直放站设备工作原理

1、直放站设备工作原理,西瑞克斯通信设备有限公司,陕西办事处,2009,年,3,月,主要内容,一、,各类直放站的作用、原理,1.,频分双工直放站,2.,时分双工直放站,无线频段选频直放站,无线频段选频直放站,无线载波选频直放站,光纤直放站,光纤直放站,干线放大器,移频直放站,干线放大器,基站放大器,、塔放,二、,直放站系统的主要技术指标,频分双工直放站和时分双工直放站,DT,MT,下行,上行,DT,MT,下行,上行,时分双工直放站，,上、下行分离通过开关切换实现,频分双工直放站，,上、下行分离通过双工器实现,一、各类直放站作用、原理,1.,频分双工直放站,无线频段选频直放站,MT,DT,双工器,-

2、30dB,Test,-20dB,Test,双工器,下行支路,监控主板,GSM,MODEM,下行功放,低噪放,上行功放,低噪放,fpx,fpx,上行支路,下行频段选频,上行频段选频,原框方框图,特点：,?,对所选频带信号转发，有所需信号，也有其它无关信号,?,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）,?,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,?,无线载波选频直放站,MT,锁相源,DT,双工器,-30dB,Test,-20dB,Test,双工器,3dB,电桥,下行支路,上行支路,监控主板,锂电池,电,源,AC2

3、20V,GSM,MODEM,下行选频功放,锁相源,锁相源,锁相源,锁相源,锁相源,锁相源,锁相源,上行选频功放,3dB,电桥,低噪放,低噪放,-20dB,原理方框图。,1.,原理方框图。,2.,上行支路,RD,电调二功分,3dB,电桥,电调二功分,DT,耦合器,选频模块,选频模块,双载波功放,选频模块,选频模块,双载波功放,上行功放,低噪放,低噪放,DT,GSM,MODEM,监控主板,下行支路,双工器,双工器,特点：,只转发所需频点的,RF,信号,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，,又可以采用合路放大技术,产品能工作在,2-4,信道或,6-8,信道，可扩展,结构复杂，

4、成本高,光纤直放站,光发送机,光接收机,光接收机,光发送机,ATT(030dB,),下行功放,上,行,低,噪,放,ATT(030dB,),上行支路,下行支路,适配模块,ATT(05V),MT,原理方框图,?,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,20km,?,不要求隔离度,?,可与,BTS,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,设备时延大，设计时应注意时间色散问题；,特点：,移频直放站,选频模块,选频模块,选频模块,选频模块,下行功放,下行功放,上行低噪放,GSM MODEM,DT,耦合器,监控主板,上行支路,下行支路,选频

5、模块,选频模块,选频模块,选频模块,下行功放,下行功放,上行低噪放,下行低噪放,上行功放,DT,耦合器,GSM MODEM,监控主板,上行支路,下行支路,选频模块,选频模块,选频模块,选频模块,下行功放,下行功放,上行低噪放,下行低噪放,上行功放,GSM MODEM,监控主板,上行支路,下行支路,特点：,移频转发，收发天线须满足视距传播,(,传输距离要经链路计算）,移频转发，收发天线隔离度要求不高，选址容易；,工程建设周期短；,占用频点比同频直放站高一倍；,技术复杂、难度大。,干线放大器,上行功放,下行功放,监控主板,上行支路,下行支路,GSM,MODEM,DT,耦合器,电,源,AC220V,

6、锂电池,RS-485,总线,接其它分支干放,外部告警信号,DT,MT,双工器,双工器,26V/9V/5V,特点：,用于室内分布系统，补偿射频主干或分支的,信号损耗；扩展覆盖,.,基站放大器,、塔放,天线,1,RF IN,接收,TX,RX,ATT,RF IN,接收,TX,RX,ANT,ATT,B,T,S,TX1,RX1,TX1,RX1,ANT,PA1,PA,2,天线,2,BTS,Tx,Rx,机,房,塔,顶,TX1/RX1,下行旁路开关,1,上行旁路开关,1,PA1,LNA1,ANT1,覆盖天线,1,TX2/RX2,下行旁路开关,2,上行旁路开关,2,PA2,LNA2,ANT2,覆盖天线,2,特点

7、：,?,提高基站的输出功率，扩大基站的覆盖范围；（,基站功,率放大器、塔顶双向功放、塔顶上行放大）,；,?,补偿,BTS,天线电缆损耗，在天线口恢复发射功率及提,高接收灵敏度；,?,上、下行链路都具有故障自动旁路功能。,2.,时分双工直放站（,TD,）,无线频段选频直放站,Modem,DT,45,dB,MT,A,T,T,主,LNAD,PAU,A,T,T,辅,A,T,T,主,A,T,T,辅,PAD,LNAU,Modem,同步模块,-,1 dB,-,1 dB,PAO,ALC,45,dB,ALC,R-3310,系统包括：,PAD/LNAU,一体化模块，共用选频模块、,PAU/LNAD,一体化模块、,

