基站發(fā)射系統(tǒng)匹配測試方法研究

基站發(fā)射系統(tǒng)是移動通信系統(tǒng)的重要組成部分，其性能優(yōu)劣對整體移動通信質(zhì)量的影響至關(guān)重要。根據(jù)移動網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量統(tǒng)計結(jié)果分析，造成移動通信質(zhì)量指標(biāo)下降的主要原因來自天饋線系統(tǒng)（約占一半以上），而在天饋線系統(tǒng)中最為重要的指標(biāo)就是匹配（駐波比）。因此，運(yùn)營商在無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和日常維護(hù)中，必須高度重視對天饋系統(tǒng)性能的檢查，減小天饋線系統(tǒng)器件間不匹配對系統(tǒng)的影響，最大限度發(fā)揮天饋系統(tǒng)的性能。另外，發(fā)射機(jī)的功率測試、在線工作的匹配測試以及無線環(huán)境干擾測試對網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和優(yōu)化工作均有重要意義。

基站系統(tǒng)的常見故障

一個完整的蜂窩基站由發(fā)射機(jī)和天饋線系統(tǒng)兩部分組成。從發(fā)射機(jī)到天線之間有很多物理連接點,如發(fā)射機(jī)的輸出端、合路器/濾波器的輸入端、合路器/濾波器的輸出端、饋線的任意位置、天線的輸入端等，每個環(huán)節(jié)之間的良好匹配是保證系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵。

在整個基站系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)的輸出功率放大器和天饋線系統(tǒng)比較容易出現(xiàn)故障。放大器是有源器件，其輸出S11參數(shù)（駐波比）不如無源器件那樣更容易接近理想值，而且外界條件（如電源）的變化、自身的穩(wěn)定性和長期工作所造成器件老化，都會影響其輸出功率尤其是駐波比的穩(wěn)定。另外，整個天饋線系統(tǒng)絕大部分處于室外，也容易出現(xiàn)故障。

造成發(fā)射機(jī)故障的原因主要有三種。首先，電源和環(huán)境溫度的不穩(wěn)定造成放大器輸出功率和輸出駐波比的變化。其次，放大器中大功率管的老化造成輸出功率的下降和駐波比的惡化。第三，天饋線系統(tǒng)駐波比的惡化引起發(fā)射系統(tǒng)中保護(hù)電路的工作而導(dǎo)致發(fā)射功率的下降。

造成天線故障的原因有五點。第一，雷電、水和風(fēng)等造成的破壞。第二，來自紫外線輻射的破壞。第三，冰和長期溫度的循環(huán)變化所造成的破壞。第四，環(huán)境污染所造成的腐蝕。第五，環(huán)境條件使天線防護(hù)罩的介質(zhì)特性發(fā)生變化，導(dǎo)致天線性能的變化。

此外，電纜和接頭也會由于各種原因?qū)е鹿收习l(fā)生。

從上述分析不難發(fā)現(xiàn)，發(fā)射系統(tǒng)和天饋線系統(tǒng)是決定整個系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵，而且這兩部分有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。這個關(guān)聯(lián)點就是發(fā)射機(jī)的射頻輸出端，也就是天饋線系統(tǒng)的輸入端。如果發(fā)射系統(tǒng)的輸出駐波比非常理想，而天饋線系統(tǒng)處于失配狀態(tài)，那么系統(tǒng)的功率就不能有效的輻射到空中。相反，如果天饋線系統(tǒng)處于理想的匹配狀態(tài)，而發(fā)射系統(tǒng)的駐波比很差，系統(tǒng)功率同樣無法有效輻射。

因此，進(jìn)行蜂窩系統(tǒng)的匹配測量，首先要對系統(tǒng)匹配有正確理解，這樣才能用對設(shè)備，做對工作。至此我們可以得出這樣的結(jié)論：在蜂窩基站的匹配測試中，大功率的測量和駐波比測量缺一不可，而且要貫穿測試的始終。

