POI S參數(shù)環(huán)境測(cè)試研究

趙　娜　中國信息通信研究院泰爾系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室工程師趙　雪　中國信息通信研究院泰爾系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室工程師劉金旭　中國信息通信研究院泰爾系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室工程師

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泰爾檢測(cè)

POI S參數(shù)環(huán)境測(cè)試研究

趙娜中國信息通信研究院泰爾系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室工程師
趙雪中國信息通信研究院泰爾系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室工程師
劉金旭中國信息通信研究院泰爾系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室工程師

介紹了高溫和低溫條件下POIS參數(shù)的測(cè)試要求和測(cè)試方法，并對(duì)高溫和低溫條件下的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。

多系統(tǒng)接入平臺(tái)；S參數(shù)；環(huán)境測(cè)試

1　引言

多系統(tǒng)接入平臺(tái)（簡稱POI），指位于多系統(tǒng)基站信源與室內(nèi)分布系統(tǒng)天饋之間的特定設(shè)備，它相當(dāng)于性能指標(biāo)更高的合路設(shè)備，將多系統(tǒng)基站信源的下行信號(hào)進(jìn)行合路并輸出給室內(nèi)分布系統(tǒng)的天饋設(shè)備，同時(shí)反方向?qū)碜蕴祓佋O(shè)備的上行信號(hào)分路輸出給各系統(tǒng)信源。

隨著室內(nèi)分布系統(tǒng)對(duì)POI的指標(biāo)要求越來越高，各廠家需要使用性能指標(biāo)更好的腔體材料以適用在惡劣的環(huán)境條件下工作。

2　測(cè)試說明

2.1測(cè)試內(nèi)容

POI的S參數(shù)指標(biāo)包括電壓駐波比、插入損耗、帶內(nèi)波動(dòng)、端口隔離度。

（1）插入損耗Insertion Loss：發(fā)射機(jī)輸出功率和接收機(jī)輸入功率通過POI引起的傳輸損耗，包括功率分配損耗、導(dǎo)體損耗、介質(zhì)損耗、反射損耗等。

（2）電壓駐波比 Voltage Standing-wave Ratio （VSWR）：POI的輸出端口與標(biāo)稱阻抗負(fù)載相連接，信源輸入端與無損耗傳輸線相連接并當(dāng)作其負(fù)載時(shí)，該傳輸線中駐波電壓的最大值與最小值之比。

（3）端口（系統(tǒng)）隔離度Isolation：POI接入的不同系統(tǒng)發(fā)射頻段載波功率與此載波在其它系統(tǒng)端口上可得到的功率之比（-10lgP（反）/P（in））。

（4）帶內(nèi)波動(dòng)Inband Ripple：POI傳輸頻帶內(nèi)信號(hào)的最大衰減與最小衰減的差值。

2.2測(cè)試要求

POI不僅要滿足常溫的電氣性能要求，而且在高溫、低溫的環(huán)境下也應(yīng)該能保持良好的電氣性能要求，這對(duì)設(shè)備能否在嚴(yán)酷環(huán)境下正常工作有了更嚴(yán)格的要求。

環(huán)境測(cè)試過程中，需要滿足一定的條件才能達(dá)到測(cè)試的準(zhǔn)確性：

（1）測(cè)試過程中使用的電纜、負(fù)載、轉(zhuǎn)接頭等連接器需滿足在-50℃～+70℃的狀態(tài)下，其指標(biāo)性能符合測(cè)試要求。

（2）測(cè)試線纜與被測(cè)POI連接不能采用快插的方式，需要擰緊接頭；未連接的端口需要蓋上防塵帽，防止接頭或端口進(jìn)水等影響環(huán)境測(cè)試結(jié)果的問題。

2.3測(cè)試方法

高溫測(cè)試步驟：

（1）將待測(cè)POI放入到高溫試驗(yàn)箱內(nèi)托盤上，并通過試驗(yàn)箱測(cè)試引線孔與試驗(yàn)箱外的網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行正確連接。

（2）設(shè)置高溫試驗(yàn)箱以1℃/m in速度升溫，直至+55℃。溫度穩(wěn)定后恒溫保持2h，保持設(shè)備在高溫環(huán)境中，進(jìn)行POI的S參數(shù)測(cè)試。

（3）在線測(cè)試完成后，取出設(shè)備，恢復(fù)常溫后，觀察外觀變化。

低溫測(cè)試步驟：

（1）將待測(cè)POI放入到低溫試驗(yàn)箱內(nèi)托盤上，并通過試驗(yàn)箱測(cè)試引線孔與試驗(yàn)箱外的網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行正確連接。

