚部很小且实部相当接近50，从而使得天线的输入阻抗为Zin=Rin=50，这是天线能与馈线处于良好的阻抗匹配所必须的。,前后比（F/B）,天线辐射方向图的前后波瓣最大值之比称为前后比，记为 F/B。前后比越大，天线的后向辐射（或接收）越小。前后比F/B的计算如下 F/B=10log(前向功率密度/后向功率密度)(dB)对天线的前后比F/B 的典型值为（18 30）dB，特殊情况下则要求达（35 40）dB。,3.基站天线简介,移动通信只依赖移动台无法完成整个通话过程，还必须有MSC（移动交换中心

14、）、BSC（基站控制器）、BTS（基站收发信机）的配合才行。其中，在空中接口的物理层部分，移动台和 BTS的通信必须有基站天线的配合方可完成。移动台之所以有移动性，都是因为有了基站天线才可以达到。由此可见基站天线在移动通信中的位置是何等重要。基站天线有长期/稳定的市场需求及明确的技术发展方向。,基站天线实现的主要方式为线性阵列天线 基站天线主要组成框图：辐射单元 馈电网络 天线罩,归一化阵列天线方向图E（,）计算：,其中各量含义为：(,)球坐标，f(,)单元方向图，N单元个数，Vn第n个单元的电压，k波数，d单元间距。由于单元方向图波束较宽、随(,)变化缓慢，因此E(,)的实际图形主要取决于单

15、元参数，也就是阵因子。,基站天线分类（按天线辐射的方向图）全向天线。定向天线（用量最大）,全向天线一般用于移动用户密度较低的区域，例如市郊、农村等地区。水平面方向图应是360度，垂直面半功率波束宽度根据天线的增益不同可以有13度或6.5度。用全向天线的BTS 设置为全向扇区。,定向天线一般用于移动用户密度较高的区域，例如市区、机场、商业中心等。水平面半功率波束宽度度一般有65、90、105、120度，垂直面半功率波束宽度根据天线的增益不同可以有34、16、或8度。用定向天线的BTS 设置为三扇区（用户容量远高于全向扇区配置的BTS）。,定向天线分类机械天线采用机械调整下倾角度的移动天线。不能在

16、调整天线的同时监测调整效果，不可能对网络实行精细调整。当下倾角度在10-15变化时，方向图变化较大，甚至大部分的信号溢出本基站扇区，使相邻基站扇区也收到该基站的信号，从而造成严重系统内干扰。电调天线使用电子调整下倾角度的移动天线。原理是通过改变共线阵天线振子的相位使天线的垂直方向性图下倾。电调天线允许系统在不停机的情况下进行实时监测调整，调整倾角的步进精度也较高（典型0.1），因此可以对网络实现精细调整。电调天线下倾角度大于15后，整个天线方向图仍都在本基站扇区内，这样的方向图是我们需要的，因此采用电调天线能够降低呼损，减小干扰。,定向天线分类双极化天线组合+/-45两副极化方向正交的天线。为

17、了保证通信质量，BTS一般还配备另外一根空间分集接收天线。空间分集接收的优点是分集增益高，但缺点是还需另外一根单独的接收天线。为了克服这个缺点近来又生产出定向双极化天线。定向双极化+/-45的两副正交天线同时工作在收发双工模式下，通过极化分集接收来达到空间分集接收的效果。,定向天线分类上副瓣抑制天线上副瓣低于下副瓣的天线。无上旁瓣抑制的天线会产生不可预测的干扰，导频污染，增加系统噪音，不必要地软切换到相邻扇区。因此需要抑制主波束附近的所有垂直旁瓣电平，让能量到需要它的地方去。下零点填充天线下副瓣间零点抬高的天线。抬高第一和第二下零点的电平值，保证天线对服务区的充分覆盖，解决塔下“阴影”问题。,

