3g信號(hào)無源轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種3G信號(hào)無源轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，其特征是兩通信點(diǎn)之間有天然障礙物，無法保證3G基站信號(hào)有效覆蓋通信點(diǎn)，選擇與基站和通信點(diǎn)都在直視距離的中繼點(diǎn)，設(shè)置信號(hào)無源轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，本系統(tǒng)包括高增益拋物面天線、組合式立桿、饋線、3G監(jiān)控?cái)z像頭等部件，可以實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)通信信號(hào)、使溝道中的3G監(jiān)控?cái)z像頭有效通信、從而實(shí)現(xiàn)泥石流監(jiān)控的目的。本實(shí)用新型相比增設(shè)基站、有源直放站，可以大幅度降低成本，同時(shí)避免了信號(hào)干擾，提高了上下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽慷?，中繼點(diǎn)無需供電、機(jī)房和人值守，非常適合地理偏遠(yuǎn)，信號(hào)無法全面覆蓋的山區(qū)地形。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種對3G移動(dòng)通信上下行信號(hào)改變 傳輸方向，進(jìn)行放大的無源中繼站。 3G信號(hào)無源轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 移動(dòng)通信帶給人們前所未有的方便，各類科研觀測信號(hào)也可以通過移動(dòng)通信來 實(shí)現(xiàn)傳輸，移動(dòng)通信覆蓋了人們主要的生活居住區(qū)，由于移動(dòng)通信的信號(hào)覆蓋屬地面蜂窩 無線覆蓋，在邊遠(yuǎn)地區(qū)和山區(qū)存在許多信號(hào)盲區(qū)，3G通信頻段屬微波波段，信號(hào)傳輸主要靠 直射信號(hào)和反射信號(hào)，信號(hào)繞射能力極其微弱，在移動(dòng)通信領(lǐng)域，當(dāng)兩通信點(diǎn)之間在視距范 圍之內(nèi)有天然的障礙物，將導(dǎo)致信號(hào)急劇衰減，為加強(qiáng)信號(hào)覆蓋可以增加基站數(shù)目，另一種 普遍采用的技術(shù)是加設(shè)有源直放站解決微波阻擋、實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大轉(zhuǎn)發(fā)。然而在實(shí)際應(yīng)用 中，偏遠(yuǎn)地區(qū)基站數(shù)目有限，有源直放站存在諸多弊端，它屬于同頻自干擾系統(tǒng)，收發(fā)使用 同一頻率。同頻無線直放站由于前、后向天線安裝地點(diǎn)較近，不可避免地發(fā)生耦合，如果系 統(tǒng)增益太大，直放站前、后天線之間的隔離度較小時(shí)，直放站就會(huì)發(fā)生自激振蕩，造成基站 控制信道阻塞。另外，有源直放站的建設(shè)和維護(hù)成本是一筆不小的開支。因此本實(shí)用新型 采用無源技術(shù)實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)。具有如下優(yōu)點(diǎn)。
[0003] 1、本實(shí)用新型無需建設(shè)昂貴的直放站，大大節(jié)省通信成本。
[0004] 2、本實(shí)用新型采用無電源工作，不需要太陽能供電系統(tǒng)，因此安裝維護(hù)簡單，甚至 可無故障免維修運(yùn)行，無需電路、機(jī)房和人值守，非常適合地理偏遠(yuǎn)，信號(hào)無法覆蓋的山溝 等地。
[0005] 3、本實(shí)用新型無源中繼，避免了有源直放站中的信號(hào)自激干擾問題，采用成熟電 路部件，結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)容易，便于推廣應(yīng)用。
[0006] 4、本實(shí)用新型采用組合立桿搭建，攜帶方便，組裝簡單，非常適合于交通不便， 人工搬運(yùn)上山安裝困難的場合。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本實(shí)用新型提出了一種成本低廉的無源3G信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)覆蓋系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡單、性 能穩(wěn)定、便于安裝維護(hù)等特點(diǎn)。
[0008] 包括：1)高增益拋物面天線對準(zhǔn)移動(dòng)通信基站，與基站進(jìn)行上下行信號(hào)通信。2) 信號(hào)分配系統(tǒng)，應(yīng)用功率分配器實(shí)現(xiàn)多個(gè)方向覆蓋點(diǎn)的移動(dòng)通信信號(hào)覆蓋。3) -個(gè)或多個(gè) 高增益拋物面天線對準(zhǔn)需要進(jìn)行移動(dòng)通信的區(qū)域。4)立桿和饋線連接系統(tǒng)。5) 3G監(jiān)控?cái)z 像系統(tǒng)。
