一種智能天線信號強度測量系統的製作方法
2023-04-27 15:47:06
專利名稱：一種智能天線信號強度測量系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種信號強度測量系統，尤其涉及一種智能天線信號強度測量系統。
背景技術：
隨著第三代移動通信系統的快速發展，我國TD-SCDMA系統也得到了長足的發展，由於智能天線可以抗多徑衰落、減小時延擴展，智能天線支持高數據速率、抑制幹擾、減少遠近效應、減小中斷概率、改善BER(Bit Error Rate)性能、增加系統容量、提高頻譜效率、支持靈活有效的越區切換、擴大小區覆蓋範圍、靈活的小區管理、延長移動臺電池壽命、以及維護和運營成本較低等優勢，所以現有的基站天線都會採用智能天線進行通信架構，所以以下敘述中使用智能天線的強度代替基站的信號強度。由於基站的建設覆蓋面的增加(好多居民樓頂建設有基站)，基站電磁輻射對人體的影響已經逐漸成為人們關注的熱點，如何定性定量的去判斷智能天線電磁輻射汙染是一個待解決的問題。由於智能天線的特殊工作原理，智能天線使得基站在下行鏈路上用業務波束與用戶建立通話鏈路，而且由於用戶位置的隨機性且智能天線每次波束賦形的時間間隔為5ms。對TD-SCDMA基站信號強度進行測量時，現有的第三代通信基站信號強度測量儀器中，針對智能天線信號強度測量僅是其功能的一塊，設備價格昂 貴。所以當僅對智能天線信號強度值測量時大多的TD-SCDMA的基站測量中還是普遍使用用於測量第二代通信系統的測量設備，即頻譜儀加場強儀的測量設備。但實際測量時，測量設備需要依次搬運到下個測量點測量，而頻譜儀加場強儀的測量設備體積較大且不易快速移動，所以頻譜儀加場強儀的測量方法顯得繁複且難於操作。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種智能天線信號強度測量系統對基站信號強度進行測量。本實用新型的進一步目的是提供一種智能天線信號強度測量系統，實現對基站信號強度進行多點、同時測量。本實用新型採用下述技術方案一種智能天線信號強度測量系統，包括PC機、測量節點和用於連接測量節點與PC機的協調器，所述的測量節點包括用於接收和測量基站信號強度的TD-SCDMA模塊、用於控制和數據處理的處理器、用於通信和數據傳輸的無線數據傳輸模塊和用於同步和定位的GPS模塊，所述的TD-SCDMA模塊、GPS模塊、無線數據傳輸模塊分別與處理器相連接。所述的測量節點為多個，多個測量節點通過無線數據傳輸模塊組成測量網絡，用於對基站進行多點同時測量。所述的多個測量節點的設置方式為為了減少地面的折射和反射帶來的信號影響，使測量節點距離地面一設定高度，以TD-SCDMA基站的中心點為中心，利用智能天線的下傾角角度值和基站頂端到測量節點所在水平面的垂直高度值計算出測量中心點與基站中心點的距離，從而確定測量中心點的位置，並且保證該點沒有被遮擋，以測量中心點和天線任意點在地面的投影線作一條直線，以此直線作為主瓣，分別向兩側每30度設置一旁瓣，主瓣和所有旁瓣組合為一半圓形，在主瓣和旁瓣上分別以自中心點等間隔距離進行測量節點的布置，主瓣上測量節點數量為旁瓣上測量節點的3倍。所述的處理器為ARM處理器。所述的無線數據傳輸模塊為Zigbee模塊。本實用新型通過使用TD-SCDMA模塊、無線數據傳輸模塊、GPS模塊和微處理器組成測量節點，測量節點誘導基站與測量節點進行通信同時測量節點對基站信號強度進行監測；多個測量節點進行合理布置，通過Zigbee模塊組成一個測量網絡，同時通過GPS模塊進行定位，這樣就能實現多點位的同時測量。測量節點通過協調器實時地把監測的數據值發送至PC機，PC機進行分析、處理、顯示。測量節點設備體積小、無需搬運且價格低廉。
圖1為本實用新型的電路原理框圖；圖2為本實用新型所述測量單節點的電路原理框圖；圖3為本實用新型所述的測量節點布置的分布圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，一種智能天線信號強度測量系統，包括PC機、測量節點和用於連接測量節點與PC機的協調器，所述的測量節點包括用於接收和測量基站信號強度的TD-SCDMA模塊、用於控制和數據處理的處理器、用於通信和數據傳輸的無線數據傳輸模塊和用於同步和定位的GPS模塊，所述的TD-SCDMA模塊、GPS模塊、無線數據傳輸模塊分別與處理器相連接；由於TD-SCDMA模塊具有通話、待機、飛行三種模式，所以可以在處理器的控制下使TD-SCDMA模塊與基站建立不同模式的通信狀態，同時實時記錄不同通信狀態下的信號強度值，把收集到的信號強度值通過Zigbee模塊傳送至協調器，協調器把數據交給PC機進行分析、處理、顯示。