圣廷苑酒店室内CMMB信号方案设计

深圳市华强北圣廷苑酒店室内CMMB信号覆盖工程设计方案建设单位：北京创毅视讯科技有限公司日期：2008年4月27日深圳市圣廷苑酒店室内CMMB信号覆盖工程设计方案2目录第一章建筑物概况一、建筑物概况二、建筑物电磁环境描述1．室内信号测试2．室外信号测试三、覆盖区域和工程模式1．覆盖区域2．工程规模第二章设计依据一、遵守协议和标准二、设计技术指标第三章设计方案一、设计思路整体描述1．信源选取2．有源设备选用3．边缘场强设定二、设备选型和安装1．主设备、天线选型和安装位置2．设备安装说明三、主设备性能指标1．馈线2．室内吸顶天线八木天线3．CMMB无线直放机的技术指标4．耦合器四、设计方案分析1．覆盖区场强理论计算2．系统覆盖效果分析3．CMMB无线直放机的技术指标4．耦合器五、系统原理图六、七楼网络结构平面图七、设备安装说明八、工程施工计划九、设备使用操作、工程安装天使说明深圳市圣廷苑酒店室内CMMB信号覆盖工程设计方案3第一章建筑物概况一、建筑物整体环境描述站点名称深圳市圣廷苑酒店室内工程地理位置深圳市华强北路楼宇层数地上28层电梯数量8占地面积1000平方米建筑面积28000平方米具体描述深圳市圣廷苑酒店位于深圳市华强北路，占地面积近1000平方米，大楼共28F；1-28F全为酒店住宅。实地测试1-28F都是盲区，场强几乎没有，只有一层大门进去5米左右信号为－83dBm左右，该楼因为建筑结构屏蔽严重，室内信号弱，严重影响用户收看质量，为了提高该建筑的CMMB网络覆盖；满足用户的要求，保证用户正常使用，我公司拟建室内分布系统加强大楼整体信号覆盖。二、建筑物电磁环境描述1、室内信号测试用MSA338频谱仪测试，0dBi增益的天线，圣廷苑酒店内距大门5米地方场强为－83dBm，如图所示，带肩有10dB，而且其它噪声干扰很大，实际载噪比只有6dB左右，接收质量很差。再往商场内走，信号几乎没有，7层每层都一样，最好的只有－93dBm，无法解调出节目。深圳市圣廷苑酒店室内CMMB信号覆盖工程设计方案42、室外信号测试在华强北路路上测试，最小场强有－80dBm，整条路信号覆盖可以达到95％，如图所示。深圳市圣廷苑酒店室内CMMB信号覆盖工程设计方案5在圣廷苑酒店顶楼上（7楼）可以看到基站的地方，测得信号场强为－65dBm，带肩有25dB，解调质量好，可以做为直放站的接入信号，施主天线用20dBi增益的抛物面天线，可以改善接收效果和增加收发隔离度。如图所示:深圳市圣廷苑酒店室内CMMB信号覆盖工程设计方案6需要覆盖的立体图如下所示:三、覆盖区域和工程规模1、覆盖区域本方案设计思路是：①大楼室内覆盖系统设计思路是覆盖商场内的所有柜台。2、工程规模①.本方案主机采用10W的CMMB无线直放站。②.天线分布情况如下方案③.馈线为了减少能量的损耗，同时考虑现场工程施工可行性，本方案传输均采用1/2馈线。驿居酒店宝华大厦华强电子深圳市圣廷苑酒店室内CMMB信号覆盖工程设计方案7第二章设计依据一、遵守协议和标准①CMMB覆盖项目的有关协议；②现场勘察资料和有关测试数据；③在保证质量系统的前提下，尽可能采用低造价方式设计方案；④设备和器件技术手册；⑤合理设定天线的位置、数量和输出功率，保证使用较少的天线，较小的输出功率，来达到良好的覆盖效果；二、设计技术指标中华人民共和国卫生部颁布“环境电磁波卫生标准”；深圳市圣廷苑酒店室内CMMB信号覆盖工程设计方案8第三章设计方案一、设计思想整体描述1、信源选取本方案信源采用直放站中继附近基站信号。2、有源设备选用10WCMMB无线直放站2、边缘场强设定为建立较完美的无线覆盖网络，在保证覆盖效果的前提下，在设计时应兼顾边缘场强的计算，尽量做到小功率发射，保证不会产生明显的信号泄漏。