室内覆盖数字电视论文范文

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1系统结构示意图

办公楼是3层小型建筑，整体长度为40m，宽度为15m，分布有走廊和多个房间，所以采用射频直放站加无源分配网络，分楼层以全向天线、小功率星形覆盖.系统结构示意见图1.

2RF信源

2.1直放站为了在降低噪声的前提下，保证转发信号的线性度，满足室内信号覆盖效果要求，实验采用1台KFZF-820，U波段数字电视直放站为信号源，设备最大输出功率200mW(23dBm).

2.2接收天线射频直放站接收天线的选择非常重要，不当的选择会造成天线隔离度不足，从而对网络性能产生影响.接收天线选择的特别要求[1]：波束宽度尽可能窄（10°～30°/3dB）；水平方向安装时，前后比≥25dB，由于发射机天线为水平极化方式，所以不考虑垂直方向安装.采用八木天线从室外采集，天线安装位置为办公楼楼顶西南角.

3室内分布设备

天线接收信号通过-12同轴电缆引入三层楼梯间，直放站就近安装于楼梯间内墙.信号经过直放站放大后通过三功分器分配至各楼层，最后通过吸顶式全向天线分层覆盖.

4覆盖预测

根据覆盖区域大小和系统对边沿覆盖场强的要求来设置天线口的功率，并运用室内传播模型针对覆盖区域场强或天线输出功率进行预算.之后分析覆盖室内所需的各部分损耗，然后计算出所需要的直放站的最小功率.

4.1室内覆盖区域场强预测分析在设计室内覆盖系统时，需着重考虑传输链路的衰耗，以此保证该楼宇内的覆盖效果.覆盖区域的场强预测可通过室内传播模型先求得天线口的输入功率，再计算得到覆盖区内特定点的场强.转发天线输入口功率为由于受楼宇建筑材料、结构等多种因素综合作用，通过理论计算对无线信号进行覆盖预测会出现一定误差，因此推荐使用理论功率计算和现场模拟测试相结合的方法.

4.2室内传播模型无线信号室内传输的预测过程复杂，因此重点在于选择合适的传播模型.通过对大量工程实例的总结，得出的许多经验公式具有很好的参考价值.在对室内覆盖预测中，以选用衰减因子、对数路径衰落模型为主[2].而衰减因子模型灵活性更强，考虑了多楼层影响，更加贴近实际测量值.对数路径衰落模型为式中：S(l)为室内路径损耗（dB）；l为收发之间的距离（m）；l0为参考距离（m）；S(l0)为发射点到参考点距离l0的自由空间路径损耗（dB）；k为路径衰减指数，与周围环境和建筑物类型有关；Δα为正态分布的随机变量，其标准差为α，均值为0，Δα代表环境地物的影响[3]；f为无线信号工作频率（MHz）.针对办公楼，k通常选为3.0，α通常为4.0.衰减因子模型是室内传播衰减的经验模型，其理论值与实际值的偏差为4dB。式中：kf为同层平均路径衰减指数；n为层间隔板数量（二层顶板即三层地板，不可重复计算）；Sw为层间隔板损耗，钢筋混凝土结构取20~30dB，槽板结构取5~15dB.

4.3实际场强估算取l0为1m，则S(l0)＝26.48dB，频率为506MHz.距离与损耗之间的关系见表2.根据办公楼的内部结构，可以将全向天线放置在走廊的中间.由表2可知，20m空间损耗取2种损耗的平均值，约60dB.多路径损耗余量约10dB，根据现场建筑结构墙体损耗总和取23dB；天线增益3dB；要求距天线最远点20m处的场强≥-75dBm.则可以计算出天线口平均输出功率大约为15dBm.由于使用-12电缆连接，-12电缆每100m在506MHz衰减为5.96dB，则25m长的电缆衰减约为1.5dB，三功分器的衰减约为5dB，则要求直放站输出口的功率约为21.5dBm，所以选用200mW的直放站是能够满足要求的.

5实验效果

使用一台200mW的直放站，如图1所示构建小型室内覆盖网络，可对建筑面积为1800m2的3层办公楼完成地面数字电视信号全面覆盖.建筑内各隔间、楼道等接收位置，以专用数字电视接收机解析出的电视图像画面清晰、流畅，满足收视主观评价要求；用数字电视场强仪测试对应位置，工作频率场强均高于-70dBm,载噪比均高于20dB；窗口、楼梯间信号重叠位置无同频干扰现象.

6结语

上述实验证明，通过选取贴近实际的室内传播模型，设计合理的无源分配网络，可以更经济地替代室外多角度补点的传统覆盖模式.该实验覆盖方案适合在类似宁东能源化工基地生产、生活区内进行数字电视覆盖，解决当地数字电视收视问题。

作者：叶金单位：宁夏广播电视网络有限公司