無線對講系統(tǒng)

FM調頻全雙工電梯無線對講產品簡介

FM調頻全雙工

1.FM調頻全雙工電梯無線對講系統(tǒng)通話:當電梯使用過程中發(fā)生故障停機或停電困人等意外情況時，電梯乘客可以輕按"呼叫"鍵向值班室發(fā)出呼叫信號。

2.特點:a.乘客一鍵自動報警，語音錄音呼叫，無需其他操作

b.管理中心聲光報警，語音提示呼叫方位與示警;

c.轎廂專用無線對講副機，值班室專配中控一體電話，無線對講系統(tǒng)配套，保證聲音清晰。

3.優(yōu)勢:一鍵式呼叫，方便快捷，能有效解決監(jiān)控中心，機房，轎廂，轎頂，底坑五方對講通話，無需布線大量節(jié)約了昂貴的線路鋪設高額的施工成本;大量節(jié)約了由于線路故障，老化等因素而帶來的維護成本;完全杜絕了由于鋪設線路而帶來的對樓宇及道路的破壞;監(jiān)控中心位置可以根據(jù)需要任意調整，無需任何線路調整;整個系統(tǒng)施工 極為簡單，施工周期短，見效快;無線距離覆蓋范圍廣，在3公里半徑內抗干擾能力強，音質清晰。

在無線對講系統(tǒng)安裝中，工程師需要精確的計算出精準的天線安裝分配，但是這些細節(jié)有事如何計算出來的？今天一起聊聊關于dBm、db、dbc、dBi 和dBd的這些內容：

什么是dbm？

dBm意即分貝毫X，可以表示分貝毫伏，或者分貝毫瓦。電壓或電場E(mV) 與 U'(dBm) 的換算公式為：U'dBm=20lgE；功率與P（瓦特）換算公式：P'dBm=30+10lgP (P:瓦；P':單位為dbm)。首先， DB 是一個純計數(shù)單位：對于功率，dB = 10*lg(A/B）。對于電壓或電流，dB = 20*lg(A/B).dB的意義其實再簡單不過了，就是把一個很大（后面跟一長串0的）或者很?。ㄇ懊嬗幸婚L串0的）的數(shù)比較簡短地表示出來。如：X=1000000000000000 （共15個0)10lgX=150dBX=0.00000000000000110lgX=-150 dBdBm 定義的是 miliwatt。

0 dBm=1mw；

dBw 定義 watt。

0 dBw = 10lg

1 W = 10l1000 mw = 30 dBm。DB在缺省情況下總是定義功率單位，以 10lg 為計。當然某些情況下可以用信號強度（Amplitude）來描述功和功率，這時候就用 20lg 為計。不管是控制領域還是信號處理領域都是這樣。比如有時候大家可以看到 dBmV 的表達。

計算方法注意基本概念在dB，dBm計算中，要注意基本概念。比如前面說的 0dBw = 10lg1W = 10lg1000mw = 30dBm；又比如，用一個dBm 減另外一個dBm時，得到的結果是dB。如：30dBm - 0dBm = 30dB。

dB和dB只加減一般來講，在工程中，dB和dB之間只有加減，沒有乘除。而用得最多的是減法：dBm 減 dBm 實際上是兩個功率相除，信號功率和噪聲功率相除就是信噪比（SNR）。dBm 加 dBm 實際上是兩個功率相乘，這個已經不多見（我只知道在功率譜卷積計算中有這樣的應用）。

單位

db，表示一個相對值。當計算A的功率相比于B大或小多少個dB時，可按公式10lg A/B計算。例如：A功率比B功率大一倍，那么10lg A/B = 10 lg 2 = 3dB。也就是說，A的功率比B的功率大3dB；如果A的功率為46dBm，B的功率為40dBm，則可以說，A比B大6dB；如果A天線為12dBm，B天線為14dBm，可以說A比B小2dB。dBm是一個表示功率絕對值的單位，計算公式為：10 lg功率值/1mW。例如：如果發(fā)射功率為1mW，按dBm單位進行折算后的值應為：10 lg 1mW/1mW = 0dBm；