各覆盖区电平预算：发射名称接收地点名称距离(Km)频率(G)空中衰耗(dB)发射功率(dBm)发射天线增益(dBi)接收天线增益(dBi)馈线损耗(dB)天线入口电平(dBm)接收电平(dBuV)室内型一楼＼634114403＼2-5656室内型二楼＼634113403＼2-4755室内型三楼＼634111403＼2-5060室内型四楼＼634117.0403＼2-5357室内型五楼＼634114373＼2-5653。。。。二、设备选型和安装1、主设备、天线选型和安装位置序号设备名称型号/规格数量安装位置厂家01CMMB无线直放机20W1直放站安装楼顶弱电井旁02吸顶天线300各楼层平均覆盖03八木天线1室外接收深圳市圣廷苑酒店室内CMMB信号覆盖工程设计方案92、设备安装说明1）主设备的安装CMMB无线直放机安装位置楼顶弱电井旁。2）天线的安装抛物面天线安装在楼顶上，吸顶天线安装于各楼层。3）电源设备的安装电源引取采用集中供电，主电源箱安装位置未确定。5）其他事项的说明①馈线必须按照设计方案的要求布放，要求走线合理，安装牢固，不得有交叉、扭曲、裂损的情况。②馈线必须为阻燃线材，馈线进出口的墙孔应用防水、阻燃的材料进行封堵。③馈线的弯曲布放时，要求弯曲角保持圆滑，其弯曲曲率半径应大于馈线允许的曲率半径。④馈线应避免与强电、高压管道和消防管道一起布放走线，确保无强电、强磁干扰。⑤馈线、器件在布放时，应用固定材料（扎带等）进行固定，与设备相连的馈线或跳线应用线码或馈线夹进行固定。⑥天线与连接头的接口处应作防水处理；对每个设备器件和每根电缆的两端都要贴上标签，根据设计文件的标识注明设备的名称、编号和电缆的走向及收发信标签。各种设备标签的编号格式如下：（1）无源分布系统：天线ANTn-m（2）馈线起始端TO—设备编号终止端FROM—设备编号注：以上n表示设备的编号，m表示设备安装的楼层。分布系统的前端加装馈线接地件，接地件应与大楼地网良好相连。深圳市圣廷苑酒店室内CMMB信号覆盖工程设计方案10三、主设备性能指标1.馈线馈线（馈线有10D、1/2″7/8″等多种规格）性能规格10D馈线10D-FB1/2″馈线SYWY-50-127/8″馈线SYWY-50-22一次最小弯曲半径≤40mm≤80mm≤125mm损耗700MHz12dB/100m8dB/100m5dB/100m特性阻抗50Ω工作温度-30～+60℃其他要求需具有阻燃性2.室内吸顶天线；八木天线规格性能板状天线定向天线抛物面天线工作频率700增益≥14dBi≥7dBi≥20dBi功率容量≥100W≥100W≥100W接口N型N型N型驻波比≤1.4≤1.4≤1.4阻抗50Ω50Ω50Ω深圳市圣廷苑酒店室内CMMB信号覆盖工程设计方案113.CMMB无线直放机的技术指标性能指标工作频率634MHz增益≥105dB手动增益调节范围31dB(步进1dB)ALC可调范围≥20dB输出功率40dBm杂散与交调≤-36dBm/9kHz～1GHz≤-30dBm/1～12.75GHz带肩比≤-40dBc@±4.2MHz驻波比≤1.4延迟时间≤1µS输入阻抗50Ω噪声系数≤3dB（增益最大时测）带内波动≤±0.5dB工作温度-25～55℃相对湿度≤95%工作电源220VAC/50HZ电源功耗≤100W接头类型N-F外形尺寸及重量监控功能满足运营方要求(另见监控部份)深圳市圣廷苑酒店室内CMMB信号覆盖工程设计方案12CMMB无线直放机主机外观图深圳市圣廷苑酒店室内CMMB信号覆盖工程设计方案13四、设计方案分析1、覆盖区场强理论计算为了简化问题的分析，我们先研究电波在最简单的自由空间内空间传播特点及其计算方法，然后研究当自由空间受地面影响的情况及其计算方法。1)自由空间的电波传播特性与损耗自由空间是指相对介电常数和相对导磁率均恒为1(既介电常数ε和导磁率μ分别等于真空介电常数ε。及真空磁导率μ。)的均匀介质所存在的空间。它是一种理想的无限大的空间，也是现实生活中的某些实际空间为简化问题的研究而提出的一种科学的抽象。例如，当研究某个具体环境中的无线电波传播时，如果实际介质与障碍物对电波传播的影响可以忽略，则这种情况下的电波传播就可以认为（或抽象为）是自由空间的传播。