Vật liệu xây dựng nào chặn tín hiệu di động? Hướng dẫn suy hao theo dB

Người mua hiếm khi hỏi vật liệu nào đang chặn tín hiệu. Họ hỏi vì sao điện thoại từng hoạt động tốt trước khi cải tạo, vì sao kho hàng mới không có vùng phủ sóng, hay vì sao cả tầng mất tín hiệu sau khi thay mặt dựng. Câu trả lời thường nằm ở lớp vỏ công trình, và cách hữu ích để thảo luận vấn đề này là bằng decibel.

Hướng dẫn này đưa ra các khoảng giá trị quy hoạch cho những vật liệu quan trọng nhất. Các con số không thay thế cho việc đo đạc tại hiện trường. Chúng là cách để hiểu vì sao một tòa nhà vận hành như hiện tại, và để quyết định bước tiếp theo là một bộ khuếch đại tín hiệu mạnh hơn hay một bố cục anten khác.

Vật liệu nào chặn tín hiệu di động nhiều nhất?

Tổn hao lớn nhất đến từ các vật liệu dẫn điện hoặc có mật độ cao: bê tông cốt thép, tấm ốp kim loại, mái kim loại, vật liệu cách nhiệt lá nhôm, kính phủ và tường tầng hầm tựa đất. Vách thạch cao thông thường và gỗ tương đối trong suốt với sóng vô tuyến.

Bảng này là công cụ hỗ trợ quy hoạch. Một tường bê tông mỏng và một tường chịu lực cốt thép dày không giống nhau, và tổn hao thay đổi theo tần số. Tần số cao thường chịu tổn hao lớn hơn, đó là một lý do băng tần 2600 MHz có thể hành xử khác băng tần 900 MHz trong cùng một tòa nhà.

Bê tông và cốt thép làm mất bao nhiêu tín hiệu?

Bê tông cốt thép là nguyên nhân phổ biến nhất của vùng chết sóng trong nhà một phần. Bản thân bê tông làm suy giảm tín hiệu, và lưới cốt thép hoạt động như một lớp che chắn một phần. Một tường cốt thép dày 200–250 mm thường cộng thêm 15–25 dB. Hai tường như vậy giữa mặt dựng và phòng có thể cộng thêm 30–50 dB, và các vách ngăn bổ sung có thể đẩy tổng tổn hao cao hơn.

Đây là lý do một anten trong nhà đặt ở cuối hành lang thường thất bại. Anten có thể phủ hành lang và dãy văn phòng đầu tiên, nhưng các phòng phía sau hai bức tường bê tông nhận được rất ít tín hiệu. Mức tín hiệu giảm nhanh hơn so với gợi ý của bản đồ phủ sóng trên một mặt bằng đơn giản.

Sàn các tầng cần được xem xét riêng. Tín hiệu không truyền sạch từ anten donor trên mái xuống tầng hầm xuyên qua nhiều sàn bê tông. Trên thực tế, mỗi tầng cần anten phục vụ riêng, và tầng hầm cần một nhánh phân phối riêng. Một thiết kế dựa vào việc xuyên thẳng đứng qua sàn sẽ tạo ra khiếu nại ở các tầng thấp hơn.

Vì sao kính Low-E hành xử như lồng Faraday?

Kính Low-E được thiết kế để giảm truyền nhiệt. Nhiều sản phẩm đạt được điều này bằng một hoặc nhiều lớp kim loại hoặc ôxít kim loại mỏng. Các lớp này cũng phản xạ sóng vô tuyến hiệu quả. Kết quả là một cửa sổ trông trong suốt nhưng hành xử như một lồng Faraday một phần ở tần số di động.

Tổn hao phụ thuộc vào lớp phủ, số lớp kính và tần số. Khoảng 20–30 dB là con số quy hoạch hợp lý cho một mặt dựng có phủ. Nhân viên văn phòng thường mô tả hiệu ứng rất chính xác: cuộc gọi hoạt động tại cửa sổ, mất khi họ đi vào phòng họp bên trong, và trở lại khi họ quay về bên kính.

Phim dán cửa sổ và một số phim nhuộm màu hoặc phản xạ có thể tạo hiệu ứng tương tự sau khi cải tạo. Nếu vấn đề tín hiệu bắt đầu sau khi nâng cấp mặt dựng, thay cửa sổ hoặc dán phim, thời điểm là một manh mối mạnh. Hãy ghi lại trong biên bản khảo sát.

Điều gì xảy ra với tấm ốp kim loại, mái và vật liệu cách nhiệt?

Một tòa nhà kim loại gần như là một lớp che chắn hoàn chỉnh. Tấm ốp kim loại, mái tôn kim loại, tấm panel sandwich kim loại và vật liệu cách nhiệt lá nhôm có thể cộng thêm 20–30 dB, và lớp vỏ thường có ít lỗ mở hơn một tòa nhà xây. Một kho hàng có thể có vùng phủ ngoài trời mạnh tại cửa bốc xếp và gần như không có ở giữa các dãy kệ.

Hệ quả thực tế rất đơn giản: anten donor phải được lắp ngoài lớp vỏ kim loại, với tuyến cáp không đi qua một đoạn kết cấu kim loại dài. Sau đó các anten phục vụ trong nhà phân phối tín hiệu bên trong. Cố gắng lắp anten donor bên trong một kho hàng kim loại thường cho ra số đọc máy thu giống như một trạm ngoài trời yếu, ngay cả khi mái chỉ cách vài mét.

Kho lạnh, phòng sạch, phòng dữ liệu và phòng kỹ thuật công nghiệp có thể còn tệ hơn vì chúng kết hợp tấm kim loại với kết cấu cách nhiệt hoặc che chắn. Những dự án này cần khảo sát vật liệu, không phải một bộ thiết bị chung.

