Антенный адаптер для мобильного телефона своими руками. Область применения антенного усилителя. Усиление связи при помощи репитера

  • 04.05.2019

Выход в интернет необходим каждому человеку для работы, учёбы или для своих личных потребностей. Мобильный телефон не всегда улавливает интернет. Как усилить сигнал 3g смартфона знают далеко не все.

В городах, где большое количество операторов сотовой связи, по приоре не должно быть «мёртвых зон» для интернета. На деле все иначе: человек, передвигаясь по местности, периодически в них попадает. Это связано с архитектурой, строительным материалом из которого построены дома, металлическими конструкциями. К причинам плохого интернета относят наличие множества промышленных помех.

Для защиты смартфона от механических повреждений продают разные чехлы. Если внутри защиты есть металлические вставки, то это влияет на качество принимаемого сигнала 3g и 4g.

Когда пользователь выезжает за черту города, потребуется усилитель сигнала 3g для смартфона, где скорость интернета резко подает или отсутствует.

Практически все люди пользуются 3g или 4g интернетом, который предлагают мобильные операторы. Он обеспечивает доступ к сетям в любом месте, в отличие от сети wi-fi. Но из-за перегруженности линий связи скорость интернета падает до уровня 2g. Даже при нахождении телефона на тарифе с хорошей скоростью 3g или 4g, даёт гарантию, что скорость не замедлится.

Улучшить приём смартфона помогут два решения – это программное и при помощи устройств купленных или сделанных самостоятельно. У каждого способа имеются плюсы. При комплексном подходе увеличения скорости соединения с интернетом пользователь добьётся максимально быстрого сигнала.

Программные настройки

Иногда люди недовольны скоростью работы интернета на мобильном телефоне. Все знают, что скорость, качество интернет-соединения зависят от оператора, выбранного тарифа и зоны покрытия. Но не всем известно, что усилить сигнал на смартфоне можно при помощи приложения InternetSpeedMaster. Программа оптимизирует работу телефона путём изменения системных файлов. Усилить антенну на смартфоне, при помощи приложения легко, но необходимо иметь root права, если телефон рутирован, то установка займёт 2 минуты.

Настройка программы для усиления 3g и 4g

Как настроить программу InternetSpeedMaster для усиления 3g и 4g сигнала:

  1. войти в приложение и предоставить права суперпользователя;
  2. если аппарат рутирован, войти в ApplyPatch, перезагрузить. Усилитель сигнала интернета на смартфоне заработает;
  3. если у пользователя нет прав суперпользователя, входят в ImproveInternetConnection, затем перезагружают устройство.

Этот способ срабатывает не на всех девайсах, поэтому рекомендуется сперва получить root права, чтобы наверняка увеличить 3g сигнал на смартфоне.

Если пользователь желает вернуть старые настройки, рекомендуется войти в меню, нажать «Restore», подтвердить свои действия выбором кнопки «ОК».

Аппаратное улучшение

Усилить сигнал сотовой связи на смартфоне можно с помощью покупки дополнительных приборов в специализированных магазинах – репитера и различных видов антенн. Такие устройства существенно усиливают сигнал, исходящий от оператора. В этой ситуации никаких манипуляций с файлами девайса делать не требуется.

Все подключённые аппараты к интернету 3g или 4g, входящие в зону покрытия антенны увеличивают скорость загрузки. Чтобы усилить 3g сигнал для смартфона своими руками на даче или в квартире, необходимо предпринять шаги, которые дадут возможность сигналу оператора доходить максимально быстро.

Алексей

Появление мобильных телефонов внесло свои поправки в правила общения на расстоянии. С ними стало возможным осуществлять и принимать звонки, находясь в любом месте населенного пункта и больше не зависеть от проводной связи. Однако у этого способа имеются свои недостатки. Часто сигнал глушится различными препятствиями, что доставляет массу неприятных моментов пользователям сети.

Эта ситуация, к сожалению, знакома очень многим. Исправить ее поможет антенна для сотовой связи. Такие устройства собираются на производстве, но могут быть изготовлены и своими руками. Какой из вариантов выбрать решать только вам. Мы же в своей статье расскажем о том чем они отличаются.

