专利名称：Phs小灵通信号覆盖装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及小灵通通信技术，更具体地说，涉及一种小灵通信号覆盖装置。
背景技术：
小灵通(PHS)通信使用的是1900MHz的微波频段。由于其波长短，因此电磁波基本上是靠直射和反射进行传播的，绕射和穿透能力都很差，对于建筑物特别是钢筋水泥大楼内墙壁的穿透能力非常弱，经过测量，墙壁的穿透损失约为13dB，楼层之间楼面的穿透损失约为25dB。由于基站和手机的发射功率都不大，再加上受基站天线辐射方向图波瓣宽度的影响，造成信号的有效覆盖面积非常有限，一般来说，对于20层以上的大楼，只依靠室外基站很难实现室内所有房间的良好通信。所以，对于PHS小灵通来说，仅仅依靠室外基站，在许多建筑物的内部是不能够提供高质量和稳定的通信的。
目前，解决上述问题的方法主要有两种1)实现室内基站的信号有线分布，即采取类似于有线电视的方法，在室内安放PHS基站，使用同轴电缆通过放大器、功分器等部件将信号分配出去。此种方法的信号质量是可以得到保证的，但是其缺点也是很明显的，成本太高，安装工程浩大，维修也很不方便。
2)采用PHS直放机，该种方法使用接收/发射的时分同步技术，在PHS室外基站信号覆盖的边缘区安放PHS直放机作为中继站，将较弱的PHS信号进行放大。但是直放机也存在一个问题，就是信道数量有限，目前可使用的直放机只有单信道或者是双信道，即在同一时刻仅仅能支持一路或者两路通话，使用很不方便。
于是，就需要一种既能有效解决小灵通室内信号电平低问题，又具有合理的使用和维护成本的装置。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种小灵通的信号覆盖装置，其通过无线和有线方式的有机结合，引导电磁波绕过墙体和楼板等不易穿透的部分，有效解决了小灵通的信号覆盖范围小的问题，同时，在本实用新型的装置中，部分地使用了有线线路，故能很好地降低成本。
根据本实用新型，提供一种小灵通信号覆盖装置，包括定向室外有源天线，置于小灵通基站下行信号强度适中的位置；全向室内天线，置于小灵通信号电平弱的位置；并与所述定向室外有源天线通过电缆相连；全向室内有源天线，置于小灵通手机上行信号电平弱的位置，定向室外天线，置于小灵通基站下行信号传输方向的位置，并与所述全向室内有源天线通过电缆相连；电源，与所述定向室外有源天线和全向室内有源天线相连进行供电。
所述下行信号使用的定向室外有源天线和全向室内天线、以及上行信号使用的全向室内有源天线和定向室外天线之间均通过低损耗同轴电缆相连。
按照本实用新型的一实施例，所述定向室外有源天线和全向室内有源天线中都包括低噪声线性天线放大器。低噪声线性天线放大器包括带通微波滤波器、低噪声线性放大级、线性小信号放大级和线性小功率放大级。而线性小信号放大级包括三个放大单元。
本实用新型的所述线性小信号放大级的增益为34dB、39dB、44dB、49dB和54dB，分别对应低噪声线性放大器的整体增益为60dB、65dB、70dB、75dB和80dB。
采用了本实用新型的技术方案之后，通过无线和有线方式的有机结合，引导电磁波绕过墙体和楼板等不易穿透的部分，有效解决了小灵通信号覆盖范围小的问题，同时，在本实用新型的装置中，部分地使用了有线线路，能很好地降低成本。且本装置的安装和维护都很方便。
本实用新型的上述的以及其他的特征和优势将在
以下结合附图和实施例进行进一步的描述，附图中相同的附图标记表示相同的特征，其中图1是按照本实用新型的小灵通信号覆盖装置的结构框图；图2是按照本实用新型的小灵通信号覆盖装置中的低噪声线性放大器的电路图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
参考图1可见，本实用新型的小灵通信号覆盖装置100包括定向室外有源天线102，置于小灵通基站下行信号强度适中的位置，在本实用新型中，小灵通信号强的位置一般是指室外或者窗口。
全向室内天线104，置于小灵通下行信号电平弱的位置，在本实用新型中，小灵通信号弱的位置一般是指室内，尤其是高楼的室内。全向室内天线104与定向室外有源天线102相连，它们之间的连接一般使用低损耗同轴电缆。
全向室内有源天线106，置于小灵通手机上行信号电平弱的位置。
定向室外天线108，置于小灵通基站下行信号传输方向的位置，与全向室内有源天线106相连，它们之间的连接一般也是使用低损耗同轴电缆。
电源110，与定向室外有源天线102和全向室内有源天线106相连进行供电。一般来说，电源110是输出为+12V的AC/DC电源，最大供电电流可达到800mA。在图1中，示出由单一的电源110同时为定向室外有源天线102和全向室内有源天线106进行供电，在某些应用中，也可以使用两个单独的电源，分别为上述的定向室外有源天线102和全向室内有源天线106进行供电，这不应该被视为脱离了本实用新型的范围之外。
从上面的描述可见，本实用新型通过有线和无线相结合的方法，解决了小灵通信号覆盖范围小的问题。对于从室外接收准备传输到室内的信号来说，定向室外有源天线102被放置在基站下行信号强度适中的位置，其能够很好地接收室外的信号，之后，该信号通过同轴电缆的有线传输避开墙体、楼板等，能有效减少信号的损耗，最后，由放置在室内的全向室内天线104将下行信号向室内发射。这样，通过将全向室内天线104安装在原先小灵通基站下行信号无法直接到达的室内的“盲区”，再通过有线线路(同轴电缆)来与放置在室外的定向室外有源天线102相连，能很好地实现下行信号的覆盖。对于从室内发射到室外的手机上行信号来说，首先由全向室内有源天线106接收手机上行信号，再通过同轴电缆连接到定向室外天线108发射出去，同样是利用有线线路来避开墙等障碍物，实现上行信号向PHS基站方向的发射。
