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塔頂放大�
閱讀�7466時間�2011-07-14 15:24:58

  塔頂放大�是指安裝在塔頂部緊靠在接�天線之后的一�低噪聲放大器。它的作用是提高上行鏈路信號�(zhì)量,改善通話可靠性和話音�(zhì)�,同時擴大小區(qū)覆蓋面積。目前的�(yīng)用是將塔頂放大器�功率放大�組合形成覆蓋延伸系統(tǒng)。當用戶位于小區(qū)覆蓋范圍之外,有可能掉話�,采用塔頂放大器是十分有利的�

分類

  塔頂放大器可分為單向放大器(TMA)和雙向放大器(TMB)兩類,它們的作用都是為了改善上下行鏈路的平衡,在話務(wù)量不大又需要擴大覆蓋范圍的地區(qū)使用。然�,這兩類又是不一樣的,其具體介紹如下�

  單向(雙工)塔頂放大器:指由帶通濾波器、低噪聲放大器等器件組成的高性能射頻放大�(shè)備。通常緊靠接收天線下方安裝,用于補償上行饋線、雙工濾波器等造成的損�,改善上行接收系�(tǒng)的噪聲系�(shù),提高基站接收靈敏度�

  雙胞胎單向(雙工)塔頂放大器:指由帶通濾波器、低噪聲放大器等器件組成的雙通道高性能射頻放大�(shè)備(相當于兩個單向雙工塔放的合體)。通常緊靠接收天線下方安裝,用于補償上行饋線、雙工濾波器等造成的損�,改善上行接收系�(tǒng)的噪聲系�(shù),提高基站接收靈敏度�

  雙向塔頂放大器:是指由帶通濾波器、低噪聲放大器以及高功率放大器等器件組成的高性能射頻放大�(shè)�。在單向塔頂放大器的基礎(chǔ)上,下行增加高功率放大器,放大下行信號功�,擴大下行信號覆蓋范��

功能

  1� 擴大基站有效覆蓋�

  2� 增強弱信號地區(qū)的覆蓋效��

  3� 改善通話�(zhì)��

  4� 降低掉話率;

  5� 降低收及�(fā)射功��

  6� 提高基站接收信噪比;

  7� 增加話務(wù)量;

原理

  在移動通信系統(tǒng)�,由于移動臺受輻射、電�、環(huán)�、體積等因素的限制,容易造成基站和移動臺�、下行功率不平衡,往往易出�(xiàn)移動臺能收到基站的信�,而基站收不到移動臺的信號。因此,一個基站的覆蓋范圍取決于移動臺到基站的上行有效距離。提高上行有效距離可以通過增強基站接收靈敏度來實現(xiàn),但是基站接收系�(tǒng)存在有源器件和射頻導(dǎo)體(如接收回路中的饋�、跳線和基站�(nèi)的接收分路器、高頻放大器�。)中的電子熱運動引起的熱噪�,這些熱噪聲的引入,降低了系統(tǒng)接收的信噪比(S/N),從而限制了基站接收靈敏度的提高,降低了通話�(zhì)��

  信號傳輸中的多級放大器原理有利于改善系統(tǒng)熱噪聲帶來的影響。典型的多級放大系統(tǒng)如圖所��

圖  典型的多級放大系統(tǒng)

  �  典型的多級放大系�(tǒng)

  對于一個如�1所示的多級放大系統(tǒng),它的系�(tǒng)噪聲系數(shù)為:

  NF=Fn1+(Fn2-1)/G1 + ( Fn3-1)/G1×G2 + …�

  其中:Fn1、Fn2、Fn3是級到第三級的的噪聲系數(shù);G1、G2是級到第二級的增��

  從上述公式中可以看出,多級放大系�(tǒng)的噪聲主要取決于級的噪聲系數(shù)Fn1�

  塔頂放大器的原理就是通過基站接收系統(tǒng)的前�,即緊靠接收天線下增加一個高增益、低噪聲系數(shù)放大器來作為級放大器以降低上行鏈路的綜合等效噪聲系數(shù),改善基站接收性能。在塔頂放大器性能指標一定的情況下,原來天饋系統(tǒng)的饋線損耗越�,塔頂放大器帶來的上行鏈路改善就越大。農(nóng)村地區(qū)的基站鐵塔大多是室外落地�,饋線較�,損耗更大,因此塔頂放大器帶來的作用就越明顯�

使用與設(shè)�

  塔頂放大器的使用與設(shè)置關(guān)系到其更好地�(fā)揮作用,主要根據(jù)是是它的兩大原則:使用原則與�(shè)置原��

  1、塔頂放大器的使用原則:

  �1)在具體決定是否�(yīng)用基站功率放大器的地�,首先要看是否上行鏈路受�,如果是下行功率受限(要求下行滿足一定容量的下行功率受限�,則加塔頂放大器也無法提高覆��

 ?�?)塔頂放大器主要用于小容量但需要大覆蓋的地區(qū)(如小城�(zhèn)及農(nóng)村地區(qū)、多山地區(qū)�、基站饋線損耗較�、基站接收機噪聲系數(shù)較大等情況下,這樣才更加有實際意義�

