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1、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 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3CMMB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3CMMB无线直
2、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
3、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。2、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。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20d
4、Bi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:需要覆盖的立体图如下所示:华强电子宝华大厦驿居酒店三、覆盖区域和工程规模1、覆盖区域本方案设计思路是： 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. 本方案主机采用10W的CMMB无线直放站。. 天线分布情况如下方案.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。第二章 设计依据一、遵守协议和标准 CMMB覆盖项目的有关协议； 现场勘察资料和有关测试数据； 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； 设备和器件技术手册； 合理设定天线的位置、数量和输出功率，保证使用
5、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”；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634
6、114 4032-56 56室内型二楼634113 4032-47 55室内型三楼634111 4032-50 60室内型四楼634117.0 4032-53 57室内型五楼634114 3732-56 53。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2、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
7、定。5）其他事项的说明 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。 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。 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。 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。 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。 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
8、如下：（1） 无源分布系统：天线 ANT n-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。三、主设备性能指标1.馈线 馈线（馈线有10D、1/27/8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40mm80mm125mm损耗700MHz 12dB/100m 8dB/100m 5dB/100m特性阻抗50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
9、面天线工作频率700增益14dBi7dBi20dBi功率容量100W100W100W接口N型N型N型驻波比1.41.41.4阻抗5050503.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1 dB)ALC可调范围 20dB输出功率40dBm杂散与交调 -36dBm / 9kHz1GHz -30dBm / 112.75GHz带肩比 -40dBc4.2MHz驻 波 比 1.4延迟时间 1S输入阻抗50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
10、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)CMMB无线直放机主机外观图四、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(既介电常数和导磁率分别等于真空介电常数。及真空磁导率。)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
11、，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/4d 而根据电磁场理论可知，其功率密度又可为S=1/2EmHm=EH= E/120 上式中，Em、Hm分别为电场，磁场强度的振
12、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 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=/4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
13、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= E/120/4= E/480 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= E/120/4= EGrGt/480 式中，E的单位为V/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=( 4d/)/ 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 =32.4
14、5+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(k
15、m)f: 634MHz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3080dB，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.五、系统原理图 六、楼
16、层网络结构分布平面图CMMBZ 图 一CMMBZ天线 图 二七、设备安装说明安装位置说明主机直放站安装楼顶弱电井旁，采用挂墙式安装。其他主设备 /其他辅助设备采用220V电源覆盖天线八木天线安装在楼顶上，平层采用吸顶天线固定在支架进行覆盖其他器件固定在支架上其他说明详见：系统安装图有源设备的监控、供电及接地监控方式集中监控 单机监控Modem方式无线Modem 有线Modem数据传送方式短信方式 数传方式 PSTN供电方式分散式供电 集中式供电 有源设备取电位置主机就近选取接地要求各有源设备必须良好接地。接地电阻小于5其他说明应和物业管理部门协商做到全天24小时供电。为保证调测供电，所有供电之
17、处应安装插排并保证安全。室内分布系统所有馈线的两端必须标注起始点以及终止点。所有安装工艺均按照市公司提出的施工规范严格执行。八、工程施工计划第 天项目工 程 周 期12345671718立项申请勘测设计方案制作项目审批备 货物业协调进场施工竣工报告备 注九、设备使用操作、工程安装调试说明1、工程安装1）前期勘测及理论测算为了最大限度发挥直放站工程效果，在安装前均需进行实地测点，并按照测点的结果对覆盖效果及覆盖面积进行初步估算，测点通常按照以下几个步骤进行。 根据覆盖要求确定设备具体安装站址，站址到待覆盖区应无空中阻挡。 根据场强值初步确定使用设备的类型，天线的使用类型，天线的安装高度及位置；
18、根据设备的输出功率及重发天线的类型预测设备开通后的覆盖范围及覆盖效果。在基本确定了设备的功率、重发天线的高度后，可对信号覆盖范围作一个初步的测算，利用电波传播衰耗特性，具体覆盖范围的理论计算如下：路径损耗32.4+20logf+20logd其中f为传输频率（MHz），d为距离（Km）依上述公式计算:1Km处的路径损耗约为87dB。当发射机功率为1W时，1Km处场强为30+14（天线增益）-87-43dBm64dBuv依理论计算得每增加一倍距离，路径损耗增加6dB。上述计算是理论值，要考虑实际应用不同，一般要有10dB的余量，才能满足要求。2） 站址选择及定位为了扩大发射台覆盖范围，直放站应安装
19、在基站覆盖区边界处。使用路测仪在地面测出的基站信号强度一般为-65dBm至-70dBm，在施主天线口测得基站信号强度一般为-55dBm至-60dBm。直放站距离基站太近（施主天线接收信号强），则直放站与基站形成重叠覆盖，影响图象质量。所以，尽量减少直放站与基站重叠覆盖的区域面积，以保证对收视终端的干扰尽可能最小。直放站距离基站太远，施主天线接收信号弱，则直放站输出功率较小，覆盖范围较小，达不到增大覆盖面的目的。3） 确定施主天线及重发天线的安装由于直放站是同频收发设备，若工程安装的空中隔离度不够，设备将产生自激，因此，必须充分考虑施主与重发天线的安装位置。为增大隔离度，施主天线与重发天线采用背
20、对背安装方式。当安装在铁塔上时，使用铁塔平台对天线进行隔离，当安装在楼房顶时，使用建筑物或增大天线水平距离进行隔离。尽量拉大天线之间的水平距离和高度差。天线收发隔离度分为水平隔离度和垂直隔离度。水平隔离度Lh用分贝表示公式如下：Lh=22.0+20log10(d/)-(Gt+Gr)+(Xt+Xr) 其中： 22.0为传播常数； d为收发天线水平间隔；为天线工作波长；Gt、Gr分别为发射和接收天线的增益（单位：dB）Xt、Xr分别为发射和接收天线的前后比（单位：dB）垂直隔离度Lv用分贝表示公式如下：Lv28.0+40log10(d/) (2)其中： 28.0为传播常数；d为收发天线水平间隔；
21、为天线工作波长；按照工程设计要求，隔离度L（dB）应大于直放站最大工作增益Gmax约10-15dB。 4） 主机安装主机的安装通过机械附件紧固在抱杆或平台上，具体的安装点最好选择在无太阳直照、避雨、通风的地方，以增强散热效果，进一步延长设备使用寿命。保证供电线路的布线合理与安全。2设备调整与调测 工程调试需配备频谱仪、数字电视信号源及场强测试仪等专用仪器。天线馈线与直放站正确连接，加电开机 ，使用调试操作盒上的操作按键，根据液晶显示板上的显示功能，参阅监控使用说明书上的程序，设置直放站增益，使最大工作增益低于收发隔离度约12dB。调整增益时，在动态范围内按照从小到大步进调整的方法进行，但不能超过最大增益Gmax，否则容易使直放站产生过压和自激现象。天线的隔离决定了直放站增益的大小，间接决定了直放站是否可达到最大的输出功率，影响着直放站的覆盖范围。另外，直放站安装后，隔离度并非不再变化，它受到外界环境的影响，会产生波动。根据覆盖要求，路测覆盖范围，调整转发天线的水平角度、俯仰角度和直放站增益，达到直放站理想覆盖。