对于小灵通使用的1900MHz频段来说，使用7D-FB型低损耗同轴电缆的损耗为每100米21dB，而使用5D-FB类型的低损耗同轴电缆的损耗为每100米29dB，考虑到只需使用几米至十米左右长的同轴电缆就能够绕过墙，因此这样的损耗与前面所述墙体损耗13dB、每层楼板损耗25dB来说，性能有了很大的改善。对于两个无源天线，全向室内天线104和定向室外天线108来说，要求其增益≥4dBi，电压驻波系数≤1.3。对于两个有源天线，定向室外有源天线102和全向室内有源天线106来说，可以提供60dB、65dB、70dB、75dB和80dB五种整体增益，并且它们的噪声系数≤1.5dB，本发明的有源天线中还包括低噪声线性天线放大器，该放大器用于实现上述的五种整体增益系数和要求的噪声系数，这在下面会进一步详细说明。由于需要保证两个无源天线处的辐射功率在10mW左右，可根据两个有源天线所在位置的PHS信号场强和同轴电缆的长度来决定有源天线具体选用上述的哪一种增益。例如，当定向室外有源天线102处的场强为48dBμV(辐射功率-65dBm)，选用的电缆为7D-FB型同轴电缆，长度20米(损耗为4.2dB)，此时需要选用有源天线102的增益为75dB或者80dB。
前面已经说过，本实用新型的有源天线，定向室外有源天线102和全向室内有源天线106中包含有低噪声线性天线放大器200，低噪声线性天线放大器200的电结构如图2所示，其中包括带通微波滤波器202，其通带频率可选择为1906±13MHz，损耗≤0.6dB。带通微波滤波器202的输出连接到低噪声线性放大级204，放大级(LNA)204可选用TYCO公司的A1012芯片，增益为12dB，噪声系数≤0.7dB。该放大级204的输出连接到线性小信号放大级206，线性小信号放大级206中可包括数个放大单元，例如在该实施例中具有3个放大单元，它们均可选用M/A-COM公司的MAAM 12031芯片，共同组成可调增益的线性小信号放大级206，其增益可在34dB～54dB之间选择，特别是，为了适应前面所述的有源天线(即其中的低噪声线性天线放大器200)的整体增益分别为60dB、65dB、70dB、75dB和80dB，相应地将线性小信号放大级206的增益调整为34dB、39dB、44dB、49dB和54dB。低噪声线性天线放大器200中还包括线性小功率放大级208，其接收线性小信号放大级206的输出，该部件可以选用M/A-COM公司的MAAMSS0014芯片，增益为14dB，通常使用的输出功率≤10dBm。在图2中所示出的电阻、电容、电感均为低噪声线性放大器200中的辅助电路，这些都是本领域的技术人员所熟知的内容，图2中的210为三端稳压电源模块，其也是本领域中的常用器件。
采用了本实用新型的技术方案之后，通过无线和有线方式的有机结合，引导电磁波绕过墙体和楼板等不易穿透的部分，有效解决了小灵通信号覆盖范围小问题，同时，在本实用新型的装置中，部分地使用了有线线路，能很好地控制成本。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本实用新型的，熟悉本领域的人员可在不脱离本实用新型的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本实用新型的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
权利要求1.一种PHS小灵通信号覆盖装置，其特征在于，包括定向室外有源天线，置于小灵通基站下行信号强度适中的位置；全向室内天线，置于小灵通基站下行信号电平弱的位置，与所述定向室外有源天线用电缆相连；全向室内有源天线，置于小灵通手机上行信号电平弱的位置；定向室外天线，置于小灵通基站下行信号传输方向位置，与所述全向室内有源天线用电缆相连；电源，与所述定向室外有源天线和全向室内有源天线相连进行供电。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述定向室外有源天线和全向室内天线、全向室内有源天线和定向室外天线之间是通过低损耗同轴电缆相连。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述定向室外有源天线和全向室内有源天线中包括低噪声线性天线放大器。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述低噪声线性放大器包括带通微波滤波器、低噪声线性放大级、线性小信号放大级和线性小功率放大级。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述线性小信号放大级包括三个放大单元。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述线性小信号放大级的增益为34dB、39dB、44dB、49dB和54dB，分别对应低噪声线性天线放大器的整体增益为60dB、65dB、70dB、75dB和80dB。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述小灵通基站下行信号强度适中的位置为窗口或者室外。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述小灵通信号弱的位置为室内。
专利摘要本实用新型揭示了一种小灵通信号覆盖装置，包括定向室外有源天线，置于小灵通基站下行信号强度适中的位置；全向室内天线，置于小灵通下行信号电平弱的位置；并与定向室外有源天线用电缆相连；全向室内有源天线，置于小灵通手机上行信号电平弱的位置；定向室外天线、置于小灵通基站信号传输方向的位置，并与全向室内有源天线用电缆相连；电源，与定向室外有源天线和全向室内有源天线相连进行供电。采用本实用新型的技术方案后，通过无线和有线方式的有机结合，引导电磁波绕过墙体和楼板等不易穿透的部分，有效解决了小灵通的信号覆盖范围小的问题，同时，在本实用新型的装置中，部分地使用了有线线路，能很好地控制成本，并且本装置的工程安装和维护都很方便。
文档编号H04W16/26GK2757482SQ20042011405
公开日2006年2月8日 申请日期2004年12月13日 优先权日2004年12月13日
发明者陈绍清, 陆正果, 楼启华, 刘锦明 申请人:俊英科技(上海)有限公司