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上海创远通信技术有限公司酉阳

从事移动通信系统建设、性能验证和维护的工程师和技术人员需要他们能够得到的所有帮助。各种类型的通信网络正在经历前所未有的增长和发展，系统提供商和运营商之间的竞争日益激烈。这给现场技术人员带来了越来越大的压力，即如何使越来越多的通信基站有效地工作。为了在控制低维护成本的前提下保持网络以最佳性能运行，在每次维护工作中使用正确的工具和方法是必要的。

天线及馈线系统的测试是移动基站维护中的一个重要环节。通常，天馈系统需要在新基站的建设和试运行期间，以及在运行中的基站的维护和故障排除期间进行测试。

本文介绍了基站安装和维护人员常用的两种测试方法，以及一些推荐的操作程序和步骤，以使基站管理合理化。推荐一种新的天线和电缆分析仪——伯德公司的SA系列天线和电缆分析仪。

一、故障定位测量

在每一个无线通信系统中，传输线、天线及其附件经常由于暴露在恶劣的室外环境中而失效。这些部分容易受到各种自然和人为的损害。

以下是天线和馈线的一些常见故障现象:

1.天线故障

闪电、水和风造成的损害

紫外线辐射造成的损害

冰冻和长期温度循环造成的损坏

空气污染造成的腐蚀

环境条件改变了天线屏蔽的介电特性，从而导致天线性能的改变。

2.电缆故障

安装引起的故障，如接地夹过紧，导致外导体变形

电缆介质中的渗水

绝缘层损坏导致外导体腐蚀

3.联合失败

防水胶安装不当造成的腐蚀

与电缆的内导体或外导体接触不良

安装过紧，或者由于温度的周期性变化而松弛

此外，有些故障只有在特殊情况下才会出现，如重工业区空气污染引起的腐蚀，或当地天气条件引起的大风或冰引起的故障。解决这些问题需要额外的费用，因为可能需要申请爬上天线塔进行调试和维护。

故障距离(DTF)测量是基站管理的一种重要而有力的手段。对于输电线路系统，故障距离的测量提供了回波损耗或VSWR随距离变化的信息。通过DTF测量可以发现各种故障，包括接头损坏、传输电缆变形和整个天线系统的性能下降。DTF测量的另一个重要意义在于，从塔底到塔顶的电缆故障(包括其严重性和沿输电线路的相对位置)可以很容易地确定。

对于现场维护人员来说，更有价值的意义在于，故障距离(DTF)的测量不仅可以确定真实的设备故障，还可以监测天馈系统性能的轻微下降。故障定位分析对维护非常有用，这对于频谱分析仪/跟踪信号发生器等传统仪器来说是很困难的。

定期监测和比较故障定位“特征”是通信系统有效维护和基站有效管理的基础。每个组件都会在传输线路上产生反射。每个传输系统都有自己独特的驻波或回波损耗偏差图和相对位置。如果定期监控这些特性的变化，就可以发现问题，以便在影响系统性能之前进行纠正。

在许多情况下，通过对故障定位特征的分析，可以准确定位某个系统组件引起的问题。例如，通过故障定位分析，可以确定天馈系统的故障实际上是由劣质插头引起的，而不是天线本身。上述知识的意义是显而易见的——它可以减少盲目更换天线和电缆所造成的费用和停机时间。

下面总结一些基于故障定位特征分析的方法，可以使基站管理更加有效。

二、故障定位特征分析方法

1.分析所有正在建设的新基站和已经运行的基站的故障定位特征，并收集和存储故障定位的“参考数据”。

2.获得一个方便的故障定位特征分析工具。

故障定位特性分析是基站日常维护的一部分，不应在天馈系统出现故障后进行。常规故障定位特征分析可以在天馈系统影响整个系统之前确定故障位置。

三、故障定位分析的步骤

以下步骤描述了使用故障分析数据进行系统评估的方法:

1.分析过程从要测试的基站的参考故障位置数据开始。这些数据必须从仪器的自动记录存储器中调用或从计算机中获取。如果仪器具有此功能，可以从仪器上传数据并在现场进行比较。

2.现场完成故障定位测试。为了简化这些步骤，一些故障定位测试仪器存储了一些测试设置。在进行这些测试之前，请确认仪器应正确校准。

3.与存储的故障位置特征记录进行比较。

4.注意故障位置特征的任何变化，必要时进行修理或更换。

5.修理完成后，应再次进行故障定位测试，以提供新的天馈系统故障定位参考特性。这些新数据也应该进行分类和存储。

四.电缆损耗测量

电缆插入损耗测试的准确方法是用精密的双端测试仪从电缆两端进行测试，以确定电缆损耗。然而，这是一种理想的情况，在基站的实际情况中这是不现实的，因为电缆的一端位于塔的顶部。此外，大多数用于插入损耗测量的精密双端测量仪器属于实验室设备，不适合现场使用。

当电缆的一端位于远处时，广泛使用的现场电缆损耗测量方法是使用单端仪器来测量天馈系统的回波损耗。典型的步骤如下:

1.当远端开路或短路时，测量电缆的回波损耗。

2.读出回波损耗的最大值和最小值。

3.取两个值的平均值，除以2，得到电缆的单向损耗值。

用单端仪器测量电缆插入损耗的另一种更好的方法是当电缆在远端开路和短路时获得回波损耗读数。

当在开路和短路之间改变时，由于反射系数的相位改变180度，轨迹也移动180度(即，最大值变成最小值)。两个回波损耗值以相同的频率测量。取平均值，除以2，得到电缆的单向插入损耗值。

电缆损耗测量的最佳方法总结如下:

1.当远端打开时，测量电缆组件的回波损耗。标记所需的频率，但它应该在轨道的波峰上。

2.当远端短路时，重复回波损耗测量。请注意，刚刚位于波峰的标记现在位于相邻的波谷。

3.取这两个值的平均值，除以2，得到的值就是电缆的单向损耗值。

V.功率测量选项

作为一个额外的优势，SA系列天线和电缆测试仪可以添加伯德数字功率测试选项，为用户提供射频功率测量的完整解决方案:

1.传输线在线功率测量，同时测量正向和入射功率

2.驻波比和回波损耗测量

3.可选的终端功率探头，提供微瓦到毫瓦功率的精确测量

六.结论

本文描述的方法和测量技术是基站天馈系统管理和维护的核心，有助于缩短系统的停机时间，提高现场维护人员的工作效率，降低系统的总运行成本。其操作程序可概括如下:

1.选择能够满足需求的测试设备。

2.制定一个简单且可操作的维护计划来监控系统性能。

3.培训维护人员执行该维护程序。

4.定期执行本维护程序，包括故障定位特征测量和后期比较，以确定系统的短期和长期变化趋势。

5.在潜在问题影响系统性能之前纠正它们。

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