淺析射頻無(wú)源器件應(yīng)用對(duì)無(wú)線通信的影響

　　射頻無(wú)源器件性能參數(shù)主要包括工作頻段、插入損耗、輸入輸出駐波、端口隔離度、帶內(nèi)波動(dòng)、帶外抑制、互調(diào)產(chǎn)物和功率容量等。根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)情況和測(cè)試情況，無(wú)源器件是影響現(xiàn)網(wǎng)的關(guān)鍵性因素。

　　關(guān)鍵性因素主要包括：

　　●端口隔離度

　　隔離度不好會(huì)造成各制式之間干擾，傳導(dǎo)雜散和多載波互調(diào)產(chǎn)物對(duì)終端上行信號(hào)干擾。

　　●輸入輸出駐波

　　無(wú)源器件駐波比較大的情況下，反射信號(hào)變大，極端情況基站駐波告警，損壞射頻元件和功放。

　　●帶外抑制

　　帶外抑制不好會(huì)加大系統(tǒng)間干擾，良好的帶外抑制能力和良好的端口隔離度一樣有助于減輕系統(tǒng)間串?dāng)_。

　　●互調(diào)產(chǎn)物

　　較大的互調(diào)產(chǎn)物會(huì)落入上行頻段，會(huì)導(dǎo)致接收機(jī)性能惡化。

　　●功率容量

　　多載波、大功率輸出、大峰均比信號(hào)條件下功率容量不足會(huì)導(dǎo)致容易出現(xiàn)底噪抬升，出現(xiàn)無(wú)法呼通或掉話等網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量嚴(yán)重下降情況，會(huì)引起飛弧和打火情況，極端情況會(huì)擊穿燒毀導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓?jiān)斐刹豢赡娴膿p失。

　　●器件加工工藝與材質(zhì)

　　材質(zhì)和加工工藝不過(guò)關(guān)直接導(dǎo)致器件各項(xiàng)參數(shù)性能下降，同時(shí)器件耐久性和環(huán)境適應(yīng)性大大降低。

　　一般性因素主要包括：

　　●插入損耗

　　插入損耗過(guò)大會(huì)使信號(hào)在鏈路上損失較多的能量影響覆蓋范圍，同時(shí)增加直放站又會(huì)引入新的干擾，而一味提高基站發(fā)射功率又不環(huán)保，而且超出功放線最優(yōu)線性工作區(qū)間時(shí)發(fā)射機(jī)信號(hào)質(zhì)量會(huì)惡化，會(huì)影響室內(nèi)分布設(shè)計(jì)預(yù)期的實(shí)現(xiàn)。

　　●帶內(nèi)波動(dòng)

　　帶內(nèi)波動(dòng)較大會(huì)導(dǎo)致帶內(nèi)信號(hào)平坦度不好，當(dāng)帶內(nèi)有多載波時(shí)候會(huì)覆蓋影響，會(huì)影響室內(nèi)分布設(shè)計(jì)預(yù)期的實(shí)現(xiàn)。

　　●工作頻段。

　　(1)合路功能射頻無(wú)源器件對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響

　　室內(nèi)分布中主要使用3dB電橋和多頻合路器進(jìn)行合路。

　　3dB電橋在室分系統(tǒng)中一般采用兩種方式的連接，即同基站雙極化兩扇區(qū)不同載波合路方式或兩基站同頻段多載波的合路連接方式。由于目前3dB電橋隔離度指標(biāo)要求定在25dB,一般不超過(guò)30dB,致使兩個(gè)合路端口的載波信號(hào)互為干擾。這種連接方式，會(huì)使基站產(chǎn)生互調(diào)，如增大相互之間的隔離度，會(huì)使其影響降至最低。

　　由于無(wú)源器件非線性會(huì)導(dǎo)致互調(diào)產(chǎn)物，同時(shí)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)饋送的載波數(shù)量增多時(shí)，這種干擾會(huì)加劇，以致被干擾頻段的低噪抬高。在這種情況下，多頻合路器要優(yōu)選于3dB電橋，因?yàn)?dB電橋兩端口隔離度一般只有25~30dB,而現(xiàn)網(wǎng)使用的多頻合路器端口之間隔離度至少要達(dá)到80dB,因此在多個(gè)制式多載波基站合路時(shí)候是應(yīng)該首選多頻合路器的，因?yàn)檩^大的端口隔離度會(huì)抑制端口之間的互調(diào)及雜散串?dāng)_。

　　在使用合路功能的無(wú)源器件的時(shí)候，首先要考慮其端口隔離和帶外抑制的問(wèn)題，在理論上存在合路信源相互間干擾的情況下，應(yīng)遵循選取的器件確保有效的隔離度和良好的帶外抑制能力。同時(shí)，合路信號(hào)存在較大功率的情況，要保證選取功率容量足夠的腔體器件，否則會(huì)引起擊穿或短路，同時(shí)要確保器件的材質(zhì)制造工藝如焊接、連接、電鍍等方面滿足要求，避免打火飛弧現(xiàn)象的發(fā)生。