Область применения антенного усилителя

Чтобы лучше понять принцип действия прибора необходимо получить хотя бы общее представление об его устройстве. Чаще всего антенны представлены в виде решеток. Чтобы повысить излучающие способности их изготавливают:

  1. Стальными;
  2. Медными.

Уровень усиления изготовленных из них антенн измеряют в DBI. Приобретая прибор следует учитывать значение этой характеристики. Чем выше она будет, тем лучшее качество связи вы получите.

Используется антенна-усилитель сотовой связи на крупных объектах, таких как:

  • Торговые комплексы;
  • Ангары;
  • Склады.

Их установка способствует получению стабильного сигнала и качественной связи с интернетом, что необходимо для работы этих учреждений. Поскольку антенная монтируется на крыше, то стоит выбирать модель, имеющую защиту от грозы. Тогда качественная связь будет гарантирована.

Разновидности и их особенности

Прибор для усиления GSM сигнала состоит из принимающего и передающего блоков. Они предназначены для сотовых сетей и представлены на рынке широким выбором моделей.

Отличия между ними состоят в следующем:

  1. Месте расположения;
  2. Количеству диапазонов;
  3. Особенностям корпуса.

В зависимости от первого параметра различают антенны внешние и встроенные. Первые часто заключены в корпус с дизайнерским оформлением. Кроме этого он обладает и защитными функциями от излучения.

По второму параметру антенны делятся на одно и многодиапазонные. У последних рабочие частоты определяются стандартами. В зависимости от этого параметра усилители подразделяются на две группы:

Первые работают в диапазонах частот на 900 и 1800 МГц. Они предназначены для усиления сигнала в стандарте связи GSM. Антенны, относящиеся ко второму классу, функционируют в диапазоне 2000 МГц. Их используют для 3G UMTS связи.

Что касается корпуса, то здесь наблюдается большое разнообразие. Каждый производитель изготавливает его в своем стиле. Он может обладать различными свойствами.

Принцип работы пассивного антенного усилителя для сотового телефона заключается в увеличении мощности радиоволн, что позволяет обеспечить покрытие на значительные территории. Прием сигналов осуществляется по кабелю. Далее они передаются репитеру.

Что необходимо учитывать при выборе

Приобретая усилитель сигнала в первую очередь, обращают внимание на расположения здания, где используется мобильный телефон. Для небольших объектов, находящихся на территории одного участка можно ограничиться антенной разнонаправленного действия. Она считается эффективной и сможет обеспечить пользователей стабильной связью.

Выбор встроенного усилителя зависит от места установки. Если это помещение, то подойдет антенна с круговой направленностью. В то время как для складов и других крупных объектов идеальным вариантом считаются секторные модели.

При выборе антенны обращают внимание и на корпус. Он должен обладать способностью снижать излучение. Чаще всего их изготавливают из пластика – этот материал безопасен для здоровья человека и позволяет придать прибору эстетичный внешний вид.

Но все же самыми важными характеристиками, учитываемы при выборе антенны являются:

  1. Диапазон частот;
  2. Поляризация;
  3. Разновидности разъемов;
  4. Усиление.

От первого параметра зависит качество сигнала сотовой связи. Второй – указывает на особенности распространения и передачи. А от усиления зависит какую территорию сможет обеспечить качественным сигналом антенна.

Чтобы правильно оценить возможности выбираемого прибора необходимо учитывать сферу его применения и изучить характеристики. Если вы затрудняетесь сделать это самостоятельно, то стоит обратиться к специалистам. Сегодня в каждом городе страны есть фирмы, предлагающие услуги по выбору и установке антенных усилителей для сотовых телефонов. Они проведут замеры и предложат модель устройства, соответствующую вашим требованиям и особенностям здания.

Антенна-усилитель – купить или сделать самостоятельно

Отсутствие стабильного сигнала сотовой связи в то время, когда он особенно необходим способно привести к непредсказуемым последствия. Чтобы избежать этого потребуется усилитель. Он может быть приобретен в торговой сети, но такие гаджеты стоят не дешево.