所述的處理器為ARM處理器。ARM處理器本身體積較小，成本低廉，可以控制測量節點各個模塊的動作，同時也可以控制各個節點之間信號的同步、通信，並傳輸數據到PC機。所述的無線數據傳輸模塊為Zigbee模塊。Zigbee模塊通過無線傳輸,把測量節點採集的數據值在ARM處理器的控制下發送至PC機。所述的測量節點可以為多個。多個測量節點進行合理布置，通過多個測量節點中的Zigbee模塊構建一個無線測試的Zigbee網絡,該Zigbee測量網絡可以實現同時、多點測量TD-SCDMA基站附近的信號強度，進行多個測量節點之間的數據通信與傳輸，並使用GPS模塊實現多個測量節點之間的通信同步和定位。如圖3所示，所述的對多個測量節點的設置方式為為了減少地面的折射和反射對信號測量的影響，測量節點設置距離地面高度為2m，以TD-SCDMA基站的中心點為中心，利用智能天線的下傾角角度值和基站頂端到測量節點所在水平面的垂直高度值通過勾股定理計算出測量中心點距離基站中心點的距離，從而確定測量中心點的位置，並且保證該點沒有被遮擋，以測量中心點和天線任意點在地面的投影線作一條直線，以此直線作為主瓣，分別向兩側每30度設置一旁瓣，最後組合為一半圓形，在主瓣和旁瓣上分別以與中心點等間隔距離進行測量節點的布置，主瓣測量節點數量為旁瓣上測量節點的3倍。這樣可以使測量節點根據已知的信號強度分布情況進行布置，對基本無信號的位置處不再布置測量節點，從而節省勞動量和測量成本。本實用新型工作時可以使用單個測量節點與基站進行通話，測得單個測量節點的信號強度值；也可以通過多個測量節點合理分布設置，模擬單個或者多個用戶通話時，通話點所處位置及其周圍位置的信號輻射強度值和變化值，從而實現信號強度值的實時測量以及多點測 量。
權利要求1.一種智能天線信號強度測量系統，其特徵在於包括PC機、測量節點和用於連接測量節點與PC機的協調器，所述的測量節點包括用於接收和測量基站信號強度的TD-SCDMA模塊、用於控制和數據處理的處理器、用於通信和數據傳輸的無線數據傳輸模塊和用於同步和定位的GPS模塊，所述的TD-SCDMA模塊、GPS模塊、無線數據傳輸模塊分別與處理器相連接。
2.根據權利要求1所述的智能天線信號強度測量系統，其特徵在於所述的測量節點為多個，多個測量節點通過無線數據傳輸模塊組成測量網絡，用於對基站進行多點同時測量。
3.根據權利要求2所述的智能天線信號強度測量系統，其特徵在於所述的多個測量節點的設置方式為為了減少地面的折射和反射帶來的信號影響，使測量節點距離地面一設定高度，以TD-SCDMA基站的中心點為中心，利用智能天線的下傾角角度值和基站頂端到測量節點所在水平面的垂直高度值計算出測量中心點與基站中心點的距離，從而確定測量中心點的位置，並且保證該點沒有被遮擋，以測量中心點和天線任意點在地面的投影線作一條直線，以此直線作為主瓣，分別向兩側每30度設置一旁瓣，主瓣和所有旁瓣組合為一半圓形，在主瓣和旁瓣上分別以自中心點等間隔距離進行測量節點的布置，主瓣上測量節點數量為旁瓣上測量節點的3倍。
4.根據權利要求3所述的智能天線信號強度測量系統，其特徵在於所述的處理器為ARM處理器。
5.根據權利要求4所述的智能天線信號強度測量系統，其特徵在於所述的無線數據傳輸模塊為Zigbee模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種智能天線信號強度測量系統，包括PC機、測量節點和用於連接測量節點與PC機的協調器，所述的測量節點包括用於接收和測量基站信號強度的TD-SCDMA模塊、用於控制和數據處理的處理器、用於通信和數據傳輸的Zigbee模塊和用於同步和定位的GPS模塊，所述的TD-SCDMA模塊、GPS模塊、Zigbee模塊分別與處理器相互連接。本實用新型通過測量節點誘導基站與測量節點進行通信同時測量節點對基站信號強度進行監測；多個測量節點進行合理布置，通過Zigbee模塊組成一個測量網絡，實現多點位的同時測量。測量節點設備體積小、無需搬運且價格低廉。
文檔編號H04W24/00GK202906921SQ201220588708
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月9日 優先權日2012年11月9日
發明者劉潤傑, 申金媛, 寇丹麗, 鄒澎, 陳園園, 何丹丹, 張萌, 劉紅欣 申請人:鄭州大學