浅谈室内手机信号增强方案

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摘要  城市当中高楼林立，但却有过多的室内、电梯及地下停车场等无法接打电话。这对于信息高速传递、交流的我们是不可忍受的。那么对于室内手机信号有什么办法给予增强呢？答案是采用不同的信号引入方法，同时室内用手机信号放大器将信号给予放大，然后根据各个区域原有信号强度的不同重新采用室内天线重新分布。从而达到室内手机信号强度适中、分布合理，并且频率资源和室外环境协调。
关键词   室内手机信号  盲区  手机信号放大器
        室内手机信号，简单来说不仅包含我们打电话的信号还包含我们上网的vifi。相信大家都有这样的感受：有的时候在室内打电话时断时续，有的时候干脆就打不通，但有时候挪动挪动就好了，尤其是挪到窗口的时候。这是为什么呢？这就要从手机信号的传播原理说起了。

        手机信号是一种高频的振荡波,它将声波加密后,加载在手机自身电路产生的高频电波上,在功放放大后,通过天线发送到最近的一个移动基站,基站再将信号发送出去,通过已知信道被另一部手机接收。问题就出在基站将信号传出的过程中，受传输距离、障碍物等影响就导致距离基站过远或障碍物阻挡严重的空间内信号弱区甚至是盲区；另一方面，随着城市建设的发展，高层建筑不断涌现，基于无线传播的阴影效应，在这些高层建筑的背后或中间层会形成移动通信的信号盲区。此外，蜂窝移动通信基站在建造过程中，因为要避免邻近小区的干扰，其天线辐射场方向图主瓣有较大下倾角，以至高层建筑中上部建筑物等对电磁波的屏蔽效应，使得隧道、地铁、地下商城、娱乐城、停车场以及酒店、写字楼等一些封闭的大型建筑物内也无法正常接收移动通信信号。
        那么对于信号弱区甚至盲区就没有解决方案了吗？答案当然是否定的了。现在普遍采用的方法是在信号弱区、盲区使用手机信号放大器。

        新一代手机信号放大器工作原理：见下图 左侧的施主天线正对所要转发的基站天线，接收由基站发过来的下行微弱无线信号，经过双工器、LNA(低噪声放大器)、滤波、功率放大、双工器后，信号增强，由转发天线向无线信号盲区或微弱区辐射，达到增大下行覆盖范围或提高覆盖质量的目的。同时，右侧的转发天线接收来自手机的信号，经过类似的滤波、放大后，将增强的信号再通过施主天线发向基站天线。在整个过程中，直放站抵消掉了基站到直放站之间的无线信号路径损耗，相当于在基站和手机之间提供了一个双向透明的通道，使无线信号得到了延伸。

        手机信号放大器的安装，主要依照以下几个步骤进行。
        第一步，测试室内空间信号强度，为采用手机信号放大器提供数据支撑。一般条件允许的情况下，采用专业的软件进行行走不间断测试，然后用软件进行数据分析，会精确得出室内各个部分信号强度值及使用的信道编码。当任务急及技术条件不允许时，也可以采用专用测试手机进行定点测试。
        第二步，根据覆盖地点重要性及信号测试结果，选用合适的手机信号放大器进行室内信号覆盖。当覆盖地点手机用户众多、级别高且信号在-80db以下、室外信号复杂多变时，可根据投资情况采用微蜂窝进行覆盖；当覆盖地点手机用户不那么多但级别高且室外信号复杂多变时，可根据投资情况采用光纤手机信号放大器进行覆盖；当室内信号弱且室外信号单一无频繁切换时，可考虑成本较低的无线信号引入的手机信号放大器。
        第三步，确定天线的分布。微蜂窝和光纤手机信号放大器都需要先确认引入哪个基站的哪个信号。无线手机信号放大器室外需要采用定向八木天线，天线的方向尽量指向移动公司的发射基站，以达到最佳的接收效果。室内可采用全向天线，安装高度为2-3米（天线的安装数量和位置与室内面积和室内的结构有关），一室内无阻挡范围300平米以下只需安装1个天线，范围300-500平米需装2个天线，范围500-800平米需装3个天线。
        第四步，信号放大器安装：一般安装在离地2米以上，设备安装的位置和室内外天线的距离要采用最短距离的走线方式（线路越长信号衰减就越大）以达到最佳的效果。如果信号放大器下连接的天线过多，经过计算末端天线信号强度小于4db，则需要在线路上加装干线放大器，以提高末端天线的信号强度。
        第五步，线材的采用：信号增强器的馈线必需采用阻抗为75欧姆同轴电缆，线材的粗细按现场实际情况来决定（建议最小要采用75Ω-7的线材），线路越长线材就要采用越粗以减少信号的衰减。
        最后一步，调试信号放大器并重新测试覆盖环境内的信号强度，以确定是否已达到预期覆盖效果。
        另外，需要注意的是设备通电之前应先接好所有的室内和室外天线,以免损坏设备.
        随着3G手机的普及，4G的推进甚至5G的提出，移动通信正以超乎我们想象的速度发展，室内手机信号解决方案也必将更加完善。