|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Anten GSM tự làm. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện /truyền thông di động Gần đây, vùng phủ sóng của mạng GSM 900 đã tăng lên đáng kể ở Nga. Nếu ở các nước châu Âu, vấn đề tiếp nhận không chắc chắn thực tế không có, thì hầu hết người dùng trong nước thường gặp phải - trong những ngôi nhà nông thôn, trong những ngôi nhà nhỏ mùa hè, v.v. Và sẽ tuyệt vời làm sao khi đi câu cá, săn bắn, về làng mà không mất liên lạc với thế giới bên ngoài! Chìa khóa để giải quyết vấn đề này là các ăng ten định hướng hoặc không định hướng bên ngoài. Đúng, mua một ăng-ten là không đủ - bạn cần phải cài đặt và cấu hình nó một cách chính xác. Độc giả quen thuộc với thiết bị điện tử vô tuyến sẽ có thể sản xuất và cấu hình độc lập một ăng-ten hoạt động theo tiêu chuẩn GSM. Hôm nay chúng ta sẽ nói về các loại anten và cách cài đặt và cấu hình chúng. Giấy chứng nhận Nói một cách khá đơn giản, điện thoại di động là một chiếc radio hai chiều phát trên các tần số khác nhau. Tổng cộng, có 900 tần số trong tiêu chuẩn GSM 124. Điện thoại, giống như trạm gốc, có thể hoạt động trên bất kỳ tần số nào do nhà điều hành xác định. Trạm gốc (BS) phát và điện thoại (MS) thu trên các tần số 935,2 - 959,8 MHz. Điện thoại di động phát và trạm gốc thu ở tần số 890,2 - 914,8 MHz. Kênh từ BS đến MS được gọi là Down Link, từ MS đến BS - Up Link. Hầu hết các nhà khai thác sử dụng giới hạn về phạm vi của điện thoại di động từ trạm gốc - 35 km, đó là do tính đặc thù của tiêu chuẩn. Hãy để chúng tôi giải thích rằng trong mạng cấu hình tiêu chuẩn, 8 khoảng thời gian (khe thời gian) được hình thành trong một kênh tần số: một là dịch vụ và bảy là đối thoại. Trong trường hợp này, phạm vi liên lạc tối đa trên mỗi kênh là 35 km. Tuy nhiên, GSM cũng cung cấp cấu hình ô không tiêu chuẩn, trong đó phạm vi liên lạc được tăng thêm 70 - 100 km (cấu hình ô mở rộng). Thật không may, với cấu hình này, số kênh nói giảm xuống còn 2 - 3, điều này làm giảm dung lượng của mạng. Sử dụng chế độ này trong thành phố và gần nhà điều hành không có lợi nhuận. Chế độ này đôi khi được sử dụng trên bờ biển để tạo vùng phủ sóng ven biển. Do đó, nếu bạn có điện thoại GSM 900, đừng cố thiết lập kết nối cách trạm gốc gần nhất hơn 35 km. Phạm vi liên lạc tối đa mà tôi đạt được là 34 km. Phạm vi giao tiếp Các yếu tố sau ảnh hưởng đến phạm vi vô tuyến:
Thông thường, các trạm gốc có công suất từ 20 - 30 watt. Ăng-ten có dạng roi hoặc có hướng. Độ nhạy của các trạm gốc là -100 dB - 115 dB. Tất nhiên, người dùng không thể thay đổi hoặc tác động đến tất cả các thông số này. Công suất đầu ra của điện thoại là 0,3 - 2 W, độ nhạy 90 - 105 dB. Độ nhạy của điện thoại chủ yếu được xác định bởi các công nghệ được sử dụng để tạo ra các thiết bị đầu vào có độ ồn thấp. Nếu trong các lĩnh vực tiếp nhận đáng tin cậy, sự khác biệt về độ nhạy và công suất giữa các mô hình gần như không thể nhận thấy, thì trong lĩnh vực tiếp nhận không chắc chắn, nó có thể trở nên quan trọng. Thông thường, thiết bị cầm tay hiển thị mức tín hiệu từ trạm gốc là 1 - 2 khối (trên thang đo), nhưng không thể thiết lập kết nối: không có đủ nguồn. Và mặc dù tiêu chuẩn hóa ETSI quy định công suất đầu ra tiêu chuẩn cho từng loại điện thoại, giá trị thực tế có thể dao động một chút. Các ống SAGEM, Alcatel, Motorola được phân biệt bởi độ nhạy tốt. Và về sức mạnh, tất cả các điện thoại cũ đều vượt qua, đặc biệt là Motorola. Tất cả các điện thoại pha 2 có cùng công suất. Về phần cứu trợ, sóng lan truyền tốt hơn trên địa hình bằng phẳng và ven sông. Bạn càng cao (trong phạm vi lý do), tín hiệu càng tốt. Rừng đôi khi “dập tắt” sóng nhiều hơn là phát triển đô thị. Tìm kiếm tín hiệu Vì vậy, bạn đã ra khỏi thành phố và muốn cung cấp cho mình một kết nối. Leo lên mái nhà, gác mái, hoặc điểm cao nhất gần nhà hoặc nơi bạn cần. Nếu điện thoại bắt được mạng nhưng ở mức giới hạn (hoặc không ổn định), bạn có mọi cơ hội để khắc phục sự cố bằng cách sử dụng ăng-ten bên ngoài. Nếu khoảng cách đến nhà ga dưới 30 km và mạng không bắt được, hãy thử sử dụng ăng-ten. Trong trường hợp thứ hai, hãy cố gắng thương lượng với người bán về việc trả lại ăng-ten nếu thử nghiệm không thành công. Nếu tín hiệu, mặc dù rất yếu, vẫn bị bắt, hãy quay số bất kỳ của thành phố nào - để kiểm tra. Nếu trong khi trò chuyện, khả năng nghe vẫn bình thường và người đối thoại không phàn nàn về việc bạn bị mất các đoạn trong bài phát biểu, thì năng lượng của cả hai đường (UL và DL) được cân bằng và bạn có thể sử dụng một ăng-ten tiêu chuẩn được điều chỉnh theo tần số giữa nhận và phát tần số. Nếu người đối thoại thỉnh thoảng biến mất, cần phải “tăng cường” hướng đi xuống từ trạm phát đến điện thoại của bạn. Nó có thể đáng để tìm kiếm một chiếc điện thoại có độ nhạy tốt hơn. Nhưng nếu khó nghe thấy bạn, bạn nên khuếch đại hướng từ điện thoại đến trạm gốc. Ở giai đoạn này, rõ ràng là khi chọn loại ăng-ten và các thông số của nó, cần phải tính đến dữ liệu của người vận hành và điều kiện thu. Trong các khu vực thu sóng kém, thường quan sát thấy nhiễu (nhiễu) giữa các kênh có cùng tần số và gần nhau. Thật không may, tài nguyên tần số được phân bổ cho các nhà khai thác GSM 900 ở Nga bị hạn chế, đó là lý do tại sao các tần số từ các trạm gốc khác nhau có cùng mức tín hiệu hoặc lân cận thường "hiển thị" trong vùng thu không chắc chắn. Các