18、国人公司基站天线产品开发CDMA系列基站天线GSM系列基站天线WCDMA系列基站天线开展电调天线研究,CDMA/GSM定向天线实物照片,1.说明1.公司名称：G（国人）2.产品类别：T（天线）3.特征码:基站天线 定向/全向天线：D/O CDMA天线：C8004.产品规格:基站天线 单/双极化：S/D垂直波束宽度增益dBi，如：D6515、S90155.特别说明:波束下倾角度：0D、5D、10D等 上副瓣抑制：/S 零点填充：/F2.示例 零度倾角、有上副瓣抑制和零点填充的单极化CDMA定向天线命名指引,天线命名指引,8防雷保护器,8 主馈线（7/8“）,5馈线卡,6走线架,4接地装置,3接头

19、密封件绝缘密封胶带，PVC绝缘胶带,1天线调节支架,GSM/CDMA板状天线,抱杆（50114mm）,2室外馈线,9室内超柔馈线,7馈线过线窗,基站主设备,基站天馈系统示意图,1天线调节支架 用于调整天线的俯仰角度，范围为：015；2 室外跳线 用于天线与7/8主馈线之间的连接。常用的跳线采用1/2 馈线，长度一般为3米。3 接头密封件 用于室外跳线两端接头（与天线和主馈线相接）的密封。常用的材料有绝缘防水胶带（3M2228）和PVC绝缘胶带3M33+）。4 接地装置（7/8馈线接地件）主要是用来防雷和泄流，安装时与主馈线的外导体直接连接在一起。一般每根馈线装三套，分别装在馈线的上、中、下部位

20、，接地点方向必须顺着电流方向。,GSM/CDMA基站天馈系统,5 7/8馈线卡子 用于固定主馈线，在垂直方向，每间隔1。5米装一个，水平方向每间隔1米安装一个（在室内的主馈线部分，不需要安装卡子，一般用尼龙白扎带捆扎固定）。常用的7/8卡子有两种；双联和三联。7/8双联卡子可固定两根馈线；三联卡子可固定三根馈线。6 走线架 用于布放主馈线、传输线、电源线及安装馈线卡子。7 馈线过窗器 主要用来穿过各类线缆，并可用来防止雨水、鸟类、鼠类及灰尘的进入。8 防雷保护器（避雷器）主要用来防雷和泄流，装在主馈线与室内超柔跳线之间，其接地线穿过过线窗引出室外，与塔体相连或直接接入地网。,GSM/CDMA基

21、站天馈系统,9 室内超柔跳线 用于主馈线（经避雷器）与基站主设备之间的连接，常用的跳线采用1/2超柔馈线，长度一般为23米。由于各公司基站主设备的接口及接口位置有所不同，因此室内超柔跳线与主设备连接的接头规格亦有所不同，常用的接头有7/16DIN型、有N型。有直头、亦有弯头。10 尼龙黑扎带 主要有两个作用：（1）安装主馈线时，临时捆扎固定主馈线，待馈线卡子装好后，再将尼龙扎带剪断去掉。（2）在主馈线的拐弯处，由于不便使用馈线卡子，故用尼龙扎带 固定。室外跳线亦用尼龙黑扎带捆扎固定。11 尼龙白扎带 用于捆扎固定室内部分的主馈线及室内超柔跳线。,GSM/CDMA基站天馈系统,4.直放站天线,网

22、优工程中的天线大体分为室外/室内天线两大类室外天线给直放站配套的室外天线至少需要两副，一副天线(又称施主天线)用于拾取来自于施主基站的下行链路信号，送至直放站进行同频或移频放大，并同时转发上行链路信号；另一副天线(又称重发天线)用于将放大后的下行链路信号重发至覆盖区并拾取来自移动终端的上行链路信号。因为这两副天线服务于不同的目的，因此要求具有不同的特性。,施主天线与重发天线,直放站天线种类美化天线类（路灯/草坪/灯箱型全向天线、射灯/隐蔽型定向天线、地面伪装天线）室外鞭状天线小型平板天线平板天线高增益平板背射天线抛物面天线八木天线室内天线（全向吸顶/平板壁挂天线）,天线在直放站工程中的应用,室

