射频基础知识
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5.4、室内覆盖中,HSDPA引入后,有何新要求?
5.5、系统引入多载频对室内覆盖的影响?
5.6、上、下行噪声受限如何考虑?
5.7、室内覆盖时延分集增益。
1第1章与移动通信相关的射频知识简介
1.1来自百度文库
射频是指该频率的载波功率能通过天线发射出去(反之亦然),以交变的电磁场形式在自由空间以光速传播,碰到不同介质时传播速率发生变化,也会发生电磁波反射、折射、绕射、穿透等,引起各种损耗。在金属线传输时具有趋肤效应现象。该频率在各种无源和有源电路中R、L、C各参数反映出是分布参数。因此说所谓射频RF(Radio Frequency)是指频率较高,可用于发射无线电频率,一般常指几十到几百兆赫的频段,即VHF-UHF频段。而更高的频率,则称为微波。广义地说,在无线电频谱上微波是指频率为300MHz-300GHz的无线电波,其相应的波长范围是在1m~0.1mm;一般更具体的指1~30GHz频段,即波长在厘米范围的厘米波。频率更高的则称之为毫米波、亚毫米波段。因而,移动通信中的CDMA、GSM等系统所采用的800MHz、900MHz频段属于射频RF范畴,也即UHF频段(也可看作微波的低端);而第三代移动通信3G的工作频段就是在微波范围内。
我们用R1,L1,C1,G1分别表示传输线单位长度的电阻,电感,电容和电导,它们的数值与传输线类型、截面尺寸、导体材料、填充介质等有关。
假设均匀传输线上取任一无限小线元dz(dz<<λ),则线元上都分布有一定大小的电阻R1dz和电感L1dz;此线元间都分布有一定大小的电容C1dz和电导G1dz。在此无限小线元上,我们可以把它看成一集中参数电路,其集中电阻、电感、电容和电导,分别为R1dz,L1dz,C1dz和G1dz,可用Г形网络来等效(也可用T形或π形网络来等效),如图1-2(a)所示。整个传输线则可看成是有许多线元的四端网络链联而成的分布参数电路,如图1-2(b)所示。对于无耗线(R1=0,G1=0),其等效电路,如图1-2(c)所示。
这里,首先介绍一下射频和微波传输线的概念。用来传输电磁能量的线路统称为传输系统,由传输系统引导向一定方向传输的电磁波称为导行波。
在低频电路中,导线(或说是低频率传输线)只起连接的作用。在同一导线(例如长为60cm)的两端,都认为它们是同电位的,电流也相等,也就是属于同一点。但是,如果线上传输的是射频比如GSM下行942MHz的电信号(相应的波长大约为32cm),这时还能认为导线的两端是同电位的吗?显然就不行了。
第一部分
射频基础知识
第五章室内覆盖交流问题应答
5.1、目前GSM室内覆盖无线直放站作信源站点数量达60%,WCDMA的建设中,此类站点太多将导致网络上行噪声被直放站抬高,请问怎么考虑?
5.2、高层窗边的室内覆盖信号场强难以做到主导,而室内窗边将是数据业务需求的高发区域,室内窗边的高速速率如何保证?
5.3、有厂家建议室内覆盖不用干放,全用无源覆盖分布,我们如何考虑?
综观无线电频谱,频率从极低一直到非常高,波长从超长波一直到亚毫米波段再到光波、紫外,不同频段的无线电波其特性也截然不同。我们必须了解这一点,并学会用不同的概念、技术和方法来处理问题。在移动通信所工作的射频和微波频段,如果只沿用低频的概念和技术来研究和处理问题,必然是行不通。
众所周知,室内分布系统大多采用同轴电缆来传输移动通信信号或能量。那么,人们为什么不继续采用工频50Hz的双绞电源线或以前VHF频段电视机常用的扁平双线馈线?同轴电缆又具有那些优点?
