无源器件的功率容量要求分析

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无源器件在移动通信应用广泛，主要涉及天线、合路器、功分器、耦合器，接头等；随着移动通信的发展，现行网络中2G、3G、WLAN以及LTE，各发射设备功率越来越高，特别是DPD功放技术的规模应用，信源功率已达80W；在高功率环境下，无源器件面临着功率容量和互调的挑战。

3G部署后，有一个典型问题困扰着运营商，“当3G分布式基站开通后，系统噪声太高，在RRU下行端加衰减器或降低信源功率，干扰消失，现场工程师普遍采取的手段是加衰减器”，这样造成功率资源的浪费，要彻底解决该问题，还需要从本质上找到问题的根本所在，本文从无源器件的功率容量方面做相应分析，当然互调也是引起该问题的主要原因之一，可参考《无源互调分析及建议》。

1、    功率容量的定义

定义：由于射频能量传输的“趋肤效应” 阻抗变化将会引起信号的反射，传输介质的温度变化都会转化为热能，功率容量是指器件由电阻和介质损耗所消耗产生的热能所导致器件的老化、变形以及电压飞狐现象不被出现所允许的最大允许功率负荷，功率容限是指由于最大输入信号所引起的热能不会引起问题的最大承受限度。

2、    功率容量的指标要求

由此可得，无源器件功率容量是指最大输入功率，从而有必要对各系统的峰均比（CCDF）最相应分析，各系统部同配置下峰均比值如下：

发射模式	CCDF 0.01%
GSM	0.16
EDGE	3.34
CDMA2000 1载波	9.7
CDMA2000 6载波	12.66
EVDO 1载波	9.7
CDMA2000 3载波 EVDO 3载波	10.8
WCDMA 1载波	10.1
WCDMA 3载波	11.94
TDSCDMA 下行3时隙	8.7
TDSCDMA 3载波	8.75
LTE(8*8)	9
WLAN	12

结合上表，结合三大运营商组网模式，无源器件功率容量要求如下：

运营商	网络组合	功率容量要求
中国移动	GSM+EDGE	63.8
	GSM+EDGE+DCS	84.5
	GSM+DCS+TD(三载波)	234.1
	GSM+DCS+TD A+B(三载波)	383.7
	GSM+DCS+TD A+B(三载波)+WLAN	391.6
	GSM+DCS+TD A+B(三载波)+WLAN+LTE	550.1
中国联通	GSM+EDGE	63.8
	GSM+EDGE+DCS	84.5
	GSM+EDGE+DCS+WCDMA(单载波)	288.6
	GSM+EDGE+DCS+WCDMA(3载波)	396.3
	GSM+EDGE+DCS+WCDMA(3载波)+WLAN	404.3
	GSM+EDGE+DCS+WCDMA(3载波)+WLAN+LTE	562.8
中国电信	CDMA（3载波）+EV-DO	426.1
	CDMA(6载波)+EV-DO	554.3
	CDMA(3载波)+EV-DO+WLAN	434.0
	CDMA(3载波)+EV-DO+WLAN+LTE

3、功率容量的测试方法

1、功率注入法

a、按下图所示连接设备；

b、如果被测件为多端口器件，测试时多余端口接大功率匹配负载；

c、信号发生器频率设置成被测器件有效工作频带的中心频率，电平调到使射频放大器的输出功率为被测器件额定输出功率；信号发生器应该设置为被测器件有效工作频带的最高频率.

d、加电连续试验4 h，在频谱仪上观察波形有无异常应不，出现打火，飞弧现象，（当频谱仪显示波形出现断续、消失或剧烈抖动等现象时，器件出现有打火、飞弧等击穿现象）。在频谱仪上观察输出信号的幅度是否出现增大或减小,甚至消失等异常现象。

试验结束后器件应按以下关键指标要求进行测试，被测器件应满足以下要求：

——不应有损坏或变形；

——各端口驻波比变化应小于10%；

——不应有介质击穿现象；

——性能应能满足要求。

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