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1、3G基站建设与维护,任务4.1 天馈系统的运维,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,教学目的,知识能力：掌握天馈系统主要运维项目内容和规范。掌握DTF故障定位的原理与方法。 技能能力：掌握Site Master的操作和测试的方法，利用Site Master完成驻波比、回波损耗以及天馈线故障的测试。,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,4.1.1 天馈系统的维护,在移动通信系统中，无线信号的发射和接收都是依靠基站的天馈系统来实现的，因此，天馈系统对于移动通信网络来说，有着举足轻重的作用，如果天馈系统在施工、运行过程中存在问题，或者相应参数设置不当，都会直接影响整个移动通信网络的运行质量。天馈
2、系统的例行巡检、检测和维护是基站系统运维的重点。 天馈系统的日常巡检和维护的主要内容和基本要求见表4-1。,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,4.1.1 天馈系统的维护,1天馈线的维护 （1）器件除尘 室外天馈部件由于长期受日晒、风吹、雨淋，粘上了各种灰尘、污垢，吸收了水份，对高频信号来说在灰尘与芯线、芯线与芯线之间形成了电容回路，影响天线接收灵敏度和发射天线驻波比性能，造成基站的覆盖范围下降，严重时导致基站失效。因此每年应定期用中性洗涤剂给天馈线器件除尘，特别是汛期来临之前。 （2）器件紧固 受风吹及碰撞等外力影响，天线器件和馈线连接处往往会松动而造成接触不良、断裂，天馈线进水或沾染灰尘
3、，致使传输损耗增加，灵敏度降低。器件除尘后，应对天馈线各器件的松动部分除污、除锈，然后重新用防水胶带紧固。,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,（3）方位校正 室外天线在外力影响下，定向天线的方位角和俯仰角、全向天线的垂直度等会发生变化，影响基站的覆盖性能，造成扇区间的干扰，应在测量相关参数后，对天线重新调整和校正。 （4）馈线检查 检测馈线外型变化，有无过度弯曲、破损、老化、接口松动等现象，馈线标注是否完整，同时对馈线的固定夹、接头等组成部分做相应检查。 （5）馈线窗检查 必须保证安装牢固、密封良好。防止刮风下雨时有雨水渗入或鼠虫等小动物爬入机房内。,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,
4、（6）馈线接地检查 馈线接地须保证一点一孔连接，不能复接，以免雷击时形成回流，击毁设备。观测馈线接地线的连接位置和连接方式，如发现多股馈线连接到同一接地排的同一孔洞，则立即将多股馈线接地线重新与其他孔洞连接，并用锂基脂涂抹紧固螺栓。如发现馈线接地线直接连接到塔体孔洞，则需记录并通知有关部门增设接地排或将相关装置进行接地。正确接地方式如图4-1所示。 对馈线窗和馈线接地排位置进行观测，如接地排和馈线在同一直线甚至高于馈线窗时，需记录并通知有关部门进行整改。 （7）馈线弯曲半径检查 施工中根据需求可能将馈线进行弯曲，例如将多余馈线弯曲成圈进行绑扎或制作避水弯，但如果弯曲半径过小将对信号传输造成影响
5、。,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,图4-1 正确接地方式,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,4.1.1 天馈系统的维护,2铁塔的维护 铁塔承载天馈系统的基站户外设备，包括角钢塔、单管塔、拉线塔、桅（抱）杆等。在制订维护计划时，要充分考虑当地气候、地貌、地形情况，合理规避恶劣环境带来的维护难度，通常维护周期为半年一次，当遇到自然灾害和特殊情况时，应及时检查、维护。在维护周期内，对通信铁塔各部位进行全面检修、调整、除锈、刷漆等维护保养，维护的具体内容包括： 1）塔基螺栓紧固，除锈涂漆，检查基础水平度。 2）检验塔体各连接部位螺栓力矩，塔身整体螺栓从上至下全面紧固，增补塔体各部位短缺的螺
