关于一种无线信号强度测试仪的研究与实现

关于一种无线信号强度测试仪的研究与实现作者：胡烈良刘配配

来源：《科学与信息化》2019年第33期

摘要本文通过研究一种无线信号强度测试仪，内置三套全网通模块，插入电信、联通、移动3家运营商的SIM卡，便携式无线信号强度测度仪通过软件调用，实现网络制式及SIM 卡自动切换。一键测试三大运营商的信号格式强度，为电网设备实现无线公网通信方案提供决策依据，使得信号强度测试工作不再需要携带覆盖3家运营商的通讯终端，节省了时间、人力和物力。

关键词全网通;便携式;无线信号强度;测度仪

前言

无线通信技术已广泛应用于电网计量自动化、配电自动化、表单信息化等生产经营业务中，目前公网无线通信主要采用移动、电信、联通三家运营商的2G/3G/4G网络，设备安装点分布广、信号强度差异大，尤其是山区、戈壁、荒漠、滩涂等偏远地区，存在不同运营商的信

号强度差异显著，为提升配网自动化开关、计量终端等广泛布置的物联网设备在线率，需在前期开展信号勘察，同時在运行过程中需要开展通信排障等业务工作。

目前没有能同时测试移动、电信、联通2G/3G/4G的专用工具，在电力计量、配网业务接入无线网络信号勘察及通信排障测试时，采用普通手机测试，不能同时测试不同2G/3G/4G网络制式信号，需要用多个测试设备反复测试多家运营商的不同网络制式信号，测试精度不够、测试结果不直观、效率低下，极大地增加了电力现场作业人员的工作负担[1]。若采用专业频谱测试，设备昂贵（单台设备在10万以上）、笨重、结果显示记录不直观。因此，为解决电网设备无线公网信号强度的测试设备需求，本文研究并实现了一种便携式信号强度测试仪。

1 技术原理及设计方案

1.1 技术原理

通过内置三套全网通模块，插入电信、联通、移动3家运营商的SIM卡，便携式无线信号强度测度仪通过软件调用，实现网络制式及SIM卡自动切换，实现对移动、电信、联通三家运营商的2G/3G/4G网络七种不同制式的无线网络信号强度的测试，并统一显示信号强度对比参数[2-3]。

1.2 设计方案

本设备的组成模块包括全网通模块，天线，单片机控制模块，SIM卡槽，显示模块以及电池供电模块。本设备内置三套全网通模块及天线，3个独立SIM卡槽可以插入电信、联通、移动3家运营商的SIM卡;全网通模块与单片机模块通过3个串口设备连接，单片机控制模块的内置软件利用串口AT指令分别读取3个全网通模块的信号强度（包括2G/3G/4G的信号）;外置测试按键，当按键被按下后，触发单片机控制模块把读取到的3个全网通模块的信号强度数值通过RGB信号同时送到显示模块中显示，实现对移动、电信、联通三家运营商的2G/3G/4G 网络不同制式的无线网络信号强度的整合测试。电池供电模块包含一节3.7V可充电聚合物锂电池，具备电源管理系统，提供升压5V电源及降压3.3V电源，供其所有模块电源使用;同时具备可充电管理电路，可以对锂电池充电，充电电压5V，最大电流1A。设备具有独立的物理电源开关，用于通/断电池供电模块，实现设备的开关机。

2 应用优势与前景

5G将至，中国移动、电信、联通三大运营商的2G、3G正在退网，而原来基于移动、电信、联通三家运营商的2G/3G/4G网络的无线通信技术的电网计量自动化、配电自动化、表单信息化等生产经营业务需要针对无线网络信号勘察及通信排障测试时没有专用工具，导致测试时间过长，测试工具过多，结果不直观。便携式智能无线信号强度测试仪，通过一台设备，一

键测试三大运营商的7种信号格式的强度，为现场无线通信选型提供参考，节省时间，人力物力。

3 结束语

本文在专业频谱测试基础上做了相应的简化和完善，研究并实现了一种便携式智能无线信号强度测试仪，可以同时测试不同2G / 3G/4G网络制式信号，以便于解决电网企业配用电无线公网通信信号勘测缺少相应工器具的问题。

参考文献

[1] 刘栓.无线网中基于接收信号强度的位置校验系统研究[J].控制工程，2018，25（11）：2109-2114.

[2] 刘亮，朱留存，蒋昊天，等.基于光载无线系统信号强度值采集的分析[J].通讯世界，2019，（6）：36-37.

[3] 王俊杰，张明善，任桂萍，等.基于AD8318的无线信号检测仪设计[J].轻工学报，2011，（4）：107-109.