Антенна для смартфона: Что вы знаете про антенны в вашем смартфоне?

  • Home
  • Разное
  • Антенна для смартфона: Что вы знаете про антенны в вашем смартфоне?

Содержание

Усиление сигнала для Android: приложение или антенна?

Пропажа сигнала на смартфоне подстерегает вас в самый неожиданный момент. Только что вы разговаривали с коллегой, договаривались с другом о встрече или общались с любимым человеком – и внезапно звонок обрывается. Еще секунду назад проверяли электронную почту, и вот уже 3G/4G сигнал пропал.

Плохая связь – самый большой кошмар современного человека. Ни найти ответ на важный вопрос, ни решить деловую задачу, ни фильм посмотреть, стоя в пробке. И вот объявляется огромное количество предложений, которые якобы гарантируют усиление связи и бесперебойный интернет.

«Нажми на кнопку – и познаешь благодать», – увещевают рекламы приложений для Android-систем.

Но что происходит на самом деле? Можно ли действительно усилить связь, только установив ПО? Давайте разберем этот вопрос детальнее.
 

Почему сигнал на смартфоне или планшете пропадает?

Потому что даже в большом городе, в непосредственной близи к базовым станциям, существует множество помех для сигналов мобильного оператора.

Это и высотные здания, и металлические конструкции, и сторонние сети.

Улучшение связи потребуется и в том случае, когда вы находитесь загородом, на значительном расстоянии от ретранслятора сигнала.

Особенно когда речь идет о смартфонах. А вы знали, что даже некоторые чехлы способны помешать вам наслаждаться доступом к сети? На самом деле, если ваш чехол содержит металлические вставки/элементы, которые призваны упрочнить защиту смартфона, это может влиять на качество сигнала 3G или WiFi. Не верите? Проведите небольшой эксперимент: протестируйте скорость интернета в двух состояниях, с чехлом и без него. Если результаты отличаются, значит, ваш чехол блокирует не только удары по корпусу.

Возможности специального программного обеспечения

Современные разработчики программного обеспечения для смартфонов и планшетов обещают вам идеальную бесперебойную связь в любой точке земного шара за счет установки одного единственного приложения. Позвольте объяснить вам, как это работает.

На самом деле, усиление связи в таком случае происходит за счет переподключения к ближайшей станции. Вот и все. О чем бы ни шла речь, о 3G, 4G, LTE или WiFi, – ваше мобильное устройство действительно будет работать быстрее, только если соответствующая мощная станция найдена. Это может сработать, когда вы находитесь в городе, однако мало поможет, когда вы уедете на дачу.

К преимуществам таких приложений относится оповещение о том, что вы находитесь в зоне плохого соединения. Однако усилить связь здесь никоим образом не поможет. Ведь просто знать — недостаточно – нужно что-то делать.

Когда речь заходит о популярных нынче планшетах, усиление связи, которая раньше была важна в большей степени для WiFi, теперь касается и звонков. Возможность установить 3G/4G карту на такое устройство увеличила функциональность, но оставила зависимым от уровня сигнала.

Для более мощного интернет-доступа в планшете также существуют свои Android-приложения, однако из-за их работы может увеличиваться напряжение на сам WiFi-модуль, а это уже негативно влияет на само устройство. Кроме того, не забывайте, что такие программы очень быстро разряжают аккумулятор.
 

В чем преимущество усиления внешнего сигнала?

Представьте себе ситуацию: вы ждете важного звонка и бегаете по дому или офису в поисках такой особенной зоны, где ваш смартфон хорошо ловит сигнал. Знакомая картина? Или же выезд на природу, когда так и хочется поставить табличку «Здесь ловит сеть».

Улучшение связи, на самом деле, – не такая сложная задача. Сегодня для этого существует достаточно различных вариантов антенн, репитеров, которые усиливают сигнал, поступающий от оператора. Таким образом вы воздействуете не на свой смартфон или планшет, а на электромагнитные волны, которые должны до них доходить.

И это только начало. Потому что усилить связь с помощью специального оборудования – это возможность обеспечить комфортный сигнал не для одного смартфона, а для нескольких девайсов. Оптимальным решением тут становится роутер 3G/4G с WiFi, который работает с нужным для вас типом сигналов.

Какие приложения могут быть полезными?

Будем честными: в некоторых случаях специальные пользовательские приложения бывают полезными. Хотя они не могут сами по себе

усилить связь, тем не менее, они способны проконтролировать ее качество.

Например, существует виджет, который позволяет получить реальные данные об уровне сигнала, при чем демонстрирует данные не только для Wi-Fi-соединения, но и для сотовой связи. Еще один вариант – специальное приложение, которое показывает, какие беспроводные сети доступны, какой у них уровень сигнала и открыто ли соединение. Подобная программа хорошо известна тем, кто постоянно ищет возможность подключения к бесплатному WiFi. Все это вы можете найти в магазине приложений.

