Антенна для сотовой связи в деревне своими руками

Интернет на даче! или Как разводят на Этом рынки.(Новичков!)

3g Интернет В Деревне МОЩНОЕ УСИЛЕНИЕ СИГНАЛА СОТОВОЙ СВЯЗИ

4g Интернет В Деревне / МОЩНОЕ УСИЛЕНИЕ СИГНАЛА СОТОВОЙ СВЯЗИ на даче

Простейший способ увеличить уровень сигнала Вашего сотового телефона за несколько минут. Вам не понадобится абсолютно ничего кроме кусочка провода определенной длины. Этот метод определенно поможет в сложной жизненной ситуации.
Перед доработкой сотового телефона я показываю начальный уровень сигнала.

Сейчас он равен: минус 99 дБ — 7 единиц.

Разбираем смартфон, а именно снимаем заднюю крышку. Под ней прячутся сим-карты, батарея и тп. Нас интересуют антенные разъемы.

В последнее время в России значительно увеличилась зона покрытия сетями стандарта GSM 900. Тем не менее ситуация далека от идеальной. Если в европейских странах проблема неуверенного приема практически отсутствует, то большинство отечественных пользователей частенько с ней сталкиваются — в загородных домах, на дачах и т. д. А как было бы замечательно выехать на рыбалку, охоту, в деревню, не теряя связь с внешним миром!

Ключ к решению этой проблемы — внешние направленные или ненаправленные антенны. Правда, купить антенну мало — необходимо ее правильно установить и настроить. Читатели, знакомые с радиоэлектроникой, смогут самостоятельно изготовить и настроить антенну, работающую в стандарте GSM. Сегодня мы расскажем о типах антенн и о способах их установки и настройки.

Справка

Говоря совсем просто, мобильный телефон представляет собой дуплексную радиостанцию, ведущую радиообмен на разных частотах. Всего в стандарте GSM 900 124 частоты. Телефон, как и базовая станция, может работать на любой частоте, определяемой оператором.

Базовая станция (BS) передает, а телефон (MS) принимает на частотах 935,2 — 959,8 МГц. Мобильный телефон передает, а базовая станция принимает на частотах 890,2 — 914,8 МГц. Канал от BS к MS называется Down Link, от MS к BS — Up Link. Большинство операторов используют ограничение дальности работы мобильного телефона от базовой станции — 35 км, что обусловлено особенностями стандарта. Поясним, что в сети стандартной конфигурации в одном частотном канале формируется 8 временных интервалов (тайм-слотов): один служебный, а семь — разговорные. Именно в этом случае максимальная дальность связи на каждом канале составляет 35 км. Однако в GSM предусмотрена также нестандартная конфигурация соты, при которой дальность связи увеличивается на 70 — 100 км (конфигурация Extended Cell). К сожалению, при такой конфигурации количество разговорных каналов уменьшается до 2 — 3, что уменьшает емкость сети. Использовать такой режим в городе и около оператору не выгодно. Иногда этот режим используется на морском побережье для создания прибрежной зоны покрытия.

Таким образом, если у вас телефон стандарта GSM 900, не пытайтесь установить связь, удалившись от ближайшей базовой станции больше чем на 35 км. Максимальная дальность связи, достигнутая мной, — 34 км.

Дальность связи

На дальность радиосвязи влияют следующие факторы:

Местоположение BS и MS и рельеф местности.

Мощность и чувствительность MS.

Мощность и чувствительность BS.

Используемые на MS и BS антенны.

Воля Господа Бога (опытные связисты шутят, что это — главное).

Обычно базовые станции имеют мощность 20 — 30 Вт. Антенны применяются либо штыревые, либо направленные. Чувствительность базовых станций составляет -100 дБ — 115 дБ. Изменить или повлиять на все эти параметры пользователь, конечно, не может. Выходная мощность телефона составляет 0,3 — 2 Вт, чувствительность — 90 — 105 дБ. Чувствительность телефона в основном определяется технологиями, используемыми при создании малошумных входных устройств. Если в зонах уверенного приема разница в чувствительности и мощности между моделями практически незаметна, то в зоне неуверенного приема она может стать критической. Зачастую трубка показывает уровень сигнала от базовой станции 1 — 2 кубика (по шкале), а установить соединение не может: не хватает мощности. И хотя стандартизация ETSI регламентирует стандартные выходные мощности для каждого класса телефонов, реальное значение может незначительно колебаться. Хорошей чувствительностью отличаются трубки SAGEM, Alcatel, Motorola. А по мощности проходят все старые телефоны, особенно Motorola. Все телефоны фазы 2 имеют примерно одинаковую мощность.

Что же касается рельефа, то на ровной местности и по реке волны распространяются лучше. Чем выше вы находитесь (в разумных пределах), тем лучше сигнал. Лес порой «гасит» волны сильнее, чем городская застройка.

Поиск сигнала

Итак, вы выбрались за город и хотите обеспечить себя связью. Поднимитесь на крышу, чердак или на самую высокую точку рядом с домом или нужным вам местом. Если телефон ловит сеть, но на пределе (или нестабильно), у вас есть все шансы поправить дело, используя внешнюю антенну. Если расстояние до станции меньше 30 км, а сеть не ловится, также попробуйте применить антенну. В последнем случае попытайтесь договориться с продавцов о возврате антенны, если эксперимент провалится.

Если сигнал, хоть и очень слабый, был все же пойман, наберите любой городской номер — для проверки. Если при разговоре слышимость нормальная и собеседник не жалуется на выпадение кусков вашей речи, значит, энергетика обеих линий (UL и DL) сбалансирована и можно использовать стандартную антенну, настроенную на среднюю частоту между частотами приема и передачи. Если же собеседник время от времени пропадает, необходимо «усиливать» нисходящее направление от базовой станции к вашему телефону. Возможно, стоит поискать телефон с лучшей чувствительностью. Но если плохо слышно вас, следует усиливать направление от вашего телефона до базовой станции. Уже на данном этапе понятно, что при выборе типа антенны и ее параметров желательно учитывать данные оператора и условия приема.

В зонах неуверенного приема часто наблюдается интерференция (помехи) между каналами с одинаковыми и соседними частотами. К сожалению, частотный ресурс, выделенный операторам GSM 900 в России, ограничен, из-за чего в зоне неуверенного приема часто «видны» частоты от разных базовых станций с одинаковыми или соседними значениями уровня сигнала. Такие частоты создают взаимные помехи, мешающие связи, а при определенных уровнях сигналов связь становится и вовсе невозможной. Если на экране телефона фиксируется сильный сигнал от базовой станции, а установить соединение не удается или удается, но речь все время пропадает, значит, вы столкнулись с «чужаками». «Заставить» телефон выбрать другую частоту получается далеко не всегда, однако специальная функция телефонов Nokia — Netmonitor — это сделать позволяет.

С подобной проблемой я столкнулся на даче, которая отделяется от крупного города довольно-таки открытым пространством. Телефон принимал соседние частотные каналы с уровнями 70 дБ, 73 дБ и 72 дБ, но качество связи оставляло желать лучшего. Спас меня только принудительный выбор другого частотного канала с меньшим уровнем — 80 дБ. Однако при ограниченном частотном ресурсе даже частотное перепланирование сети выручает далеко не всегда. Тем не менее, если в вашем телефоне отсутствует Netmonitor, можно использовать внешнюю направленную антенну с хорошей диаграммой направленности. Остается только сделать правильный выбор.

Выбор антенны

Как уже говорилось, увеличить дальность и качество связи позволяют именно внешние антенны. Для телефонов в основном используются внешние штыревые и логопериодические антенны, а также антенны типа волновой канал. Повторим, что в Западной Европе отсутствуют зоны неуверенного приема. Поэтому направленные антенны для терминалов GSM 900 практически не выпускаются. Если производитель и предлагает направленную фирменную антенну GSM 900, она, как правило, предназначена для работы с ретрансляторами (репитерами) операторов.

В СНГ и Восточной Европе направленные антенны изготавливаются кустарным способом. Кроме того, есть не- большие заводики в Чехии, Польше и Прибалтике. Простая автомобильная магнитная антенна имеет усиление 1 — 3 дБ (1 — 2 кубика по шкале телефона), волновой канал — 7 — 15 дБ (в зависимости от количества элементов, качества сборки и настройки антенны), что составляет уже 2 — 3 кубика по шкале, а логопериодическая антенна — 7 — 12 дБ. Автомобильная антенна представляет собой вертикальный штырь в 3/4, 1/2 или 5/8 длины волны. Даже простая автомобильная антенна, поднятая повыше, может поправить ситуацию с неуверенной связью. Дело в том, что при разговоре по телефону около 10 — 20% энергии поглощается телом пользователя, поэтому, поднимая штыревую антенну вверх, вы уменьшаете влияние на нее окружающих предметов. Я сам наблюдал, как самодельные, полуволновые и вертикальные диполя, поднятые на 5 м, решали проблему связи. Поясним, как такой диполь изготавливается.

Рис. 1. Вертикальный диполь

Зачищаем c одного конца белый телевизионный кабель RG6U. Получаем центральный проводник и оплетку кабеля. К центральному проводнику припаиваем медный провод любой толщины длиной около 8,2 см (для диапазона 900 МГц) и крепим его вертикально вверх. К оплетке припаиваем второй кусок провода такой же длины и крепим его вертикально вниз (рис. 1). Получаем нечто похожее на букву «Т», положенную набок. (В телевидении используется горизонтальная поляризация, а в GSM — вертикальная, поэтому требуется именно такой диполь.) Другой конец кабеля подключаем через переходник к телефону. Будьте внимательны и не замкните центральную жилу с оплеткой, иначе телефон может сгореть. Ну вот, за 5 минут мы соорудили примитивную антенну, не уступающую по параметрам китайским автомобильным.

Приведу историю из жизни. Приехав прошлым летом на отдых в Крым, я обнаружил, что на базе обещанного оператором уверенного покрытия нет. Это означало, что я пропущу очень важный звонок. Уверенный сигнал обнаружился на крыше коттеджа, но перспектива просидеть там две недели меня не вдохновила. За 5 минут я нашел кусок нужного провода (вместо медного использовал алюминиевый). Еще 10 минут ушло на то, чтобы отыскать у соседей 5-метровый кусок телевизионного кабеля. Nokia 7110 имеет механический коммутатор для внешней антенны, поэтому я просто воткнул центральный проводник кабеля прямо в разъем телефона, а оплетку кабеля соединил с металлическим ободком внешнего разъема телефона. Укрепил антенну на крыше домика и уже через 10 минут на радость семье и на зависть соседям свободно общался по телефону.

Как говорится, вернемся к нашим баранам. Сначала воспользуемся автомобильной штыревой антенной ($5 — 10).

Здесь главное — не нарваться на слишком скверное качество. Имея Netmonitor, проверить антенну гораздо легче. При подключенной к телефону автомобильной антенне уровень сигнала должен увеличиться на 1 — 3 дБ (например, с -60 дБ до -57 дБ). В крайнем случае, сигнал должен остаться прежним. Если при подключении антенны сигнал уменьшится на 5 дБ и больше, лучше отказаться от покупки. Хочу заметить, что хорошая фирменная автомобильная антенна стоит от $40 и выше. Впрочем, и среди азиатских 10-долларовых изделий иногда встречаются неплохие вещицы.

Установленная на крышу вашего «домика в деревне», автомобильная антенна способна решить проблему со связью. Если усиления автомобильной антенны не хватает, можно обратиться к другим — например, к распространенной направленной антенне — волновому каналу. Он выглядит, как обычная телевизионная антенна, установленная на крыше дома.

Волновой канал позволяет получить реальное усиление до 7 — 15 дБ с оптимальной диаграммой направленности. Но у него есть недостаток — узкополосность. Разница между частотой приема и частотой передачи в GSM 900 составляет 45 МГц, а весь рабочий диапазон — 890 — 960 МГц (полоса в 70 МГц). Добиться линейной или близкой к линейной характеристики в таком широком диапазоне затруднительно. Поэтому желательно изготавливать волновой канал в зависимости от частоты оператора и конкретного места и в зависимости от ситуации сдвигать резонанс к частоте восходящего или нисходящего направлений. Для большей широкополосности следует использовать только петлевой вибратор, согласовывая его с кабелем — например, с симметрирующей петлей; также следует ограничиться небольшим количеством элементов, скажем, 3 — 12, так как если их будет больше, настроить антенну без оборудования будет трудно, кроме того, рабочий диапазон антенны сужается.

Мне приходилось иметь дело с множеством волновых каналов, изготовленных кустарно. Констатирую: в большинстве антенн коэффициент усиления составлял менее 7 дБ, некоторые имели резонанс на частотах 700 — 800 МГц вместо GSM-диапазона и коэффициент стоячей волны больше 3 (при передаче это может легко вывести из строя выходной каскад телефона). Профессионально изготовленные и настроенные самодельные антенны встречались редко.

Теперь на очереди — логопериодические антенны (их тоже можно отыскать на радиорынке). По сравнению с волновым каналом они имеют более широкий рабочий диапазон. Поэтому такие антенны менее критичны к точности изготовления и настройки. Реальный коэффициент усиления здесь достигает 10 — 14 дБ.

Теоретически при необходимости можно соединить 2 волновых канала, один — настроенный на частоту приема, другой — на частоту передачи, но это уже слишком сложная система.

Кабель и антенные переходники

В диапазоне 900 МГц вопрос выбора кабеля приобретает первостепенную роль. Отечественные телевизионные коаксиальные кабели можно использовать только ограниченно (затухание более 30 дБ на 100 м слишком велико). Из доступных импортных образцов подойдет RG6 — коаксиальный кабель с двойной оплеткой. Его вы найдете в любом магазине. Затухание составляет 20 — 24 дБ на 100 м (проверял экспериментально). Промышленные штыревые автомобильные антенны обычно включают в себя кабель RG59 с затуханием 28 дБ на 100 м. Антенна типа волновой канал с коэффициентом усиления 12 дБ и 10 м кабеля RG6U дают общее усиление 9,6 дБ, а при 20 м — 7 дБ.

На большинстве телефонов есть разъем для внешней антенны. Кроме того, для каждого типа телефона существует так называемый антенный переходник (около $5), он подключается к указанному разъему и представляет собой короткий кусок кабеля, с одной стороны которого находится специфический телефонный высокочастотный разъем, а с другой — стандартный ВЧ-разъем. Обычно затухание в антенном переходнике не превышает 1 дБ. Покупая антенный переходник, убедитесь в его дееспособности. При включении переходника в телефон встроенная в телефон антенна отключается и выходной каскад переключается на переходник. Иными словами, если вы просто подключаете переходник к телефону, сигнал на шкале телефона должен немного упасть. Потом вы подключаете внешнюю антенну к переходнику, и сигнал увеличивается. Если все идет именно так, значит, переходник работает.

Настройка антенны на местности

Итак, вы купили антенну и подключили ее к кабелю и к телефону. Поднялись на высокую точку и приступили к настройке антенны. Разместите телефон так, чтобы был виден экран. Как уже говорилось, при настройке антенны с аппаратами Nokia лучше всего использовать функцию Netmonitor. В большинстве других телефонов можно ввести специальный код и открыть служебное меню, которое позволяет увидеть приемный уровень 6 — 8 частот, принимаемых телефоном в порядке убывания, номера частот, расстояние до базовой станции, процент ошибок в канале и др. (Описание многих сервисных меню см. на: www.3ton.com/gsm.) Если Netmonitor есть, будем ориентироваться по уровню сигнала в децибелах (напоминаем, что сигнал сильнее, когда значение уровня в децибелах меньше). Если он отсутствует, будем настраиваться по стандартной шкале сигнала.

Так как антенны базовых станций GSM 900 имеют вертикальную поляризацию, волновой канал следует размещать вертикально. При юстировке антенн обратите внимание на то, что приемный уровень сигнала, отображаемый в телефоне, изменяется с задержкой до нескольких секунд, поэтому антенну следует поворачивать медленно и дискретно. Если вам известно направление на ближайший город, начните с него. Медленно поворачивайте антенну по горизонту. Если сигнал найден, ваша задача найти направление, откуда сигнал приходит с максимальным уровнем. Если сигнала нет, медленно поворачивайте антенну по горизонту, пока он не появится. Помните, что каждый метр высоты установки антенны может оказаться решающим. Если сигнал не найден, попробуйте переместиться на несколько метров в сторону и поискать снова. Может быть, вам повезет.

