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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(zāi)、保安、調(diào)度等內(nèi)部管理的無線對(duì)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(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，墻體和各種設(shè)備密集，對(duì)無線電信號(hào)的傳播阻擋嚴(yán)重，電波的路徑損耗（衰減）很大，用普通對(duì)講機(jī)的常規(guī)通信已無法滿足通信要求。這類建筑的內(nèi)部通信可采用漏泄同軸電纜通信系統(tǒng)或采用小型室內(nèi)天線的微蜂窩通信系統(tǒng)。其中微蜂窩通信系統(tǒng)因價(jià)格低廉、可靠性高、施工和維護(hù)便捷得到廣泛的應(yīng)用。而漏泄同軸電纜大量應(yīng)用于條狀空間，即地鐵、隧道等。

　　微蜂窩通信系統(tǒng)是采用分布眾多小型室內(nèi)天線來實(shí)現(xiàn)全覆蓋的，由于發(fā)射天線均設(shè)置在室內(nèi)，除了保證覆蓋區(qū)內(nèi)有足夠的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)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(duì)環(huán)境的污染和保護(hù)人民的健康，必須達(dá)到《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)  GB--9175》規(guī)定的環(huán)境電磁波容許輻射強(qiáng)度的一級(jí)安全標(biāo)準(zhǔn)，即：

　　頻率為30～300MHz（相應(yīng)波長(zhǎng)為10m～1m）時(shí) 容許場(chǎng)強(qiáng)＜6 V/m

　　頻率為300～300GHz（相應(yīng)波長(zhǎng)為1m～1mm）時(shí) 容許場(chǎng)強(qiáng)＜10μW/cm2

　　2. 為防止本系統(tǒng)電磁波對(duì)外界的影響，樓宇邊界外50米處的場(chǎng)強(qiáng)小于-105dBm（上海市規(guī)定）。

　　可見為實(shí)現(xiàn)保覆蓋、控輻射、防干擾（雙向）的微蜂窩通信系統(tǒng)的三要素，天線的輻射功率必須很小，每根室內(nèi)天線的射頻輸出功率≤17dBm(≤50mw)，天線的覆蓋面積有限，全系統(tǒng)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(jiǎn)單系統(tǒng)是很難同時(shí)滿足三要素的）。

無線覆蓋工程的設(shè)計(jì)原理

一．無線對(duì)講通信覆蓋系統(tǒng)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

1.《無線通信系統(tǒng)室內(nèi)覆蓋工程設(shè)計(jì)規(guī)范》

2.《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》

3.《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范》

4.《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》

5.《通信工程建設(shè)環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)定》

6.《電信設(shè)備安裝抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》

7.《移動(dòng)通信調(diào)頻無線電話機(jī)通用技術(shù)條件》

8.《移動(dòng)通信調(diào)頻無線電話機(jī)環(huán)境境要求和實(shí)驗(yàn)方法》

9.《移動(dòng)通信電源技術(shù)要求和實(shí)驗(yàn)方法》

10《移動(dòng)通信天線通用技術(shù)規(guī)范》

11《移動(dòng)通信調(diào)頻無線電話發(fā)射機(jī)測(cè)量方法》

12《移動(dòng)通信調(diào)頻無線電話接收機(jī)測(cè)量方法》

13《電纜分配系統(tǒng)用單同軸電纜一般要求和試驗(yàn)》

14《通信局(站)防雷與接地工程設(shè)計(jì)規(guī)范》

15《電磁輻射防環(huán)境影響評(píng)估方法與標(biāo)準(zhǔn)》

16國(guó)家無委核發(fā)《無線電發(fā)射設(shè)備型號(hào)核準(zhǔn)證》

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

18上海無線電管理委員會(huì)的相關(guān)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(shí)用公式

1．場(chǎng)強(qiáng)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(duì)象A點(diǎn)天線高度(m)

h2-通訊對(duì)象B點(diǎn)天線高度(m)

d—A點(diǎn)和B點(diǎn)的通訊距離(m)

上述實(shí)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(nèi)。

2．系統(tǒng)無線設(shè)備通訊距離的計(jì)算（以下舉例說明）

(1)假設(shè)已知條件

a．系統(tǒng)工作頻率：

TX 465MHz RX 455MHz

b．中繼臺(tái)參數(shù)和架設(shè)數(shù)據(jù)：

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(zhǎng)、5dB/lOOm)

全向天線增益：9.8dBi

天線架設(shè)高度：30m

c．對(duì)講機(jī)參數(shù)

發(fā)射功率：4W(36dBm)

接收靈敏度：-116dBm

對(duì)講機(jī)天線增益：OdBi

對(duì)講機(jī)高度：1.5m

(2)中繼臺(tái)與對(duì)講機(jī)的系統(tǒng)增益

在本例中，所謂系統(tǒng)增益就是對(duì)講機(jī)發(fā)射信號(hào)給中繼臺(tái)接收機(jī)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(tǒng)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(tǒng)增益為：

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

式中：Pt-對(duì)講機(jī)發(fā)射功率

PA--對(duì)講機(jī)天線增益

RA--中繼臺(tái)天線增益

CL--同軸電纜損耗

RR--中繼臺(tái)接收靈敏度

(3)如果系統(tǒng)增益等于電波傳輸?shù)膿p耗，則說明通訊距離的電波能量

已達(dá)極限，若系統(tǒng)增益小于傳輸損耗則表明通訊可能建立不起來。

將系統(tǒng)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(duì)講覆蓋系統(tǒng)技術(shù)要求：

1. 系統(tǒng)采用半雙工工作方式，即中轉(zhuǎn)臺(tái)采用全雙工收發(fā)信設(shè)備，對(duì)講機(jī)為按鍵發(fā)話的異頻單工方式,本系統(tǒng)兼容多個(gè)品牌、多種型號(hào)的對(duì)講機(jī)。

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(diǎn)區(qū)域的通信覆蓋為100%。

3. 本系統(tǒng)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(chǎng)強(qiáng)要求:

a.每根室內(nèi)天線的射頻輸出功率≤17dBm(≤50mw)

b.建筑物50米以外的場(chǎng)強(qiáng)≤-105dBm

因此，需安裝很多根室內(nèi)天線才能達(dá)到以上兩點(diǎn)要求。

5. 場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算及設(shè)計(jì)（無線覆蓋傳輸計(jì)算略）

四．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖（系統(tǒng)圖另見附件）