С другой стороны, мало кто из пользователей смартфонов знает, что в настройках системы Android существует опция, позволяющая избежать слабого подключения к WiFi: находя плохой сигнал, ваше устройство не будет даже пытаться к нему подключиться. А это – значительная экономия заряда аккумулятора.

 

Оптимальные решения от GSM-Репитеры.РУ

Какой бы привлекательной не казалась установка единого приложения, навсегда избавляющего ваш смартфон от потери сети, в итоге это не спасет вас на проселочной дороге, в лифте большого офисного здания или загородом. И если вы проводите в таких точках большое количество времени, то есть смысл усилить связь надежным методом – установив антенну, репитер, роутер.

Компания GSM-Репитеры.РУ с 2010 года обеспечивает своим клиентам

улучшение связи 3G/4G. Вне зависимости от того, нужно усиление связи в частном доме или в корпоративном здании, наши специалисты подберут наиболее оптимальное решение, используя оборудование Vegatel, Picocell, Baltic Signal.

Ознакомиться с полным спектром предложений вы можете в Каталоге. Кроме того, узнайте, как мы усиливаем связь, на примерах Выполненных объектов.

Усиливая неусиляемое — android.mobile-review.com

6 июля 2020

Александр Носков

Facebook

Twitter

Вконтакте

Можно ли усилить прием сотового сигнала смартфона? Насколько адекватен «забор» в статус-баре и другая информация.

В сети полно мертворожденных инструкций, рассказывающих как усилить сигнал приема телефона или смартфона. Обычно они называются «5-10 способов улучшить связь», а внутри находится бесполезная информация. Авторов даже не смущает тот факт, что человек, который клюнул на заголовок, скорее всего нуждается в связи на охоте, на рыбалке или в деревне. И поэтому читателя возмутят советы вида «таки используйте Wi-Fi, если сотовый сигнал не проходит» или «используйте внешнюю антенну». Читатель сморит на свой смартфон, на статью, на фото автора и понимает, что отверстие, куда в теории можно воткнуть штекер внешней антенны, есть только у одного объекта. Подобные мысли и побудили написать этот материал, в котором попробуем разобраться в причинах и следствиях. И найти практическое решение по усилению сигнала приема для наших смартфонов.

Забор в статус-баре

Как и любое устройство, использующее для связи радиоволны, наш смартфон тем лучше ловит сеть, чем ближе он находится к источнику сигнала (сотовой вышке). Уровень этого сигнала через определенный алгоритм выводится на экран смартфона в виде «дощечек забора». Казалось бы, больше «дощечек» – сигнал сильнее, меньше «дощечек» — сигнал слабее. Но уже на этом этапе пользователь введен в заблуждение и тому есть объективные причины:

— Современные модемы наших смартфонов по умолчанию работают в смешанном режиме. Это означает, что модем должен постоянно анализировать все диапазоны поступающих сигналов и быстро переключаться между ними, выбирая оптимальный. В густонаселенных районах такие переключения могут происходить с периодичностью несколько раз в минуту. Жизнь такова, что если смартфон показывает полную шкалу и ярлычок LTE в верхнем баре, то это совсем не означает отличный прием в сети или доступность мобильного интернета на полной скорости.

— Показываемый пользователю «забор» на самом деле отображает алгоритм конкретного производителя. Именно эмпирическое представление производителя об уровне сигнала видит на экране пользователь, а не реальную картину. Так как, никакого стандарта по отображению силы сигнала для сотовых устройств не существует в природе. Отсюда и сопутствующие проблемы – производитель может дорисовать «дощечек», чтобы создать себе конкурентное преимущество. И не нарушит ни одного закона при этом.

Все режимы работы модема Qualcomm в кастомной прошивке (AICP, Android 10)

— Более длинные волны сигнала 2G заведомо имеют больший радиус уверенного приема, чем у 3/4G. Из личного опыта знаю, что разница между расстоянием уверенного приема 2G и более современными стандартами связи может составлять десятки километров. Но, пользователь не всегда может рассчитывать на своевременное переключение модема смартфона на более сильный сигнал. В силу плохого программного обеспечения (прошивки), или из-за желания сэкономить и покупки дешевого смартфона с древним модемом внутри. Любители кастомных прошивок знают об этом лучше всех, а улучшенный энтузиастами модем (как ПО) может в корне улучшить работу смартфона.

