증폭 시스템 셀룰러 통신고객의 시골집에서 MTS, BeeLine, Megafon 네트워크 가입자를 위한 GSM 신호의 안정적인 수신을 보장하도록 설계되었습니다.


시설에서 셀룰러 통신이 불안정하게 작동하는 이유는 다음과 같습니다.


1. 마을 주변에 울창한 숲의 존재.
2. 집의 두꺼운 외부 벽돌 벽.
3. 셀룰러 통신의 기지국으로부터의 원격성.

집에서 셀룰러 통신을 안정적으로 수신하려면 건설(수리) 작업을 수행하기 전에 집의 여러 부분에서 셀룰러 신호 수준에 대한 시설을 검사해야 합니다.

이 조사와 시스템의 후속 설계 및 설치는 전문가가 수행하는 것이 매우 중요합니다. 필요한 장비, 기술 및 경험뿐만 아니라. 또한 집에서 작업을 마친 후 이 수준이 집에서 얼마나 떨어질 것인지에 대한 지식.

1 층 이상에있는 집의 신호가 다소 견딜 수 있더라도 지하실에서는 원칙적으로 완전히 부재하며이 층에 셀룰러 신호를 방송하기위한 조치가 필요합니다.

마무리 작업은 신호를 크게 약화시키며 시스템 설계 중에 이 순간을 예측할 필요가 있음을 명심해야 합니다.

일반적으로 시스템은 다음으로 구성됩니다.

적어도 일부 신호 수신 구역의 건물 외부에 배치된 외부 안테나 기지국셀룰러 통신.
- 외부 안테나로부터 신호를 수신하는 신호 중계기는 이를 증폭하여 집에 설치된 내부 안테나로 전송합니다.
- 사용자의 휴대폰과 통신하고 셀룰러 기지국에 트래픽을 제공하는 내부 안테나.

주목:
1. 중계기, 내부 안테나는 집안에 비밀리에 설치되며 설치 장소는 서비스해야합니다. 또한 고품질 케이블로 연결됩니다. 따라서 집에서 작업을 완료하기 전에 시스템을 신중하게 설계해야 합니다.
2. 세포 증폭 시스템이 이 시스템에 의해 증폭된 무선 신호를 방출한다고 가정하기 때문에 건강에 해롭다는 오해가 있습니다.

사실, 정확히 반대는 아닙니다.

사실 셀룰러 신호의 레벨이 허용 가능한 레벨에 해당하면 도시 거리, 도시 아파트, 사무실 건물 등에서 사람에게 동일한 영향을 미치며 정확하게는 어떤 영향도 미치지 않습니다. 피해 .

그러나 셀룰러 통신 수준이 작거나 아예 없으면 휴대폰은 기지국을 찾기 위해 강한 신호를 보내기 시작합니다. 휴대전화셀룰러 신호가 없을 때?). 따라서 전화에 의한 무선 신호의 방사를 증가시키는 것은 어떤 영역에 신호가 없기 때문입니다. 그러나 이것은 아무 의미가 없습니다. 왜냐하면. 지금까지 셀룰러 무선 신호가 인간에 미치는 부정적인 영향은 입증되지 않았습니다.

1. 외부 안테나 설치.

첫 번째 단계는 설치 외부 안테나. 패스너가 있는 안테나(회전 브래킷 또는 마스트)는 위치에 따라 건물의 외벽 또는 지붕에 설치됩니다.
전문가는 안테나에서 들어오는 신호 때문에 안테나가 향할 방향을 결정합니다. 다른 연산자통신이 동일해야 하거나 작업이 품질을 개선하는 것인 경우 특정 운영자의 신호가 우선해야 합니다. 세포 신호단 한 명의 운영자.

2. 케이블 준비 및 압착.

준비된 케이블의 끝 부분에 N 형 커넥터를 넣고 압착해야합니다 (또는 압착을 의미하지 않는 경우 미리 케이블을 준비하고 커넥터를 납땜). 시간이 지나면 산화되어 오작동과 소음을 유발할 수 있으므로 열 수축 또는 테이프로 커넥터를 보호하는 것이 좋습니다. 다음으로 케이블을 외부 안테나에 연결하고 다음 단계로 진행합니다.

3. 케이블 부설.

