一种室内分布式天馈系统故障处理装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种室内分布式天馈系统故障处理装置和方法，适用于信号源和直流电源合路进天馈线远程传输供电系统，包括故障监测模块和功分器自动控制增益模块，其中，功分器自动控制增益模块内置定向耦合器，所述故障监测模块用于监测天馈线的安装质量和运行状况，所述定向耦合器用于监测来自天线以及通讯系统的功率水平。采用了本发明专利技术技术方案，通过对各个分散的基站天馈系统进行不中断业务的实时监测，所以可以随时了解基站情况，以进行统一高效的维护与管理。

【技术实现步骤摘要】
一种室内分布式天馈系统故障处理装置和方法
本专利技术涉及通信电源
，尤其涉及一种室内分布式天馈系统故障处理装置和方法。
技术介绍
近年来，我国移动通信事业发展速度惊人，为了提高网络运营环境，改善网络运营质量，网络优化已成为重要课题，其中对基站的维护又是其中一个重要方面。根据移动网运行质量统计结果分析，造成移动通信质量指标下降的主要原因来自天馈系统，约占一半以上，而在天馈系统中最为重要的指标就是匹配，即传输线终端负载(如天线)与传输线特性阻抗是否相匹。目前运营商的基站维护部门使用传统的维护方式，即大量的现场工程师使用传统测试仪器(天馈线分析仪和射频功率计)对基站的天馈线进行周期性的现场测试，或在接到用户投诉后对天馈线系统进行故障排查。这种方式已经渐渐不能适应日益庞大的基站维护的需要。因此许多移动运营商的基站维护部门迫切需要市场上能提供一套全面、高效、快捷的天馈线维护系统。本方案提出的远程天馈线及室内分布故障监测系统，对各个分散的基站天馈系统可进行不中断业务的实时监测，随时了解基站情况，以进行统一高效的维护与管理。
技术实现思路
为了解决现有技术中无法高效快捷地对天馈线进行维护的技术问题，本专利技术提出一种室内分布式天馈系统故障处理装置和方法，通过对各个分散的基站天馈系统进行不中断业务的实时监测，随时了解基站情况，以进行统一高效的维护与管理。本专利技术的一个方面，提供一种室内分布式天馈系统故障处理装置，适用于信号源和直流电源合路进天馈线远程传输供电系统，包括故障监测模块和功分器自动控制增益模块，其中，功分器自动控制增益模块内置定向耦合器，所述故障监测模块用于监测天馈线的安装质量和运行状况，所述定向耦合器用于监测来自天线以及通讯系统的功率水平。本专利技术的另一个方面，提供一种室内分布式天馈系统故障处理方法，适用于信号源和直流电源合路进天馈线远程传输供电系统，包括以下步骤：测量建立各支回路正常标准天馈线运行驻波比或回损的值；测量信号源和直流电源合路进天馈线远程传输供电系统一/二次DC-DC48-90V供电模块输出值与DC/DC分散自适应整流器电压电流输入值的电压的差值；故障监测模块不间断采集各项数据，并与内置的标准回损、驻波比和电压/电流数据库数学模型比对；依据各项数据变化来判断天馈线运行情况。本专利技术的技术方案由于能够对各个分散的基站天馈系统进行不中断业务的实时监测，所以可以随时了解基站情况，以进行统一高效的维护与管理。附图说明图1是本专利技术故障监测模块的结构示意图；图2是本专利技术室内分布式天馈系统故障处理的流程图；图3是本专利技术支回路室内覆盖系统信号接头松动或者线路中断故障处理流程图；图4是本专利技术支回路室内覆盖系统设备出现故障及信号源输出功率变化故障处理流程图一；图5是本专利技术支回路室内覆盖系统设备出现故障及信号源输出功率变化故障处理流程图二；图6是本专利技术支回路室内覆盖系统对基站的干扰的故障处理流程图；图7是本专利技术支回路室内覆盖系统室内有信号打不出电话故障处理流程图。