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无线电电子与电气工程百科全书 外接手机天线。 无线电电子电气工程百科全书
每部手机内部都有一个小尺寸的天线，有时它会以小针或“生长”的形式从“手机”机身上突出。 在大多数情况下，标准天线可提供稳定的连接。 但在某些情况下，您需要“挤出”手机中所有可能的内容。 毕竟，即使在几乎每个基站的服务区域中，也存在非保证覆盖的区域，即“死区”，为了失去或恢复通讯，向一侧移动 2-3 步就足够了。 为了确保在这些地方有良好的通信，内部天线需要帮助：额外的替换天线。 在几种情况下建议使用额外的外部天线： 类型=“光盘”>对于汽车中的电话来说，额外的天线尤其必要，因为金属机身是阻止无线电信号通过的屏幕。 当接收到的信号不够强时，设备会收到基站的命令以增加输出功率，因此辐射水平会增加，功耗也会增加。 此外，在车内，手机自身天线的辐射会反复反射，结果所有乘客都会发现自己坐在一个具有内部辐射的封闭电路中，就像微波炉里的食物一样。 还有一点需要注意：手机发出的无线电信号会影响车内一些电子设备的操作。 外接车载天线不仅有助于避免上述麻烦，还能提高通讯质量。 这主要是由于消除了车外信号以及更有效地重新分配天线方向图而实现的。 如何正确放置汽车天线？ 有一条规则是垂直（鞭状）天线应位于尽可能大的金属表面上方。 从这一点来看，车顶中间是安装垂直天线的最佳位置。 除了车顶之外，后挡泥板或前挡泥板也适合安装这种天线。 但金属保险杠远非理想的地方。 在各种各样的设计中，所谓的“切入式鞭状天线”值得关注。 它们的主要优点是与汽车车身（“地面”）直接接触，这对性能产生积极影响，从而提高通信质量。 要安装榫眼天线，需要在车顶上钻孔，将天线安装部位与湿气隔离，并小心固定连接电缆，以免敲到里面的皮肤。 磁性底座天线（图 1）由于其可制造性和易于安装性而深受驾车者的欢迎。 不过，如果有必要，这种天线可以很容易地移入机舱，而且即使在高速行驶时，磁铁也不会让它掉落。 但为了方便你必须付出一些代价，而回报是性能稍差。
选择“磁性”天线时，必须考虑到改变电缆的长度以及在磁铁和主体之间不使用橡胶垫圈安装会对天线的性能产生不利影响。 有“双组件”天线，由两部分组成。 带有连接电话的电缆的底座部分安装在机舱内的玻璃上，另一部分位于机舱外部，与之相对。 它们之间提供电容耦合。 不幸的是，这不是传输信号的最有效方式，因为穿过玻璃时信号会减弱。 此外，不希望将这种天线安装在各种金属涂层附近，例如玻璃上的着色条或加热条。 市场上也有粘胶天线。 它们以胶带或小盒子的形式制成（图 2），并粘在玻璃内部。
电缆通常包含在天线中，因为它永久连接到天线。 电缆的原始长度通常为3m，如果在安装天线时将其剪断，则需要在末端安装连接器。 此操作必须非常小心地进行。 连接器安装不正确或接触不良可能会破坏整个系统的运行。 许多手机型号都有一个用于连接外部天线的插孔。 然后将电缆连接到它。 当连接器插入手机时，其天线路径会自动切换到外部天线。 如果难以“获得”正确的连接器，您可以使用市售的天线适配器。 它们是一段短电缆，其一侧有电话高频连接器，另一侧有标准电缆高频连接器（图 3）。 通常，天线适配器中的衰减不超过 1 dB。
某些手机型号没有用于可更换天线的特殊插座。 它们可以通过扬声器连接。 将天线的电缆连接到带有留声机的设备，并将电话插入该设备的插座中。 原则上，您可以断开手机的内置天线并连接外部天线电缆。 但是这个。 当然不舒服。 与固定物体（公寓、办公室、别墅）通信时，如果接收情况不确定，建议使用外置定向天线。 当然，在这种情况下，电话变得不太“移动”，因为它连接到天线电缆，但在许多情况下通信质量变得非常好。 定向天线的主要品种是“波道”天线和对数周期天线。 第一个是最受欢迎的。 它们具有很强的强度并且易于制造。 对数周期天线更加复杂和昂贵，但它们具有较大的频带并且不需要额外的调谐。 “波道”天线（图4）与同名电视天线类似。 它由位于同一平面的多个元件组成：半波（线性或环形）有源振动器（连接分支电缆）、反射器和导向器（无源振动器）。 选择反射器的长度及其距主动振动器的距离，使得反射器在相反方向上衰减主动振动器的辐射并在前向（即， 反射器是一种提供形成辐射（接收）单向特性的反射器。 通常，振动器系统或网格被用作反射器。 指向矢促进了向前方向的辐射放大，指向矢像反射器一样在主动振动器的辐射影响下被激发。
