專利名稱：通過(guò)rfid檢測(cè)移動(dòng)通信系統(tǒng)天線駐波比的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信裝置的檢測(cè)方法，尤其是一種通過(guò)RFID檢測(cè)移動(dòng)通信系統(tǒng)天線駐波比的方法。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)移動(dòng)通信事業(yè)的迅猛發(fā)展，尤其是3G網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)覆蓋日益顯示出其重要性。常用的覆蓋技術(shù)包括室外宏蜂窩、室內(nèi)微蜂窩、分布式基站、各種直放站(干線放大器、塔頂放大器、無(wú)線同頻直放站、光纖直放站、移頻直放站、載波池)等技術(shù)方案，按照通信制式的不同，又可以分為GSM、CDMA, WCDMA, TD-SCDMA, CDMA2000等不同制式的設(shè)備。但無(wú)論何種制式和方案，實(shí)際工程中都是由有源設(shè)備和天饋線子系統(tǒng)組成一個(gè)完整的無(wú)線覆蓋系統(tǒng)。天線、饋線往往由于外力或進(jìn)水等意外事件導(dǎo)致工作不正常，能否對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并上報(bào)故障告警信號(hào)是運(yùn)營(yíng)商迫切需要解決的問題。傳統(tǒng)的天饋線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包含監(jiān)測(cè)主機(jī)、開關(guān)、從機(jī)、接地端子、饋線監(jiān)測(cè)端子和駐波比監(jiān)測(cè)端子。饋線監(jiān)測(cè)端子和接地端子串接于被監(jiān)測(cè)饋線的首尾端，饋線異常時(shí)監(jiān)測(cè)端子發(fā)出告警信號(hào)，從機(jī)收到該信號(hào)經(jīng)處理后通過(guò)Ι-wire通信方式傳給主機(jī)，主機(jī)依靠有線或者無(wú)線的方式把饋線的告警信息傳輸給有源設(shè)備的監(jiān)控中心。駐波比監(jiān)測(cè)端子利用正反向檢波實(shí)現(xiàn)駐波比的監(jiān)測(cè)，同時(shí)也能監(jiān)測(cè)饋線，其與主機(jī)的通信方式仍然采用Ι-wire。目前，這樣的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在以下問題主從(駐)機(jī)之間用網(wǎng)線實(shí)現(xiàn)Ι-wire通信，其內(nèi)部提供電源供電，并非完全的無(wú)源系統(tǒng)；采用普通網(wǎng)線時(shí)，主從機(jī)通信距離較短，采用高檔電纜可增加通信距離，但會(huì)帶來(lái)成本的增加；從機(jī)和饋線監(jiān)測(cè)端子之間采用雙絞線連接，同樣增加了成本；整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，給安裝施工帶來(lái)不便。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上現(xiàn)有天饋線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種通過(guò)RFID檢測(cè)移動(dòng)通信系統(tǒng)天線駐波比的方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的
一種通過(guò)RFID檢測(cè)移動(dòng)通信系統(tǒng)天線駐波比的算法，包括移動(dòng)通信系統(tǒng)的直放站或基站到天線之間的饋線和天線，以及用于系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的主機(jī)、從機(jī)、雙工器和RFID裝置，所述檢測(cè)天線駐波比的估算方法包括
對(duì)于某個(gè)駐波比標(biāo)簽V，當(dāng)天線正常時(shí)，天線的反射能量不足以激發(fā)標(biāo)簽V，標(biāo)簽V不能被閱讀器盤存到，閱讀器給標(biāo)簽V的駐波比值設(shè)定一個(gè)合理的取值表示天線駐波比正常狀態(tài)；
