Форма входа
 
 
 
Регистрация | Забыл пароль?
Категории
 
УЛУЧШАЕМ МОБИЛЬНУЮ СВЯЗЬ

Штатная антенна сотового телефона, которая размещена в его корпусе, рассчитана на работу в устойчивой зоне приема, которая, в большинстве случаев не превышает 35 км (стандартное покрытие). Для устойчивой работы телефона в условиях железобетонных конструкций (городские строения) при этом используют ретрансляторы – усилители. Но даже при этом есть участки с негарантированным покрытием, которые попадают в т.н. «мертвые зоны», где для потери или восстановления связи достаточно сделать 2–3 шага в сторону. Подобное происходит и в горах, где рельеф местности очень специфичен, и телефонная связь от этого проблематична.
Альпинисты, использующие УКВ-станции для работы с базой, знают, что связь между ущельями возможна либо за счет отражений, либо при использовании пассивных ретрансляторов. Иногда  для обеспечения связи достаточно отойти на несколько шагов в сторону, влезть на камень и поднять рацию над головой (если есть возможность использовать гарнитуру).
Использование сотового телефона в горах аналогично: для связи надо выбирать возвышенные участки, большие поляны или находиться у реки. В лесу, где деревья могут создавать множественные отражения радиоволн, сигнал вследствие этого может активно подавляться из-за противофазных эффектов.
Известно, что использование гарнитуры резко улучшает связь, так как при этом гарнитура выступает в роли дополнительной антенны, особенно если ее соответствующим образом ориентировать по отношению к передатчику. Такой же эффект дает подключение к сотовому наушников, особенно при приеме УКВ-радиостанций.
Как видно, на качество соединения влияет множество факторов: находящиеся в непосредственной близости от телефона объекты, правильное расположение гарнитуры (наушников) – подбирается экспериментальным путем, угол отклонения от вертикали и длина соединительных проводов. Эффективность встроенной антенны в этих случаях заведомо невысокая, поэтому для обеспечния качественной связи в местах с недостаточным радиопокрытием антенне  необходима помощь – дополнительная внешняя антенна, роль которой, в частности, могут выполнять гарнитура или наушники.
Существует несколько вариантов самодельных эффективных антенн, которые при правильном изготовлении  нисколько не уступают в эффективности аналогичным заводским, но являются значительно менее затратными, хотя практически в каждом салоне связи можно купить самые разнообразные автомобильные и стационарные антенны для любых видов связи.
Рассмотрим некоторые конструкции.

Наиболее простой антенной можно считать известный всем радиолюбителям полуволновой диполь. Диполь разрезается по длине в соответствии с формулой  L=143/f(Mhz), где L - длина в метрах. Длина симметричной вибраторной антенны составляет около 80% фактической длины волны. Это из-за разницы скорости распространения электричества в проводах и в вакууме.
Если длина волны сотового телефона стандарта GSM900 равна примерно 33 см, то длина полуволнового диполя при этом будет 16,5 см.

Значит каждое L плечо диполя будет  равно 8,25 см. при этом его входное сопротивление на частоте 900 МГГЦ (GSM900) будет равно 75 ом, что позволяет подключить к нему соответствующий телевизионный кабель. Диаметр провода диполя обычно выбирается из конструктивных соображений, но на интересующих нас частотах его можно взять достаточно толстым ввиду малой величины антенны. Кроме того, чем больше диаметр провода , тем более широкополосной будет антенна, тем с меньшей точностью можно подбирать длину диполя. Располагая диполь вертикально, получим всенаправленную штыревую антенну. Но в этом случае такую антенну лучше изготовить из коаксиального (телевизионного) кабеля:

 

 

 

 

При этом нужно брать кабель с толстой центральной жилой, что способствует большей широкополосности и механической прочности. Широкополосность на высоких частотах, как уже отмечалось выше, имеет большое значение, поскольку широкая полоса принимаемых антенной частот позволяет менее критично выполнять размеры антенны. В последнее время появились интересные конструкции широкополосных дипольных антенн, не требующих точности в изготовлении. Одна из таких выполнена на основе  консервных банок:

 

 

 

 

 