“波通道”天线的优点是增益相对较高，设计简单，缺点是超过三个导向器调谐的复杂性。即使按照一张图纸组装天线，调谐效果也不同。实际情况这种天线的增益通常较低（平均为 3 ... 4 dB）。此外，窄带宽会导致那些使用大间距双工频率的通信系统增益急剧下降。例如，DAMPS 标准使用 824 ... 840 MHz 和 869 ... 894 MHz 的频率，因此使用调谐到该范围中间的“波通道”天线会导致天线性能明显恶化范围的边缘（即工作频率）。这同样适用于流行的 GSM-900、GSM-1800。计算“波通道”天线的程序可以在 3ton.com/gsm 上找到。 对数周期天线是在较宽频率范围内具有恒定波束形状和恒定增益的天线类型之一。 对数周期天线由平行排列的两根管子形式的收集线形成，振动器依次连接到收集线（通过一根）。 这种天线在整个频率范围内与馈线提供良好的协调。 工作频段“从下面”取决于最长振动器的尺寸，“从上面”取决于最短振动器的尺寸。 天线增益由每个激活的振动器的数量决定。 因此，通过设置频带(最大和最小振动器的尺寸)，可以通过增加振动器的数量在整个范围内获得足够高的增益。 对数周期天线在宽带通信系统中工作良好，但设计比波道天线更复杂。 固定天线安装在支架或桅杆上，指向基站，稳定接收信号。 “基地”不一定是最近的基地，因为这完全取决于天线的位置和地形。 信号强度最强的基站可能“不想”与手机一起工作，因为它的距离大于标准操作模式的理论范围限制（GSM-35 中为 900 公里）。 必须小心地进行天线定向，“沿地平线”缓慢旋转天线，并观察手机显示屏上的信号强度指示器或使用 Netmonitor 工程菜单功能（适用于诺基亚设备）。 在大多数其他手机中，您可以输入特殊代码并打开服务菜单，这样您就可以按降序查看手机接收到的 6 ... 8 个频率的级别、频道编号、到基站的距离、百分比。频道错误等。许多服务菜单的说明可在 www.3ton.com/gsm 上找到。 如果有Netmonitor，最好通过信号电平分贝来导航（分贝电平值越低，信号越强），如果没有，则按照标准信号等级进行设置。 由于场强的变化不会立即显示，而是在 5 ... 10 秒后显示，因此有必要考虑这段时间来改变天线的位置，以免将方向滑向最强信号。 在手机菜单中，您必须启用连续网络搜索。 例如，GSM-900 系列包含 124 个通道，步长为 0,2 MHz，接收和发射频率之间的间隔为 45 MHz。 对于移动电话，接收频率从 890 MHz 开始，发射频率从 935 MHz 开始。 平均中频频率为 922.5 MHz（四分之一波长为 81.3 毫米）。 为了提高外部天线的效率，建议在制造和配置时，工作频率不是接收频率（Rx）和发送频率（Tx）之间的平均值，而是发送频率（Tx），由于手机发射器的最大功率自然小于基站的最大功率，在最坏的情况下，根本听不到手机的声音。 连接到手机的整个天线系统的增益取决于连接电缆的长度和质量。 外部天线的护照数据不考虑电缆的长度（这也适用于具有圆形辐射图的汽车天线）。 如果至少有时可以在没有外部天线的情况下进行对话，那么您可以使用增益为 9..11 dB、电缆长度长达 10 m 的定向天线。如果将天线安装在方便的地方需要 15 ... 20 m 的电缆，那么您需要提高质量，或者使用增益为 13 ... 16dB 的天线，这通常更便宜。 家用电视同轴电缆的使用范围有限（它们的衰减 - 30 m 处超过 100 dB - 太高）。 在可用的进口样品中，RG6 是合适的 - 双编织同轴电缆（20 m 时衰减为 24..100 dB）。 工业拉杆汽车天线通常配备 RG59 电缆（衰减 - 28 m 处 100 dB）。 增益为 12 dB 的波道天线和 10 米 RG6U 电缆的总增益约为 10 dB，而使用 20 米电缆的总增益为 7 dB。 当通信质量处于“临界”水平时，即使是简单的鞭状天线，但升得更高，也可以改善这种情况。 那个仓库。 当用手机通话时，大约10 ... 20％的能量被用户的身体吸收，因此，当天线升起时，周围物体对其的影响会减少。 那么，最简单的偶极子天线只需 15 分钟即可制作完成。 我们取一根白色电视电缆 RG6U，从一端剪掉顶部绝缘层并“切割”它。 我们得到中心导体和电缆编织层 我们将直径为 1 .. 2.5 mm、长度为 82 mm（对于 900 MHz 范围）的铜线焊接到中心导体上。 我们将第二根相同长度的电线焊接到编织层上（图 5）。
我们将电缆的另一端连接到手机（通过连接器或适配器）。 我们将*号角“垂直排列（一个向上，另一个向下），我们得到类似于字母“T”的东西放在它的一侧（GSM使用垂直极化，所以需要这种偶极子排列）制造时，注意不要用辫子将中心线短接，否则可能会烧坏手机。 信息来源
作者：A.Kashkarov，圣彼得堡
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