— Как часто обновляется информация в статус-баре смартфона? Для этого показателя также не существует стандартов, он ничем не регламентируется, от модели к модели период обновления может разниться от нескольких секунд до 15 минут. В любом случае, пользователь с высокой долей вероятности не получает объективные данные.

Констатируем пренеприятный факт – по умолчанию, индикатор связи (забор) в верхнем баре смартфона на самом деле имеет всего три положения:

  1. Модем «чего-то поймал»
  2. Модем «ничего не поймал»
  3. Модем не работает или в смартфон не вставлена SIM-карта

Что хотел бы видеть продвинутый пользователь смартфона в статус-баре?

Ответ напрашивается сам собой, если смартфон использует три протокола подключения сотовой связи (2G, 3G и 4G), то и индикаторов должно быть тоже три. Это позволит правильно оценить возможность совершения звонка «из леса» и избавит от лишней суеты со стороны пользователя. Совсем другой вопрос, как это реализовать на практике, ведь в верхнем баре не так много места. Возможно, производителям ПО стоит вдохновиться интерфейсом десктопной ОС и визуализировать отображение сигнала в виде трех шариков, меняющих свой цвет от зеленого (хороший прием) до красного (плохой прием)? Как считаете?

Уверенный прием 2G, плохой 3G, не работающий 4G. Быстрого интернета не будет, но позвонить можно

На данный момент времени существует только один способ хоть как-то узнать о силе приема разных протоколов сотовой связи в данном конкретном месте, и заключается он в использовании стороннего ПО. Очень рекомендую к использованию приложение «Сотовые Вышки, Локатор», которое одинаково хорошо работает на версиях Android 4.3 и 10.

Для оценки окружающего пространства на наличие сотовых вышек с помощью этого приложения придется в ручном режиме выбирать тип подключения и тестировать каждый из них в отдельности. Настройки фильтра используемых Android OS протоколов связи находятся по пути: Настройки→Сеть и Интернет→Мобильная сеть→Предпочтительный тип сети. На скриншоте из раздела «Забор в статус-баре» указано большое количество вариантов подключения, такого обилия в смартфоне «только что из магазина» не бывает в принципе. Не смущайтесь, это одно из преимуществ Open Source софта, о котором недавно писал Алексей Подболотов. И лишний раз напоминает нам о том, как производитель ограничивает права пользователя из корыстных побуждений, побуждает любопытных граждан изучать вопросы прошивки смартфона. Но и локализованная прошивка от проиводителя позволяет более-менее протестировать сеть в разных режимах.

«Усиление» сигнала

Практически невозможно добиться усиления сигнала как такового подручными средствами. В арсенале пользователя всего несколько приемов, которые могут помочь не усилить прием, нет, всего лишь дозвониться. Звучит банально, но вот что может сделать застрявший в лесу турист (или менеджер на работе):

Стандартные советы:

  1. В принудительном порядке перейти в режим «только 2G» и попробовать позвонить. Возможно, придется перегрузить смартфон или выключить и включить «режим полета», модемы смартфонов часто «подвисают» в условиях очень плохого приема сотового сигнала. Принудительное отключение других частот избавит модем от постоянных «рысканий» в сети. Возможно, ближайшая сотовая вышка не поддерживает 2G, попробуйте выставить «только 3G/WCDMA».
  2. С помощью стороннего приложения определить местоположение ближайшей сотовой вышки (почти все сторонние приложения запоминают трек и расположение вышек по пути), убедиться в том, что между смартфоном и вышкой нет преград (холмы, особо густой лес, толпа граждан с сотовыми телефонами, несколько толстых стен и т.д.). Возможно, для совершения звонка придется залезть на дерево или подняться на верхний этаж здания.
  3. Снять со смартфона чехол и попробовать позвонить. В условиях крайней необходимости ничем нельзя брезговать, даже если это позволит поднять эффективность всего на 0,001%.

Нестандартные советы:

Репитер, внешний аакумулятор и антенна.
  1. Приобрести в магазине репитер сотовой связи, подключить к нему внешний аккумулятор с розеткой 220В и антенну. Носить в отдельном рюкзаке.
  2. Брать в поход тканевое ведро и пакет из плотно пластика. Ведро наполняется из ближайшего источника воды, в пакет укладывается телефон и погружается в ведро, звонки осуществляется по гарнитуре. Внимание! Этот способ не имеет научного объяснения, и, в свете всего указанного выше, непонятно откуда берутся дополнительные «дощечки» в «заборе» статус-бара смартфона. Возможно, мы наблюдаем всего лишь многократное отражение пилотного (базового) сигнала сотовой вышки. Тем не менее, почему бы не попробовать?