tần số như vậy tạo ra sự giao thoa lẫn nhau gây cản trở việc liên lạc, và ở một số mức tín hiệu nhất định, việc liên lạc trở nên hoàn toàn không thể thực hiện được. Nếu một tín hiệu mạnh từ trạm gốc cố định trên màn hình điện thoại và không thể thiết lập kết nối hoặc có thể nhưng lời thoại biến mất liên tục, thì bạn đang phải đối mặt với “người lạ”. Còn lâu mới có thể "buộc" điện thoại chọn một tần số khác, nhưng một chức năng đặc biệt của điện thoại Nokia - Netmonitor - cho phép bạn làm điều này. Tôi gặp phải một vấn đề tương tự trong một căn nhà gỗ, được ngăn cách với một thành phố lớn bằng một không gian khá thoáng. Điện thoại nhận được các kênh tần số liền kề với các mức 70 dB, 73 dB và 72 dB, nhưng chất lượng cuộc gọi vẫn còn nhiều mong muốn. Điều duy nhất đã cứu tôi là việc buộc phải lựa chọn một kênh tần số khác với mức thấp hơn - 80 dB. Tuy nhiên, với nguồn tần số hạn chế, thậm chí việc lập lịch lại tần số của mạng không phải lúc nào cũng hữu ích. Tuy nhiên, nếu điện thoại của bạn không có Netmonitor, bạn có thể sử dụng ăng-ten định hướng bên ngoài có dạng bức xạ tốt. Nó vẫn chỉ để đưa ra lựa chọn đúng đắn. Lựa chọn ăng-ten Như đã đề cập, các ăng-ten bên ngoài cho phép bạn tăng phạm vi và chất lượng liên lạc. Đối với điện thoại, chủ yếu sử dụng ăng-ten roi ngoài và ăng-ten log-tuần hoàn, cũng như ăng-ten kênh sóng. Chúng tôi nhắc lại rằng ở Tây Âu không có khu vực tiếp nhận không chắc chắn. Do đó, các anten định hướng cho các thiết bị đầu cuối GSM 900 trên thực tế không được sản xuất. Nếu nhà sản xuất cung cấp một ăng ten GSM 900 độc quyền định hướng, nó thường được thiết kế để hoạt động với các bộ lặp (lặp) của các nhà khai thác. Ở CIS và Đông Âu, ăng-ten định hướng được chế tạo theo cách thủ công. Ngoài ra, còn có các nhà máy nhỏ ở Cộng hòa Séc, Ba Lan và các nước vùng Baltic. Một ăng-ten từ trường đơn giản của xe hơi có độ lợi từ 1 - 3 dB (1 - 2 khối trên thang điện thoại), kênh sóng - 7 - 15 dB (tùy thuộc vào số lượng phần tử, chất lượng xây dựng và cài đặt ăng-ten), đã 2 - 3 khối trên thang đo và ăng ten log-tuần hoàn - 7 - 12 dB. Ăng ten trên ô tô là cực có bước sóng 3/4, 1/2 hoặc 5/8 thẳng đứng. Ngay cả một ăng-ten xe hơi đơn giản, được nâng lên cao hơn, có thể khắc phục tình hình với một kết nối không chắc chắn. Thực tế là khi nói chuyện điện thoại, khoảng 10 - 20% năng lượng được cơ thể người dùng hấp thụ, do đó, bằng cách nâng ăng ten roi lên, bạn sẽ giảm được ảnh hưởng của các vật xung quanh lên nó. Bản thân tôi đã quan sát cách tự chế, lưỡng cực nửa sóng và thẳng đứng, cao 5 m, đã giải quyết vấn đề liên lạc như thế nào. Hãy để chúng tôi giải thích làm thế nào một lưỡng cực như vậy được tạo ra.