Есть еще один вариант – собрать антенный усилитель для телефона своими руками. Справиться с этой задачей по силам изобретательному пользователю. Главное условие – это наличие необходимых материалов и инструментов.

Смотрим видео, что делать если плохая сотовая связь:

Какой вариант выбрать? Все зависит от желания и способностей. Имея базовый уровень необходимых знаний и используя подручные средства можно собрать прибор самостоятельно. Но такая антенна не даст гарантированного результата. Поэтому большинство все же выбирает промышленные усилители, работа которых тестируется производителем, что гарантирует получение качественного сигнала.

Популярные модели

Решив остановиться на промышленной модели придется ориентироваться не только на ее характеристики, но и марку производителя. Лучше отдавать предпочтение известным фирмам, чья продукция уже успела зарекомендовать себя только с лучшей стороны. Причем среди них присутствуют не только зарубежные производители. Продукция российских компаний имеет также неплохое качество и при этом более низкую цену.

Модель D Link ANT24-0502

Среди пользующихся наибольшим спросом стоит выделить антенны-усилители сотовой связи, такие как:

  • ANT 2.0-15LY.

Первый прибор относится к всенаправленным и имеет коэффициент усиления 5 dBi. Он предназначен для установки в помещениях и может подключаться к маршрутизатору. Установка такого усилителя позволяет улучшить качество связи во всех направлениях.

Антенна оснащена разъемом RP-SMA, что позволяет подключать ее к беспроводным устройствам. Для этого она должна быть отсоединена от маршрутизатора. Стоимость такого прибора составляет около 400 рублей и является одной из самых низких.

Модель LTE AO-800/2700-4/6

Антенна LTE является мультидиапазонной и благодаря небольшим габаритам может использоваться в качестве внешней. Она относится к широкополосным моделям и имеет круговую направленность в диапазоне от 800 до 2700 МГц.

Прибор заключен во всепогодный корпус, что позволяет устанавливать его как в помещении, так и на открытом воздухе. Крепится антенна на мачту, но может монтироваться и на стену здания. Стоимость такого оборудования составляет 1875 рублей.

Самой дорогой, среди рассматриваемых моделей является антенна ANT. Это высокоэффективный направленный усилитель, работающий в диапазоне от 1,9 до 2,17 ГГц 3G сетей. Прибор изготовлен из алюминия. Причем даже в креплении реактивных элементов отсутствуют пластмассовые детали, что позволило сделать антенну прочной. Стоимость такого усилителя составляет более 2000 рублей, что вполне соответствует его высокому качеству.

Заключение

Рассмотрев только три из множества представленных на рынке моделей, мы показали насколько сильно они отличаются. Поэтому выбирая конкретную антенну нужно ориентироваться не только на бренд и стоимость, но и учитывать технические характеристики прибора.

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.


Обычно, разъем один для подключения внешней антенны GSM, но иногда их может быть несколько: wi-fi, 4G, 3G. Смотрите подписи к ним. Нас интересует гнездо GSM.

Изготовление простейшей антенны для сотового телефона

Теперь необходимо взять кусочек провода в изоляции, с центральной жилой такого диаметра, которая вставится в центральное гнездо этого разъема. Проводок необходимо оголить с одной стороны для подключения.


Но тут не все так просто: у этого проводка должна быть определенная длина, чтобы он работала максимально эффективно в качестве внешней антенны.
А именно, длина его должна быть 1/4 от длины волны. Длину волны можно вычислить по частоте на которой работает Ваш сотовый.
Большинство телефонов работают в диапазоне, где средняя частота будет 1,9 Ггц. Но бывают и исключения как в моем случае - 0,8 Ггц.
Теперь необходимо вычислить длину волны, для этого можно воспользоваться многочисленными онлайн сервисами в сети.
Итак:
  • Для частоты 0,8 ГГц - 38 см, теперь делим на 4 и получаем длину проводка антенны - 9,5 см.
  • А для частоты 1,9 ГГц - 16 см, делим на 4 и получаем - 4 см.
Обрезаем нужную длину провода и вставляем оголенным концом в разъем для антенны.


Его можно согнуть с верху, чтобы он не выступал за пределы корпуса.