當(dāng)天線出現(xiàn)故障，天線反射能量增大，激活標(biāo)簽V，該駐波比標(biāo)簽V能被閱讀器盤存到，逐次降低閱讀的輸出功率，直到衰減n dBm的時(shí)候，該標(biāo)簽V不能再被盤存到，通過(guò)查找可在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試得出的n0VSWR表格，如表1，可以獲知該天線駐波比值；
當(dāng)駐波比值大于2. O的時(shí)候，閱讀器給標(biāo)簽V的駐波比值設(shè)定為2. 5，表示天線嚴(yán)重故障。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述n0VSWR表格的建立方法如下
A、以駐波比值1.5為基準(zhǔn)，將閱讀器輸出調(diào)整為無(wú)衰減輸出，用一個(gè)駐波比值為1.5的測(cè)試天線進(jìn)行測(cè)試；先將駐波比標(biāo)簽V的耦合器的耦合值設(shè)定到最小，這時(shí)候標(biāo)簽V無(wú)法耦合到天線口反射信號(hào)，閱讀器無(wú)法盤存到這個(gè)標(biāo)簽V ;逐次增加耦合器的耦合值，直到標(biāo)簽V剛好被盤存到；這時(shí)的耦合值將被記錄，并且不再調(diào)整；
B、將測(cè)試天線的駐波比值調(diào)整到1.6，因?yàn)楫?dāng)駐波比值為1. 5時(shí)測(cè)試天線駐波比標(biāo)簽V是剛好能被閱讀器盤存到的，當(dāng)測(cè)試天線的駐波比值調(diào)整為1. 6時(shí)，因?yàn)榉瓷湫盘?hào)增強(qiáng)該駐波比標(biāo)簽V可以被盤存到；逐次降低閱讀器輸出功率，直到衰減n dBm的時(shí)候，標(biāo)簽V不能被盤存到，那么，可以記錄衰減值η對(duì)應(yīng)駐波比1.6 ；
C、依次將測(cè)試天線的駐波比值調(diào)整為1.7-2.0，這樣，就可以測(cè)出所有故障駐波比值(1. 5-2. O)對(duì)應(yīng)的η值，建立表格。

本發(fā)明的有益效果是相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，利用本發(fā)明提供的饋線射頻功率和天線駐波比的計(jì)算方法可以對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)的天饋線進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，從而不需要通過(guò)有線連接進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，不需要增加任何電纜，本發(fā)明可以降低了工程難度，節(jié)省了移動(dòng)通信系統(tǒng)中網(wǎng)線和雙絞線的成本。


下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
圖1是本發(fā)明計(jì)算射頻功率和駐波比的原理 圖2是本發(fā)明回波損耗和駐波比對(duì)應(yīng)關(guān)系表。
具體實(shí)施例方式通過(guò)RFID檢測(cè)移動(dòng)通信系統(tǒng)饋線射頻功率的方法，包括移動(dòng)通信系統(tǒng)的直放站或基站到天線之間的饋線和天線，以及用于系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的主機(jī)、從機(jī)、雙工器和RFID裝置，所述饋線射頻功率計(jì)算方法包括
對(duì)于某一個(gè)射頻功率標(biāo)簽R，其響應(yīng)靈敏度為一常量Pref，閱讀器滿功率的輸出功率可以通過(guò)閱讀器的輸出功率檢測(cè)測(cè)得，表示為Po ；
當(dāng)閱讀器正常功率盤存時(shí)，標(biāo)簽R能被閱讀器盤存到；
當(dāng)閱讀器逐次降低輸出功率，直到衰減了 n dBm時(shí)，標(biāo)簽R不能再被閱讀器盤存到；因此，可以得知閱讀器滿功率發(fā)射時(shí)的標(biāo)簽R接收到的RFID信號(hào)功率值為Pl = Pref+ η -1 ;