Chúng tôi làm sạch từ một đầu của cáp truyền hình màu trắng RG6U. Chúng tôi nhận được dây dẫn trung tâm và bện cáp. Chúng tôi hàn một dây đồng có độ dày bất kỳ dài khoảng 8,2 cm (đối với băng tần 900 MHz) vào dây dẫn trung tâm và buộc chặt nó theo chiều dọc lên trên. Chúng tôi hàn một đoạn dây thứ hai có cùng chiều dài vào bím tóc và buộc chặt nó theo chiều dọc xuống (Hình 1). Chúng tôi nhận được một cái gì đó tương tự như chữ "T", nằm trên mặt của nó. (Truyền hình sử dụng phân cực ngang, trong khi GSM sử dụng phân cực dọc, vì vậy chỉ cần một lưỡng cực như vậy.) Chúng tôi kết nối đầu kia của cáp thông qua bộ chuyển đổi với điện thoại. Cẩn thận không làm ngắn dây bện ở giữa, nếu không điện thoại có thể bị cháy. Chà, trong 5 phút, chúng tôi đã chế tạo được một chiếc ăng-ten thô sơ, có thông số không thua kém gì ô tô Trung Quốc. Hãy để tôi kể cho bạn một câu chuyện từ cuộc đời tôi. Đến mùa hè năm ngoái trong kỳ nghỉ ở Crimea, tôi thấy rằng không có bảo hiểm đáng tin cậy trên cơ sở nhà điều hành đã hứa. Điều này có nghĩa là tôi sẽ bỏ lỡ một cuộc gọi rất quan trọng. Một tín hiệu chắc chắn đã được tìm thấy trên mái nhà của ngôi nhà tranh, nhưng viễn cảnh phải ngồi đó trong hai tuần không thôi thúc tôi. Trong 5 phút, tôi tìm thấy một đoạn dây bên phải (tôi đã sử dụng nhôm thay vì đồng). Mất 10 phút nữa, hàng xóm mới tìm được đoạn dây cáp truyền hình dài 5m. Nokia 7110 có một công tắc cơ học cho ăng-ten bên ngoài, vì vậy tôi chỉ cần cắm dây dẫn trung tâm của cáp trực tiếp vào giắc cắm điện thoại và kết nối vỏ cáp với viền kim loại của giắc cắm bên ngoài của điện thoại. Anh ta tăng cường ăng-ten trên nóc nhà và sau 10 phút, trước sự vui mừng của gia đình và sự ghen tị của hàng xóm, anh ta thoải mái nói chuyện điện thoại. Như họ nói, trở lại với bầy cừu của chúng ta. Đầu tiên, chúng tôi sẽ sử dụng một ăng-ten roi ô tô ($ 5 - 10). Điều chính ở đây là không chạy vào chất lượng quá tệ. Với Netmonitor, việc kiểm tra ăng-ten dễ dàng hơn nhiều. Với ăng-ten trên ô tô được kết nối với điện thoại, mức tín hiệu nên tăng từ 1 đến 3 dB (ví dụ: từ -60 dB đến -57 dB). Phương án cuối cùng, tín hiệu nên được giữ nguyên. Nếu khi kết nối ăng-ten, tín hiệu giảm từ 5 dB trở lên thì tốt hơn hết bạn nên từ chối mua. Tôi muốn lưu ý rằng một ăng-ten xe hơi có thương hiệu tốt có giá từ 40 đô la trở lên. Tuy nhiên, ngay cả trong số những sản phẩm 10 đô la châu Á, đôi khi vẫn có những thứ tốt nhỏ. Được lắp đặt trên mái nhà của "ngôi nhà trong nước" của bạn, một ăng-ten xe hơi có thể giải quyết một vấn đề liên lạc. Nếu độ khuếch đại của ăng-ten trên ô tô không đủ, bạn có thể chuyển sang ăng-ten khác - ví dụ: sang ăng-ten định hướng chung - kênh sóng. Nó trông giống như một ăng-ten truyền hình bình thường được gắn trên nóc nhà. Kênh sóng cho phép bạn đạt được mức tăng thực lên đến 7 - 15 dB với kiểu định hướng tối ưu. Nhưng nó có một