[认识直放站手机放大器]基站和直放站天线参数(6)

2016-10-24  by:CAE仿真在线  来源:互联网


十一、回波损耗

回波损耗(RETURN LOSS),指在天线的接头处的反射功率与入射功率的比值。回波损耗反映了天线的匹配特性。

反射系数倒数的模,通常以分贝表示,是信号反射性能的参数,回波损耗说明入射功率的一部分被反射回到信号源。例如,如果注入1mW (0dBm)功率给放大器其中10%被反射(反弹)回来,回波损耗就是10dB。从数学角度看,回波损耗为-10 lg [(反射功率)/(入射功率)]。回波损耗通常在输入和输出都进行规定。

回波损耗的值在0dB的到无穷大之间,回波损耗越大表示匹配越好。0表示全反射,无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中,一般要求回波损耗大于14dB。


1)驻波比与回波损耗的换算关系 
  驻波比(VSWR): Voltage Standing Wave Ratio
  回波损耗(RL):Return Loss
  换算公式:RL=20*log10[(VSWR+1)/(VSWR-1)]

 
2)换算表格:

驻波比
回波损耗(dB)
驻波比
回波损耗(dB)
1.01
46.064
1.26
18.783
1.02
40.086
1.27
18.493
1.03
36.607
1.28
18.216
1.04
34.151
1.29
17.949
1.05
32.256
1.30
17.692
1.06
30.714
1.31
17.445
1.07
29.417
1.32
17.207
1.08
28.299
1.33
16.977
1.09
27.318
1.34
16.755
1.10
26.444
1.35
16.540
1.11
25.658
1.36
16.332
1.12
24.943
1.37
16.131
1.13
24.289
1.38
15.936
1.14
23.686
1.39
15.747
1.15
23.127
1.40
15.563
1.16
22.607
1.41
15.385
1.17
22.120
1.42
15.211
1.18
21.664
1.43
15.043
1.19
21.234
1.44
14.879
1.20
20.828
1.45
14.719
1.21
20.443
1.46
14.564
1.22
20.079
1.47
14.412
1.23
19.732
 1.48  
14.264
1.24
19.401
 1.49  
14.120
1.25
19.085
1.50
13.979

 

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十二、功率容量

功率容量(Maximum Power),由于射频能量传输的“趋肤效应” 阻抗变化将会引起信号的反射,传输介质的温度变化都会转化为热能,功率容量是指器件由电阻和介质损耗所消耗产生的热能所导致器件的老化、变形以及电压飞狐现象不被出现所允许的最大允许功率负荷,功率容限是指由于最大输入信号所引起的热能不会引起问题的最大承受限度。

功率容量是指平均功率容量,天线包括匹配、平衡、移相等其它耦合装置,其所承受的功率是有限的,考虑到基站天线的实际最大输入功率(单载波功率为20W),若天线的一个端口最多输入六个载波,则天线的输入功率为120W,因此天线的单端口功率容量应大于200W(环境温度为65℃时)。


1)功率容量的指标要求

由此可得,无源器件功率容量是指最大输入功率,从而有必要对各系统的峰均比(CCDF)最相应分析,各系统部同配置下峰均比值如下:

 

发射模式

CCDF 0.01%

GSM

0.16

EDGE

3.34

CDMA2000 1载波

9.7

CDMA2000 6载波

12.66

EVDO 1载波

9.7

CDMA2000 3载波 EVDO 3载波

10.8

WCDMA 1载波

10.1

WCDMA 3载波

11.94

TDSCDMA 下行3时隙

8.7

TDSCDMA 3载波

8.75

LTE(8*8)

9

WLAN

12

 


2)结合上表,结合三大运营商组网模式,无源器件功率容量要求如下:

运营商

网络组合

功率容量要求

中国移动

GSM+EDGE

63.8

GSM+EDGE+DCS

84.5

GSM+DCS+TD(三载波)

234.1

GSM+DCS+TD A+B(三载波)

383.7

GSM+DCS+TD A+B(三载波)+WLAN

391.6

GSM+DCS+TD A+B(三载波)+WLAN+LTE

550.1

中国联通

GSM+EDGE

63.8

GSM+EDGE+DCS

84.5

GSM+EDGE+DCS+WCDMA(单载波)

288.6

GSM+EDGE+DCS+WCDMA(3载波)

396.3

GSM+EDGE+DCS+WCDMA(3载波)+WLAN

404.3

GSM+EDGE+DCS+WCDMA(3载波)+WLAN+LTE

562.8

中国电信

CDMA(3载波)+EV-DO

426.1

CDMA(6载波)+EV-DO

554.3

CDMA(3载波)+EV-DO+WLAN

434.0

CDMA(3载波)+EV-DO+WLAN+LTE

 

 


3)功率容量的测试方法——功率注入法

 

a、按下图所示连接设备; 

 

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b、如果被测件为多端口器件,测试时多余端口接大功率匹配负载;

c、信号发生器频率设置成被测器件有效工作频带的中心频率,电平调到使射频放大器的输出功率为被测器件额定输出功率;信号发生器应该设置为被测器件有效工作频带的最高频率.

d、加电连续试验4 h,在频谱仪上观察波形有无异常应不,出现打火,飞弧现象,(当频谱仪显示波形出现断续、消失或剧烈抖动等现象时,器件出现有打火、飞弧等击穿现象)。在频谱仪上观察输出信号的幅度是否出现增大或减小,甚至消失等异常现象。


4)关键指标要求

试验结束后器件应按以下关键指标要求进行测试,被测器件应满足以下要求:

——不应有损坏或变形;

——各端口驻波比变化应小于10%;

——不应有介质击穿现象;

——性能应能满足要求。


 


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