直放站及室内分布系统
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其硬件构成主要是：信号源、功分器、耦合器、天线、馈线以及干线放大器等。
2015-1-7 35
室内覆盖系统信号源
（1）宏基站：主要用于有住户、商业办公、娱乐场所、 商场等为一体的高楼大厦，话务量非常大； （2）微蜂窝：多用于大型购物商场或大型娱乐场所等； （3）直放站：主要是覆盖电梯和小酒吧之类话务不高的 地方。 采用宏基站或微蜂窝为信号源的室内覆盖系统， 成本高、施工难、时间长，最少它还需多考虑传输问 题；而直放站覆盖则较为简单、快捷、成本也低。
施主天线
测试手机 笔记本
2015-1-7
26
基站信号获取方式
2015-1-7
27
抛物面天线
2015-1-7
28
（3）测试直放站施主端口的下行接收功率
例如：直放站下行增益最大为 90dB,设计要求直放站下行输出 功率为37dBm（5W）,施主天 线接收功率必须大于-53dBm, 如果不满足，则必须重新调整施 主天线。
隔离度减直放站增益是否大于 15dB
N
测试天馈系统驻波比
Y 输出功率是否满足设计要求 N
调试施主天线，使接收到的施主信号 Ec/Io 最优，功率达到设计要求。
Y 确认直放站各参数
测试隔离度
拨打测试 N
查找原因，检查直 放站设置参数或 基站参数。
测算下行链路损耗，确定直放站上行 输出底躁上限
Y 路测 Y 完成 N
2015-1-7 38
合路器
2015-1-7
39
全向吸顶天线
在室内覆盖系统中，用的 最多的天线是吸顶全向天线， 主要是进行楼层覆盖。室内覆 盖中的天线增益很小，只有 2dBi左右，所以覆盖范围也 很小，一根吸顶全向天线大约 可覆盖几间房或者一二百平方 米内，如有阻挡则会更小。另 外，为保证电梯门开/关时信 号的稳定，一些电梯门口也安 装吸顶全向天线
GSM MODEM
AC220V 或DC-48V
电
源
监控备用 锂电池
RA-1000AW-R 原理方框图
RA-1000A-LD 原理方框图
2015-1-7 22
直放站的调试
开始调测
根据底躁上限，调整上行增益，最后 确定上行增益。
依据链路平衡原则及下行覆盖要求， 设置下行增益。 微调施主天线方向 角及俯仰角、重发天 线方向角及下倾角， 天线后加隔离网等 措施加大隔离度。如 仍不满足，就要修改 设计方案。
选频模块
上行低噪放
上行支路
选频模块
下行功放
GSM MODEM
监控主板
DT 耦合器
选频模块 选频模块
上行功放
选频模块
上行低噪放
GSM MODEM
监控主板
上行支路
2015-1-7
19
4、光纤直放站的结构
2015-1-7
20
2015-1-7
21
主单元
适配模块
-15dB检测
上下行分合路模块 四 功 分 器
频谱分析仪
2015-1-7
29
功率和dBm的关系
2015-1-7
30
（4）隔离度测试
重发天线
施主天线
例：信号源功率10dBm,频谱仪读数为-80dBm， 则LISO=10dBm-（-80dBm）= 90dB
信号发生器
频谱分析仪
2015-1-7
31
(5)测算下行有效路径损耗
下行有效路径损耗等于基站机顶的发射功率减去 直放站施主端口收到的功率。用公式表示为： LD-link =PBTS-Pdonor。 假设:基站最大发射功率20W，开销功率占20%，则 机顶发射功率：PBTS=20W*20%=4W=36dBm 下行有效路径损耗LD-link=36-Pdonor=36-(50)=86。
直放站及室内分布系统
2015-1-7
1
直放站的概念
直放站是基站（BS）与移动台（MS）之间的中继转发 器，是指在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电 发射中转设备。使用直放站作为实现“小容量、大覆盖”目 标的必要手段之一。
2015-1-7 2
施主天线
用户天线
基站 主机
MS
基站 设备
空间(无线)耦合方式
地发展。现在，通过安装直放站以解决覆盖的场所一
般是：高楼电梯、酒吧、娱乐广场、商场、酒店、工 厂、有小段盲区的公路、铁路或者隧道以及小住宅区。
2015-1-7
6
为什么选择直放站
（1）价格便宜； （2）安装方便；
不足之处： （1）借用施主小区的话务量； （2）信号较基站相比稍差；
2015-1-7
7
直放站的分类
2015-1-7
11
1、宽带直放站的内部结构
2015-1-7
12
直放站的监控系统
直放站设备 监控中心
MODEM 设备
MODEM
客户端1
服务器
短信网关 或 短信服务中心 客户端2 „„
CMPP协议 SMPP协议
TCP/IP
客户端N
2015-1-7