긴 케이블을 사용하면 큰 신호 손실이 발생하기 때문에 케이블을 놓을 때 리피터에서 외부 안테나까지의 거리를 최소화하는 것이 매우 중요하다는 것을 모두 알고 있습니다(입력 신호의 진폭이 최대이어야 함). 우리는 모든 권장 사항을 고려하여 케이블을 놓을 장소를 선택하고 케이블을 놓고 계속 진행합니다. 중계기 설치(휴대폰 부스터).

4. 셀룰러 신호 증폭기 설치.

중계기의 설치 장소는 케이블의 최소 길이를 기준으로 선정하여 눈에 잘 띄지 않는 곳에 설치합니다. 개인 주택이면 다락방이 될 수 있고, 사무실 건물이면 천정 위에 중계기가 숨겨져 있을 수 있습니다. 그러나 설치 장소가 중계기의 여권에 허용된 기후 조건과 일치하는지 확인해야 합니다.

5. 외부 안테나를 앰프에 연결합니다.

셀룰러 중계기 본체에는 두 개의 커넥터가 있습니다. BS로 표시된 커넥터가 필요합니다. 이것은 증폭기의 입력입니다. 우리는 외부 안테나에서 케이블을 연결하여 커넥터가 단단히 꼬여 있는지 확인합니다.

6. 내부 안테나 설치.

상황과 물건의 면적에 따라 내부 안테나여러 개가 있을 수 있습니다.
여러 안테나를 사용하는 경우 각 안테나의 전력을 분할하는 신호 분배기(분배기)를 설치해야 합니다. 다음으로, 처음에 했던 것처럼 커넥터가 있는 케이블을 압착하고 신호 분배기와 내부 안테나에 연결해야 합니다. 신호 분배기증폭기의 두 번째 자유 출력에 유사한 방식으로 연결합니다. 내부 안테나가 하나만 사용된 경우 중계기에 직접 연결됩니다.

셀룰러 신호 증폭 시스템의 제시된 계산은 장비 선택 및 셀룰러 신호 증폭기 설치의 정확성을 확인합니다.

예를 들어 모바일 음성 증폭 시스템의 가장 간단한 경우를 살펴보겠습니다.

초기 데이터

먼저 초기 데이터를 정의해야 합니다.

  1. 신호를 수신하는 주파수 범위
  2. 외부 안테나가 설치되거나 이미 설치된 위치의 신호 강도. 신호 레벨을 측정하려면 Netmonitor 서비스 기능이라는 간단한 전화가 필요합니다.

전화 서비스 기능

기사에서 전화 모델에서 다이얼해야 하는 코드에 대해 읽을 수 있습니다. 전화 서비스 기능 ».

Android 스마트폰의 경우 훨씬 더 쉽습니다. 그들에게는 많은 무료 앱수신 스테이션의 입력 신호 레벨과 다른 쪽의 바다를 알기 위해 유용한 정보, 네트워크 코드(MNC), 기지국 번호(BSIC), 셀 ID 등.

우리 소유에 들어왔다 삼성 스마트폰 GT-S5250.

우리는 코드 * # 9999 * 0 #을 다이얼하고 즉시 전화 메뉴 서비스로 들어갑니다.
전화가 기본 메뉴로 돌아갈 때까지 "뒤로"를 여러 번 연속으로 누릅니다.
첫 번째 항목 "디버그 화면"을 선택하고 나타나는 가상 키보드에 "1"을 입력합니다.
그런 다음 "1"도 입력하여 "기본 모드 정보"를 선택합니다.

그리고 우리는 필요한 모든 정보와 불필요한 정보를 얻습니다. 에 이 전화 SIM 카드 "MegaFon"이 설치되었습니다.

  • RPLMN: 250-02
  • 250 - 국가 코드(250 - 러시아, 255 - 우크라이나, 257 - 벨로루시);
  • 02 - 네트워크 코드(01 - MTS, 02 - Megafon, 99 - Beeline, 20 - Tele2);
  • GSM 900- 기준 이동 통신전화가 현재 작동하는 곳;
  • BSIC: 19- BS의 코드 이 순간신호가 수신됩니다.
  • 숨은 주파수: 102- 현재 통신이 수행되고 있는 기지국의 채널 번호, 채널 및 운영자별 배포에 대한 자세한 내용은 "셀룰러 통신 작동 원리" 기사를 참조하십시오. 실제로 St. Petersburg의 채널 102는 MegaFon에서 사용하고 있으며 GSM 900 범위에 있습니다.
  • RSSI: -63- 수신 신호 레벨(dBm)
  • RxLev: 47- 동일한 신호의 레벨이지만 다른 임의의 단위에서는 값이 클수록 신호가 좋습니다.

