對(duì)基站天饋線系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試的方法
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天饋線系統(tǒng)的故障主要發(fā)生在天線、電纜和接頭上。如在安裝時(shí)不合規(guī)范造成天線的排水不暢，在下雨天時(shí)導(dǎo)致天線內(nèi)的積水；對(duì)接頭的處理不好，在潮濕或下雨的天氣下造成接頭的進(jìn)水，若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行處理，則會(huì)進(jìn)一步損壞饋線。在大城市里受到各種條件的限制，許多地方?jīng)]有足夠的空間適合天線的安裝，在這樣的情況下所安裝的天線不能確定其旁瓣和后瓣的去藕度夠不夠而影響隔離度。
本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/201612/334304.htm對(duì)天饋線進(jìn)行測(cè)試主要是通過(guò)測(cè)量其駐波比（ VSWR ）或回?fù)p（ Return Loss ）的值和隔離度（ Isolation ）來(lái)判斷天饋線的安裝質(zhì)量和運(yùn)行情況的好壞。駐波比的計(jì)算公式如下：
前向功率（ W ）： Pf 或 Pf (dBw)=10log Pf
反向功率（ W ）： Pr 或 Pr (dBw)=10log Pr
回 損： ar=10log = Pf (dBw)-Pr (dBw)
反射系數(shù)： rho=
駐 波 比： VSWR=
回?fù)p與駐波比之間的轉(zhuǎn)換公式為：
回?fù)p =-20log
基站發(fā)射天饋線的駐波比告警一般設(shè)為 1.5 ，不同類型的基站對(duì)天線之間的隔離度要求也不一樣， RBS200 基站發(fā)射天線之間的隔離度要求大于 40 dB ，發(fā)射天線與接收天線之間的隔離度要求大于 20 dB ；而 RBS2000 基站發(fā)射天線及發(fā)射天線與接收天線之間的隔離度都要求大于 30 dB 。
可對(duì)天饋線進(jìn)行測(cè)試的儀表有：頻譜儀、 TDR 和 Site Master 。用頻譜儀測(cè)量天饋線的駐波比時(shí)，是先測(cè)量前向功率和反向功率，得出回?fù)p值，再通過(guò)查回?fù)p值與駐波比的對(duì)照表（見(jiàn)表 1 ）得出駐波比值；用 TDR 只能大致觀察天饋線的波形，來(lái)判斷哪點(diǎn)出了問(wèn)題；而用 Site Master 測(cè)試則可直接測(cè)得天饋線駐波比的數(shù)值和天線的隔離度，并可快速地進(jìn)行故障定位。
Site Master 是日本安立（ ANRITSU ）公司生產(chǎn)的一種手持式電纜和天線分析儀，具有體積小、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，便于技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)天饋線進(jìn)行測(cè)試。 Site Master 采用頻域反射計(jì)技術(shù)，可測(cè)量天饋線的駐波比、饋線的回?fù)p、纜線的插入損耗及進(jìn)行故障定位（ Distance To Fault ），并可與計(jì)算機(jī)相連，通過(guò)在 Windows 環(huán)境下運(yùn)行的軟件可對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和分析，加上可選的功率計(jì)配件后還可以測(cè)量基站的發(fā)射功率。 Site Master 分單端口和雙端口兩種，其基本功能相同，而雙端口的 Site Master 可測(cè)量天線的隔離度。 Site Master 主要有以下幾種型號(hào)： S331A 、 S120A 、 S235A 和 S251A ，其中 S331A 是單端口的，其余 3 種都是雙端口的，它們的工作頻段是 S331A ： 25--3300Mhz ， S120A ： 600--1200 Mhz ， S235A ： 1250--2350 Mhz ， S251A ： 625--2500 Mhz ，在測(cè)試時(shí)根據(jù)基站工作頻段的不同來(lái)選擇不同型號(hào)的 Site Master 。 Site Master 測(cè)試儀的主要配件有 22N50 N （ m ）型精密開路 / 短路校準(zhǔn)件、 SM/PL N （ m ）型精密 42dB 負(fù)載校準(zhǔn)件、 15NNF50-3.0A 3 米測(cè)試端口擴(kuò)展纜線、 510--90 N （ m ） --7/16 （ f ）轉(zhuǎn)接頭、 510--92N （ m ） --7/16 （ m ）轉(zhuǎn)接頭、 Option 5 功率顯示模塊、 5400—71N50 功率檢測(cè)器、 42N50—30 50 瓦衰減器。