Нежелательно использовать кабель между антенной и телефоном длиной более 30 м: в этом случаи практически весь сигнал теряется в кабеле.

Напоследок приведем размеры самодельной логопериодической антенны для диапазона 850 — 950 МГц (рис. 2). Размеры взяты с сайта www.atnn.ru. Программу для расчета антенны-волновой канал опять-таки можно найти на: www.3ton.com/gsm.

Параметры: коэффициент усиления — 8,3 дБ, волновое сопротивление — 60 Ом.

Усилитель сигнала мобильной связи решает проблему телефонных звонков и интернета на даче, в гараже, а так же в других труднодоступных зонах. Это вспомогательное оборудование стоит недёшево. Проблему решит gsm репитер, изготовленный своими руками, который вполне заменит не самый мощный покупной ретранслятор.

Ретранслятор бывает пассивным и активным. Первый не требует подключения питания и представляет собой антенну, способную самостоятельно функционировать на небольшой площади. Он же используется в качестве части системы с усилителем, подключаемым к электросети.

Пассивный репитер LTE или GSM стандарта ловит слабейшие сигналы соответствующих частотных диапазонов и передаёт их устройствам. Это простейший вариант для самостоятельного изготовления из подручных предметов и материалов. Минус заключается в отсутствии усиления и стабилизации мобильной связи.

GSM репитер сотовой связи, изготовленный своими руками, функционирует без подсоединения к гаджету.

Схема усилителя сотового сигнала включает в себя:

1. делитель мощности или разветвитель провода (если необходимо несколько точек для усиления сигнала);
2. разъёмы подключения питания;
3. коаксиальный кабель для подключения антенны.

Система позволяет улучшить качество за счёт применения нескольких антенн. Также в продаже имеются пассивные усилители, подключаются прямо к телефону кабелем. Кроме высокой цены сам факт наличия проводов стесняет свободу перемещения при звонках, а качество связи становится хуже с каждым дополнительным метром провода.

GSM репитер своими руками видео:

Антенны своими руками

Чтобы смастерить свой пассивный ретранслятор подойдёт обычная проволока или даже жестяная банка. Из первой можно сделать антенну из колец или в виде двойного ромба.

Антенна или репитер gsm сигнала из проволоки.

Размеры определяются требуемой частотой, для примера возьмём F=900 МГц. Диаметр считается по формуле (300/F)/3,14, то есть (300/900)/3,14=0,106м. Этот виток и является антенной.

Антенна из одного кольца

Соединённых между собой: от первого варианта отличаются двумя витками проволоки вместо одного, конструкция выполняется из одного отрезка. Закрепляем их напротив друг друга. Расстояние рассчитываем по формуле (300/F)/4, для рассматриваемого случая это составляет (300/900)/4=0,08м. Приведена та же частота, диаметры считаются аналогично.

GSM антенна из двух колец

Четыре кольца:
Антенна похожа на вторую, только вместо витков будут две восьмёрки. Расчёт аналогичный предыдущим пунктам.

Ромбовидный усилитель:
Проволока сгибается в квадратную форму, затем два противоположных угла загибаются друг к другу и скрепляются. Для наглядности схема gsm репитера:

Схема ромбовидного GSM усилителя

Варианты с первого по третий расположены в порядке возрастания усиления сигнала. Они же могут эксплуатироваться как самостоятельные репитеры сотовой связи. Одна антенна устанавливается как внешняя, другая — как внутренняя.

Самодельный усилитель

Для устройства активного усилителя придётся организовать целую установку. Сбор всех элементов в одно целое, наглядно демонстрирует схема репитера сотовой связи для изготовления своими руками:

Схема усилителя сотового сигнала

Полноценный самодельный gsm репитер потребует кроме антенны: кабель, крепёж (для монтажа), отрезок длиной 20 см трубы полимерной или пластиковую банку (в качестве соединительного блока), лист пластика, экран (отражающий материал), 2 соломинки.

Как сделать gsm репитер своими руками:

1. соорудить ромбовидную антенну по вышеописанной инструкции;
2. на отрезке трубы выполнить четыре надреза около 3 см в длину. Полученный соединительный блок надевается на загнутые внутрь углы антенны;
3. если применяется банка, то сделать три отверстия в дне — центральная для двух соломинок, две крайние для саморезов;
4. к двум загнутым углам прикрепить по одному проводу. Достать провода, например, взяв отрезок кабеля и сняв с него изоляционную плёнку;
5. на подсоединённые контакты надеть соломинки, загнать и продеть в среднее отверстие банки;
6. ко дну соединительного блока прикрепить лист отражающего материала;
7. блок прикрепить саморезами к деревянной доске или столбику для удобства установки;
8. взять коаксиальный кабель, снять участок изоляции так, чтобы оголить концы провода. Подключить их к соединительному блоку;
9. полученную конструкцию установить вне помещения;
10. второй конец кабеля подсоединить к пластмассовой пластине.

В первых конструкциях сотовых телефонов применялись телескопические антенны, а несколько позже — малогабаритные антенны. В сотовых телефонах можно встретить такие малогабаритные антенны: спиральные, вибраторные и низкопрофильные.

При соответствующем выборе параметров спиральной антенны она очень эффективна. Для используется режим ненаправленного излучения, который реализуется при диаметре спирали D значительно меньше длины волны. При этом в плоскости витков антенна равномерно излучает во всех направлениях, а в плоскости, совпадающей с осью спирали, имеет форму восьмерки.

Спиральные антенны представляют собой закрытую полимерной оболочкой спираль на диэлектрическом стержне. Существуют модели со спиралью, заключенной в резиновый корпус, «в гибком исполнении». Спиральные антенны имеют физическую длину 1/12 при четвертьволновой электрической длине. При дальнейшем уменьшении физической длины резко возрастают потери. Неудовлетворительная работа спиральной антенны в портативных радиотелефонах в 800…900 привела к тому, что разработчики усложнили ее, добившись выигрыша по сравнению с одиночной спиралью. Усложненная спиральная антенна состоит из двух спиралей: первичной, жестко установленной на корпусе, длиной приблизительно 2 см и вторичной, длиной приблизительно 10 см, которая размещена внутри корпуса радиотелефона. В выдвинутом состоянии вторичная спираль становится основным излучателем.

Уменьшение размеров сотовых телефонов заставило отказаться от использования
вибраторных и спиральных излучателей и перейти к низкопрофильным конструкциям. Микрополосковые антенны и F-образные антенны известны как типичные низкопрофильные антенны и их широко применяют в радиотелефонах. Габариты носимого телефонного аппарата позволяют расположить антенну на лицевой или боковой стороне корпуса.

В современных аппаратах антенны выполнены в виде короткого стационарного штыря, который установлен внутри корпуса, и его почти не видно. Изменение конструкции применяемых антенн связано, в первую очередь, с ростом рабочей частоты, а также требованиями удобства их эксплуатации. Уменьшение размеров корпуса и соответственно размеров антенны приводит, как правило, к уменьшению эффективности ее работы во время передачи и приема. Поэтому применение небольших по размерам сотовых телефонов оправдано только там, где сотовая сеть мобильной связи достаточно развита и имеет мощные базовые
станции.

Опыт показывает, что в большинстве случаев лучшая антенна — стандартная. При необходимости имеет смысл приобретать стационарную или автомобильную антенну. Стационарная направленная антенна устанавливается на улице так же, как телевизионная, и направляется на ближайшую базовую станцию. Такие антенны используют для улучшения качества связи в зданиях и подвальных помещениях, а также для обеспечения связью вне зоны приема в пригороде.

В сотовой связи классическую полуволновую антенну, не зависящую от потерь в ближней зоне, как правило, используют в качестве выносной антенны. В большей части современных мобильных телефонов используются
четвертьволновые вибраторы разных форм, в которых сама конструкция аппарата служит для
антенны нижней частью излучающей структуры — как
бы . Измеренная плотность потока излучения мобильного телефона может составлять
несколько десятков процентов от номинальной
мощности и зависит от того, как расположена рука
пользователя с аппаратом у уха (рабочее
положение аппарата).

Основные потери эффективности антенны в рабочем положении аппарата носят название
«потери ближней зоны». Эти потери определяются в основном двумя факторами:
результирующей изрезанностью диаграммы направленности и потерями мощности излучения на
единицу массы тела пользователя и, естественно, что у абонента крупных размеров потери ближней
зоны больше. Находясь вдали от городов, пользователи сотовой связи нередко сталкиваются
с неуверенным приемом базовых станций. Выходом из данной ситуации является использование для работы телефона внешней антенны. Рассмотрим
некоторые особенности радиосвязи в широко распространенном стандарте . В стандарте GSM-900
всего . Сотовый телефон, как и базовая станция, могут работать на любой частоте,
определенной оператором. Передача от базовой станции (BS) на телефон (MS) ведется на одних
частотах (935,2…959,8 МГц), в то время как передача от
сотового телефона на базовую станцию — на других
на частотах (890,2…914,8 МГц). Канал от базовой
станции (BS) к мобильной станции (MS) носит название
Down Link, а от MS к BS — Up Link.

Операторы обычно используют ограничение
дальности работы мобильного телефона от базовой
станции до 35 км, что обусловлено особенностями
стандарта. Если в сети стандартной конфигурации
в одном частотном канале формируется 8 временных
интервалов (тайм-слотов): один служебный, а семь —
разговорных, то в этом случае максимальная
дальность связи на каждом канале составляет 35 км.
В GSM можно пользоваться и
нестандартной конфигурацией соты. В этом случае
дальность связи увеличивается до 70… 100 км
(конфигурация Extended Cell), а емкость сети
уменьшается до 2-3 каналов.

Такой режим работы является неприемлемым для
городских условий, так как уменьшается
количество абонентов сотовой сети. Этот режим
работы сотовой связи иногда используется на
морском побережье для создания прибрежной зоны,
покрытия.

Резюмируя высказанное, можно сделать вывод, что
при наличии телефона стандарта GSM-900 для
нормальной работы сотового телефона не следует
удаляться от ближайшей базовой станции на
расстояние более 35 км, в противном случае связь с
ней будет затруднена или просто невозможна.

На дальность радиосвязи, как известно, влияют
такие факторы: Местоположение BS и MS и рельеф
местности. Мощность и чувствительность сотового
телефона (MS). Мощность и чувствительность базовой
сотовой станции (BS). Антенны, установленные на MS и
BS. Время года и погодные условия.

Обычно базовые станции имеют мощность 20…30 Вт.
Антенны применяются либо штыревые, либо
направленные. Чувствительность базовых станций
составляет минус (100… 115) дБ, в то время как
выходная мощность телефона составляет 0,3…2 Вт, а
чувствительность — минус (90…105) дБ.
Чувствительность телефона в основном
определяется технологиями, используемыми при
создании малошумящих входных устройств.

Если в зонах уверенного приема разница в
чувствительности и мощности между различными
моделями сотовых телефонов практически
незаметна, то в зоне неуверенного приема она
может стать критической. Зачастую трубка
показывает уровень сигнала от базовой станции 1-2
кубика (по шкале), а установить соединение не
может: не хватает мощности. И хотя стандартизация
регламентирует стандартные выходные мощности
для каждого класса телефонов, реальное значение
может незначительно колебаться. Хорошей
чувствительностью отличаются трубки Sagem, Alcatel,
Motorola. А по мощности проходят все старые телефоны,
особенно Motorola. Все телефоны фазы 2 имеют примерно
одинаковую мощность.

Во время установки сеанса радиосвязи следует
учитывать, что радиоволны распространяются
лучше на ровной местности и по поверхности реки,
в то время как в лесу прохождение волн хуже, чем в
городе. Радиосигнал распространяется или
принимается лучше, если вы находитесь на высоте,
господствующей над окружающей местностью.
Бывает так, что во время сеанса связи вас слышат
хорошо, в то время как собеседник время от
времени пропадает. Для исправления ситуации
следует заменить ваш телефон на аппарат с
большей чувствительностью. Если же вы находитесь
на таком расстоянии от базовой станции, что
телефон ловит сигнал сети на пределе или
нестабильно, то для улучшения радиосвязи следует
попробовать подключить к телефону внешнюю
антенну.

В зонах неуверенного приема между каналами с
одинаковыми и соседними частотами часто
наблюдаются интерференционные помехи. Это
связано с ограниченностью частотного ресурса,
выделенного операторам . И в связи
с этим, в зоне неуверенного приема часто
фиксируются сигналы от разных базовых станций,
имеющие одинаковые или соседние значения
частоты сигнала.

Такие сигналы создают взаимные помехи,
мешающие связи, а при определенных уровнях
сигналов связь становится и вовсе невозможной.
Если на экране телефона фиксируется сильный
сигнал от базовой станции, а установить
соединение не удается или удается, но речь все
время пропадает, значит, вы столкнулись с
«чужаками». В такой ситуации телефон не
всегда способен выбрать другую частоту, поэтому
если у вас телефон Nokia, то можно попытаться
воспользоваться функцией «NetMonitor». При
отсутствии в телефоне функции NetMonitor следует
применить внешнюю направленную антенну с
хорошей диаграммой направленности.

ВЫБОР ВНЕШНИХ АНТЕНН

Все стационарные антенны можно разделить на
два типа: направленные и ненаправленные. В
качестве ненаправленных стационарных антенн в
основном применяются полуволновые, коллинеарные
и солинейные антенны. Ненаправленные антенны по
сравнению с направленными антеннами обладают,
как правило, меньшим усилением и применяются в
основном там, где возможен прием сигнала от
нескольких базовых станций. По конструкции и
характеристикам они очень похожи на
автомобильные антенны.

Существует много типов направленных антенн,
которые отличаются только конструктивным
исполнением. В основном используются
направленные антенны типа волновой канал,
логопериодические и плоские печатные, Антенна
типа волновой канал имеет больший коэффициент
усиления и проста в изготовлении.
Логопериодическая антенна имеет более сложную
конструкцию при тех же габаритах, что и антенна
типа «волновой канал».

Хотя логопериодическая антенна и имеет меньший
коэффициент усиления, но она широкополоснее, что
позволяет ее использовать в большем интервале
радиочастот. Для сравнения приведем
коэффициенты усиления наиболее
распространенных внешних антенных для сотовых
телефонов. Простая автомобильная антенна имеет
усиление 1…3 дБ (1-2 кубика по шкале телефона),
волновой канал — 7…15 дБ (в зависимости от
количества элементов, качества сборки и
настройки антенны), что составляет уже 2-3 кубика
по шкале, а логопериодическая антенна — 7…12 дБ.

АНТЕННЫ ТИПА ВОЛНОВОЙ КАНАЛ

В сотовой связи в качестве стационарных антенн
получила широкое распространение антенна типа
Уда-Яги (или «волновой канал»). Эта антенна
имеет много разновидностей, которые различаются
между собой числом элементов, плоскостями
поляризации и конструкцией отдельных элементов.
Антенна для сотовой связи имеет вертикальную
, и поэтому ее активные вибраторы,
рефлекторы и директора устанавливаются
вертикально. «Волновой канал» до настоящего
времени является одной из лучших антенн для
радиосвязи на УКВ, а также приема телевидения.
Применение такой антенны позволяет значительно
увеличить дальность действия сотового телефона,
позволяя вести связь из мест значительно
удаленных от зоны обслуживания вашего оператора.

Выбор внешней антенны производится, исходя из
ее основных параметров: рабочий диапазон (frequency
range); коэффициент усиления (gain); ; .

Рабочий диапазон антенны должен
соответствовать диапазону частот, в котором
работает ваш сотовый телефон. Коэффициент
усиления следует выбирать по возможности
наибольший, импеданс антенны (волновое
сопротивление) должен быть равен 50 Ом, а
коэффициент стоячей волны — не превышать двух.
Все вышеперечисленные параметры антенны обычно
указываются в ее паспорте, а если такого нет, то
необходимую информацию может дать продавец
магазина. В продаже есть антенны с аналогичными
радиотехническими характеристиками и других
фирм, которые по стоимости меньше указанных выше
типов антенн. Это объясняется их низкой
механической надежностью и плохой коррозийной
стойкостью. Заметим, что в Западной Европе
отсутствуют зоны неуверенного приема, и поэтому
направленных антенн для терминалов GSM-900
практически не выпускается. В продаже есть
только направленные фирменные антенны GSM-900 для
работы с ретрансляторами (репитерами)
операторов.

