深圳圣廷苑酒店室内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 4 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。 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： 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。 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 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 634 114 40 3 2 -56 56 室内型 二楼 634 113 40 3 2 -47 55 室内型 三楼 634 111 40 3 2 -50 60 室内型 四楼 634 117.0 40 3 2 -53 57 室内型 五楼 634 114 37 3 2 -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 01 CMMB 无线直放机 20W 1 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 9 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。 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-FB 1/2 馈线 SYWY-50-12 7/8 馈线 SYWY-50-22 一次最小弯曲半径 40mm 80mm 125mm 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 50 50 50 深圳市 圣廷苑酒店 室 内 CMMB 信号覆盖工程设计方案 11 3.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 / 9kHz 1GHz -30dBm / 1 12.75GHz 带肩比 -40dBc 4.2MHz 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 12 CMMB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，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/4 d 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= /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 = E GrGt/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=( 4 d/ ) / 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 100m 200m 400m 800m 1000m 损耗 69dB 75dB 81dB 86dB 89dB 2）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 C M MB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1 0 d BT 3 - 5 F耦 合 器二功分PS1-1F二 功 分30m/2dB10m/0.7dB3 0 m / 2 d B10m/0.7dB10m/0.7dB7T1-4F5 d BT 1 - 4 F A N T 1 - 2 F 1 5 d B m A N T 3 - 2 F 1 6 . 4 d B m2 0 m / 1 . 4 d B2 0 m / 1 . 4 d B2 0 m / 1 . 4 d B2 4 . 7 d B m3 3 . 1 d B3 d BT 1 - 4 F A N T 2 - 2 F 1 6 . 4 d B m2 0 m / 1 . 4 d B2 1 . 1 d B m2 0 m / 1 . 4 d B二功分PS1-1F A N T 1 - 2 F 1 5 d B m12T1-7F5 d BT 1 - 7 F A N T 1 - 2 F 1 4 . 9 d B m A N T 3 - 2 F 1 6 . 3 d B m2 0 m / 1 . 4 d B2 0 m / 1 . 4 d B2 4 . 6 d B m3 8 d B m3 d BT 1 - 7 F A N T 2 - 2 F 1 6 . 3 d B m2 1 d B m2 0 m / 1 . 4 d B二功分PS1-1F A N T 1 - 2 F 1 4 . 9 d B m10T1-6F5 d BT 1 - 6 F A N T 1 - 2 F 1 5 . 4 d B m A N T 3 - 2 F 1 6 . 8 d B m2 0 m / 1 . 4 d B2 0 m / 1 . 4 d B2 0 m / 1 . 4 d B2 5 . 1 d B m3 6 . 5 d B m3 d BT 1 - 6 F A N T 2 - 2 F 1 6 . 8 d B m2 0 m / 1 . 4 d B2 1 . 5 d B m2 0 m / 1 . 4 d B二功分PS1-1F A N T 1 - 2 F 1 5 . 4 d B m10T1-5F5 d BT 1 - 5 F A N T 1 - 2 F 1 3 . 7 d B m A N T 3 - 2 F 1 5 . 1 d B m2 0 m / 1 . 4 d B2 0 m / 1 . 4 d B2 0 m / 1 . 4 d B2 3 . 4 d B m3 4 . 8 d B m3 d BT 1 - 5 F A N T 2 - 2 F 1 5 . 1 d B m2 0 m / 1 . 4 d B1 9 . 8 d B m2 0 m / 1 . 4 d B二功分PS1-1F A N T 1 - 2 F 1 3 . 7 d B m5T1-3F5 d BT 1 - 3 F A N T 1 - 2 F 1 4 . 8 d B m A N T 3 - 2 F 1 6 . 2 d B m2 0 m / 1 . 4 d B2 0 m / 1 . 4 d B2 0 m / 1 . 4 d B2 4 . 5 d B m3 0 . 9 d B m3 d BT 1 - 3 F A N T 2 - 2 F 1 6 . 2 d B m2 0 m / 1 . 4 d B2 0 . 9 d B m2 0 m / 1 . 4 d B二功分PS1-1F A N T 1 - 2 F 1 4 . 8 d B m3T1-2F5 d BT 1 - 2 F A N T 1 - 2 F 1 3 . 9 d B m A N T 3 - 2 F 1 5 . 3 d B m2 0 m / 1 . 4 d B2 0 m / 1 . 4 d B2 0 m / 1 . 4 d B2 3 . 6 d B m2 8 d B m3 d BT 1 - 2 F A N T 2 - 2 F 1 5 . 3 d B m2 0 m / 1 . 4 d B1 8 . 6 d B2 0 m / 1 . 4 d B二功分PS1-1F A N T 1 - 2 F 1 3 . 9 d B m5 d BT 1 - 1 F A N T 1 - 2 F 1 3 . 9 d B m A N T 3 - 2 F 1 5 . 3 d B m2 0 m / 1 . 4 d B2 0 m / 1 . 4 d B2 0 m / 1 . 4 d B2 3 . 6 d B m3 d BT 1 - 1 F A N T 2 - 2 F 1 5 . 3 d B m2 0 m / 1 . 4 d B1 8 . 6 d B2 0 m / 1 . 4 d B二功分PS1-1F A N T 1 - 2 F 1 3 . 9 d B m2 0 m / 1 . 4 d B2 0 m / 1 . 4 d B10m/0.7dB10m/0.7dB 深圳市 圣廷苑酒店 室 内 CMMB 信号覆盖工程设计方案 17 六、 楼 层 网络结构分布 平面图 图 一 CMMB Z 深圳市 圣廷苑酒店 室 内 CMMB 信号覆盖工程设计方案 18 图 二 CMMB Z 天线 深圳市 圣廷苑酒店 室 内 CMMB 信号覆盖工程设计方案 19 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。 深圳市 圣廷苑酒店 室 内 CMMB 信号覆盖工程设计方案 20 八 、工程施工计划 第 天 项目 工 程 周 期 1 2 3 4 5 6 717 18 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 深圳市 圣廷苑酒店 室 内 CMMB 信号覆盖工程设计方案 21 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； 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。 深圳市 圣廷苑酒店 室 内 CMMB 信号覆盖工程设计方案 22 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