dBm

dBm是一個考征功率絕對值的值，計算公式為：10lg（功率值/1mw）。[例1] 如果發(fā)射功率P為1mw，折算為dBm后為0dBm。[例2] 對于40W的功率，按dBm單位進行折算后的值應為：10lg(40W/1mw)=10lg(40000）=10lg(4*10^4)=40+10*lg4=46dBm。

dBi 和dBd

dBi和dBd是考征增益的值（功率增益），兩者都是一個相對值，但參考基準不一樣。dBi的參考基準為全方向性天線，dBd的參考基準為偶極子，所以兩者略有不同。一般認為，表示同一個增益，用dBi表示出來比用dBd表示出來要大2. 15。[例3] 對于一面增益為16dBd的天線，其增益折算成單位為dBi時，則為18.15dBi （一般忽略小數(shù)位，為18dBi）。[例4] 0dBd=2.15dBi。[例5] GSM900天線增益可以為13dBd(15dBi），GSM1800天線增益可以為15dBd(17dBi）。

dB

dB是一個表征相對值的值，當考慮甲的功率相比于乙功率大或小多少個dB時，按下面計算公式：10lg（甲功率/乙功率）。當考慮甲電壓（或電流）相比于乙電壓（或電流）大或小多少個dB時，按下面計算公式計算，20lg（甲電壓（或電流）/乙電壓（或電流））[1]。[例6] 甲功率比乙功率大一倍，那么10lg（甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。也就是說，甲的功率比乙的功率大3 dB。[例7] 7/8 英寸GSM900饋線的100米傳輸損耗約為3.9dB。[例8] 如果甲的功率為46dBm，乙的功率為40dBm，則可以說，甲比乙大6 dB。[例9] 如果甲天線為12dBd，乙天線為14dBd，可以說甲比乙小2 dB。[例10] 甲電壓比乙電壓大一倍，那么20lg（甲電壓/乙電壓）=20lg2=6dB。

dBc

有時也會看到dBc，它也是一個表示功率相對值的單位，與dB的計算方法完全一樣。一般來說，dBc 是相對于載波（Carrier）功率而言，在許多情況下，用來度量與載波功率的相對值，如用來度量干擾（同頻干擾、互調干擾、交調干擾、帶外干擾等）以及耦合、雜散等的相對量值。在采用dBc的地方，原則上也可以使用dB替代。搞無線和通信經常要碰到的dBm,dBi,dBd,dB,dBc經驗算法。

有個簡便公式：0dBm=0.001W 左邊加10=右邊乘10所以0+10dBM=0.001*10W 即10DBM=0.01W故得20DBM=0.1W 30DBM=1W 40dBM=10W還有左邊加3=右邊乘2，如40+3dBM=10*2W，即43dBm=20W，這些是經驗公式，蠻好用的。所以-50dBm=0dBm-10-10-10-10-10=1mW/10/10/10/10/10=0.00001mW。

這些單位是怎么回事

dBm是dB-milliWatt，即是這個讀數(shù)是在與一個milliWatt作比較而得出的數(shù)字。在儀器中如果顯示著0dBm的意思即表示這個訊號與1mW的訊號沒有分別，也就是說這個訊號的強度就是1mW了。至于Watt（瓦特）是功率的單位我想大家都知道，就不贅述了。所以我們必須先從dB講起，dB到底是什么呢？ dB的全寫是decibel，英文（其實是拉丁語文）中deci即十分一的的意思。這個單位原本是bel。但因為要達到一個bel的數(shù)值比較所需之能量差通常都較為大而在電路學上并不常用，故此才比較常用十分之一bel，亦即decibel這個單位了。