[0009] 工作原理如下：當(dāng)兩通信點(diǎn)之間有高山阻隔時(shí)，在高山上同時(shí)和兩個(gè)通信點(diǎn)可視 的位置，安裝無源信號(hào)中繼系統(tǒng)；當(dāng)固定通信基站信號(hào)與對準(zhǔn)基站的高增益天線通信，之后 信號(hào)經(jīng)由饋線、功率分配器，傳輸給對準(zhǔn)覆蓋點(diǎn)的高增益天線，高增益天線負(fù)責(zé)把信號(hào)發(fā)送 給對應(yīng)要通信覆蓋的地點(diǎn)，使覆蓋點(diǎn)的3G監(jiān)控?cái)z像頭有效通信。信號(hào)上行時(shí)，分析方式反 向，高增益天線接收3G攝像頭信號(hào)，再通過功率分配器，高增益天線發(fā)送給固定通信基站。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是本實(shí)用新型實(shí)施原理圖。圖2是組合立桿原理和在立桿上架設(shè)天線的構(gòu)造 示意圖。
[0011] 圖2中1為避雷針、2為高增益天線一、3為高增益天線二、4為用來固定組合立桿 的螺絲、5為拉緊平衡用的鋼絲。
[0012] 圖3是本實(shí)用新型A基站、B通信點(diǎn)、C監(jiān)控點(diǎn)的地形剖析圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 參照圖1、圖2,本實(shí)用新型包括1為避雷針、2為高增益天線一、3為高增益天線 二、4為用來固定組合立桿的螺絲、5為拉近平衡用的鋼絲、1個(gè)3G視頻監(jiān)控設(shè)備。實(shí)施例本 實(shí)用新型按圖1連接線路。
[0014] 由圖3可見，圖中A為固定通信基站、B為通信點(diǎn)、C為監(jiān)測點(diǎn)；dl為A到B的距 離；d2為B到C的距離；
[0015] 圖3中的參數(shù)均為不固定的變值。其值的大小根據(jù)地理位置的距離和地形的不同 而不同。為了進(jìn)一步描述本方法達(dá)到的性能，現(xiàn)以具體參數(shù)帶入圖3。代入的具體參數(shù)如 下：dl=3. 25km;d2=0· 436km;
[0016] 假設(shè)基站發(fā)信功率為20W (43dbm)，發(fā)射頻率為2GHz，計(jì)算如下：
[0017] 高增益天線增益為Gl=G2=24dBi
[0018] 基站發(fā)射天線的增益Gt=16dBi ;
[0019] Pt 為發(fā)射功率電平（dBm), Pt=43dbm;
[0020] Pr 為接收功率電平（dBm) ; Pr=Pt-L0;
[0021] Lt為發(fā)射機(jī)至發(fā)射天線之間的饋線損耗（dB);
[0022] Lt=3. 64dB ；
[0023] L1為基站到高增益板式定向天線之間的自由空間損耗；
[0024] 自由空間損耗由下式求出：
[0025] L=92. 4+201gF+201gd ；
[0026] 式中，L為自由空間損耗（dB) ;F為工作頻率（GHz) ;d為路徑距離（km);
[0027] Ll=92. 4+201g2+201g3. 25=108. 62dB;
[0028] L2為高增益天線到監(jiān)控點(diǎn)的自由空間損耗；
[0029] L2=92. 4+201g2+201g0. 436=91. 22dB;
[0030] Gt, Gl, G2四微波無線增益（dB);
[0031] L0=Lt+Ll+L2-Gl-G2-Gt;
[0032] Pr0=Pt-L0=43+24+24+16-3. 64-108. 62-91. 22=-96. 48dB
[0033] 但是實(shí)際中，用場強(qiáng)儀在監(jiān)控點(diǎn)測得電平比理論計(jì)算電平低5_6dB左右，所以說 監(jiān)測點(diǎn)的場強(qiáng)為_91dB左右，能夠滿足正常通信。
[〇〇34] 本實(shí)用新型安裝結(jié)構(gòu)如下：固定基站利用已有的設(shè)備，直接調(diào)整高增益天線對準(zhǔn) 基站。高增益天線如圖2所示架設(shè)在組合立桿上，饋線、高增益天線的連接處采用黑膠泥以 防下雨進(jìn)水，長期太陽光下，造成損耗增大，阻礙信號(hào)傳輸?shù)?。視頻監(jiān)控采用3G無線視頻錄 像機(jī)，太陽能系統(tǒng)進(jìn)行供電，分別架設(shè)在溝道里組合立桿上。按照圖1，圖2連接成本實(shí)用新 型3G信號(hào)無源轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1. 一種3G信號(hào)無源轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，它包括高增益天線（1)、高增益天線（2)饋線系統(tǒng)（3)、 組合式立桿（4)、3G監(jiān)控?cái)z像頭（5)，其特征在于還包括3G基站（6)，其中高增益天線（1) 通過低損耗饋線系統(tǒng)（3)和高增益天線（2)連接、高增益天線（1)和高增益天線（2)背對 背架設(shè)在組合立桿（4)上，同時(shí)高增益天線（1)正對著3G基站（6)，高增益天線（2)正對著 3G監(jiān)控?cái)z像頭（5)。
【文檔編號(hào)】H04B7/145GK203883831SQ201420033314
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】周慶國, 陳春林, 嚴(yán)鳳龍, 張金生 申請人:蘭州大學(xué)