8、滤波器,/,驻波检测一体化模块、腔体滤波器、,同步产生板,、,电源模块、监控主板、监控控制底板、,Modem,和备用锂电池。,特点：,?,采用解帧方式实现同步,?,频段选频，,15MHz,可调,?,高功率宽带线性功放，保证信号不失真放大,?,采用声表面滤波技术，大大压抑带外杂散,?,具备自动电平控制功能,?,具有失步后自动关闭功放，重新同步后自动打开功放，恢复正常工作,功能，以避免干扰网络,?,具有功率检测功能，方便直放站工程安装及调试,光纤直放站,中继端机包括适配器模块、光收发模块、波分复用模块、电源模块、监控主板、,监控控制底板、,同步产生板,、,Modem,。,覆盖端机包括一体化射频模块

9、、带驻波检测的滤波器、选频模块、光收发模块、,波分复用模块、电源模块、监控主板、监控控制底板、,同步产生板,。,覆,覆,覆,E,O,E,O,E,O,E,O,MT,A,TT,A,TT,PAD,LNAU,覆,覆,覆,覆,Modem,Modem,ATT,ATT,覆,覆,W,D,M,W,D,M,-3dB,-3dB,45dB,45dB,-1dB,下行扩展,上行扩展,Pin,覆,覆,覆,覆,DT,下行,33dBm,34dBm,-11dBm,-22dBm,-19dBm,-22dBm,-21dBm,-66dBm,-65dBm,-10dBm,-13dBm,-10dBm,下行,上行,上行,特点：,?,采用直接耦合

10、方式获取信号,?,采用检波或解帧方式实现同步,?,上下行增益独立可调，具备单独时隙增益可调和时隙,?,ALC,功能,?,具有失步后自动关闭功放，重新同步后自动打开功放,?,，恢复正常工作功能，以避免干扰网络,干线放大器,DT,TX,/,RX,环,环,环,MT,PAD,LNA,45 dB,45 dB,开关耦合模块,-4 dB,-1 dB,Modem,Modem,ATT,ATT,PAin,环,环,环,覆,覆,覆,覆,LNA/DPA,一体化模块,信源,M-3300,系统包括,LNA/DPA,一体化模块、开关耦合模块、滤波器,/,驻波检测一体化模块、,同步产生板,、,电源模块、监控主板、监控控制底板、

11、机箱面板接口板、,Modem,和备用锂电池,特点：,?,采用直接耦合方式获取信号,?,使用检波或解帧方式实现同步,?,上下行增益独立可调，具备单独时隙增益可调和时隙,ALC,功能,?,具有失步后自动关闭功放，重新同步后自动打开功放，,恢复正常工作功能，以避免干扰网络,?,高功率宽带线性功放，信号不失真放大,二、直放站系统的主要技术指标,1,、最大增益,定义：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,3dB,之内。,2,、标称最大输出功率,定义：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。,要求：厂家声明值的,dB,之内,。,+0,-2,3,

12、、自动控制电平（,ALC,）,定义：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。,要求：输入增加,10dB,，输出功率保持在最大输出功率,2dB,之内。,4,、噪声系数,定义：是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。,。,要求：室外覆盖用直放站：,5dB,。,室内覆盖用直放站：,6dB,。,噪声系数：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。,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。,输入端噪声电平,P,inn,=10logkT+ 10logBW+NF,=-174

13、dBm(mw/Hz)+ 10logBW (Hz) +NF (dB),如,GSM ,BW=200kHz,，假设,: NF=4dB,则,P,inn,= -174dBm+53+4=-121+4=-117dBm,G1,G2,NF1,ATT,NF2,P,outn,P,in,NF,G,输出端噪声电平,P,outn,=10logkT+ 10logBW+G+NF,假设,G=95dB,，,BW=200kHz,，,NF=4dB,则,P,outn,= -174dBm+53+4 +95 =-121+4 +95 =-22dBm,K,：波尔兹曼常数，,1.38,10,-23,J/K,T,：环境温度，常温取,293,，相当于,20,多级放大器级联后系统输入噪声系数，并非第一个放大器的噪声,系数,（线性值）,特别是,ATT+NF2,接近,G1,（对数值）的情况下，,NF,会显著恶化，,假设,NF1=4dB,，,G1=20dB,，,ATT= 20dB,，,NF2=4dB,，,则,NF=7dB,.,1,),1,(,1,1,1,2,?,?,?,?,?,?,G,NF,ATT,G,ATT,NF,NF,5,、杂散发射,定义：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。,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,、互调衰减,定义：当以工