Заключение

Как и в случае с другими базовыми параметрами, выводимыми на экран смартфона, нельзя говорить о какой-либо объективности в показываемом нам «заборе». Все производители по-разному видят отображение уровня сигнала и пишут свои уникальные алгоритмы. Отдельно хочется похвалить разработчиков iPhone, чей алгоритм учитывает находящийся рядом смартфон, воспринимает его как помеху и убирает в индикаторе одну-две «дощечки», у конкурентов такое встречается редко.

Наши смартфоны – это в первую очередь устройства связи. Но, как показывает практика, пользователь почти не может управлять поведением модема. В самых обычных радиостанциях часто можно встретить вредный для здоровья специальный режим работы усилителя сигнала, дающий в случае необходимости еще несколько сот метров приема. В смартфонах тоже есть свои усилители сигнала, но пользователь не имеет к ним доступа, не может заставить их работать на пределе (путем повышения тока) и по этой причине вынужден залезать на верхушку ели или крышу дома. С другой стороны, при переходе со смартфона одной марки на другую, пользователи огорчаются или радуются изменению «силы приема сигнала», не догадываясь, что обсуждают предпочтения производителя, а не объективные параметры. Старые «фишки», которые срабатывали на портативных 3G/4G-модемах (например, обматывание модема медной проволокой и вывод длинного хвоста на несколько метров) не применимы в смартфонах, а игры с «усилением сигнала водой» мало применимы на практике. И что с этим всем делать не знает никто.

Еще один народный способ «поймать сеть» — отправить смартфон в небо на воздушном шаре. В оригинальном ролике канала KREOSAN речь идет о подключении к мобильному интернету в условиях пригорода, но и для голосовых вызовов тоже сойдет, если пользоваться Bluetooth-гарнитурой

Друзья, может быть вы знаете работающий и портативный способ «усиления сигнала» для смартфона? Поделитесь в комментариях, не стесняйтесь.

Антенны в мобильных телефонах: виды и особенности

Роль антенн в сотовой связи предельно важна. Существуют несколько разновидностей антенн, каждые из которых имеют собственные отличительные особенности. Одни хороши для использования в обычных городских условиях, а к использование других прибегают лишь в крайних случаях.

Особенности и виды мобильных антенн

Их можно смело разделить на две главные категории – подключаемые мобильные антенны и встроенные. Последние в свою очередь делятся на внутренние устройства и внешние. Существует только два вида внешних антенн – они бывают либо штыревыми, либо выдвижными.

Существует отдельный вид антенн – репитеры. Они представляют собой конструкцию из двух антенн и более, а также усилителя сигнала.

Штыревые

Еще несколько лет назад данный тип антенн являлся одним из самых распространенных, на сегодняшний день встретить антенну данного типа весьма затруднительно.

Эффективность штыревых антенн достигает 90%, что значит о практически полном задействовании подводимой к ней энергии. Простыми словами, если эффективность антенны составляет 50%, то половина мощности используется, а вторая попросту теряется.

Еще одной немаловажной характеристикой является коэффициент усиления. Зачастую он измеряется в изотропных децибелах. Лучшим показателем считается более высокий коэффициент усиления.

Следует знать! Усиливать сигнал способны лишь устройства, что были оборудованы усилителем. Остальные антенны могут только его перераспределять.

Подключаемые

Распространен данный вид антенн очень слабо, так как современный пользователь не сильно нуждается в подобном девайсе и привык довольствоваться встроенной антенной в своем мобильном телефоне.

Еще одной причиной этому является невозможность установки подключаемой антенны в современные модели смартфонов.

Для подключения подобной антенны к телефону необходимо использовать коаксиальный кабель, а гаджет должен иметь соответствующий разъем.

Зачастую внешние антенны представляют собой направленную конструкцию и устанавливаются они владельцами дачных участков загородом.

Активно применяются и репитеры. С их помощью легко обеспечить стабильную связь для мобильных телефонов даже в самых неподходящий для этого условиях, к примеру, в подвалах или отдаленной от города местности.

Отличительное преимущества репитера в том, что он не требует подключения соответствующего кабеля к мобильному устройству. Поэтому человек может спокойной передвигаться по дому во время разговора по телефону.

Внутренние

Как правило, внутренние антенны являются встраиваемыми в мобильное устройство, а именно внутрь его корпуса.

Телефоны, оборудованные внутренними антеннами, не имеют выступающих частей. Ранее модели телефоном часто имели выступающие из корпуса части, в которых находились антенны, и их владельцы постоянно жаловались на неудобство пользования подобными девайсами. Сейчас такой проблемы нет.

Некоторые специалисты сомневаются в эффективности работы внутренних антенн. Бытует мнение, что эффективность лучших моделей встроенных антенн не превышает и 70 процентов, но в действительности достаточно трудно это проверить.

