CN101674141B - 一种检测射频馈线损耗的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测射频馈线损耗的方法和装置，主要应用于移动通信领域。本发明的检测方法，在射频拉远单元RRU中，将发射通道切换到检测通道，对发射通道的输出功率进行检测；在RRU中，将发射通道切换到校准通道，对发射通道进行校准；根据检测结果和校准结果，计算RRU和天线间的射频馈线损耗。本发明公开的检测射频馈线损耗的方法和装置，通过射频开关将发射通道输出功率的检测和发射通道的校准有机的结合起来，有效提高了射频馈线损耗检测的精度。

Description

一种检测射频馈线损耗的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种移动通信领域中检测射频馈线损耗的方法和装置，特别涉及一种检测RRU和天线间射频馈线损耗的方法和装置。

背景技术

作为全球第三代移动通信主流标准之一的TD-SCDMA技术，2008年开始在我国8个城市进行大规模试商用。对TD-SCDMA新型天馈系统来说，测试RRU(Ridio Remote Unit，射频拉远单元)和天线间的线缆损耗，对基站的覆盖范围和网络优化有很大的影响。需要用一些手段测试出该损耗，并在系统中进行补偿，以保证在天线入口的下行功率保持一个固定的功率电平。目前，通常使用两种方式对该损耗进行测量：

方式1：在工程现场，采用射频仪表对馈线进行测量，测出线缆损耗，并进行记录，然后在开通基站时通过调试软件窗口将该值输入给基站，基站获取该值后，通过特定的程序进行补偿。使用仪表进行测试，虽然测试的精度比较高，但是由于是人工进行测试，只是对测试值进行临时的记录，然后将临时记录转交给基站调试开通人员，中间经常出现错记和丢失的情形，严重影响了基站开通的效率；一旦该数据丢失而线缆已安装好，再要重新进行测试，需要将仪表搬到铁塔上面，非常不方便。

方式2：在RRU侧用射频功率检波器进行输出功率的检测，在天线侧射频馈线入口使用射频功率检波器进行输入功率检测。天线将检测到的输入功率值通过特定的传输方式传送给RRU，RRU的控制处理器通过对这两个值进行相减，从而计算出射频馈线的损耗。该测量方式在基站开通的时候由基站自动完成，减少了由于人工参与而可能带来的差错，提高了工作的可靠性；但需要使用两个检波器分别进行检测，每个检波器的检测误差为+/-1dB，这样两个检波器所带来的检测误差则为+/-2dB，降低了检测的准确度；同时该方式还需要天线配合RRU进行测试数据的传输，需要增加协议和硬件成本，也增加了天线侧的故障点。

发明内容

本发明的目的是提供一种检测射频馈线损耗的方法和装置，以解决现有技术中人工测试数据容易丢失、自动测试误差较高的问题。

为了实现以上目的，本发明公开了一种检测射频馈线损耗的方法，包括下列步骤：在射频拉远单元RRU中，将发射通道切换到检测通道，对发射通道的输出功率进行检测；在射频拉远单元RRU中，将发射通道切换到校准通道，对发射通道进行校准；根据检测结果和校准结果，计算RRU和天线间的射频馈线损耗。

上述技术方案中，对发射通道输出功率进行检测具体包括：将射频信号依次经过RRU的环行器、定向藕合器，从RRU的射频端口输出；从定向藕合器藕合出部分射频信号，经过射频开关进入RRU的接收通道进行检测。

上述技术方案中，对发射通道进行校准具体包括：将射频信号依次经过RRU的环行器、定向藕合器，从RRU的射频端口输出射频信号经过射频馈线到天线内部的天线藕合盘；由天线藕合盘藕合回部分射频功率从天线藕合口输出，经过射频馈线和功率合分器后，再经过射频开关，进入接收通道进行校准。

上述技术方案中，计算RRU和天线间的射频馈线损耗，为：D＝(D4+D2-D1-D3)/2其中：D为RRU和天线间射频馈线损耗；D1为天线藕合盘的无源损耗；D2为在对发射通道输出功率进行检测的过程中，从定向藕合器到射频开关的损耗；D3为在对发射通道进行校准的过程中，从天线藕合口到射频开关的损耗；D4为发射通道输出功率检测和校准的两次过程计算单元检测信号功率差。

上述技术方案中，对发射通道的输出功率进行检测还包括：对发射通道的输出功率进行多次检测取平均值，得到最终的射频馈线损耗值。

本发明还提供了一种检测射频馈线损耗的装置，包括RRU和天线，还包括射频开关和计算单元：射频开关，用于控制检测通道和校准通道的切换，实现功率检测和校准的功能；计算单元，用于采集检测结果和校准结果，计算RRU和天线间的射频馈线损耗。