nhược điểm - băng thông hẹp. Sự khác biệt giữa tần số thu và phát trong GSM 900 là 45 MHz, và toàn bộ dải hoạt động là 890 - 960 MHz (băng thông 70 MHz). Rất khó để đạt được phản ứng tuyến tính hoặc gần tuyến tính trên một phạm vi rộng như vậy. Do đó, muốn làm kênh sóng tùy theo tần số của người điều khiển và vị trí cụ thể, và tùy trường hợp mà chuyển cộng hưởng sang tần số theo chiều tăng dần hoặc giảm dần. Để có băng thông lớn hơn, chỉ nên sử dụng bộ rung vòng, kết hợp nó với cáp - ví dụ, với vòng cân bằng; bạn cũng nên giới hạn cho mình một số phần tử nhỏ, chẳng hạn như 3 - 12, vì nếu có nhiều phần tử hơn, sẽ rất khó để điều chỉnh ăng-ten mà không có thiết bị, ngoài ra, phạm vi hoạt động của ăng-ten bị thu hẹp. Tôi đã phải đối phó với rất nhiều kênh sóng thủ công. Tôi nêu rõ: trong hầu hết các ăng-ten, mức khuếch đại nhỏ hơn 7 dB, một số có cộng hưởng ở tần số 700 - 800 MHz thay vì băng tần GSM và tỷ lệ sóng đứng lớn hơn 3 (trong quá trình truyền, điều này có thể dễ dàng làm hỏng đầu ra của điện thoại sân khấu). Ăng ten tự chế được sản xuất và điều chỉnh một cách chuyên nghiệp là rất hiếm. Bây giờ trong hàng tiếp theo là các ăng-ten theo chu kỳ log (chúng cũng có thể được tìm thấy trên thị trường vô tuyến). So với kênh sóng, chúng có phạm vi hoạt động rộng hơn. Do đó, những ăng-ten như vậy ít quan trọng hơn đối với độ chính xác của quá trình sản xuất và điều chỉnh. Mức tăng thực ở đây đạt 10 - 14 dB. Về mặt lý thuyết, nếu cần, bạn có thể kết nối 2 kênh sóng, một kênh điều chỉnh theo tần số nhận, kênh còn lại theo tần số phát, nhưng đây đã là một hệ thống quá phức tạp. Bộ điều hợp cáp và ăng-ten Trong băng tần 900 MHz, việc lựa chọn cáp trở nên tối quan trọng. Cáp đồng trục truyền hình trong nước chỉ có thể được sử dụng ở một mức độ hạn chế (mức suy giảm hơn 30 dB ở 100 m là quá cao). Trong số các mẫu nhập khẩu có sẵn, RG6 là cáp đồng trục bện đôi. Bạn có thể tìm thấy nó trong bất kỳ cửa hàng nào. Suy hao là 20 - 24 dB trên 100 m (được kiểm tra bằng thực nghiệm). Ăng ten roi công nghiệp thường bao gồm cáp RG59 với độ suy giảm 28dB ở 100m. Một ăng ten kênh sóng 12dB và 10m cáp RG6U cho tổng độ lợi là 9,6dB và ở 20m 7dB. Hầu hết các điện thoại đều có đầu nối cho một ăng-ten bên ngoài. Ngoài ra, đối với mỗi loại điện thoại còn có cái gọi là bộ điều hợp ăng-ten (khoảng $ 5), nó kết nối với đầu nối được chỉ định và là một đoạn cáp ngắn, trên một mặt của nó có một đầu nối điện thoại tần số cao cụ thể. và mặt khác - một đầu nối RF tiêu chuẩn. Thông thường, sự suy giảm trong bộ điều hợp ăng-ten không vượt quá 1 dB. Khi mua bộ chuyển đổi ăng-ten, hãy đảm bảo rằng nó hoạt động. Khi bộ điều hợp được cắm vào điện thoại, ăng-ten tích hợp trong điện thoại sẽ tắt và giai đoạn đầu ra chuyển sang bộ điều hợp. Nói cách khác, nếu bạn chỉ kết nối bộ điều hợp với điện thoại, tín hiệu trên thang đo điện thoại sẽ giảm