Характеристики промышленных направленных
антенн для сотовых телефонов

УСТАНОВКА АНТЕННЫ

После выбора внешней антенны следующим этапом
является ее правильная установка. Проще всего
антенну укрепить на вертикальной трубе высотой
несколько метров и диаметром 30…50 мм,
установленной на крыше дома или холме. Антенна
крепится кронштейнами, скобами, болтами с
гайками и другими крепежными деталями. При этом
нужно помнить, что антенна должна быть
направлена в сторону ближайшей базовой станции,
а ее штыри располагаться вертикально.
Направление на базовую станцию определяют
следующим образом. Подключают сотовый телефон к
антенне с помощью кабеля и антенного адаптера, а
потом, вращая антенну в различных направлениях,
производят фиксацию максимальных показаний
индикатора уровня сигнала. При этом руки должны
быть убраны с антенны. Измерение каждого
показания должно длиться не менее 10…20 секунд.

Установка ненаправленной антенны несколько
проще. Штырь антенны устанавливают в
вертикальном положении, как можно выше. Длина
соединительного антенного кабеля должна быть
как можно меньше. Применяющийся обычно для этих
целей кабель типа RG-58 длиной 5 м ослабляет сигнал
почти вдвое. При длине соединительного кабеля до
10 м лучше использовать кабель типа RG-59, имеющий
низкие потери (low loss). При большей длине лучше
взять кабель типа RG-213, его диаметр примерно 10 мм.

При длине соединительного кабеля около 50 м для
компенсации потерь в нем следует применить так
называемый бустер. Бустер представляет собой
пару антенных усилителей, один из которых
работает на прием, а другой — на передачу сигнала.

Чтобы иметь возможность перемещаться по
помещению и не быть привязанным к
соединительному кабелю внешней антенны, обычно
используют . Репитер состоит из антенного
усилителя (50…60 дБ) и передатчиков, один из
которых работает на передачу сигнала от
оператора на сотовый телефон, а другой
осуществляет передачу сигнала от телефона до
базовой станции.

Репитер
внешне представляет небольшой плоскую
коробочку, на одной из малых граней которой
имеется гнездо для подключения внешней антенны,
а на другой — разъем с прикрепленной небольшой
комнатной антенной, как правило, в виде гибкого
штыря с усилением 3 дБ. Связь сотового телефона с
репитером осуществляется на расстоянии до 30 м.
Репитер создает как бы одну маленькую соту, в
зоне действия которой можно свободно
перемещаться. При покупке репитера нужно
выбирать модель, которая работает в одном
стандарте с вашим сотовым телефоном.

Следует заметить, что
могут пользоваться несколько абонентов.
Разговаривать одновременно по своим сотовым
телефонам могут от 3 до 6 человек, в зависимости от
стандарта и типа репитера, а вот в режиме
ожидания может находиться неограниченное число
пользователей. Таким образом, ваши друзья,
пришедшие к вам в гости или клиенты в вашем офисе
тоже могут воспользоваться репитером.

Бывают случаи, что даже применение
направленной антенны с высоким коэффициентом
усиления совместно с бустером или репитером не
дает никаких результатов, и связи нет, что бы вы
ни делали. Причин может быть несколько, но две
основные такие: вы попали в зону так называемой
радиотени или вы находитесь слишком далеко от
зоны действия ближайшего сотового оператора.
Сигнал высокочастотного диапазона сотовой связи
представляет волны очень малой длины, которые
распространяются в основном по прямой и,
встречая на своем пути препятствие, они либо
отражаются от него, либо затухают в его толще.

Для того, чтобы выйти из зоны радиотени, нудно
поднять антенну как можно выше, то есть
установить антенну на более высокую мачту.
Отечественная промышленность выпускает мачты
нескольких типов, высотой от 7 до 30 метров. Если же
в этом случае связь с оператором так и не удастся
установить, то тогда необходимо покупать
спутниковый телефон.

КАБЕЛЬ И АНТЕННЫЕ ПЕРЕХОДНИКИ

В диапазоне 900 МГц вопрос выбора кабеля
приобретает первостепенную роль. Отечественные
телевизионные коаксиальные кабели можно
использовать только ограниченно (затухание
более 30 дБ на 100 м слишком велико). Из доступных
импортных образцов подойдет RG-6 — коаксиальный
кабель с двойной оплеткой. Его вы найдете в любом
магазине. Затухание составляет 20…24 дБ на 100 м
(проверено экспериментально). Длина кабеля между
антенной и телефоном должна быть не более 30 м,
чтобы были меньше потери сигнала.

Промышленные штыревые автомобильные антенны
обычно включают в себя кабель RG-59 с затуханием 28
дБ на 100 м. Антенна типа волновой канал с
коэффициентом усиления 12 дБ и Юм кабеля RG-6U дают
общее усиление 9,6 дБ, а при 20 м — 7 дБ.

На большинстве сотовых телефонов есть разъем
для внешней антенны. Кроме того, для каждого типа
телефона существует так называемый антенный
переходник (около $5), он подключается к
указанному разъему и представляет собой
короткий кусок кабеля, с одной стороны которого
находится специфический телефонный
высокочастотный разъем, а с другой — стандартный
ВЧ-разъем. Обычно затухание в антенном
переходнике не превышает 1 дБ.

При покупке антенного переходника необходимо
убедиться в его работоспособности. При включении
переходника в телефон встроенная в телефон
антенна отключается, а выходной каскад
переключается на переходник. Другими словами, на
шкале телефона можно заметить, что при
подключении к нему одного переходника
происходит некоторое падение величины сигнала.
Если же после этого подключить к переходнику
внешнюю антенну, то сигнал должен возрасти. Все
это говорит о том, что переходник работает.

НАСТРОЙКА АНТЕННЫ НА МЕСТНОСТИ

Установленную антенну с помощью кабеля
подключают к сотовому телефону и производят ее
настройку. Телефон следует разместить так, чтобы
был виден его экран. При настройке антенны с
аппаратами Nokia лучше всего использовать функцию
NetMonitor. В этом случае ориентируются по уровню
сигнала в децибелах: если значение уровня в
децибелах больше, то сигнал сильнее. В противном
случае настраиваются по стандартной шкале
уровня сигнала.

В других типах телефонов можно ввести
специальный код и открыть служебное меню. Меню
позволяет увидеть приемный уровень 6…8 частот,
принимаемых телефоном в порядке убывания, номер
частоты, расстояние до базовой станции, процент
ошибок в канале и др.

При настройке антенну поворачивают вокруг
мачты медленно и с остановками, так как уровень
принимаемого сигнала, отображаемый в телефоне,
изменяется с задержкой до нескольких секунд.
Если известно направление на ближайший город, то
антенну можно вначале направить на него.
Вращение антенны производят до того момента,
пока не будет установлено направление, откуда
приходит сигнал максимального уровня. Получив
необходимый результат, производят фиксацию
антенны. Бывает и так, что удается определить
направление, откуда приходит сигнал, но его сила
такова, что не позволяет установить качественную
связь, тогда следует применить антенный
усилитель.

Сейчас невозможно себе представить жизнь без мобильного телефона, но в некоторых случаях он становится бесполезен. Нет связи или очень слабый сигнал бывает в подвальных помещениях, в автомобилях, в местности, далеко расположенной от ретрансляционной антенны или в городе, где много высотных зданий, гасящих сигнал. В этих случаях можно воспользоваться готовым дополнительным устройством или узнать, как сделать и подключить антенну к мобильному телефону своими руками.

Прежде чем заняться поиском и реконструкцией внешних антенн для мобильного устройства необходимо понять, как устроен современный сотовый аппарат. А он представляет собой маленькую радиостанцию, работающую на разных частотах, определяемых сотовым оператором. Так, в соотношении «передача — приём»: базовая станция (BS) — телефон (MS) работает на 935,2–959,8 МГц, а телефон (MS) — базовая станция (BS) — на 890,2–914,8 МГц. Отношение канала от BS к MS называется Down Link, а MS к BS — Up Link.

Любые провайдеры ограничивают дальность связи мобильного телефона от базовой станции на расстоянии до 35 км. При этой конфигурации количество разговорных каналов достигает 8 и является стандартным режимом, используемым в городской зоне. Тогда как GSM предусматривает нестандартную конфигурацию с дальностью связи 70–100 км (Extended Cell), но при этом каналов становится меньше — максимум 3. Последний режим обычно используется в прибрежной зоне покрытия.

Какая внешняя антенна подходит для смартфона

На качество связи и силу сигнала также оказывают влияние местоположение, рельеф местности, погодные условия и время года, чувствительность и мощность сотового телефона и главной антенны. Автомобильная или стандартная устанавливается на улице, желательно на крыше здания или автомобиля. Как и телевизионную, её необходимо направить в сторону ближайшей базовой станции. Для этого устройство следует двигать и поворачивать, пока не усилится сигнал.

1. Волновая содержит траверсу с перпендикулярно расположенными рефлекторами. Их размеры зависят от частоты, прямо пропорциональной длине волны. Имеет явное преимущество усиления сигнала при довольно небольших габаритах. Недостатком является необходимость точного наведения на станцию.
2. Параболическая состоит из отражателя и облучателя. Такая конструкция достаточно сильно усиливает сигнал, но при этом установка требует определённых навыков. Минусом этой антенны является нулевая эффективность при неточной настройке.
3. Плоская панель представляет собой плоский небольшой квадрат с облучателем внутри рефлектора. Преимуществом устройства служит широкий спектр направленности, что не требует точной наводки, но при этом даёт средние показатели усиления сигнала.
4. Штыревая конструкция — это небольшой вертикальный стержень, одновременно являющийся и облучателем, и рефлектором. Плюсом антенны выступает круговая направленность, которая не требует точной установки на базовый распределитель провайдера. Но есть нюанс, размещать такую антенну следует так, чтобы между ней и базой не было экранизирующих конструкций. Она устанавливается там, где не требуется особого усиления сигнала.

Как подключить внешнюю антенну к мобильному телефону

Обычно сотовые телефоны настроены на высокие частоты. Поэтому для эффективности работы внешней конструкции огромное значение имеет качество кабеля и его соединения. Лучше всего использовать коаксиальный провод (RG-6 от известных производителей) и высокочастотный разъём. Если нет гнезда для крепления внешней антенны, можно использовать устройство громкой связи. В этом случае антенный провод присоединяется к устройству громкой связи, а мобильник вставляется в гнездо этого устройства. Также можно центральной жилой кабеля сделать 3–4 витка вокруг мобильника, вблизи встроенной антенны.

Конечно же, такой способ использования телефона не совсем удобен и ограничивается длиной провода. Но этих неудобств можно избежать, сделав мобильное устройство стационарным.

Как самому сделать антенну к сотовому телефону

Антенну «на скорую руку» можно сделать из того, что есть в доме

1. Взять медную проволоку и согнуть её в ромбовидную «восьмёрку» со стороной 8 см. Кабелем соединить антенну с телефоном, предварительно зачистив его концы. В горизонтальном положении прикрепить к потолку, где есть более сильный сигнал.
2. Использовать кулинарную фольгу, сделав из неё большой «кулёк» и вложив него мобильный телефон.
3. Можно использовать железный тазик подходящего размера, использовав его как параболическую антенну с мобильником в фокусе.

Домашняя антенна, которая подходит в основном для усиления сигнала . Для этого понадобятся: плоскогубцы, клещи или нож, коаксиальный кабель, паяльное оборудование, медный провод (8 см) и переходник для мобильного устройства (можно китайский).

1. Зачистить один конец высокочастотного кабеля так, чтобы не повредить центральную жилу, он будет подключён к антенне. Другой конец подсоединяется к телефону.
2. Медный провод припаять к сердечнику кабеля так, чтобы конструкция была крепкой и располагалась вертикально вверх. Такой же провод припаять к оплётке кабеля вертикально вниз.
3. Оба медных провода закрепить на небольшой деревянной доске, заизолировав в припаянных местах.
4. Закрепить эту конструкцию на крыше как можно выше, а другой конец антенного кабеля подсоединить к телефону с помощью адаптера.

ВАЖНО.
Следует строго соблюдать вертикальное и горизонтальное соединение медного провода с кабелем.

Переносная антенна подходит даже в том случае, если сети, вообще, нет.

Это довольно простое приспособление, но довольно эффективное. Таким устройством можно пользоваться везде. Для этого потребуется: радиоантенна от старого магнитофона, тоненький провод (0,5 м), отвёртка, паяльник и маленькая шайба.

1. Радиоантенну разобрать у основания.
2. К шайбочке припаять проводок.
3. Собрать основание антенны, прикрепив шайбу с проводом.
4. Снять крышку с телефона и найти разъём для подключения дополнительной антенны.
5. Зачистить другой конец провода на 1–2 мм (не больше) и вставить в дырочку в центре этого разъёма.
6. Зафиксировать провод по телефону и посмотреть на шкалу сети. Индикатор должен показать 6 из 6 палочек.
7. Крышку от мобильного устройства можно не устанавливать.

Помимо самодельных антенн можно использовать покупные репитеры , позволяющие сделать устойчивую связь в любых помещениях и отдалённых местностях. Но стоимость такого оборудования довольно высока и сопоставима с ценой хорошего мобильного телефона, а более продвинутые решения достигают и 2–3 тысяч долларов. Поэтому в домашних условиях всегда можно воспользоваться более дешёвыми и подручными средствами усиления сигнала.

Современные мобильные гаджеты – это необходимые устройства связи, без которых уже немыслимо обойтись, настолько плотно вошла данная техника в нашу жизнь. Однако даже с полным покрытием, еще существуют территории, где данные устройства могут находиться в «глухой зоне» или иметь довольно плохое качество приема сигнала. Как правило, к таким местам можно отнести не только пригород, но и мегаполисы, передачу сигнала в которых прерывает множество высотных строений. Для решения данной проблемы проще всего воспользоваться специальными устройствами – усилителями сотового сигнала: внешними или внутренними. Но как сделать антенну для телефона? Решить этот вопрос можно, предварительно разобравшись в особенностях их конструкции.

Антенна для мобильника необходима в том случае, если прием сигнала с ретрансляционной вышки на телефон некачественный, что, как правило, происходит из-за влияния самых разнообразных факторов. Прежде чем приступить к поиску подходящей дополнительной антенны для мобильника, в первую очередь, следует разобраться с принципами работы самой сотовой связи.

Смартфон – это полноценная миниатюрная радиостанция, принимающая и предающая сигнал в определенном диапазоне частот (определяется провайдером, предоставляющим услуги связи).

Параметры передачи сигнала между базовой станицей (ретранслятором) и усилителем мобильного принято называть «Down Link», со смартфона на внешнюю антенну – «Up Link». Заметим, что, как правило, провайдеры практически всегда предусматривают некоторое ограничение при осуществлении передачи сигнала от базового ретранслятора (до 35 км). Это позволяет создать конфигурацию, подразумевающую реализацию 8-ми каналов для разговора пользователей. Такие параметры предусмотрены соответствующими стандартами связи. Операторы GSM предоставляют меньше каналов для разговора (не более 3-х), тем не менее, в этом случае длительность передачи увеличивается и достигает 100 км. Зачастую такая сотовая конфигурация сети для внешней антенны используется в прибрежной части зоны покрытия.

Особенности выбора

Для телефонов с поддержкой технологии 3g подходит не каждая подключенная антенна для мобильного. Существует множество факторов, влияющих на качество принимаемого от базовой станции сигнала:

• особенности рельефа;
• географическая локализация;
• климатические условия;
• технические характеристики, как самой антенны, так и мобильного устройства.

Наиболее предпочтительное место для размещения антенны 3g для усилителя сигнала – возвышение. Это может быть крыша строения или авто, в случае использования внешнего оборудования для транспортного средства.