23、外天线考虑因素1 有较高的增益2 收/发覆盖区域认证3 旁瓣干扰的抑制室外天线常用形式：1 八木天线2 抛物面天线3 平板天线4 鞭状天线,八木天线,八木天线：具有增益较高、结构轻巧、架设方便、价格便宜等优点。因此，它特别适用于点对点的通信，例如它是室内分布系统的室外接收天线的首选天线类型。八木天线的单元数越多，其增益越高，通常采用 6 12 单元的八木定向天线，其增益可达 1015 dB。,抛物面天线,从性能价格比出发，人们常常选用栅状抛物面天线作为直放站施主天线。由于抛物面具有良好的聚焦作用，所以抛物面天线集射能力强，直径为1.5m 的栅状抛物面天线，在900兆频段，增益可达20dB。它特

24、别适用于网优工程中点对点的通信。抛物面采用栅状结构，一是为了减轻天线的重量，二是为了减少风的阻力。抛物面天线一般都能给出不低于30dB的前后比，这也正是直放站系统防自激而对接收天线所提出的必须满足的技术指标。,平板天线,无论是GSM还是CDMA，平板天线是用得最为普遍的一类极为重要的基站天线。这种天线的优点是：增益高、扇形区方向图好、后瓣小、垂直面方向图俯角控制方便、密封性能可靠以及使用寿命长等。平板天线也常常被用作直放站用户天线，根据作用扇形区的范围大小，应选择相应的天线型号。平板天线采用多个半波振子排成的垂直放置直线阵结构。四个半波振子直线阵的增益约为 8 dB；但常规平板天线通过在一侧加

25、一个反射板，使增益增加到14 17dB。对于一侧加有一个反射板的八元直线阵，即加长型平板天线，其增益约为16 19dB。不言而喻，加长型平板天线的长度，为常规板状天线的一倍，达 2.4 m 左右。,鞭状天线,鞭状天线属于全向天线。无论是GSM还是CDMA，全向天线都有广泛的应用。这种天线的优点是：增益适中、水平面上的全向方向图特别适用于面积广/人烟稀少的地区；与平板天线类似，它的密封性能可靠、使用寿命长。鞭状天线也常常被用作直放站的用户天线，但工程上需根据作用范围，选择相应的型号。鞭状天线也属阵列天线，采用微带/半波振子等辐射单元，由于是全向辐射，天线呈长条柱状形式，增益一般在10 17dB范

26、围内。,室内天线,室内天线室内天线用于将直放站放大后的信号辐射至阴影区，往往选用特殊设计的中等或低增益天线，甚至要构筑重发天线网络来完全地覆盖建筑物内的各个相互隔离区域。考虑因素：1 室内信号覆盖的完整性2 工作频带3 外形美观4 安装不引人注目常用形式：1 吸顶天线2 壁挂天线,室内吸顶天线,室内吸顶天线必须具有结构轻巧、外型美观、安装方便等优点。吸顶天线要求宽带（多数是双频）工作。吸顶天线由微带或赋形振子构成，借助计算机的辅助设计，以及网络分析仪的精良调试，能很好地满足在非常宽的工作频带内的驻波比要求。按照国家标准，在很宽的频带内工作的天线其驻波比指标为VSWR2，能达到VSWR1.5更好

27、。,室内吸顶天线属于低增益天线,一般为G=2dB。吸顶天线是全向天线。,室内壁挂天线,室内壁挂天线同样必须具有结构轻巧、外型美观、安装方便等优点。壁挂天线同样要求双频工作。市场上壁挂天线外形的花色虽然很多，但其内芯购造几乎是一样的，都是空气介质型微带天线。由于采用了展宽天线频宽的结构方式、并借助计算机的辅助设计，所以能较好地满足宽频带工作的要求。,室内壁挂天线具有一定的增益，通常在7dB左右。与吸顶天线不同，壁挂天线为定向天线。,滤波器：可以让某些频率顺利通过，而对其它频率加以阻拦，表现出选择频率的特性。滤波器是一种典型的二端口网络。应用场合：在雷达、微波、通讯等系统中，多频率工作越来越普遍，