그래서 외부 안테나 설치 장소에서 신호 레벨을 측정했다고 가정하고 40m² 면적의 작은 지하실에서 신호를 증폭해야 합니다. DownLink 방향(기지국에서 휴대폰으로의 신호)에 대한 계산을 수행합니다.

선택한 장비

AL-900-11외부 안테나, 지향성, "파동 채널" 유형, 이득 Ku=11dB 포함 60dB 이득 및 최대 P=10mW의 출력 전력을 제공하는 PicoCell 900 SXB 중계기 AP-800/2700-7/9 ID 900MHz - Ku=60dB의 주파수 범위에서 이득을 갖는 내부 패널 안테나 신호의 강한 감쇠의 짧은 길이로, 그것은 소개하지 않을 것입니다

이동통신증폭시스템의 구성은 다음과 같다.


계산 방법은 다음과 같습니다.

  1. 우리는 그 지점에서 전화로 신호 레벨을 측정했습니다. 사전 설정외부 안테나: -63dBm. 얻다 안테나안테나 출력에서 ​​각각 11dB의 신호는 -63 + 11 = -52dBm입니다.
  2. 모든 케이블에는 고유한 RF 특성이 있습니다. 예를 들어 5D-FB 케이블의 경우 900MHz에서 100미터에서 19.7dB가 손실됩니다(그림 참조). 명세서). 신호의 주파수가 높을수록 케이블의 손실이 커집니다. 따라서 10미터에서 약 2dB가 손실됩니다. 따라서 신호 -52 -2 = -54dB가 중계기의 입력으로 옵니다.
  3. 우리는 리피터의 이득을 봅니다. 기술 사양(우리의 경우 900SXB는 Ku=60dB입니다). 우리는 증폭기의 출력을 얻습니다: -54 +60 = +6 dBm.
  4. 중계기에서 내부 안테나까지의 케이블에서 손실은 5미터 길이에 걸쳐 약 1dB입니다.
    따라서 신호 +6 -1 = +5dBm이 내부 안테나의 입력으로 옵니다.
  5. 900MHz Ku=7dB의 주파수에서 안테나 이득 AP-800/2700-7/9 ID. 따라서 안테나는 +5 +7= + 12dBm 레벨의 신호를 방출합니다.


신호 레벨을 dBm에서 mW로 변환하기 위해 다음 공식을 사용합니다. P[mW] =10^(0.1* P[dBm]). 우리의 경우: P[mW] =10^(0.1*12)=15.8mW.

커버리지 영역을 추정하고 공간에서 신호 감쇠의 복잡한 수학적 계산을 수행하지 않기 위해 실험 데이터를 기반으로 mW의 신호 레벨에 900MHz 대역에 대해 4의 인수를 곱하면 ( 1800MHz 대역의 경우 - 3)의 경우 대략적인 커버리지 영역을 m² 단위로 얻을 수 있습니다. 벽과 칸막이가 있는 경우 면적이 훨씬 작을 수 있습니다.

자동 이득 제어(AGC) 시스템은 다양한 목적으로 무선 수신기에 널리 사용됩니다. AGC 시스템은 예를 들어 레이더 수신기에서 70-100dB에 이르는 입력 신호 변화의 넓은 동적 범위로 라디오 수신기 증폭기의 출력에서 ​​신호 레벨을 안정화하도록 설계되었습니다. 입력 신호 레벨의 이러한 변화로 AGC 시스템이 없으면 수신 장치의 정상적인 작동이 중단되어 수신기의 마지막 단계에 과부하가 걸립니다. 레이더의 자동 표적 추적 시스템에서 수신기 단계의 과부하는 진폭 변조의 왜곡, 이득 감소 및 추적 고장으로 이어집니다. 주파수 안정화 시스템에서 캐스케이드 과부하로 인해 판별 특성의 기울기가 변경되어 시스템 품질이 급격히 저하됩니다.

AGC 시스템 구성 원칙에 따라 개방형 루프 또는 피드백이 없는 세 가지 주요 유형으로 나뉩니다(그림 2.2, 2.3). 폐쇄 또는 피드백(그림 2.4); 결합. 연속 및 디지털 조정이 가능한 단일 및 다중 루프 AGC 시스템이 있습니다. 피드백이 없는 AGC는 입력 신호가 넓은 범위에서 변할 때 출력 신호 진폭의 높은 일정성을 제공하지만 제어된 값은 AGC 회로 매개변수의 안정성에 따라 달라집니다.