Основной недостаток таких антенн заключается в том, что производителю приходится разрабатывать подобный девайс под каждый гаджет индивидуально. Одна и та же антенна не будет пригодна для работы в других устройствах. Зачастую производители создают целую группу гаджетов, поддерживающих один тип антенн.

При разработке гаджета производители должны учитывать местонахождение деталей внутри мобильного телефона, а также особенности конструкции его корпуса.

Антенны для смартфонов – устройства сложные, но интересные. Как и другая техника, антенны не остаются на одном и том же месте, их чисто постоянно пополняется новыми моделями, хотя последние несколько лет данные устройства явно обделены вниманием потребителя. Однако их значимость остается прежней.

Антенна для телефона Как усилить сигнал телефона РАЗОБЛАЧЕНИЕ (1 видео)

 

Антенны в мобильных телефонах (7 фото)

Как доработать антенну смарфтона и в несколько раз улучшить прием сигнала

Уже давно прошли времена, когда фраза «у меня слабый сигнал» означала пребывание в глухом лесу или далекой деревне. Потерять контакт ваш смартфон может и в центре города. Оставаться на связи поможет небольшая аппаратная модификация мобильника. Практическое усовершенствование выполнено на смартфоне Huawei Y6 2018, который предоставлен для эксперимента магазином MOYO.

Железная проблема

Современный смартфон – это набор компромиссов. Некоторые из них выдуманы производителями, как, например, нехватка места для размещения аудиоразъема 3,5 мм. Другие – объективные, как, например, антенны смартфонов. Об их особенностях можно почитать самостоятельно. А отметить стоит то, что для нормальной антенны в корпусе смартфона нет места.

Антенна размещается в нижней части смартфона, рядом с портом для зарядки

Особенно интеграции нормальной антенны мешает тенденция к безрамочности и удлинению экранов в высоту. Из-за этого инженерам приходится еще больше уменьшать размер антенны в корпусе телефона.

Также для уменьшения влияния радиоизлучения на пользователя инженеры размещают антенну внизу корпуса смартфона, подальше от мозга. Однако при этом пользователь закрывает антенну рукой, когда держит смартфон. Это ухудшает прием сигнала.

Производители не показывают правду

Увидеть уровень приема на современном смартфоне не так уж легко – индустрия пытается делать вид, что все хорошо, и сигнал почти всегда замечательный.

Индикатор в правом верхнем углу экрана в виде палочек дает лишь приблизительное представление о текущем уровне сигнала. Ведь только одному производителю мобильника известно, сколько мощности радиоволн приходится на каждую палочку индикатора. Некоторые телефоны, например, могут при одинаковом уровне сигнала в -110 dBm показывать полную шкалу палочек, а другие – лишь половину. Хотя при таком уровне сигнала связь неустойчива и может оборваться в любой момент. В других случаях обновление палочек на экране происходит раз в 10-15 минут.

Начиная с Android 9, операторы также получили возможность скрыть уровень сигнала от пользователей. Управлять отображением сигнала должен конфигурационный файл на SIM-карте. С такой опцией невозможно посмотреть точный уровень сигнала в настройках смартфона.

Особенности измерения сигнала

Узнать реальный уровень сигнала в большинстве современных смартфонов пока еще возможно. Для этого зайдите в настройки смартфона и перейдите в раздел «О телефоне». Найдите меню «Статус» или «Сеть» – в зависимости от прошивки оно может называться по-разному. Далее тапните на подменю SIM-карты или листайте вниз, пока не увидите пункт «Уровень сигнала».

Уровень сигнала измеряется в dBm – это единица соотношения мощности полезного сигнала к шуму. Идеальным считается значение примерно от -50 до -60 dBm. Значения от -104 до -120 dBm означают, что телефон ежесекундно может оборвать сетевое соединение.

Контролируя уровень сигнала в цифрах –dBm, нужно помнить, что 3 dBm – это изменение уровня приема вдвое. Например, если начальный уровень -60 dBm изменился на -63 dBm – это ухудшение приема в два раза. Значение -66 dBm означает ухудшение в четыре раза по сравнению с -60 dBm. Показатели -69 dBm в восемь раз хуже -60 dBm, а сигнал -72 dBm – в 16 раз.

Аппаратная модификация

Проволоку для самодельной антенны можно взять с обмотки двигателя любого компьютерного вентилятора. Они имеют лаковую изоляцию, которую перед припайкой необходимо счистить. Коннектор разъема антенны можно взять от любого ненужного смартфона.

Замеры заводской антенны смартфона для 4G LTE показали уровень сигнала -82 dBm. Это будет служить отправной точкой.

