本實(shí)用新型屬于無線電信號(hào)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種減小饋線損耗，尤其是減小高頻段損耗，增大無線電監(jiān)測(cè)覆蓋范圍的裝置。

背景技術(shù)：

無線電頻譜作為一種有限的自然資源，是人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是構(gòu)成現(xiàn)代人類生存和發(fā)展的基本要素。隨著無線通信事業(yè)的發(fā)展及工控、醫(yī)療設(shè)備數(shù)量增加，電磁環(huán)境日益惡劣，為了保護(hù)無線電頻譜安全，國家建立了以固定監(jiān)測(cè)站為基礎(chǔ)的無線電監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，用這種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線電監(jiān)測(cè)時(shí)，接收天線通常放置在專用鐵塔上，鐵塔與接收機(jī)之間通過饋線進(jìn)行連接，由于射頻傳輸損耗大，尤其是在高頻段損耗大，因此高頻段的監(jiān)測(cè)范圍相對(duì)較小,例如，采用1/2饋線，假設(shè)饋線長度為50m，那么頻率為3000MHz時(shí)的監(jiān)測(cè)范圍覆蓋半徑約為30MHz時(shí)的1/200，即高頻段的損耗較大，監(jiān)測(cè)覆蓋范圍較小。因此，如何減小饋線長度，降低傳輸損耗是擴(kuò)大無線電監(jiān)測(cè)范圍，尤其是高端覆蓋范圍的關(guān)鍵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種減小饋線損耗，尤其是減小高頻段損耗，增大無線電監(jiān)測(cè)覆蓋范圍的裝置。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括室外單元、室內(nèi)單元和光纖，所述室外單元包括監(jiān)測(cè)天線、接收模塊以及電光轉(zhuǎn)換模塊，所述室內(nèi)單元包括光電轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)與數(shù)據(jù)處理單元、傳輸單元和電源，所述監(jiān)測(cè)天線連接接收模塊，所述接收模塊連接電光轉(zhuǎn)換模塊，所述電光轉(zhuǎn)換模塊通過光纖連接光電轉(zhuǎn)換模塊，所述光電轉(zhuǎn)換模塊連接信號(hào)與數(shù)據(jù)處理單元、所述信號(hào)與數(shù)據(jù)處理單元連接傳輸單元，所述傳輸單元通過網(wǎng)絡(luò)連接到無線電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)中心，所述電源用于對(duì)分別構(gòu)成室外單元和室內(nèi)單元的各個(gè)模塊供電。

所述接收模塊包括射頻低噪聲放大模塊、下變頻模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和基于FPGA的數(shù)字信號(hào)處理模塊。

所述信號(hào)與數(shù)據(jù)處理單元為配置了信號(hào)處理軟件和頻譜數(shù)據(jù)處理軟件的計(jì)算機(jī)。

所述傳輸單元包括多種無線和/或有線傳輸接口。

本實(shí)用新型采用模塊化結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)室外單元的集成，所述室外單元體積小，功耗低，可置于現(xiàn)有的無線通信鐵塔上，實(shí)現(xiàn)與移動(dòng)通信運(yùn)營商共站共址；同時(shí)通過光纖將室外單元接收到的信息傳輸?shù)绞覂?nèi)單元，有效消除了饋線損耗，擴(kuò)大了無線電監(jiān)測(cè)的覆蓋范圍，尤其是高頻段的監(jiān)測(cè)范圍，為大規(guī)模的組建新一代無線電監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，提高監(jiān)測(cè)覆蓋范圍提供了有力的技術(shù)依據(jù)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-室外單元、2-室內(nèi)單元、3-光纖、4-監(jiān)測(cè)天線、5-接收模塊、6-電光轉(zhuǎn)換模塊、7-光電轉(zhuǎn)換模塊、8-信號(hào)與數(shù)據(jù)處理單元、9-傳輸單元、10-電源。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明，但不得以任何方式對(duì)本實(shí)用新型加以限制，基于本實(shí)用新型教導(dǎo)所作的任何變更或改進(jìn)，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種天線與接收模塊集成的無線電監(jiān)測(cè)裝置，包括室外單元1、室內(nèi)單元2和光纖3，所述室外單元1包括監(jiān)測(cè)天線4、接收模塊5以及電光轉(zhuǎn)換模塊6，所述室內(nèi)單元2包括光電轉(zhuǎn)換模塊7、信號(hào)與數(shù)據(jù)處理單元8、傳輸單元9和電源10，所述監(jiān)測(cè)天線4通過SMA接頭連接接收模塊5，饋線長度可忽略，消除了監(jiān)測(cè)天線4與接收模塊5之間產(chǎn)生的饋線損耗；所述接收模塊5連接電光轉(zhuǎn)換模塊6，所述電光轉(zhuǎn)換模塊6通過光纖3連接光電轉(zhuǎn)換模塊7，光纖的傳輸距離高達(dá)幾百米，消除了通過饋線將監(jiān)測(cè)天線4和接收模塊5連接而產(chǎn)生的距離受限問題；所述光電轉(zhuǎn)換模塊7連接信號(hào)與數(shù)據(jù)處理單元8、所述信號(hào)與數(shù)據(jù)處理單元8連接傳輸單元9，所述傳輸單元9通過網(wǎng)絡(luò)連接到無線電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)中心，所述電源10用于對(duì)分別構(gòu)成室外單元1和室內(nèi)單元3的各個(gè)模塊供電。

