Antena zewnętrzna do telefonu komórkowego GSM. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Telefonia

Komentarze do artykułu

Zasięg telefonu komórkowego można zwiększyć, wyposażając go w zewnętrzną, zdalną antenę kierunkową. Jak samodzielnie wykonać taką antenę, opisano w proponowanym artykule. Antena może być z powodzeniem używana na wsi, w odległym wiejskim domu, a nawet, biorąc pod uwagę jej niewielkie rozmiary, w terenie.

Nowi i nowi użytkownicy telefonów komórkowych są przekonani o zaletach komunikacji telefonii komórkowej z własnego doświadczenia. Możliwość kontaktu telefonicznego z pożądanym abonentem w dowolnym momencie iz niemal dowolnego miejsca sprawia, że ​​ten rodzaj komunikacji jest chyba najbardziej popularny i atrakcyjny.

Ale oprócz licznych i niezaprzeczalnych zalet telefonii komórkowej, jak w przypadku każdego środka technicznego, istnieją również pewne wady. Pamiętaj o konieczności płacenia za każdą sekundę rozmowy. Ponadto komunikacja komórkowa charakteryzuje się takimi zjawiskami, jak obecność „martwych” stref i pogorszenie jakości komunikacji w znacznej odległości od anteny najbliższej stacji bazowej.

Wielu użytkowników telefonów komórkowych jest zapewne zaznajomionych z sytuacją, gdy muszą długo szukać miejsca, w którym urządzenie nawiąże stabilne połączenie z siecią. Co więcej, takie sytuacje zdarzają się nie tylko w dużej odległości od anteny stacji bazowej sieci (co jest typowe dla odległych miejsc, np. na działce ogrodowej), ale także w mieście, gdzie sygnał stacji bazowej może być ekranowany przez budynki, elementy konstrukcyjne, itp.

W takich przypadkach pomocna może być zewnętrzna antena podłączona do telefonu komórkowego. Oczywiście ogranicza to mobilność abonenta, „przywiązując” go do tej anteny, ale to ograniczenie może nie być aż tak wysoką ceną do zapłacenia za wysokiej jakości komunikację.

Przy opracowywaniu stacjonarnej anteny zewnętrznej do telefonu komórkowego wybrano konstrukcję anteny zygzakowatej [1, 2], która jest szeroko stosowana w profesjonalnej łączności i jest popularna wśród radioamatorów i telewidzów.

Anteny tego typu w zakresie częstotliwości stosowanych w telefonii komórkowej umożliwiają uzyskanie dobrych parametrów przy niewielkich gabarytach, są dość proste w wykonaniu i strojeniu oraz charakteryzują się dobrą powtarzalnością parametrów przy ich produkcji.

Antena zygzakowata składa się z ośmiu zamkniętych przewodników o długości L, tworzących dwie komórki w kształcie rombu (patrz rysunek). Konstrukcja anteny jest taka, że ​​jej przewodniki, wzbudzone w punktach aib, tworzą rodzaj anteny w fazie z czterema wibratorami. Antywęzły (maksyma) prądu znajdują się w punktach zasilania iw rogach oznaczonych literami P. Antena ma polaryzację liniową, w przypadku pokazanym na rysunku - pionową.

Charakterystyka anteny jest utrzymywana w zakresie częstotliwości z nakładaniem się fmax/fmin = 2...2,5. Charakterystyka kierunkowa anteny jest symetryczna względem płaszczyzny ułożenia jej przewodów.

Aby zwiększyć kierunkowość anteny zygzakowatej, stosuje się odbłyśnik, który odbija część padającej na nią energii w kierunku siatki anteny. Faza pola odbitego od reflektora w płaszczyźnie siatki anteny powinna być zbliżona do fazy pola emitowanego przez samą siatkę, wtedy dodanie pól w fazie emitowanego i odbitego sygnału zwiększa współczynnik kierunkowy (DRC) anteny. Faza pola odbitego zależy od kształtu i wielkości ekranu, ale przede wszystkim od odległości między nim a siatką antenową.

Standard komunikacji komórkowej GSM przewiduje pracę systemów łączności w zakresach częstotliwości 890...960 MHz dla GSM-900 i 1710...1880 MHz dla GSM-1800 [3, s. 102], a na częstotliwościach 935 ... 960 MHz i 1805 ... 1880 MHz organizowany jest kanał bezpośredni, a na częstotliwościach 890 ... 915 MHz i 1710 ... 1785 MHz - kanał zwrotny. W zakresie częstotliwości 890...960 MHz antena posiada współczynnik fali biegnącej (TWF) nie gorszy niż 0,77 i współczynnik sprawności nie gorszy niż 7 dB w porównaniu do dipola półfalowego. W zakresie częstotliwości 1710 ... 1880 MHz KBV anteny nie jest gorsza niż 0,5, a współczynnik kierunkowości nie jest gorszy niż 6 dB.