При этом следует учитывать, что направлять усилитель для три или 4g рекомендуется в сторону ближайшей вышки ретранслятора, что поможет обеспечить более качественный прием-передачу сигнала. Схематично размещение антенны указано на рисунке.

Обратите внимание!
Устанавливая антенну для сотового телефона для усиления, можно повысить качество связи не только на мобильниках, но и у других устройств: ноутбука, планшета, ПК и телевизора. Тогда общая схема будет сложнее. При улучшении сигнала для всех гаджетов, находящихся дома, большое значение имеет мощность антенны, модема и адаптера, используемых в схеме.

Бывают выносная модель и оборудование со стационарным устройством. Есть варианты, подключаемые к телефону и раздающие сигнал, как Wi-Fi. Для усиления можно использовать активные репитеры и работать с пассивными устройствами. Первые дополнительно преобразуют сигнал, а вторые осуществляют прием только за счет своей конфигурации.

Кроме того, существует несколько основных видов устройств:

• волновой приемник;
• плоская антенна;
• параболическая антенна;
• антенный усилитель штыревого типа.

В конструкцию волнового приемника сигнала входят такие элементы: траверс и перпендикулярно расположенные по отношению к нему рефлекторы. Данный вид внешних усилителей отлично справляется с задачей усиления сигнала, но требует точной настройки (наведения) устройства на базовую станцию.

Плоская наружная антенна – данный вид выносных устройств имеет достаточно широкие показатели диапазона направленности. Устройство состоит из облучателя, который встроен в конструкцию рефлектора. Для настройки антенны выбирается приблизительное направление на ретранслятор.

Параболическая внешняя антенна – устройство для наружного размещение, состоящее из облучателя и отражателя. Применение такого усилителя значительным образом усиливает прием сигнала, но для установки антенны для телефона требуются определенные знания и навыки. При некорректной установке и настройке эффективность от применения данного девайса будет минимальной.

Антенный усилитель штыревого типа представляет собой стержень, одновременно играющий роль рефлектора и облучателя. Конструкция данной антенны подразумевает круговую направленность. Обязательное условие при использовании такого усилителя – отсутствие экранизирующих устройств, мешающих приему передачи сигнала.

Но как подключить внешнюю и внутреннюю части устройств?

Подключение мобильного к внешней антенне

Для работы в смартфоне антенне сотовой связи требуется коаксиальный кабель, имеющий высокочастотный разъем. Это объясняется тем, что большинство мобильников работает именно в диапазоне таких частот. Заметим, что эффективность усиления сигнала прямо зависит от качественных характеристик, как самого разъема, так и используемой кабельной продукции.

Если конструкция телефона не оборудована гнездом, чтобы провести подсоединение антенны, для решения задачи можно использовать устройство громкой связи. Кроме того, можно воспользоваться малокомфортным для пользователя способом, обмотав мобильный несколькими витками антенного провода. Хотя в таком случае использование девайса довольно неудобно, тем не менее, это позволяет добиться хорошего приема сигнала в телефоне.

Важно!
Используя любой вид устройств, необходимо, чтобы сама антенна была расположена по направлению к ретранслятору.

Ромбовидная антенна, самостоятельная сборка

Нередко для покупки антенного усилителя к смартфону у пользователей нет средств или возможности (место жительство в отдаленных от крупных населенных центров районах). В таком случае заинтересованный в улучшении получения-передачи сигнала своего мобильника человек может сделать конструкцию для телефона своими руками. Кроме того, даже простые самоделки могут хорошо подключаться к сети и давать нужный сигнал.

Для создания прибора по улучшению сигнала своими руками потребуется определенный набор инструментария и материалов:

• пассатижи и острый нож, предназначенный для аккуратного снятия изоляции с кабельной продукции;
• непосредственно сам кабель (RG6) для подключения мобильного гаджета к антенне и медный провод (2 мм сечение), его длина должна составлять не менее 8 см;
• паяльный инструмент с припоем;
• переходник для мобильного устройства.

Порядок выполнения сборки антенны для мобильного телефона:

• в первую очередь, производится зачистка изоляции кабельной продукции, при этом выполнять данную работу следует аккуратно, чтобы не повредить внутреннюю жилу, которая впоследствии будет подключена одним концом к мобильному устройству, а другим – к антенне;
• медная проволока по концам изгибается таким образом, чтобы с обоих концов получилось по ромбу;
• на следующем этапе к жиле кабеля припаивается медный провод (строго в положении «вверх»), другая часть медного провода припаивается к экранирующей оплетке кабеля (строго в положении «вниз»);
• далее выполняется крепление медного провода на любую подходящую по размерам поверхность (лучше подойдет широкая деревянная планка), при этом не следует забывать о надежной изоляции всех выполненных в процессе сборки соединений;
• итоговая конструкция размещается на крыше строения и надежно крепится, предусмотренный свободный конец кабеля опускается вниз и посредством специального адаптера подсоединяется к телефону.

Важно!
Следует учитывать, что соблюдение размещения медного провода поможет значительным образом улучшить получаемый-передаваемый сигнал даже при его практически полном отсутствии.

Самостоятельно собранная конструкция ромбовидной антенны сотовой связи – это весьма простая в реализации схема, которую сможет собрать практически любой пользователь, не обладающий специальными знаниями и опытом. Единственное условие при сборке сотовой связи своими руками – последовательность указанных выше действий и качественное соединение всех элементов. Увеличение сигнала находится в прямой зависимости от качества исполнения.

Видео

В последнее время в России значительно увеличилась зона покрытия сетями стандарта GSM 900. Тем не менее ситуация далека от идеальной. Если в европейских странах проблема неуверенного приема практически отсутствует, то большинство отечественных пользователей частенько с ней сталкиваются — в загородных домах, на дачах и т. д. А как было бы замечательно выехать на рыбалку, охоту, в деревню, не теряя связь с внешним миром!

Ключ к решению этой проблемы — внешние направленные или ненаправленные антенны. Правда, купить антенну мало — необходимо ее правильно установить и настроить. Читатели, знакомые с радиоэлектроникой, смогут самостоятельно изготовить и настроить антенну, работающую в стандарте GSM. Сегодня мы расскажем о типах антенн и о способах их установки и настройки.

Справка

Говоря совсем просто, мобильный телефон представляет собой дуплексную радиостанцию, ведущую радиообмен на разных частотах. Всего в стандарте GSM 900 124 частоты. Телефон, как и базовая станция, может работать на любой частоте, определяемой оператором.

Базовая станция (BS) передает, а телефон (MS) принимает на частотах 935,2 — 959,8 МГц. Мобильный телефон передает, а базовая станция принимает на частотах 890,2 — 914,8 МГц. Канал от BS к MS называется Down Link, от MS к BS — Up Link. Большинство операторов используют ограничение дальности работы мобильного телефона от базовой станции — 35 км, что обусловлено особенностями стандарта. Поясним, что в сети стандартной конфигурации в одном частотном канале формируется 8 временных интервалов (тайм-слотов): один служебный, а семь — разговорные. Именно в этом случае максимальная дальность связи на каждом канале составляет 35 км. Однако в GSM предусмотрена также нестандартная конфигурация соты, при которой дальность связи увеличивается на 70 — 100 км (конфигурация Extended Cell). К сожалению, при такой конфигурации количество разговорных каналов уменьшается до 2 — 3, что уменьшает емкость сети. Использовать такой режим в городе и около оператору не выгодно. Иногда этот режим используется на морском побережье для создания прибрежной зоны покрытия.

Таким образом, если у вас телефон стандарта GSM 900, не пытайтесь установить связь, удалившись от ближайшей базовой станции больше чем на 35 км. Максимальная дальность связи, достигнутая мной, — 34 км.

Дальность связи

На дальность радиосвязи влияют следующие факторы:

Местоположение BS и MS и рельеф местности.

Мощность и чувствительность MS.

Мощность и чувствительность BS.

Используемые на MS и BS антенны.

Воля Господа Бога (опытные связисты шутят, что это — главное).

Обычно базовые станции имеют мощность 20 — 30 Вт. Антенны применяются либо штыревые, либо направленные. Чувствительность базовых станций составляет -100 дБ — 115 дБ. Изменить или повлиять на все эти параметры пользователь, конечно, не может. Выходная мощность телефона составляет 0,3 — 2 Вт, чувствительность — 90 — 105 дБ. Чувствительность телефона в основном определяется технологиями, используемыми при создании малошумных входных устройств. Если в зонах уверенного приема разница в чувствительности и мощности между моделями практически незаметна, то в зоне неуверенного приема она может стать критической. Зачастую трубка показывает уровень сигнала от базовой станции 1 — 2 кубика (по шкале), а установить соединение не может: не хватает мощности. И хотя стандартизация ETSI регламентирует стандартные выходные мощности для каждого класса телефонов, реальное значение может незначительно колебаться. Хорошей чувствительностью отличаются трубки SAGEM, Alcatel, Motorola. А по мощности проходят все старые телефоны, особенно Motorola. Все телефоны фазы 2 имеют примерно одинаковую мощность.

Что же касается рельефа, то на ровной местности и по реке волны распространяются лучше. Чем выше вы находитесь (в разумных пределах), тем лучше сигнал. Лес порой «гасит» волны сильнее, чем городская застройка.

Поиск сигнала

Итак, вы выбрались за город и хотите обеспечить себя связью. Поднимитесь на крышу, чердак или на самую высокую точку рядом с домом или нужным вам местом. Если телефон ловит сеть, но на пределе (или нестабильно), у вас есть все шансы поправить дело, используя внешнюю антенну. Если расстояние до станции меньше 30 км, а сеть не ловится, также попробуйте применить антенну. В последнем случае попытайтесь договориться с продавцов о возврате антенны, если эксперимент провалится.

Если сигнал, хоть и очень слабый, был все же пойман, наберите любой городской номер — для проверки. Если при разговоре слышимость нормальная и собеседник не жалуется на выпадение кусков вашей речи, значит, энергетика обеих линий (UL и DL) сбалансирована и можно использовать стандартную антенну, настроенную на среднюю частоту между частотами приема и передачи. Если же собеседник время от времени пропадает, необходимо «усиливать» нисходящее направление от базовой станции к вашему телефону. Возможно, стоит поискать телефон с лучшей чувствительностью. Но если плохо слышно вас, следует усиливать направление от вашего телефона до базовой станции. Уже на данном этапе понятно, что при выборе типа антенны и ее параметров желательно учитывать данные оператора и условия приема.

В зонах неуверенного приема часто наблюдается интерференция (помехи) между каналами с одинаковыми и соседними частотами. К сожалению, частотный ресурс, выделенный операторам GSM 900 в России, ограничен, из-за чего в зоне неуверенного приема часто «видны» частоты от разных базовых станций с одинаковыми или соседними значениями уровня сигнала. Такие частоты создают взаимные помехи, мешающие связи, а при определенных уровнях сигналов связь становится и вовсе невозможной. Если на экране телефона фиксируется сильный сигнал от базовой станции, а установить соединение не удается или удается, но речь все время пропадает, значит, вы столкнулись с «чужаками». «Заставить» телефон выбрать другую частоту получается далеко не всегда, однако специальная функция телефонов Nokia — Netmonitor — это сделать позволяет.

С подобной проблемой я столкнулся на даче, которая отделяется от крупного города довольно-таки открытым пространством. Телефон принимал соседние частотные каналы с уровнями 70 дБ, 73 дБ и 72 дБ, но качество связи оставляло желать лучшего. Спас меня только принудительный выбор другого частотного канала с меньшим уровнем — 80 дБ. Однако при ограниченном частотном ресурсе даже частотное перепланирование сети выручает далеко не всегда. Тем не менее, если в вашем телефоне отсутствует Netmonitor, можно использовать внешнюю направленную антенну с хорошей диаграммой направленности. Остается только сделать правильный выбор.

Выбор антенны

Как уже говорилось, увеличить дальность и качество связи позволяют именно внешние антенны. Для телефонов в основном используются внешние штыревые и логопериодические антенны, а также антенны типа волновой канал. Повторим, что в Западной Европе отсутствуют зоны неуверенного приема. Поэтому направленные антенны для терминалов GSM 900 практически не выпускаются. Если производитель и предлагает направленную фирменную антенну GSM 900, она, как правило, предназначена для работы с ретрансляторами (репитерами) операторов.

В СНГ и Восточной Европе направленные антенны изготавливаются кустарным способом. Кроме того, есть не- большие заводики в Чехии, Польше и Прибалтике. Простая автомобильная магнитная антенна имеет усиление 1 — 3 дБ (1 — 2 кубика по шкале телефона), волновой канал — 7 — 15 дБ (в зависимости от количества элементов, качества сборки и настройки антенны), что составляет уже 2 — 3 кубика по шкале, а логопериодическая антенна — 7 — 12 дБ. Автомобильная антенна представляет собой вертикальный штырь в 3/4, 1/2 или 5/8 длины волны. Даже простая автомобильная антенна, поднятая повыше, может поправить ситуацию с неуверенной связью. Дело в том, что при разговоре по телефону около 10 — 20% энергии поглощается телом пользователя, поэтому, поднимая штыревую антенну вверх, вы уменьшаете влияние на нее окружающих предметов. Я сам наблюдал, как самодельные, полуволновые и вертикальные диполя, поднятые на 5 м, решали проблему связи. Поясним, как такой диполь изготавливается.

Рис. 1. Вертикальный диполь

Зачищаем c одного конца белый телевизионный кабель RG6U. Получаем центральный проводник и оплетку кабеля. К центральному проводнику припаиваем медный провод любой толщины длиной около 8,2 см (для диапазона 900 МГц) и крепим его вертикально вверх. К оплетке припаиваем второй кусок провода такой же длины и крепим его вертикально вниз (рис. 1). Получаем нечто похожее на букву «Т», положенную набок. (В телевидении используется горизонтальная поляризация, а в GSM — вертикальная, поэтому требуется именно такой диполь.) Другой конец кабеля подключаем через переходник к телефону. Будьте внимательны и не замкните центральную жилу с оплеткой, иначе телефон может сгореть. Ну вот, за 5 минут мы соорудили примитивную антенну, не уступающую по параметрам китайским автомобильным.

Приведу историю из жизни. Приехав прошлым летом на отдых в Крым, я обнаружил, что на базе обещанного оператором уверенного покрытия нет. Это означало, что я пропущу очень важный звонок. Уверенный сигнал обнаружился на крыше коттеджа, но перспектива просидеть там две недели меня не вдохновила. За 5 минут я нашел кусок нужного провода (вместо медного использовал алюминиевый). Еще 10 минут ушло на то, чтобы отыскать у соседей 5-метровый кусок телевизионного кабеля. Nokia 7110 имеет механический коммутатор для внешней антенны, поэтому я просто воткнул центральный проводник кабеля прямо в разъем телефона, а оплетку кабеля соединил с металлическим ободком внешнего разъема телефона. Укрепил антенну на крыше домика и уже через 10 минут на радость семье и на зависть соседям свободно общался по телефону.

Как говорится, вернемся к нашим баранам. Сначала воспользуемся автомобильной штыревой антенной ($5 — 10).

Здесь главное — не нарваться на слишком скверное качество. Имея Netmonitor, проверить антенну гораздо легче. При подключенной к телефону автомобильной антенне уровень сигнала должен увеличиться на 1 — 3 дБ (например, с -60 дБ до -57 дБ). В крайнем случае, сигнал должен остаться прежним. Если при подключении антенны сигнал уменьшится на 5 дБ и больше, лучше отказаться от покупки. Хочу заметить, что хорошая фирменная автомобильная антенна стоит от $40 и выше. Впрочем, и среди азиатских 10-долларовых изделий иногда встречаются неплохие вещицы.

Установленная на крышу вашего «домика в деревне», автомобильная антенна способна решить проблему со связью. Если усиления автомобильной антенны не хватает, можно обратиться к другим — например, к распространенной направленной антенне — волновому каналу. Он выглядит, как обычная телевизионная антенна, установленная на крыше дома.