为什么呢?这是因为传输线上处处存在分布电阻、分布电感,线间处处存在分布电容和漏电导。
电磁场理论告诉我们,当电信号通过传输线时将产生如下分布参数效应:
电流流过导线时发热,表明导线本身具有分布电阻;
由于导线中通过电流,周围将有磁场,因而导线存在分布电感效应;
由于导线间有电压,导线间便有电场,于是导线间存在分布电容效应;
在射频和微波领域,波长λ通常以cm计。比如一根传输3G移动通信信号(如WCDMA)的同轴电缆,虽然只有30cm长,但它已大约是工作波长的两倍,当然属于“长线”;相反,输送工频市电的电力线即使仅有2km长,但与其波长(6000km)相比就是非常短的了,因此只能称之为“短线”。微波传输线基本上都属于“长线”的范畴,因此描述传输线特性和电压或电流沿线传输规律的传输线理论又称为长线理论。一般的说,只要线的几何长度l与其传输电信号的波长λ可以比拟时(通常为十分之一左右或以上),即可视为长线。
图1-1电流电压沿线分布图
(a)短线情况;(b)长线情况
其实,“长度”有绝对长度和相对长度两种概念。对于传输线的“长”或“短”,并不是以其绝对长度而是以其相对长度,即以它与波长比值的相对大小来区分的。我们把传输线的几何长度(l)与其上传输电信号的波长(λ)之比l/λ ,称为传输线的相对长度或者叫电长度。
电压和电流在传输线上是以波的形式传输并将信号或能量从电源传送至负载,这样就可以理解线上各点的电压或电流不相同的道理。同一时刻各点电压或电流的幅度不相同,同一点上的电压或电流的幅度又随着时间而改变,这就是波的概念。用数学术语来说就是电压和电流即是位置的函数,又是时间的函数,即u(z,t)和i(z,t)。
由于导线间绝缘不完善而存在漏电流,表明导线间处处有分布电导。
频率低时,这些分布参数效应完全可以忽略不计,所以低频只考虑时间因子而忽略空间效应,因而把低频电路当作集中参数电路来处理是允许的。但是,频率升高后,分布参数引起的效应不能再忽视了;传输线不能仅当作连接线,它将形成分布参数电路,参与并影响电压和电流的传输。因而传输线在电路中所引起的效应必须用传输线理论来研究和表述。
这里存在两个概念问题,一是线的“长度”如何准确描述,二是集中参数和分布参数的概念。图1-1所示为线上的电流或电压随空间位置的分布情况,图1-1(a)表示的是半波长的波形图,AB是线上的一小段,它比波长小得多。由图可见,线段AB上各点的电流或电压的幅度和相位几乎不变,此时的线段AB是一段“短线”。如果频率很高,虽然线段AB的长度相同,但在某一瞬时线上各点电流或电压的幅度和相位均有很大变化,如图1-1(b)所示,此时的线段AB即应视为“长线”。
5.5、系统引入多载频对室内覆盖的影响?
5.6、上、下行噪声受限如何考虑?
5.7、室内覆盖时延分集增益。
1第1章与移动通信相关的射频知识简介
1.1来自百度文库
射频是指该频率的载波功率能通过天线发射出去(反之亦然),以交变的电磁场形式在自由空间以光速传播,碰到不同介质时传播速率发生变化,也会发生电磁波反射、折射、绕射、穿透等,引起各种损耗。在金属线传输时具有趋肤效应现象。该频率在各种无源和有源电路中R、L、C各参数反映出是分布参数。因此说所谓射频RF(Radio Frequency)是指频率较高,可用于发射无线电频率,一般常指几十到几百兆赫的频段,即VHF-UHF频段。而更高的频率,则称为微波。广义地说,在无线电频谱上微波是指频率为300MHz-300GHz的无线电波,其相应的波长范围是在1m~0.1mm;一般更具体的指1~30GHz频段,即波长在厘米范围的厘米波。频率更高的则称之为毫米波、亚毫米波段。因而,移动通信中的CDMA、GSM等系统所采用的800MHz、900MHz频段属于射频RF范畴,也即UHF频段(也可看作微波的低端);而第三代移动通信3G的工作频段就是在微波范围内。
我们用R1,L1,C1,G1分别表示传输线单位长度的电阻,电感,电容和电导,它们的数值与传输线类型、截面尺寸、导体材料、填充介质等有关。
假设均匀传输线上取任一无限小线元dz(dz<<λ),则线元上都分布有一定大小的电阻R1dz和电感L1dz;此线元间都分布有一定大小的电容C1dz和电导G1dz。在此无限小线元上,我们可以把它看成一集中参数电路,其集中电阻、电感、电容和电导,分别为R1dz,L1dz,C1dz和G1dz,可用Г形网络来等效(也可用T形或π形网络来等效),如图1-2(a)所示。整个传输线则可看成是有许多线元的四端网络链联而成的分布参数电路,如图1-2(b)所示。对于无耗线(R1=0,G1=0),其等效电路,如图1-2(c)所示。
这里,首先介绍一下射频和微波传输线的概念。用来传输电磁能量的线路统称为传输系统,由传输系统引导向一定方向传输的电磁波称为导行波。
在低频电路中,导线(或说是低频率传输线)只起连接的作用。在同一导线(例如长为60cm)的两端,都认为它们是同电位的,电流也相等,也就是属于同一点。但是,如果线上传输的是射频比如GSM下行942MHz的电信号(相应的波长大约为32cm),这时还能认为导线的两端是同电位的吗?显然就不行了。
第一部分
射频基础知识
第五章室内覆盖交流问题应答
5.1、目前GSM室内覆盖无线直放站作信源站点数量达60%,WCDMA的建设中,此类站点太多将导致网络上行噪声被直放站抬高,请问怎么考虑?