具体实施方式本专利技术的技术方案方案是在原有移动通信基站智能复合信号源(RF)和直流电源(DC)合路进天馈线远程传输供电系统的基础上通过增加室内分布天馈系统故障监测模块和功分器自动控制增益模块内置定向耦合器，并与天馈线驻波比(VSWR)或回损(ReturnLoss)的值和隔离度(Isolation)及电压/电流标准数据库数学模型配合，共同来实现室内分布系统天馈线的安装质量和运行情况的好坏判断。该室内分布式天馈系统故障处理装置，适用于信号源和直流电源合路进天馈线远程传输供电系统，包括故障监测模块和功分器自动控制增益模块，其中，功分器自动控制增益模块内置定向耦合器，故障监测模块用于监测天馈线的安装质量和运行状况，定向耦合器用于监测来自天线以及通讯系统的功率水平。如图1所示，故障监测模块进一步包括定向耦合器和功率转换单元101、AD采集单元102、单片机103、通信接口单元104、本地显示单元105和电源转换单元106，其中，定向耦合器和功率转换单元用于采集基站功率信号，并转换成电压信号，发送给AD采集单元，AD采集单元用于将电压信号转换成数字功率信号，送入单片机，单片机用于对数字功率信号进行处理，并存储；通信接口单元是RBS232/485通信接口，用于将单片机处理结果发送出去。定向耦合器和功率转换单元负责采集基站功率信号并将其转换成电压信号。由于要求在线功率监测，所以只能在基站口与天线之间插入损耗很小(小于1dB)的定向耦合器，对被耦合出的小部分功率进行测量。电压驻波系数VSWR(VoltageStangingWaveRatio)是衡量基站输出下行信号与天线(负载)匹配程度的一个参数，它的物理含义是当传输线终端负载(如天线)与传输线特性阻抗相匹配时，入射功率被负载全部吸收，无反射波出现，此时系统效率最高。当失配时，终端负载只吸收部分功率，并反射回去一部分功率。因此VSWR定义为在传输线系统中，由于终端失配而产生反射，始端入射交变信号(如正弦或淮正弦信号)与终端反射交变信号沿线叠加，形成驻波，其波峰与波谷之比，记作VSWR＝Umax/Umax。对于VSWR的测量本方案为了适宜于在线不中断业务式测量。采用定向耦合器将传输系统中入射功率与反射功率可以基本无串扰地分离出来，如图在分别测得入射功率与反射功率之后，利于VSWR与入、反射功率换算关系式，可求出VSWR.功率转换单元采用的是ADI公司提供的ADL5519真有效值检波器，其输出电压值与其输入的功率Pin的dB值成线性函数关系，其输入功率动态范围可达60dB。因此，采用这一器件，便可将非正弦的射频信号(50Hz到2.7GHz)的输入功率dB值转换成线性电压值。转换成的线性电压值经AD转换单元转换为可由单片机处理的数字功率信号，送入单片机处理。单片机处理后将结果放入内存。当接受到监测中心的命令时，从内存中调出数据通过本地RBS232/485通信接口发送出去。定向耦合器和双通道检波器用于检测反射系数。VSWR检测电路由一个定向耦合器、一个双通道对数检波器和一个箝位电路构成。HPA和负载之间的定向耦合器将入射波和反射波的采样结果耦合到耦合端口和反射端口，然后将其馈送到双通道对数检波器ADL5519。本方案技术核心就是在本地室内分布系统故障监测单元CPU内置驻波比的计算公式，并自动测量建立各支回路A/B/C/D/E正常标准天馈线运行驻波比(VSWR)或回损(ReturnLoss)的值，以及复合信号源(RF)和直流电源(DC)合路进天馈线远程传输供电系统一/二次DC-DC48-90V供电模块输出值与DC/DC分散自适应整流器电压电流输入值的差值数据库。本地室内分布系统故障监测单元通过不间断采集各项数据并与内置的标准回波损耗与驻波比和电压/电流数据库数学模型比对，并依据各项数值变化来进行室内覆盖系统和天馈线运行情况的好坏判断。