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無線覆蓋工程的概述

　　隨著高層（超高層）建筑和地下建筑的快速發(fā)展，其防災、保安、調度等內部管理的無線對講通信日顯重要，但由于該類建筑大量采用鋼筋水泥材料，結構都比較復雜，墻體和各種設備密集，對無線電信號的傳播阻擋嚴重，電波的路徑損耗（衰減）很大，用普通對講機的常規(guī)通信已無法滿足通信要求。這類建筑的內部通信可采用漏泄同軸電纜通信系統或采用小型室內天線的微蜂窩通信系統。其中微蜂窩通信系統因價格低廉、可靠性高、施工和維護便捷得到廣泛的應用。而漏泄同軸電纜大量應用于條狀空間，即地鐵、隧道等。

　　微蜂窩通信系統是采用分布眾多小型室內天線來實現全覆蓋的，由于發(fā)射天線均設置在室內，除了保證覆蓋區(qū)內有足夠的信號場強外，必須滿足：

　　1. 因天線離居住、工作、生活的人群很近，為控制電磁波對環(huán)境的污染和保護人民的健康，必須達到《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標準  GB--9175》規(guī)定的環(huán)境電磁波容許輻射強度的一級安全標準，即：

　　頻率為30～300MHz（相應波長為10m～1m）時 容許場強＜6 V/m

　　頻率為300～300GHz（相應波長為1m～1mm）時 容許場強＜10μW/cm2

　　2. 為防止本系統電磁波對外界的影響，樓宇邊界外50米處的場強小于-105dBm（上海市規(guī)定）。

　　可見為實現保覆蓋、控輻射、防干擾（雙向）的微蜂窩通信系統的三要素，天線的輻射功率必須很小，每根室內天線的射頻輸出功率≤17dBm(≤50mw)，天線的覆蓋面積有限，全系統需有較多的天線才能確保覆蓋（顯然，那些僅用少量天線就組成的簡單系統是很難同時滿足三要素的）。

無線覆蓋工程的設計原理

一．無線對講通信覆蓋系統執(zhí)行標準

1.《無線通信系統室內覆蓋工程設計規(guī)范》

2.《建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規(guī)范》

3.《建筑與建筑群綜合布線系統工程驗收規(guī)范》

4.《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標準》

5.《通信工程建設環(huán)境保護技術規(guī)定》

6.《電信設備安裝抗震設計規(guī)范》

7.《移動通信調頻無線電話機通用技術條件》

8.《移動通信調頻無線電話機環(huán)境境要求和實驗方法》

9.《移動通信電源技術要求和實驗方法》

10《移動通信天線通用技術規(guī)范》

11《移動通信調頻無線電話發(fā)射機測量方法》

12《移動通信調頻無線電話接收機測量方法》

13《電纜分配系統用單同軸電纜一般要求和試驗》

14《通信局(站)防雷與接地工程設計規(guī)范》

15《電磁輻射防環(huán)境影響評估方法與標準》

16國家無委核發(fā)《無線電發(fā)射設備型號核準證》

17信部無[1998]178《微功率(短距離)無線電設備管理暫行規(guī)定》

18上海無線電管理委員會的相關規(guī)定

TD/T 5120

GB/T 50311

GB/T 503123

GB 9175

YD 5039

YD/T 5059

GB/T 15844.1

GB/T 15844.2

GB/T 13722

GB 9410

GB 12192

GB12193

GB 11323

YD/T 5058

HJ/T 10.3

二．無線電波傳輸損耗工程實用公式

1．場強估算（大范圍傳輸）：

LM(dB) =88.1+20 lgF-20 lghlh2+40 lgd

式中：F-通訊工作頻率(MHz)

hl-通訊對象A點天線高度(m)

h2-通訊對象B點天線高度(m)

d—A點和B點的通訊距離(m)

上述實用公式僅限于VHF 150MHz和UHF 400～470MHz頻段，并且地形起伏高度在15m左右，通訊距離在50km范圍內。

2．系統無線設備通訊距離的計算（以下舉例說明）

(1)假設已知條件

a．系統工作頻率：

TX 465MHz RX 455MHz

b．中繼臺參數和架設數據：

發(fā)射功率：20W (43dBm)

接收靈敏度：-116dBm

同軸電纜損耗：2dB(l/2”饋管40m長、5dB/lOOm)

全向天線增益：9.8dBi

天線架設高度：30m

c．對講機參數

發(fā)射功率：4W(36dBm)

接收靈敏度：-116dBm

對講機天線增益：OdBi

對講機高度：1.5m

(2)中繼臺與對講機的系統增益

在本例中，所謂系統增益就是對講機發(fā)射信號給中繼臺接收機允許衰減的最大值，若不考慮電纜損耗和天線增益的條件下：

系統增益(dB)=發(fā)射功率(dBm)一接收靈敏度(dBm)

若考慮電纜損耗、天線增益的條件下，本例系統增益為：

SG(dB)=Pt+PA-(RA+CL+RR)=36+0-(9.8-2-116)=144.2(dB)

式中：Pt-對講機發(fā)射功率

PA--對講機天線增益

RA--中繼臺天線增益

CL--同軸電纜損耗

RR--中繼臺接收靈敏度

(3)如果系統增益等于電波傳輸的損耗，則說明通訊距離的電波能量

已達極限，若系統增益小于傳輸損耗則表明通訊可能建立不起來。

將系統增益代入電波傳輸損耗工程公式：

144.2=88.1+20lg455_20lg1.5×30+40lgd

144.2=88.1+53.2-33+40lgd

35.9=40lgd

d=7.9km

三．無線對講覆蓋系統技術要求：

1. 系統采用半雙工工作方式，即中轉臺采用全雙工收發(fā)信設備，對講機為按鍵發(fā)話的異頻單工方式,本系統兼容多個品牌、多種型號的對講機。

2. 保證整幢大樓（含地下室）的通信覆蓋面積不低于總面積的97%。重點區(qū)域的通信覆蓋為100%。

3. 本系統采用UHF頻段中的403 ~ 423MHz段(由上海市無線電管理局核發(fā))。 

4. 場強要求:

a.每根室內天線的射頻輸出功率≤17dBm(≤50mw)

b.建筑物50米以外的場強≤-105dBm

因此，需安裝很多根室內天線才能達到以上兩點要求。

5. 場強計算及設計（無線覆蓋傳輸計算略）

四．系統結構框圖（系統圖另見附件）