那么，閱讀器到標(biāo)簽的鏈路傳輸RFID信號(hào)損耗就是Λ = Po - Pl ;這個(gè)損耗對(duì)于GSM信號(hào)同樣適用，閱讀器處的GSM信號(hào)功率由監(jiān)控主板的功率檢測(cè)可以測(cè)得為Pl_gsm，因此可以計(jì)算得到標(biāo)簽處的被監(jiān)控饋線射頻功率P = Pl_gsm -Δ。下面是一個(gè)計(jì)算饋線射頻功率的實(shí)例
標(biāo)簽的激活靈敏度是Pref = IOdBm;
閱讀器的滿功率(O衰減)為Po = 40dBm ；
O衰減時(shí)，標(biāo)簽可以被閱讀器盤存到；
逐次降低閱讀器的輸出功率，當(dāng)衰減n = IldBm的時(shí)候，標(biāo)簽不再能被閱讀器盤存到；可以得知，閱讀器滿功率時(shí)，標(biāo)簽接收到的RFID信號(hào)功率為Pl = Pref + η -1 = 10+ 11 -1 = 20dBm ；
閱讀器到標(biāo)簽這段傳輸鏈路的RFID信號(hào)損耗Λ = Po - Pl = 40 - 20 = 20 dBm; 閱讀器處的GSM信號(hào)功率有監(jiān)控主機(jī)測(cè)得Pl_gsm = 50 dBm;
可以得知，標(biāo)簽處被監(jiān)控饋線的射頻功率P = Pl_gsm - Δ = 50 - 20 = 30dBm。系統(tǒng)原理如下 如圖1所示，監(jiān)測(cè)主機(jī)通過(guò)RFID頻段腔體雙工器接入在主干饋線中，監(jiān)測(cè)從機(jī)串接在天線端口端的饋線中，工作于840-845MHZ頻段，利用RFID的半雙工通信方式實(shí)現(xiàn)對(duì)直放站/基站到天線之間的饋線和天線進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其收發(fā)信號(hào)通過(guò)耦合器在射頻電纜中傳輸。主機(jī)和從機(jī)之間利用RFID的反射調(diào)制式工作方式進(jìn)行通信。系統(tǒng)工作時(shí)，主機(jī)通過(guò)閱讀器芯片發(fā)射射頻查詢信號(hào)，從機(jī)通過(guò)定向耦合器從饋線上獲取射頻信號(hào)，然后將部分能量的信號(hào)轉(zhuǎn)化為直流，提供標(biāo)簽電路工作，另一部分能量的信號(hào)被電子標(biāo)簽內(nèi)已經(jīng)保存的數(shù)據(jù)信息調(diào)制后反射回主機(jī)。監(jiān)測(cè)主機(jī)中有一個(gè)RFID閱讀器，每一個(gè)無(wú)源監(jiān)測(cè)從機(jī)中有兩個(gè)無(wú)源射頻標(biāo)簽(Tag)，一個(gè)標(biāo)簽用于對(duì)饋線的監(jiān)測(cè)，另外一個(gè)標(biāo)簽用于對(duì)天線的監(jiān)測(cè)，每個(gè)標(biāo)簽都有自己唯一的ID號(hào)。按照特定的協(xié)議規(guī)范，主機(jī)通過(guò)閱讀器對(duì)每個(gè)從機(jī)的饋線標(biāo)簽進(jìn)行訪問，若有能收到相應(yīng)標(biāo)簽的正確響應(yīng)，則表明該段饋線正常工作；每個(gè)從機(jī)里面的天線標(biāo)簽是靠天線口的反射信號(hào)提供能量工作，故在天線正常時(shí)不會(huì)對(duì)主機(jī)的訪問產(chǎn)生響應(yīng)；相反，當(dāng)天線發(fā)生故障時(shí)，反射能量增大，標(biāo)簽被激活并向主機(jī)發(fā)送信號(hào)，由此主機(jī)可實(shí)現(xiàn)對(duì)天饋線的有效監(jiān)測(cè)。如圖2所示，是根據(jù)回波損耗和駐波比VSWR的對(duì)應(yīng)關(guān)系截取的對(duì)應(yīng)表格。因此，只要知道回波損耗就能得知天線的駐波比VSWR。但事實(shí)上無(wú)法直接測(cè)得回波損耗，不妨采用另一種方式，先以某個(gè)駐波比為基準(zhǔn)，比如VSWR_ref =1. 5為基準(zhǔn)，此時(shí)回波損耗基準(zhǔn)值RL_ref = 13.979。只要知道回波損耗的差值Λ = RLl - RL_ref,查表就能知道當(dāng)前的駐波比值是多少。通過(guò)RFID檢測(cè)移動(dòng)通信系統(tǒng)天線駐波比的方法，包括移動(dòng)通信系統(tǒng)的直放站或基站到天線之間的饋線和天線，以及用于系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的主機(jī)、從機(jī)、雙工器和RFID裝置，所述檢測(cè)天線駐波比的估算方法包括