Làm thế nào để xác nhận vật liệu là nguyên nhân?

Hãy đo cùng nhà mạng và cùng băng tần tại mặt ngoài của tòa nhà và trong phòng bị ảnh hưởng. Nếu mức ngoài trời tốt và mức trong nhà thấp hơn nhiều, tòa nhà là nguyên nhân khả dĩ. Sau đó đi dọc đường giữa hai điểm và liệt kê những gì tín hiệu phải xuyên qua: tường ngoài, cửa sổ, tường trong, sàn, cửa kim loại, phòng kỹ thuật.

Một bản ghi đơn giản là đủ:

Hướng dẫn đo tín hiệu giải thích những giá trị cần ghi lại. Điều quan trọng là giữ nguyên nhà mạng, băng tần và điện thoại để chênh lệch phản ánh tòa nhà chứ không phải thay đổi của mạng.

Có thể làm gì khi không thể thay đổi vật liệu?

Bạn không thể phá bỏ lõi bê tông hoặc thay mặt dựng cho một dự án phủ sóng. Giải pháp thiết kế là đưa tín hiệu đi vòng qua vật cản thay vì xuyên qua nó.

• Đưa anten donor ra ngoài lớp che chắn. Với kho hàng kim loại, donor thuộc về mái nhà hoặc tường ngoài, không phải bên trong các dãy kệ.
• Phân bố anten phục vụ tại nơi mọi người làm việc. Nhiều anten với công suất thấp hơn thường tốt hơn một anten công suất cao đặt sau tường.
• Dùng một nhánh riêng cho mỗi tầng hoặc mỗi khu vực. Tầng hầm, phòng kỹ thuật và tầng văn phòng không nên phụ thuộc vào một tuyến thẳng đứng duy nhất.
• Cân nhắc bộ lặp quang cho các tuyến dài hoặc biệt lập. Bộ chủ quang và các đơn vị từ xa tránh được tổn hao cáp của một tuyến đồng trục dài xuyên qua tòa nhà lớn.
• Dùng vị trí cửa sổ hoặc vị trí bên ngoài cho các điểm yếu. Khi mặt dựng là đường tín hiệu khả dụng duy nhất, anten donor đặt tại cửa sổ hoặc trên một cột ăng-ten ngoài nhỏ có thể tốt hơn vị trí mái phía sau lan can mái.

Một bộ khuếch đại trong nhà lớn hơn không thay thế cho việc bố trí anten. Nếu tổn hao giữa anten và người dùng là 40 dB, thêm 10 dB tại bộ chủ chỉ bù lại được một phần và có thể tạo ra vấn đề cách ly ở nơi khác.

Tần số có làm thay đổi mức tín hiệu bị mất không?

Có, và mức chênh lệch đủ lớn để thay đổi thiết kế. Các băng tần thấp như 700, 800 và 900 MHz nhiễu xạ quanh vật cản và xuyên tường hiệu quả hơn 1800, 2100 và 2600 MHz. Một bức tường gây tổn hao 12 dB ở 900 MHz có thể gây tổn hao 18–22 dB ở 2600 MHz, và một cửa sổ có phủ vốn ở mức giới hạn trên băng thấp có thể bị đóng hoàn toàn trên băng cao.

Điều này có ba hệ quả thực tế. Thứ nhất, hãy ghi băng tần cùng mọi số đọc; không thể so sánh số đọc ngoài trời ở 900 MHz với số đọc trong nhà ở 2600 MHz. Thứ hai, một địa điểm có thể có vùng phủ thoại băng thấp khả dụng và gần như không có vùng phủ dữ liệu băng cao, đó là lý do cuộc gọi hoạt động trong khi video bị dừng. Thứ ba, bộ khuếch đại tín hiệu phải phủ băng tần mà người dùng thực sự cần. Một hệ thống chỉ khuếch đại băng cao có thể trông đúng trên giấy tờ nhưng thất bại trong những phòng mà băng thấp là lớp khả dụng duy nhất.

Vì vậy, tổn hao vật liệu không phải là một con số duy nhất cho tòa nhà. Đó là con số theo từng đường truyền và từng tần số. Khi nhà cung cấp hỏi về băng tần, đây chính là lý do.

Những khu vực nào nên kiểm tra trước?

Hãy bắt đầu với những khu vực kết hợp tổn hao vật liệu cao với tác động kinh doanh lớn:

1. Tầng hầm và bãi đỗ xe ngầm — bê tông cộng đất, thường không có đường ngoài trời khả dụng.
2. Thang bộ và sảnh thang máy — lõi bê tông và cửa kim loại.
3. Phòng họp bên trong phía sau kính phủ — cửa sổ hoạt động, phòng thì không.
4. Lối đi kho hàng và kho lạnh — lớp vỏ kim loại cùng kệ hàng.
5. Phòng kỹ thuật và phòng dữ liệu — vỏ kim loại và kết cấu che chắn.
6. Phòng khách sạn xa mặt dựng — tường hành lang và lõi phòng tắm.

Nếu khiếu nại tập trung ở những khu vực này, câu chuyện vật liệu là nhất quán. Nếu toàn bộ tòa nhà đều kém như nhau, hãy kiểm tra mức ngoài trời trước; vấn đề có thể là mạng chứ không phải các bức tường.

Bước tiếp theo là gắn con số cho đường truyền. Hãy gửi số đọc ngoài trời, số đọc trong nhà và mô tả ngắn về các vật liệu ở giữa. Thế là đủ để quyết định dự án cần một vị trí donor khác, thêm anten phục vụ, hay một cuộc trao đổi thẳng thắn về công nghệ thay thế.