Konstrukcja anteny jest jasna z rysunku.

Główny parametr projektowy L określa częstotliwość roboczą anteny. W przypadku anteny zygzakowatej współczynnik kierunkowości zależy od stosunku L/λ, a wzmocnienie kierunkowości jest maksymalne przy L/λ - 0,4. Maksymalne KBV - 0,8 osiąga się przy L / λ - 0,3, a przy stosunkach L / λ = 0,25 ... 0,5 KBV wynosi co najmniej 0,5. Dlatego dla średniej częstotliwości zakresu pracy anteny przyjęto wartość L=80 mm, natomiast L/λ wynosi 0,37. Oprócz L szerokość wibratorów anteny d i odległość od wstęgi anteny do reflektora wpływają na wartość KBV. Zwykle zaleca się wybór d = 0,033λmax, gdzie λmax to maksymalna długość fali w zakresie działania anteny. W naszym przypadku d = 10 mm. Z punktu widzenia zwiększenia współczynnika kierunkowości anteny pożądane jest zmniejszenie odległości do reflektora, az punktu widzenia dopasowania - zwiększenie jej. W tym projekcie jest to 45 mm, co zapewnia powyższe cechy anteny.

Arkusz anteny 1 i reflektor 2 wykonane są z jednostronnej folii z włókna szklanego marki SF-1 o grubości 1...1.5 mm. Arkusz anteny składa się z dwóch symetrycznych kwadratowych komórek, które są wycinane z folii z włókna szklanego od zewnątrz wzdłuż konturu anteny. Wewnętrzny kontur anteny zygzakowatej jest zarysowany nożem od strony folii, po czym folia jest usuwana z wnętrza konturu anteny. Aby ułatwić proces usuwania folii, można ją podgrzać mocną lutownicą. W razie potrzeby można usunąć większość dielektryka z obwodu anteny.

W punktach w pobliżu szczytów komórek arkusza anteny wierci się otwory pod śrubę M4 lub M2. Te same otwory są wiercone w odbłyśniku 1 (ekran). Blacha anteny 2 z jednej strony i reflektor 3 z drugiej przykręcone są do słupków 2,4 śrubami. Stojaki wykonane są z dowolnego materiału dielektrycznego (fluoroplast, getinax, plexi itp.), istnieje możliwość zamontowania stelaży metalowych. Wewnątrz nich wierci się otwory o średnicy 3,2 lub 10 mm z każdej strony na głębokość około 4 mm dla śrub z gwintem M50 lub MXNUMX. Antena zasilana jest kablem koncentrycznym o impedancji charakterystycznej XNUMX omów. Żyłę środkową kabla uwolnioną z oplotu ekranującego lutujemy do punktu b, a oplot (ekran) do punktu a.

Kabel jest układany wzdłuż wibratorów, które tworzą jeden z boków komórki anteny, i jest prowadzony przez punkt zerowy arkusza anteny P. Aby zamocować kabel, można go przylutować drutem ocynowanym do wibratora anteny. Następnie kabel mocuje się na stojaku i wyprowadza przez otwór w ekranie anteny. Na końcu zasilacza wlutowane jest złącze FME 740, do którego przykręcany jest adapter (adapter antenowy, można go kupić w sklepach z telefonami komórkowymi) do złącza zewnętrznej anteny telefonu komórkowego.

Należy zauważyć, że wartość KBV silnie zależy od rodzaju użytego kabla koncentrycznego. Z reguły im cieńszy kabel, tym większe jego tłumienie, co pogarsza wydajność anteny. Jednocześnie cienki kabel po podłączeniu do aparatu telefonicznego mniej utrudnia ruchy abonenta, wygodniej jest podłączyć taki kabel do przejściówki antenowej. Ogólnie rzecz biorąc, jeśli odległość od punktu, w którym antena zapewnia akceptowalną jakość sygnału, do lokalizacji telefonu nie przekracza 2 ... 4 m (na przykład antena znajduje się w pomieszczeniu przy oknie), to można użyć cieńszego kabla z dielektrykiem z polietylenu (na przykład RK 50-1,5-11).

Jeśli jednak, aby zapewnić akceptowalny sygnał, trzeba przesunąć antenę na większą odległość, wymagania wobec zasilacza są zaostrzone. Dobre właściwości dla tego przypadku mają kable PK 50-2-21, PK 50-2-2. W opisanym projekcie jako podajnik o długości 2,5 m zastosowano kabel koncentryczny wysokiej częstotliwości RK 50-2-21 o współczynniku tłumienia przy częstotliwości 900 MHz nie większym niż 0,6 dB / m, przy częstotliwości 2 GHz - 0,8dB/m.

