设计背景
目前市场上的室内分布系统主要以基站加干放以及直放站加干放组网方式为主。这些类型的室内分布系统在大型办公楼和场馆的推广及使用中存在着不少问题。首先，物业协调问题难度大，目前系统的设备由于功率较大的原因造成体积比较大，占用空间、影响美观，而且部分设备由于采用风扇散热，噪声较大，易扰民；第二，此类型系统施工难度大且成本高，目前系统用的电缆直径大，硬度强，布线拐弯时需要较大的弯曲半径，不适应于室内窄小的布线环境，且接头制作对布线人员的技术要求很高，不利于大规模的施工，影响工程进度。最后，从系统的整体成本考虑，该类系统造价及使用成本高。目前系统采用高功率的信源输出、信号在电缆的高损耗造成资源浪费，且二分之一电缆的价格也不菲，而且有些情况还要租用机房，投资过大。
五类线中频拉远室内分布系统从近端CU单元到远端RU单元，都采用小功率和小型化设计，可以很方便的安装在楼宇的角落。这些设备功耗极低，设备利用金属外壳散热就可以，不影响业主的日常生活。系统的近端CU单元和远端RU单元采用廉价五类线连接，信号、电源、监控信息都通过该五类线传输。这既解决了远端RU单元的供电的问题，还降低了布线施工的难度，同时还能利用楼内已有富余的五类线，快速完成施工。
设计背景
微功率分布系统由1个近端模块和若干个（最大支持8个）远端模块构成。近端模块将接收到的基站下行射频信号变频到中频，将该中频信号分成若干路，再分别与参考时钟（10MHZ）合路后，通过五类线，将中频信号与时钟信号传到远端机。而远端机将收到的中频信号恢复到射频，经功放放大后覆盖目标区。上行信号处理过程与上述过程相反，具体原理请见如下系统原理框图：
图1. 系统结构图
图2. 系统原理图
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射频模块设计说明
射频模块采用公司自行研发具有自主知识产权的BG822芯片，有如下优点：
Ø 射频转换部分电路在系统中至关重要，采用芯片可获得非常高的一致性；
Ø 射频电路丰常复杂，如果采用分离元器件设计构成，调试工作量会非常大；
Ø 该部分电路如果用分离元器件构成，耗电量会非常大，采用芯片化后，功耗大大降低
Ø 低功耗能有效解决散热的问题，采用五类线供电同时也解决了系统安装时受电源的空间限制问题；
Ø 系统或设备量产时，采用芯片后，将极大降低原材料成本，并使得整套系统（或设备）比同类产品的成本要低得多；
系统或设备采用芯片封装后，产品体积小，功耗更小，设备或系统更方便在各种场合布置安装
BG822CX芯片性能特点：
广嘉BG822CX 是一款特别针对GSM900、GSM1800、GSM1900、IS-95、TD-SCDMA 、SCDMA、CDMA2000、PHS收发通道和 WCDMA应用开发的高中频输出收发功能的芯片。接收部分集成了包括ALC、混频器和中频功放驱动在内的所有模块；发射部分集成了包括混频器和RF功放驱动在内的所有模块。此外，芯片也实现了压控振荡器和Integer-N PLL的全集成。
原理框图：
电气特性：
|
接收通道 |
|
自动电平控制 |
|
参数 |
描述 |
最小值 |
典型值 |
最大值 |
单位 |
|
Impedance |
ALC 输入/输出阻抗 |
|
50 |
|
Ohm |
|
VSWR |
输入输出驻波比 |
|
|
1.8 |
|
|
Gain |
增益
@ 0.4V
@ 1.8V |
|
-2
-17 |
|
dB |
|
IIP3 |
三阶互调 |
|
10 |
|
dBm |
|
接收混频器 |
|
参数 |
描述 |
最小值 |
典型值 |
最大值 |
单位 |
|
Impedance |
输入输出阻抗 |
|
50 |
|
Ohm |
|
Output frequency range |
输出频率范围 |
40 |
|
160 |
MHz |
|
Gain @70MHz output |
增益
@900MHz输入
@1.9GHz输入 |
|
17
16 |
|
dB |
|
P1dB
@900MHz input
@1.9GHz input |
1dB 输出压缩点 |
|
3.5
3.5 |
|
dBm |
|
IM3
@900MHz input
@1.9GHz input |
三阶互调
@输出电平 -11dBm |
|
-54.21
-54.7 |
|
dBc |
|
NF |
噪声系数 |
|
8 |
|
dB |
|
In band ripple
@900MHz input
@1.9GHz input |
覆盖通带的功率波纹 |
|
1
1 |
|
dB |
|
中频放大器 |
|
参数 |
描述 |
最小值 |
典型值 |
最大值 |
单位 |
|
Impedance |
输入输出阻抗 |
|
50 |
|
Ohm |
|
Gain |
增益 |
|
12 |
|
dB |
|
NF |
噪声系数 |
|
8 |
|
|
|
In band ripple |
覆盖通带的功率波纹 |
|
1 |
|
dB |