上述技术方案中，检测通道包括依次连接形成一个环路的RRU的功放单元、环行器、定向藕合器和射频开关，功放单元通过RRU的发射通道与RRU的计算单元相连，射频开关通过RRU的接收通道与所述计算单元相连。

上述技术方案中，校准通道包括依次连接形成一个环路的RRU的功放单元、环行器、定向藕合器、功率合分器和射频开关，功放单元通过RRU的发射通道与RRU的计算单元相连，射频开关通过RRU的接收通道与计算单元相连。

本发明的检测射频馈线损耗的方法和装置，通过射频开关将发射通道输出功率的检测和发射通道的校准有机的结合起来，避免了人工检测的不便；减少了硬件电路和协议，简化了设计，有效提高了射频馈线损耗检测的精度。

附图说明

图1是本发明检测射频馈线损耗的方法流程图；

图2是本发明检测射频馈线损耗的装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述。

如图1和图2所示，本发明公开了一种检测射频馈线损耗的方法，具体包括以下步骤：

步骤S102，利用射频开关将RRU的发射通道切换到检测通道，对发射通道的输出功率进行检测时，将射频信号经过RRU中的环行器，再经过一个RRU中的定向藕合器，从RRU的射频端口输出，从定向藕合器藕合出一部分射频信号经过射频开关进入RRU的接收通道进行检测，信号在图2中的流程为4、5、1、3、6。

步骤S104，利用射频开关将RRU的发射通道切换到校准通道，对发射通道进行校准时，将射频信号经过环行器，再经过一个定向藕合器，从RRU的射频端口输出射频信号经过射频馈线，再经过天线内部的天线藕合盘藕合回一部分射频功率从藕合盘的天线藕合口输出，经过射频馈线和功率合分器后，再经过射频开关，进入接收通道进行校准，信号在图2中的流程为4、5、2、3、6。

步骤S106，根据步骤S102的检测结果和步骤S104的校准结果，计算RRU和天线间的射频馈线损耗。

在本发明的具体实施方式中，TD-SCDMA天馈系统为8+1发射通道的组成形式，可以依次分别对其中8个不同的发射通道和天线间射频馈线的损耗进行检测，实际应用时这9根馈线的长度几乎完全一致，因此可以对相同或不同的发射通道进行多次测量得出射频馈线损耗平均值，得到最终确定的射频馈线损耗。

下面将射频馈线损耗的计算公式推导如下：

测试条件：在计算单元进行信号发起和信号检测；上述检测、校准过程计算单元的初始值相同。

参数定义如下：

RRU和天线单元之间的射频馈线损耗为D；藕合盘的无源损耗为D1；发射功率检测通道中的定向藕合器到射频开关的损耗为D2；天线藕合口到射频开关的损耗为D3；上述功率检测和校准的两次过程计算单元检测信号功率差为D4。

较佳地，RRU和天线单元之间的射频馈线损耗的计算公式：D＝

(D4+D2-D1-D3)/2

下面对该计算公式进行简单的误差分析：

总误差由D1、D2、D3和D4的误差决定；如图2所示，发射功率检测信号和发射通道校准信号均经过实线所示通路，在检测和校准的过程中，该段的误差通过相减可完全抵消。由于信号电平检测在计算单元中进行，所以D4的误差可忽略不计；5点通过定向藕合器到3点的通路为无源藕合通道，插损为固定值，而且不同的通道间一致性很好，D2的误差为+/-0.3；D3的误差主要由功率合分器决定，一般为+/-0.3；D1的误差由藕合盘的误差决定，藕合盘的误差一般在+/-0.5；

总的误差为+/-1.1，考虑多次测量，取平均值，误差减小一半，为+/-0.55。

本发明公开的检测射频馈线损耗的方法，利用RRU设备自身的收发信通道的特点，通过射频开关将发射通道输出功率的检测和发射通道的校准有机的结合起来，减少了硬件电路和协议，简化了设计，有效提高了射频馈线损耗检测的精度。

如图2所示，本发明还公开了一种检测射频馈线损耗的装置，包括RRU和天线，RRU包括射频开关和计算单元：射频开关，用于控制检测通道和校准通道的切换，实现功率检测和校准的功能；计算单元，用于采集检测结果和校准结果，计算RRU和天线间的射频馈线损耗。

检测通道包括依次连接形成一个环路的RRU的功放单元、环行器、定向藕合器和射频开关，功放单元通过RRU的发射通道与RRU内的计算单元相连，射频开关通过RRU的接收通道与计算单元相连。