13
直放站的监控系统
直放站监控中心 MODEM 阵列 无线Modem1 无线Modem2 直放站监控中心服务器 COM1 COM2
2015-1-7
3
用户天线
基 站 合 路 耦合器 器
基站 主机 基站 设备
MS
直接耦合方 式
2015-1-7 4
直放站的组成
直放站包括：直放机、与BTS联系的天线（施主天线）、与MS联系的天线（重 发天线）、天线与直放机连接的馈线。
2015-1-7
5
直放站的用途
解决边远道路、小住宅区以及室内覆盖盲区，扩 大覆盖范围。特别是这一两年起，直放站得到了迅速
2015-1-7
42
室内覆盖主要指标
（1）信号强度大于-85dBm，小于15dBm。 （2）误码（信号质量）小于3 （3）全向天线VSWR小于1.3 （4）八木天线VSWR小于1.4 在基站系统中，驻波比（VSWR）是小于1.2； 但在室内覆盖的布线系统中，由于接口较多，加 上天线的特别，所以，对驻波比的要求较低。
监控主板
2015-1-7
15
2、选频直放站的内部结构
2015-1-7
16
下行支路
下行选频功放
低噪放
锁相源
3dB电桥
锁相源
-30dB Test DT
锁相源 双工器 锁相源 上行选频功放 -20dB Test 3dB电桥 锁相源 低噪放 锁相源 双工器
-20dB
MT
锁相源 GSM MODEM 上行支路 锁相源
2015-1-7 36
功分器
（1）功分器的分类 二功分、三功分、四功分等
（2）插入损耗（插损） 以京信厂家的功分器为例： 功分器插损： 二功分：<=3.1dB 三功分：<=5.1dB 四功分：<=6.1dB
二功分、三功分、四功分的功分器实物图
2015-1-7 37
耦合器
一路信号进、两路信 号出，其中一路是直接通 过，而另一路是进行耦合、 衰减，主要用于主干布线 中。 耦合器有3dB、6dB、 10dB、15dB、30dB 耦合等。 耦合器实物图
2015-1-7
32
(6)调整上行增益
Spectrum Analyzer
DZ3
Ref Level : -30.0 dBm
-30 -40 -50 -60 -70
M1: -50.84 dBm @ 829.966 MHz
dB / Div : 10.0 dB
dBm
-80 -90
直放站
-100 -110 -120
2015-1-7
43
注意事项：
经过SITE MASTER和频谱仪的测试之后，布线系 统中如有问题都可以被检查出来： （A）耦合器容易被接反，即输入与输出掉反； （B）功分器、耦合器或天线本身有质量问题； （C）接口没有拧紧，驻波比过高； （D）功分器、耦合器或馈线长度没有合理配置 或不符合设计，造成信号分布不均匀或超出标准。
蓄电池
配置：12块； 容量：2V/块，600AH/块；
2015-1-7 47
40
全向吸顶天线实物图
2015-1-7
八木天线
对于电梯，是安装八木天线进行覆盖。八木天线的增 益相比吸顶全向天线的较大，有10dBi以上，一根八木天 线可覆盖七八个楼层左右的电梯。进行电梯覆盖的八木 天线是安装在大楼电梯井内的墙壁上的。八木天线也是 定向天线，要么向上安装要么向下安装，而没有两根八 木天线相向或背向安装的。比如，一栋楼有12层，那么 一根八木天线就安装在12楼往下覆盖，而另外一根则是 大约安装在6楼往下覆盖；或者是，一根安装在1楼往上 覆盖，另外一根则安装在6楼往上覆盖；而不会是两根八 木天线也同安装6楼分别向上/向下覆盖。
根据底躁上限，调整上行增益，最后 2015-1-7 确定上行增益。
23
（1）天馈系统驻波比测试
2015-1-7
24
2015-1-7
25
（2）调试施主天线，获取满足要求的施主信号
调整施主天线的水平方向角 及俯仰角， 使设计要求的施主信 号PN码的Ec/Io最大，并满足 Ec/Io〉-7， 其它PN码的 Ec/Io<-15。
2015-1-7
45
太阳能直放站设备
控 制 器
太阳能电池方阵
蓄电池组
太阳能电池方阵——将太阳能转变成直流电；
2015-1-7
蓄 电 池 组——将直流电储存起来，以便夜间或阴天使用；
控 制 器——防止蓄电池的过充电和过放电。
46
太阳能直放站设备
太阳能极板
数量：10块 单板峰值功率80W，单板最大功率电压：17.1V， 单板最大功率电流4.65A； 系统组合后（2块2块串联再并联成5组），最大功 率电压为34.2V，最大功率电流为23.25A；
M1
-130 824
CF: 833.5 MHz RBW: 1 MHz Date: 04/23/2002 Model: MS2711B
826
828
830 832 834 836 838 Frequency (823.5 - 843.5 MHz)