對(duì)于某個(gè)駐波比標(biāo)簽V，當(dāng)天線正常時(shí)，天線的反射能量不足以激發(fā)標(biāo)簽，標(biāo)簽V不能被閱讀器盤存到，閱讀器給標(biāo)簽V的駐波比值設(shè)定一個(gè)合理的取值表示天線駐波比正常狀態(tài)；
當(dāng)天線出現(xiàn)故障，天線反射能量增大，激活標(biāo)簽，該駐波比標(biāo)簽?zāi)鼙婚喿x器盤存到，逐次降低閱讀的輸出功率，直到衰減n dBm的時(shí)候，該標(biāo)簽不能再被盤存到，通過(guò)查找可在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試得出的n0VSWR表格，如表1，可以獲知該天線駐波比值；
當(dāng)駐波比值大于2. O的時(shí)候，閱讀器給標(biāo)簽V的駐波比值設(shè)定為2. 5，表示天線嚴(yán)重故障。表I n0VSWR轉(zhuǎn)換表格
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)RFID檢測(cè)移動(dòng)通信系統(tǒng)天線駐波比的方法，包括移動(dòng)通信系統(tǒng)的直放站或基站到天線之間的饋線和天線，以及用于系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的主機(jī)、從機(jī)、雙工器和RFID裝置，其特征是所述檢測(cè)天線駐波比的估算方法包括 對(duì)于某個(gè)駐波比標(biāo)簽V，當(dāng)天線正常時(shí)，天線的反射能量不足以激發(fā)標(biāo)簽V，標(biāo)簽V不能被閱讀器盤存到，閱讀器給標(biāo)簽V的駐波比值設(shè)定一個(gè)合理的取值表示天線駐波比正常狀態(tài)； 當(dāng)天線出現(xiàn)故障，天線反射能量增大，激活標(biāo)簽V，該駐波比標(biāo)簽V能被閱讀器盤存到，逐次降低閱讀的輸出功率，直到衰減n dBm的時(shí)候，該標(biāo)簽V不能再被盤存到，通過(guò)查找可在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試得出的n0VSWR表格，如下表1，可以獲知該天線駐波比值； 當(dāng)駐波比值大于2. O的時(shí)候，閱讀器給標(biāo)簽V的駐波比值設(shè)定為2. 5，表示天線嚴(yán)重故障。
2.表In0VSWR轉(zhuǎn)換表格
全文摘要
本發(fā)明涉及通過(guò)RFID檢測(cè)移動(dòng)通信系統(tǒng)天線駐波比的方法，饋線射頻功率算法包括對(duì)于某一個(gè)射頻功率標(biāo)簽R，其響應(yīng)靈敏度為一常量Pref,閱讀器滿功率的輸出功率可以通過(guò)閱讀器的輸出功率檢測(cè)測(cè)得；天線駐波比的算法包括對(duì)于某個(gè)駐波比標(biāo)簽V，當(dāng)天線正常時(shí)，天線的反射能量不足以激發(fā)標(biāo)簽，標(biāo)簽V不能被閱讀器盤存到，閱讀器給標(biāo)簽V的駐波比值設(shè)定一個(gè)合理的取值表示天線駐波比正常狀態(tài)。本發(fā)明提供的饋線射頻功率和天線駐波比的計(jì)算方法可以對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)的天饋線進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，從而不需要通過(guò)有線連接進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，不需要增加任何電纜，本發(fā)明可以降低了工程難度，節(jié)省了移動(dòng)通信系統(tǒng)中網(wǎng)線和雙絞線的成本。
文檔編號(hào)G01R27/06GK103063908SQ20121029033
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2009年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月27日
發(fā)明者朱勁松, 彭明, 呂靜靜, 王永剛 申請(qǐng)人:珠海銀郵光電技術(shù)發(fā)展股份有限公司, 珠海銀郵光電信息工程有限公司