Волновой канал позволяет получить реальное усиление до 7 — 15 дБ с оптимальной диаграммой направленности. Но у него есть недостаток — узкополосность. Разница между частотой приема и частотой передачи в GSM 900 составляет 45 МГц, а весь рабочий диапазон — 890 — 960 МГц (полоса в 70 МГц). Добиться линейной или близкой к линейной характеристики в таком широком диапазоне затруднительно. Поэтому желательно изготавливать волновой канал в зависимости от частоты оператора и конкретного места и в зависимости от ситуации сдвигать резонанс к частоте восходящего или нисходящего направлений. Для большей широкополосности следует использовать только петлевой вибратор, согласовывая его с кабелем — например, с симметрирующей петлей; также следует ограничиться небольшим количеством элементов, скажем, 3 — 12, так как если их будет больше, настроить антенну без оборудования будет трудно, кроме того, рабочий диапазон антенны сужается.

Мне приходилось иметь дело с множеством волновых каналов, изготовленных кустарно. Констатирую: в большинстве антенн коэффициент усиления составлял менее 7 дБ, некоторые имели резонанс на частотах 700 — 800 МГц вместо GSM-диапазона и коэффициент стоячей волны больше 3 (при передаче это может легко вывести из строя выходной каскад телефона). Профессионально изготовленные и настроенные самодельные антенны встречались редко.

Теперь на очереди — логопериодические антенны (их тоже можно отыскать на радиорынке). По сравнению с волновым каналом они имеют более широкий рабочий диапазон. Поэтому такие антенны менее критичны к точности изготовления и настройки. Реальный коэффициент усиления здесь достигает 10 — 14 дБ.

Теоретически при необходимости можно соединить 2 волновых канала, один — настроенный на частоту приема, другой — на частоту передачи, но это уже слишком сложная система.

Кабель и антенные переходники

В диапазоне 900 МГц вопрос выбора кабеля приобретает первостепенную роль. Отечественные телевизионные коаксиальные кабели можно использовать только ограниченно (затухание более 30 дБ на 100 м слишком велико). Из доступных импортных образцов подойдет RG6 — коаксиальный кабель с двойной оплеткой. Его вы найдете в любом магазине. Затухание составляет 20 — 24 дБ на 100 м (проверял экспериментально). Промышленные штыревые автомобильные антенны обычно включают в себя кабель RG59 с затуханием 28 дБ на 100 м. Антенна типа волновой канал с коэффициентом усиления 12 дБ и 10 м кабеля RG6U дают общее усиление 9,6 дБ, а при 20 м — 7 дБ.

На большинстве телефонов есть разъем для внешней антенны. Кроме того, для каждого типа телефона существует так называемый антенный переходник (около $5), он подключается к указанному разъему и представляет собой короткий кусок кабеля, с одной стороны которого находится специфический телефонный высокочастотный разъем, а с другой — стандартный ВЧ-разъем. Обычно затухание в антенном переходнике не превышает 1 дБ. Покупая антенный переходник, убедитесь в его дееспособности. При включении переходника в телефон встроенная в телефон антенна отключается и выходной каскад переключается на переходник. Иными словами, если вы просто подключаете переходник к телефону, сигнал на шкале телефона должен немного упасть. Потом вы подключаете внешнюю антенну к переходнику, и сигнал увеличивается. Если все идет именно так, значит, переходник работает.

Настройка антенны на местности

Итак, вы купили антенну и подключили ее к кабелю и к телефону. Поднялись на высокую точку и приступили к настройке антенны. Разместите телефон так, чтобы был виден экран. Как уже говорилось, при настройке антенны с аппаратами Nokia лучше всего использовать функцию Netmonitor. В большинстве других телефонов можно ввести специальный код и открыть служебное меню, которое позволяет увидеть приемный уровень 6 — 8 частот, принимаемых телефоном в порядке убывания, номера частот, расстояние до базовой станции, процент ошибок в канале и др. (Описание многих сервисных меню см. на: www.3ton.com/gsm.) Если Netmonitor есть, будем ориентироваться по уровню сигнала в децибелах (напоминаем, что сигнал сильнее, когда значение уровня в децибелах меньше). Если он отсутствует, будем настраиваться по стандартной шкале сигнала.

Так как антенны базовых станций GSM 900 имеют вертикальную поляризацию, волновой канал следует размещать вертикально. При юстировке антенн обратите внимание на то, что приемный уровень сигнала, отображаемый в телефоне, изменяется с задержкой до нескольких секунд, поэтому антенну следует поворачивать медленно и дискретно. Если вам известно направление на ближайший город, начните с него. Медленно поворачивайте антенну по горизонту. Если сигнал найден, ваша задача найти направление, откуда сигнал приходит с максимальным уровнем. Если сигнала нет, медленно поворачивайте антенну по горизонту, пока он не появится. Помните, что каждый метр высоты установки антенны может оказаться решающим. Если сигнал не найден, попробуйте переместиться на несколько метров в сторону и поискать снова. Может быть, вам повезет.

Нежелательно использовать кабель между антенной и телефоном длиной более 30 м: в этом случаи практически весь сигнал теряется в кабеле.

Напоследок приведем размеры самодельной логопериодической антенны для диапазона 850 — 950 МГц (рис. 2). Размеры взяты с сайта www.atnn.ru. Программу для расчета антенны-волновой канал опять-таки можно найти на: www.3ton.com/gsm.

Параметры: коэффициент усиления — 8,3 дБ, волновое сопротивление — 60 Ом.

Смартфоны и мобильные устройства прочно вошли в нашу жизнь, но даже почти со 100% покрытием часто встречаются места, где эти устройства не радуют своих владельцев качеством принимаемых сообщений. Владельцы мобильников отмечают низкий уровень сигнала не только в отдаленной от города местности, но и в подвальных помещениях, в мегаполисе с множеством высотных зданий, в машине. Можно воспользоваться дополнительными усилителями сигнала или понять, как они устроены, и сделать их самостоятельно.

Для изготовления устройства, обеспечивающего качественное сообщение, необходимо понимать, как работает сотовая связь, а также иметь схему устройства и материал, из которого можно собрать внешнюю или внутреннюю дополнительную антенну на смартфон.

Мобильник: основные параметры

Антенна для мобильного устройства нужна при некачественном сигнале приема от ретрансляционной вышки. Это происходит в силу разных обстоятельств. Рассмотрим перед поиском конструкции дополнительной антенны, как работает сотовая связь. Современный мобильник − это радиостанция в миниатюре, ее задача − принимать и передавать сообщения на частотах, определенных провайдером (оператором мобильной связи).

Специалисты, рассматривая соотношение передачи сигнала к его приему, определяют станцию BS (базовая станция), а мобильное устройство MS (мобильное устройство), которые работают в диапазоне частот (935,2–959,8 МГц), это базовая станция → мобильный телефон, и в соотношении «прием – передача» (MS) телефон – (BS) станция в диапазоне (890,2–914,8 МГц).

Первые параметры соотношения называются в профессиональной среде «Down Link» − это сигнал от базовой станции на усилитель, а вторые «Up Link» − это сигнал от мобильных устройств, поступающих на наружную антенну.

Оператор мобильной связи всегда делает ограничение приема от базовой станции (BS) на удаление до 35 километров, так как такая конфигурация работы позволяет реализовать восемь каналов для разговора, что принято стандартом на территории РФ в городской черте. Операторы GSM работают с меньшим количеством каналов для разговора, максимально три, но дальность приема сигнала увеличивается до 100 километров, это нестандартная конфигурация и применяется в береговых зонах покрытия.

Выбор наружной антенны

Не каждая антенна для сотового телефона 3g может вам подойти. Есть факторы, которые влияют на качественный прием сигнала, это: географическое положение абонента связи, какой местный рельеф, какие климатические условия, параметры вашего смартфона и антенны.

Использование в качестве внешней антенны автомобильного усилителя приема сигнала или стандартного усилителя предусматривают их размещение на крыше дома или соответственно на крыше авто. Направлять его для приема сигнала рекомендуется в сторону ближайшего ретранслятора, это можно добиться вращением антенны до появления максимального значения приема сигнала.

Волновое устройство приема сигнала в своей конструкции имеет: траверс, набор рефлекторов, расположенных перпендикулярно траверсу. Размеры рефлекторов находятся в соотношении с частотой приема, которая имеет прямую пропорцию от длины волны. Этот вид антенн для внешней установки хорошо усиливает сигнал, но требует точности наведения на базовую станцию (BS).

Параболический вид наружной антенны имеет конструкцию: облучатель и отражатель. Этот вид усилителя сигнала может значительно усиливать прием, но для установки необходимы специальные навыки, так как при некачественной настройке эффект от применения будет равен «нулю».

Плоская выносная антенна имеет широкий диапазон направленности, состоит из облучателя, встроенного в рефлектор. Для ее использования достаточно выбрать приблизительное направление в сторону (BS), но усиление сигнала в этой конструкции оценивается как среднее значение.

Штыревой вариант внешней антенны представляет собой стержень, который выполняет функцию облучателя и рефлектора. В этом исполнении антенна имеет круговую направленность, иными словами ее не надо направлять ни в какую сторону.

Важно!
Этот вид антенн специалисты не рекомендуют устанавливать, когда смартфону и базе не мешают экранизирующие конструкции. Рекомендуется для установки в местах, где не требуется значительного усиления сигнала от базы.

Подключение смартфона к внешней антенне

Антенна сотовой связи подключается к мобильнику при помощи коаксиального кабеля (RG6) высокочастотным разъемом, так как все смартфоны работают на этих частотах. Эффективность усиления зависит от качества кабеля и разъема. Когда на мобильном устройстве отсутствует вход для внешней антенны, провод от нее можно подключить к устройству открытого разговора (громкая связь). Еще проще вопрос решается, обмотав антенный провод вокруг мобильника тремя или четырьмя витками, что лишает комфортности в общении, но достигается при необходимости хороший сигнал.

Обратите внимание!
В том случае, когда есть необходимость установки стационарной мобильной связи, специалисты рекомендуют купить модем, который подключают к антенне, через роутер для поддержки сотовой связи может раздавать WI-FI. Модем не нужен, если на роутере предусмотрен GSM разъем для входа антенны.

Как самостоятельно сделать ромбовидную антенну

Не всегда есть средства для приобретения готового устройства усиления сигнала от базовой станции. Как сделать антенну для телефона своими руками, − этим вопросом задаются многие пользователи сотовой связи в удаленных местах проживания. Специалисты советуют для этих целей использовать следующие инструменты и материалы:

• нож для снятия изоляции с кабеля;
• плоскогубцы;
• кабель коаксиальный, рекомендуется RG6;
• паяльник и припой;
• медный провод сечением 2 миллиметра и длиной 80 миллиметров;
• переходник для телефона, можно использовать китайскую модель.

Порядок выполнения работ следующий:

1. Коаксиальный кабель надо зачистить от изоляции, не повредив внутреннюю жилу, для подключения ее к антенне, а другой конец подключаем к телефону;
2. Изгибаем медную проволоку в восьмерку по ромбам;
3. К жиле коаксиального кабеля в положении «строго вверх» припаиваем качественно медный провод. К экранирующей оплетке кабеля припаиваем другой конец медного провода в положении «строго вниз»;
4. Делаем крепление медных проводов на дощечке с качественной изоляцией соединений;
5. Полученную конструкцию крепим на крышу дома, а свободный конец кабеля, используя адаптер, подключаем к мобильному устройству.

Важно!
Специалисты рекомендуют строгое соблюдение положений медного провода, это даст возможность получения сигнала даже в том случае, когда он практически отсутствует. Самодельная ромбовидная антенна проста в реализации, подсоединение кабеля должно выполняться качественно.

Элементы для усилителя сотового сигнала

Территория РФ занимает большую площадь, на которой есть места, где не принимается без дополнительных устройств сигнал оператора базовой станции, антенна для мобильного телефона совместно с другими приборами, собранными в едином месте, позволяет забыть об этой проблеме.

Специалисты такое устройство называют усилителем сотовой связи, который состоит из следующих элементов:

• двухсторонний усилитель или репитер – это промежуточное звено между гнездом телефона и комплексом усиления сигнала;
• внутренняя и внешняя антенна, функциональное назначение которой улавливать сигнал от (BS) и распространять его на определенную площадь;
• элементы мощности, разветвитель кабеля;
• разъемы;
• кабель коаксиальный, имеющий волновое сопротивление 50 Ом.

Специалистами все приборы, входящие в систему усиления сигнала, делятся на две группы: пассивный режим работы и активный режим. Активные элементы − это репитер и разъемы, которые подключаются к электропитанию. Пассивными считают элементы: кабель, конструкция антенны, делитель.

Важно!
В труднодоступных местах приема сигнала надо правильно сделать расчет антенны для конкретного места. Специалисты оптимальным вариантом считают такой вид антенны, когда для реализации усилителя требуется минимальная длина кабеля, который делает потери сигнала на каждом метре.

Как работает репитер

Антенна для телефона через репитер – это отличное решение для усиления сигнала, он функционально отвечает за усиление сигнала по схеме (MS) → (BS) и обратно, когда происходит прием сигнала по схеме (BS) → (MS).

Антенна выполняет функцию приема сообщений или их передачи. Собрать самостоятельно такой усилитель можно, когда есть навыки работы с инструментом. Задача наружной антенны обрабатывать приходящий сигнал (принимать его) или отправлять на станцию, а функция внутренней антенны – это обеспечить покрытие устойчивым сигналом территории помещения, в телефоне абонента.

Как собрать усилитель сотовой связи

Обеспечение стабильной связью в местах, где есть проблемы получения сигнала от базовой станции − это функциональная задача усилителя, который можно собрать самостоятельно. Необходимо отметить явные преимущества этого комплекса элементов:

• стабильный прием в географических местах проживания абонента с имеющимися перебоями получения сигнала от (BS);
• уменьшается количество помех;
• сообщения передаются четче;
• низкий уровень получаемых излучений;
• увеличивается длительность работы аккумуляторной батареи телефона с одной зарядки.

Промышленный вариант этой системы стоит «хороших» денег, является стационарным комплексом, по этой причине многие пользователи мобильной связи делают этот комплекс самостоятельно.

Сборка и элементы системы усиления сигнала

Комплекс для усиления сигнала начинают делать с изготовления внешней антенны. Когда простая ромбовидная антенна сделана и установлена на крыше, можно проверить ее работу, этих мер может быть достаточно для вашей местности.

Тестирование проводится простым действием, когда смартфон подносится к усилителю, то индикатор приема сигнала должен показывать увеличение числа делений. Можно сделать контрольные звонки оператору (провайдеру), определить качество связи. Весь процесс сборки укладывается в алгоритм:

• изготовление антенны, наружная и внутренняя;
• установка репитера;
• настройка усилителя.

Важно!
Не рекомендуется устанавливать антенну возле приборов отопления ближе одного метра. Перед работой нужно проверить все подключаемые разъемы на качество соединений. Репитер не должен подвергаться воздействию низких температур.

Если подключенная система собрана некорректно, она сама может быть источником дополнительных помех. Когда есть скачки напряжения, подключаться к адаптеру надо через стабилизатор напряжения.

Настройка усилителя заключается в получении лучшего коэффициента усиленного сигнала, желательно не меньше 15 Дб. Репитер можно настроить в «ручной режим», вращая потенциометр и, меняя пространственное положение внутренней и внешней антенны. Можно использовать «автоматический режим», когда прибор настраивается на полную мощность на выходе мобильного устройства.

В местах с плохим приемом сигнала от базовой станции провайдера всегда можно сделать усилитель сигнала своими руками, для смартфона 3g. По своей конструкции они бывают разные, но функционально имеют назначение одинаковое − это усиление сигнала. В смартфоне разъем для подключения внешней антенны находится под крышкой мобильного устройства. Когда наружная антенна расположена правильно, в сторону базовой станции, это дает усиление принимаемых сообщений в мобильниках.

Видео

Несмотря на широкое распространение мобильной связи, все еще актуален вопрос как усилить сигнал телефона, вернее сотовой связи, к которой он подключен. Неважно, живете ли вы в небольшом поселке, или в мегаполисе, вероятность того, что ваше устройство перестанет ловить сигнал, есть везде.

Постепенно эта проблема решается операторами, появляются новые базовые станции, повышается связи. А что, если проблема кроется в вашем телефоне, а не в сети? Сегодня мы решили разобраться, с чем же связан плохой уровень сигнала и можно ли это исправить своими руками.

Что такое сотовый сигнал?