6、栓、螺母。 3）检测塔体连接板密贴度，检查螺栓是否齐全。,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,4）铁塔必须有底漆，镀层均匀无气泡、返锈、翘皮现象。 5）拉线塔不管是楼顶拉线还是地面拉线塔，其拉线与铁塔的夹角必须控制在2530。拉线锚严禁打在女儿墙上，拉线采用的钢绞线中不可有连接头，拉线尾部必须和主线用夹头固定在一起。 6）检查塔体有无扭曲、变形现象。塔体及螺栓锈蚀在20范围内（注：超过20的要列为大修项目），必须进行除锈、刷漆、防腐保养。 7）平台、爬梯、走线架各部位的检修保养。 8）铁塔防雷接地装置的全面检修保养，避雷针安装的垂直偏差为5。 9）铁塔设备测试指标主要是:接地电阻5，铁塔垂直
7、度1，局部弯曲度1，螺栓力矩M16以下为7kg-m，M16以上为10kg-m，密贴度75，基础水平度1.5mm。,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,4.1.2 天馈系统的故障,1故障现象 移动通信系统中，天馈系统由于暴露在恶劣的室外环境条件下，可能遭到各种自然和人为因素的破坏而产生故障。故障主要发生在天线、电缆和接头部件上。 （1）天线故障 天线故障主要由雷电、雨雪、风、紫外线辐射等所可能造成的破坏；四季温差循环变化所造成的破坏；大气污染所造成的腐蚀；由于环境条件使天线防护罩的介质特性发生变化，从而导致天线性能的变化。 （2）电缆故障 由于施工不当引起的电缆故障，例如接地夹过紧而导致馈线外
8、导体变形；接头部件安装过紧，热胀冷缩导致松动；密封防水胶带绑扎不当，导致腐蚀、电缆渗水；绝缘层损坏而导致外导体腐蚀；积雪覆盖、低温结冰造成电缆损坏。 （3）接头故障 接头制作、安装工艺不良造成渗水、腐蚀、中心导体接触不良等。,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,4.1.2 天馈系统的故障,2DTF故障定位 天馈系统的好坏直接影响到基站的性能，衡量一个基站天馈线的安装质量和运行状况的重要指标是：驻波比VSWR 或回波损耗RL（有关两指标关系可参看任务2.1）。对于天馈线检测和维护的一种重要方法就是故障距离（Distance To Fault，DTF）测量，故障距离测量提供了相对于距离的驻波比或
9、回波损耗变化信息，基于故障距离的测量可以定位天馈线上的故障点，包括接头、天线和电缆故障的相对距离。对于现场测试人员来说，利用此方法，在塔底即可完成故障测试和定位，给系统维护带来了便利，此外通过DTF还可以监测到天馈线的微小变化，对可能的故障防范于未然。,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,对于每一个天馈线都有其特有的驻波比、回波损耗和相对位置关系的图形，例如天馈线上的跳线、主馈线、接头、接地夹、天线，包括故障点等都会产生反射，这些反射在故障定位中体现为高驻波区或数据图形的“拐点”。如果能够定期检测天馈线的这些变化特性，那么在故障定位中将维护时所测数据与系统交付使用时的“基准数据”相比较，就可
10、定位故障。检测驻波比或回波损耗数据，完成DTF测量的仪器常采用天馈线分析仪（例如Site Master S331D）。 3. DTF测试定位故障的方法可描述如下： 1）从天馈线分析仪已存储的记录里中调用（或从计算机中获取）所需待测系统的“基准数据”作为正确数据。 2）完成待测系统的场实测数据。,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,3）将实测数据与“基准数据”相比较，分析数据变化情况，获取高驻波区和“拐点”，定位故障点。例如图4-2所示为基于距离的回波损耗曲线，通过实测数据与正确的数据相比较，发现相对测试距离上的问题点。 4）对必要的故障点进行维修和更换。 5）排除故障后，应再次进行故障的定位
11、测试，以提供系统新的基准数据。这些新数据同样应分类储存，以备下次使用。,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,图4-2 基于距离的回波损耗曲线,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,4.1.3 Site Master天馈线分析仪,图4-3 Site Master S331D,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,Site Master天馈线分析仪是日本安立（ANRITSU）公司生产的一种手持式电缆和天线分析仪，具有体积小、操作简单等特点，便于技术人员在现场对天馈线进行测试，图4-3为Site Master S331D天馈线分析仪。Site Master采用频域反射技术，可测量天馈线的驻波比、馈