Распределим его в районе аккумуляторной батареи.


Антенну удерживаем пальцами, можно закрепить кусочком скотча.


Закрываем заднюю крышку смартфона.


Результат виден сразу. Уровень возрос до минус 85 дБ и составил 14 единиц, что довольно неплохо.


Ну уж если Вы оказались в полностью безвыходной ситуации и не можете рассчитать длину проводка - возьмите любой отрезок.
Всем пока.

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

Выбирая телефон, мы редко когда обращаем внимание на характеристики установленной в нём антенны (да они обычно и не выносятся на первый план, прячась где-нибудь на предпоследней странице инструкции) – как правило, практически все телефоны способны обеспечить нормальный уровень связи в обычных городских условиях. Но всё меняется, когда приходится пользоваться телефоном в условиях неуверенного приёма – например, за городом. Иногда исправить положение можно, лишь подключив к телефону внешнюю антенну. Предлагаю вместе поговорить об антеннах сотовых телефонов, обсудить их виды, рассмотреть важнейшие характеристики и правила их использования.

Виды и особенности антенн

В первом приближении антенны для сотовых телефонов можно разделить на два вида – это антенны, встроенные в сотовый телефон и подключаемые антенны. Есть ещё один класс устройств – репитеры – комплексы из нескольких антенн (как минимум 2-х) и усилителя. Встроенные антенны делятся на внутренние, внешние штыревые и внешние выдвижные. Последние для современных GSM-аппаратов, которыми мы сегодня пользуемся, неактуальны, а на двух первых видах стоит остановиться подробнее.

Штыревые антенны

В недалёком прошлом основным видом антенн для мобильников были внешние штыревые антенны (Helical Antenna – спиральные антенны). Такие антенны можно встретить и сегодня, но ими оснащены считанные единицы телефонов. Эффективность у таких антенн может превышать 90%. В случае с антеннами эффективность – это отношение сопротивления излучения к общему сопротивлению антенной системы (эффективность можно рассчитать и как отношение излучаемой мощности к подводимой). Чем выше эффективность – тем меньше потери энергии в антенной системе – например, если эффективность антенны равна 70%, то 70% подводимой к ней мощности излучается, а 30% теряется в виде теплового излучения. Штыревые антенны имеют круговую диаграмму направленности (обычно она неравномерна, однако близка к идеальной). Диаграмма направленности – это графическое изображение излучения или чувствительности антенны, обычно – диаграмма с полярными координатами. При построении такой диаграммы предполагается, что антенна расположена в центре диаграммы. Как правило, диаграммы направленности строятся в горизонтальной плоскости. Они имеют характерные лепестки – обычно наиболее длинный лепесток (то есть тот, в направлении которого антенна излучает наибольшее количество энергии) называют главным.

Ещё одна важная характеристика антенн – это коэффициент усиления антенны. Он обычно измеряется в изотропных децибелах dBi. Чем выше коэффициент усиления – тем лучше. Пассивная антенна (это касается внешних подключаемых антенн), то есть антенна, не снабжённая специальным усилителем, не усиливает сигнал, а лишь перераспределяет его в пространстве, наиболее высок уровень усиления в направлении главного лепестка диаграммы направленности. Среди современных моделей телефонов вряд ли можно найти аппарат, который позволяет менять антенны, а раньше это встречалось довольно часто.

Штыревая антенна сотового телефона

Обсудив внешние антенны, переходим к внутренним.

Внутренние антенны

Внутренние антенны (Planar, PIFA Antenna – планарные антенны, микрополосковые антенны) обычно встраивают внутрь корпуса телефона. Телефон с внутренней антенной не имеет выступающих частей – владельцы телефонов с выступающими антеннами обычно жаловались на то, что эти антенны рвут карманы джинсов, цепляются за всё, иногда ломаются. С косметической точки зрения отсутствие выступающих антенн делает телефон привлекательнее, хотя, некоторые считают, что у телефона должна быть выступающая антенна – это, обычно, дело привычки. Есть информация о том, что внутренние антенны обладают меньшей эффективностью (лучшие образцы не достигают и 70% эффективности) – однако, это довольно сложно проверить. Далее, внутренние антенны, в отличие от внешних, обычно – направленные антенны. Как правило, главный лепесток направленности такой антенны исходит из задней стенки аппарата, то есть направлен от головы разговаривающего по телефону человека. Это не мешает работе в зоне уверенного приёма, но когда вы находитесь слишком далеко от базовой станции, или что-то мешает нормальному прохождению сигнала, вы можете столкнуться с некоторыми странностями – например, если приложить телефон к правому уху – можно нормально разговаривать, если к левому – нет. Всё дело в направленности антенны – если главный лепесток направленности направлен на базовую станцию – приём оказывается уверенным, если нет – начинаются проблемы со связью.

