手機信號放大器(專業(yè)名:直放站)由天線、射頻雙工器、低噪聲放大器、混頻器、電調衰減器、濾波器、功率放大器等元器件或模塊組成上、下行放大鏈路。其工作的基本原理是:用前向天線(施主天線)將基站的下行信號接收進直放機,通過低噪放大器將有用信號放大,抑制信號中的噪聲信號,提高信噪比(S/N);再經下變頻至中頻信號,經濾波器濾波,中頻放大,再移頻上變頻至射頻,經功率放大器放大,由后向天線(重發(fā)天線)發(fā)射到移動臺;同時利用后向天線接收移動臺上行信號,沿相反的路徑由上行放大鏈路處理:即經過低噪放大器、下變頻器、濾波器、中放、上變頻器、功率放大器再發(fā)射到基站。從而達到基站與移動臺的雙向通信。
根據手機信號放大器系列產品的特點和移動通信網絡的需求,不同的地
理環(huán)境及應用場合,系統(tǒng)的解決方案是不同的,這需要認真分析,區(qū)別對待。對于無線直放站來說,信號的隔離顯得尤為重要。手機信號放大器是從空間接收信號,勢必要求空間信號盡可能純凈;而在基站較為密集區(qū)域,分離不同基站或扇區(qū)信號的難度將大大增加,容易使手機信號放大器增加對基站干擾。所以在基站較為密集區(qū)域,建議盡量采用有線信號的引入方式,比如光纖直放站。在不具備使用光纖直放站條件的場所,只能采用無線直放站,但其施主天線必須具有足夠的方向選擇性。針對各類地區(qū)及應用場所,由于基站的密集性、用戶話務量等不同,建議采用如下直放站的應用原則: [2]
城市密集區(qū)
由于用戶量大,基站數(shù)量較多,一般不存在大范圍的信號盲區(qū),手機信號放大器只是用于解決小范圍區(qū)域的補盲以及建筑物內的信號覆蓋。在光纖到樓尚未普及的情況下,需采用無線直放站。隨著建筑物的增多,所需的直放站數(shù)量也會隨之增加,就會出現(xiàn)一個基站配置多臺直放站的情況。但直放站的引入必然對基站產生干擾,干擾會隨著直放站數(shù)量的增多而加大,特別是大功率直放站的引入,會使系統(tǒng)干擾明顯加劇。因此,在城市密集區(qū)應當采用小功率(1W以下)直放站。 [2]
城市邊緣
在CDMA網絡建設初期,由于基站數(shù)量較少,可以采用大功率的無線或光纖直放站。城市邊緣地區(qū),主要是解決信號覆蓋問題。在已鋪設光纖的地區(qū)采用輸出功率為10W的光纖直放站。無光纖資源時,可利用無線直放站進行延伸覆蓋。采用方向性好的施主天線提取較為純凈的源信號,輸出功率為5W/10W,等同于基站的輸出,達到較好的覆蓋效果率。 [2]
郊區(qū)、鄉(xiāng)村
郊區(qū)、鄉(xiāng)村主要是解決覆蓋問題。在鋪設光纖的地區(qū)采用大功率光纖直放站(10W/20W)擴大覆蓋范圍。對于無光纖資源但又能收到基站信號的地區(qū),可采用無線直放站解決覆蓋問題。特殊情況下,還可采用移頻直放站來增加覆蓋距離
安裝說明
1、選型:根據不同面積和建筑結構情況,選用不同的型號。
2、天線的分布:室外采用定向八木天線,天線的方向盡量可以指向移動公司的發(fā)射基站,以達到的接收效果,室內可采用全向天線,安裝高度為2-3米(天線的安裝數(shù)量和位置與室內面積和室內的結構有關),一室內無阻擋范圍300平米以下只需安裝1個天線,范圍300-500平米需裝2個天線,范圍500-800平米需裝3個天線。