SPAN: 20.0 MHz VBW: 30 kHz Time: 16:43:25 Serial #: 00209018
GSM网络 室内干放直 放站
移频直放站
光纤直放站 选频直放站 宽带直放站
无线Modem直接与PC机串口相连
2015-1-7 14
下行支路
低噪放
下行频段选频
下行功放
fpx DT
-30dB Test 双工器 双工器
MT
-20dB Test
上行频段选频
fpx 上行功放 GSM MODEM
低噪放 上行支路
840
842
频谱分析仪
Attenuation: 0 dB Detection: Pos. Peak
笔记本
2015-1-7
33
(7)调整测量下行增益
来自百度文库
重发天线
施主天线
笔记本
直放站
30dB耦 合 器
频谱分析仪
2015-1-7
34
室内分布（覆盖）系统
所谓室内覆盖系统，就是对高楼大厦、政府机关办公楼、住宅大楼、酒店、 大型商场、酒吧、娱乐广场的电梯、楼层、室内进行覆盖。
2015-1-7
44
直放站的安装
对于公路、铁路和隧道，直放站的安装就比较
简单。首先是安装直放机，然后是找到接收施主
小区信号最好的“最佳点”安装与BTS联系的天线， 接着是安装与MS联系的天线以覆盖所要覆盖的地 方。对于偏远的室外直放站，由于供电不方便， 一般采用太阳能供电，所以还称为“太阳能直放
站”。
下行放大
接口单元
光收发模块 FSK 二分合路器 下行滤波器 下行推动级 下行功放
E/O
上行放大
-15dB检测 四 功 分 器 E/O
O/ E
FSK 调制解调器
双工器 TEST
ANT
O/ E 上 行 滤 波 上行推动级 上行低噪放 器
调制解调器
监控单元 监控单元 AC220V 电 源 监控备用 锂电池
监控主板
AC220V
电
源
锂电池
2015-1-7
17
3、移频直放站的内部结构
2015-1-7
18
下行支路
下行功放
选频模块
下行功放
DT 耦合器
选频模块 选频模块
选频模块
上行低噪放
下行支路
上行支路
下行功放
下行低噪放
选频模块
下行功放
GSM MODEM
监控主板
选频模块 选频模块
下行支路
下行低噪放
上行功放
下行功放
室外型直放站
1 室外型无线宽带射频式直放站
2 室外型无线载波选频式直放站
3 室外型光纤直放站
室内型直放站
1 室内型无线宽带直放站
2 室内型无线选频直放站
2015-1-7 8
各种直放站对比
1、无线直放站
2015-1-7
9
2、光纤直放站
室外光纤直放站示意图
2015-1-7 10
3、室内直放站
2015-1-7 41
室内覆盖系统总结
信号源（宏基站、微蜂窝或直放站）发出的信号 经馈线传送，而通过功分器、耦合器对信号进行分配， 最后经天线将信号分布、发射出去。所以，设计室内 覆盖系统最主要的是，如何对功分器和耦合器进行合 理地配置而将信号均匀地分布到室内每个角落。按照 省移动公司有关室内分布系统覆盖边缘场强的要求， 无线覆盖边缘场强值在-85dBm以上；而根据国家环境 电磁波卫生标准，室内天线的发射功率要小于15dBm。
2015-1-7 35
室内覆盖系统信号源
（1）宏基站：主要用于有住户、商业办公、娱乐场所、 商场等为一体的高楼大厦，话务量非常大； （2）微蜂窝：多用于大型购物商场或大型娱乐场所等； （3）直放站：主要是覆盖电梯和小酒吧之类话务不高的 地方。 采用宏基站或微蜂窝为信号源的室内覆盖系统， 成本高、施工难、时间长，最少它还需多考虑传输问 题；而直放站覆盖则较为简单、快捷、成本也低。
施主天线
测试手机 笔记本
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基站信号获取方式
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27
抛物面天线
2015-1-7
28
（3）测试直放站施主端口的下行接收功率
例如：直放站下行增益最大为 90dB,设计要求直放站下行输出 功率为37dBm（5W）,施主天 线接收功率必须大于-53dBm, 如果不满足，则必须重新调整施 主天线。
隔离度减直放站增益是否大于 15dB
N
测试天馈系统驻波比
Y 输出功率是否满足设计要求 N
调试施主天线，使接收到的施主信号 Ec/Io 最优，功率达到设计要求。
Y 确认直放站各参数
测试隔离度
拨打测试 N
查找原因，检查直 放站设置参数或 基站参数。
测算下行链路损耗，确定直放站上行 输出底躁上限
Y 路测 Y 完成 N
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合路器