Принцип работы сотовой связи достаточно прост: есть базовая станция оператора и ваш телефон, между ними организован радиочастотный канал, по которому передаются SMS
-сообщения, совершаются вызовы происходит обмен данными сети интернет.

Существует несколько стандартов сотовой связи, отличающиеся способом передачи сигнала и частотой. Как правило, базовые станции возводятся на возвышенностях, дабы обеспечить максимальную зону покрытия. Однако никуда не денешься от преград, которые препятствуют прохождению сигнала. Это могут быть и стены, и деревья, и прочие преграды, при контакте с которыми сигнал ослабевает.

Понятное дело, что на открытой местности, где не изобилуют высотные здания, зона покрытия будет выше. К примеру, для станций, работающих по стандарту GSM-900, в этом случае зона составляет не более 30000 километров. В условиях городской застройки цифра уменьшается до 7 километров. Станции с более продвинутыми стандартами связи в лице 3G
и LTE
покрывают зону в два раза меньшего диаметра.

Из-за чего имеем слабый сигнал телефона?

Из-за выше оговоренных преград могут образовываться так называемые мертвые зоны или дыры в покрытии. То есть, места, где сигнал слабый, нестабилен или вовсе отсутствует. Где чаще всего сталкиваются с плохим уровнем сигнала на телефоне:

• места, находящиеся на существенном удалении от ближайшей станции (попросту нет покрытия);
• подвалы, подземные парковки, низменности (сигнал не в силах попросту проникнуть сюда);
• возвышенности, небоскребы (нередко «подняться повыше» не означает обязательное присутствие сигнала – выше 12-14 этажа зачастую сигнала нет вообще);
• здания из металлоконструкций, не пропускающих сигнал.

Однако не всегда причиной отсутствия сигнала становятся преграды и удаленность от станции. Часто причиной становится телефон пользователя. Вы, наверняка, бывали в ситуациях, когда у знакомого есть сигнал сотовой связи, а у вас – нет.

И это при этом, что вы пользуетесь услугами одного оператора. Распространены случаи, когда на двух одинаковых телефонах наблюдается разный уровень сигнала. Причин может быть немало:

• телефон в металлическом корпусе или в металлическом чехле может значительно хуже ловить сеть, нежели пластиковый девайс;
• довольно часто, как бы удивительно для вас не звучало, причиной становится «корявая» прошивка телефона;
• повреждения каких-либо компонентов в результате падений, погружений в воду и так далее;
• телефон может быть с дефектом антенны с завода, чем особенно грешат китайские производители недорогих моделей.

Как усилить сигнал телефона своими руками?

Что ж, прошлись по теории, переходим к практике. Мы разберем несколько способов усиления сигнала сотовой связи, начиная с наиболее простых, заканчивая довольно сложными и дорогостоящим.

Причина в прошивке

Начать стоит именно с проверки правильности работы программных средств, прежде чем пытаться добраться до внутренностей телефона. С ухудшением сигнала связи, появляющимися после перепрошивки, сталкиваются сотни пользователей, поэтому внимание стоит заострить.

Мы уже писали, поэтому повторяться не будем. Прошивка – процесс довольно простой, но со своими нюансами. Главное – не забывайте делать резервные копии важных файлов.

Если, перепрошивка помогла, то мы вас поздравляем, если же телефон по-прежнему плохо ловит сеть, то переходим к следующему пункту.

Сигнал плохо ловит из-за повреждений телефона

Как уже отмечалось, часто телефон плохо ловит сигнал после того, как случайно упал на кафель или окунулся в море. В этом случае у среднестатистического пользователя не остается другого выхода, кроме как отправиться в сервисный центр.

Современные телефоны – довольно сложные устройства, потому большинству выявить источник проблемы самостоятельно не представляется возможным. Вполне вероятно, специалисты обнаружат повреждения и произведут необходимые работы, чтобы ваш телефон вновь без особых проблем справлялся с поиском сети.

Как усилить сигнал телефона своими руками

В большинстве случаев причина слабого сигнала сотовой связи кроется в дефекте антенны, которая, собственно, и отвечает за эту функцию. Часто владельцы недорогих смартфонов из Поднебесной сталкиваются с тем, что производитель немного схалтурил, неплотно соединив антенну с материнской платой устройства. Исправить оплошность можно и самостоятельно, но нужно хотя бы немного понимать, как устроен телефон. В противном случае – обращаемся в сервисный центр с описанием проблемы.

1. нынче смартфоны представлены самой разной конструкцией, поэтому и разбираются по-разному; наиболее просто добраться до внутренностей у телефона со съемной крышкой и батареей, сложнее, когда смартфон неразборный;

Не торопитесь
. Перед началом разборки найдите в интернете видео или текстовый материал, в котором будет показано и рассказано, как производится разборка конкретно вашего устройства, на что следует обратить внимание.

Обратите также внимание:

после разборки смартфона вы теряете гарантию.

1. как правило, антенна скрывается в нижней или верхней части корпуса, представлена небольшими медными полосками (опять же, о расположении антенны конкретно в вашей модели смотрите в соответствующих материалах);
2. после того, как доберетесь до платы, вы обнаружите несколько пружинных контактов, которые должны плотно прилегать к шлейфу, расположенному на тыльной части конструкции;
3. если пружинные контакты материнской платы плохо прилегают к шлейфу, аккуратно поправьте их, вооружившись, к примеру, пинцетом;
4. собираем телефон и наслаждаемся хорошим сигналом сети.

Подключаем к телефону самодельную антенну для усиления сигнала

Рассмотренные выше способы работают только, если проблема кроется в вашем телефоне. Но, как мы отмечали в начале материала, причиной плохого сигнала могут быть различного рода преграды или существенное удаление от станции. В этом случае можно попытаться усилить антенну нашего устройства при помощи всего-то кусочка провода.

Сразу отметим, что подойдет способ не для всех телефонов. Дело в том, что для его осуществления потребуется специальный диагностических порт, до которого в современном неразборном смартфоне добраться сложно (в ряде моделей его и вовсе не найти). Выглядит он как небольшой разъем круглой формы золотистого цвета.

берем небольшой кусочек тонкой изолированной проволоки;

вставляем в разъем;

укладываем так, чтобы не мешала другим компонентам и закрытию крышки.

Все, как показывает практика, сигнал сети телефона усиливается в значительной мере. Не удивительно ли?!

Некоторые пользователи кусок проволоки вставляли в порт 3.5 мм (под наушники). Иногда и это срабатывает.

Наклейка-стикер или фольга для усиления сигнала телефона

На просторах зарубежных онлайн-магазинов не составит труда найти кучу различных приспособлений для усиления сигнала. Среди них популярностью пользуется небольшая наклейка-стикер, представляющая собой несколько металлических дорожек, которые, по заверению производителя, позволяют избавиться от помех.

Подобные полоски можно увидеть в некоторых смартфонах по умолчанию, так что «волшебные» свойства наклейки имеют право на жизнь.

Однако добиться незначительного улучшения сигнала, как утверждает немалое число пользователей, поможет кусочек обычной фольги. Ее располагают под крышкой телефона, ближе к антенне. Способ несложный, поэтому попробовать можно.

Усиление связи при помощи репитера

В ряде случаев, когда сигнал не удается усилить ни одним из методов (слишком толстые стены помещения, удаленность от базовой станции) прибегают к использованию специальных антенн или репитеров. Подобные устройства способны в значительной мере усилить сигнал, но и стоимость их нередко отпугивает потенциального покупателя.

Где купить дешево?

Нечто похожее можно соорудить и своими руками, но зачастую оно вовсе не усиливает сигнал или делает это очень и очень плохо.

Например, некоторые пользуются следующим способом:

1. берем металлический прут (достаточно 50 см), коаксиальный кабель, кусок фольги (примерно 10х4 см) и фанеру или пластик;
2. сгибаем металлический прут так, чтобы у нас получилась конструкция в виде ромба;
3. фольгу приклеиваем к фанере;
4. металлический ромб и фольгу соединяем посредством коаксиального кабеля (припаиваем);
5. конец, на котором оказался ромб, поднимаем повыше, другой, с фольгой, – оставляем внизу;
6. подносим телефон к фольге, чтобы проверить качество сигнала.

Вероятно, потребуется найти получившейся конструкции наиболее подходящее место, чтобы поймать сигнал.

Понятное дело, что такой усилитель вряд ли обеспечит связью крупную фирму, которой не посчастливилось иметь офис в районе без покрытия сети. Тут уже придется обращаться за помощью к специалистам. Сегодня немало фирм предоставляет подобные услуги, причем не только предложит современное оборудование, но и займется установкой.

К слову, на специалистах экономить не стоит – для монтажа работники используют специальные устройства, которые помогают определить наиболее подходящее место, подобрать частоты и прочее. Обычному пользователю, конечно, с такой задачей будет сложно справиться.

Стандарт GSM придуман Европой в 1982 году, наравне с несколькими, касающимися связи посредством радиотелефонов. Направление антенн было проблемным, передатчики находились близ головы человека. Вред заметили быстро, широко известно: работники предприятий, задействованные связью, получают надбавки заработной платы. Недолго думая, комитет по стандарту ввел новый вид модуляции, позволяющий понизить мощности. Антенны сперва изготавливали выдвижными, позже приобрели вид пеньков, выступавших из корпуса аппарата. Начинка стремительно уменьшалась в размерах вместе с блоками питания, направление малогабаритных антенн гигагерцового диапазона относительно молодое. Первые наработки касаются 50-х годов прошлого века. Антенна GSM своими руками: как сделать, где установить. Поговорим подробнее.

Развитие стандарта GSM, антенн GSM

Потрудившиеся заглянуть внутрь мобильного телефона, другого гаджета, бессильны увидеть конструкции, напоминающие привычную глазу антенну. Продуманный производитель конструирует, больше руководствуясь опытными соображениями, стройной теории лишены. Нет смысла думать, что обзором будут вскрыты корпоративные секреты компании. Начиная 3G, стандарты цифровые, постоянно идет борьба, чтобы вместить побольше информации, задействовав поменьше ресурсов. Упоминали вред, внутри сотового телефона излучатель расположен в области задней стенки, от пользователя отделен экраном-землей. Микрополосковая технология известна давно. Книга 80-х годов Веселова описывает третьей частью концепцию.

Эффективность антенны GSM сотового телефона низкая, достигает 40%. Обычные телевизионные иногда зашкаливают за 90. Однако людям безразлично, здоровью вред минимальный. Каждый болотный кулик нахваливает сотовый, отлично слышит собеседника, при обрыве связи у оппонента исчезает звук… Значит, сотовый плохой. Диаграмма направленности GSM антенны сотового телефона однобокая — не светит в сторону говорящего — сильно искажается. Пользователь рукой меняет расстановку сил, чего говорить о препятствиях! Антенна GSM своими руками изготавливается для улучшения приема стационарными объектами. Мобильность ограничивается применением автомастерскими.

GSM антенны передающих станций прекрасно обустроены, отлично излучают. Слышим собеседника (если не совершает резких передвижений), оппонент будет терять пакеты, на пробежке, в транспорте. Телефон принимает на пятерочку, передает гораздо хуже. Входящие пакеты с голосом оппонента исправно приходят, исходящие дают сбои.

Теперь читатели знают: самостоятельно сделать GSM антенну на микрополосках в домашних условиях не представляется возможным. Именитые фирмы бьются, решая проблему. На сборку, проектировку функционала времени уходит минимум, производство дешевое. Компоновка внутренностей (антенну нелегко уместить на скромном пространстве) много сложнее.

На территории РФ ходят следующие стандарты:

1. GSM 900: частота передачи 890 – 915 МГц, частота приема 935 – 960 МГц.
2. GSM 1800: частота передачи 1710 – 1785 МГц, частота приема 1805 – 1880 МГц.

Микрополосковая антенна состоит из излучателя, диэлектрической подложки, проводящего экрана. С ростом толщины излучателя повышается рабочий диапазон, десятая часть длины волны. Толщина диэлектрика меньше указанной величины. Рассказываем неспроста. В диапазоне Wi-Fi микрополоски объединяются решетками, запечатываются пластиковым корпусом, снабжаются единым экраном, действуют единой командой, позволяя получить хорошее усиление, следовательно, ловить более удаленный сигнал. Вышки неподвижные, находятся в прямой видимости. Если справедливо сказанное конкретной ситуации – решение пригодное.

Приводим рисунок (сайта http://www.carookee.net/) антенны 2,4 ГГц. Чтобы начала работать на частоте 1800 МГц, необходимо размеры увеличить пропорционально в отношении 4 к 3. Обратите внимание, касается всех линий, включая соединительные. Попробуйте вначале функционирование одного квадратика до низведения платы гетинакса в жертву нуждам мобильной связи. Масштаб портала ошибочен – смотрите рисунок, снабженный размерами, стрелками показаны. Изображение взято с сайта http://www.zero13wireless.net/. Цифры указаны в миллиметрах. Пропорционально снимите чертеж номер один, определите размеры. Площадки квадратные, если искажены, исправьте графическим редактором, подойдет даже Paint, входящий по-умолчанию в состав Windows.

Для других частот, смело экстраполируйте чертеж на все случаи жизни пропорционально отношению длин волн. Делите 2400 МГц на стандартный GSM-диапазон. Выше брали отношение 2400/1800. Действуя таким образом, читатели выберут нужное устройство GSM антенны. Содержащая квадраты 4х4 дает меньшее усиление (усиление сигнала GSM антенны), проще наводится. Прием размытый, непонятно, откуда приходит сигнал, конструкция к месту. В случае далекой вышки, отчетливо видимой на горизонте, уместными станут 9 квадратов. Учтите, фидер до телефона (другого приемного устройства) не должен быть длинным, сигнал затухнет по пути сюда, в кабеле. Хочется поместить устройство на крыше… соберите усилитель на микрополосках, купите готовый в магазине для нужной частоты. Нужную цифру узнавайте у сотового оператора. Создана государственная служба по частотам, испросите чиновников пообщаться с частниками.

Изготовление GSM антенны

Большинство читателей уловило, как самодельная GSM антенна может быть изготовлена. Поделка потребует платы гетинакса подходящего размера двухстороннего фольгирования. Медь нанесена с одного бока – необходимо будет добавить конструкции рефлектор из листа стали, другого металла, площадью превышающего излучатель. Затем медь расчерчивается будущим контуром антенны. Делают тщательнее, используя линейку и уголок. Затем:

• Площадь под антенну покрывается лаком, подойдет женский для ногтей. Состав не должен попасть на поверхность в других местах, на стыки, можно закрасить крупные островки, затем отдерете ножиком (для увеличения скорости обработки).
• Травление плат ведется медным купоросом. Фольгирование двухстороннее – тыл полностью закрашивается лаком. В противном случае экран не будет растворен! Просто травление не закончится за мыслимый срок. Медного купороса недостаточно. Вторая сторона не нужна – отдирают ножиком. Для сохранения экрана нужно покрасить лаком.
• Травление ведется, пока смоются ненужные участки меди, готовая GSM антенна промывается водой, сушится, ножиком зачищаются проблемные места.
• Изделие помещается внутрь герметичного пластикового корпуса, подходящего размерами на стойках, не затрагивающих металлическую часть. Экран нужно заземлить. Попробуйте посадить на оплетку коаксиального кабеля. Напоминаем: для WiFi используется провод волновым сопротивлением 50 Ом. Сколько взять для сотовой связи: 50 смотрится уместно потому, что телевидение 900 МГц заканчивается.

Разновидности GSM антенн

Много писали об антеннах для WiFi, читатели догадались: диапазоны очень похожи… просто берите чертежи, переносите на другие частоты, везде указаны размеры применительно к длине волны. Транспонируйте эскизы пропорционально. Порядок действий указан выше. В сети легко найти так называемую антенну Харченко (биквадрат), представляющую собой пару рамок с одной общей точкой. Приводили более продвинутые варианты решения, отличающиеся большим усилением.

