Erősítő rendszer sejtes kommunikáció célja, hogy biztosítsa a GSM jelek megbízható vételét az MTS, BeeLine, Megafon hálózatok előfizetői számára az Ügyfél vidéki házában.

A létesítményben a cellás kommunikáció instabil működésének okai a következők:

1. Sűrű erdő jelenléte a falu körül.
2. A ház vastag külső téglafalai.
3. Távolság a cellás kommunikáció bázisállomásaitól.

A cellás kommunikáció megbízható vételének biztosítása érdekében a házban az építési (javítási) munkák elvégzése előtt meg kell vizsgálni a létesítményt a cellás jel szintjére a ház különböző részein.

Nagyon fontos, hogy ezt a felmérést, majd a rendszer tervezését és telepítését szakemberek végezzék el, mert ehhez szükséges felszerelést, készségek és tapasztalatok is. valamint annak ismerete, hogy ez a szint mennyit fog csökkenni a házban, miután befejezte a házban végzett munkát.

Még akkor is, ha a házban az 1. és a magasabb emeleteken a jel többé-kevésbé elviselhető, az alagsorban általában teljesen hiányzik, és intézkedésekre van szükség ahhoz, hogy a cellás jelet erre az emeletre továbbítsák.

Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a befejező munka jelentősen tompítja a jelet, és ezt a pillanatot előre kell látni a rendszer tervezése során.

Általában a rendszer a következőkből áll:

Külső antenna(k) az épületen kívül, a legalább egy felől érkező jel vételi zónájában bázisállomás sejtes kommunikáció.
- Jelismétlő(k), mely külső antennáról veszi a jelet, azt felerősíti és a házban elhelyezett belső antennákra küldi.
- Belső antennák, amelyek kommunikálnak a felhasználók mobiltelefonjaival, és forgalmat biztosítanak a mobil bázisállomás felé.

Figyelem:
1. Az átjátszókat, belső antennákat titokban szerelik fel a házban, ezek beépítési helyeit szervizelni kell. Ezenkívül kiváló minőségű kábelekkel vannak összekötve. Ezért a rendszert gondosan meg kell tervezni a házban végzett munka befejezése előtt.
2. Van egy tévhit, hogy a sejterősítő rendszerek károsak az egészségre, mivel feltételezhetően rádiójeleket bocsátanak ki, amelyeket ez a rendszer felerősít.

Valójában nem éppen az ellenkezője.

A helyzet az, hogy ha egy cellás jel szintje megfelel egy elfogadható szintnek, az ugyanolyan hatással van az emberre, mint egy városi utcában, egy városi lakásban, irodaházban stb., és pontosan nem hoz semmit. kárt .

Ha azonban a mobilkommunikáció szintje alacsony vagy teljesen hiányzik, akkor a mobiltelefonok erős jelet bocsátanak ki, hogy bázisállomást keressenek (megfigyelte, milyen gyorsan lemerül mobiltelefon amikor nincs cellás jel?). Így a jel bármely területen hiánya okozza a rádiójel fokozott kisugárzását a telefon által. De ez nem jelent semmit, mert. A celluláris rádiójelek emberre gyakorolt ​​negatív hatása egyelőre nem bizonyított.

1. Külső antenna felszerelése.

Az első lépés a telepítés külső antenna. Az antennát rögzítőelemekkel (forgatható konzol vagy árboc) az épület külső falára vagy a tetőre kell felszerelni, helytől függően.
A szakember határozza meg, hogy az antenna milyen irányba kerüljön, mivel a bejövő jel különböző operátorok A kommunikációnak azonosnak kell lennie, vagy bármely operátor jelzésének kell érvényesülnie, ha a minőség javítása a feladat sejtes jel csak egy operátor.

2. Kábel előkészítés és krimpelés.

Az előkészített kábel végein N-típusú csatlakozókat kell felhelyezni és préselni (vagy előzetesen előkészíteni a kábelt és forrasztani a csatlakozót, ha ez nem jelent préselést). Javasoljuk, hogy a csatlakozót hőre zsugorodó anyaggal vagy szalaggal védje, mivel idővel oxidálódhat, ami hibás működést és interferenciát okozhat. Ezután csatlakoztatjuk a kábelünket egy külső antennához, és folytassuk a következő lépéssel.

3. Kábelfektetés.

Mindenki tudja, hogy a kábel lefektetésekor nagyon fontos, hogy az átjátszó és a külső antenna közötti távolság minimális legyen, mivel hosszú kábel esetén nagy jelveszteség lesz (a bejövő jel amplitúdója maximális legyen). Kiválasztjuk a kábel lefektetésének helyét, figyelembe véve az összes ajánlást, lefektetjük és továbblépünk átjátszó telepítés(mobiltelefon erősítő).