其中 22N50 N （ m ）和 SM/PL 校準(zhǔn)件是用來(lái)在測(cè)量前對(duì)測(cè)試端口進(jìn)行校準(zhǔn)的， 15NNF50-3.0A 3 米測(cè)試端口擴(kuò)展纜線是方便測(cè)試儀端口與室內(nèi)跳線相連的， 510--90 N （ m ） --7/16 （ f ）和 510--92N （ m ） --7/16 （ m ）轉(zhuǎn)接頭是測(cè)試儀的測(cè)試端口或 3 米測(cè)試端口擴(kuò)展纜線與 7/16 （ f ）或 7/16 （ m ）型接頭相連用的轉(zhuǎn)接頭（如 RBS200 基站的發(fā)射跳線的接頭， RBS2000 基站的室內(nèi)跳線的接頭）， Option 5 功率顯示模塊、 5400—71N50 功率檢測(cè)器、 42N50—30 50 瓦衰減器是用于檢測(cè)基站發(fā)射功率的。
下面介紹用 Site Master 對(duì)天饋線進(jìn)行測(cè)試和維護(hù)的方法。
1、測(cè)量天饋線的駐波比和回?fù)p及進(jìn)行故障定位。
Site Master 可在頻域范圍內(nèi)測(cè)量天饋線的駐波比和回?fù)p，如
圖 1 和 2 所示
圖 1 的縱坐標(biāo)為駐波比的值， 圖 2 的縱坐標(biāo)為回?fù)p的值。
也可在距離域測(cè)量天饋線的駐波比和回?fù)p，如圖 3 和 4 所示。
在第一次用 Site Master 進(jìn)行測(cè)試之前，或當(dāng)測(cè)量頻率范圍改變時(shí)及當(dāng)溫度和環(huán)境與上次 測(cè)試時(shí)有較大改變時(shí)，都需要用校準(zhǔn)件對(duì)測(cè)試端口進(jìn)行校準(zhǔn)，以保證測(cè)試值的準(zhǔn)確性。測(cè)試時(shí)要注意測(cè)試端口或 3 米擴(kuò)展纜 線與基站室內(nèi)跳線接頭之間的連接。我省目前在用的主要有 3 種基站：模擬基站 RBS883 、數(shù)字基站 RBS200 和 RBS2000 ，模擬基站 RBS883 和數(shù)字基站RBS200 的室內(nèi)接收跳線都可直接與 Site Master 測(cè)試端口或 3米擴(kuò)展纜線相連；對(duì)模擬基站的發(fā)射天饋線測(cè)試時(shí)，先關(guān)閉與發(fā)射天饋線相連的收發(fā)信機(jī)，再擰出與方向耦合器相連的發(fā)射跳線，而發(fā)射跳線需要加上一個(gè)轉(zhuǎn)接頭才能與 Site Master 測(cè)試端口或 3 米擴(kuò)展纜線相連，這種轉(zhuǎn)接頭可在 TDR 或 HP 頻譜儀所配的轉(zhuǎn)接頭中找到；數(shù)字基站 RBS200 的室內(nèi)發(fā)射跳線和RBS2000 的室內(nèi)接收和發(fā)射跳線都要通過(guò) 510--90 N （ m ） --7/16（ f ）轉(zhuǎn)接頭與 Site Master 測(cè)試端口或 3 米擴(kuò)展纜線相連；在測(cè)試 RBS2000 的天饋線時(shí)，也可從與 CDU 的射頻輸出端口相連的纜線處開始測(cè)試，這樣就可以測(cè)得機(jī)架內(nèi)部纜線的質(zhì)量，在日常測(cè)試中也曾發(fā)現(xiàn)因機(jī)架內(nèi)部的纜線質(zhì)量不好而影響到信號(hào)的收發(fā)的情況。測(cè)試發(fā)射天饋線時(shí)要暫時(shí)關(guān)閉與發(fā)射天饋線相連的收發(fā)信機(jī)，以免射頻信號(hào)的泄露。在測(cè)試時(shí)可先測(cè)試天饋線在頻域范圍內(nèi)的駐波比或回?fù)p，觀察天饋線在其所工作的頻段內(nèi)是否正常，若發(fā)現(xiàn)有異常，則可進(jìn)入距離域區(qū)進(jìn)行故障定位。如圖 5 所示，在 38 米處天饋線的駐波比接近 1.6 ，表明該處有問(wèn)題。
圖 5 有故障的天饋線的 Site Master 距離域圖形
在日常測(cè)試中發(fā)現(xiàn)天饋線系統(tǒng)常見(jiàn)的問(wèn)題是因安裝不合規(guī)范造成天線進(jìn)水、接頭的松動(dòng)或進(jìn)水和跳線的損壞等。
2、饋線長(zhǎng)度的測(cè)量
目前我省基站所用的饋線和跳線大部分是 RFS 公司的產(chǎn)品，其中饋線的類型是 LDF5—50A ，其相對(duì)傳播速率（ RelativePropagation Velocity ） Vf 為 0.89, 纜線損耗（ Cable Loss ）為0.043 dB/ m ；跳線的類型是 LDF4—50A ，其相對(duì)傳播速率 Vf為 0.88 ，纜線損耗為 0.077dB/ m 。當(dāng)要較為準(zhǔn)確地測(cè)量饋線的長(zhǎng)度時(shí)，必須在 Site Master 有關(guān)電纜參數(shù)的設(shè)置中正確輸入纜線損耗 Loss 和相對(duì)傳播速率 PROP VEL 的值。測(cè)量時(shí)先初步估算饋線的長(zhǎng)度，在距離域區(qū)輸入起始位置 D1 和終止位置 D2 ，然后進(jìn)行測(cè)量，由于饋線與跳線接頭處的駐波比一般都要比饋線的要高，所以可大致獲得饋線的長(zhǎng)度，然后在根據(jù)實(shí)際情況把 D2 調(diào)到適當(dāng) 處，即可較為準(zhǔn)確地得出饋線的長(zhǎng)度。