У читателей появится выбор того, какая выносная GSM антенна будет изготовлена. Биквадратная конструкция Харченко выполняется радиолюбителями из полосок шириной 10 мм, стороной квадрата по центру 80 мм. Не проверяли размеры, габариты определены длиной волны, используемой стандартом GSM. Для 900, 1800 МГц разница составит два раза. Скрупулезно проверяйте размеры чертежей. Рамка должна быть пропорциональна четверти длины волны. Формула известна из курса физики, приводить четыре рисунка, отличающихся мелкими деталями, нет смысла. Нужно понять: внешняя GSM антенна сходна строением с WiFi, полагаем, любую из раздела можно перенести сюда. Разница ограничена частотой, модуляцией. Первая не влияет на прием, вторая определяет размеры GSM антенны.

При использовании удлинителя старайтесь разместить усилитель поближе к точке монтажа. Шумы провода сильно снижают чувствительность устройства.

Нужно ли приобретать дорогой гаджет, когда имеется возможность обойтись устройством, собранным из подручных средств?

Те, кто имеет хотя бы начальный уровень знаний в сфере сотовой связи смогут справиться сами. Для этого необходимы комплектующие и инструмент, а также схема прибора.

И можно собирать простейший усилитель сотовой связи своими силами. О том, что для этого потребуется будет рассказано ниже.

Антенны для усиления сотовой связи

Они являются одними из самых простых устройств, позволяющих добиться качественного сигнала на любом объекте.

Различают две основные группы антенн:

1. Внешние;
2. Внутренние.

Первые обычно устанавливаются на крыше здания и способны обеспечить покрытие на объектах большой площади. Принятый от базовой станции сигнал антенна передает по кабелю к усилителю. Это гарантирует хорошее качество связи даже в зонах, где она была ранее невозможна.

Из каких элементов состоит система усиления сигнала

Обеспечить надежную связь в труднодоступных для радиосигнала местах можно, но для этого потребуется специальное оборудование. Собранные в единую систему различные приборы позволяют добиваться высокого качества сигнала и навсегда забыть о его внезапном пропадании. Часто ее называют усилителем сотовой связи. Однако на самом деле это комплекс, состоящий из следующих элементов:

• Репитера или двустороннего усилителя, являющего промежуточным звеном;
• Внешней и внутренней антенн, которые улавливают сигнал станции и распространяют его в помещении;
• Делителя мощности или разветвителя провода;
• N-разъемов;
• Коаксиального кабеля сопротивлением 50 Ом.

Все, включенные в систему приборы подразделяются на две группы:

1. Активные;
2. Пассивные.

К первой относятся устройства для работы которых требуется подключение к источнику питания – это репитер, разъемы. Пассивными называют антенны, делитель и кабель. Каждая система рассчитывается под определенный объект и поэтому может иметь различное количество усилителей и внутренних антенн. Оптимальным вариантом считается такая, в которой используется кабель минимальной длины, так как каждый его лишний метр – это потери в качестве сигнала. Это необходимо учитывать, собирая усилитель сигнала сотовой связи своими руками.

Поскольку все элементы соединяются между собой, то монтаж оборудования рекомендуется выполнять до чистовой отделки, чтобы не портить интерьер.

Принцип действия репитера

Оборудование этого класса в каком-то роде является ретранслятором. Оно обрабатывает, поступившие сигналы и направляет их на вышку базовой станции, если это исходящий звонок. Когда идет дозвон абоненту, то репитер выполняет ту же функцию, только связь осуществляется с гаджетом пользователя.

Смотрим видео, простейший способ усилить сигнал:

Прием и передачу сигнала осуществляют антенны. Самый простой усилитель сигнала сотовой сети может быть собран своими руками. Наружная антенна получает или отправляет его на станцию, а внутренняя отвечает за расширение зоны покрытия в помещении.

Как сделать усилитель сотовой связи своими руками

Использование такого прибора позволяет добиться качественной связи практически в любом уголке объекта. Особенно необходим репитер в зонах с плохим сигналом или там, где он отсутствует. К преимуществам использования системы можно отнести такие возможности, как:

1. Усиление сигнала в местах, где часты перебои с мобильной связью;
2. Устранение помех;
3. Повышение четкости сообщения;
4. Снижение уровня излучения;
5. Более длительный срок службы аккумуляторов телефона.

Но так как стоит такое оборудование не дешево, то многие решаются сделать его самостоятельно.

Смотрим видео, этапы изготовления своими руками:

Для того, чтобы собрать усилитель сотовой связи своими силами потребуются компоненты, которые нужно соединить в единую систему. Как это сделать будет рассмотрено далее.

Что нужно для сборки

Если вы решили сделать самый простой прибор, а именно антенну, то вам потребуются:

• Проволока, но только не медная (длина 30-40 см);
• Соединительный блок;
• Кабель (до 10 м);
• Крепеж (для монтажа соединительных блоков);
• Труба полимерная (20 см);
• Пластик.

Поскольку в процессе работы придется выполнять соединение отдельных элементов, то стоит иметь под руками изоленту. После того, как все комплектующие найдены и подготовлены можно приступать к сборке усилителя сотового сигнала своими руками.

Отрезок проволоки необходимо согнуть по середине на 90°, так, чтобы в итоге получился ромб. Для этого от центра отступают по 9 см в обе стороны. Затем в месте отметки проволока опять сгибается на такой же по величине угол. В результате произведенных манипуляций вы получаете ромб. Концы загибаются внутрь и к ним подсоединяется блок. Устанавливают его так, чтобы в дальнейшем через него можно было выполнить подключение. Для этого разрезают вдоль одну сторону полимерной трубы и напротив выполняется отверстие.

Смотрим видео, делаем усилитель из банок:

После того, как пройден этап сборки антенны приступают к подключению коаксиального кабеля. На одном из его концов удаляется внешняя изоляция и внешний и внутренний проводники подключают к контактам соединительного блока. В итоге кабель становится продолжением антенны.

После этого остается установить устройство на крыше доме или прикрепить к столбу и направьте ее в сторону базовой станции сотового оператора. Последним этапом в изготовлении простейшего усилителя собственными руками является подсоединение другого конца кабеля к пластине из пластика. И можно приступать к тестированию.

Если все было сделано правильно, то, как только вы поднесете мобильный телефон к усилителю, индикатор сигнала увеличится на 2 или 3 деления.

Выбор места установки репитера

Но мало только собрать усилитель сотовой связи, необходимо еще и правильно выполнить его монтаж. Эффективность работы такого оборудования находится в прямой зависимости от места его расположения, а также входящих в систему антенн. Поэтому прежде, чем приступать к монтажу необходимо убедиться в том, что уровень сигнала достаточный. Проще всего узнать это выполнив звонок с телефона там, где планируется установка антенны. Можно определить уровень сигнала и по индикатору на дисплее гаджета.

Установка антенны

Но кроме этого имеются и другие ограничения. Например, место для установки усилителя не должно быть ближе метра к отопительным приборам.

После того как выполнено планирование расположения всех компонентов приступают к прокладке коаксиального кабеля. Но прежде, чем включить репитер необходимо убедиться в целостности и чистоте всех разъемов. Нельзя включать прибор, если он не соединен с внешней антенной, так как он может выйти из строя. Если необходимо выполнить отсоединение радиочастотных кабелей, то необходимо обязательно отключить питание.

Имеются ограничения и в температурном режиме. Если для внешней антенны он составляет от -40 до +50°C, то для самого репитера ограничивается только положительными температурами. Кроме того, репитер может быть установлен только в отапливаемом помещении.

Нужно помнить! Некорректно собранная система способна излучать помехи, что сказывается на работе ближайших станций. Поэтому не стоит устанавливать ее без обследования объекта и определения места для размещения всех блоков.

Настройка усилителя

Чтобы получить стабильный и имеющий достаточный уровень сигнал связи на конкретном объекте необходимо правильно выполнить все пуско-наладочные работы. Они заключатся в настройке качества голосовых сообщений и исключении самовозбуждения прибора.

Смотрим видео, что делать если плохой сигнал, смотрим решения:

Первое с чего следует начинать – это убедиться в целостности всех соединений. К высокочастотным разъемам подключают адаптер питания и антенны. Если в сети часто случаются скачки напряжения, то необходимо использовать сетевой фильтр.

Следующий шаг – это регулировка коэффициента усиления. Он должен быть не менее 15 Дб. Настройка репитера может осуществляться в ручном или автоматическом управлении. В первом случае регулировка осуществляется при помощи ручки потенциометра и изменения положения внешней и внутренней антенн.

Автоматическая настройка предполагает установку уровня коэффициента усиления таким образом, чтобы была получена максимальная мощность на выходе. В этом случае прибор самостоятельно будет подстраиваться под трафик базовой станции оператора.

Нужно ли приобретать дорогой гаджет, когда имеется возможность обойтись устройством, собранным из подручных средств?

Те, кто имеет хотя бы начальный уровень знаний в сфере сотовой связи смогут справиться сами. Для этого необходимы комплектующие и инструмент, а также схема прибора.

И можно собирать простейший усилитель сотовой связи своими силами. О том, что для этого потребуется будет рассказано ниже.

Содержание:

1. В чем необходимость данного прибора
2. Конструктивные особенности
3. Принцип работы
4. Этапы сборки рипера своими руками
5. Рекомендации по установке

Антенны для усиления сотовой связи

Они являются одними из самых простых устройств, позволяющих добиться качественного сигнала на любом объекте.

Различают две основные группы антенн:

1. Внешние;
2. Внутренние.

Первые обычно устанавливаются на крыше здания и способны обеспечить покрытие на объектах большой площади. Принятый от базовой станции сигнал антенна передает по кабелю к усилителю. Это гарантирует хорошее качество связи даже в зонах, где она была ранее невозможна.

Из каких элементов состоит система усиления сигнала

Обеспечить надежную связь в труднодоступных для радиосигнала местах можно, но для этого потребуется специальное оборудование. Собранные в единую систему различные приборы позволяют добиваться высокого качества сигнала и навсегда забыть о его внезапном пропадании. Часто ее называют усилителем сотовой связи. Однако на самом деле это комплекс, состоящий из следующих элементов:

• Репитера или двустороннего усилителя, являющего промежуточным звеном;
• Внешней и внутренней антенн, которые улавливают сигнал станции и распространяют его в помещении;
• Делителя мощности или разветвителя провода;
• N-разъемов;
• Коаксиального кабеля сопротивлением 50 Ом.

Все, включенные в систему приборы подразделяются на две группы:

1. Активные;
2. Пассивные.

К первой относятся устройства для работы которых требуется подключение к источнику питания – это репитер, разъемы. Пассивными называют антенны, делитель и кабель. Каждая система рассчитывается под определенный объект и поэтому может иметь различное количество усилителей и внутренних антенн. Оптимальным вариантом считается такая, в которой используется кабель минимальной длины, так как каждый его лишний метр – это потери в качестве сигнала. Это необходимо учитывать, собирая усилитель сигнала сотовой связи своими руками.

Поскольку все элементы соединяются между собой, то монтаж оборудования рекомендуется выполнять до чистовой отделки, чтобы не портить интерьер.

Принцип действия репитера

Оборудование этого класса в каком-то роде является ретранслятором. Оно обрабатывает, поступившие сигналы и направляет их на вышку базовой станции, если это исходящий звонок. Когда идет дозвон абоненту, то репитер выполняет ту же функцию, только связь осуществляется с гаджетом пользователя.

Смотрим видео, простейший способ усилить сигнал:

Прием и передачу сигнала осуществляют антенны. Самый простой усилитель сигнала сотовой сети может быть собран своими руками. Наружная антенна получает или отправляет его на станцию, а внутренняя отвечает за расширение зоны покрытия в помещении.

Как сделать усилитель сотовой связи своими руками

Использование такого прибора позволяет добиться качественной связи практически в любом уголке объекта. Особенно необходим репитер в зонах с плохим сигналом или там, где он отсутствует. К преимуществам использования системы можно отнести такие возможности, как:

1. Усиление сигнала в местах, где часты перебои с мобильной связью;
2. Устранение помех;
3. Повышение четкости сообщения;
4. Снижение уровня излучения;
5. Более длительный срок службы аккумуляторов телефона.

Но так как стоит такое оборудование не дешево, то многие решаются сделать его самостоятельно.

Смотрим видео, этапы изготовления своими руками:

Для того, чтобы собрать усилитель сотовой связи своими силами потребуются компоненты, которые нужно соединить в единую систему. Как это сделать будет рассмотрено далее.

Что нужно для сборки

Если вы решили сделать самый простой прибор, а именно антенну, то вам потребуются:

• Проволока, но только не медная (длина 30-40 см);
• Соединительный блок;
• Кабель (до 10 м);
• Крепеж (для монтажа соединительных блоков);
• Труба полимерная (20 см);
• Пластик.

Поскольку в процессе работы придется выполнять соединение отдельных элементов, то стоит иметь под руками изоленту. После того, как все комплектующие найдены и подготовлены можно приступать к сборке усилителя сотового сигнала своими руками.

Отрезок проволоки необходимо согнуть по середине на 90°, так, чтобы в итоге получился ромб. Для этого от центра отступают по 9 см в обе стороны. Затем в месте отметки проволока опять сгибается на такой же по величине угол. В результате произведенных манипуляций вы получаете ромб. Концы загибаются внутрь и к ним подсоединяется блок. Устанавливают его так, чтобы в дальнейшем через него можно было выполнить подключение. Для этого разрезают вдоль одну сторону полимерной трубы и напротив выполняется отверстие.

Смотрим видео, делаем усилитель из банок:

После того, как пройден этап сборки антенны приступают к подключению коаксиального кабеля. На одном из его концов удаляется внешняя изоляция и внешний и внутренний проводники подключают к контактам соединительного блока. В итоге кабель становится продолжением антенны.

После этого остается установить устройство на крыше доме или прикрепить к столбу и направьте ее в сторону базовой станции сотового оператора. Последним этапом в изготовлении простейшего усилителя собственными руками является подсоединение другого конца кабеля к пластине из пластика. И можно приступать к тестированию.

Если все было сделано правильно, то, как только вы поднесете мобильный телефон к усилителю, индикатор сигнала увеличится на 2 или 3 деления.

Выбор места установки репитера

Но мало только собрать усилитель сотовой связи, необходимо еще и правильно выполнить его монтаж. Эффективность работы такого оборудования находится в прямой зависимости от места его расположения, а также входящих в систему антенн. Поэтому прежде, чем приступать к монтажу необходимо убедиться в том, что уровень сигнала достаточный. Проще всего узнать это выполнив звонок с телефона там, где планируется установка антенны. Можно определить уровень сигнала и по индикатору на дисплее гаджета.

Но кроме этого имеются и другие ограничения. Например, место для установки усилителя не должно быть ближе метра к отопительным приборам.

После того как выполнено планирование расположения всех компонентов приступают к прокладке коаксиального кабеля. Но прежде, чем включить репитер необходимо убедиться в целостности и чистоте всех разъемов. Нельзя включать прибор, если он не соединен с внешней антенной, так как он может выйти из строя. Если необходимо выполнить отсоединение радиочастотных кабелей, то необходимо обязательно отключить питание.

Имеются ограничения и в температурном режиме. Если для внешней антенны он составляет от -40 до +50°C, то для самого репитера ограничивается только положительными температурами. Кроме того, репитер может быть установлен только в отапливаемом помещении.

Нужно помнить! Некорректно собранная система способна излучать помехи, что сказывается на работе ближайших станций. Поэтому не стоит устанавливать ее без обследования объекта и определения места для размещения всех блоков.

Настройка усилителя

Чтобы получить стабильный и имеющий достаточный уровень сигнал связи на конкретном объекте необходимо правильно выполнить все пуско-наладочные работы. Они заключатся в настройке качества голосовых сообщений и исключении самовозбуждения прибора.

Смотрим видео, что делать если плохой сигнал, смотрим решения:

Первое с чего следует начинать – это убедиться в целостности всех соединений.  К высокочастотным разъемам подключают адаптер питания и антенны. Если в сети часто случаются скачки напряжения, то необходимо использовать сетевой фильтр.

Следующий шаг – это регулировка коэффициента усиления. Он должен быть не менее 15 Дб. Настройка репитера может осуществляться в ручном или автоматическом управлении. В первом случае регулировка осуществляется при помощи ручки потенциометра и изменения положения внешней и внутренней антенн.

