室内分布设计(室分)设计零基础培训

系统组成
系统组成
•天线设计
•定向室内天线 通过增加金属反射体，实现定向辐射 一般采用挂墙安装； 适用于要避免向外泄漏的， 或对某些方向需要加强覆盖的情况； 但实际前反向比还是有些局限
CDMA800/GSM900M
806～960
CDMA800/GSM900M
806～960
定向 壁挂
CDMA800/GSM900M 宽频
主要指标1）——衰减： 由于需要辐射部分功率到周围，损耗较一般馈线大 与馈线粗细有关：一般28～108 dB／公里
主要指标2）——耦合损失： 为50%/95%概率下，2米处的信号衰减值 需对应不同的概率 一般60 ～ 80 dB
系统组成
•泄漏电缆: 在同轴电缆的外导体上开切不同形式的槽孔，在向前传递信号 的同时向四周进行信号的辐射和接收；分为两种：
•天线设计
•八木室内天线 通过阵元的排列，实现定向辐射
天线增益8～15dBi 垂直波束角较大 一般适用于电梯、井道等的定向覆盖（由于工艺原因，不同频 段天线见尺寸差异很大，因此八木天线目前做不到多频段，因 此在设计中很少用到）
系统组成
•天线设计
•泄漏电缆 馈线与天线相结合，利用开槽 辐射/接收信号
• 室内分布设计就是做楼宇、小区等室内空
间的信号均衡设计，达到信源功率有效利 用，达到用户、运营商共赢为目的。
室内盲区 新建大型建筑、停车场、 办公楼、宾馆和公寓等。 话务量高的大型室内场所 车站、机场、商场、体育 馆、购物中心等，增加微 蜂窝建立分层结构。 发生频繁切换的室内场所 高层建筑的顶部，收到多 个基站的功率近似的信号。
常见有5dB、6dB、 7dB、 10dB、15dB、20dB、
30dB和40dB等不同耦合比 主要指标：
输入端 i
耦合度c：输入端的输入功率Pi与分支端b
的输出功率Pb之差: 即c= Pi – Pb
输出端a
耦合损耗d:输入端的输入功率Pi与输出端a 的输出功率Pa之差: 即d= Pi – Pa
插入损耗：耦合器内部存在的损耗
系统组成
负载主要用于吸收射频或微波系统的信号 功率。标准为50欧姆的纯电阻，可作为天线 的假负载，发射机的终端。制作分配器时， 也是很重要而不可缺的工具。它具有工作频 带宽、驻波系数低、抗脉冲、抗烧毁性能好 等特点。
系统组成
直放站
移动通信直放站的构成因种类而异。
(1) 无线直放机 下行从基站接收信号，经放大后向用户方向覆盖；上行从用户接收信号，经 放大后发送给基站。为了限带，加有带通滤波器。 (2) 选频式直放站 为了选频，将上、下行频率下变频为中频，进行选频限带处理后，再上变频 恢复上、下行频率。 (3) 光纤传输直放站 将收到的信号，经光电变换变成光信号，传输后又经电光变换恢复电信号再 发出。 (4) 移频传输直放站 将收到的频率上变频为微波，传输后再下变频为原先收到的频率，放大后发 送出去。 (5) 室内直放站 室内直放站是一种简易型的设备，其要求与室外型机是不一样的。
功率有限,覆盖范围小
有源电分布系统
功率可根据需要，设置有源器 件提供
1、有源器件增加故障点； 2、频带受有源器件点限制； 3、投资较大； 4、有上行干扰方面的限制；
光电分布系统
1、功率可根据需要设置； 2、克服长主干路由损耗
1、故障点较多； 2、投资大； 3、有上行干扰的限制
适用范围 微小型室内分布系统 大中型室内分布系统
主干路由特别长的大型分 布系统
室内分布系统的覆盖分析
•覆盖计算 电磁波的空中传输： L自由空间 = 32.4 + 20logf + 20logd 计量单位：f =频率MHz，d = 距离 Km
在可视通的无线环境下，简化为： Ls(dB) = 31.5+20LgD(M) 900M Ls(dB) = 38.8+20LgD(M) 2100M
备注
耦合器
5dB 6dB 7dB 10dB
≤2dB ≤1.5dB ≤1.5dB ≤1.0dB
插入损耗+分配损耗
馈线 馈线
15dB ≤0.5dB 20dB ≤0.5dB 30dB ≤0.5dB 1/2"馈线 7dB/100m 7/8"馈线 3.8dB/100m 1/2"馈线 11dB/100m 7/8"馈线 7dB/100m
衰落余量：室内一般取 10～15dB