 ?�?)塔頂放大器鑒于大中城市的市區(qū)站點較密,覆蓋已�(jīng)不是太大問題,主要問題集中在容量上面。而塔頂放大器對下行容量有一定的影響,故不推薦在大中城市市區(qū)基站中大量使用(一些對專門覆蓋問題的站點除外)�

 ?�?)塔頂放大器帶來的基站接收靈敏度的增益大�,在綜合考慮基站周圍的噪聲環(huán)�、額外的投資和維護開銷及�?shù)厝萘康念A(yù)期增�,等等因�,從而衡量其�(yīng)用價��

  2、塔頂放大器的設(shè)置原則:

 ?�?)應(yīng)用塔放的基站,首先要看是否下行鏈路受��

 ?�?)塔頂放大器適用于遠離繁華城區(qū),地廣人稀的平�,海�,盆�,水域,地勢起伏不大的風(fēng)景休閑度假區(qū)��

 ?�?)塔頂放大器適用于對高速公路、鐵路等呈帶狀分布需繼續(xù)加大定向覆蓋效果的地區(qū)�

 ?�?)塔頂放大器適用于復(fù)雜地形地�、公路沿線分布的散落村鎮(zhèn),距基站較遠覆蓋差的居民定居點等�

 ?�?)塔頂放大器適用于基站周圍話�(wù)量無明顯增加,但用戶活動半徑較大的地區(qū)�

  �6)塔頂放大器適用于覆蓋效果差,接通率�,掉話率�,切換成功率低,和通話效果差的城鎮(zhèn)特殊地區(qū)�

與基站功率放大器

  在實際工程中,塔頂放大器和基站功率放大器通常是一起使用的,用來提高無線鏈路上、下行覆蓋范�。通過在基站機房內(nèi)加裝大功率超線性選頻功率放大器來放大下行信號,提高信號對遮擋物的穿透�,加深基站下行信號覆蓋范�,以達到擴大基站覆蓋區(qū)域的目的;并且在接收系統(tǒng)前端增加塔頂放大器來配合基站功率放大器提高上行接收靈敏度,解決基站上下行鏈路平衡,同時達到降低基站上行噪�、提升上行增益,改善基站接收性能的目��

  1、擴大信號覆蓋的范圍目前,基站的�(fā)射功率一般在20~40W 之間,覆蓋半徑相對較小,不足7km,若采用基站功率放大器(上行�(jié)合塔頂放大器�,就可以在每�(fā)射通道得到200W(53dBm)的發(fā)射功�,上行信號經(jīng)塔頂放大器放大后增加12dB左右,將基站覆蓋范圍擴展�5~30km以內(nèi),從而可以大大減少基站數(shù)�,使綜合投資大幅降低。大大優(yōu)化了�(yè)�(wù)量較少的邊際�(wǎng)地區(qū)的網(wǎng)�(luò)覆蓋指標,從而達到少建基站、節(jié)約成�、降低工程難度的目的�

  2、在同樣距離條件下,建筑物的室內(nèi)電平比室外低得多。然而,安裝基站功率放大器后,可以大大改善下行信號的傳輸�(zhì)�,提高弱信號或信號盲區(qū)的信號電�,解決部分室�(nèi)覆蓋問題,提高高話務(wù)量小區(qū)的通話效率�

  3、采用基站功率放大器,上下行可以達到良好平衡,手機發(fā)射功率也可以下降2-3�,從而節(jié)省電池電量,減少干擾,靜化電磁環(huán)境,達到改善電磁�(huán)境的目的,提高網(wǎng)�(luò)通信�(zhì)��

  4、加裝塔頂放大器的基�,由于其上行接收電平得到加強,所需的手機發(fā)射功率可以降�,這不僅為手機用戶帶來節(jié)省電池和減少輻射的好�,更重要的是它有效降低了上鏈路的同頻和鄰頻干�,尤其在移動用戶�(shù)高速增�、手機干擾越來越突出的今天,降低手機輸出功率的意義就尤為突出。隨著下行電平提�,原有通話�(zhì)量較差地區(qū)的下行電平得到改�,由下行信號較弱�(dǎo)致的掉話將會明顯降低。同�,由于上行塔頂放大器的安裝,使由饋線引入的噪聲降�,改善上行信號質(zhì)�,在限度上改善整個網(wǎng)�(luò)的通話�(zhì)量�

  5、加裝基站功率放大器的基站由于有效覆蓋范圍擴�,不需要增加新的基站即可覆蓋更加多的空�,可節(jié)省移動網(wǎng)建設(shè)資金,同時降低網(wǎng)�(luò)維護的成�。同時相�(yīng)地提高了無線資源的有效利用率,容納更大的話務(wù)�,用戶群增加。從而提高了�(jīng)濟效�。其對話�(wù)量的影響,是體現(xiàn)其經(jīng)濟效益的直接原因�

  6、移動基站的掉話大部分是無線接口的掉話,而塔放最根本的技�(shù)原理是降低基站接收系�

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