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39
全向吸顶天线
在室内覆盖系统中，用的 最多的天线是吸顶全向天线， 主要是进行楼层覆盖。室内覆 盖中的天线增益很小，只有 2dBi左右，所以覆盖范围也 很小，一根吸顶全向天线大约 可覆盖几间房或者一二百平方 米内，如有阻挡则会更小。另 外，为保证电梯门开/关时信 号的稳定，一些电梯门口也安 装吸顶全向天线
GSM MODEM
AC220V 或DC-48V
电
源
监控备用 锂电池
RA-1000AW-R 原理方框图
RA-1000A-LD 原理方框图
2015-1-7 22
直放站的调试
开始调测
根据底躁上限，调整上行增益，最后 确定上行增益。
依据链路平衡原则及下行覆盖要求， 设置下行增益。 微调施主天线方向 角及俯仰角、重发天 线方向角及下倾角， 天线后加隔离网等 措施加大隔离度。如 仍不满足，就要修改 设计方案。
选频模块
上行低噪放
上行支路
选频模块
下行功放
GSM MODEM
监控主板
DT 耦合器
选频模块 选频模块
上行功放
选频模块
上行低噪放
GSM MODEM
监控主板
上行支路
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4、光纤直放站的结构
2015-1-7
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主单元
适配模块
-15dB检测
上下行分合路模块 四 功 分 器
频谱分析仪
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功率和dBm的关系
2015-1-7
30
（4）隔离度测试
重发天线
施主天线
例：信号源功率10dBm,频谱仪读数为-80dBm， 则LISO=10dBm-（-80dBm）= 90dB
信号发生器
频谱分析仪
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31
(5)测算下行有效路径损耗
下行有效路径损耗等于基站机顶的发射功率减去 直放站施主端口收到的功率。用公式表示为： LD-link =PBTS-Pdonor。 假设:基站最大发射功率20W，开销功率占20%，则 机顶发射功率：PBTS=20W*20%=4W=36dBm 下行有效路径损耗LD-link=36-Pdonor=36-(50)=86。
直放站及室内分布系统
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1
直放站的概念
直放站是基站（BS）与移动台（MS）之间的中继转发 器，是指在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电 发射中转设备。使用直放站作为实现“小容量、大覆盖”目 标的必要手段之一。
2015-1-7 2
施主天线
用户天线
基站 主机
MS
基站 设备
空间(无线)耦合方式
地发展。现在，通过安装直放站以解决覆盖的场所一
般是：高楼电梯、酒吧、娱乐广场、商场、酒店、工 厂、有小段盲区的公路、铁路或者隧道以及小住宅区。
2015-1-7
6
为什么选择直放站
（1）价格便宜； （2）安装方便；
不足之处： （1）借用施主小区的话务量； （2）信号较基站相比稍差；
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直放站的分类
2015-1-7
11
1、宽带直放站的内部结构
2015-1-7
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直放站的监控系统
直放站设备 监控中心
MODEM 设备
MODEM
客户端1
服务器
短信网关 或 短信服务中心 客户端2 „„
CMPP协议 SMPP协议
TCP/IP
客户端N
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13
直放站的监控系统
直放站监控中心 MODEM 阵列 无线Modem1 无线Modem2 直放站监控中心服务器 COM1 COM2
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用户天线
基 站 合 路 耦合器 器
基站 主机 基站 设备
MS
直接耦合方 式
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直放站的组成
直放站包括：直放机、与BTS联系的天线（施主天线）、与MS联系的天线（重 发天线）、天线与直放机连接的馈线。
