CN103095385A

CN103095385A - 手机功率计

Info

Publication number: CN103095385A
Application number: CN201210584822XA
Authority: CN
Inventors: 黄恒绥; 覃洋; 黎英征
Original assignee: GUANGXI SHENRUI TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: GUANGXI SHENRUI TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-12-30
Filing date: 2012-12-30
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2032-12-30
Also published as: CN103095385B

Abstract

本发明公开了一种手机功率计，它包括手机，其特征在于还包括：信号输出端通过转接线与所述手机天线接口或信号输入口连接的衰减器；信号输出端通过变接线连接所述衰减器信号输入端连接的馈线头；通过USB数据线与手机数据接口连接，并含有功率测量软件的电脑。该结构的手机功率计，将价格低廉的商务手机终端改装为手机功率计，接入天馈系统的支路节点，测量该节点的输出功率，同时结合终端的空口测量信息，通过扩展PC端软件，实现输出功率波形图的实时显示、问题定位辅助、参数优化引导等功能，提高现场处理问题的技巧，做好网络的维护和优化工作，提高网络质量，提升手机用户满意度，以更小的成本、更快的速度准确的解决天馈系统的故障。

Description

手机功率计

技术领域

本发明涉及一种电量测量仪器，尤其是功率计。

背景技术

蜂窝系统是覆盖范围最广的陆地公用移动通信系统。在蜂窝系统中，覆盖区域一般被划分为类似蜂窝的多个小区。每个小区内设置固定的基站，为用户提供接入和信息转发服务，因此其运行的稳健程度直接影响用户的体验感知。

移动通信基站包括基站合分路单元和室内/外天馈系统两部分，合分路单元包括耦合分配单元模块CDU、简单合路单元模块SCU、加强双工单元模块EDU模块，天馈系统包括跳线、馈线、天线、塔顶放大器等。

天馈系统的常见故障有：

1）天线的性能，参数不能满足使用要求；

2）接头密封不严，使水汽进入馈线，影响信号发射；

3）架设位置不合理，如靠近干扰源；

4）发射机功率超过天线额定功率，使天线过载或烧毁；

5）遭受外物撞击，改变了天线原有的结构和性能参数；

6）电缆头焊接不牢，信号时有时无；

7）天线波束指向偏离，天线杆或支架偏位等。

常见的处理方法：

1）更换天线；

2）更换电缆，并严格按操作要求用防水或自粘防水胶把接头处密封好；

3）远干扰源，天线与架设天线的塔杆相距大于使用波长；

4）更换额定功率大的天线；

5）送回厂家修理；

6）重新更换电缆头，仔细焊拉防止虚焊；

7）调整天线指向，修复支架，重新紧固。

准确定位问题产生的原因，则能以更小的成本、更快的速度定制、实施更准确的解决方案。

目前常用的天馈系统故障排查工具是驻波比测试仪SiteMaster，用于定位回波损耗点的距离和回波损耗值。回波损耗：它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。回波损耗的值在0dB到无穷大之间，回波损耗越大表示匹配越好。0表示全反射，无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于14dB。缺点是不便携带，且设备昂贵，约10万人民币左右，不便推广普及。

常用的数字功率计可用来测试1-1000瓦的实际平均功率。用于蜂窝基站、个人高级移动电话系统PCS AMPS、码分多址CDMA、全球移动通信系统GSM、时分多址接入TDMA、交互式存储媒体ISM、通用移动通讯系统UMTS和第三代无线系统WLL寻呼，以及常规/专用无线系统、航空电子、军事和模拟/数字音视频广播。能够同时以数字显示正反向功率或其他可选参数，同时20格的刻度模拟显示正向功率读数。显示测试方式，单位，传感器类型，超范围，电池状态以及快捷键功能。读数可用瓦、dB（回波损耗）或%（匹配系数）来表示。电压驻波比读数可通过正反向功率值自动计算得出，用以对天线进行快速方便地检查。但同样存在不便于系统的应用，设备昂贵等不利因素，且只有功率测试的功能，对天馈系统故障排查定位工作的作用有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低，能快捷测出天馈系统中节点输出功率的手机功率计，定位全球移动通信系统/时分同步的码分多址技术GSM/TD-SCDMA移动通讯网络的天馈系统故障问题。