decibel（或者bel）指的是什么？

其實它是指當你遇上有兩個能量（訊號）的時候，dB就是我們用來表示這兩個能量之間的差別的一種表示單位。它本身并不是一個獨立的（如伏特Volt、安培Ampere等）絕對單位，dB這個單位一出現(xiàn)即意味著是有兩個同樣性質的能量（或訊號）正在被比較之中而獲得的單位。至此或許大家會有疑問：既然dB只是表示兩個訊號間的能量差別的話，為何不干脆用”倍數(shù)”來做表示呢？是否為了要故作深奧而造出這個單位來呢？當然不是啦！不過這個問題倒也問得相當好。不是嗎？干脆用”倍數(shù)”不是來得簡單易懂而不致于有這么多的人搞錯了觀念嗎？某程度上林教官也相當同意這個說法。譬如當你制作一部高頻線性放大器（LINEAR Amp.）時，它的輸入所需功率是10Watts而輸出則可達40Watts的話，為何不干脆說有四倍的增益而要說成是6dB的增益呢？在這個例子之中，其實的確是用”四倍”這個說法來得干脆俐落，但試看一看另一個同類例子……今天我們試想像一套發(fā)射設備由初級振蕩的能量以至最后級的輸出功率之間的增益…，假設在初級振蕩時的功率是0.5mW（注意是假設，真的當然會遠低于此數(shù)）而在最后的LINEAR Amp.輸出是2kW?，F(xiàn)在試算一算它們之間的倍數(shù)差別……，2kW就是2000Watts亦即2,000,000mW用2,000,000mW除以0.5mW便得出倍數(shù)，即4,000,000倍了。試想一想，我已假設了振蕩級是0.5mW那么大都還得出了四百萬倍這個如此驚人的數(shù)字，一旦用上真實的數(shù)字的話那倍數(shù)勢必比四百萬來得更大更多位數(shù)了。至此大家或許已經明白在各類電子及無線電電路中（尤其是接收方面）這類倍數(shù)之差別比比皆是（即如一部廠制的發(fā)射機的抗干擾能力是優(yōu)于一百萬倍就標示成better than 60dB）。如果每次都要在各個層面（例如說明書，規(guī)格表）內都標示出數(shù)百萬以至千萬甚至億倍的數(shù)字將會是何等的不方便啊！

dB如何算出來

bel = lg (P2 / P1)上面公式里頭，P1就是第一個被比較的能量（訊號），P2就是第二個作比較的能量（訊號），P1與P2的單位要大家相同。dB = 10 * bel = 10 * lg (P2 / P1)例：第一個訊號功率是4Watts，第二個訊號功率是24Watts，那增益就是：10 * lg (24 / 4) = 10 * lg6 = 7.78 dBOK，我們回到dBm來看，因此換算dBm與mW的公式就應該是長成這樣：dBm = 10 * lg(mW）或mW = 10^(dBm / 10)所以底下這些例子大家可以驗算一下：0 dBm = 1 mW10 dBm = 10 mW14 dBm = 25 mW15 dBm = 32 mW16 dBm = 40 mW17 dBm = 50 mW20 dBm = 100 mW30 dBm = 1000 mW = 1WdB增加3dB = mW乘2倍； dB減少3dB = mW變成1/2 ；增加10dB =乘10倍：+3db= *2+6db= *4 (2*2)+7db= *5 (+10db-3db = 10/2)+4db= *2.5 (+10db-6db = 10/4)+1db= *1.25 (+4db-3db=2.5/2)+2dB=*1.6(+6dBm-4dBm=4/2.5=1.6)舉個例子，假設你已經知道0dBm = 1mW，那么3dBm當然就等于2mW啰。那么，47dBm呢？ 40dBm → 10^4mW，再多7dBm → 5 * 10^4mW = 50W

摘自：

無線對講系統(tǒng)實現(xiàn)對隧道管廊無線對講通信全線覆蓋，是應急部門維持隧道管廊通信日常維護、處置突發(fā)事件的要求。隧道管廊封閉狹長，彎道較多，無線對講系統(tǒng)覆蓋難度大，此文介紹使用泄漏電纜技術解決隧道管廊內覆蓋的方法。

近年來，我國城市建設快速發(fā)展，人口密度猛增。隧道與管廊作為現(xiàn)代化城市重要的基礎設施，工程建設如雨后春筍。與此同時，隧道管廊需要建設無線對講系統(tǒng)來進行日常維護、消防安全、處置公共突發(fā)事件等問題日益凸顯。另外，這些基礎性設施、由于空間封閉等特點，使其成為恐怖襲擊的重點目標之一。為此，完善無線對講系統(tǒng)在地鐵的覆蓋，確保通信暢通、指揮調度得力是當前形勢下的迫切要求。隧道管廊線路無線對講系統(tǒng)通信覆蓋問題分析