28、相互干扰、彼此影响的概率越来越大。因此，对分隔、抑制频率的要求也相应提高。滤波器的需求日益广泛。国人公司的滤波器大多是用于通信领域，主要目的为了解决不同频段、不同形式的无线通讯系统之间的干扰问题。,二.滤波器产品,CDMA,GSM,GSM对CDMA的杂散干扰,CDMA对GSM的杂散干扰,多频信号干扰示意图,10M隔离带,滤波器的种类,低通滤波器：表示有关器件顺利通过低于1的频率，而阻碍高于1的频率通过；这样的器件称为低通滤波器（LPLow Pass）。见图（a）。高通滤波器：与低通情况正好相反，称为高通滤波器（HPHigh Pass）。见图（b）。,带通滤波器：表示有关器件顺利通过1至2之间的

29、频率，对于低于1或高于2的频率都阻碍它们通过；这样的器件称为带通滤波器（BP-Band Pass）。见图（c）。带阻滤波器：是带通的对立面，它阻止1至2之间的频率通过，称为带阻滤波器（BSBand Suppress）。见图（d）。,带通滤波器,根据传输函数分类 Butterworth带通滤波器 Chebychev带通滤波器,Bessel带通滤波器,Ideal带通滤波器,滤波器原型（prototype）,4种滤波器的响应曲线,4种滤波器的电路原型,微波带通滤波器的设计步骤,计算低通原型滤波器电路（获得g值）。将低通原型转换成只有窜联/并联单元电路（引入阻抗变换器）。将低通原型截止频率去归一化至实

30、际相对带宽bw。将低通原型中不同的元件值换算成相同的值1。变换低通原型为中心角频率1rad/s、相对带宽bw的带通滤波器。去归一化带通滤波器为实际要求的中心频率fr。端口变成50、考虑无载品质因素Q。计算外部Qe、耦合系数Kij和群时延td。,滤波器主要技术指标：工作频段 插入损耗 带内波动 带外抑制 端口驻波比 带外抑制 矩形系数 功率容量 群时延,滤波器设计主要参数：Q值耦合系数群时延,滤波器衍生产品 双工器 合路器,合路器：用于不同制式系统信号（频率）的合/分。双频合路器由2个滤波器组成 三频合路器由3个滤波器组成,双工器：用于FDD系统上/下行信号（频率）的 合/分，由2个滤波器组成。

31、,关键技术：1）耦合矩阵计算 2）交叉耦合技术 单边抑制技术 双边抑制技术,隔偶数腔加容性交叉耦合双边抑制,隔奇数腔加感性交叉耦合高端单边抑制,隔奇数腔加容性交叉耦合低端单边抑制,滤波器系列产品 合路器 双工器 滤波器,CDMA信号,CDMA下行,825880MHz,CDMA双工器,CDMA/GSM/DCS三频合路器,合路输出,ANT,CDMA上行,Tx,Rx,870880MHz,825835MHz,CDMA,GSM,DCS,双工器与合路器,国人双工器产品CDMA双工器GSM双工器DCS双工器WCDMA双工器基站放大器/塔顶放大器双工器,国人合路器产品双频合路器三频合路器,深圳国人无源模块形式