为达上述目的，本发明的技术方案为：

一种手机功率计，它包括手机，其特征在于还包括：

信号输出端通过转接线与所述手机天线接口或信号输入口连接的衰减器；

信号输出端通过变接线连接所述衰减器信号输入端连接的馈线头；

通过USB数据线与手机数据接口连接，并含有功率测量软件的电脑。

所述的转接线为SMA-K接线。

所述的衰减器为若干个，各衰减器之间可通过相互嵌套串按完成连接。

所述的馈线头为N接口的1/2馈线头或DIN接口的7/8馈线头两种，根据现场环境的馈线的接口选择其中一种馈线头。

所述的馈线头与天馈系统的测量节点串接。

所述的电脑为笔记本电脑。

所述的功率测量软件包括功率显示及图形化模块、模拟天馈系统连接模块、测量信息模块和解决方案记录与统计分析模块。

以上结构的手机功率计，将价格低廉的商务手机终端改装为手机功率计，接入天馈系统的支路节点，测量该节点的输出功率，同时结合终端的空口测量信息，通过扩展PC端软件，实现输出功率波形图的实时显示、问题定位辅助、参数优化引导等功能，提高现场处理问题的技巧，做好网络的维护和优化工作，提高网络质量，提升手机用户满意度，以更小的成本、更快的速度准确的解决天馈系统的故障。

说明书附图

图1是本发明的结构示意图；

在图中，手机1，衰减器2，1/2馈线头3，7/8馈线头4，模拟天馈系统连接模块5，解决方案记录与统计分析模块6，测量信息模块7，功率显示及图形化模块，USB数据线9。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明作进一步说明。

图1所示，是本发明的结构示意图，从图中可知，本发明由硬件部分和软件部分构成，如两虚线框所示。其中，硬件部分包括手机1、衰减器2、1/2馈线头3和7/8馈线头4，以及笔记本电脑；软件部分包括设置的笔记本电脑中的功率测量软件：功率显示及图形化模块8、模拟天馈系统连接模块5、测量信息模块7和解决方案记录与统计分析模块6。各部分之间的连接关系为：

手机1，通过测试口转接线，将手机天线测试口转SMA-K接口，该款SMA转接线在800MHz～3GHz工作频率下，损耗约为0.5dB。手机的作用主要为接收从天线口输入的测试节点的无线网络信号，并自动将信号中关于无线网络的信令信息输出至手机工程模式中显示，且通过USB连接线输出至笔记本电脑数据接口由软件进行采集分析。以上作用可由手机自动完成，无需进行针对性改造和升级；

衰减器2，为确保手机接入系统后，不会因输入功率超出最大量程而发生设备损坏或引发其它安全意外，需确认天馈系统支路最大输出功率与手机的最大输入功率。华为设备最大输出功率为63W，约47.99341dBm；爱立信设备最大输出功率为47dBm，约50.11872W，手机侧因缺少有效数据来源，最大接收功率暂以2W，约33dBm的最大输出功率做为参考。取最大输出功率48dBm，则至少需增加一个15dBm的衰减器，而常见固定值衰减器多为10dB、20dB、30dB，故采用20dB衰减。然而，由于商务手机的工程模式的接收信号强度值存在解读范围限制，通常在-40dBm以下才可正常解读，因此，需48-（-40）=88dB的衰减，即3个30dBm的衰减器。衰减器2与手机1之间通过SMA-K转N-K转接线完成连接，各衰减器之间可通过相互串接嵌套完成连接；

馈线头，分为N接口的1/2馈线头3或DIN接口的7/8馈线头4两种，在测量时，根据现场环境的馈线种类选择相应的N接口的1/2馈线头3或DIN接口的7/8馈线头4，将馈线头串接于天馈系统的测量支路节点上，使测量电流流过手机，从而测出功率。由于衰减器2的输出口类型为SMA-J型，故需通过一个SMA-K转N-K转接器转为N型接口。同时因市场匮乏SMA转DIN型的转接头，因此通过采用N转DIN接口，间接实现SMA口至DIN口的转接。SMA-K转N-K带来的损耗约为0.2dB。N-J转DIN-K的驻波为1.1，在0～7.5GHz的工作频率下，带来的损耗约为0.15dB。

功率测量软件，功率测量软件包括功率显示及图形化模块8、模拟天馈系统连接模块5、测量信息模块7和解决方案记录与统计分析模块6。该功率测量软件设置的笔记本电脑中，通过USB数据线9连接手机进行串口通信，为手机功率计提供扩展功能，主要用于辅助排查天馈系统问题。各功能模块的主要内容如下：