3、信號放大器安裝:一般安裝在離地2米以上,設備安裝的位置和室內外天線的距離要采用短距離的走線方式(線路越長信號衰減就越大)以達到的效果。
4、線材的采用:信號增強器的饋線廣電(即有線電視)的標準為75Ω,但手機信號放大器是通信行業(yè),50Ω才是標準,且阻抗不對會讓系統(tǒng)指標惡化。線材的粗細按現(xiàn)場實際情況來決定,線路越長線材就要采用越粗以減少信號的衰減。
采用75Ω的線材線讓主機與線材不匹配會讓駐波增加產生更多干擾問題,因此線材的選用要根據行業(yè)有所區(qū)分。
注意事項:
安裝時室內天線發(fā)出的信號不能讓室外天線接收到,會產生自激 。一般兩個天線相隔8米就可以避免產生自激
通常,對手機信號放大器的要求主要應以基站的技術要求為依據。
工作頻帶
中國移動:885-909,930-954Mhz
中國聯(lián)通:909-915,954-960Mhz
中國電信:825-835,870-880Mhz
輸出功率、增益、自動增益控制
這是一組互相關聯(lián)的指標,應綜合考慮。
通常輸出功率在不超過信息產業(yè)部無線電管理局規(guī)定的限值的圖冊說明情況下,應分成若干等級供用戶選用,下行主要考慮覆蓋,上行保證基站滿意接收。因此,下行一般大于上行。
增益是將接收到的信號放大到額定輸出功率??紤]到直放站安裝地點信號強度的差異,增益應是可調的。增益可以考慮將直放站接收到的信號電平放大到輸出功率來計算。
為了保證輸出功率穩(wěn)定和避免輸出非線性,帶有≮20dB的自動增益控制(AGC)看來是必要的 [1] 。
關于容差、額定輸出功率和額定增益,只要規(guī)定一個就可以了。一般規(guī)定增益容差比較合適。因為測試時是將增益調到,改變輸入電平使輸出達到額定值。既然是這樣,額定功率當然就不必規(guī)定容差了,而這時,輸入電平也因增益不同而不同。
帶寬,帶內波動
這是一組互相有關系的指標,尤其是帶寬和帶內波動。
通常,帶寬是指-3dB帶寬,而帶內波動是指帶內的不平坦度。如果要求帶內波動比3dB小,則-3dB帶寬必然要比分配給它的帶寬要寬,這樣,勢必侵占別的信道。因此,帶內波動只能是3dBp-p。
帶外抑制
帶外抑制主要是對濾波器形狀的要求。為了不對別人形成干擾,希望濾波器形狀盡量接近矩形。通常以-60(或-40)dB帶寬對-3dB帶寬的比(有人稱之為濾波器的形狀系數(shù))來衡量。
注:網上出售的手機信號增強器常采用介質濾波器帶外抑制差,一般采用中頻聲表濾波器方能達到帶抑制要求。
交調和雜散發(fā)射
諧波、交調和雜散都是不希望有的無用信號,可以提出一樣的要求。 [2]
對GSM手機信號增強器,按YD/T 883-1999和ETS 300 609要求是合適的,對CDMA手機信號增強器,只有按YD/T 1047-2000來要求了。
波形質量
CDMA基站有對波形質量(Rho)的要求,手機信號增強器傳輸CDMA信號后,對這項指標可能會惡化,應規(guī)定一個
傳輸時延
信號通過直放站后,可能產生傳輸時延。
寬帶直放站的傳輸時延比較小,一般在1μs左右;選頻和移頻手機信號增強器傳輸時延比較大,可能分別達到5μs和10μs。
噪聲系數(shù)
這是直放站靈敏度的表征,以2010年左右技術水平,噪聲系數(shù)約為4~6dB。
電壓駐波比
為可保證有效功率傳輸,提出電壓駐波比的要求是需要的。根據功率被反射的量和實際水平,要求做到小于1.4~1.5是可行的。