无线电波在自由空间的传播与真空中的传播一样，具有三个基本特点：其一，不存在反射，折射，色散，吸收，磁离子分裂等现象及产生的相应损耗；其二，电波传播速度等于真空中的光速c；其三，电波沿直线传播，仅存在因能量扩散引起的损耗。其损耗大小（或离开电波放射距离为d处场强的大小）可依下述方法进行计算。根据赫兹偶极子（电流元）的辐射场理论可知，当它向球面外辐射出去的功率为Pt时。则距离波源为d处的功率密度为：S=Pt/4πd²而根据电磁场理论可知，其功率密度又可为S=1/2EmHm=EH=E²/120π上式中，Em、Hm分别为电场，磁场强度的振幅值，E，H为有效值。根据（11-1）式和（11-2）式关系不难求得距离波源为d处的场强为E=√30Pt/d这是赫兹偶极子作为理想的全向天线在所有方向上产生均匀辐射的结果。当作为波源的发信天线是一个具有方向系数为Gt的辐射器时，在忽略天线自身损耗的情况下，则可将（11-3）式改为E=√30GtPt/d深圳市圣廷苑酒店室内CMMB信号覆盖工程设计方案14式中，E为场强（V/m）；Pt为辐射功率（W），Gt为发信天线增益。应当指出，上述某处的场强是指波源在自由空间的该点处产生的能量密度，与波源的工作频率和置于该点处的接收天线形式（无论存在天线与否）无关。然而，如果在该点装有一有效面积为A=λ²/4π的理想全向天线时，则不难求得当波源发信天线也为理想全向天线情况下，在该接收天线上产生得最大有用功率Pr为Pr=SA=E²/120π×λ²/4π=E²λ²/480π²显然，当收发信均采用方向性天线，且增益系数分别Gr、Gt时，则该接收天线上所能产生得最大有用功率Pr可改写为Pr=SA=E²/120π×λ²/4π=E²λ²GrGt/480π²式中，E的单位为μV/m，Pr的单位为mW。根据波源的发信功率Pt与距波源d处的接收功率Pr之间的关系,可求得Pt/Pr=(4πd/λ)²/GrGt=Ls上式中的Ls、称为收发信天线增益分别为Gr、Gt时电波在自由空间仅因扩散传播产生的损耗。如果d的单位为Km，f的单位为MHz，Ls的单位为dB，则可将（11-7）式改为Ls=32.45+20lgf(MHz)+20lgd(km)-10lgGrGt=Lbs-Gr-Gt显然，如果上式中，收发均为理想全向天线，则Gr=Gt=0,则有Lbs=32.45+20lgf(MHz)+20lgd(km)式中，Lbs称为自由空间的路径传播损耗。它与收发天线增益Gr、Gt无关，仅与传输路径有关。如果将其它参数保持不变，仅使工作频率f（或传输距离d）提高一倍，则其自由空间的路径损耗就增加6DB。然而，实际上，电波还要受到诸如平地面的吸收，反射和曲率地面的绕射以及地面上覆盖物等产生的传输损耗的影响。以CMMB系统为例其计算公式为：LS（dB）＝32.45+20lgf(MHz)+20lgd(km)f:634MHz深圳市圣廷苑酒店室内CMMB信号覆盖工程设计方案15代入上式可得：LS（dB）＝89+20lgd(km)LS（dB）＝91.5+20lgd(km)距离100m200m400m800m1000m损耗69dB75dB81dB86dB89dB2）系统电平衡计算从系统框图中可以看出，CMMB系统输出的功率为40dBm，馈线损耗2dB，天线增益为14dB。发射天线到覆盖大厦的距离为200m，可以算出到大厦边缘的电平为－23dBm，由于建筑结构和商场布局的问题，其信号衰落可能30～80dB，所以大楼的覆盖率可能不超过50％范围，而且会对原来室外的信号产生干扰。使用室内分布系统信号覆盖效果为最佳,物业协调和施工方面相对困难.深圳市圣廷苑酒店室内CMMB信号覆盖工程设计方案16五、系统原理图CMMB直放机图例：主机/直放站八木天线全向吸顶天线1/2同轴电缆10dBT3-5F耦合器二功分PS1-1F二功分30m/2dB10m/0.7dB30m/2dB10m/0.7d