基站的無源互調(diào)問題及其故障定位

　　摘要：本文從無源互調(diào)的基本概念入手，解釋為什么無源互調(diào)干擾越來越受到重視，然后具體闡述基站現(xiàn)場的無源互調(diào)測試與定位解決方案，最后分享用安立公司PIM Master在基站現(xiàn)場測試中的一些典型案例與結(jié)果分析。

　　為什么無源互調(diào)問題越來越受關(guān)注?

　　移動通信高速數(shù)據(jù)通信的發(fā)展增加了蜂窩系統(tǒng)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量，也在一定程度上影響了網(wǎng)絡(luò)性能。隨著額外新增的移動通信發(fā)射機和調(diào)制信號添加到既有的或新的基站，統(tǒng)計到的基站性能可能大幅變化，這可能會導致基站性能變差、扇區(qū)性能惡化或者覆蓋率降低等等。

　　無源互調(diào)問題近來已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)性能的最前沿問題，基于以下一系列原因或幾個原因的組合：

　　● 越來越高的射頻功率;
　　● 相同的天線陣上多個頻段的系統(tǒng);
　　● 滿負荷的多載波系統(tǒng);
　　● 高負荷的高密度/業(yè)務(wù)量基站;
　　● 寬帶接收濾波器;
　　● 復用天線陣;
　　● 越來越寬的信號帶寬5MHz, 10MHz, 20 MHz等;
　　● 體系架構(gòu)老化–主要是腐蝕的或松的連接頭;
　　● 由周圍環(huán)境導致的環(huán)境二極管效應(yīng);
　　● 由干濕天氣條件造成的間歇、時斷時續(xù)的環(huán)境二極管效應(yīng);
　　● 鄰基站產(chǎn)生無源交通。

　　一個現(xiàn)場的無源互調(diào)測量應(yīng)當是一個線性度測量和建筑質(zhì)量測量的綜合。這就是為什么必須要在現(xiàn)場測量無源互調(diào)的原因。

　　無源互調(diào)現(xiàn)場測試與定位方案

　　為了測試基站的接收機干擾是否受到兩個或者多個發(fā)射頻率的無源互調(diào)干擾，安立公司開發(fā)了專用于測量無源互調(diào)的無源互調(diào)分析儀PIM Master。安立公司針對移動通信CDMA頻段、E-GSM頻段、PCS和AWS頻段推出了第一代高性能無源互調(diào)測試系列解決方案PIM Master，包括MW8208A，MW8209A和MW8219A，分別覆蓋中國移動，中國聯(lián)通和中國電信運營頻段的無源互調(diào)測試。

　　安立公司具有40瓦發(fā)射功率和已獲得專利的無源互調(diào)故障點定位(Distance-to-PIM，DTP)技術(shù)的PIM Master是專為現(xiàn)場查找無源互調(diào)問題、快速定位無源互調(diào)問題的而設(shè)計的方案。

　　安立公司開發(fā)并發(fā)明的精確定位無源互調(diào)故障源的技術(shù)，稱為無源互調(diào)故障點定位(即DTP)，為安立無源互調(diào)分析儀PIM Master的特色功能。工程維護人員不用再浪費時間敲擊鐵塔試圖定位無源互調(diào)故障源，如果無源互調(diào)來自于天線系統(tǒng)或者周圍環(huán)境也不用再猶豫不決，在幾秒鐘內(nèi)，無源互調(diào)故障點定位技術(shù)可以測量天線系統(tǒng)內(nèi)和天線系統(tǒng)外的所以的靜態(tài)無源互調(diào)故障問題的相對幅度大小和故障。只有無源互調(diào)故障點定位技術(shù)才能發(fā)現(xiàn)的無源互調(diào)故障包括: 污染了的連接頭，腐蝕的連接頭，扭矩過大的連接頭，存在微觀電弧的連接頭，天線系統(tǒng)外的無源互調(diào)問題。無源互調(diào)故障點定位測試相對于傳統(tǒng)的無源互調(diào)測試來說提供了更多的洞察力，這些獲得的定位信息可以加速問題源的修復，控制問題源的修復成本，幫助制定精確的預算計劃等等。比較不同時間PIM的測試值變化，可以觀察器件是否隨著老化而性能惡化，這可以使得PIM源在升級為導致掉話或阻塞的故障之前被修正。

　　無源互調(diào)是對功率敏感的?，F(xiàn)今基站發(fā)射塔承載的功率越來越大，PIM Master對此專門為測量無源互調(diào)量身設(shè)計了2 x 40 瓦的射頻功率特色功能， 能發(fā)現(xiàn)更多的傳統(tǒng)20瓦無源互調(diào)測試儀發(fā)現(xiàn)不了的無源互調(diào)問題。無源互調(diào)問題對功率敏感且可能是間歇時斷時續(xù)的，無源互調(diào)問題剛剛開始出現(xiàn)并表征的時候經(jīng)常就是這樣的情況。這可能是由于輕微的腐蝕，高業(yè)務(wù)量的負荷，或者天氣條件的變化導致了環(huán)境半導體等。使用高的功率電平經(jīng)?？梢允箷r斷時續(xù)的故障變得可以觀察。高的功率電平對發(fā)現(xiàn)多載波天線系統(tǒng)中的故障來說是必要的，對于發(fā)現(xiàn)連接頭中的在顯微鏡下看到的縫隙形成的微觀電弧也是必要的。

　　安立無源互調(diào)測試方案能完成測量功能可列舉如下：

　　(1)無源互調(diào)測試：發(fā)射信號的3階, 5階, 和7階互調(diào)產(chǎn)物絕對幅度和相對幅度，如圖1?！　?/p>

 

　　(2)噪底電平：基站的接收噪底電平，如圖2。

　　(3)無源互調(diào)故障點定位：系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)外的多個無源互調(diào)問題故障源一次性定位(距離和相對幅度)，如圖3。　　

 

　　(4)配套的安立手持高性能儀表為可完成頻譜測量、基站信號質(zhì)量監(jiān)測、各種通信制式的信號解調(diào)/射頻測量/空中接口測量功能、基站系統(tǒng)內(nèi)部單元故障排查、基站系統(tǒng)外部干擾排查與干擾定位、室內(nèi)與室外信號覆蓋、多信道掃描、基站功率監(jiān)測等功能。