Phần tử Passive sử dụng trong thiết kế DAS phủ sóng trong tòa nhà Inbuilding.

Hệ thống DAS được thiết kế với mục tiêu là đưa tối đa công suất phát từ trạm thu phát gốc tới anten, và công suất phát của máy di động UE trở lại trạm gốc. Nó là sự tổng hợp, ghép nối của các phần tử passive. Việc lựa chọn những phần tử Passive đúng sẽ giúp ta đạt được mục đích: vật tư thiết bị ít nhất, suy hao nhỏ nhất, PIM tốt nhất, vùng phủ tốt nhất. Hiểu biết về các phần tử Passive DAS là hành trang bắt buộc cho người thiết kế hệ thống phủ sóng trong tòa nhà DAS. Họ sẽ biết lựa chọn những phần tử tối ưu nhất sao cho đạt được mục đích nêu trên.

1. Cáp đồng trục.

Cáp đồng trục là phần tử được dùng nhiều nhất trong hệ thống DAS. Nó quyết định phần lớn suy hao của hệ thống DAS, thẩm mỹ, và thời gian thi công DAS.

Hình: Suy hao cáp/ 100m(dB) cho từng loại cáp

Việc lựa chọn cáp với kích thước nhỏ giúp thời gian thi công nhanh, thuận tiện, các phụ kiện treo cáp đơn giản, và giá thành thi công, già thành cáp giảm nhiều. Nhưng suy hao do cáp cao hơn. Kích thức cáp càng nhỏ thì suy hao cáp/100m càng lớn. Theo tính toán việc tăng thêm 2dB suy hao cap có thểm giảm được chi phí triển khai tới 50%.

          Vi dụ để tính toán suy hao do cáp ½ inch, với tần số vô tuyến 1800Mhz. Ta sử dụng công thức đơn giản như sau:

Suy hao cáp = độ dài cáp x 0.1dB/m             (dB)

2. Các loại bộ chia đều – SPLITTERS

    Bộ chia sử dụng để phân bổ tín hiệu từ cáp đồng trục tới các anten và ngược lại. Công suất tín hiệu bị chia tỉ lệ thuận với số lượng cổng.

Hình: Các loại bộ chia đều

Suy hao splitter = 10 log(số cổng splitter) + 0.1(suy hao thêm)

Ví dụ với loại Splitter 1:3, ta có suy hao splitter = 10log(3)+0.1= 4.82dB. Từ công thức kể trên, nếu biết được công suất đầu vào của Splitter ta biết được công suất đầu ra trên từng cổng tương ứng. Công suất vào là 10dBm thì công suất trên mỗi cổng ra của bộ Splitter là 10dBm – 4.82dB = 5.18dBm.

Hình: Minh họa công suất đầu vào –ra của bộ Splitter 1:3.

Một chú ý quan trọng là phải kết cuối tất cả các cổng của Splitter, nếu có cổng không sử dụng thì phải bịt lại bằng tải giả.

3. Bộ chia không đều -Taps/Uneven Splitters

Hình: Bộ chia không đều.

Bộ chia không đều chia tín hiệu vào thành nhiều tín hiệu ra với công suất không giống nhau. Bộ chia không đều rất hữu dụng trong thiết kế, nó sử dụng để trích một phần công suất từ cáp trục đưa vào cáp nhánh. Trong tòa nhà cao tầng, ta sử dụng cáp chính để đưa tín hiệu từ trạm gốc tới tầng cao nhất. Tại những tầng thấp hơn ta trích một phần tín hiệu rồi đưa vào hệ thống anten phủ sóng cho tầng ấy. Bộ chia không đều giúp không lãng phí công suất phát, giúp công suất đầu ra trên từng anten đồng đều nhau.

Hình: Xử dụng bộ chia không đều.

Hình trên minh họa cách sử dụng bộ chia không đều, công suất đầu ra đầu ra tại chân anten của các tầng là tương đương nhau, chúng khác nhau không quá 1.5dB, mặc dù suy hao cáp trục tới 12dB.

4. Bộ suy hao – Attenuators

    Bộ suy hao được dùng để giảm công suất tín hiệu. Các bộ khuếch đại công suất có giải hoạt động với tín hiệu đầu vào thấp. Vì vậy cần phải sử dụng bộ suy hao để đưa công suất tín hiệu vào dải hoạt động của nó. Bộ suy hao có các giá trị 1, 2, 3, 6 10, 12, 18, 20, 30 và 40 dB. Khi kết hợp chúng lại ta có thể nhận được giá trị suy hao mong muốn. Trong môi trường công suất tín hiệu lớn và nhiều nhà mạng thì khuyến nghị sử dụng Cáp hấp thụ thay vì sử dung bộ suy hao để giảm PIM.

Hình: Bộ suy hao

5. Tải giả -Dummy Loads/Terminators

Để ngăn chặn PIM thì TẤT CẢ các điểm hở đều được bịt lại bởi tải giả. Các điểm hở thường là cổng của bộ chia không dùng hết, cổng dự phòng cho thiết bị, hoặc nhà mạng khác.

Hình: Tải giả

6. Bộ chia tuần hoàn- Circulator Splitter

Hình: Bộ tuần hoàn - Circulators

Bộ chia tuần hoàn có sự khác biệt về suy hao theo chiều. Suy hao rất nhỏ theo chiều đi, còn chiều ngược lại thì suy hao lớn hơn nhiều. Theo hình mũi tên ở trên thì suy hao nhỏ theo chiều 1- 2, 2-3 và 3-1. Chiều ngược lại thì suy hao cao hơn. Thông thường chiều đi thì suy hao chỉ là 0.5dB, còn hiều ngược lại là 20dB, thậm chí là 40dB.

Bộ chia tuần hoàn được sử dụng trong trường hợp cần bảo vệ Port phát trong trường hợp hỏng anten hay đứt cáp. Hay bộ chia tuần hoàn cũng được sử dụng trong trường hợp cần sự phân tách tín hiệu phát với tín hiệu thu.

Hình: Các trường hợp sử dụng bộ chia tuần hoàn.

7. Bộ Coupler 3dB (90_ Hybrid)

Bộ Coupler 3dB dùng để tổng hợp 2 luồng tín hiệu thành một, cùng với đó nó cũng chia thành 2 luồng tín hiệu đầu ra.

Bộ Coupler 3dB có 4 Port, cụm 2 port sẽ được phân lập với cụm 2 port còn lại. Nếu ta đưa tín hiệu vào Port 1 thì tín hiệu được đưa ra Port 2 và 3(-3dB), và đưa vào Port 4 tín hiệu cũng được cho ra Port 2, và 3(-3dB).

Hình: Các trường hợp sử dụng bộ Coupler 3dB.

Bộ Coupler 3dB được dùng để ghép nhiều nhà mạng sử dụng chung một hạ tầng DAS. Các Port ra có thể tận dụng như là bộ chia đều Spslitter

 

8. Các loại Filters

Khi cần ghép nhiều băng tần, công nghệ thì các bộ Filter cần phải dùng tới. nó cho phép ghép 2 băng tần DIPlexer, 3 băng tần TRIlexer hoặc ghép băng thu/phát DUPlexer.

Hình: Các loại Filters. 

Ngay nay có nhiều Band tần được cấp phép, thì các loại Filters càng đa dạng hơn, như dải Band tần hỗ trợ rộng hơn, nhiều Band được kêt hợp lại hơn: Như Band 700Mhz, Band 2600Mhz. Với bộ Filter thì suy hao ghép xen là nhỏ,