隧道與管廊全線的覆蓋問題可以分為三部分：隧道與管廊入口、隧道與管廊中間位置的覆蓋和隧道與管廊出口的覆蓋。一般采用同軸饋電無源分布式天線進行覆蓋。在合適位置安裝1根全向鞭狀天線（增益為3dB），對于空間較為寬松的位置，即可實現(xiàn)對無線對講覆蓋。對于直線型隧道管廊，采用衰減較小的同軸電纜，通過耦合器、功分器進行分布式天線連接，可以有效地實現(xiàn)覆蓋目標。這種設計方案技術成熟，成本較低，便于安裝施工，應用較為廣泛。

相對而言，隧道與管廊不同封閉空間的覆蓋問題則較為棘手。隧道與管廊一般比較狹窄，彎角較多。另外，由于天線系統(tǒng)的安裝空間有限，選擇天線的尺寸和增益也必然會受到很大的限制。從國內外的情況看，采用泄漏電纜進行隧道與管廊覆蓋是最常見、最有效的方式。

泄漏電纜簡介：泄漏同軸電纜（Leaky Coaxial Cable）通常又簡稱為泄漏電纜或漏泄電纜，其結構與普通的同軸電纜基本一致，由內導體、絕緣介質和開有周期性槽孔的外導體三部分組成。電磁波在泄漏電纜中縱向傳輸?shù)耐瑫r通過槽孔向外界輻射電磁波；外界的電磁場也可通過槽孔感應到泄漏電纜內部并傳送到接收端。

泄漏電纜結構示意圖

目前，泄漏電纜的頻段覆蓋管廊從150MHz到2GHz以上，適應現(xiàn)有的各種無線通信體制，應用場合包括無線傳播受限的地鐵、鐵路隧道和公路隧道等。在國外，泄漏電纜也用于室內覆蓋。

與傳統(tǒng)的天饋無線對講系統(tǒng)相比，泄漏電纜天饋無線對講系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：一是信號覆蓋均勻，尤其適合隧道管廊等狹小空間，可減少信號陰影及遮擋，受"填充效應"影響??；二是泄漏電纜本質上是寬頻帶系統(tǒng)，某些型號的泄漏電纜可同時用于警用尋呼（160MHz）、警用無線通信（350MHz）、專用無線對講系統(tǒng)通信（400MHz）、全市應急指揮（800MHz）等系統(tǒng)；三是泄漏電纜價格雖然較貴，但當多系統(tǒng)同時引入隧道管廊時可大大降低總體造價。

使用泄漏電纜進行隧道管廊覆蓋的規(guī)劃設計：在進行隧道管廊覆蓋規(guī)劃之前，一般需要知道以下一些數(shù)據(jù)：隧道管廊長度、隧道管廊寬度、隧道管廊孔數(shù)（1或2）、需要的覆蓋概率（50%，90%，95%，98%或99%）、隧道管廊管廊結構（金屬結構還是混凝土結構）、總共考慮多少個載頻、隧道中最小接收電平、隧道管廊入口處的信號電平大小、隧道管廊內部已有信號電平大小等。

在進行鏈路預算時，常用的方法是找出鏈路最長、信號損耗最大的一條泄漏電纜路由進行上下行鏈路預算。考慮到泄漏電纜為寬帶系統(tǒng)，可能需要對每種通信體制分別進行鏈路預算，一般選擇發(fā)射功率小或頻率較高的通信體制進行鏈路預算。

下面以某地鐵一期工程警用無線對講系統(tǒng)漏纜設計計算為例，進行簡單說明。

某地公安局350 MHz常規(guī)無線對講系統(tǒng)作為各警種日常指揮調度的主力系統(tǒng)，目前正在規(guī)劃建設800 MHz TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)作為市應急指揮系統(tǒng)。在某一期工程警用無線對講系統(tǒng)漏纜設計中，主要考慮上述兩套系統(tǒng)的覆蓋需求。另外，出于建設成本等多方面因素的考慮，可能要采用國產廠商的漏纜產品。