Если смартфон работает в стационарном режиме точки доступа к интернету, имеет смысл создать «антенну Харченко». Она направленная – квадраты нужно располагать в сторону базовой станции оператора для наилучшего приема (улучшение уровня приема в зависимости от ориентации видно на видео ниже). Зато у нее высокий коэффициент усиления 8…10 dB в зависимости от качества выполнения.

«Антенна Харченко» представляет собой два скрепленных вместе квадрата. Для 4G LTE на частоте 2600 МГц длина волны составляет 115,38 мм. Длина одной стороны квадрата является четвертой частью этого числа и равна 27,9 мм. Есть еще несколько важных параметров, но для первого прототипа ими можно пренебречь. Строим «антенну Харченко», нарисовав на бумаге два квадрата. По периметру нужно протянуть провод, а в точке соединения квадратов прикрепить кабель для подключения к смартфону.

Уровень приема антенны Харченко зависит от ее ориентации в пространствеАнтенна Харченко с подключенным коннектором для подключения к смартфону

Вот результаты этого прототипа (сбоку телефона виден кусок бумаги, на котором выполнена антенна):

Если нужно держать связь мобильно, можно создать антенну «монополь». Она всенаправленная – излучает одинаково во всех направлениях, поэтому имеет усиление всего 3-5 dB. Монополь представляет собой просто кусок проволоки, длина которого равна длине радиоволны. То есть для наилучшего приема 4G LTE на частоте 2600 МГц в городе нужно отрезать кусок проволоки в 115 мм.

Монополь подключен к телефонуТак выглядит монополь с полузакрытым корпусомПроволока монополя видна на фоне экрана

Вот результат монополя:

Внешняя антенна для смартфона через usb

Мобильный интернет — способ подключить телефон к сети при помощи стандартов LTE, 3G-5G. Их применение позволило получить относительно стабильное и скоростное беспроводное соединение. Однако его качество сильно зависит от множества факторов, таких как дальность до точки доступа, то есть вышки, рельефа местности и других. Антенна для телефона 4G или более старого 3G позволяет улучшить качество сигнала, а соответственно, стабильность и скорость интернет-соединения. Подобные устройства можно приобрести или сделать самостоятельно в домашних условиях.

Причины плохого интернета на телефоне

Если пользователь на своем телефоне сталкивается с проблемами со скоростью интернета, то это может быть следствием определенных факторов. Часть из них зависит от расположения.

Если скорость соединения слабая, то причины этого могут быть следующие:

  • Превышение допустимого лимита мобильного трафика, вследствие чего скорость будет снижена до конца дня или месяца оператором в зависимости от тарифа.
  • Слабый сигнал сотовой сети, в результате чего не ловит 4G/3G сеть. Сейчас 3G-покрытие у мобильных операторов достаточно неплохое, в отличие от стандарта 4G, который еще только внедряется.
  • Неровная местность, в которой находится абонент. Холмы, горы, овраги и леса, как и всевозможные бетонные препятствия, сильно снижают качество передаваемого сигнала.
  • Какие-либо операционные ошибки, вирусы или глюки.
  • Большая дальность до вышки.

Важно! Антенна для интернета на телефон может помочь усилить плохой сигнал, если причинами его являются большое расстояние и неровная местность.

Программные настройки и аппаратное улучшение

К сожалению, сегодня не существует программы, при помощи которой можно было бы реально улучшить качество получаемого сигнала на телефоне. Есть специальные приложения, позволяющие контролировать качество связи, то есть напрямую передают данные пользователю об уровне принимаемого интернета. С их помощью можно выбрать место с лучшим уровнем связи. Некоторые программы могут автоматически переключиться на станцию с лучшей скоростью получения информации. На этом возможности подобных программных способов исчерпываются.

Что касается аппаратных средств, к ним относятся следующие приборы, имеющие возможность улучшения сигнала при помощи лучшего улавливания, без вмешательства в системные и программные настройки:

Обратите внимание! Их принцип работы заключается в воздействии на принимаемые электромагнитные волны.

Положительной стороной аппаратного усиления является возможность повысить скорость интернета для всех устройств, которые подключены к домашней сети.

Выбор наружной антенны

По конструктивным особенностям и видам антенны различаются по нескольким категориям.

С различной направленностью

В представленной категории существуют три вида усилителей:

  • С возможностью направления только в одну сторону. Из названия можно определить, что антенна этого типа может работать только в одном направлении. Ее требуется расположить непосредственно в сторону раздающей вышки оператора.
  • Всенаправленные. Такие устройства способны улучшать качество сигнала с нескольких сторон. В этом случае усилитель имеет возможность самостоятельно выбирать наиболее бесперебойный и качественный сигнал от одной из нескольких подходящих передающих станций.
  • Секторные. Так же, как и первые, имеют возможность работать в одном направлении, но охватывают увеличенный сектор. Они могут принимать сигналы сразу с нескольких станций одного сектора, и в случае перебоев самостоятельно переключаться.