12、线的回损、缆线的插入损耗及进行DTF故障定位，并可与计算机相连，通过在 Windows 环境下运行的软件对其测试数据进行管理和分析,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,1前面板功能 Site Master S331D前面板功能分为三个按键操作区和一个显示屏，如图4-4所示。功能硬键区位于前面板显示屏的下方，用来设置仪器的测量状态，共分为模式MODE、频率/距离FREQ/DIST、幅度AMPLITUDE、测量MEAS/显示DISP等4种硬键；前面板的右侧为小键盘硬键区，共有17个小键盘硬键，用来实现当前操作模式和数字输入功能，小键盘硬键中的12 个为复用键，可执行一个以上的功能，其中一个功能用
13、黑色标记，另一个功能用蓝色标记；软键盘区包括6个软键，各软键功能与显示屏中的软件菜单一一对应。,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,图4-4 Site Master S331D前面板功能,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,2测试面板 位于仪器顶端测试面板上的连接器和指示器功能如图4-5所示。,图4-5 测试面板,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,3选择频率 对于OSL/FlexCal校准方法来说，需要的测量频率范围必须设定。当特定的信号标准被选定后，Site Master 将会自动设定频率，或者可以使用F1和F2软键手动设定频率。 通过以下方法把频率设定为用于OSL/FlexCal校
14、准的一个特定信号标准： 1）按下FREQ/DIST键。 2）按下Signal Standard软键。 3）使用向上/向下箭头键选中需要的标准，然后按下ENTER键，进行选择。,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,设定信号标准后，可通过如下方法手动设定用于OSL/FlexCal校准的频率范围： 1）按下FREQ/DIST键。 2）按下F1软键；使用小键盘硬键直接输入频率，也可使用“”或“”键调整需要的起始频率；按下ENTER键，把F1设定为需要的频率。 3）按下F2软键；使用小键盘硬键直接输入频率，也可使用“”或“”键调整需要的起始频率；按下ENTER键，把F2设定为需要的频率。 4）检查所显
15、示的起始频率和结束频率是否和需要的测量范围相匹配。,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,4校准 为了得到精确的测量结果，Site Master在做任何测量之前必须被校准。当设置的频率改变、超过校准温度范围时，或者当测试端口延长电缆被拆卸、更换时，Site Master一定要重新校准。校准Site Master 的四种方法为：FlexCal或OSL校准，通过分立器件或者InstaCal自动校准模块来完成。图4-6为自动校准连接示意图，采用InstaCal自动校准步骤如下：,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,图4-6 自动校准连接示意图,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,1）通过按下SY
16、S键和紧接着按下Application Options软键来选择OSLCal。当前选择的校准方法指示在显示屏状态窗口的底部。使用CAL Mode软键来选择OSL校准方法。 2）选择适当的频率范围。 3）按下START CAL键，消息“Connect OPEN or InstaCal to RFOut port”将出现在一个消息框中，校准类型在消息框的标题栏中。 4）把InstaCal自动校准模块连接到射频输出RF Out端口上。 5）按下ENTER键，Site Master检测InstaCal自动校准模块，并使用OSL过程自动校准仪器。校准过程大约45s时间，当校准完成时，仪器发出提示音。 6）自动校准中，可以通过观察“Cal On!”消息是否出现在显示屏状态窗口的左上角，判断校准是否是正确进行。,3G基站建设与维护,河南职业技术学院,5频域测量 按图4-7所示测试连接示意图，正确连接测试仪器和被测天馈线，在频域测量驻波比VSWR或回波损耗RL的简易操作步骤如下：,图4-7 测试连接示意图,3
