本发明专利技术公开了一种3G信号无源转发系统，其特征是两通信点之间有天然障碍物，无法保证3G基站信号有效覆盖通信点，选择与基站和通信点都在直视距离的中继点，设置信号无源转发系统，本系统包括高增益抛物面天线、组合式立杆、馈线、3G监控摄像头等部件，可以实现增强通信信号、使沟道中的3G监控摄像头有效通信、从而实现泥石流监控的目的。本发明专利技术相比增设基站、有源直放站，可以大幅度降低成本，同时避免了信号干扰，提高了上下行数据传输的可靠度，中继点无需供电、机房和人值守，非常适合地理偏远，信号无法全面覆盖的山区地形。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信
，特别是涉及一种对3G移动通信上下行信号改变传输方向，进行放大的无源中继站。
技术介绍
移动通信带给人们前所未有的方便，各类科研观测信号也可以通过移动通信来实现传输，移动通信覆盖了人们主要的生活居住区，由于移动通信的信号覆盖属地面蜂窝无线覆盖，在边远地区和山区存在许多信号盲区，3G通信频段属微波波段，信号传输主要靠直射信号和反射信号，信号绕射能力极其微弱，在移动通信领域，当两通信点之间在视距范围之内有天然的障碍物，将导致信号急剧衰减，为加强信号覆盖可以增加基站数目，另一种普遍采用的技术是加设有源直放站解决微波阻挡、实现信号的放大转发。然而在实际应用中，偏远地区基站数目有限，有源直放站存在诸多弊端，它属于同频自干扰系统，收发使用同一频率。同频无线直放站由于前、后向天线安装地点较近，不可避免地发生耦合，如果系统增益太大，直放站前、后天线之间的隔离度较小时，直放站就会发生自激振荡，造成基站控制信道阻塞。另外，有源直放站的建设和维护成本是一笔不小的开支。因此本专利技术采用无源技术实现信号转发。具有如下优点。 1、本专利技术无需建设昂贵的直放站，大大节省通信成本。2、本专利技术采用无电源工作，不需要太阳能供电系统，因此安装维护简单，甚至可无故障免维修运行，无需电路、机房和人值守，非常适合地理偏远，信号无法覆盖的山沟等地。3、本专利技术无源中继，避免了有源直放站中的信号自激干扰问题，采用成熟电路部件，结构简单，生产容易，便于推广应用。 4、本专利技术采用组合立杆搭建,携带方便,组装简单，非常适合于交通不便,人工搬运上山安装困难的场合。
技术实现思路
本专利技术提出了一种成本低廉的无源3G信号转发覆盖系统，具有结构简单、性能稳定、便于安装维护等特点。包括：1）高增益抛物面天线对准移动通信基站，与基站进行上下行信号通信。2）信号分配系统，应用功率分配器实现多个方向覆盖点的移动通信信号覆盖。3）一个或多个高增益抛物面天线对准需要进行移动通信的区域。4）立杆和馈线连接系统。5）3G监控摄像系统。工作原理如下：当两通信点之间有高山阻隔时，在高山上同时和两个通信点可视的位置，安装无源信号中继系统；当固定通信基站信号与对准基站的高增益天线通信，之后信号经由馈线、功率分配器，传输给对准覆盖点的高增益天线，高增益天线负责把信号发送给对应要通信覆盖的地点，使覆盖点的3G监控摄像头有效通信。信号上行时，分析方式反向，高增益天线接收3G摄像头信号，再通过功率分配器，高增益天线发送给固定通信基站。附图说明图1是本专利技术实施原理图。图2是组合立杆原理和在立杆上架设天线的构造示意图。图2中1为避雷针、2为高增益天线1、3为高增益天线2、4为用来固定组合立杆的螺丝、5为拉紧平衡用的钢丝。图3是本专利技术A基站 、B通信点、C监控点的地形剖析图。具体实施方式参照图1、图2，本专利技术包括1为避雷针、2为高增益天线1、3为高增益天线2、4为用来固定组合立杆的螺丝、5为拉近平衡用的钢丝、1个3G视频监控设备。实施例本专利技术按图1连接线路。由图3可见，图中A为固定通信基站、B为通信点、C为监测点；d1为A到B的距离；d2为B到C的距离； 图3中的参数均为不固定的变值。其值的大小根据地理位置的距离和地形的不同而不同。为了进一步描述本方法达到的性能，现以具体参数带入图3。代入的具体参数如下：d1=3.25km;d2=0.436km;假设基站发信功率为20W（43dbm）,发射频率为2GHz,计算如下：高增益天线增益为G1=G2=24dBi基站发射天线的增益Gt=16dBi;Pt为发射功率电平(dBm),Pt=43dbm;Pr为接收功率电平(dBm);Pr=Pt-L0;Lt为发射机至发射天线之间的馈线损耗(dB);Lt=3.64dB；L1为基站到高增益板式定向天线之间的自由空间损耗;自由空间损耗由下式求出：L=92.4+20lgF+20lgd；式中，L为自由空间损耗（dB）;F为工作频率（GHz）;d为路径距离（km）；L1=92.4+20lg2+20lg3.25=108.62dB;L2 为高增益天线到监控点的自由空间损耗；L2=92.4+20lg2+20lg0.436=91.22dB;Gt,G1,G2四微波无线增益（dB）；L0=Lt+L1+L2-G1-G2-Gt;Pr0=Pt-L0=43+24+24+16-3.64-108.62-91.22=-96.48dB但是实际中,用场强仪在监控点测得电平比理论计算电平低5-6dB左右,所以说监测点的场强为-91dB左右,能够满足正常通信。本专利技术安装结构如下：固定基站利用已有的设备，直接调整高增益天线对准基站。高增益天线如图2所示架设在组合立杆上，馈线、高增益天线的连接处采用黑胶泥以防下雨进水，长期太阳光下，造成损耗增大，阻碍信号传输等。视频监控采用3G无线视频录像机，太阳能系统进行供电，分别架设在沟道里组合立杆上。按照图1，图2连接成本专利技术3G信号无源转发系统。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种3G信号无源转发系统，它包括高增益抛物面天线、馈线、组合式立杆、3G监控摄像头等部件组成。
【技术特征摘要】
1.一种3G信号无源转发系统，它包括高增益抛物面天线、馈线、组合式立杆、3G监控摄像头等部件组成。
2.根据权利要求1所述的3G信号无源转发系统，其特征在于通过天馈线系统改变原来基站3G信号传播方向，实现增强山沟信号强度，达到3G监控摄像头顺利通信的目的。
3.高增益天线可选用栅网式抛物面天线...
【专利技术属性】
技术研发人员：周庆国，陈春林，严凤龙，张金生，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。