损耗
100.0 80.0 60.0 40.0 20.0 0.0
0
自由空间损耗（dB)
50
100 150
200 250
距离（米）
室内分布系统的覆盖分析
序号
一、 1 2 3 4 5
二、 1 2
三、 1 2 3
四、 1
类别
综合穿透损耗
900MHz
1800&2100MHz
系统组成
负载主要用于吸收射频或微波系统的信号功率。标准为50欧姆的 纯电阻
系统组成
•有源器件——干线放大器 将输入的低功率信号选频放大后进行输出
输 出
主要指标： 前反向增益 噪声系数 输出功率等
系统组成
•光分布器件1——光电转换器
分为光远端和光主机 利用光主机，将基站射频信号转换为光信号； 利用光纤进行信号的传播； 在需要覆盖的区域设置光远端，将光信号转换为射频信号
B点：隔一砖墙(10dB)，10米 L=32＋20Lg10+1x10 =62dB
0(dBm)－62 (dB) －10 (dB) ＝-72(dBm)
900M 2000M
注：耦合器损耗为其直通端损耗，其耦合端损耗即为其耦合度
•天线设计
•全向室内天线 专为室内信号分布系统而设计； 美观隐蔽，安装方便
天线增益 低频:806～960 2dBi 高频:1710～2500 5dBi
适用于大部分室内场合， 以吸顶方式为主； 为了达到覆盖效果和避免过强反射， 要求避免安装在金属吊顶以内
微带器件： 在双面敷铜板上，腐蚀出需要的铜皮线路结构； 依靠铜皮之间的耦合，实现不同的耦合度
一般腔体器件的价格较贵；而插入损耗也相对较小
系统组成
•常用器件指标，各厂家有所差异，设计时可跟客户进行沟通，确认设计所 使用的指标
常用器件损耗表
双频合路器
二功分 功分器 三功分
四功分
损耗 ≤1dB ≤3.5dB ≤5.4dB ≤6.7dB
806～960 低频:806～960 高频:1710～2500
宽频
低频:806～960 高频:1710～2500
联通集采定向壁挂天线
65°9dBi 65°9dBi(大功率容限)
100°6dBi 低频90°7dBi 高频75°8dBi 低频120°7dBi 高频65°10dBi(大功率容限)
系统组成
室分设计零基础培训
2012.02.13
• 什么是室内分布系统？
1、室内分布是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动 通信环境的一种的解决方案，近几年 比较流行；
2、室内分布系统其原理是利用室内天线分布系统将移动 基站的信号均匀分布在室内每个角落，从而保证室内区域 拥有良好的信号覆盖；
3、室内分布系统的建设，可以较为全面地改善建筑物内 的通话质量，提高移动电话接通率，开辟出高质量的室内 移动通信区域, 从整体上提高移动网络的服务水平。
馈线：室分系统目前常用到的馈线 为1/2同轴电缆、7/8同轴电缆（普通 阻燃电缆）
1/2馈线主要用于平层布线、7/8馈 线主要用于主干路由、电梯井内布线 。
在改造前期分布系统的时候，经常 会碰到8D、10D等线径较细的馈线( 在2000频段损耗很大，不适用3G频 段传播，主要用于天线末端布线。)
系统组成
14.5dBm 0.7dB/10m
5dB T2-22F
0.1dB/1m
0.1dB/1m
二功分 PS1-B1F
12.0dBm 0.7dB/10m
0.1dB/1m 0.7dB/10m
ANT1-11F 9.2dBm
ANT1-11F 9.4dBm
ANT3-11F 8.7dBm
ANT4-11F 8.1dBm
系统组成
•耦合型——槽孔间距小于波长，漏泄无方向性，工作频带宽但衰减快 •辐射型——槽孔间距接近波长，漏泄同相叠加，工作频带窄但衰减慢
关键指标：耦合损耗、传输衰减、频率范围、特性阻抗等 例：假设RRU输出功率为40dBm，能否利用安德鲁1 1/4″的RCT6CPUS-1型泄漏电缆（WCDMA频段传输衰减6.5dB/100m，耦合损耗 62/69dB ）覆盖1公里的地铁隧道（中部乘客距漏缆约4米）？
输出端a 输出端b
插入损耗:功分器内部存在的损耗
隔离度Sr：指信号从功分器的某一个输出端（记为a端）输入，其 它各个输出端及输入端均接匹配负载时，a端的输入功率Pi’与输 出端输出功率Po’之差，即Sr = Pi’ - Po’