2015-1-7
5
直放站的用途
解决边远道路、小住宅区以及室内覆盖盲区，扩 大覆盖范围。特别是这一两年起，直放站得到了迅速
2015-1-7
42
室内覆盖主要指标
（1）信号强度大于-85dBm，小于15dBm。 （2）误码（信号质量）小于3 （3）全向天线VSWR小于1.3 （4）八木天线VSWR小于1.4 在基站系统中，驻波比（VSWR）是小于1.2； 但在室内覆盖的布线系统中，由于接口较多，加 上天线的特别，所以，对驻波比的要求较低。
监控主板
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2、选频直放站的内部结构
2015-1-7
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下行支路
下行选频功放
低噪放
锁相源
3dB电桥
锁相源
-30dB Test DT
锁相源 双工器 锁相源 上行选频功放 -20dB Test 3dB电桥 锁相源 低噪放 锁相源 双工器
-20dB
MT
锁相源 GSM MODEM 上行支路 锁相源
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功分器
（1）功分器的分类 二功分、三功分、四功分等
（2）插入损耗（插损） 以京信厂家的功分器为例： 功分器插损： 二功分：<=3.1dB 三功分：<=5.1dB 四功分：<=6.1dB
二功分、三功分、四功分的功分器实物图
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耦合器
一路信号进、两路信 号出，其中一路是直接通 过，而另一路是进行耦合、 衰减，主要用于主干布线 中。 耦合器有3dB、6dB、 10dB、15dB、30dB 耦合等。 耦合器实物图
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(6)调整上行增益
Spectrum Analyzer
DZ3
Ref Level : -30.0 dBm
-30 -40 -50 -60 -70
M1: -50.84 dBm @ 829.966 MHz
dB / Div : 10.0 dB
dBm
-80 -90
直放站
-100 -110 -120
2015-1-7
43
注意事项：
经过SITE MASTER和频谱仪的测试之后，布线系 统中如有问题都可以被检查出来： （A）耦合器容易被接反，即输入与输出掉反； （B）功分器、耦合器或天线本身有质量问题； （C）接口没有拧紧，驻波比过高； （D）功分器、耦合器或馈线长度没有合理配置 或不符合设计，造成信号分布不均匀或超出标准。
蓄电池
配置：12块； 容量：2V/块，600AH/块；
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全向吸顶天线实物图
2015-1-7
八木天线
对于电梯，是安装八木天线进行覆盖。八木天线的增 益相比吸顶全向天线的较大，有10dBi以上，一根八木天 线可覆盖七八个楼层左右的电梯。进行电梯覆盖的八木 天线是安装在大楼电梯井内的墙壁上的。八木天线也是 定向天线，要么向上安装要么向下安装，而没有两根八 木天线相向或背向安装的。比如，一栋楼有12层，那么 一根八木天线就安装在12楼往下覆盖，而另外一根则是 大约安装在6楼往下覆盖；或者是，一根安装在1楼往上 覆盖，另外一根则安装在6楼往上覆盖；而不会是两根八 木天线也同安装6楼分别向上/向下覆盖。
根据底躁上限，调整上行增益，最后 2015-1-7 确定上行增益。
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（1）天馈系统驻波比测试
2015-1-7
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（2）调试施主天线，获取满足要求的施主信号
调整施主天线的水平方向角 及俯仰角， 使设计要求的施主信 号PN码的Ec/Io最大，并满足 Ec/Io〉-7， 其它PN码的 Ec/Io<-15。
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太阳能直放站设备
控 制 器
太阳能电池方阵
蓄电池组
太阳能电池方阵——将太阳能转变成直流电；
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蓄 电 池 组——将直流电储存起来，以便夜间或阴天使用；
控 制 器——防止蓄电池的过充电和过放电。
