矢量網絡分析儀在移動通信網絡建設和維護中的應用

隨著移動通信的發展，2G、3G、4G通信網并存，使通信網絡的復雜度越來越高，尤其是室內分布系統，往往由成百上千個射頻器件組成，射頻器件的質量好壞直接關系到通信網的質量，由于射頻器件指標的下降，從而，使信號覆蓋變差、干擾增加，導致接通率低、掉話高、話音質量差等用戶感知度下降的現象越來越多。矢量網絡分析儀被稱為“射頻測量萬用表”，移動通信網的基站系統、室內分布系統中絕大部分射頻器件的絕大部分指標是通過矢量網絡分析儀來測量的。本文介紹了矢量網絡分析儀及其在移動通信網建設和維護中的應用，希望對移動通信網絡建設和維護領域的工程技術人員有所幫助。

2、認識矢量網絡分析儀

矢量網絡分析儀是使用自身的信號源、接收機來測量射頻微波器件，如：雙工器、跳線、連接器、功分器、合路器、電橋、放大器等無源和有源射頻器件S參數的儀器。

圖1矢量網絡分析儀S參數測量示意圖

S參數包括反射參數、傳輸參數。反射參數反映了微波網絡的匹配性能，如：駐波比、回波損耗、反射系數等參數。傳輸參數反映了微波網絡的傳輸特性，如：插損、隔離度、增益等。

圖中各S參數的含義，S11、S22是反射參數，S21、S12是傳輸參數。
• S11：端口2匹配時，端口1的反射特性
• S22：端口1匹配時，端口2的反射特性
• S21：端口2匹配時，端口1到端口2的正向傳輸特性
• S12：端口1匹配時，端口2到端口1的反向傳輸特性

3、移動通信網常用射頻器件及其指標

3.1基站天饋系統
• 天線：隔離度、駐波比（回波損耗）、、增益、前后比、旁瓣抑制
• 跳線電纜：插損、帶內波動、駐波比（回波損耗）
• 連接器：插損、帶內波動、駐波比（回波損耗）

3.2室內分布系統
• 功分器：插損、帶內波動、駐波比（回波損耗）
• 耦合器：插損、耦合度偏差、隔離度、駐波比（回波損耗）
• 合路器：插損、帶內波動、隔離度、駐波比（回波損耗）、帶外抑制
• 3dB電橋：插損、帶內波動、隔離度、駐波比（回波損耗）
• 衰減器：衰減度誤差、帶內波動、駐波比（回波損耗）
• 負載：特性阻抗、駐波比
• 放大器：增益、1dB壓縮點
• 直放站：增益、增益調節范圍、收發隔離、帶外抑制

4、射頻器件指標對移動網絡質量的影響

4.1信號覆蓋
射頻器件以下指標的下降將導致信號覆蓋質量變差。
• 插損：插損變大導致有效發射功率降低。
• 帶內波動：帶內波動變大導致一些頻點上有效發射功率降低。
• 駐波比：駐波比變大導致反射功率增大，有效發射功率降低。
• 耦合度：耦合度降低導致支路信號功率降低。
• 放大器增益：放大器增益降低導致有效發射功率降低。

4.2系統干擾
射頻器件以下指標的下降將引起系統的間干擾。
• 隔離度
• 帶外抑制

5、矢量網絡分析儀在移動通信網絡建設維護中應用

5.1網絡建設

• 入庫檢測
• 工程驗收

移動通信網基站天饋系統往往建設在在高處，如：高層建筑的樓頂、鐵塔等，維護難度較大；室內分布系統建設在高級賓館、高檔寫字樓等，這些場所裝修檔次高，而室內分布系統維護時，通常要或多或少的破壞一部分裝修，因此，系統維護時，時常遭到物業業主和物業管理單位的阻撓，維護難度很大。由此可見，在網絡建設時，把好器件的的質量關，建設優質網絡工程，減少維護工作量，做好射頻器件的“入庫檢測”、“工程驗收”工作是保障移動通信正常運營的重要環節。

5.2網絡維護

• 故障器件摸排檢查
• 更換器件驗證檢查

再好的移動通信網絡也不可能不發生故障，對于網絡故障需要具備快速高效的網絡維護手段。利用矢量網絡分析儀的時域反射分析（TDR）功能快速定位天饋系統和室內分布系統的故障；對于干路、分支點的關鍵器件進行排查；對于需要更換的器件進行性能指標驗證檢查，保證器件更換一步到位，避免質量差的器件上網，減少重復更換工作，提高工作效率。

6、上海創遠矢量網絡分析儀ATE“一鍵”自動測試解決方案

上海創遠儀器技術股份有限公司研制的T5231A/T5281A便攜矢網網絡分析儀是特別針對移動通信運營商量身定制，頻率范圍分別覆蓋300kHz-3GHz/300kHz-8GHz，達到業界同類“生產級”臺式機相媲美的性能指標，可以滿足基站天饋系統和室內分布系統射頻組件，如：耦合器、功分器、電橋、合路器、衰減器、負載、跳線、放大器等器件的入庫檢測測試和現場維護測試。內置“一鍵”自動測試功能，實現快速測試，測試結果自動生成報表保存到硬盤，從而，大大提高測試效率，對測試人員無技術要求，使測試工作既便捷又準確。

• 預設測量參數
預先配置測量指標、測量參數、判定指標合格的閾值、報表模板，儀器自動按照配置文件設置的測量流程或應用軟件定制的測量流程分步完成測量。
• 測試過程
測試人員只需要按照應用軟件界面的文字提示信息進行被測器件的連接和單擊測試按鈕即可完成測量，測量完成后自動生成測量報告報表。

ATE“一鍵”自動測試系統，對測試人員無技術要求，無需詳細了解被測器件指標的測量方法，無需詳細了解測量儀器復雜的操作使用方法，使測量工作不在局限于專業人事，簡單化，自動化，大大減少測試工作量，提高生產效率。

以GSM/WCDMA合路器測試為例介紹一下“一鍵”自動測試解決方案。

（1）測試腳本

（2）測試項選擇

（3）文字提示信息

（4）測試結果實時顯示

（5）測試報告報表

7、矢量網絡分析儀與工程儀表比較