Автоматическая настройка предполагает установку уровня коэффициента усиления таким образом, чтобы была получена максимальная мощность на выходе. В этом случае прибор самостоятельно будет подстраиваться под трафик базовой станции оператора.

В последнее время в России значительно увеличилась зона покрытия сетями стандарта GSM 900. Тем не менее ситуация далека от идеальной. Если в европейских странах проблема неуверенного приема практически отсутствует, то большинство отечественных пользователей частенько с ней сталкиваются — в загородных домах, на дачах и т. д. А как было бы замечательно выехать на рыбалку, охоту, в деревню, не теряя связь с внешним миром!

Ключ к решению этой проблемы — внешние направленные или ненаправленные антенны. Правда, купить антенну мало — необходимо ее правильно установить и настроить. Читатели, знакомые с радиоэлектроникой, смогут самостоятельно изготовить и настроить антенну, работающую в стандарте GSM. Сегодня мы расскажем о типах антенн и о способах их установки и настройки.

Справка

Говоря совсем просто, мобильный телефон представляет собой дуплексную радиостанцию, ведущую радиообмен на разных частотах. Всего в стандарте GSM 900 124 частоты. Телефон, как и базовая станция, может работать на любой частоте, определяемой оператором.

Базовая станция (BS) передает, а телефон (MS) принимает на частотах 935,2 — 959,8 МГц. Мобильный телефон передает, а базовая станция принимает на частотах 890,2 — 914,8 МГц. Канал от BS к MS называется Down Link, от MS к BS — Up Link. Большинство операторов используют ограничение дальности работы мобильного телефона от базовой станции — 35 км, что обусловлено особенностями стандарта. Поясним, что в сети стандартной конфигурации в одном частотном канале формируется 8 временных интервалов (тайм-слотов): один служебный, а семь — разговорные. Именно в этом случае максимальная дальность связи на каждом канале составляет 35 км. Однако в GSM предусмотрена также нестандартная конфигурация соты, при которой дальность связи увеличивается на 70 — 100 км (конфигурация Extended Cell). К сожалению, при такой конфигурации количество разговорных каналов уменьшается до 2 — 3, что уменьшает емкость сети. Использовать такой режим в городе и около оператору не выгодно. Иногда этот режим используется на морском побережье для создания прибрежной зоны покрытия.

Таким образом, если у вас телефон стандарта GSM 900, не пытайтесь установить связь, удалившись от ближайшей базовой станции больше чем на 35 км. Максимальная дальность связи, достигнутая мной, — 34 км.

Дальность связи

На дальность радиосвязи влияют следующие факторы:

1. Местоположение BS и MS и рельеф местности.

2. Мощность и чувствительность MS.

3. Мощность и чувствительность BS.

4. Используемые на MS и BS антенны.

5. Воля Господа Бога (опытные связисты шутят, что это — главное).

Обычно базовые станции имеют мощность 20 — 30 Вт. Антенны применяются либо штыревые, либо направленные. Чувствительность базовых станций составляет -100 дБ — 115 дБ. Изменить или повлиять на все эти параметры пользователь, конечно, не может. Выходная мощность телефона составляет 0,3 — 2 Вт, чувствительность — 90 — 105 дБ. Чувствительность телефона в основном определяется технологиями, используемыми при создании малошумных входных устройств. Если в зонах уверенного приема разница в чувствительности и мощности между моделями практически незаметна, то в зоне неуверенного приема она может стать критической. Зачастую трубка показывает уровень сигнала от базовой станции 1 — 2 кубика (по шкале), а установить соединение не может: не хватает мощности. И хотя стандартизация ETSI регламентирует стандартные выходные мощности для каждого класса телефонов, реальное значение может незначительно колебаться. Хорошей чувствительностью отличаются трубки SAGEM, Alcatel, Motorola. А по мощности проходят все старые телефоны, особенно Motorola. Все телефоны фазы 2 имеют примерно одинаковую мощность.

Что же касается рельефа, то на ровной местности и по реке волны распространяются лучше. Чем выше вы находитесь (в разумных пределах), тем лучше сигнал. Лес порой «гасит» волны сильнее, чем городская застройка.

Поиск сигнала

Итак, вы выбрались за город и хотите обеспечить себя связью. Поднимитесь на крышу, чердак или на самую высокую точку рядом с домом или нужным вам местом. Если телефон ловит сеть, но на пределе (или нестабильно), у вас есть все шансы поправить дело, используя внешнюю антенну. Если расстояние до станции меньше 30 км, а сеть не ловится, также попробуйте применить антенну. В последнем случае попытайтесь договориться с продавцов о возврате антенны, если эксперимент провалится.

Если сигнал, хоть и очень слабый, был все же пойман, наберите любой городской номер — для проверки. Если при разговоре слышимость нормальная и собеседник не жалуется на выпадение кусков вашей речи, значит, энергетика обеих линий (UL и DL) сбалансирована и можно использовать стандартную антенну, настроенную на среднюю частоту между частотами приема и передачи. Если же собеседник время от времени пропадает, необходимо «усиливать» нисходящее направление от базовой станции к вашему телефону. Возможно, стоит поискать телефон с лучшей чувствительностью. Но если плохо слышно вас, следует усиливать направление от вашего телефона до базовой станции. Уже на данном этапе понятно, что при выборе типа антенны и ее параметров желательно учитывать данные оператора и условия приема.

В зонах неуверенного приема часто наблюдается интерференция (помехи) между каналами с одинаковыми и соседними частотами. К сожалению, частотный ресурс, выделенный операторам GSM 900 в России, ограничен, из-за чего в зоне неуверенного приема часто «видны» частоты от разных базовых станций с одинаковыми или соседними значениями уровня сигнала. Такие частоты создают взаимные помехи, мешающие связи, а при определенных уровнях сигналов связь становится и вовсе невозможной. Если на экране телефона фиксируется сильный сигнал от базовой станции, а установить соединение не удается или удается, но речь все время пропадает, значит, вы столкнулись с «чужаками». «Заставить» телефон выбрать другую частоту получается далеко не всегда, однако специальная функция телефонов Nokia — Netmonitor — это сделать позволяет.

С подобной проблемой я столкнулся на даче, которая отделяется от крупного города довольно-таки открытым пространством. Телефон принимал соседние частотные каналы с уровнями 70 дБ, 73 дБ и 72 дБ, но качество связи оставляло желать лучшего. Спас меня только принудительный выбор другого частотного канала с меньшим уровнем — 80 дБ. Однако при ограниченном частотном ресурсе даже частотное перепланирование сети выручает далеко не всегда. Тем не менее, если в вашем телефоне отсутствует Netmonitor, можно использовать внешнюю направленную антенну с хорошей диаграммой направленности. Остается только сделать правильный выбор.

Выбор антенны

Как уже говорилось, увеличить дальность и качество связи позволяют именно внешние антенны. Для телефонов в основном используются внешние штыревые и логопериодические антенны, а также антенны типа волновой канал. Повторим, что в Западной Европе отсутствуют зоны неуверенного приема. Поэтому направленные антенны для терминалов GSM 900 практически не выпускаются. Если производитель и предлагает направленную фирменную антенну GSM 900, она, как правило, предназначена для работы с ретрансляторами (репитерами) операторов.

В СНГ и Восточной Европе направленные антенны изготавливаются кустарным способом. Кроме того, есть не- большие заводики в Чехии, Польше и Прибалтике. Простая автомобильная магнитная антенна имеет усиление 1 — 3 дБ (1 — 2 кубика по шкале телефона), волновой канал — 7 — 15 дБ (в зависимости от количества элементов, качества сборки и настройки антенны), что составляет уже 2 — 3 кубика по шкале, а логопериодическая антенна — 7 — 12 дБ. Автомобильная антенна представляет собой вертикальный штырь в 3/4, 1/2 или 5/8 длины волны. Даже простая автомобильная антенна, поднятая повыше, может поправить ситуацию с неуверенной связью. Дело в том, что при разговоре по телефону около 10 — 20% энергии поглощается телом пользователя, поэтому, поднимая штыревую антенну вверх, вы уменьшаете влияние на нее окружающих предметов. Я сам наблюдал, как самодельные, полуволновые и вертикальные диполя, поднятые на 5 м, решали проблему связи. Поясним, как такой диполь изготавливается.

Рис. 1. Вертикальный диполь

Зачищаем c одного конца белый телевизионный кабель RG6U. Получаем центральный проводник и оплетку кабеля. К центральному проводнику припаиваем медный провод любой толщины длиной около 8,2 см (для диапазона 900 МГц) и крепим его вертикально вверх. К оплетке припаиваем второй кусок провода такой же длины и крепим его вертикально вниз (рис. 1). Получаем нечто похожее на букву «Т», положенную набок. (В телевидении используется горизонтальная поляризация, а в GSM — вертикальная, поэтому требуется именно такой диполь.) Другой конец кабеля подключаем через переходник к телефону. Будьте внимательны и не замкните центральную жилу с оплеткой, иначе телефон может сгореть. Ну вот, за 5 минут мы соорудили примитивную антенну, не уступающую по параметрам китайским автомобильным.

Приведу историю из жизни. Приехав прошлым летом на отдых в Крым, я обнаружил, что на базе обещанного оператором уверенного покрытия нет. Это означало, что я пропущу очень важный звонок. Уверенный сигнал обнаружился на крыше коттеджа, но перспектива просидеть там две недели меня не вдохновила. За 5 минут я нашел кусок нужного провода (вместо медного использовал алюминиевый). Еще 10 минут ушло на то, чтобы отыскать у соседей 5-метровый кусок телевизионного кабеля. Nokia 7110 имеет механический коммутатор для внешней антенны, поэтому я просто воткнул центральный проводник кабеля прямо в разъем телефона, а оплетку кабеля соединил с металлическим ободком внешнего разъема телефона. Укрепил антенну на крыше домика и уже через 10 минут на радость семье и на зависть соседям свободно общался по телефону.

Как говорится, вернемся к нашим баранам. Сначала воспользуемся автомобильной штыревой антенной ($5 — 10).

Здесь главное — не нарваться на слишком скверное качество. Имея Netmonitor, проверить антенну гораздо легче. При подключенной к телефону автомобильной антенне уровень сигнала должен увеличиться на 1 — 3 дБ (например, с -60 дБ до -57 дБ). В крайнем случае, сигнал должен остаться прежним. Если при подключении антенны сигнал уменьшится на 5 дБ и больше, лучше отказаться от покупки. Хочу заметить, что хорошая фирменная автомобильная антенна стоит от $40 и выше. Впрочем, и среди азиатских 10-долларовых изделий иногда встречаются неплохие вещицы.

Установленная на крышу вашего «домика в деревне», автомобильная антенна способна решить проблему со связью. Если усиления автомобильной антенны не хватает, можно обратиться к другим — например, к распространенной направленной антенне — волновому каналу. Он выглядит, как обычная телевизионная антенна, установленная на крыше дома.

Волновой канал позволяет получить реальное усиление до 7 — 15 дБ с оптимальной диаграммой направленности. Но у него есть недостаток — узкополосность. Разница между частотой приема и частотой передачи в GSM 900 составляет 45 МГц, а весь рабочий диапазон — 890 — 960 МГц (полоса в 70 МГц). Добиться линейной или близкой к линейной характеристики в таком широком диапазоне затруднительно. Поэтому желательно изготавливать волновой канал в зависимости от частоты оператора и конкретного места и в зависимости от ситуации сдвигать резонанс к частоте восходящего или нисходящего направлений. Для большей широкополосности следует использовать только петлевой вибратор, согласовывая его с кабелем — например, с симметрирующей петлей; также следует ограничиться небольшим количеством элементов, скажем, 3 — 12, так как если их будет больше, настроить антенну без оборудования будет трудно, кроме того, рабочий диапазон антенны сужается.

Мне приходилось иметь дело с множеством волновых каналов, изготовленных кустарно. Констатирую: в большинстве антенн коэффициент усиления составлял менее 7 дБ, некоторые имели резонанс на частотах 700 — 800 МГц вместо GSM-диапазона и коэффициент стоячей волны больше 3 (при передаче это может легко вывести из строя выходной каскад телефона). Профессионально изготовленные и настроенные самодельные антенны встречались редко.

Теперь на очереди — логопериодические антенны (их тоже можно отыскать на радиорынке). По сравнению с волновым каналом они имеют более широкий рабочий диапазон. Поэтому такие антенны менее критичны к точности изготовления и настройки. Реальный коэффициент усиления здесь достигает 10 — 14 дБ.

Теоретически при необходимости можно соединить 2 волновых канала, один — настроенный на частоту приема, другой — на частоту передачи, но это уже слишком сложная система.

Кабель и антенные переходники

В диапазоне 900 МГц вопрос выбора кабеля приобретает первостепенную роль. Отечественные телевизионные коаксиальные кабели можно использовать только ограниченно (затухание более 30 дБ на 100 м слишком велико). Из доступных импортных образцов подойдет RG6 — коаксиальный кабель с двойной оплеткой. Его вы найдете в любом магазине. Затухание составляет 20 — 24 дБ на 100 м (проверял экспериментально). Промышленные штыревые автомобильные антенны обычно включают в себя кабель RG59 с затуханием 28 дБ на 100 м. Антенна типа волновой канал с коэффициентом усиления 12 дБ и 10 м кабеля RG6U дают общее усиление 9,6 дБ, а при 20 м — 7 дБ.

На большинстве телефонов есть разъем для внешней антенны. Кроме того, для каждого типа телефона существует так называемый антенный переходник (около $5), он подключается к указанному разъему и представляет собой короткий кусок кабеля, с одной стороны которого находится специфический телефонный высокочастотный разъем, а с другой — стандартный ВЧ-разъем. Обычно затухание в антенном переходнике не превышает 1 дБ. Покупая антенный переходник, убедитесь в его дееспособности. При включении переходника в телефон встроенная в телефон антенна отключается и выходной каскад переключается на переходник. Иными словами, если вы просто подключаете переходник к телефону, сигнал на шкале телефона должен немного упасть. Потом вы подключаете внешнюю антенну к переходнику, и сигнал увеличивается. Если все идет именно так, значит, переходник работает.

Настройка антенны на местности

Итак, вы купили антенну и подключили ее к кабелю и к телефону. Поднялись на высокую точку и приступили к настройке антенны. Разместите телефон так, чтобы был виден экран. Как уже говорилось, при настройке антенны с аппаратами Nokia лучше всего использовать функцию Netmonitor. В большинстве других телефонов можно ввести специальный код и открыть служебное меню, которое позволяет увидеть приемный уровень 6 — 8 частот, принимаемых телефоном в порядке убывания, номера частот, расстояние до базовой станции, процент ошибок в канале и др. (Описание многих сервисных меню см. на: www.3ton.com/gsm.) Если Netmonitor есть, будем ориентироваться по уровню сигнала в децибелах (напоминаем, что сигнал сильнее, когда значение уровня в децибелах меньше). Если он отсутствует, будем настраиваться по стандартной шкале сигнала.

Так как антенны базовых станций GSM 900 имеют вертикальную поляризацию, волновой канал следует размещать вертикально. При юстировке антенн обратите внимание на то, что приемный уровень сигнала, отображаемый в телефоне, изменяется с задержкой до нескольких секунд, поэтому антенну следует поворачивать медленно и дискретно. Если вам известно направление на ближайший город, начните с него. Медленно поворачивайте антенну по горизонту. Если сигнал найден, ваша задача найти направление, откуда сигнал приходит с максимальным уровнем. Если сигнала нет, медленно поворачивайте антенну по горизонту, пока он не появится. Помните, что каждый метр высоты установки антенны может оказаться решающим. Если сигнал не найден, попробуйте переместиться на несколько метров в сторону и поискать снова. Может быть, вам повезет.

Нежелательно использовать кабель между антенной и телефоном длиной более 30 м: в этом случаи практически весь сигнал теряется в кабеле.

Напоследок приведем размеры самодельной логопериодической антенны для диапазона 850 — 950 МГц (рис. 2). Размеры взяты с сайта www.atnn.ru. Программу для расчета антенны-волновой канал опять-таки можно найти на: www.3ton.com/gsm.

Параметры: коэффициент усиления — 8,3 дБ, волновое сопротивление — 60 Ом.

Рис. 2. Логопериодическая антенна