4. Mobil jelerősítő felszerelése.

Az átjátszó telepítési helyét a minimális kábelhossz alapján választjuk ki, és úgy, hogy az ne legyen látható helyen. Akár tetőtér is lehet, ha magánházról van szó, vagy átjátszót rejtenek a mennyezet felett, ha irodaházról van szó. De meg kell győződnie arról, hogy a telepítési hely megfelel az átjátszó útlevelében megengedett éghajlati viszonyoknak.

5. Külső antenna csatlakoztatása az erősítőhöz.

A cellás átjátszó testén két csatlakozó található. Szükségünk lesz egy csatlakozóra, amely BS betűkkel van jelölve - ez az erősítő bemenete. Kábelünket a külső antennához csatlakoztatjuk, ügyelve arra, hogy a csatlakozó szorosan és a végéig csavarva legyen.

6. Belső antenna felszerelése.

A helyzettől és az objektum területétől függően belső antennák több is lehet.
Ha több antennát kell használni, akkor jelosztót (elosztót) kell felszerelni, amely megosztja az egyes antennák teljesítményét. Ezután össze kell préselni a kábelt a csatlakozókkal, ahogy az elején, és csatlakoztatni kell a jelelosztóhoz és a belső antennákhoz. Jelosztó hasonló módon csatlakoztassa az erősítő második, szabad kimenetére. Ha csak egy belső antennát használtak, akkor azt közvetlenül az átjátszóhoz kell csatlakoztatni.

A cellás kommunikációs erősítő rendszer bemutatott számítása megerősíti a berendezés kiválasztásának és a cellás jelerősítők telepítésének helyességét.

Vegyük például egy mobil hangerősítő rendszer legegyszerűbb esetét.

Kezdeti adatok

Először meg kell határoznunk a kezdeti adatokat:

1. Az a frekvenciatartomány, amelyben a jelet kapjuk
2. A jelerősség azon a helyen, ahol a külső antenna lesz, vagy ahol már telepítve van. A jelszint méréséhez egy egyszerű telefonra van szükségünk, mégpedig a Netmonitor szolgáltatás funkciójára.

Telefonszolgáltatási funkciók

A cikkben olvashat arról, hogy milyen kódot kell tárcsáznia telefonján. Telefonszolgáltatási funkciók ».

Az Android okostelefonok esetében ez még egyszerűbb. Számukra sok van ingyenes alkalmazások hogy megismerje a vett állomás bemeneti jelszintjét, valamint a másik tengerét hasznos információ, mint például a hálózati kód (MNC), a bázisállomás száma (BSIC), a cellaazonosító stb.

A mi birtokunkba került Samsung okostelefon GT-S5250.

	Tárcsázzuk a * # 9999 * 0 # kódot, és azonnal belépünk a telefon menüszolgáltatásába.
	Nyomja meg többször egymás után a "Vissza" gombot, amíg a telefon vissza nem tér a főmenübe.
	Válassza ki az első "Debug Screen" elemet, írja be az "1"-et a megjelenő virtuális billentyűzeten.
	Ezután írja be az „1”-et is, és válassza ki az „Alap mód információ” lehetőséget.

És minden szükséges információt megkapunk, sőt felesleges is. NÁL NÉL ezt a telefont A "MegaFon" SIM-kártya telepítve lett.

• RPLMN: 250-02
• 250 - országkód (250 - Oroszország, 255 - Ukrajna, 257 - Fehéroroszország);
• 02 - hálózati kód (01 - MTS, 02 - Megafon, 99 - Beeline, 20 - Tele2);
• GSM 900- alapértelmezett mobil kommunikáció amelyben a telefon jelenleg működik;
• BSIC: 19- a BS kódja, amellyel Ebben a pillanatban jel vétele történik;
• BcchFrq: 102- a Bázisállomás csatornájának száma, amelyen jelenleg a kommunikáció folyik, a csatornákról és azok üzemeltetők általi elosztásáról további információt a „Celluláris kommunikáció működési elve” című cikkben talál. A szentpétervári 102-es csatornát a MegaFon használja, és a GSM 900 tartományban van;
• RSSI: -63- vett jelszint dBm-ben;
• RxLev: 47- maga a jel szintje, de más hagyományos mértékegységekben minél nagyobb az értéke, annál jobb a jel.