常用現(xiàn)場天饋線測試方法

天饋線系統(tǒng)匹配（駐波比）測試

使用天饋線測試可以測量天線輸入端口的駐波比（VSWR），也可以利用天饋線分析儀中的故障點定位（DTF）功能非常準(zhǔn)確地測量整個天饋線系統(tǒng)中任意一個物理點的駐波比，向基站維護(hù)工程師提供故障點位置的準(zhǔn)確信息。

天饋線系統(tǒng)測量分析步驟如下。

1.測量天饋線系統(tǒng)駐波比，保存測試曲線，以此判斷該系統(tǒng)是否合格。

2.進(jìn)行故障點定位，保存測試曲線。

3.依據(jù)故障定位測試曲線所標(biāo)記出的故障點位置，參考基站實際情況，結(jié)合經(jīng)驗，初步判斷產(chǎn)生故障原因及位置。[!--empirenews.page--]

4.必要時對故障部件進(jìn)行修理或更換。

5.重復(fù)1、2步驟，檢查故障是否消除。

發(fā)射機(jī)的匹配測量及功率測試

通過式功率計可以測試發(fā)射機(jī)的功率、駐波比，同時還是基站故障排查、更改頻率的必備工具。從上述的分析已經(jīng)了解到，基站的匹配測量包括發(fā)射機(jī)和天饋線系統(tǒng)兩大部分。天饋線分析儀可以準(zhǔn)確測量天饋線系統(tǒng)的匹配情況，但是對發(fā)射機(jī)卻無能為力，也就是說天饋線分析儀僅僅完成了整個系統(tǒng)一半的測量工作。正確的解決方法是采用式功率計和天饋線分析儀來共同完成基站系統(tǒng)的匹配測量。

網(wǎng)絡(luò)干擾測試

無線頻率資源為稀缺資源，頻段劃分越來越多，越來越擁擠，各頻段之間的干擾在所難免，干擾是無線領(lǐng)域的永久話題。當(dāng)今運(yùn)營商也越來越重視對干擾的監(jiān)測，解決干擾問題是提供網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。

干擾查找的方法有很多，比如利用高性能掃頻接收機(jī)、頻譜儀等。傳統(tǒng)頻譜儀測試干擾的方法，用定向天線接到頻譜儀上，不斷地測試，來回確認(rèn)干擾源，但對于間歇性的干擾源幾乎沒有辦法，且測試時間和人力成本較大。

利用三維頻譜進(jìn)行干擾源的定位

所謂三維頻譜即在原來二維頻率和場強(qiáng)的基礎(chǔ)上，加入時間因數(shù)，即分分秒秒地記錄頻譜信息，即可以做到7×24的采集頻譜信息，從而大大地減輕了人力成本和勞動強(qiáng)度，尤其對查找間歇性的干擾非常有利。

在某次優(yōu)化工程中，采用某手持式頻譜儀對移動網(wǎng)絡(luò)的下行頻段進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，連續(xù)觀察三天，從頻譜儀記錄的數(shù)據(jù)中可以清晰地觀察到間歇干擾，再利用定向天線，便能較容易地?fù)渥降礁蓴_源。

室內(nèi)分布系統(tǒng)優(yōu)化測試

由于用戶使用習(xí)慣的改變，當(dāng)今社會移動業(yè)務(wù)絕大部分發(fā)生在室內(nèi)，根據(jù)docomo的3G運(yùn)營經(jīng)驗，69.7%的話務(wù)量來自室內(nèi)，只有約30.3%的話務(wù)量來自室外，室內(nèi)覆蓋的好壞直接影響整個網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量，因此各大運(yùn)營商都高度關(guān)注室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的好壞，同時也在室內(nèi)覆蓋建設(shè)和優(yōu)化中投入巨資。

室內(nèi)系統(tǒng)的測試通常采用CQT測試和室內(nèi)DT測試的方法，采用的儀器通常為掃頻儀、測試手機(jī)、CQT測試儀等，測試后對結(jié)果進(jìn)行處理和分析，得出優(yōu)化方案。