2018-08-16 10:54:44
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在超短波常規(guī)無(wú)線(xiàn)通信中，經(jīng)常面臨手持機(jī)通信距離短的問(wèn)題。因?yàn)槭殖謾C(jī)受體積、重量和耗電等多方面制約，不可能大幅提高功率和使用高增益天線(xiàn)來(lái)擴(kuò)大通信范圍。通常解決這個(gè)問(wèn)題是利用轉(zhuǎn)發(fā)臺(tái)來(lái)擴(kuò)大手持機(jī)的通信距離。由于超短波是屬于視距傳播，只要將轉(zhuǎn)發(fā)臺(tái)置于高處，采用高增益天線(xiàn)和適當(dāng)提高發(fā)射功率，就可以有效擴(kuò)展手持機(jī)間的通信距離。轉(zhuǎn)發(fā)臺(tái)在某一指定頻率接收信息，經(jīng)處理在另一指定頻率將接收到的信息原樣發(fā)射出去，轉(zhuǎn)發(fā)臺(tái)常常放在大廈頂層，鐵塔或山頂上。其原理如圖1所示。
而本文討論的盲區(qū)，是在轉(zhuǎn)發(fā)臺(tái)的電波覆蓋區(qū)內(nèi)存在的盲區(qū)，它是由于阻擋物造成某一范圍內(nèi)電波衰減很大，無(wú)法通信。例如，在一個(gè)城市中，因某大廈的阻擋，靠近大廈的地區(qū)信號(hào)衰減很大，大廈附近(特別是背著電波傳播方向)電波信號(hào)很弱。但遠(yuǎn)離大廈，由于電波繞射增強(qiáng)，電波信號(hào)又增大，手持機(jī)又可以通信。(見(jiàn)圖2)。
又如在一座大廈內(nèi)，地下室、車(chē)庫(kù)電波信號(hào)很弱，手持機(jī)無(wú)法通信，但大廈內(nèi)仍可以滿(mǎn)足手持機(jī)通信。所謂盲區(qū)即使在有效通信范圍內(nèi)，因各種原因存在某些不能通信的地區(qū)。解決這些盲區(qū)的手持機(jī)通信可以采用如下方法：
一、采用直放機(jī)
(1) 何謂直放機(jī)
直放機(jī)是直接放大信號(hào)的選頻放大器，其構(gòu)成見(jiàn)圖3，它是一個(gè)雙向選頻放大器，上行放大器和下行放大器，上行放大器放大手持機(jī)發(fā)射的信號(hào)，經(jīng)放大通過(guò)上行天線(xiàn)，發(fā)送至轉(zhuǎn)發(fā)臺(tái)，下行放大器放大轉(zhuǎn)發(fā)臺(tái)發(fā)出的信號(hào)，經(jīng)放大通過(guò)下行天線(xiàn)發(fā)送至手持機(jī)。上行放大器的輸入、輸出的選頻濾波器僅允許手持機(jī)發(fā)射的工作頻率的信號(hào)通過(guò)。下行放大器的選頻濾波器也只讓轉(zhuǎn)發(fā)臺(tái)發(fā)射的工作頻率信號(hào)通過(guò)。直放機(jī)還有雙工器和電源。直放機(jī)在公網(wǎng)(GSM和CDMA)中網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化解決盲區(qū)通信十分有效。
(2) 直放機(jī)的應(yīng)用
在城市繁華鬧市，有不少高樓大廈，由于這些高樓大廈的阻擋，接收到的信號(hào)太弱，手持機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)通信，此時(shí)，可采用直放機(jī)來(lái)解決該盲區(qū)的手持機(jī)通信。選擇合適一座大廈頂層，直放機(jī)的上行天線(xiàn)(定向增益天線(xiàn))對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)發(fā)臺(tái)的方向，下行天線(xiàn)根據(jù)實(shí)際情況可采用定向或全向天線(xiàn)。如圖4所示。直放機(jī)上、下行，放大增益可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，依筆者經(jīng)驗(yàn)，上行輸出功率不超過(guò)2W，下行輸出功率不超過(guò)10W。在直放機(jī)安裝使用中關(guān)鍵要使上行和下行兩天線(xiàn)之間有足夠空中隔離，即上行天線(xiàn)發(fā)射的信號(hào)不能反饋到下行天線(xiàn)接收，下行天線(xiàn)發(fā)射信號(hào)同樣不能反饋到上行天線(xiàn)接收，否則就會(huì)造成直放機(jī)放大器的自激而損壞放大器。通常上、下行天線(xiàn)之間空間隔離在40dB以上為好。由于常規(guī)無(wú)線(xiàn)通信在450MHz頻段以下，天線(xiàn)體積大，方向性不及800MHz以上頻段好，故上、下行天線(xiàn)空間隔離難度大一點(diǎn)。
二、功率分配法
功率分配法主要適用于大廈各層與地下室，或者是地下商場(chǎng)、地下多層停車(chē)場(chǎng)等地方的手持機(jī)通信，特別是大廈保安、地下商場(chǎng)、地下停車(chē)場(chǎng)保安的手持機(jī)通信。
功率分配是將一部發(fā)射機(jī)的功率分配到幾個(gè)空間，以解決因墻體、樓層阻隔造成各空間之間用戶(hù)無(wú)法通信。試舉例：對(duì)一座30層的大廈，地下有兩層。解決大廈保安的手持機(jī)在不同層和地下室，如何與控制中心通話(huà)以及保安員之間通話(huà)。要解決大廈保安手持機(jī)通信就需要采用功率分配法。其原理如圖5所示。大廈選購(gòu)一臺(tái)固定轉(zhuǎn)發(fā)臺(tái)，輸出功率50W，然后通過(guò)功率分配器，將功率分為3部分，通過(guò)饋線(xiàn)分別輸送到地下室、大廈1～5層商場(chǎng)和6～30層中相應(yīng)層，再選用合適的天線(xiàn)解決各層樓道、走廊、地下室等空間手持機(jī)間的通信。樓層的電磁波衰減可用公式：L=30+35log(d)+15×N ……dB計(jì)算，式中d=N×h ，N為樓層數(shù)，h為每層高度。
如果分配器的信號(hào)功率不夠可加小功率直放機(jī)，將信號(hào)放大后再傳輸。
解決盲區(qū)通信基本就是這兩種方法，在承擔(dān)此類(lèi)通信工程時(shí)，要先進(jìn)行信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量和工程計(jì)算確定主轉(zhuǎn)臺(tái)放置何位置，各層的功率分配和是否加直放機(jī)，如何安裝直放機(jī)等一系列問(wèn)題，然后選擇設(shè)備進(jìn)行安裝調(diào)試。總之解決此類(lèi)盲區(qū)通信通常采用這兩種方法，重要是結(jié)合具體工程如何應(yīng)用。