32、：耦合器COU，功分器POD，双频合路器DP2，三频合路器DP3，双工器DIP，滤波器FIT，多网合路平台POI，其余待扩展。产品规格 双工器和滤波器规格说明采用英文代码的全称 合路器规格说明采用英文缩写，描述如下：CDMAC，GSMG，DCSD，PHSP，WCDMAWD，WLANWL，CATVCT。5.备用 其他说明：D大功率、T特别说明6.备用 特征细节说明。,无源模块命名指引,三.POI介绍,常规合路系统大多只能满足覆盖23个制式信号的需求。随着运营商公共无线信号不断增多及覆盖延伸需要，网络优化合路工程面临的高损耗、重复建设等问题越来越突出。多种因素推动了一种与过去建设模式截然不同、满足

33、4个以上多运营商/多系统共享一套室内覆盖资源方案的出台，这就是POI系统。,多制式/多路信号合路数量无限制 满足不同系统/频段的个性需求 系统整体监控和维护（低维护/高可靠性)模块化设计，扩容性好 信号合路衰减小,POI特点,POI Point of Interface,2 多网合路技术原理,主要技术途径 频率合成/分配技术 窄带功率合成/分配技术 信号抑制技术,主要功能 实现多频段/多制式信号接入一套分布系统,CDMA,GSM1,GSM2,DCS,合路信号输出,PHS,WCDMA1,WCDMA2,监测模块（耦合器/检波器）,功率分配模块（功分器/耦合器/3dB电桥）,频率合分模块（合路器/滤

34、波器）,信号抑制模块（隔离器/滤波器）,POI功能模块组成框图,POI实现方案 信号分离方案 从基站来的各制式信号均1路输入 经POI合路后信号1路输出 上/下行分离方案 从基站来的各制式信号分上/下行2路输入 合路后信号分为上/下行2路输出,GSM,DCS,PHS,WCDMA,输出1路信号,GSMDCSPHSWCDMA.,信号分离方案POI输入/输出示意,信号分离POI设备,GSM-U,CDMA,GSM,DCS,监测模块,监测模块,监测模块,检波信号,检波信号,检波信号,检波信号,CDMA/GSM/DCS三频合路器,监测模块,功分器,800MHz-1880MHz,合路输出,信号分离方案POI

35、内部示意 联通CDMA800 联通GSM900 移动GSM900 移动DCS1800,ANT,上/下行分离方案POI输入/输出示意,800M-1880M上行,GSM-U上行,CDMA上行,GSM上行,DCS上行,监测模块,监测模块,监测模块,检波信号,检波信号,检波信号,检波信号,CDMA/GSM/DCS上行三频合路器,监测模块,功分器,上行合路输出,上/下行分离方案POI内部示意 联通CDMA800 联通GSM900 移动GSM900 移动DCS1800,800M-1880M下行,GSM-U下行,CDMA下行,GSM下行,DCS下行,监测模块,监测模块,监测模块,检波信号,检波信号,检波信号

36、,检波信号,CDMA/GSM/DCS下行三频合路器,监测模块,功分器,下行合路输出,ANT,ANT,国人公司POI案例,天津地铁POI项目 菲律宾POI项目 澳门POI项目,四.功分器与耦合器,功能 功分器/耦合器都属于能量分配器件，它们之间的不同之处在于：1.功分器只能将能量等分成两路、三路或四路输出 2.耦合器可将能量按任意比例分配输出用途在室内分布系统中，需将施主天线接收到的基站信源通过同频或移频放大后再合理传送至室内各个房间/盲区，该过程要对输入信号进行多次/多通道的能量分配，功分器/耦合器即用于具体分配场合。,功率分配器,功率分配器由微带线制成，利用多段阻抗变换器原理达到足够的带宽。

37、功分器规格是根据输出端口的数量进行划分的，室内分布系统中常用到的功分器有一分二、一分三、一分四等几种规格，它们每一路输出信号的功率分别等于输入信号功率的1/2、1/3和1/4。室内分布工程采用的功分器必须具有宽带性能，应能覆盖GSM/DCS或CDMA/DCS频段，大多要求从800MHz2200MHz，约3个倍频程。,二功分器,各端口输出能量是输入能量的1/2，即-3dB。,输入,输出,输出,内部电路,实物,二功分器电路图,二功分器工作框图,三功分器,各端口输出能量是输入能量的1/3，即-4.8dB。,实物,三功分器电路图,三功分器工作框图,四功分器,各端口输出能量是输入能量的1/4，即-6dB