5.2、高层窗边的室内覆盖信号场强难以做到主导,而室内窗边将是数据业务需求的高发区域,室内窗边的高速速率如何保证?
5.3、有厂家建议室内覆盖不用干放,全用无源覆盖分布,我们如何考虑?
综观无线电频谱,频率从极低一直到非常高,波长从超长波一直到亚毫米波段再到光波、紫外,不同频段的无线电波其特性也截然不同。我们必须了解这一点,并学会用不同的概念、技术和方法来处理问题。在移动通信所工作的射频和微波频段,如果只沿用低频的概念和技术来研究和处理问题,必然是行不通。
众所周知,室内分布系统大多采用同轴电缆来传输移动通信信号或能量。那么,人们为什么不继续采用工频50Hz的双绞电源线或以前VHF频段电视机常用的扁平双线馈线?同轴电缆又具有那些优点?
为什么呢?这是因为传输线上处处存在分布电阻、分布电感,线间处处存在分布电容和漏电导。
电磁场理论告诉我们,当电信号通过传输线时将产生如下分布参数效应:
电流流过导线时发热,表明导线本身具有分布电阻;
由于导线中通过电流,周围将有磁场,因而导线存在分布电感效应;
由于导线间有电压,导线间便有电场,于是导线间存在分布电容效应;
在射频和微波领域,波长λ通常以cm计。比如一根传输3G移动通信信号(如WCDMA)的同轴电缆,虽然只有30cm长,但它已大约是工作波长的两倍,当然属于“长线”;相反,输送工频市电的电力线即使仅有2km长,但与其波长(6000km)相比就是非常短的了,因此只能称之为“短线”。微波传输线基本上都属于“长线”的范畴,因此描述传输线特性和电压或电流沿线传输规律的传输线理论又称为长线理论。一般的说,只要线的几何长度l与其传输电信号的波长λ可以比拟时(通常为十分之一左右或以上),即可视为长线。
图1-1电流电压沿线分布图
(a)短线情况;(b)长线情况
其实,“长度”有绝对长度和相对长度两种概念。对于传输线的“长”或“短”,并不是以其绝对长度而是以其相对长度,即以它与波长比值的相对大小来区分的。我们把传输线的几何长度(l)与其上传输电信号的波长(λ)之比l/λ ,称为传输线的相对长度或者叫电长度。
电压和电流在传输线上是以波的形式传输并将信号或能量从电源传送至负载,这样就可以理解线上各点的电压或电流不相同的道理。同一时刻各点电压或电流的幅度不相同,同一点上的电压或电流的幅度又随着时间而改变,这就是波的概念。用数学术语来说就是电压和电流即是位置的函数,又是时间的函数,即u(z,t)和i(z,t)。
由于导线间绝缘不完善而存在漏电流,表明导线间处处有分布电导。
频率低时,这些分布参数效应完全可以忽略不计,所以低频只考虑时间因子而忽略空间效应,因而把低频电路当作集中参数电路来处理是允许的。但是,频率升高后,分布参数引起的效应不能再忽视了;传输线不能仅当作连接线,它将形成分布参数电路,参与并影响电压和电流的传输。因而传输线在电路中所引起的效应必须用传输线理论来研究和表述。
这里存在两个概念问题,一是线的“长度”如何准确描述,二是集中参数和分布参数的概念。图1-1所示为线上的电流或电压随空间位置的分布情况,图1-1(a)表示的是半波长的波形图,AB是线上的一小段,它比波长小得多。由图可见,线段AB上各点的电流或电压的幅度和相位几乎不变,此时的线段AB是一段“短线”。如果频率很高,虽然线段AB的长度相同,但在某一瞬时线上各点电流或电压的幅度和相位均有很大变化,如图1-1(b)所示,此时的线段AB即应视为“长线”。