系统组成
•无源器件——功分器和耦合器的原理 有腔体器件和微带器件两种
腔体器件： 由波导（空腔）和探针、接头组成； 依靠深入空腔的探针的长度，实现不同的耦合度
分支端b
隔离度Sr：分支端接输入信号，输入端接匹配负载。 分支端的输入功率Pi’与输出端输出功率Po’之差，即 Sr = Pi’ - Po’
系统组成
•无源器件2——功分器 等功率分配的功率分配器件
常见有2功分、3功分、4功分等品种
输入端i
主要指标： 分配比Ls：由于功率分配，引起的输入端输入 功率Pi与输出端输出功率Po差值
25dB
30 dB
密致材料
3-5 dB 其他
5-8dB
家具不考虑，大型门按照墙考虑，消防门（隔音门）按承重隔墙考虑
室内分布系统的覆盖分析
•覆盖计算示例——A点、B点的信号电平计算
0dBm
A点： 视通，距离5米 Ls=31.5＋20Lg5=45.5dB 接收电平为： 0(dBm)－45.5(dB)－10(dB) ＝-56.5(dBm)
0.7dB/10m
T2-22F
0.1dB/1m
二功分 PS1-B1F
12.0dBm 0.7dB/10m
0.1dB/1m 0.7dB/10m
ANT1-11F 9.2dBm
ANT1-11F 9.4dBm
ANT3-11F 8.7dBm
ANT4-11F 8.1dBm
系统组成
•无源器件1——耦合器
非等功率分配的功率分配器件
室内墙体
一般隔墙
5-8 dB
10dB
承重隔墙
15-20 dB
20 dB
玻璃墙（内部）
3-5 dB
3-5 dB
金属墙
25-30 dB
30 dB
楼板
22-30 dB
30 dB
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
天花板
非金属
3-5 dB
5 dB
金属
22-30 dB
30 dB
装修材料
一般材料
不计列（和墙体一起考虑）
不计列（和墙体一起考虑）
金属
室内分布系统的组成
两部分：信源+分布系统
射频基础知识
• 1、dBw、dBm、dB
10 log Xw/1w=YdBw 10 log Xmw/1mw=YdBm
1w=0dBw=30dBm
经验总结
瓦和dbm转换
射频基础知识
信源输出 为17dB
BTS
16.3dBm 0.7dB/10m
7dB T1-22F
答 ：主要计算末端可否达到覆盖要求； 1）1公里处漏缆末端导频功率 X=40dBm-10（百米）* 6.5 dB= - 35dBm 2）按照95%的可通率要求， 1公里处、距泄漏电缆2米处电平为： L= -35dBm –69dB = -104dBm 3）中部乘客距离大约为4m，大于2m时计宽度因子α=20Log（4/2） = 6dB 4）考虑地铁车厢损耗6dB，则用户处的导频信号场强为： -104dBm – 6dB – 6dB =-116dBm 结论：考虑干扰储备3dB，该值刚好满足WCDMA 接收解调要求
• 室分系统组成由无源器件+有源器件组成
1、无源器件有： 耦合器 、 功分器 、 合路器 、 馈 线 和 室内天线 、电桥、衰减器、负载。
2、有源器件有： 干放（干线放大器） 、 光电转换器。
信源输出 为17dB
0.1dB/1m
BTS
16.3dBm 7dB
0.7dB/10m
T1-22F
14.5dBm 5dB
16
系统组成
功率衰减器是一种能量损耗性射频/微波元件，元件内部含有电阻性 材料。除了常用的电阻性固定衰减器外，还有电控快速调整衰减器。 衰减器广泛使用于需要功率电平调整的各种场合。
衰减器的技术指标包括衰减器的工作频带、衰减量、功率容量、回波 损耗等。
常用衰减器有3dB、6dB、10dB、15dB 、可调衰减器等（ 5W\10W\25W)
主要指标分为光特性和射频特性两部分： 光特性：主机光输出功率、远端机输出功率、光传输距离 射频特性：增益范围、输出功率、时延
在应用光系统中，要注意信号在光纤中传播速度只有空间的2/3
系统组成
•三种分布系统结构的比较
项目 优点
缺点
无源电分布系统 1、故障点少； 2、频带宽； 3、功率分配灵活； 4、投资小