科目二考場如何選擇無線基站和天線

陳增陽 多倫科技股份有限公司

1. 科目二考場環(huán)境

隨著我國近20年來在科技方面的快速發(fā)展，駕駛員考試設(shè)備應(yīng)用方面也經(jīng)歷了幾代快速發(fā)展，駕駛員考試設(shè)備已經(jīng)從20年前的人工考試慢慢過渡到電子樁考、電子場考和電子路考，從科目一到科目三全部實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)替代人工考試，我們俗稱的電子考試。

其中科目一考試，我們大家都知道，是在機(jī)房考試，是在有線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，科目三考試，是在移動(dòng)的車上進(jìn)行考試，所使用的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，目前主要是三大運(yùn)營商的4G無線網(wǎng)絡(luò)或者之前的3G網(wǎng)絡(luò)，而場地駕駛技能考試，也就是俗稱的科目二，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，通過相應(yīng)場地項(xiàng)目考試，小型車輛考試項(xiàng)目有倒車入庫，坡道定點(diǎn)停車和起步、曲線行駛、側(cè)方停車和直角轉(zhuǎn)彎等，大型車輛考試項(xiàng)目有倒樁等18項(xiàng)，考場根據(jù)各省公安交警總隊(duì)和各地市交警支隊(duì)的規(guī)劃，設(shè)置有小型車考場、大型車考場及綜合型考場，通常小型車考場由于，考試項(xiàng)目少，占地面積也小，而大型車及綜合型考場，考試項(xiàng)目多，考試車輛多，對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)要求更高，《機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)丝荚囅到y(tǒng)通用技術(shù)條件 第3部分：場地駕駛技能考試系統(tǒng)》明確要求系統(tǒng)控制中心設(shè)備、車載設(shè)備和場地設(shè)備能實(shí)時(shí)信息傳輸，其中車載考試要實(shí)現(xiàn)與控制中心設(shè)備傳輸，就需要通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息傳輸。

2. 無線基站選擇

無線基站設(shè)備的選擇：基站設(shè)備的選擇除了常規(guī)參數(shù)外，通信頻率也是我們選擇設(shè)備的重要參數(shù)之一，通常我們主要用到的無線基站發(fā)射頻率有2.4G和5.8G兩種，其中2.4G是我們見到的設(shè)備中使用最多的頻率，如無繩電話、無線鍵鼠、各種藍(lán)牙設(shè)備及遙控裝置設(shè)備等，2.4G頻率相對(duì)5.8G頻率過于擁擠，頻寬較窄，可利用信道少，傳輸速率相對(duì)較低，適用范圍較小，但因其頻率低、波長長，碰到障礙物時(shí)繞射能力較強(qiáng)，也就是通常所說的信號(hào)穿透力強(qiáng)，因此更多適用于家庭寬帶—無線路由器，但該頻率設(shè)備不適用于要求越來越高的科目二考場。早期各類科目二考場使用的2.4G無線基站設(shè)備，因?yàn)榭颇慷荚噦鬏斠曨l信號(hào)的質(zhì)量不斷提高，特別是高清攝像頭的普及，同時(shí)考試視頻信號(hào)要求實(shí)時(shí)回傳，現(xiàn)已經(jīng)逐步被5.8G設(shè)備所取代。

而5.8G無線基站，因其頻寬較寬，可用信道相對(duì)較多，可以支持更高的無線速率，完全能夠滿足現(xiàn)在的考場視頻傳輸要求；但頻率高、波長短，碰到障礙物時(shí)損耗能量較大，覆蓋距離相對(duì)較小，因此在科目二考場建設(shè)過程中，尤其要注意考試車輛要在無遮擋情況下，被基站所覆蓋，但凡有建筑物密集樹葉都會(huì)影響其信號(hào)傳輸，因此我們在建設(shè)考場過程中，通常要求各類考場不要種植樹木，通常有綠地植被覆蓋，非硬化區(qū)域即可，這就是為什么大多數(shù)科目二考場，看起來都比較空曠的原因。

