2018-08-16 10:54:44
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在超短波常規(guī)無線通信中，經(jīng)常面臨手持機(jī)通信距離短的問題。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來擴(kuò)大通信范圍。通常解決這個問題是利用轉(zhuǎn)發(fā)臺來擴(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)臺置于高處，采用高增益天線和適當(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，無法通信。例如，在一個城市中，因某大廈的阻擋，靠近大廈的地區(qū)信號衰減很大，大廈附近(特別是背著電波傳播方向)電波信號很弱。但遠(yuǎn)離大廈，由于電波繞射增強(qiáng)，電波信號又增大，手持機(jī)又可以通信。(見圖2)。
又如在一座大廈內(nèi)，地下室、車庫電波信號很弱，手持機(jī)無法通信，但大廈內(nèi)仍可以滿足手持機(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)是直接放大信號的選頻放大器，其構(gòu)成見圖3，它是一個雙向選頻放大器，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，經(jīng)放大通過上行天線，發(fā)送至轉(zhuǎn)發(fā)臺，下行放大器放大轉(zhuǎn)發(fā)臺發(fā)出的信號，經(jīng)放大通過下行天線發(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通過。下行放大器的選頻濾波器也只讓轉(zhuǎn)發(fā)臺發(fā)射的工作頻率信號通過。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，接收到的信號太弱，手持機(jī)無法實(shí)現(xiàn)通信，此時(shí)，可采用直放機(jī)來解決該盲區(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(定向增益天線)對準(zhǔn)轉(zhuǎn)發(fā)臺的方向，下行天線根據(jù)實(shí)際情況可采用定向或全向天線。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2W，下行輸出功率不超過10W。在直放機(jī)安裝使用中關(guān)鍵要使上行和下行兩天線之間有足夠空中隔離，即上行天線發(fā)射的信號不能反饋到下行天線接收，下行天線發(fā)射信號同樣不能反饋到上行天線接收，否則就會造成直放機(jī)放大器的自激而損壞放大器。通常上、下行天線之間空間隔離在40dB以上為好。由于常規(guī)無線通信在450MHz頻段以下，天線體積大，方向性不及800MHz以上頻段好，故上、下行天線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、地下多層停車場等地方的手持機(jī)通信，特別是大廈保安、地下商場、地下停車場保安的手持機(jī)通信。
功率分配是將一部發(fā)射機(jī)的功率分配到幾個空間，以解決因墻體、樓層阻隔造成各空間之間用戶無法通信。試舉例：對一座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以及保安員之間通話。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。大廈選購一臺固定轉(zhuǎn)發(fā)臺，輸出功率50W，然后通過功率分配器，將功率分為3部分，通過饋線分別輸送到地下室、大廈1～5層商場和6～30層中相應(yīng)層，再選用合適的天線解決各層樓道、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。
如果分配器的信號功率不夠可加小功率直放機(jī)，將信號放大后再傳輸。
解決盲區(qū)通信基本就是這兩種方法，在承擔(dān)此類通信工程時(shí)，要先進(jìn)行信號場強(qiáng)的測量和工程計(jì)算確定主轉(zhuǎn)臺放置何位置，各層的功率分配和是否加直放機(jī)，如何安裝直放機(jī)等一系列問題，然后選擇設(shè)備進(jìn)行安裝調(diào)試。總之解決此類盲區(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。