1）功率显示及图形化模块8，其主要功能为显示接收电平，以及换算为功率后的波峰波谷值及其曲线图；

2）模拟天馈系统连接模块5，其主要功能为设置各转接部件带来的损耗值及其它连接参数，呈现接入节点的理论输出功率；

3）测量信息模块7，其主要功能为处理和显示测量的信息，如：全球小区标示CGI、广播控制信道频点BCCH、基站识别码BSIC、业务信道频点TCH、接收信号强度的全局测量值RxlevFull、接收信号强度的局部测量值RxlevSub、接收话音质量的全局测量值RxQualFull、接收话音质量的局部测量值RxQualSub、发射功率TxPower、时隙TimeSlot等值；

4）解决方案记录与统计分析模块6，其主要功能为进行数据统计分析，为后续工作提供更准确的参考方案。

手机1与笔记本电脑之间的连接，从手机数据口端通过USB数据线9接出，接入笔记本电脑的USB接口。该接口主要为将手机测量到的基站载频的输出功率、测量信息等数据传输至笔记本电脑。功率测量软件将这些测量信息在电脑屏幕显示，并进行图形化处理，直观体现给使用者。

手机1与衰减器2之间的连接，将手机天线口或者天线测试口，通过SMA转接线与衰减器的输出进行连接，主要为传导手机信号输入。

手机1还可通过衰减器2与基站馈线口的测量支路节点连接，即将基站馈线接入天线的馈线接口拔出与衰减器的输入口连接，可以对基站的输出功率进行测量。

本发明手机功率计的工作原理为：

手机能中，手机天线插座在不插外接天线的时候，天线的中心极弹片与手机的内置天线接通，使用基站发射的无线信号，如果插上外置天线，中心极的弹片便与内置天线切断并与外接天线的中心极接通，从而使用馈线输出的无线信号。在连接有衰减器的馈线头测量装置SMA接口端与手机天线测试口相连，DIN接口端与测量节点的馈线输出口相连接，手机通过有线连接得到基站输入的无线信号，在手机处理器中进行处理后可以在工程模式中显示输入信号的强度，通过USB线与笔记本电脑相连接将手机处理后的无线网络信息传输至功率测量分析软件。功率测量软件通过测量、收集、分析馈线输出至手机的无线信号，经过处理后得出该测量节点的功率信息、无线网络的基站信息，笔记本功率测量软件将测量到的功率与理论值进行对比，如差值不在预定范围内则进行告警，提示可能出现的问题及相应的排查方案。从而完成对移动通讯网络的天馈系统故障问题的定位，同时输出解决方案。

例如：移动网络在室内分布系统的弱信号排查中，将基站支路的发射接收天线拆除后馈线口连接上手机功率计的DIN接口，SMA接口连接上手机的天线输出口，USB线连接手机与电脑，通过功率测量软件可以得到该节点的天线口输出功率。如，爱立信基站机柜输出口发射功率为47dBm，经过功分器，馈线等实体后理论值应为33dBm，假设测量值为31dBm在误差的偏移2dBm内则输出口功率正常，功率测量分析软件会提示输出正常，一个重点排查发射天线的问题，假设输出口功率为15dBm，与该节点理论输出的功率相差较大，则软件报警提示应排查功分器或其他节点的功率情况，进而进行问题定位。

Claims

1.一种手机功率计，它包括手机，其特征在于还包括：

信号输出端通过转接线与所述手机天线接口或信号输入口连接的衰减器（2）：

信号输出端通过变接线连接所述衰减器（2）信号输入端连接的馈线头（3、4）；

通过USB数据线（9）与手机数据接口连接，并含有功率测量软件的电脑。

2.根据权利要求1所述的手机功率计，其特征在于：

所述的转接线为SMA-K接线。

3.根据权利要求1所述的手机功率计，其特征在于：

所述的衰减器（2）为若干个，各衰减器（2）之间可通过相互嵌套串按完成连接。

4.根据权利要求1所述的手机功率计，其特征在于：

所述的馈线头为N接口的1/2馈线头（3）或DIN接口的7/8馈线头（4）两种。

5.根据权利要求1所述的手机功率计，其特征在于

所述的馈线头（3或4）与天馈系统的测量节点串接。

6.根据权利要求1所述的手机功率计，其特征在于

所述的电脑为笔记本电脑。

7.根据权利要求1所述的手机功率计，其特征在于

所述的功率测量软件包括功率显示及图形化模块（8）、模拟天馈系统连接模块（5）、测量信息模块（7）和解决方案记录与统计分析模块（6）。