Jeśli planowane jest użycie anteny na zewnątrz, aby zmniejszyć wiatr konstrukcji, odbłyśnik można wykonać w postaci siatki metalowych prętów lub rur umieszczonych w odległości 0,05 λmin od siebie, tutaj λmin jest minimum długość fali w zakresie częstotliwości roboczej Elementy odbłyśnika są zorientowane równolegle do linii a-b, tj. w płaszczyźnie polaryzacji. W celu uziemienia anteny są połączone z punktami P-P arkusza anteny za pomocą ekranu z metalowymi stojakami, a sam ekran jest bezpiecznie przymocowany do szyny uziemiającej (maszt, wspornik). Wewnątrz arkusza anteny usuwane jest uwolnione z folii włókno szklane, a elementy wibratorów arkusza anteny są zabezpieczone powłoką antykorozyjną o niskich stratach dielektrycznych.

Podczas testów antena umożliwiła zwiększenie sygnału z dwóch stopni skali wskaźnika telefonu komórkowego Motorola M3788 do czterech, co zapewniło wysoką jakość komunikacji telefonicznej.

Jeśli uzyskany zysk anteny jest niewystarczający, można go zwiększyć, budując układ antenowy, na przykład z dwóch lub czterech anten zygzakowatych, lub stosując reflektor tubowy „ścięty” 2]. Ale te rozwiązania znacznie komplikują produkcję i strojenie anteny i dlatego nie zostały przetestowane przez autora.

Dane dotyczące częstotliwości i długości fal różnych standardów komunikacji komórkowej podano w tabeli. Korzystając z nich i przeliczając wymiary liniowe, można zaprojektować podobne anteny na inne zakresy.

literatura

1. Kharchenko K. P. Anteny VHF. - M.: DOSAAF, 1969.
2. Kharchenko K. P. Antena zasięgu DTSV: Sat: „Aby pomóc radioamatorowi”, cz. 94, s. 68-79. - M.: DOSAAF, 1986.
3. Ratyneky M.V., Telegin A.V. Telefon w kieszeni. Przewodnik komórkowy. - M.: Radio i łączność, 2000.

Autor: V.Vasilevsky, Dzierżyński, obwód moskiewski.

Zobacz inne artykuły Sekcja Telefonia.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Transmisja myśli przez sieć 15.01.2015 Osoba może przekazać polecenie innej osobie, po prostu o tym myśląc. Niewiele czasu minęło od wszczepienia człowiekowi pierwszych chipów i stworzenia sprzętu do sterowania robotem o mocy myśli, a teraz mówi się o bezpośrednim przekazywaniu myśli od osoby do osoby. Jest to eksperyment, który naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego, kierowani przez Rajesha Rao, przeprowadzili za pieniądze z Fundacji W.M. Kekka. Ludzki nadajnik był założony na czepek encefalografu, jego wyjście było podłączone do Internetu, a on sam siedział przed ekranem komputera, na którym toczyła się strzelanka. Nie mógł jednak nacisnąć spustu - mógł tylko myśleć o poruszeniu ręką. A człowiek, ubrany w czepek z połączeniem internetowym z elektromagnesami stymulującymi obszar mózgu odpowiedzialny za ruch ręki, siedział w ciemnym pokoju bez komputera, z ręką na joysticku. Założono, że gdy nadajnik myśli o poruszeniu joystickiem, to odbiornik wykonuje ten ruch, a wynik jest odzwierciedlany na wyświetlaczu nadajnika. Pomieszczenia znajdowały się w różnych budynkach w odległości pół kilometra, a w eksperymentach uczestniczyły trzy pary. Jak się okazało, w zależności od zdolności nadajnika do jasnego formułowania swoich myśli, odbiornik odgadł od 25 do 83% poleceń. W kolejnych eksperymentach naukowcy planują ustalić, jaki rodzaj informacji jest przesyłany przez sieć z nadajnika do odbiornika.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Octospot - kamera akcji dla miłośników nurkowania

▪ Energia odnawialna może nie wystarczyć dla wszystkich

▪ Telewizory CMYK

▪ Biopaliwo wodorowe

▪ Wytwarzanie silnych pól magnetycznych za pomocą impulsu światła laserowego

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Wykrywacze metali. Wybór artykułu

▪ artykuł Theodora Gottlieba von Hippela. Słynne aforyzmy

▪ artykuł Co zrobiły firmy z Teksasu o nazwach, których nie znam i nie obchodzi mnie to? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Ziele ogórka. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł System alarmowy w KR1850BE35. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Układanie chusteczki. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024