浅析射频无源器件应用对无线通信的影响

技术指标和性能参数的要求提升到了一个新的高度。

1 引言

无线通信经过几十年的快速发展已经成为人们生活中不可或缺的重要通信手 段。近年来伴随城市建设，用户的激增和业务的多元化，传统的广域覆盖模式已经不能满足用户的需求。城市建设中大量楼堂馆所的兴建，钢筋混凝土建筑的大量兴 起使得无线信号传播受到严重阻碍，地铁、地下通道和地下停车场等地下建筑空间也是无线覆盖盲区，用户在建筑物内使用移动通信业务受到严重制约，运营商为改 善用户体验提高服务质量和自身竞争力，着力加大网络建设和优化力度。通过兴建大量基站和进行信号室内分布来解决室内覆盖问题，以达到提供无缝覆盖，为用户 提供高效可持续无盲点的无线网络服务。

2 射频无源器件应用

射频无源器件主要应用于无线通信系统基站建设和室内分布系统中。特别是在建筑物内的无 线信号室内分布覆盖中应用种类繁多，数量庞大。射频无源器件在基站建设和室内分布工程中起到连接或分配射频信号的作用。室内分布系统是将基站发射的信号通 过射频无源器件进行连接或分路，经由馈线分散到各覆盖点天线处，从而达到室内无线信号连续良好的覆盖。

室内分布系统主要包括信源和天馈分布系统两部分。无源器件是天馈系统的主要组成部分。

典型天馈系统拓扑如图1 所示。

图1 典型天馈系统拓扑图

多种制式的射频信号由各基站发出后经由多频合路器或电桥等具有合路功能的无源器件合路后通过线缆传送到建筑物各处分布的吸顶天线或壁挂天线，由天线发射出去 进行覆盖。合路后的信号也可经由耦合器，通过耦合器耦合出一部分信号直接覆盖。另外，由于多级级联因使用较多的无源器件插入各器件的插入损耗累加会对信号 产生较大衰减，或进行较远距离传输射频信号会在电缆传送的过程中产生较大的衰减，可将合路后的信号接入多频合路器的输出端口（即反向使用腔体多频合路器） 作为功分器使用，信号经过多频合路器滤波后，由多频合路器的输入端口输出，由于各端口的带通滤波特性，各端口仅输出该端口工作频段带内的信号，这些信号可 传送到各制式专门的直放站进行放大后再输出后合路再覆盖，以 补偿信号在链路上的损耗和衰减，最终满足链路预算设计各项参数，以保证各点的覆盖效果。

无线射频信号从信源发射出来通过电缆传输到各个天线口，是一个信号合路、传送、分配的过程。射频无源器件在无线通信工程中主要起到连接路由或分配调控的作 用，因此射频无源器件按照在工程中的应用主要分为连接路由型和分配调控型。连接路由型是指为射频信号提供连续的传输路径，是将射频信号的通路连接起来或者 将多路射频信号进行合路再传输。目前，无线通信工程中常用的射频无源器件有功分器、耦合器、衰减器、滤波器、合路器、负载、电桥和双工器等。 连接路由型射频无源器件主要包括合路器、电桥等。分配调控是指将一路信号等分成多路或分成不同频段不同大小的射频信号，以满足设计施工要求。分配调控型器 件主要包括功分器、耦合器、滤波器等。当然，分配调控型器件也是可以起到连同信号的作用，但是之所以将两者区分开来，是因为在工程上主要是通过后者对无线 射频信号的大小或频段的改变的特点来满足设计和施工的要求。如利用不同耦合度的耦合器改变耦合端口输出信号大小来满足覆盖要求，或利用双工器、滤波器将上 下行或不同频段的信号分离出来。

3 射频无源器件应用对无线通信的影响

射频无源器件质量对网络质量 和用户体验产生极大的影响。目前，我国有中国电信、中国移动和中国联通三大运营商，运营的无线通信制式包括GSM、CDMA、TD-SCDMA、 cdma2000、WCDMA、LTE 和PHS，以及无线局域网WLAN等，近年来出于节约成本减少重复建设的目的，越来越多的室内分布系统采用多系统合路共用室分系统的模式，多系统、多频段 的信号，以公共合路平台共用室内分布系统的方式进行融合，实现多频段、多系统合路单向或者双向传输。这样的好处是减少重复基础设施建设，节约空间，但是多 系统共站址共室内分布系统带来的问题越来越突出，多系统共存不可避免地引入系统间干扰，特别是工作频段相近中间隔保护频带较小的情况下，不同制式之间杂散 和互调产物的影响。在这种情况下，良好品质的无源器件则会减轻这种干扰带来的影响，不良的器件则会引起或加深这种影响。射频无源器件自身质量欠佳也会导致 一些网络指标的下降，而质量优良的器件会对网络质量产生积极的作用，对抑制杂散、干扰和阻塞的发生