Tegyük fel, hogy a jelszintet a külső antenna telepítési helyén mérték, és a jelet egy 40 m²-es kis pincében kell felerősíteni. Elvégezzük a számítást a DownLink irányra (a jel a bázisállomásról a mobiltelefonra).

Válogatott felszerelés

AL-900-11 külső antenna, irányított, "hullámcsatorna" típusú, Ku=11 dB erősítéssel	PicoCell 900 SXB átjátszó 60 dB erősítéssel és akár P=10 mW kimeneti teljesítménnyel	AP-800/2700-7/9ID belső panelantenna 900 MHz - Ku=60 dB frekvenciatartományban erősítéssel	a jel rövid ideig tartó erős csillapítása esetén nem vezet be

A mobil kommunikációs erősítő rendszer sémája a következő lesz:

A számítási módszer a következő:

1. A telefonnal megmértük a jelszintet a ponton előre beállított külső antenna: -63 dBm. Nyereség antennák 11 dB, illetve az antenna kimenetén -63 + 11 = -52 dBm jelet kapunk.
2. Minden kábelnek saját RF jellemzői vannak. Például az 5D-FB kábelünknél 19,7 dB veszít 100 méteren 900 MHz-en (lásd az ábrát). specifikációk). Minél nagyobb a jel frekvenciája, annál nagyobb a veszteség a kábelben. Ennek megfelelően 10 méternél körülbelül 2 dB fog elvész. Így az átjátszó bemenetére -52 -2 = -54 dB jel érkezik.
3. Az átjátszó nyereségét nézzük meg benne Műszaki adatok(esetünkben a 900SXB Ku=60 dB). Az erősítő kimenetén kapjuk: -54 +60 = +6 dBm.
4. Az átjátszótól a belső antennáig vezető kábelben a veszteség körülbelül 1 dB lesz 5 méteres hosszon.
   Így a belső antenna bemenetére +6 -1 = +5 dBm jel érkezik.
5. Antennaerősítés AP-800/2700-7/9 ID 900 MHz Ku=7 dB frekvencián. Így az antenna +5 +7= + 12 dBm szintű jelet sugároz.

A jelszint dBm-ről mW-ra való konvertálásához a következő képletet használjuk: P[mW] =10^(0,1* P[dBm]). Esetünkben: P[mW] =10^(0,1*12)=15,8 mW.

A lefedettség becslése és a térbeli jelcsillapítás bonyolult matematikai számításainak elkerülése érdekében kísérleti adatok alapján azt találtuk, hogy ha a mW-ban mért jelszintet 4-szeresére szorozzuk a 900 MHz-es sávra ( az 1800 MHz-es sávra - 3-szorosan), akkor megkaphatja a hozzávetőleges lefedettséget m²-ben. Falak és válaszfalak jelenlétében a terület jelentősen kisebb lehet.

Az automatikus erősítésszabályozó (AGC) rendszereket széles körben használják rádióvevőkben különböző célokra. Az AGC rendszereket úgy tervezték, hogy stabilizálják a jelszintet a rádióvevők erősítőinek kimenetén a bemeneti jelváltozások nagy dinamikus tartományával, például radarvevőkben elérve a 70-100 dB-t. A bemeneti jelszint ilyen változásával AGC rendszer hiányában a vevőkészülékek normál működése megszakad, ami a vevő utolsó fokozatainak túlterhelésében nyilvánul meg. A radar automatikus célkövető rendszereiben a vevőfokozatok túlterhelése az amplitúdómoduláció torzulásához, az erősítés csökkenéséhez és a követés meghibásodásához vezet. Frekvenciastabilizáló rendszerekben a kaszkád túlterhelés a diszkriminációs karakterisztika meredekségének változását okozza, ami jelentősen csökkenti a rendszer minőségét.

Az AGC rendszerek felépítésének elve szerint három fő típusra oszthatók: nyílt hurkú, vagy visszacsatolás nélküli (2.2., 2.3. ábra); zárt, ill Visszacsatolás(2.4. ábra); kombinált. Léteznek egy- és többhurkos AGC rendszerek folyamatos és digitális beállítással. A visszacsatolás nélküli AGC a kimenő jel amplitúdójának nagy állandóságát biztosítja, ha a bemeneti jel széles tartományban változik, azonban a szabályozott érték az AGC áramkör paramétereinek stabilitásától függ.