校准通道包括属于RRU的功放单元、环行器、定向藕合器、功率合分器和射频开关。其中，功放单元、环行器、定向藕合器形成校准通道的第一通路，第一通路一端通过发射通道与计算单元相连，另一端通过射频馈线与天线的天线藕合盘相连；功率合分器、射频开关形成校准通道的第二通路，第二通路一端通过RRU的接收通道与计算单元相连，另一端通过天线藕合口、射频馈线与天线藕合盘相连。

通过上述对检测通道和校准通道的描述可以看出，检测通道和校准通道共用发射通道、功放单元、环行器、定向藕合器、射频开关和接收通道，如图2中实线所示。检测通道做发射功率检测时，射频信号经过定向藕合器，从定向藕合器藕合出部分射频信号进入射频开关，如图2中长虚线所示；校准通道做发射通道校准时，定向藕合器输出的射频信号经过射频馈线，进入天线藕合盘，天线藕合盘藕合回部分射频功率从天线藕合口输出，经过射频馈线和功率合分器后，进入射频开关，如图2中短虚线所示。

其中，检测通道和校准通道的重要装置为射频开关，由射频开关来控制检测通道和校准通道的切换，实现功率检测和校准的功能。

本发明公开的检测RRU和天线间射频馈线损耗的装置，本装置可以由RRU自动独立完成，降低了链路成本，检测精度得以提高。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种检测射频馈线损耗的方法，其特征在于，包括下列步骤：

在射频拉远单元RRU中，将发射通道切换到检测通道，对所述发射通道的输出功率进行检测；

在RRU中，将发射通道切换到校准通道，对所述发射通道进行校准；

根据所述检测结果和校准结果，计算所述RRU和天线间的射频馈线损耗；

所述对发射通道输出功率进行检测具体包括：

将射频信号依次经过所述RRU的环行器、定向藕合器，从所述RRU的射频端口输出；

从定向藕合器藕合出部分射频信号，经过射频开关进入RRU的接收通道进行检测；

所述对发射通道进行校准具体包括：

将射频信号依次经过所述RRU的环行器、定向藕合器，从所述RRU的射频端口输出射频信号经过射频馈线到天线内部的天线藕合盘；

由所述天线藕合盘藕合回部分射频功率从天线藕合口输出，经过射频馈线和功率合分器后，再经过射频开关，进入接收通道进行校准。

2.根据权利要求1所述检测射频馈线损耗的方法，其特征在于，所述计算RRU和天线间的射频馈线损耗，为：

D＝(D4+D2-D1-D3)/2

其中：

D为所述RRU和天线间射频馈线损耗；

D1为所述天线藕合盘的无源损耗；

D2为在所述对发射通道输出功率进行检测的过程中，从所述定向藕合器到所述射频开关的损耗；

D3为在所述对发射通道进行校准的过程中，从天线藕合口到所述射频开关的损耗；

D4为所述发射通道输出功率检测和校准的两次过程检测信号功率差。

3.根据权利要求1所述检测射频馈线损耗的方法，其特征在于，所述对发射通道的输出功率进行检测还包括：

对所述发射通道的输出功率进行多次检测取平均值，得到最终的射频馈线损耗值。

4.一种检测射频馈线损耗的装置，包括RRU和天线，其特征在于，所述RRU包括射频开关和计算单元：

所述射频开关，用于控制检测通道和校准通道的切换，实现功率检测和校准的功能；

所述计算单元，用于采集检测结果和校准结果，计算RRU和天线间的射频馈线损耗；

其中，所述检测的方式包括：

将射频信号依次经过所述RRU的环行器、定向藕合器，从所述RRU的射频端口输出；

从定向藕合器藕合出部分射频信号，经过射频开关进入RRU的接收通道进行检测；

所述校准的方式包括：

将射频信号依次经过所述RRU的环行器、定向藕合器，从所述RRU的射频端口输出射频信号经过射频馈线到天线内部的天线藕合盘；

由所述天线藕合盘藕合回部分射频功率从天线藕合口输出，经过射频馈线和功率合分器后，再经过射频开关，进入接收通道进行校准。

5.根据权利要求4所述检测射频馈线损耗的装置，其特征在于，所述检测通道包括依次连接形成一个环路的所述RRU的功放单元、环行器、定向藕合器和射频开关，所述功放单元通过RRU的发射通道与RRU的计算单元相连，射频开关通过RRU的接收通道与所述计算单元相连。

6.根据权利要求4所述检测射频馈线损耗的装置，其特征在于，所述校准通道包括依次连接形成一个环路的所述RRU的功放单元、环行器、定向藕合器、天线耦合盘、功率合分器和射频开关，所述功放单元通过RRU的发射通道与RRU的计算单元相连，所述射频开关通过RRU的接收通道与所述计算单元相连。

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