基站的无源互调问题及其故障定位

　　摘要：本文从无源互调的基本概念入手，解释为什么无源互调干扰越来越受到重视，然后具体阐述基站现场的无源互调测试与定位解决方案，最后分享用安立公司PIM Master在基站现场测试中的一些典型案例与结果分析。

　　为什么无源互调问题越来越受关注?

　　移动通信高速数据通信的发展增加了蜂窝系统内的网络业务量，也在一定程度上影响了网络性能。随着额外新增的移动通信发射机和调制信号添加到既有的或新的基站，统计到的基站性能可能大幅变化，这可能会导致基站性能变差、扇区性能恶化或者覆盖率降低等等。

　　无源互调问题近来已经成为网络性能的最前沿问题，基于以下一系列原因或几个原因的组合：

　　● 越来越高的射频功率;
　　● 相同的天线阵上多个频段的系统;
　　● 满负荷的多载波系统;
　　● 高负荷的高密度/业务量基站;
　　● 宽带接收滤波器;
　　● 复用天线阵;
　　● 越来越宽的信号带宽5MHz, 10MHz, 20 MHz等;
　　● 体系架构老化–主要是腐蚀的或松的连接头;
　　● 由周围环境导致的环境二极管效应;
　　● 由干湿天气条件造成的间歇、时断时续的环境二极管效应;
　　● 邻基站产生无源交通。

　　一个现场的无源互调测量应当是一个线性度测量和建筑质量测量的综合。这就是为什么必须要在现场测量无源互调的原因。

　　无源互调现场测试与定位方案

　　为了测试基站的接收机干扰是否受到两个或者多个发射频率的无源互调干扰，安立公司开发了专用于测量无源互调的无源互调分析仪PIM Master。安立公司针对移动通信CDMA频段、E-GSM频段、PCS和AWS频段推出了第一代高性能无源互调测试系列解决方案PIM Master，包括MW8208A，MW8209A和MW8219A，分别覆盖中国移动，中国联通和中国电信运营频段的无源互调测试。

　　安立公司具有40瓦发射功率和已获得专利的无源互调故障点定位(Distance-to-PIM，DTP)技术的PIM Master是专为现场查找无源互调问题、快速定位无源互调问题的而设计的方案。

　　安立公司开发并发明的精确定位无源互调故障源的技术，称为无源互调故障点定位(即DTP)，为安立无源互调分析仪PIM Master的特色功能。工程维护人员不用再浪费时间敲击铁塔试图定位无源互调故障源，如果无源互调来自于天线系统或者周围环境也不用再犹豫不决，在几秒钟内，无源互调故障点定位技术可以测量天线系统内和天线系统外的所以的静态无源互调故障问题的相对幅度大小和故障。只有无源互调故障点定位技术才能发现的无源互调故障包括: 污染了的连接头，腐蚀的连接头，扭矩过大的连接头，存在微观电弧的连接头，天线系统外的无源互调问题。无源互调故障点定位测试相对于传统的无源互调测试来说提供了更多的洞察力，这些获得的定位信息可以加速问题源的修复，控制问题源的修复成本，帮助制定精确的预算计划等等。比较不同时间PIM的测试值变化，可以观察器件是否随着老化而性能恶化，这可以使得PIM源在升级为导致掉话或阻塞的故障之前被修正。

　　无源互调是对功率敏感的。现今基站发射塔承载的功率越来越大，PIM Master对此专门为测量无源互调量身设计了2 x 40 瓦的射频功率特色功能， 能发现更多的传统20瓦无源互调测试仪发现不了的无源互调问题。无源互调问题对功率敏感且可能是间歇时断时续的，无源互调问题刚刚开始出现并表征的时候经常就是这样的情况。这可能是由于轻微的腐蚀，高业务量的负荷，或者天气条件的变化导致了环境半导体等。使用高的功率电平经常可以使时断时续的故障变得可以观察。高的功率电平对发现多载波天线系统中的故障来说是必要的，对于发现连接头中的在显微镜下看到的缝隙形成的微观电弧也是必要的。

　　安立无源互调测试方案能完成测量功能可列举如下：

　　(1)无源互调测试：发射信号的3阶, 5阶, 和7阶互调产物绝对幅度和相对幅度，如图1。　　

 

　　(2)噪底电平：基站的接收噪底电平，如图2。

　　(3)无源互调故障点定位：系统内和系统外的多个无源互调问题故障源一次性定位(距离和相对幅度)，如图3。　　

 

　　(4)配套的安立手持高性能仪表为可完成频谱测量、基站信号质量监测、各种通信制式的信号解调/射频测量/空中接口测量功能、基站系统内部单元故障排查、基站系统外部干扰排查与干扰定位、室内与室外信号覆盖、多信道扫描、基站功率监测等功能。