商业修建和体育场馆需求完成高质量的蜂窝掩盖，但相关环境对信号接纳造成了应战。本文详细介绍了散布式天线体系(DAS)的归纳解决方案，为在修建结构内部扩展蜂窝掩盖规模和容量带来了更优质的规划思路。本文概述了高集成度体系规划的多项优势，该规划中包含了射频收发器以及与之耦合的双向扩大器(BDA)或长途拜访单元(RAU)设备。读者能够通过细心检查草拟的方框图，更深化地了解解决方案中的多种元素将怎么协同作业。

  商业修建和体育场馆等现代环境常需求改进蜂窝网络掩盖功用，以供给无缝衔接体会。可是，现在的大型商业修建、医院和体育场馆常常会选用厚钢材、混凝土和节能玻璃墙，这些材料简略阻止蜂窝信号传输，导致人员在其间无法获得杰出的手机信号。换句话说，加固结构、有色窗户以及其他修建材料会让修建物屏蔽射频信号1。此外，高层修建或许会遭到邻近蜂窝塔的高水平射频搅扰，这会进一步下降信号质量。当狭小空间中的人员过多时，常会导致体系超容量，这也是手机接纳信号不良的一个原因。这些要素一起导致了不抱负的蜂窝电话接纳效果。而集成式DAS解决方案能够在供给优质蜂窝服务和加快无线网络的未来开展中发挥要害效果。

  DAS是一种室内无线增强体系，可为修建内的人员供给牢靠的手机掩盖。DAS是由在空间中互相独立的天线节点组成的网络，可扩展蜂窝规模并增强信号强度，在高密度室内或室外场所完成超卓的蜂窝衔接体会。虽然DAS的详细布置办法各不相同，但典型布置或许触及以下组件的直接衔接：施主天线、射频信号BDA或增强器、无线运营商的基站收发台(BTS)、光纤分配前端、RAU以及修建物内经战略性布置的多个天花板天线。某些状况下，还需求为每家运营商都设备一个BTS。

  一般，多个射频馈送信号会被兼并，然后传递到前端，即主分配单元。施主天线坐落修建物顶部，担任发送信号和接纳来自蜂窝运营商的信号，并通过处于适合方位的射频信号BDA将无线信号引进修建物中。前端设备随后通过各种光纤电缆向RAU馈送信号。RAU又通过同轴电缆向天线体系馈送信号。单个RAU能够向多个天花板天线馈送信号。与蜂窝基站为蜂窝网络供给掩盖相似，这能够为修建物内的移动设备供给语音和数据服务。图1显现了一个典型的全DAS架构。

  室内无线掩盖有两个首要的改进趋势：一是仅运用射频增强器或BDA产品，这些是简略的信号中继器（也称为无源DAS）；二是运用完好的有源DAS体系，如图1所示。无源和有源DAS信号分配体系均可用于改进商业修建内的无线掩盖和容量，可依据实践状况选用。混合DAS是指一起包含无源和有源方案的散布式体系。

  射频信号从施主天线传播得越远，信号强度就会越来越弱，原因是长同轴电缆会带来衰减。无源DAS能够防止或减轻这种状况，该方案运用了很多的多频段射频中继器来增强或扩大并从头驱动信号。BDA前端包含一个具有滤波功用的低噪声扩大器(LNA)，有时还包含自动增益操控(AGC)电路。AGC器材专门规划用于约束射频功率水平，以及维护BDA免受损坏或失真。BDA可一起扩大两个方向上的射频信号。BDA不会调制、修正或以其他办法歪曲实践射频信号。其首要效果在于增强整个修建物中的射频信号。大多数BDA模块规划用于一起扩大多个载波，其运用不需求与运营商达到协议。图2所示为高档方框图，其间包含引荐运用的BDA器材，可用于扩大和重播射频信号。

  DAS前端设备担任履行模数转化，可转化来自一家或多家运营商的射频信号。这便是为什么每家供货商一般需求运营商同意才干设备有源DAS。将射频信号数字化并将其置于高带宽光纤电缆上，可使信号以高带宽、全强度和非常低的损耗，并跨过更远的间隔传输至整个商业修建中经战略性布置的一切RAU中1。此进程将进一步增强信号的抗搅扰性。

  RAU将数字光纤信号转化回模仿射频信号，并将其馈送到DAS天花板天线。RAU通过同轴电缆衔接到远端吸顶天线，以完成更大的掩盖规模和更长的通讯间隔，让一切用户都能享遭到超卓的蜂窝衔接体会。图1显现了前端和一切RAU之间的光纤布线。

  RAU是DAS中首要的要害功用，有助于扩展射频容量。RAU的首要效果是完成数字到射频和射频到数字的转化。ADI公司供给了集成度高且灵敏性强的射频收发器解决方案（如ADRV902x系列），为帮忙RAU担任杂乱使命带来了根底集成电路器材。

  图3显现了典型DAS RAU的高档框图。表1列出了一些主张的器材功用和产品型号。图中为该渠道供给了多个详细的器材主张，但下文将仅关键重视射频收发器、ADRV9029和一些附加电源器材。

  ADRV9029是一款高集成度的零中频采样模仿收发器，能够组成和数字化宽带信号。通过编程，该器材可用于频分双工(FDD)和时分双工(TDD)运用。该器材能够供给DAS蜂窝根底设备运用所需的功用，特别是RAU。作为其数字前端模块的一部分，该器材具有数字预失真(DPD)自适应引擎和削峰(CFR)引擎，这两个要害功用使其在竞赛对手中锋芒毕露。假如DAS体系的低推迟要求非常严厉，则能够旁路CFR。图4为ADRV9029的功用框图。