經初步估算，擬選用的泄漏同軸電纜規(guī)格為

DWZR- SLYWY- 50- 32C（焦作電纜廠生產 5/4″泄漏

電纜），以下是上行鏈路電平計算：

（一）頻率為800MHz，耦合損耗為68dB（2米處通信概率為95%），泄漏同軸電纜的衰減常數(shù) α為

35dB/KM，手機最大輸出功率按 1W（30dBm），2 W （33dBm），4W（36dBm）計算，最低工作電平按- 105

dBm 計算，耦合損耗的波動裕量為 5dB，跳線及接頭損耗為2dB，車體影響為10dB，耦合器/分路器/站廳天線耦合總體損耗6 dB。

則1W時：

最大允許損耗：αmax.=30 dBm-（-105 dBm）=135 dBm其它相關損耗：M =5 dB+2 dB+10 dB+6 dB=23 dB漏纜最大允許長度：L=（135 dB- 68 dB- 23 dB）÷35

dB/KM=1.26KM=1260 米

2W 時：

最大允許損耗：αmax.=33 dBm-（-105 dBm）=138 dBm其它相關損耗：M =5 dB+2 dB+10 dB+6 dB=23 dB漏纜最大允許長度：L=（138dB- 68dB- 23dB）÷35dB/KM

=1.34KM=1340 米

4W 時：

最大允許損耗：αmax.=36 dBm-（-105 dBm）=141 dBm其它相關損耗：M =5 dB+2 dB+10 dB+6 dB=23 dB漏纜最大允許長度：L=（141dB- 68dB- 23dB）÷35dB/KM

=1.43KM=1430 米

（二）頻率為350MHz，耦合損耗為80dB（2米處通信概率為95%），泄漏同軸電纜的衰減常數(shù) α為

20dB/KM，手機最大輸出功率按 1W（30dBm），2 W

（33dBm），4W（36dBm）計算，最低工作電平按- 105

dBm 計算，耦合損耗的波動裕量為 5dB，跳線及接頭損耗為2dB，車體影響為10dB，耦合器/分路器/站

廳天線耦合總體損耗6 dB。

則1W時：

最大允許損耗：αmax.=30 dBm-（-105 dBm）=135 dBm其它相關損耗：M =5 dB+2 dB+10 dB+6 dB=23 dB漏纜最大允許長度：L=（135dB- 80dB- 23dB）÷20dB/KM

=1.6KM=1600 米

2W 時：

最大允許損耗：αmax.=33 dBm-（-105 dBm）=138 dBm其它相關損耗：M =5 dB+2 dB+10 dB+6 dB=23 dB漏纜最大允許長度：L=（138dB- 80dB- 23dB）÷20 dB/KM

=1.75KM=1750 米

4W 時：

最大允許損耗：αmax.=36 dBm-（-105 dBm）=141 dBm其它相關損耗：M =5 dB+2 dB+10 dB+6 dB=23 dB漏纜最大允許長度：L=（141dB- 80dB- 23dB）÷35 dB/KM

=1.9KM=1900 米

根據(jù)某地一期工程的實際情況，最長隧道區(qū)間段為1940米，則漏纜最長為

1000 米，依照上述計算方法可以得到下列結果：

800M/1W 時：系統(tǒng)接收的最弱信號為- 96dBm, 800M/4W 時：系統(tǒng)接收的最弱信號為- 90dBm, 350M/1W 時：系統(tǒng)接收的最弱信號為- 93dBm, 350M/4W 時：系統(tǒng)接收的最弱信號為- 87dBm，

均可滿足要求。

由于系統(tǒng)下行信號25W（由無線基站發(fā)往用戶

對講機），相對于用戶對講機功率（4W）高出8 dB，

綜合考慮系統(tǒng)的耦合過程等因素，下行信號將高于上行信號3 dB左右。故下行鏈路電平預算也能夠符合要求。

經過上述計算，擬選用的漏纜型號能夠滿足設計要求。

我國的交通事業(yè)與國家基礎設施建設正處在快速發(fā)展階段，可以預期，隧道管廊建設規(guī)模會迅速擴大。利用現(xiàn)代泄漏電纜技術，實現(xiàn)對隧道管廊全線的無線對講系統(tǒng)覆蓋，確保調頻廣播專用無線對講系統(tǒng)通信警用無線對講系統(tǒng)等通信暢通，對提高處置突發(fā)事件能力等意義重大?！?/p>

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