Широкодиапазонные или многочастотные

Такие аппараты способны улучшать качество сигнала, при этом работая сразу в нескольких частотных диапазонах. Выбор устройств других моделей делает невозможной смену диапазонов и стандартов связи. Из-за этого некоторыми изготовителями предлагаются специальные широкодиапазонные приборы, которые могут принимать и усиливать сигналы во всех возможных частотах, таких как GSM 1800, 3G 2100, LTE, Wi-Fi.

Интересно! Это избавит от необходимости приобретения сразу нескольких устройств, работающих в различных стандартах.

Подключение смартфона к внешней антенне

Такое подключение производится путем соединения коаксиальным проводом. Это разъем, работающий на высоких частотах, что делает его максимально совместимым с мобильным телефоном.

Однако таким путем можно улучшить только сигнал у одного телефона, если он не работает в режиме модема. Чтобы распространить его на все устройства домашней сети, лучше подключить антенну непосредственно к 3G или 4G модему.

Самодельная антенна

Так называемая ромбовидная антенна 3G для «Самсунга», «Эппл» или телефонов других марок легко делается дома. Для этого необходимо:

  1. Зачистить от изоляции коаксиальный кабель, не повредив внутреннюю проволоку.
  2. Согнуть медную проволоку в восьмерку по ромбам.
  3. К проволоке коаксиального кабеля в положении «строго вверх» необходимо припаять медный провод. К экранирующей оплетке кабеля припаять другой конец медного провода.
  4. Создать крепление медных проводов на дощечке с качественной изоляцией соединений.
  5. Полученную конструкцию закрепить на крышу дома, а свободный конец кабеля, используя адаптер, подключить к мобильному устройству.

Элементы для усилителя получения сигнала и принцип их работы

Подобное устройство является дополнением к антенне. С его помощью можно получать усиленный сигнал в тех районах, где использования одной антенны недостаточно. Усилитель состоит из двухстороннего репитера, внешней и внутренней антенны, кабельного разветвителя, кабеля и разъемов.

Интересно! Принцип работы репитера заключается в усилении сигнала MS-BS и в обратном направлении BS-MS.

Как сделать своими руками репитер и систему усиления сигнала

Собрать самостоятельно такой усилитель можно без труда. Начать необходимо с антенны. После сборки рекомендуется установить ее и проверить качество улучшения сигнала. Возможно, одной антенны хватит. Если нет, то требуется репитер. Создать самоделку в домашних условиях сложно, поэтому рекомендуется приобрести готовый. Когда все будет готово, можно собрать систему усиления. Для этого надо соединить все перечисленные элементы и настроить их на корректную работу.

Важно! Подобная система управления является совокупностью из репитера (усилителя) и антенны.

Улучшить сигнал 4G сети можно при помощи антенны. Если ее недостаточно, то требуется собрать систему усиления, которая сделает сигнал приема максимально мощным.

Антенна для 4G-модема: особенности изготовления внешней антенны для усиления сигнала Интернета своими руками. Что такое антенна Харченко и как она работает. Особенности параболической антенны для мобильного Интернета.

Антенна 3g, 4g, Lte сигналов — довольно популярное и распространенное устройство для улучшения качества сигнала мобильной сети. Часто применяется в тех местах.

Виды антенн для усиления сигнала для 4G модема: панельная и активная. . Усилитель 4G сигнала для модема представляет собой специальный прибор, который позволяет значительно усилить принимаемый мобильный сигнал от операторов сотовой связи в технологии под названием 4G.

Мобильный интернет — способ подключить телефон к сети при помощи стандартов LTE, 3G-5G. Их применение позволило получить относительно стабильное и скоростное беспроводное соединение. Однако его качество сильно зависит от множества факторов, таких как дальность до точки доступа, то есть вышки, рельефа местности и других. Антенна для телефона 4G или более старого 3G позволяет улучшить качество сигнала, а соответственно, стабильность и скорость интернет-соединения. Подобные устройства можно приобрести или сделать самостоятельно в домашних условиях.

Причины плохого интернета на телефоне

Если пользователь на своем телефоне сталкивается с проблемами со скоростью интернета, то это может быть следствием определенных факторов. Часть из них зависит от расположения.