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太阳能直放站设备
太阳能极板
数量：10块 单板峰值功率80W，单板最大功率电压：17.1V， 单板最大功率电流4.65A； 系统组合后（2块2块串联再并联成5组），最大功 率电压为34.2V，最大功率电流为23.25A；
M1
-130 824
CF: 833.5 MHz RBW: 1 MHz Date: 04/23/2002 Model: MS2711B
826
828
830 832 834 836 838 Frequency (823.5 - 843.5 MHz)
SPAN: 20.0 MHz VBW: 30 kHz Time: 16:43:25 Serial #: 00209018
GSM网络 室内干放直 放站
移频直放站
光纤直放站 选频直放站 宽带直放站
无线Modem直接与PC机串口相连
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下行支路
低噪放
下行频段选频
下行功放
fpx DT
-30dB Test 双工器 双工器
MT
-20dB Test
上行频段选频
fpx 上行功放 GSM MODEM
低噪放 上行支路
840
842
频谱分析仪
Attenuation: 0 dB Detection: Pos. Peak
笔记本
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(7)调整测量下行增益
来自百度文库
重发天线
施主天线
笔记本
直放站
30dB耦 合 器
频谱分析仪
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室内分布（覆盖）系统
所谓室内覆盖系统，就是对高楼大厦、政府机关办公楼、住宅大楼、酒店、 大型商场、酒吧、娱乐广场的电梯、楼层、室内进行覆盖。
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直放站的安装
对于公路、铁路和隧道，直放站的安装就比较
简单。首先是安装直放机，然后是找到接收施主
小区信号最好的“最佳点”安装与BTS联系的天线， 接着是安装与MS联系的天线以覆盖所要覆盖的地 方。对于偏远的室外直放站，由于供电不方便， 一般采用太阳能供电，所以还称为“太阳能直放
站”。
下行放大
接口单元
光收发模块 FSK 二分合路器 下行滤波器 下行推动级 下行功放
E/O
上行放大
-15dB检测 四 功 分 器 E/O
O/ E
FSK 调制解调器
双工器 TEST
ANT
O/ E 上 行 滤 波 上行推动级 上行低噪放 器
调制解调器
监控单元 监控单元 AC220V 电 源 监控备用 锂电池
监控主板
AC220V
电
源
锂电池
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3、移频直放站的内部结构
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下行支路
下行功放
选频模块
下行功放
DT 耦合器
选频模块 选频模块
选频模块
上行低噪放
下行支路
上行支路
下行功放
下行低噪放
选频模块
下行功放
GSM MODEM
监控主板
选频模块 选频模块
下行支路
下行低噪放
上行功放
下行功放
室外型直放站
1 室外型无线宽带射频式直放站
2 室外型无线载波选频式直放站
3 室外型光纤直放站
室内型直放站
1 室内型无线宽带直放站
2 室内型无线选频直放站
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各种直放站对比
1、无线直放站
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2、光纤直放站
室外光纤直放站示意图
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3、室内直放站
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室内覆盖系统总结
信号源（宏基站、微蜂窝或直放站）发出的信号 经馈线传送，而通过功分器、耦合器对信号进行分配， 最后经天线将信号分布、发射出去。所以，设计室内 覆盖系统最主要的是，如何对功分器和耦合器进行合 理地配置而将信号均匀地分布到室内每个角落。按照 省移动公司有关室内分布系统覆盖边缘场强的要求， 无线覆盖边缘场强值在-85dBm以上；而根据国家环境 电磁波卫生标准，室内天线的发射功率要小于15dBm。