Андрей Кашкаров - Секреты радиомастеров

Некоторые пользователи сотовых телефонов не знают, что даже в пределах зоны обслуживания почти каждой базовой станции, независимо от принадлежности к оператору сотовой связи (стандарту), есть участки с негарантированным покрытием. Иногда даже у очень популярных сотовых операторов встречаются «мертвые зоны», где для потери или восстановления связи достаточно сделать 2–3 шага в сторону. Количество базовых станций, размещенных в разных районах, полностью эту проблему не решает. Это беда не только сотовой связи, но даже и телевидения (обладающего мощными передатчиками).

На качество соединения влияет множество факторов: конфигурация антенны, находящиеся в непосредственной близости от нее объекты, правильное заземление, угол отклонения от вертикали, длина соединительного кабеля. Конструкция современного мобильного телефона не позволяет использовать высокоэффективную встроенную антенну, поэтому, для того чтобы обеспечить качественную связь в местах с недостаточным радиопокрытием, ей необходима помощь – дополнительная сменная антенна.

Она особенно необходима телефону в автомобиле (особенно за пределами крупных населенных пунктов, вдали от магистралей), так как кузов автомобиля является экраном, препятствующим прохождению радиосигнала, и искажающим его. Практически все типы телефонов допускают использование сменных антенн. Однако успех будет обеспечен лишь тогда, когда антенна используется правильно.

Сменные антенны имеет смысл применять в том случае, если уровень принимаемого сигнала настолько мал, что связь становится неустойчивой. В противном случае связь может даже ухудшиться.

Можно выделить несколько ситуаций, когда целесообразно применение сменных антенн:

• разговор ведется из экранированного помещения или из автомобиля. Вынесенная наружу антенна существенно улучшает качество связи. Причем, если за пределами автомобиля (или здания) условия прохождения сигнала хорошие, нет необходимости применять антенны с повышенным усилением (этот параметр измеряется в дБ и указывается в паспорте антенны). Однако наличие кабеля между антенной и телефонным аппаратом и дополнительных разъемов (особенно бесконтактных – емкостных и индуктивных) часто приводит к существенным потерям сигнала;

• между говорящим по телефону абонентом и базовой станцией находятся массивные сооружения, складки местности или толстые стены. Сигнал может быть сильно ослаблен, и распространяться со смешанной, искаженной поляризацией;

• 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 7 дБ, предпочтительно штыревую.

При осуществлении связи со стационарных объектов (квартир, офисов, дач) целесообразно использовать направленные внешние антенны. Конечно, при этом телефон становится менее «мобильным», так как он будет подключен через адаптер к антенному кабелю, но качество связи во многих случаях становится даже выше, чем при движении рядом с базовой станцией.

Практически в каждом салоне связи можно купить самые разнообразные автомобильные и стационарные антенны.

Попробуем разобраться, нужна ли вообще дополнительная внешняя антенна, чем они отличаются друг от друга, как выбрать подходящую модель.

Начнем с наиболее часто встречающегося примера использования мобильного телефона – в движущемся автомобиле. В этом случае выносная антенна отводит излучение телефона от головы, а также увеличивают его чувствительность. Используя автомобильную антенну, вы улучшаете качество связи, продлеваете срок работы батареи телефона и ограждаете себя от электромагнитного излучения.

Можно просто поставить магнитную антенну на крышу автомобиля или закрепить ее на боковом стекле. Стоимость такой антенны не превышает 500 руб.

Почему же связь из автомобиля хуже, чем на открытом месте, и что же конкретно происходит?

1. Внутри автомобиля работоспособность телефонного аппарата резко понижается, поскольку в нем сигнал от базовой станции принимается намного хуже, чем снаружи.

2. Внутри автомобиля излучение от собственной антенны телефона многократно отражается, в результате чего все пассажиры оказываются сидящими как бы внутри замкнутого контура с внутренним излучением, как продукты в микроволновой печи.

3. Принимая недостаточно сильный сигнал, аппарат получает от базовой станции команду повысить уровень мощности; следовательно, увеличивается уровень излучения и повышается расход электроэнергии.

Есть еще один момент, требующий внимания, это помехи другим электронным устройствам.

Устранение помех.Радиосигнал, излучаемый телефоном, может отразиться на работе электронных устройств и систем автомобиля. Внешняя антенна не только помогает избежать вышеперечисленных неприятностей, но и улучшает качество связи. Достигается это в основном благодаря выведению сигнала за пределы автомобиля и более эффективному перераспределению диаграммы направленности антенны.

Сегодня наибольшее распространение получили коллинеарные и планарные антенны. У каждой есть свои плюсы и минусы. Так, коллинеарные антенны способны усиливать сигнал вне зависимости оттого, в какой стороне от них расположена базовая станция, зато планарные располагаются внутри автомобиля и, как следствие, более защищены от атмосферных воздействий и любителей чужой собственности.

Согласно теории распространения электромагнитных волн, для оптимального функционирования в автомобиле антенна должна равномерно излучать сигнал во все стороны в горизонтальной плоскости (имеет круговую диаграмму направленности), иметь хорошее заземление, находиться как можно выше и на достаточной площади заземленной поверхности. При этом, если антенна штыревая, угол отклонения от вертикали не должен превышать 15°.

Наилучшие показатели (для связи в автомобиле) обеспечиваются штыревой антенной, врезанной в центр крыши. Заземление обеспечивается надежным контактом между «массой» автомобиля и «противовесом» антенны, в то время, как магнитная антенна из-за некачественного заземления (контакт только на разъеме) даст худшие показатели.

Автомобильная 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, имеет значение не только с точки зрения удобства. Расположение антенны относительно металлического кузова автомобиля влияет на ее характеристики, из-за чего номинальное усиление, указанное в паспорте антенны, может только приблизительно соответствовать реальному.