Ещё один недостаток внутренних антенн в том, что для каждой модели (или для каждой группы моделей) телефона такую антенну приходится разрабатывать отдельно – с учётом особенностей расположения элементов внутри телефона, особенностей корпуса и так далее. Однако, судя по всему, этот вопрос успешно решается – по крайней мере количество новых сотовых телефонов, которые периодически появляются на прилавках магазинов, заставляет делать такой вывод.


недорогой , оснащённый встроенной антенной

Встроенные антенны могут располагаться в верхней части корпуса аппарата, однако, иногда они помещаются где-нибудь в центре телефона, а то и в нижней части (как, например, в известном телефоне ). При разговоре нежелательно прикрывать антенну рукой – это ведёт к ухудшению условий связи и телефон, для того, чтобы обеспечить нормальные условия разговора, вынужден повышать мощность передатчика. В результате быстрее садится батарея сотового, а его владелец подвергается усиленному облучению. И хотя вопрос о вреде или безвредности воздействия сотового излучения на организм человека пока открыт, нельзя забывать о том, что это воздействие есть и в наших интересах, чтобы оно было как можно слабее.


PIFA-антенна для GSM-диапазона от Antennovation

Внутренние планарные антенны так же используют, например, для реализации Bluetooth и Wi-Fi-связи.


Внутренняя Bluetooth-антенна

Особый класс устройств составляют внешние антенны для сотовых и другие устройства для улучшения качества связи.

Подключаемые антенны

Внешние антенны для сотовых распространены сравнительно слабо. Дело в том, что большинству пользователей хватает встроенных антенн. К тому же, всё меньше телефонов имеют разъём для подключения внешней антенны – производители не хотят тратиться на деталь, которой пользуются не особенно активно. Для связи внешней антенны с телефоном обычно используется коаксиальный кабель с соответствующим разъёмом. Как правило, внешние антенны – это направленные антенны, поэтому, например, устанавливая такую у себя на даче, надо точно найти направление антенны на базовую станцию.

Гораздо интереснее, нежели обычные внешние антенны, выглядят так называемые репитеры – устройства, которые состоят из внешней антенны (как правило, узконаправленной), принимающей сигнал с базовой станции и излучающей сигнал, устройства управления и усиления сигнала и одной или нескольких внутренних антенн (обычно – всенаправленных, хотя тут могут быть варианты) – то есть антенн, расположенных внутри помещения. С помощью репитеров можно организовать устойчивую мобильную связь в помещениях с неуверенным приёмом сигнала и даже там, где сотовые в обычных условиях не работают (например, в подвальных помещениях).

Преимущества систем с репитером перед подключаемыми антеннами заключаются в том, что они не ограничивают свободы передвижений человека с сотовым, не требуя подключения к телефону кабеля.


Внешняя антенна Yagi-10


Внутренняя антенна


«Домашний» репитер с двумя антеннами

Пожалуй, главный недостаток репитеров – сравнительно высокая цена. Так, в начальном варианте (внешняя антенна, репитер, внутренняя антенна) эта конструкция по цене сопоставима с хорошим сотовым телефоном, а более продвинутые решения могут стоить дороже – порядка нескольких тысяч долларов.

Выводы

Как видите, антенны для сотовых телефонов – это интересные и сложные устройства. Они постоянно развиваются, хотя в последнее время на них обращают очень мало внимания потребителей, акцентируя его на дополнительных возможностях мобильников. Тем не менее, антенна – это очень важно. Устойчивой вам связи.