một chút. Sau đó, bạn kết nối ăng-ten bên ngoài với bộ điều hợp, và tín hiệu sẽ tăng lên. Nếu mọi thứ diễn ra theo cách đó, thì bộ điều hợp đang hoạt động. Thiết lập ăng-ten trên mặt đất Vì vậy, bạn đã mua một ăng-ten và kết nối nó với cáp và với điện thoại. Chúng tôi leo lên một điểm cao và tiến hành chỉnh ăng-ten. Đặt điện thoại sao cho màn hình hiển thị. Như đã đề cập, khi thiết lập ăng-ten trên thiết bị Nokia, tốt nhất là sử dụng chức năng Netmonitor. Trong hầu hết các điện thoại khác, bạn có thể nhập mã đặc biệt và mở menu dịch vụ cho phép bạn xem mức thu của 6 - 8 tần số mà điện thoại nhận được theo thứ tự giảm dần, số tần số, khoảng cách đến trạm gốc, tỷ lệ phần trăm lỗi trong kênh, v.v. (Để biết mô tả về nhiều menu dịch vụ, hãy xem. tại: 3ton.com/gsm.) Nếu có Netmonitor, chúng tôi sẽ tập trung vào mức tín hiệu tính bằng decibel (nhớ lại rằng tín hiệu mạnh hơn khi mức giá trị tính bằng decibel thấp hơn). Nếu nó vắng mặt, chúng tôi sẽ điều chỉnh theo thang tín hiệu tiêu chuẩn. Vì các anten của trạm gốc GSM 900 được phân cực theo chiều dọc, nên kênh sóng phải được đặt theo chiều dọc. Khi căn chỉnh ăng-ten, vui lòng lưu ý rằng mức tín hiệu nhận được hiển thị trên điện thoại thay đổi với độ trễ lên đến vài giây, vì vậy ăng-ten nên được xoay từ từ và tùy ý. Nếu bạn biết hướng đến thành phố gần nhất, hãy bắt đầu từ đó. Từ từ xoay ngang ăng ten. Nếu tín hiệu được tìm thấy, nhiệm vụ của bạn là tìm hướng phát ra tín hiệu với mức tối đa. Nếu không có tín hiệu, hãy từ từ nghiêng ăng ten theo chiều ngang cho đến khi nó xuất hiện. Hãy nhớ rằng mỗi mét chiều cao lắp đặt ăng-ten có thể mang tính quyết định. Nếu không tìm thấy tín hiệu, hãy thử di chuyển sang một bên vài mét và nhìn lại. Có thể bạn sẽ gặp may mắn. Không mong muốn sử dụng cáp nối giữa ăng-ten và điện thoại có chiều dài hơn 30 m: trong trường hợp này, gần như toàn bộ tín hiệu bị mất trong cáp. Cuối cùng, chúng tôi đưa ra kích thước của một ăng-ten tuần hoàn tự tạo cho dải tần 850 - 950 MHz (Hình 2). Kích thước được lấy từ trang web atnn.ru. Bạn có thể tìm lại chương trình tính toán kênh sóng anten tại: 3ton.com/gsm.
Các thông số: độ lợi - 8,3 dB, trở kháng - 60 ôm.
Xuất bản: cxem.net
Máy tỉa hoa trong vườn
02.05.2024 Kính hiển vi hồng ngoại tiên tiến
02.05.2024 Bẫy không khí cho côn trùng
01.05.2024
▪ Xác định chính xác tốc độ giãn nở của vũ trụ ▪ Bộ điều khiển chỉnh lưu đồng bộ IR1161L và IR11688S ▪ Mắt nhân tạo có kích thước bằng một con ruồi
▪ phần trang web Công nghệ kỹ thuật số. Lựa chọn các bài viết ▪ bài Những người có lương tâm trong sáng. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Làm thế nào cá heo có thể chơi với cá voi? đáp án chi tiết ▪ bài báo Làm việc trên bộ điều nhiệt. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động ▪ bài báo lỗi. Máy phát thanh siêu nhỏ. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này