Jednoduché a efektivní způsoby, jak zesílit rádiový signál
Většina majitelů radiotelefonů usiluje o zvýšení jejich dosahu. Možné způsoby zvýšení mohou být následující: zvýšení výstupního výkonu vysílacího zařízení; zvýšení citlivosti přijímacího zařízení; použití externí antény pro základnu; použití účinnějších antén pro sluchátka; použití koaxiálního kabelu s nízkou hodnotou útlumu; používání radiotelefonů s metodami přenosu digitálního signálu. Pojďme se na ně podívat blíže.
Zvýšení výkonu vysílacích zařízení
1. Zvýšení napájecího napětí koncového stupně koncového zesilovače (PA). Koncový stupeň PA je zpravidla napájen přímo ze zdroje bez použití stabilizátoru napětí. Pro zvýšení výstupního výkonu jej můžete buď napájet zvýšeným napájecím napětím z přídavného zdroje, které by nemělo překročit maximum přípustné pro daný typ tranzistoru, nebo použít pro napájení radiotelefonu jiný zdroj s vyšším napětím, ale to bude vyžadovat instalaci dodatečného stabilizátorového napětí pro stabilizaci napětí nového zdroje na napětí starého zdroje. Výstupní tranzistor je napájen plným napětím nového zdroje. Implementace přídavného stabilizátoru na bázi standardního obvodu na bázi stabilizátorů řady KREN nebo jejich zahraničních analogů řady 78xx je jednoduchá, proto zde obvod není uveden. Výhodou této metody je její jednoduchost, protože není potřeba provádět další operace pro konfiguraci PA, i když je někdy jeho seřízení nutné, protože tovární nastavení často nejsou příliš kvalitní. Tato metoda je použitelná pouze pro databázi. Použití pro sluchátko je obtížné a nepraktické, protože povede k rychlejšímu vybití baterie.
2. Použijte výkonnější výstupní tranzistor. Tuto metodu lze použít v kombinaci s první metodou a zvláštní pozornost je třeba věnovat výběru typu tranzistoru: musí být charakteristikami nejbližší tranzistoru stávajícímu, dodávat vysoký výkon, mít dostatečně vysoký mezní kmitočet a co nejvíce Důležité je, že se musí „odchýlit“ od předfinálové mysli.
3. Zavedení přídavného PA stupně do obvodu vysílacího zařízení. Tato metoda je nejsložitější, vyžaduje vysoce kvalifikované odborníky a má několik úskalí, které zpochybňují proveditelnost jejího použití. Touto metodou lze dosáhnout výrazného zvýšení výkonu, nicméně zavedení přídavného stupně vyžaduje jeho koordinaci v přenosové cestě pomocí složitého měřicího zařízení a zvýšení výstupního výkonu vede ke zvýšení amplitudy a počtu harmonických součástek, což může vést ke zhoršení přijímacích charakteristik radiotelefonu. Tato metoda se často a bezbolestně používá při použití externích PA pro sluchátka výrobců, např. některé modely zesilovačů (boosterů), obvykle automobilových, pro radiotelefony značek SANYO, SENAO, HARVEST, VOYAGER, ALCON. Příkladem použití přídavného zesilovače pro základnu je radiotelefon HARVEST HT-5A. V něm je výstupní výkon zvýšen díky použití přídavného PA stupně pro běžnou základní desku HARVEST NT-Z.
Zvýšení citlivosti přijímacích zařízení
Citlivost přijímacího zařízení můžete zvýšit jedním ze dvou způsobů: 1.Dodatečně upravte přijímací dráhu pomocí měřicích přístrojů. 2. Zaveďte další UHF stupeň na vstup přijímače. Tato metoda je použitelná pro jednoduché levné modely radiotelefonů a je prakticky realizována pomocí standardního zapojení jednostupňového odporového vysokofrekvenčního zesilovače, obvykle sestaveného na tranzistoru s efektem pole (nejlépe s izolovaným hradlem) podle společného zdroje. obvod. U radiotelefonů v pásmu 900 MHz je použití přídavného UHF stupně nepraktické. Kvalitní přístroje mají extrémní citlivost a nepotřebují takovou úpravu. Použití externí antény pro základnu
Toto je nejúčinnější způsob, jak zvýšit dosah komunikace. Všechny radiotelefony pracují na různých úsecích pásma VHF. Komunikační dosah na VKV je určen linií viditelnosti mezi vysílací a přijímací anténou. V souladu s tím je pro jeho zvýšení nutné zvýšit výšku závěsu antény pro radiotelefony – jedná se pouze o zvýšení výšky závěsu základní antény. Další komunikační dosah lze získat použitím směrových antén. Hlavní typy antén používaných pro zvýšení komunikačního dosahu radiotelefonů jsou následující: o antény s kruhovým vyzařovacím diagramem (nazývají se také všesměrové antény) – čtvrtvlnná tyč s protizávažím a její varianty nebo nejúčinnější bičová anténa s délka tyče rovna 5/8 vlnové délky; směrové antény – antény vlnového kanálu nebo logaritmicky periodického typu (nebo zkráceně logperiodické antény) – LPA. Posledně jmenované se používají v širším měřítku, protože se snáze sladí s přenosovým vedením a mají dobré rezonanční charakteristiky v širokém frekvenčním rozsahu. Šířka vyzařovacího diagramu LPA v horizontální rovině je 60′. To usnadňuje orientaci tohoto typu antény a poskytuje širší oblast pokrytí.