3. 天線的選擇

選擇好基站設(shè)備，還需要根據(jù)考場實(shí)際環(huán)境，選擇合適的天線，目前天線類型主要有全向天線和定向天線，天線的一大重要指標(biāo)，就是天線的增益，在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線與理想的輻射單元在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的信號(hào)的功率密度之比。它定量地描述一個(gè)天線把輸入功率集中輻射的程度。增益顯然與天線方向圖有密切的關(guān)系，方向圖主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。天線增益是用來衡量天線朝一個(gè)特定方向收發(fā)信號(hào)的能力?；咎炀€是“無源器件”，天線自身并不能給基站的信號(hào)增加能量。它主要靠控制信號(hào)發(fā)射的角度。這個(gè)原理有些類似于手電筒，手電筒靠一面凹鏡，讓光線都集中在某一角度，來讓光線照到更遠(yuǎn)的地方。手電筒及電池相當(dāng)于無線基站設(shè)備，而手電筒的燈泡和凹鏡就相當(dāng)于我們的天線。如果摘掉手電筒的凹鏡，那么就相當(dāng)于使用一個(gè)增益很小的全向天線，光線照射很分散，覆蓋距離很近；有了凹鏡，則相當(dāng)于使用了一個(gè)高增益的定向天線，光線集中，覆蓋距離很遠(yuǎn)。

全向天線，一般指的是水平各個(gè)方位增益相同的天線，即水平方向360度覆蓋。水平方向增益的增加，是依靠垂直方向增益的減少來實(shí)現(xiàn)的?？梢哉J(rèn)為，全向天線增益越大，水平方向上覆蓋的范圍也就越大，垂直方向上覆蓋的范圍越小。全向天線一般應(yīng)用于室內(nèi)環(huán)境，如常見的無線路由器絕大多數(shù)是全向天線。

定向天線， 定向天線就是在一定的方向范圍內(nèi)有信號(hào)覆蓋，通常是定向天線的橫向45度角，具體會(huì)因不同的天線設(shè)計(jì)略有不同，定向天線的優(yōu)點(diǎn)就是將增益信號(hào)集中在一定范圍內(nèi)發(fā)射出去，因此有傳輸距離遠(yuǎn)，信號(hào)強(qiáng)的效果，通常我們見到的三大運(yùn)營商室外3G、4G基站的天線，基本都是定向天線。

一般根據(jù)無線基站同等功率情況下，定向天線的傳輸距離是全向天線傳輸距離的2倍以上，足見天線類型的選擇相對(duì)重要。當(dāng)然，全向天線也有其自身優(yōu)勢，特別是覆蓋范圍較小的情況下，其優(yōu)勢勝過定向天線。

4. 科目二考場實(shí)際應(yīng)用

科目二考場多數(shù)地處郊區(qū)，或者相對(duì)空曠地帶，但不論是小型車考場還是大型車考場及綜合型考場，我們在選擇無線基站設(shè)備時(shí)，相對(duì)4G專業(yè)網(wǎng)絡(luò)基站昂貴，2.4G基站干擾多，優(yōu)先選用5.8G基站，5.8G頻率基站的高速率優(yōu)點(diǎn)，完全可以滿足科目二考場的無線通信需求。且成本相對(duì)4G網(wǎng)絡(luò)低廉，維護(hù)方便。在實(shí)際基站部署中，由于5.8G頻率的特點(diǎn)，在滿足帶寬和功率基本要求外，還需要綜合考慮場地條件，移動(dòng)終端接入數(shù)量，附近干擾頻率等因素，排除干擾因素影響，應(yīng)盡量選配定向天線，這樣不僅傳輸距離有保障，信號(hào)強(qiáng)度和靈敏度均會(huì)有好的效果。同時(shí)，針對(duì)傳輸距離要求斷，范圍較小的情況下，可以選擇全向天線，這樣不僅能滿足傳輸要求，還能節(jié)約成本，進(jìn)行合理配置。

結(jié)束語：類似科目二考場對(duì)無線基站的應(yīng)用環(huán)境，綜合無線頻率特點(diǎn)和天線特性，優(yōu)選5.8G基站和適合的天線類型。最后要強(qiáng)調(diào)的是：無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)要能覆蓋和可視，信號(hào)覆蓋不見得可用，但這里要求距內(nèi)可視，即要求移動(dòng)接收終端要與基站天線在允許的傳輸距離內(nèi)可視，從而可以避免樹木和建筑物等可能對(duì)信號(hào)造成遮擋，影響無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸質(zhì)量。總之，因地而異，不同的環(huán)境，進(jìn)行不同的選擇，以保障傳輸距離有效，信號(hào)穩(wěn)定，質(zhì)量可靠。