目前基站所用的室外跳線大都是 3 米，在其與饋線和天線的接點(diǎn)處的駐波比都會(huì)比其他地方高，如圖 6 所示， A 點(diǎn)和 B點(diǎn)的距離約為 3 米，所以 d 即為饋線的長(zhǎng)度。由于這時(shí)用的是饋線的電纜參數(shù)，所以跳線的長(zhǎng)度會(huì)有一定的誤差。對(duì)于不同類型的饋線，在測(cè)量之前必須要正確輸入其相應(yīng)的電纜參數(shù)。
3、天線隔離度的測(cè)試
只有雙端口的 Site Master 才可以進(jìn)行天線隔離度的測(cè)試。測(cè)試時(shí)，進(jìn)入‘ MODE 菜單，選擇‘ GAIN/INSERTION LOSS ，然后根據(jù)屏幕上的提示對(duì) REFL PORT 和 TRANS PORT 進(jìn)行校準(zhǔn)，之后再把 REFL PORT 和 TRANS PORT 端口分別連接到發(fā)射天饋線和接收天饋線即可測(cè)得天線的隔離度。圖 7 為一隔離度的測(cè)試圖，從圖中可看到從 935-960MHz 范圍內(nèi)隔離度都大于 60dB ，符合隔離度的要求。
圖 7 天饋線隔離度的圖形
4、 軟件的應(yīng)用
Site Master 通過(guò) RS232 口與計(jì)算機(jī)相連，利用在 Windows環(huán)境下運(yùn)行的軟件可對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和分析。通過(guò)把存在主機(jī)里的天饋線的測(cè)試數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)里，可建立基站天饋線運(yùn)行情況的數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)快速的“ Drag & Drop” 對(duì)新舊測(cè)試數(shù)據(jù)的進(jìn)行比較，可觀察天饋線運(yùn)行情況有無(wú)下降的趨勢(shì)，從而及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，消除隱患。利用該軟件還可以把在頻域上測(cè)量的圖形轉(zhuǎn)換成 Smith 圖形，軟件里還提供了測(cè)量計(jì)算器，利用該測(cè)量計(jì)算器可以很方便地進(jìn)行駐波比、回?fù)p和反射系數(shù)之間的換算。具體的用法是進(jìn)入“ Tools” 選項(xiàng)，選擇“ Measurment Calculator”, 輸入駐波比、回?fù)p和反射系數(shù)之中任意一項(xiàng)的值，便可得到其余兩項(xiàng)和發(fā)射功率百分比的值。
5、 在使用 Site Master 測(cè)試時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題
（1）在測(cè)試天饋線駐波比和回?fù)p及饋線長(zhǎng)度時(shí)，都要正確輸入饋線的電纜參數(shù)，否則測(cè)得的值會(huì)有誤差。對(duì)于不同類型的饋線，要根據(jù)廠家所提供的參數(shù)正確輸入才能保證測(cè)試值的準(zhǔn)確性。就算同一類型的饋線，其技術(shù)指標(biāo)也會(huì)不斷地提高，所以在用了新的饋線后，要根據(jù)其最新的電纜參數(shù)來(lái)輸入。
（2） 當(dāng)用到 3 米測(cè)試端口擴(kuò)展線時(shí)，若用校準(zhǔn)件在其末端進(jìn)行校準(zhǔn)后，則 Site Master 所確認(rèn)的起始位置 D1 在 3 米測(cè)試端口擴(kuò)展線的末端，否則起始位置 D1 在 Site Master 的測(cè)試端口上。
（3） 校準(zhǔn)測(cè)試端口所用的校準(zhǔn)件較為精確，不能承受較大的功率，否則將會(huì)損壞校準(zhǔn)件，影響測(cè)試精度。
（4） Site Master 最大的測(cè)量距離是由頻段、數(shù)據(jù)點(diǎn)和相對(duì)傳播速率決定的，其公式如下：
F1 ：起始頻率 F2 ：終止頻率 Vf ：相對(duì)傳播速率在測(cè)試時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)念l率范圍。
（5）當(dāng)開機(jī)發(fā)現(xiàn)屏幕是全黑時(shí)，可能是屏幕的對(duì)比度不適當(dāng)，這時(shí)可利用按鍵盤右邊的 ∧鍵或∨鍵調(diào)節(jié)出適當(dāng)?shù)膶?duì)比度。
（6） 當(dāng)汽車的輸出電流不穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)盡量避免用汽車充電器對(duì)Site Master 進(jìn)行充電，以免燒壞主機(jī)。
（7） 在使用過(guò)程中應(yīng)盡量小心，以免損壞測(cè)試儀。
評(píng)論