Whip antény jsou v praxi nejrozšířenější díky jejich nízké ceně a snadné výrobě. Je vhodné použít podomácku vyrobené antény tohoto typu pro radiotelefony pracující na frekvencích pod 400 MHz. Jejich výpočet je velmi jednoduchý, vstupní impedance je cca 50 Ohmů a proto nejsou potřeba žádné další přizpůsobovací prvky. Jak víte, vlnová délka se vyjadřuje frekvencí pomocí jednoduchého vzorce: L = 300/f, kde L je vlnová délka v metrech; f je frekvence v megahertzech. Délka čepu by tedy měla být rovna L/4. V praxi se délka pinu volí o něco menší než vypočítaná, což souvisí se zkracovacím faktorem koaxiálního kabelu. Při výpočtech je třeba vzít v úvahu, že radiotelefony pracují v plném duplexu na různých frekvencích, například 254/380 MHz, a pin naladěný na frekvenci 254 MHz nebude efektivně fungovat na frekvenci 380 MHz. Z tohoto důvodu se pro zajištění efektivního provozu antény nepoužívá jeden, ale dva nebo více pinů, naladěných rezonančně na pracovní frekvence v obou dílčích pásmech.
Pro zlepšení vlastností bičové antény se používají protizávaží. Mohou být umístěny pod úhlem 90, 120′ vzhledem k centrálnímu čepu. Celkový počet se obvykle pohybuje mezi třemi až osmi protizávažími. Anténa o délce prutu 4/5L má lepší parametry než bičová anténa L/8. Taková anténa poskytuje zisk 3 dB díky zúžení jejího vyzařovacího diagramu ve vertikální rovině. Vzhledem k tomu, že délka pinu na 5/5 vlnové délky není rezonanční, používá se pro vyladění antény do rezonance prodlužovací cívka (do 8/3 vlnové délky).
Použití účinnějších antén pro sluchátka
Souprava radiotelefonu se obvykle dodává se dvěma typy antén – teleskopickou a flexibilní pogumovanou anténou. Pro zvýšení dosahu komunikace byste měli použít teleskopickou anténu, jejíž části je nutné při navazování komunikace vysunout.
Aplikace koaxiálních kabelů s nízkými hodnotami útlumu
Externí anténa je k radiotelefonu připojena pomocí koaxiálního kabelu s charakteristickou impedancí 50 Ohmů. Jak při výrobě antény, tak při určování místa její instalace je velmi důležité znát přesně výstupní výkon vysílače a potřebnou délku kabelu. Znáte-li typ kabelu a hodnotu jeho útlumu na lineární metr, můžete si předběžně spočítat, jaká část výstupního výkonu dosáhne antény a vyvodit závěr, zda se vůbec vyplatí anténu používat nebo jaké zlepšení komunikace může přinést lze dosáhnout umístěním na to či ono místo. Při posuzování možných výsledků je třeba vzít v úvahu následující faktory:
— provozní frekvenční rozsah radiotelefonu;
— jeho výstupní výkon;
— umístění antény — hustota zástavby, terén, výška okolních budov.
Při výběru typu kabelu byste měli věnovat pozornost technickým vlastnostem a konstrukčním prvkům:
– geometrické rozměry – čím větší průměr, tím menší útlum;
– typ dielektrika – přednostně použít kabely se vzduchovým dielektrikem nebo s dielektrikem polyetylenovým;
— materiál opletení a středového vodiče — upřednostňuje se postříbřená měď.
Aplikace metod číslicového zpracování signálů
Tato metoda platí pro výběr radiotelefonu při nákupu. Některé novější modely radiotelefonů používají digitální zpracování signálu, které poskytuje lepší výkon při nižším výstupním výkonu.
Zdroj: shems.h1.ru
Mnozí se jistě setkali se špatným pokrytím mobilním signálem, zejména v prostorách, zejména průmyslových, vyrobených ze „sendvičových panelů“. Přirozeně se nabízí otázka – jak zlepšit kvalitu komunikace? Bohužel neposkytnu vyčerpávající odpověď, ale podělím se o své (pro mě poněkud nečekané) zkušenosti a doufám, že varuji před nejzávažnějšími chybami.
První věc, která vás v popsané situaci napadne, je kontaktovat mobilního operátora za účelem zlepšení pokrytí na konkrétní adrese, ale zde se potýkáme s několika nuancemi:
- I při absenci nedostatků ve vybavení se operátoři velmi zdráhali zlepšit pokrytí (alespoň posledních 10 let) a bez toho, že by šlo o firemního klienta, nebylo obvykle možné ani získat kontrolu.