所述接收模塊5為軟件無線電接收模塊，其組成包括射頻低噪聲放大模塊、下變頻模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和基于FPGA的數(shù)字信號(hào)處理模塊。

所述信號(hào)與數(shù)據(jù)處理單元8為配置了信號(hào)處理軟件和頻譜數(shù)據(jù)處理軟件的通用計(jì)算機(jī)，并且支持光電轉(zhuǎn)換功能。

所述傳輸單元9包括多種無線和/或有線傳輸接口，能夠方便的實(shí)現(xiàn)與異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。

實(shí)施例1

采用軟件無線電接收模塊作為接收模塊5，與監(jiān)測(cè)天線4和電光轉(zhuǎn)換模塊6集成構(gòu)成室外單元1；采用電光轉(zhuǎn)換模塊7、采用一臺(tái)具有干擾信號(hào)識(shí)別和數(shù)據(jù)分析功能的計(jì)算機(jī)作為信號(hào)與數(shù)據(jù)處理單元8，傳輸單元9和電源10組成室內(nèi)單元3，整套裝置通過4G網(wǎng)絡(luò)將頻譜數(shù)據(jù)匯聚到無線電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)中心。

根據(jù)自由空間損耗模型，在相同的發(fā)射功率Pt，發(fā)射天線增益Gt，接收天線增益Gr，發(fā)射天線饋線損耗Lt，附加損耗Lx下，高頻端接收功率Prh，低頻端接收功率Prl表示為：

Prh=Pt+Gt+Gr-Lfh-Lt-Lrh-Lx （1）

Prl=Pt+Gt+Gr-Lfl-Lt-Lrl-Lx （2）

高頻和低頻端的自由空間損耗

Lfh=32.4+20lgdh+20lgfh （3）

Lfl=32.4+20lgdl+20lgfl （4）

dh和dl分別為高頻和低頻端的覆蓋半徑。假設(shè)在某覆蓋半徑dh和dl下，高頻和低頻端的接收功率相同Prh= Prl，則由(1)和(2)得

Lfl-Lfh=Lrh-Lrl （5）

將(3)和(4)代入(5)得

20lgdl+20lgfl-20lgdh-20lgfh= Lrh- Lrl

采用1/2饋線，在頻率為30MHz時(shí)，每100米的饋線損耗是1.17dB；300MHz時(shí)，饋線損耗是3.84dB；3000MHz時(shí)，饋線損耗達(dá)到13.41dB；6000MHz時(shí)，饋線損耗達(dá)到20.05dB。假設(shè)饋線長度是50m，并且不考慮電波傳播環(huán)境的影響，那么頻率30MHz和3000MHz的傳輸損耗差將高達(dá)6.12dB，頻率為3000MHz的監(jiān)測(cè)范圍覆蓋半徑約為30MHz時(shí)的1/200，即如果30MHz的監(jiān)測(cè)范圍是50公里，那么3000MHz時(shí)，僅為0.25公里；而如果饋線長度小于1米，30MHz和3000MHz的傳輸損耗差僅為0.12dB，那么頻率為3000MHz的監(jiān)測(cè)范圍覆蓋半徑為0.5公里，即饋線長度減小到1米時(shí)，比饋線長度為50m時(shí)的監(jiān)測(cè)范圍覆蓋半徑增大了一倍。

本實(shí)用新型采用模塊化結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)室外單元的集成，所述室外單元體積小，功耗低，可置于現(xiàn)有的無線通信鐵塔上，實(shí)現(xiàn)與移動(dòng)通信運(yùn)營商共站共址；同時(shí)通過光纖將室外單元接收到的信息傳輸?shù)绞覂?nèi)單元，有效消除了饋線損耗，擴(kuò)大了無線電監(jiān)測(cè)的覆蓋范圍，尤其是高頻段的監(jiān)測(cè)范圍，為大規(guī)模的組建新一代無線電監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，提高監(jiān)測(cè)覆蓋范圍提供了有力的技術(shù)依據(jù)。

上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出許多形式，這均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。