無線對講系統還未被人們熟識之前,對講機在超短波常規無線通信中,經常面臨對講機通信距離短的問題。因為對講機受體積、重量和耗電等多方面制約,不可能大幅提高功率和使用高增益天線來擴大通信范圍。通常解決這個問題是利用中繼臺來擴大對講機的通信距離。由于超短波是屬于視距傳播,只要將中繼臺置于高處,采用高增益天線和適當提高發射功率,就可以有效擴展對講機間的通信距離。中繼臺在某一指定頻率接收信息,經處理在另一指定頻率將接收到的信息原樣發射出去,中繼臺常常放在大廈頂層,鐵塔或山頂上。
而本文討論的盲區,是在轉發臺的電波覆蓋區內存在的盲區,它是由于阻擋物造成某一范圍內電波衰減很大,無法通信。例如,在一
個城市中,因某大廈的阻擋,靠近大廈的地區信號衰減很大,大廈附近(特別是背著電波傳播方向)電波信號很弱。
但遠離大廈,由于電波繞射增強,電波信號又增大,對講機又可以通信。
又如在一座大廈內,地下室、車庫電波信號很弱,對講機無法通信,但大廈內仍可以滿足對講機通信。所謂盲區即使在有效通信范圍內,因各種原因存在某些不能通信的地區。解決這些盲區的對講機通信可以采用如下方法:
一、采用直放機
(1) 何謂直放機
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直放機是直接放大信號的選頻放大器,它是一個雙向選頻放大器,上行放大器和下行放大器,上行放大器放大對講機機發射的信號,經放大通過上行天線,發送至中繼臺,下行放大器放大中繼臺發出的信號,經放大通過下行天線發送至對講機。上行放大器的輸入、輸出的選頻濾波器僅允許對講機發射的工作頻率的信號通過。下行放大器的選頻濾波器也只讓中繼臺發射的工作頻率信號通過。直放機還有雙工器和電源。直放機在公網(GSM和CDMA)中網絡優化解決盲區通信十分有效。
(2) 直放機的應用
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在城市繁華鬧市,有不少高樓大廈,由于這些高樓大廈的阻擋,接收到的信號太弱,手持機無法實現通信,此時,可采用直放機來解決該盲區的手持機通信。選擇合
適一座大廈頂層,直放機的上行天線(定向增益天線)對準轉發臺的方向,下行天線根據實際情況可采用定向或全向天線。直放機上、下行,放大增益
可根據實際情況進行設計,上行輸出功率不超過2W,下行輸出功率不超過10W。在直放機安裝使用中關鍵要使上行和下行兩天線之間有足夠空中隔離,即上行天線發射的信號不能反饋到下行天線接收,下行天線發射信號同樣不能反饋到上行天線接收,否則就會造成直放機放大器的自激而損壞放大器。通常上、下行天線之間空間隔離在40dB以上為好。由于常規無線通信在450MHz頻段以下,天線體積大,方向性不及800MHz以上頻段好,故上、下行天線空間隔離難度大一點。
二、功率分配法
----功率分配法主要適用于大廈各層與地下室,或者是地下商場、地下多層停車場等地方的手持機通信,特別是大廈保安、地下商場、地下停車場保安的手持機通信。這種方式在目前城市樓宇組網中得到了大量的應用。
功率分配是將一部發射機的功率分配到幾個空間,以解決因墻體、樓層阻隔造成各空間之間用戶無法通信。試舉例:對一座30層的大廈,地下有兩層。解決大廈保安
的手持機在不同層和地下室,如何與控制中心通話以及保安員之間通話。要解決大廈保安手持機通信就需要采用功率分配法。其原理如圖5所示。
大廈選購一臺固定轉發臺,輸出功率50W,然后通過功率分配器,將功率分為3部分,通過饋線分別輸送到地下室、大廈1~5層商場和6~30層中相應層,再
選用合適的天線解決各層樓道、走廊、地下室等空間手持機間的通信。樓層的電磁波衰減可用公式:L=30+35log(d)+15×N
……dB計算,式中d=N×h ,N為樓層數,h為每層高度。
三、混合法
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現在的高樓越來越高,越來越多,越來越大;大型商場也占地面積越來越大,樓層越來越多;地下停車場,地下商場,地下建筑也越建越深。此外鋼筋水泥結構的墻
壁,樓板,立柱等對射頻信號衰減吸收很大,射頻信號為不穩定非標準的空中傳輸模式.而國家規定要求,對講機最大輸出功率為5瓦,中繼臺最大功率不超過45
瓦,并且使用者又不能干擾周圍的使用單位。因而在實際對講機使用中,如何解決很多盲區和死角而又要將信號只分配到使用區域內就是難點了?
----解決這種方法就是將以上兩種方法混合了,一般是用合理功率分配法解決大范圍的區域通訊,而有些局部的少量的盲點區可用小功率的直放機解決。
----解決盲區通信常用是這三種方法,尤其第二、第三種方法用的較多。在承擔此類通信工程時,要先進行信號場強的測量和工程計算確定主轉臺放置何位置,各層的功率分配和是否加直放機,如何安裝直放機等一系列問題,然后選擇設備進行安裝調試。
無線對講系統工程具有機動靈活,操作簡便,語音傳遞快捷,使用經濟之特點,是實現生產調度自動化和管理現代化的基礎手段。無線對講系統是一個獨立的以放射式的雙頻雙向自動重復方式通訊系統,解決因使用通訊范圍或建筑結構等因素引起的通訊信號無法覆蓋,便于在何時何地精準使用于聯絡如保安、工程、操作及服務的人員,在管理場所內非固定的位置執行職責。