  DPD功用或特性支撑无线体系将其功率扩大器(PA)驱动至更挨近饱满的状况（但不会使功率扩大器饱满），然后在坚持线性度的一起，完成更高功率的功率扩大器。也便是说DPD功用通过扩展PA的线性作业区，使RAU完成更高的功放功率，并且依然满意发射信号链的邻道走漏比(ACLR)要求。长途DAS节点中的PA还有助于下降其全体功耗。ADRV9029的调查接纳途径衔接到DPD履行器和系数核算引擎，以帮忙体系的PA高效运转。

  ADRV9029的DPD算法支撑高达200 MHz的载波带宽。与运用射频收发器和依据FPGA的DPD分立式解决方案比较，将DPD功用集成到ADRV9029中可显着节省体系级本钱、空间和功耗。如特定运用有需求，能够通过GPIO操控彻底旁路ADRV9029中的DPD引擎。

  将DPD运用于20 MHz LTE信号基带数据后，ACLR（即所分配信道上的发射功率与相邻无线电信道中走漏的功率之比）的功用改进如图5所示。这些功率谱密度图说明晰在运用DPD后，由LTE 20 MHz信号的交调产品引起的带外非线 dB。

  由于当时无线体系相关技能的固有特性，信号或许会具有很高的峰均功率比(PAPR)，这一现象在正交频分复用(OFDM)等多载波波形中尤为显着，并会导致下降PA的功率。首要原因是信号的峰值超出了PA的线性作业规模。削峰(CFR)方案可保证信号所需的规模在功率扩大器的线性规模内，并有助于减轻乃至消除体系中PAPR的影响。

  ADRV9029带有板载CFR引擎，该引擎可帮忙下降PAPR。通过下降PAPR，RAU的PA能够在更高输出功率下运转，然后进步其在发射线路中的功率扩大器功率。该器材装备了三个CFR引擎。简而言之，这个精细受控的单片渠道供给了一个由CFR模块预辅佐的DPD引擎。正是这种芯片上信号处理的组合，使得ADRV9029在在坚持PA线性度方面占有了竞赛优势。

  ADRV9029利用了一种依据脉冲消除技能的变体来完成CFR。该办法通过从检测到的峰值中减去预先核算的脉冲，使信号坚持在功率扩大器的线性规模内。因而，这需求为每个载波组合生成并加载脉冲。由于上述和其他要素让CFR模块产生了额定的推迟。在大多数状况下，DAS体系具有严厉的推迟要求。在此类状况中，能够简略地旁路CFR功用。ADRV9026是不带DPD和CFR的产品系列的成员。

  努力完成尽或许高的差错矢量起伏(EVM)和邻道走漏比(ACLR)等静态发射器功用指标后，假如忽视RAU的体系电源规划，或许会导致与射频规划和仿真作业相关的一切优异效果均付诸东流。在作业期间，ADRV9029的电源电流或许会有很大改变，特别是在TDD形式下作业时。假如不对电源噪声加以操控，则乃至会让JESD204B/JESD204C链路功用遭到影响。

  ADI公司开发了有关开关形式电源和封装的立异技能，以支撑其一切射频收发器和其他5G RF SoC器材，例如ADRV9029。Silent Switcher® 3系列IC具有超低频输出噪声、快速瞬态呼应、低EMI辐射和高功率等特性。咱们引荐在RAU中运用LT8642S、LT8625S和LT8627SP，如图3中的框图所示。如需了解完好的Silent Switcher器材产品系列，请拜访silentswitcher。

  在大多数状况下，ADI第三代Silent Switcher器材无需LDO，即便在锁相环和LNA规划等对电源噪声非常灵敏的运用中也是如此。当需求LDO时，引荐运用ADM7172和LT1761。为了防止不必要的上电电流，ADRV9029需求遵从特定的上电序列。此刻主张选用ADM1166作为解决方案。

  DAS有助于完成高效的射频掩盖规模和容量，改进无缝衔接功用，然后满意当今对牢靠语音和数据的高需求。本文评论了BDA（也称为无源DAS）或全有源DAS解决方案怎么改进修建结构内的蜂窝信号，以保证整个设备内的一切人员均享有稳健牢靠的无线衔接体会。RAU是全有源DAS通讯解决方案不可或缺的组成部分，就像ADRV9029关于DAS节点相同。ADI公司供给参阅规划、用户攻略、固件库和其他规划材料，为工程师的规划作业供给多方位支撑。

  Hamed M. Sanogo是ADI公司全球运用部分的云和通讯终端商场专家。Hamed具有密歇根大学迪尔本分校的电子工程硕士学位，之后还获得了达拉斯大学的工商管理硕士学位。在参加ADI公司之前，结业后的Hamed曾在通用汽车担任高档规划工程师，并在摩托罗拉体系担任过高档电气工程师以及Node-B和RRH基带卡规划师。在曩昔的17年里，Hamed担任过不同的职务，包含FAE/FAE司理、产品线司理，现在是通讯和云终端商场专家。

  要害字：修改：张工 引证地址：改造无线掩盖：强壮的蜂窝DAS集成解决方案

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