　　目前，運(yùn)營(yíng)商在大型建筑的室內(nèi)分布工程較為廣泛使用多系統(tǒng)接入平臺(tái)(POI,Point of Interface)，它的主要功能是將各基站不同頻段的載頻信號(hào)合成送至共用的天饋分布系統(tǒng)，主要由寬頻帶的橋路合路器、多頻段合路器、負(fù)載等無(wú)源器件組成。利用POI 采用前級(jí)合路上下行天饋系統(tǒng)分開(kāi)的模式，這樣就可以在一定程度上避免下行對(duì)上行的干擾。

　　(2)分配功能射頻無(wú)源器件對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的影響

　　分配器件主要起到功率分配和頻率分配的作用，主要包括功分器、耦合器，電橋和多頻合路器也可作為分配器件使用。

　　分配器件一般直接與基站連接，直接與基站相接的器件應(yīng)考慮器件的類別和材質(zhì)工藝的要求，耐功率程度和互調(diào)指標(biāo)和隔離度是關(guān)鍵選擇的重要指標(biāo)。避免使用較小功率的耦合器和功分器。器件功率容量不足回導(dǎo)致打火，會(huì)導(dǎo)致?lián)舸┗驘龤Вv波較大會(huì)增大反射信號(hào)，過(guò)大的反射信號(hào)會(huì)對(duì)信源的功放造成損害。

　　(3)射頻無(wú)源器件的設(shè)計(jì)與制造對(duì)應(yīng)用的影響

　　現(xiàn)網(wǎng)中使用的無(wú)源器件按照設(shè)計(jì)制造原理和生產(chǎn)工藝來(lái)區(qū)分，可分為腔體和微帶兩種類型。腔體器件主要包括腔體功分器、腔體耦合器、腔體濾波器、腔體合路器和腔體電橋等;微帶器件主要包括微帶功分器、微帶耦合器和微帶電橋等。腔體器件體積普遍大于微帶類器件，同時(shí)腔體器件的加工工藝和制造難度要大于微帶器件，成本也高于微帶器件。但是腔體器件插入損耗小、使用壽命長(zhǎng)、同時(shí)功率容量大，特別是耐功率性能要好于微帶器件，目前條件下運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)網(wǎng)大多傾向采用腔體無(wú)源器件。

　　無(wú)源器件按照接口類型分類主要有N、BNC、SMA、TNC、DIN7-16 型等，同時(shí)絕大多數(shù)接口也有極性之分，即分為Male 陽(yáng)頭和Female 陰頭。由于N型和DIN7-16 型接口，使用螺紋鎖緊連接非常堅(jiān)固可靠，防護(hù)等級(jí)高、氣候耐受性好并且互調(diào)性能較好，DIN7-16型特別適用于大功率和戶外應(yīng)用。這兩種系列連接器在無(wú)線通信工程建設(shè)中使用最為廣泛。

　　無(wú)線通信中無(wú)源器件與有源設(shè)備相比種類相對(duì)較少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)源器件制造技術(shù)和工藝門檻較低，但是無(wú)源器件質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)的穩(wěn)定程度。由于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的興起，無(wú)源器件原理設(shè)計(jì)和參數(shù)定制趨于規(guī)范化和程序化，因此在設(shè)計(jì)方面器件廠商不存在瓶頸，而是由于降低成本或生產(chǎn)能力方面的因素，在選材和加工工藝方面的不當(dāng)和欠缺是導(dǎo)致無(wú)源器件性能指標(biāo)無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求的重要原因。

　　影響無(wú)源器件產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素包括設(shè)計(jì)、選材與加工工藝等方面。設(shè)計(jì)上要精確，材料選取上要符合工程器件要求，加工工藝上要能夠保證實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的精度要求并保證產(chǎn)品穩(wěn)定可靠。

　　加工工藝上首先要保證加工精度。腔體表面潔凈對(duì)器件整體性能有較大影響，毛刺尖角會(huì)導(dǎo)致飛弧噪聲和互調(diào)較差。器件加工要在放水、防腐、防塵等方面采取積極有效的措施，充分考慮到實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的工作環(huán)境。如在腔體器件加工是采用數(shù)控銑床加工或一次壓鑄成型，連接緊固螺絲采用防銹金屬，器件表面防腐處理同時(shí)采用導(dǎo)電密封膠進(jìn)行密封等。優(yōu)質(zhì)大功率一般內(nèi)導(dǎo)體與內(nèi)芯一體化完成，采用DIN或N型接頭，采用腔體空氣結(jié)構(gòu)，腔體采用鋁合金一次壓鑄成型，先鍍銅后鍍銀處理，密封無(wú)縫隙，表面光滑。接頭外導(dǎo)體采用黃銅或三元合金并鍍鎳，內(nèi)芯采用延展性好的鈹青銅鍍銀處理。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　無(wú)源器件的應(yīng)用范圍應(yīng)與其類型與規(guī)格參數(shù)相適應(yīng)。每種器件有各自的功能和規(guī)格參數(shù)，在使用中應(yīng)注重工作頻段及室內(nèi)分布鏈路設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)各部分參數(shù)的限制。每類器件都有各自的應(yīng)用場(chǎng)景，同時(shí)各類器件功能特性規(guī)格參數(shù)各不相同，在使用時(shí)也是需要充分考慮，盡量避免無(wú)源器件對(duì)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生不利影響。