On-Line Библиотека www.XServer.ru - учебники, книги, статьи, документация, нормативная литература.
       Главная         В избранное         Контакты        Карта сайта   
    Навигация XServer.ru


бесплатные онлайн игры




 

Нужна ли мобильнику ещё одна антенна?


Антенны в мобильной телефонии занимают особое место. Именно они связывают ваш аппарат с сотовой системой. Сейчас практически в каждом салоне связи можно купить автомобильные антенны различного размера, формы и типа установки. Попробуем разобраться, нужна ли вообще дополнительная антенна, чем они отличаются друг от друга, как выбрать подходящую модель.

Вы покупаете телефон, и у него уже есть простая и удобная "малогабаритная" антенна. В большинстве случаев она обеспечивает устойчивую работу. Но бывают ситуации, когда из телефона нужно "выжать" все, что только возможно: например, когда разговор приходится вести на большом удалении от базовых станций, на даче, из автомобиля, из экранированного строения (ангар, гараж) или просто из-за толстых железобетонных стен. Вот тогда-то и нужна еще одна антенна. Практически все типы телефонов допускают их использование. Однако успех будет обеспечен только в том случае, когда антенна правильно используется.

Сменные антенны имеет смысл применять, лишь когда уровень принимаемого сигнала настолько мал, что связь становится неустойчивой. В противном случае связь может даже ухудшиться (!!!), т.к. применение сложных антенн требует соблюдения некоторых правил.

Для начала рассмотрим основные характеристики антенн.

Антенна по-разному излучает в разных направлениях и неодинаково "чувствительна" к сигналам, приходящим с разных направлений. В сотовых телефонах обычно применяются штыревые антенны, которые обладают довольно сложной диаграммой направленности. При вертикальной установке они одинаково излучают во все стороны в горизонтальной плоскости и совсем не излучают вверх и вниз. Таким образом антенна перераспределяет энергию передатчика в нужном направлении (в большей степени горизонтально). Параметр, показывающий, во сколько раз увеличивается поток энергии в нужном направлении по сравнению с тем, что было бы при равномерном излучении во всех направлениях, является основным параметром антенны и называется усилением или направленностью (для простых антенн эти параметры практически не различаются). При приеме антенна также более "чувствительна" к сигналам, приходящим с тех направлений, в которых она интенсивно излучает, так что усиление (или направленность) одинаково характеризует антенну и при передаче и при приеме.

Усиление измеряется в логарифмическом масштабе - в децибелах (0дБ - усиления нет, 3дБ - усиление в 2 раза,. 5дБ - усиление в 3 раза). Еще раз отметим, что это усиление связано не с увеличением общей мощности передатчика, а только с ее концентрацией в нужном направлении. Казалось бы, чем усиление больше, тем лучше. Но это не так. И дело не только в том, что увеличенные размеры направленных антенн создают неудобства при эксплуатации. В идеальном случае, когда базовая станция находится в пределах прямой видимости, радиосигнал от нее приходит практически горизонтально (как правило, высота установки базовой станции много меньше расстояния до нее), а электрическая составляющая поля электромагнитной волны направлена вертикально и лучше всего принимается вертикально расположенной штыревой антенной. В условиях города или пересеченной местности прямой видимости между абонентским аппаратом и базовой станцией часто нет, и связь идет по переотраженному лучу. При этом луч приходит не всегда горизонтально и, главное, поляризация электромагнитной волны перестает быть вертикальной. Соответственно, и оптимальное расположение антенны сотового телефона в этом случае тоже будет не вертикальным, его необходимо подобрать в соответствии с реальными условиями. Короткая антенна "малочувствительна" к этим изменениям и не требует точной ориентации (отклонение 30 градусов в обе стороны практически незаметно). Направленная антенна с большим усилением более "чувствительна" и при неудачной ориентации может дать результат даже хуже, чем слабонаправленная. Использование антенны 5 дБ в крупном городе может быть менее эффективно, чем использование антенны 0 дБ. Для простоты автомобильную антенну 0 дБ можно сравнить с обычной электрической лампочкой, которая излучает свет равномерно во всех направлениях; антенна 3 дБ аналогична карманному фонарику; а антенна 5 дБ подобна тонкому и яркому лазерному лучу, который освещает лишь определенный участок.

От чего зависит усиление антенны? Главным образом, от длины излучателя (точнее - отношения его длины к длине рабочей волны). Излучатель (вибратор, штырь) размером в ? длины радиоволны соответствует 0дБ. Большее усиление достигается за счет так называемых коллинеарных антенн, которые состоят из нескольких излучателей, соединенных последовательно с помощью специальных элементов (фазирующих катушек). Но при этом и все остальные характеристики антенны - толщина штыря, размеры спирали и утолщения - влияют на получаемый выигрыш. Помимо этого параметры входящих иногда в конструкцию разъема и кабеля должны быть согласованы между собой и с моделью телефона.

Другие характеристики антенны

КСВН (VSWR) - коэффициент стоячей волны по напряжению. Этот параметр не должен превышать 2, обычно указывают "не более 1,9:1", реже "1,5:1" (это несколько лучше).

