基站發射系統匹配測試方法研究

基站發射系統是移動通信系統的重要組成部分，其性能優劣對整體移動通信質量的影響至關重要。根據移動網運行質量統計結果分析，造成移動通信質量指標下降的主要原因來自天饋線系統（約占一半以上），而在天饋線系統中最為重要的指標就是匹配（駐波比）。因此，運營商在無線網絡建設和日常維護中，必須高度重視對天饋系統性能的檢查，減小天饋線系統器件間不匹配對系統的影響，最大限度發揮天饋系統的性能。另外，發射機的功率測試、在線工作的匹配測試以及無線環境干擾測試對網絡維護和優化工作均有重要意義。

　　基站系統的常見故障

　　一個完整的蜂窩基站由發射機和天饋線系統兩部分組成。從發射機到天線之間有很多物理連接點,如發射機的輸出端、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，每個環節之間的良好匹配是保證系統正常工作的關鍵。

　　在整個基站系統中，發射機的輸出功率放大器和天饋線系統比較容易出現故障。放大器是有源器件，其輸出S11參數（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定。另外，整個天饋線系統絕大部分處于室外，也容易出現故障。

　　造成發射機故障的原因主要有三種。首先，電源和環境溫度的不穩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，天饋線系統駐波比的惡化引起發射系統中保護電路的工作而導致發射功率的下降。

　　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變化所造成的破壞。第四，環境污染所造成的腐蝕。第五，環境條件使天線防護罩的介質特性發生變化，導致天線性能的變化。

　　此外，電纜和接頭也會由于各種原因導致故障發生。

　　從上述分析不難發現，發射系統和天饋線系統是決定整個系統正常工作的關鍵，而且這兩部分有很強的關聯性。這個關聯點就是發射機的射頻輸出端，也就是天饋線系統的輸入端。如果發射系統的輸出駐波比非常理想，而天饋線系統處于失配狀態，那么系統的功率就不能有效的輻射到空中。相反，如果天饋線系統處于理想的匹配狀態，而發射系統的駐波比很差，系統功率同樣無法有效輻射。

　　因此，進行蜂窩系統的匹配測量，首先要對系統匹配有正確理解，這樣才能用對設備，做對工作。至此我們可以得出這樣的結論：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。

　　常用現場天饋線測試方法

　　天饋線系統匹配（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）功能非常準確地測量整個天饋線系統中任意一個物理點的駐波比，向基站維護工程師提供故障點位置的準確信息。

　　天饋線系統測量分析步驟如下。

　　1.測量天饋線系統駐波比，保存測試曲線，以此判斷該系統是否合格。

　　2.進行故障點定位，保存測試曲線。

　　3.依據故障定位測試曲線所標記出的故障點位置，參考基站實際情況，結合經驗，初步判斷產生故障原因及位置。

　　4.必要時對故障部件進行修理或更換。

　　5.重復1、2步驟，檢查故障是否消除。

　　發射機的匹配測量及功率測試

　　通過式功率計可以測試發射機的功率、駐波比，同時還是基站故障排查、更改頻率的必備工具。從上述的分析已經了解到，基站的匹配測量包括發射機和天饋線系統兩大部分。天饋線分析儀可以準確測量天饋線系統的匹配情況，但是對發射機卻無能為力，也就是說天饋線分析儀僅僅完成了整個系統一半的測量工作。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的匹配測量。

　網絡干擾測試

　　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，干擾是無線領域的永久話題。當今運營商也越來越重視對干擾的監測，解決干擾問題是提供網絡質量的關鍵因素之一。

　　干擾查找的方法有很多，比如利用高性能掃頻接收機、頻譜儀等。傳統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。

　　利用三維頻譜進行干擾源的定位

　　所謂三維頻譜即在原來二維頻率和場強的基礎上，加入時間因數，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度，尤其對查找間歇性的干擾非常有利。

　　在某次優化工程中，采用某手持式頻譜儀對移動網絡的下行頻段進行連續監測，連續觀察三天，從頻譜儀記錄的數據中可以清晰地觀察到間歇干擾，再利用定向天線，便能較容易地撲捉到干擾源。

　　室內分布系統優化測試

　　由于用戶使用習慣的改變，當今社會移動業務絕大部分發生在室內，根據docomo的3G運營經驗，69.7%的話務量來自室內，只有約30.3%的話務量來自室外，室內覆蓋的好壞直接影響整個網絡的質量，因此各大運營商都高度關注室內網絡的好壞，同時也在室內覆蓋建設和優化中投入巨資。

　　室內系統的測試通常采用CQT測試和室內DT測試的方法，采用的儀器通常為掃頻儀、測試手機、CQT測試儀等，測試后對結果進行處理和分析，得出優化方案。