Банки можно взять из-под сгущенки, кофе и т.п., обрезав их до нужной расчетной величины. Для жесткости устройства собранную конструкцию можно примотать скотчем к стержню из оргстекла или другого материала с  изолирующими свойствами и малыми потерями на высоких частотах (например, из фторопласта). Эту антенну надо располагать вертикально для обеспечения равномерного кругового приема.  Две банки располагают дном друг к другу. Через банку, что на рисунке слева, проводят кабель питания антенны (типа RG-58, желательно не очень длинный во избежание потерь на затухание в кабеле – 3-15 метров) и выводят наружу через отверстие 5-7 мм в дне банки. Эта банка образует левую половину излучателя. Для фиксации кабеля с открытой стороны левой банки можно применить круг из оргстекла или фторопласта с отверстием для кабеля, вклеив его в банку. Далее надо пропаять кабель по периметру отверстия банки, в которое он вставлен, распушив его оплетку по поверхности донышка банки.
Теперь надо зачистить центральную жилу на 1-3 мм и припаять ко дну банки, что справа. Зазор (щель между банками) должен быть минимальным, для чего пайку надо делать паяльником с тонким плоским жалом. Зазор потом можно зафиксировать кусочком пробки на суперклее, а затем замотать парой оборотов липкой ленты, что позволит также защитить пайку от непогоды. В случае отсутствия липкой ленты подойдёт скотч. В ином случае всю конструкцию можно поместить в подходящую изоляционную трубку для прочности. Чтобы в процессе работы телефона принимала участие только антенна, но не кабель, что увеличивает потери, надо на выходе кабеля из диэлектрического диска с открытой стороны банки приклеить надетое на кабель ферритовое кольцо или сделать 2 - 4 витка кабеля на каркасе такого диаметра, который позволит легко сделать эти витки. Потом их надо скрепить нитками и клеем, а каркас удалить. Получим дроссель, препятствующий распространению токов по оплетке кабеля.  Антенну также можно эффективно использовать и как телевизионную, поскольку, благодаря широкополосности, она перекрывает практически весь диапазон ДМВ.
Еще один интересный вариант антенны предложен на сайте CQHAM.RU вместе с программой автоматического расчета параметров антенны на любую частоту. Это более эффективная антенна, чем диполь, поскольку она является направленной и представляет собой волноводный резонатор, обладающий высокой добротностью. Такую антенну надо достаточно точно направлять на базовую станцию . Желательно закрыть чем-нибудь открытый конец антенны. Например, подходящей пластиковой крышкой, которая пропускает микроволны. Подходит крышка или нет - можно проверить в микроволновой печи, поскольку она работает на подобных частотах. Поместите испытуемую крышку в микроволновую печь вместе со стаканом воды (т.к. пустую или почти пустую печь нельзя включать), включите на 1-2 минуты, до тех пор, пока закипит вода. И если обнаружите, что вместе с водой нагрелась и крышка, то  данный материал не годится для того, чтобы закрыть отверстие антенны, т.к. он не пропускает микроволны.
Для удаления конденсата можно сделать маленькое отверстие в нижней части антенны. Это должно предотвратить быстрое ржавление внутренней части антенны. Вообще, ржавчина, как и разного рода краски и лаки, ослабляет сигнал, да и консервные банки ржавлению долго не противостоят. Так что если связь начнет ухудшаться и направление  (прицеливание) антенны и т.п. больше не помогает, то стоит поискать новую банку. В классическом варианте баночная антенна выглядит так. Берем пустую жестяную банку, и в программе на сайте CQHAM.RU делаем расчет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К примеру, для банки из-под кофе получилось следующее: D (диаметр банки) = 100 мм, Lo (длина волны) = 143 мм, Lo/4 = 36 мм, Lg (длина волны) = 261 мм, Lg/4 = 65 мм. На расстоянии Lg/4 от дна банки делается отверстие и в нем закрепляется стандартное антенное гнездо с припаянным к нему волноводом длиной Lo/4 из медной 2-мм проволоки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ниже показан разъем для подключения кабеля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

антенна в сборе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Банка должна быть цилиндрической (например, как банка из-под сгущенки) , а не такой, какая изображена здесь, внутреннюю часть банки желательно посеребрить.

Несколько слов о связи антенны с телефоном. Не все телефоны имеют гнездо для подключения  наружной антенны, а искать его на плате телефона не всегда удобно и возможно. Поэтому приходится экспериментировать, если нельзя установить такой разъем в сервисном центре.
Давно известен вариант подключения диполя из толстого провода через катушку связи, одеваемую на телефон.

 

 

 

 

 

 

Такая конструкция дает неплохие результаты, но требует тщательной настройки. Катушка связи должна состоять из 1-3 витков (не более), кроме того надо знать, где внутри у телефона антенна, чтобы расположить эту катушку на корпусе возле нее. Аналогичный вариант подключения возможен и при использовании кабеля, на конце которого тоже можно разместить такую катушку. Для жесткости системы можно закрепить катушку на каком-либо плоском диэлектрике - пластине, а телефон положить на эту пластину, введя его в катушку.
В заключение можно добавить, что диполь может быть не только полуволновым, но и волновым, но тогда возникают небольшие проблемы согласования с кабелем, так как растет волновое сопротивление диполя. Если же вы нагружаете диполь непосредственно на катушку связи, то волновое сопротивление тогда не имеет решающего значения (катушка может иметь на 1-2 витка больше), а усиление более длинного диполя возрастает. Ну и еще можно посоветовать увеличить широкополосность диполя, выполнив его плечи из двойного – тройного провода, расположив их веером («крылья бабочки»). Это уменьшит критичность размеров лучей диполя.Но все же лучше применить предложенные выше конструкции из консервных банок.

Несколько слов о ретрансляторе. Пассивный ретранслятор - это обычная антенна, установленная, например, на вершине холма или хребта, закрывающего базовую станцию. В качестве нее лучше использовать описанный выше широкополосный диполь из консервных банок, установленный вертикально на изоляционном шесте высотой 1-3 метра. На ретранслятор надо направлять антенну волноводный резонатор, описанную здесь. Точность направления должна быть высокой, для чего можно применить простейший визир типа винтовочного прицела. В качестве пассивного ретранслятора можно применить и восьмеркообразную антенну Харченко (без рефлектора), как имеющую некоторое усиление по сравнению с диполем.