Входное сопротивление в омах (Impedance in Ohms). Сопротивление нужно учитывать при выборе соединительного кабеля, как правило, это 50 Ом. При несовпадении сопротивления кабеля и антенны возможен рост КСВН и ухудшение характеристик.

Входная мощность. Поскольку мощность, излучаемая мобильным телефоном, всегда много меньше максимальной величины входной мощности антенны, этот параметр существен только для стационарных установок.

Основные варианты применения сменных антенн.

1. Разговор ведется из экранированного помещения или из автомобиля. Вынесенная наружу антенна существенно улучшает качество связи. При этом, если за пределами автомобиля (или здания) условия прохождения сигнала хорошие, нет необходимости применять антенны с повышенным усилением. Однако наличие кабеля между антенной и телефоном и в некоторых случаях дополнительных разъемов (особенно бесконтактных - емкостных и индуктивных) приводит к некоторым потерям сигнала. Поскольку некоторое увеличение размеров антенны в данном случае неудобств не создает, можно рекомендовать антенну со средней направленностью (3дБ).

2. Между говорящим по телефону и базовой станцией находятся массивные сооружения, складки местности или толстые стены. Сигнал может быть сильно ослаблен и распространяться не горизонтально. Целесообразно применение антенны с направленностью 5дБ, но надо быть готовым к необходимости подобрать ее оптимальное расположение.

3. Разговор ведется на большом удалении от ближайшей базовой станции (на краю или за пределами зоны действия сотовой системы). Сигнал сильно ослаблен, но распространяется горизонтально. Целесообразно применить антенну с усилением не менее 7дБ, предпочтительно штыревую. Для антенн такого типа оптимально, в большинстве случаев, вертикальное расположение. Иногда полезно поднять антенну на специальной стойке на 2 - 3 метра. Устанавливать антенну выше не рекомендуется, так как потери в кабеле (особенно если кабель не "штатный") могут свети на нет весь выигрыш.

Конечно, наиболее часто используются именно автомобильные антенны. Обычно антенна состоит из двух частей: внешней (штырь и внешняя часть базы) и внутренней (внутренняя часть базы или коробка связи, к которой подключается кабель). Надежное соединение внешней и внутренней частей жизненно важно для обеспечения эффективной работы антенны. Выбор места на автомобиле, где будет крепиться антенна, важен не только с точки зрения удобства. Расположение антенны относительно металлического корпуса автомобиля влияет на ее характеристики, из-за чего номинальное значение усиления, указанное в паспорте антенны, может только приблизительно соответствовать реальному. Лучше всего, когда антенна установлена в сквозное отверстие в кузове автомобиля, поскольку в этом случае обеспечивается непосредственный контакт всех ее элементов. В этом положении усиление практически соответствует номинальному, а диаграмма направленности - круговая. Но если кто-то не хочет сверлить дырку в крыше, то можно воспользоваться другими способами установки: "сквозь стекло", на боковое стекло и на багажник. Монтаж антенны на бампере существенно искажает диаграмму. Антенны с большим усилением лучше так не крепить. Расположение антенны на багажнике или капоте даст промежуточный результат. При установке "сквозь стекло" антенна чаще всего размещается у верхнего края заднего стекла автомобиля. База антенны со штырем прикрепляется наружи, а коробка связи - внутри салона. Потери обычно не превышают 0,5 - 1 дБ. Однако следует помнить, что антенна не будет эффективно работать, если стекло, к которому она прикрепляется, тонированное. Также нельзя ставить антенну и поверх проводников обогревателя. Кроме того, многие автомобили высшего класса имеют стекла с двойным покрытием и в этом случае устанавливать антенну" сквозь стекло" тоже нельзя.

Временный способ установки антенны на крышу (с помощью магнитного основания) имеет ряд очевидных преимуществ. Антенна может быть поставлена в центре крыши, что обеспечивает всенаправленность и не требует сверления отверстия. Однако антенну легко снять, а значит, легко украсть. Соединительный кабель от мобильного телефона к антенне обычно выводится через дверь и может быть легко поврежден. Еще один способ временной установки антенны - на боковое опускное стекло. В этом случае кабель проходит внутри салона, а украсть такую антенну сложнее. И хотя диаграмма направленности отнюдь не идеальна, качество связи будет вполне приемлемо. Существуют варианты крепления, позволяющие регулировать положение излучателя по вертикали.

Кабель часто входит в комплект основания - обычно это неразъемное соединение. Исходная длина кабеля, как правило, 3 м; при монтаже системы он обрезается. При этом приходится устанавливать разъем на конце кабеля, обращенном к телефону. Эту операцию нужно делать тщательно - неправильно установленный разъем способен нарушить работу всей системы. Соединение кабеля с телефоном бывает прямым и опосредованным - через устройство громкой связи. В первом случае кабель присоединяется к телефону через дополнительный разъем на трубке. Во втором случае кабель присоединяется к устройству громкой связи, а телефон вставляется в гнездо этого устройства. Некоторые модели телефонов не имеют специального гнезда для сменной антенны и допускают ее присоединение только через устройство громкой связи (иногда можно отсоединить штатную антенну и подсоединить кабель вместо нее, но это неудобно).

Точное соблюдение этих нехитрых правил гарантирует устойчивую работу антенны и качество связи, соответствующее паспортным данным.


Литература о телефонах