（2）設(shè)置低溫試驗(yàn)箱以1℃/m in速度降溫，直至-40℃。溫度穩(wěn)定后恒溫保持2h，保持設(shè)備在低溫環(huán)境中，進(jìn)行POI的S參數(shù)測(cè)試。

（3）在線測(cè)試完成后，取出設(shè)備，恢復(fù)常溫后，觀察外觀變化。

3　測(cè)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析

3.1測(cè)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)

對(duì)POI分別進(jìn)行常溫測(cè)試、高溫+55℃在線測(cè)試、低溫-40℃在線測(cè)試、溫度從-40℃上升到-20℃時(shí)在線測(cè)試，分別記錄測(cè)試數(shù)據(jù)（見表1），在此只列出了不同溫度下的駐波比、ANT1通路插入損耗和ANT2通路插入損耗的測(cè)試數(shù)據(jù)。

3.2測(cè)試結(jié)果比對(duì)圖

把常溫、高溫+55℃、低溫-40℃、低溫-20℃的系統(tǒng)口駐波比、ANT1通路的插入損耗、ANT2通路的插入損耗用柱形圖的形式分別作了比對(duì)，具體參見圖1、2、3。

3.3測(cè)試結(jié)果分析

從以上測(cè)試數(shù)據(jù)及圖形比對(duì)可以得出：溫度會(huì)對(duì)POIS參數(shù)性能指標(biāo)有影響，且高溫和低溫環(huán)境測(cè)試的結(jié)果均會(huì)趨于惡化，隨著溫度逐漸恢復(fù)常溫，惡化的結(jié)果也會(huì)逐漸恢復(fù)。與常溫駐波比數(shù)據(jù)相比較，-40℃時(shí)有84.2%的數(shù)據(jù)變差，有15.8%的數(shù)據(jù)變好；-20℃時(shí)有78.9%的數(shù)據(jù)變差，有21.1%的數(shù)據(jù)變好；高溫+55℃時(shí)有47.4%的數(shù)據(jù)變差，有21.1%的數(shù)據(jù)持平，有31.6%的數(shù)據(jù)變好。

與常溫ANT1通路的插入損耗數(shù)據(jù)相比較，-40℃時(shí)有68.4%的數(shù)據(jù)變差，有31.6%的數(shù)據(jù)變好；-20℃時(shí)有78.9%的數(shù)據(jù)變差，有21.1%的數(shù)據(jù)變好；高溫+55℃時(shí)有94.7%的數(shù)據(jù)變差，有5.3%的數(shù)據(jù)變好。

與常溫ANT2通路的插入損耗數(shù)據(jù)相比較，-40℃時(shí)有63.2%的數(shù)據(jù)變差，有31.6%的數(shù)據(jù)變好，有5.3%的數(shù)據(jù)持平；-20℃時(shí)有73.7%的數(shù)據(jù)變差，有26.3%的數(shù)據(jù)變好；高溫+55℃時(shí)有100%的數(shù)據(jù)變差。

表1　S參數(shù)測(cè)試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

從以上統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，與常溫?cái)?shù)據(jù)相比較，POI在高溫、低溫環(huán)境下，系統(tǒng)口駐波比、ANT1通路的插入損耗、ANT2通路的插入損耗都有不同程度的惡化。

圖1　駐波比在不同溫度下數(shù)據(jù)比對(duì)圖

圖2　ANT1通路插入損耗在不同溫度下數(shù)據(jù)比對(duì)圖

圖3　ANT2通路插入損耗在不同溫度下數(shù)據(jù)比對(duì)圖

4　結(jié)束語

本文介紹了POI環(huán)境測(cè)試的測(cè)試要求和測(cè)試方法，并針對(duì)POIS參數(shù)高溫、低溫的測(cè)試數(shù)據(jù)做了統(tǒng)計(jì)分析。目前，POI的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)還不是很成熟，面對(duì)室內(nèi)分布系統(tǒng)對(duì)POI的要求越來越高，如何做出性能指標(biāo)更穩(wěn)定的POI還需要進(jìn)一步的研究。

［1］中國鐵塔股份有限公司無源分布系統(tǒng)多系統(tǒng)接入平臺(tái)（POI）技術(shù)要求［S］.

［2］中國鐵塔股份有限公司無源分布系統(tǒng)多系統(tǒng)接入平臺(tái)（POI）檢測(cè)規(guī)范［S］.

［3］朱舒雨，肖萍萍.多系統(tǒng)合路平臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用［J］.電視技術(shù)，2013，09:119-122.

The research of point of interface（POI）S-parameter environmental testing

ZHAO Na，ZHAO Xue，LIU Jinxu

This paper introduce the testing requirements and testing methods of POI S-parameter at high and low temperatures.And test results at high and low temperatures were statistically and analyzed.

Multi-system Point of Interface；S-parameter；environmental testing

2016-07-20）