(RF)(DC)电压/电流/驻波比的计算公式如下：前向功率(W)：Pf或Pf(dBw)＝10logPf反向功率(W)：Pr或Pr(dBw)＝10logPr回损：反射系数：驻波比：回损与驻波比之间的转换公式为：(RF)(DC)电压值＝一/二次DC-DC48-90V供电模块输出值－DC/DC分散自适应整流器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室内分布式天馈系统故障处理装置，适用于信号源和直流电源合路进天馈线远程传输供电系统，其特征在于，包括故障监测模块和功分器自动控制增益模块，其中，功分器自动控制增益模块内置定向耦合器，所述故障监测模块用于监测天馈线的安装质量和运行状况，所述定向耦合器用于监测来自天线以及通讯系统的功率水平。

【技术特征摘要】
1.一种室内分布式天馈系统故障处理装置，适用于信号源和直流电源合路进天馈线远程传输供电系统，其特征在于，包括故障监测模块和功分器自动控制增益模块，其中，功分器自动控制增益模块内置定向耦合器，所述故障监测模块用于监测天馈线的安装质量和运行状况，所述定向耦合器用于监测来自天线以及通讯系统的功率水平；所述故障监测模块还用于：测量建立各支回路正常标准天馈线运行驻波比或回损的值；测量信号源和直流电源合路进天馈线远程传输供电系统一/二次DC-DC48-90V供电模块输出值与DC/DC分散自适应整流器电压电流输入值的电压的差值；所述故障监测模块不间断采集各项数据，并与内置的标准回损、驻波比和电压/电流数据库数学模型比对；依据各项数据变化来判断天馈线运行情况。2.根据权利要求1所述的一种室内分布式天馈系统故障处理装置，其特征在于，所述故障监测模块进一步包括定向耦合器和功率转换单元、AD采集单元、单片机和通信接口单元，其中，所述定向耦合器和功率转换单元用于采集基站功率信号，并转换成电压信号，发送给AD采集单元；所述AD采集单元用于将电压信号转换成数字功率信号，送入单片机；所述单片机用于对数字功率信号进行处理，并存储；所述通信接口单元用于将单片机处理结果发送出去。3.根据权利要求2所述的一种室内分布式天馈系统故障处理装置，其特征在于，所述通信接口单元是RBS232/485通信接口。4.根据权利要求2所述的一种室内分布式天馈系统故障处理装置，其特征在于，还包括本地显示单元和电源转换单元。5.一种室内分布式天馈系统故障处理方法，适用于信号源和直流电源合路进天馈线远程传输供电系统，其特征在于，包括以下步骤：测量建立各支回路正常标准天馈线运行驻波比或回损的值；测量信号源和直流电源合路进天馈线远程传输供电系统一/二次DC-DC48-90V供电模块输出值与DC/DC分散自适应整流器电压电流输入值的电压的差值；故障监测模块不间断采集各项数据，并与内置的标准回损、驻波比和电压/电流数据库数学模型比对；依据各项数据变化来判断天馈线运行情况。6.根据权利要求5所述的一种室内分布式天馈系统故障处理方法，其特征在于，还包括以下步骤：支回路A和支回路B中，第一故障监测模块和第二故障监测模块检测出支回路A和支回路B的二楼GSM信号比支回路D和支回路E的3G网络信号强20分贝，而二层以下则双网信号相同，并与标准回损、驻波比和电压/电流数据库数学模型进行比对，比对值在预设的范围内；支回路A和支回路B中，一层和地下室的第一故障监测模块和第二故障监测模块检测Ec/Io为-3，故障监测模块判断信号源无故障；故障监测模块检查测试支回路C、支回路D和支回路E回损、驻波比和电压/电流的值；测试主干线路4路信号源和直流电源二次功分器上报的电压电流值低于正常的值，上报监控中心并发出告警；检查主干线路4路信号源和直流电...

【专利技术属性】
技术研发人员：包静，
申请(专利权)人：中国移动通信集团甘肃有限公司，
类型：发明
国别省市：