5G频段手机信号放大器的制作方法

本技术涉及手机信号放大器，尤其涉及一种5g频段手机信号放大器。

背景技术：

1、在山区或郊区，由于地形的复杂性和信号传播的障碍，常常存在5g信号覆盖不足的问题。为了解决这一问题，通常会安装5g频段手机信号放大器以放大信号。

2、在现有的5g频段手机信号放大器的安装过程中，尤其是在山区或郊区安装增益天线时，通常方法是工作人员将施主天线直接安装在建筑物或其他高处位置，然后手动旋转施主天线以寻找信号强度最大的方位。

3、然而，这种安装方式存在显著的不足。首先，山区或郊区的信号通常受到地形的复杂反射影响，使得安装时捕获的信号方向可能实际上是一个由多次反射形成的信号路径，而非直接来自基站的信号。这种反射形成信号路径在环境变化时会导致信号路径的改变，从而影响施主天线的接收效果。并且在安装施主天线时，工作人员只能依靠经验选择施主天线的安装位置，并不能确定该区域最佳的信号接收位在何处，不能保证5g频段手机信号放大器的信号放大效果。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本技术提供了一种5g频段手机信号放大器，能够提高信号放大的效果。

2、本技术提供了一种5g频段手机信号放大器，所述手机信号放大器包括施主天线，所述施主天线的安装位置和朝向方位通过以下方法确定得到：

3、使信号探测无人机升空，所述信号探测无人机搭载了定向探测天线，以获取天线指向的直接信号强度；

4、获取所述无人机当前位置点的基准方位角，以基准方位角作为定向探测天线的指向，使所述无人机遍历施主天线安装位置区域，以得到第一高度点至第二高度点区域的施主天线安装位置区域所在三维空间的信号强度分布；

5、在施主天线安装位置区域所在三维空间中选择信号强度大于预设信号强度阈值的三维位置点安装施主天线，并使施主天线的朝向方位与该位置点的基准方位角朝向相同；

6、所述无人机当前位置点的基准方位角根据信号探测无人机的当前位置点和当前区域服务的信号基站的位置点确定得到。

7、可选的，以基准方位角作为定向探测天线的指向，使所述无人机遍历施主天线安装位置区域，以得到第一高度点至第二高度点区域的施主天线安装位置区域所在三维空间的信号强度分布，包括以下步骤：

8、使信号探测无人机升空至第一高度点；

9、信号探测无人机在第一高度点，以基准方位角作为定向探测天线的指向，使所述无人机遍历施主天线安装位置区域，以得到第一高度点上施主天线安装位置区域的信号强度分布；

10、使信号探测无人机按预定步长逐步下降至第二高度点，并在每次发生下降事件时，以基准方位角作为定向探测天线的指向，使所述无人机遍历施主天线安装位置区域，以得到第一高度点至第二高度点的施主天线安装位置区域所在三维空间的信号强度分布。

11、可选的，在信号探测无人机在第一高度点向第二高度点下降的过程中，还会对需要遍历的施主天线安装位置区域进行缩限，所述缩限过程如下：

12、在当前高度点的该位置的信号强度小于预设信号强度阈值时，在发生下降事件后，不再遍历该位置。

13、可选的，在信号探测无人机下降至第二高度点的过程中，如果遍历施主天线安装位置区域后，发现任一位置的信号强度都小于预设信号强度阈值时，在预设的俯仰角范围内逐渐调整定向探测天线的俯仰角，以获取信号强度在预设信号强度阈值以上时，每个位置定向探测天线的俯仰角所需偏移最少的角度；

14、在施主天线安装位置区域所在三维空间中选择信号强度大于预设信号强度阈值的三维位置点安装施主天线包括以下步骤：

15、根据预设的风险值计算函数计算每个三维位置点的安装风险值；

16、选取安装风险值最低的三维位置点安装施主天线，并调整施主天线的俯仰角，至该位置定向探测天线的俯仰角所需偏移最少的角度；

17、所述预设的风险值计算函数为：

18、

19、其中，r为风险值，rhw为第一风险值因素，rθ为第二风险值因素；

20、其中，第一风险值因素rhw通过以下公式获得：

21、

22、其中，kh为高度风险系数，h为当前位置点的离地高度，kw为风速风险系数，wex为施主天线安装位置区域过往预设时间段内的平均风力，wext为施主天线安装位置区域过往预设时间段内的最大风力，t为预设的风力阈值，为修正系数；

23、其中，第二风险值因素rθ通过以下公式获得：

24、

25、其中，θ为施主天线所需调节的俯仰角。

26、可选的，在信号探测无人机在第一高度点向第二高度点下降的过程中，还会对需要遍历的施主天线安装位置区域进行缩限，所述缩限过程如下：

27、在当前高度点的该位置在预设的俯仰角范围逐渐调整定向探测天线的俯仰角后，该位置的信号强度仍然小于预设信号强度阈值时，在发生下降事件后，不再遍历该位置。

28、可选的，基准方位角朝向根据信号探测无人机的位置点和当前区域服务的信号基站的位置点确定得到，包括以下步骤：

29、获取无人机的经纬度坐标（lat1，lon1）；

30、获取当前区域服务的信号基站的经纬度坐标（lat2，lon2）；

31、通过预设的方位角计算公式得到基准方位角θaz：

32、

33、其中：

34、

35、其中，。

36、本技术提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

37、第一方面，本技术使用信号探测无人机对施主天线的安装位置和朝向方位进行确定，能够在复杂地形如山区或郊区进行精确的三维信号强度测量，确保找到信号最强的位置点。无人机能够覆盖大范围区域，避免仅依赖人工经验确定安装位置点只能在地面上进行的局限性。确保施主天线安装在接收信号最佳的位置，从而减少由地形复杂反射引起的信号干扰，因此能够提高信号放大的效果。

38、第二方面，本技术提供的技术方案使无人机首先在较高的起始高度进行信号探测。如果在这个高度点的某个位置，信号强度已经低于预设的信号强度阈值，并且通过调整天线的俯仰角也无法达到改善效果，那么可以推断在更低的高度，该位置的信号状况可能会更差。因此，无人机将不会继续在该位置的更低高度进行信号探测，而是将资源和时间集中在那些在当前高度已经显示出良好信号强度的位置。通过这种方式，无人机可以有效地避免在信号较差的区域浪费时间，而是优先考虑那些信号较强的潜在安装位置。这种策略确保了探测过程中的高效率，因为它避免了在低效区域进行过多的测试和调整。同时，这种逐渐收缩的策略，使得无人机在逐步下降的同时就能找到适合安装天线且最靠近地面的最优位置，从而确保施主天线既易于安装，又能提供良好的信号支持。

39、第三方面，本技术提供了一种安装位置的风险值计算函数，在与上述技术方案配合时，在当地可能出现极端风力时尽量减少在当地的高处安装天线，保证施主天线在恶劣天气条件下的可靠性。同时，本技术提供的方案还考虑到了施主天线的俯仰角变化对其结构稳定性的影响。因此本技术提供的技术方案能够对安装位置根据实际情况进行风险评估，确保天线安装后在长期内不需要调整，确保了施主天线的长期运行性能。