개루프 관성 AGC 시스템(그림 2.2)은 조정 가능한 증폭기(U), AGC 시스템 증폭기(UAGC), 제어 동작을 얻기 위한 AGC 검출기(DAGC) 및 제거하는 저역 통과 필터(LPF)를 통합합니다. AM 라디오 신호의 복조를 피하기 위한 변조 주파수 성분.

쌀. 2.2 - 열린 관성의 구조도

AGC 시스템

시간 시스템(그림 2.3)에는 외부 펄스에 의해 시간이 동기화되는 제어 전압 생성 장치(VARU)가 포함되어 있습니다.

쌀. 2.3 - 개루프 시간 AGC 시스템의 구조도(а)

및 그 작동 원리를 설명하는 타이밍 다이어그램 (b)

실제로 가장 널리 사용되는 것은 피드백이 있는 관성 AGC 시스템입니다(그림 2.5). 그들은 연속 및 펄스 동작 시스템으로 나뉩니다. 이러한 모든 시스템은 지연되거나 지연되지 않을 수 있습니다.

쌀. 2.4 - 연속 AGC 시스템의 구조도

피드백 포함 (a) - 결합 검출로 증폭되지 않음, (b) - 개별 검출로 증폭되지 않음

AGC 시스템의 동작 원리는 다음과 같다. 입력 전압 안에 ( )는 가변 이득 증폭기의 입력에 공급됩니다. 증폭기의 출력 전압은 감지기의 입력으로 공급되고 감지된 신호는 지연 전압에 추가됩니다. 시간. 총 전압 c는 DC 증폭기(UPT)에 의해 증폭되고 저역 통과 필터(LPF)에 공급되며, LPF는 제어 전압을 생성합니다. y, 이득을 변경합니다. 제어 전압에 대한 증폭기 이득의 의존성을 제어 특성이라고하며 선형 관계로 근사할 수 있습니다

, (2.0)

어디 케이 0은 0과 같은 제어 전압에서의 이득입니다.

는 제어 특성의 기울기입니다.

쌀. 2.5 - 향상된 지연 지연 시스템의 기능 다이어그램

피드백이 있는 AGC

출력 전압 레벨 안정화 효과 밖으로 ( ) 수준이 증가함에 따라 달성됩니다. 밖으로 ( ) 증가 및 제어 전압 y, 그 영향으로 식 (2.1)에 따라 증폭기의 이득이 감소하여 입력 신호 레벨이 감소합니다.

낮은 입력 영향에서 출력 신호 레벨의 감소를 방지하고 특정 레벨에서 AGC 시스템의 동작을 보장하기 위해 시스템에 지연 전압을 인가합니다. 시간. 결과적으로 진폭 검출기의 출력 전압이 지연 전압을 초과할 때만 제어 전압이 나타납니다. 시간.

, 만약에
, (2.0)

, 만약에
,

어디 케이 e는 검출기 전달 계수입니다.

AGC 시스템의 피드백 회로의 저역 통과 필터는 AGC 출력 전압 레벨의 변화 주파수로 제어 전압을 전송하도록 설계되었습니다. 이 경우 LPF는 유용한 변조의 주파수에 대해 관성이어야 합니다. 그렇지 않으면 유용한 신호가 복조됩니다.

AGC 출력 전압

방정식 (2.2)-(2.3)은 AGC 시스템의 블록 다이어그램에 해당합니다(그림 2.6). 이 방식에서 비선형 링크(NC)는 종속성으로 설명됩니다.

(2.0)

(2.2)-(2.4)의 정상 상태(AGC 시스템 입력에서 일정한 전압 수준에서)는 다음과 같습니다.

~에 디< 시간;

~에 전자  시, (2.0)

어디 케이 upt는 UPT의 증폭 계수입니다.

쌀. 2.6 - AGC 시스템의 구조도

피드백과 함께

식 (2.5)는 피드백이 있는 AGC 시스템의 제어 특성을 정의합니다.

쌀. 2.7 - AGC 시스템의 진폭 특성

폐쇄형 AGC 시스템(그림 2.7.)의 진폭 특성은 1 - AGC 시스템이 없는 경우, 2 - 단순 AGC, 3 - 지연된 AGC, 4 - 강화 및 지연된 AGC의 경우에 제공됩니다.