A nyílt hurkú inerciális AGC rendszer (2.2. ábra) tartalmaz egy állítható erősítőt (U), egy AGC rendszererősítőt (UAGC), egy AGC detektort (DAGC) a vezérlési művelet eléréséhez és egy aluláteresztő szűrőt (LPF), amely kiküszöböli a modulációs frekvencia komponens az AM rádiójel demodulációjának elkerülése érdekében.

Rizs. 2.2 - Nyitott tehetetlenség szerkezeti diagramja

AGC rendszerek

Az időrendszer (2.3. ábra) tartalmaz egy vezérlőfeszültség-generáló berendezést (VARU), amelynek működését egy külső impulzus időben szinkronizálja.

Rizs. 2.3 - A nyitott hurkú idejű AGC rendszer szerkezeti diagramja (a)

és egy időzítési diagram, amely elmagyarázza a működési elvét (b)

A gyakorlatban a legelterjedtebbek a visszacsatolásos inerciális AGC rendszerek (2.5. ábra). Folyamatos és impulzusos működésű rendszerekre oszthatók. Ezen rendszerek mindegyike lehet késleltetett vagy nem késleltetett.

Rizs. 2.4 - Folyamatos AGC rendszerek szerkezeti diagramjai

visszacsatolással (a) - nem erősítve kombinált detektálással, (b) - nem erősített külön detektálással

Az AGC rendszer működési elve a következő. Bemeneti feszültség U ban ben ( t) egy változtatható erősítésű erősítő bemenetére kerül. Az erősítő kimeneti feszültsége az érzékelő bemenetére kerül, majd az észlelt jel hozzáadódik a késleltetési feszültséghez U h. Teljes feszültség U c egyenáramú erősítővel (UPT) felerősítve egy aluláteresztő szűrőre (LPF) táplálják, az LPF vezérlőfeszültséget állít elő U y, ami megváltoztatja az erősítést. Az erősítő erősítésének a vezérlőfeszültségtől való függését vezérlőkarakterisztikának nevezzük, ez lineáris összefüggéssel közelíthető

, (2.0)

ahol k 0 a nullával egyenlő vezérlőfeszültség erősítése;

 a szabályozási karakterisztika meredeksége.

Rizs. 2.5 - A továbbfejlesztett késleltetett késleltetési rendszer működési diagramja

AGC visszajelzéssel

A kimeneti feszültségszint stabilizáló hatása U ki ( t) érhető el annak a ténynek köszönhetően, hogy a szint emelkedésével U ki ( t) növekszik és a vezérlőfeszültség U y, amelynek hatására a (2.1) kifejezésnek megfelelően az erősítő erősítése csökken, ami a bemeneti jelszint csökkenéséhez vezet.

A kimeneti jelszint csökkenésének megakadályozása érdekében kis bemeneti hatások esetén, és az AGC rendszer bizonyos szintről történő működésének biztosítására késleltető feszültséget kapcsolunk a rendszerre. U h. Ennek eredményeként a vezérlőfeszültség csak akkor jelenik meg, ha az amplitúdó detektor kimenetén a feszültség meghaladja a késleltetési feszültséget U h.

, ha
, (2.0)

, ha
,

ahol K e a detektor átviteli együtthatója.

Az AGC rendszerek visszacsatoló áramkörében lévő aluláteresztő szűrő úgy van kialakítva, hogy a vezérlőfeszültséget az AGC kimeneti feszültség szintjének változásának frekvenciájával továbbítsa. Ebben az esetben az LPF-nek inerciálisnak kell lennie a hasznos moduláció frekvenciáihoz képest, különben a hasznos jel demodulálódik.

AGC kimeneti feszültség

A (2.2)–(2.3) egyenletek megfelelnek az AGC rendszer blokkdiagramjának (2.6. ábra). Ebben a sémában egy nemlineáris kapcsolat (NC) a függéssel van leírva

(2.0)

Állandósult állapotban (állandó feszültségszinten az AGC rendszer bemenetén) a (2.2)–(2.4) között a következők:

nál nél u d< u h;

nál nél u e  u h, (2,0)

ahol k Az upt az UPT erősítési tényezője.

Rizs. 2.6 - Az AGC rendszer szerkezeti diagramja

visszajelzéssel

A (2.5) egyenlet definiálja az AGC rendszer visszacsatolásos szabályozási karakterisztikáját.

Rizs. 2.7 - Az AGC rendszer amplitúdójellemzői

A zárt AGC rendszer amplitúdó karakterisztikáját (2.7. ábra) a következő esetekre mutatjuk be: 1 - AGC rendszer nélkül, 2 - egyszerű AGC, 3 - késleltetett AGC, 4 - fokozott és késleltetett AGC.