|
P1dB |
1dB 输出压缩点 |
|
15 |
|
dBm |
|
IM3 |
三阶互调
@输出电平 -3dBm |
|
-58.8 |
|
dBc |
|
发射 |
|
发射混频器 |
|
参数 |
描述 |
最小值 |
典型值 |
最大值 |
单位 |
|
Impedance |
输入输出阻抗 |
|
5K |
|
Ohm |
|
Input frequency range |
中频输入频率范围 |
40 |
|
160 |
MHz |
|
Gain |
增益
@900MHz 输出
@1.9GHz输出 |
|
19
18 |
|
dB |
|
P1dB
|
1dB 输出压缩点
@900MHz输出
@1.9GHz 输出 |
|
3.5
3.5 |
|
dBm |
|
IM3 @输出电平 -10dBm |
三阶互调
@900MHz 输出
@1.9GHz 输出 |
|
-54
-54 |
|
dBc |
|
LO leakage rejection |
LO 泄漏抑制 |
|
-30 |
|
dBm |
|
In band ripple |
覆盖通带的功率波纹
@900MHz 输出
@1.9GHz 输出 |
|
1
1 |
|
dB |
|
发射功放 |
|
参数 |
描述 |
最小值 |
典型值 |
最大值 |
单位 |
|
Impedance |
输入输出阻抗 |
|
50 |
|
Ohm |
|
Gain
@900MHz output
@1.9GHz output |
增益 |
|
14
10 |
|
dB |
|
In band ripple
@900MHz output
@1.9GHz output |
覆盖通带的功率波纹 |
|
1
1 |
|
dB |
|
P1dB
@900MHz output
@1.9GHz output |
1dB 输出压缩点 |
|
15
15 |
|
dBm |
|
IM3
@900MHz output
@1.9GHz output |
三阶互调
@输出电平 -2dBm
@输出电平 -2dBm |
|
-57.6
-52.9 |
|
dBc |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l
中频传输设计说明
功能说明：
Ø 实现将射频模块输出的下行中频信号分4路，分别与时钟信号合路，并将该四路合路后的单端信号转到差分，再由4个RJ45的端口发送给远端模块。
Ø 实现将从RJ45端口接收的上行中频差分信号转换成单端的，并将转换后4路上行中频信号合路放大送给射频模块。
模块原理图：
接口说明：
|
RJ45管脚 |
|
|
|
|
1 |
下行中频（时钟）＋ |
|
|
|
2 |
下行中频（时钟）－ |
|
|
|
3 |
上行中频－ |
|
|
|
4 |
电源＋ |
|
|
|
5 |
地 |
|
|
|
6 |
上行中频＋ |
|
|
|
7 |
RS485A |
|
|
|
8 |
RS485B |
|
|
l
电源部分设计说明
功能说明：
接口说明：
Ø 电源输出接口（中频板）
4路48V和地
Ø 电源输出接口（监控）
12V电源和地
Ø 电源输出接口（射频模块）
5V输出和地
Ø 监控接口
8个位置电压（4个保险丝前后位置）和地
设计原理：
48V分4路，每路串接500mA的自恢复保险丝
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远端单元设计说明
远端单元结构图：
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中频部分说明
Ø 用变压器将中频差分信号变单端信号，搭低通滤波电路将 clk从下行中频分出，将处理clk和下行中频分别给射频模块
Ø 上行中频信号用变压器单端变差分信号。
技术特点及优势：
Ø
信号质量好
a、采用中频低功率及差分传输技术，使3G和2G的宽带信号在五类线中传输，大大减少传输链路中信号的自干扰与互干扰，有效改善信噪比的恶化。
b、在RU单元的前置低噪放大，最大限度地改善接收信号质量，降低上行噪声，减少分布系统对网络的影响。
c、能分别调节远端RU的功率和增益，保证各个远端RU单元经过不同路径衰耗后天线口输出RF功率一致。
Ø
工程施工简单
a、系统功率小，占用空间小，业主协调方便
b、五类线线径很细、柔性好，占用空间小，便于布放，隐蔽性好
c、可以充分利用楼宇的综合布线系统，减小了工程施工量，缩短施工周期。
d、五类线做线简单快捷，对施工人员技术要求低，施工成本低。
f、具有ALC及自检功能，能快捷方便的开站。
Ø
安装环境灵活
a、对信号源要求低，可以采用微蜂窝、小功率直放站或从室外基站耦合信号，不需要额外的机房，既大大提高安装地点的灵活性，又节约机房的空间和租赁费用。 b、近端CU采用AC220V供电，而远端RU单元由近端CU机通过五类线直接供电，无需单独接电源，可以更加灵活的安装在天花板等没有电源的角落。
五类线中频拉远分布系统