- I když jste zástupcem firemního klienta, pak pro instalaci dalšího zařízení musíte splnit minimální požadavky (formálně jsem je nikde neviděl, ale podle manažerů tří různých operátorů je minimální počet účastníků na adresa zájmu by měla být od 20 do 50 čísel).
- I když vaše „adresa“ splnila všechny podmínky pro zlepšení pokrytí, není pravda, že se bude možné dohodnout na instalaci doplňkových služeb. zařízení (možné problémy – od porušení architektonického vzhledu budovy až po nedostatek technických možností napájení zařízení).
„Nejsamozřejmější“ řešení, jako je instalace mobilního mobilního stožáru (o kterém již bylo psáno více než jednou), nezmiňuji kvůli jejich vysoké ceně a zpravidla redundanci.
Dalším řešením, zvláště pro malou kancelář, se zdá být „pikobuňka“ nebo „femtobuňka“, ale poslední zmínku o zařízení femtobuňky jsem našel někde na konci 2010 a komunikaci s klientskými manažery tří moskevských mobilní operátoři mě přiměli k závěru, že z nějakého důvodu byla tato slibná technologie „pohřbena“. Mimochodem, svůj závěr budu nesmírně rád vyvracet v komentářích.
A konečně se dostáváme k tématu, které mě přimělo k napsání tohoto článku – „Zesilovače buněčného signálu“. Co vím já, který nepracuje jako operátor a který není vyškoleným operátorem komunikace, o metodách „zesilování“? „?
No, za prvé, nejstarší metoda – externí anténa – není použitelná pro většinu moderních zařízení (kvůli chybějící zásuvce pro připojení antény), ale je cenově nejefektivnější a „bezpečná“ (například pokud potřeba zlepšit kvalitu signálu na routeru nebo modemu). Pro průměrnou „kancelář“ je řešení nepoužitelné, ale nebudeme ho škrtat – existují výklenky, kde bude řešení „fungovat“.
Dalším krokem se zdá být instalace opakovače a zde nás kromě všech výhod čeká „přepadení“, se kterým jsem se náhodou setkal – nemůžete si jen tak jít nainstalovat aktivní rádiové zařízení – při řešení vašeho problému ( neuspokojivá úroveň signálu), můžete zhoršit problém „sousedů“ (koneckonců nemají „zesilovač rádiového signálu“; podle toho náš silný signál jednoduše přehluší již tak slabý signál základnové stanice), což v mém se případ stal.
Takže chronologie událostí:
Srpen 2019 – naše společnost si pronajímá sklad v odlehlé průmyslové oblasti v Moskevské oblasti ze čtyř dostupných operátorů v areálu nějak pracuje pouze jeden, a to ještě ne všude. Je rozhodnuto nainstalovat opakovač pro pokrytí „kanceláře“ a „recepce“ (řidiči musí neustále volat do své kanceláře, aby si ujasnili složení naložených/vyložených objednávek, koordinátor skladu musí volat řidiče čekající na zahájení nebo dokončení výrobní práce a obecně v „kancelářských“ částech skladu vyžadují mobilní komunikaci). Trh opakovačů je rychle prostudován, je vybrán „plně automatický“ (bez ručního nastavení) ruský model s podporou 3G, nainstalován a zapnut. Všichni jsou šťastní.
Prosinec 2019 – přichází dopis od vlastníka území s následujícím obsahem:
S přiloženým spektrogramem:
K dopisu „slovy“ bylo připojeno přání majitele skladového komplexu dobrovolně demontovat zesilovač celulárního signálu, což jsme narychlo udělali.
Můj příběh se dále nerozvíjel – nenásledovaly žádné pokuty ani lepší řešení a asi o šest měsíců později jsme dokončili pronájem tohoto skladu (ukázalo se, že většině našich klientů se tam nejezdilo pohodlně a řidiči si stěžovali na chybějící infrastrukturu – při čekání PRR neměl absolutně co dělat – na místě nebyla ani jednoduchá kavárna).
V důsledku toho možná vyjádřím následující myšlenku: neměli byste se pokoušet vyřešit problém celulárního pokrytí sami, zvláště pokud nejste odborníkem v této oblasti (pravděpodobně existují metody pro instalaci opakovačů, které nevytvářejí znatelné rušení) – je lepší tento problém vyřešit prostřednictvím mobilního operátora, v krajním případě uzavřít smlouvu se společností, která se tímto problémem profesionálně zabývá (zde je důležité, aby vykonávající společnost měla potřebné licence a povolení , kterou jsem neviděl, i když upřímně řečeno nehledal pilně).
Pokud má někdo úspěšnou zkušenost s řešením problému s mobilní komunikací, rád si ji přečtu v komentářích.
- zesilovače celulárního signálu
- grchts