38、。,实物,四功分器电路图,四功分器工作框图,常用的三种功分器,二功分器,3dB,3dB,4.8dB,三功分器,4.8dB,4.8dB,6dB,四功分器,6dB,6dB,6dB,功分器技术指标,工作频带：满足指标要求的工作频率范围，室内分布工程的频带从800MHz2500MHz。插入损耗：系统因加入功分器后的单路损耗，一般地，插损要求不超过0.5dB。隔离度：功分器各输出端口之间信号相互耦合的大小。隔离度越大，相互干扰越小，性能越好，通常要求在-20dB以下。电压驻波比（VSWR）：衡量功分器输入/输出端口的反射信号大小，要求小于1.5（即回波损耗不超过-14dB）。输出不平坦度：在工作频带内各

39、输出端口信号电平的最大值与最小值之差。差别越小越平坦，一般要求不超过0.3dB。功率容量：能承受的最大输入功率，通常为50W。,国人功分器产品微带功分器（800MHz2200MHz）腔体功分器（800MHz2500MHz）,定向耦合器,定向耦合器可将能量按任意比例分配，其规格根据耦合端输出信号电平的大小划分，因此可以说有无穷多种规格。室内分布工程常用耦合器的规格及其基本性能如下：,定向耦合器,耦合器必须具有宽带性能，适应网优工程的覆盖需求。通常要求能覆盖GSM/DCS或CDMA/DCS频段，频率范围从800MHz2500MHz，约3个倍频程。定向耦合器采用带线结构形式，利用带线间的奇/耦模耦合

40、量来控制耦合度，应用多节阻抗变换原理达到足够的带宽。两个输出端分别称为主线端口和耦合端口；通常情况下，大部分能量都由主线端口输出，耦合端输出较少。与功分器类似，该配件在工程上亦用于对室内分布系统进行能量分配的场合。,定向耦合器名称,输入信号,耦合信号,直通信号,输入端口,主线/直通端口,耦合端口,50,副线,主线,主通道,定向耦合器,定向耦合器是典型的4端口器件。耦合度主要是靠控制主线和副线之间的距离来实现的，间距越小、耦合度越大。端口作用直通：1 2耦合：1 4隔离：2 4负载：3端口,5dB,10dB,20dB,30dB,1,1,1,1,2,2,2,2,3,3,3,3,4,4,4,4,定向

41、耦合器工作框图,定向耦合器技术指标,工作频带：满足指标要求的工作频率范围，室内分布工程的频带从800MHz2500MHz。耦合度：耦合端输出信号与输入信号电平的比值，是衡量耦合大小及区分耦合器规格的参数，可按照需要提出不同的耦合度指标，通常以分贝（dB）表示。插入损耗：系统因定向耦合器的加入而使主线通道增加的损耗。因为耦合信号越大、直通信号越小，所以不同耦合度定向耦合器的插入损耗也不同。典型要求是，7dB小于1.5dB，15dB和30dB小于0.5dB。隔离度：耦合器的耦合端口与直通端口之间信号耦合的大小。隔离度越大，窜扰越小，性能越好，通常要求在-20dB以下。耦合平坦度：在工作频带内耦合端输出信号电平的起伏大小。输出越平坦性能越好，一般要求不超过0.5dB。电压驻波比（VSWR）：评价输入信号到耦合器各端口时被反射回来的大小，一般要求小于1.3（回波损耗不超过-17dB）。功率容量：能承受的最大输入功率，通常为50W。,国人定向耦合器产品微带定向耦合器（800MHz2200MHz）腔体定向耦合器（800MHz2500MHz）,谢谢！,