Если скорость соединения слабая, то причины этого могут быть следующие:

  • Превышение допустимого лимита мобильного трафика, вследствие чего скорость будет снижена до конца дня или месяца оператором в зависимости от тарифа.
  • Слабый сигнал сотовой сети, в результате чего не ловит 4G/3G сеть. Сейчас 3G-покрытие у мобильных операторов достаточно неплохое, в отличие от стандарта 4G, который еще только внедряется.
  • Неровная местность, в которой находится абонент. Холмы, горы, овраги и леса, как и всевозможные бетонные препятствия, сильно снижают качество передаваемого сигнала.
  • Какие-либо операционные ошибки, вирусы или глюки.
  • Большая дальность до вышки.

Важно! Антенна для интернета на телефон может помочь усилить плохой сигнал, если причинами его являются большое расстояние и неровная местность.

Программные настройки и аппаратное улучшение

К сожалению, сегодня не существует программы, при помощи которой можно было бы реально улучшить качество получаемого сигнала на телефоне. Есть специальные приложения, позволяющие контролировать качество связи, то есть напрямую передают данные пользователю об уровне принимаемого интернета. С их помощью можно выбрать место с лучшим уровнем связи. Некоторые программы могут автоматически переключиться на станцию с лучшей скоростью получения информации. На этом возможности подобных программных способов исчерпываются.

Что касается аппаратных средств, к ним относятся следующие приборы, имеющие возможность улучшения сигнала при помощи лучшего улавливания, без вмешательства в системные и программные настройки:

Обратите внимание! Их принцип работы заключается в воздействии на принимаемые электромагнитные волны.

Положительной стороной аппаратного усиления является возможность повысить скорость интернета для всех устройств, которые подключены к домашней сети.

Выбор наружной антенны

По конструктивным особенностям и видам антенны различаются по нескольким категориям.

С различной направленностью

В представленной категории существуют три вида усилителей:

  • С возможностью направления только в одну сторону. Из названия можно определить, что антенна этого типа может работать только в одном направлении. Ее требуется расположить непосредственно в сторону раздающей вышки оператора.
  • Всенаправленные. Такие устройства способны улучшать качество сигнала с нескольких сторон. В этом случае усилитель имеет возможность самостоятельно выбирать наиболее бесперебойный и качественный сигнал от одной из нескольких подходящих передающих станций.
  • Секторные. Так же, как и первые, имеют возможность работать в одном направлении, но охватывают увеличенный сектор. Они могут принимать сигналы сразу с нескольких станций одного сектора, и в случае перебоев самостоятельно переключаться.

Широкодиапазонные или многочастотные

Такие аппараты способны улучшать качество сигнала, при этом работая сразу в нескольких частотных диапазонах. Выбор устройств других моделей делает невозможной смену диапазонов и стандартов связи. Из-за этого некоторыми изготовителями предлагаются специальные широкодиапазонные приборы, которые могут принимать и усиливать сигналы во всех возможных частотах, таких как GSM 1800, 3G 2100, LTE, Wi-Fi.

Интересно! Это избавит от необходимости приобретения сразу нескольких устройств, работающих в различных стандартах.

Подключение смартфона к внешней антенне

Такое подключение производится путем соединения коаксиальным проводом. Это разъем, работающий на высоких частотах, что делает его максимально совместимым с мобильным телефоном.

Однако таким путем можно улучшить только сигнал у одного телефона, если он не работает в режиме модема. Чтобы распространить его на все устройства домашней сети, лучше подключить антенну непосредственно к 3G или 4G модему.

Самодельная антенна

Так называемая ромбовидная антенна 3G для «Самсунга», «Эппл» или телефонов других марок легко делается дома. Для этого необходимо:

  1. Зачистить от изоляции коаксиальный кабель, не повредив внутреннюю проволоку.
  2. Согнуть медную проволоку в восьмерку по ромбам.
  3. К проволоке коаксиального кабеля в положении «строго вверх» необходимо припаять медный провод. К экранирующей оплетке кабеля припаять другой конец медного провода.
  4. Создать крепление медных проводов на дощечке с качественной изоляцией соединений.
  5. Полученную конструкцию закрепить на крышу дома, а свободный конец кабеля, используя адаптер, подключить к мобильному устройству.

Элементы для усилителя получения сигнала и принцип их работы

Подобное устройство является дополнением к антенне. С его помощью можно получать усиленный сигнал в тех районах, где использования одной антенны недостаточно. Усилитель состоит из двухстороннего репитера, внешней и внутренней антенны, кабельного разветвителя, кабеля и разъемов.

Интересно! Принцип работы репитера заключается в усилении сигнала MS-BS и в обратном направлении BS-MS.

Как сделать своими руками репитер и систему усиления сигнала

Собрать самостоятельно такой усилитель можно без труда. Начать необходимо с антенны. После сборки рекомендуется установить ее и проверить качество улучшения сигнала. Возможно, одной антенны хватит. Если нет, то требуется репитер. Создать самоделку в домашних условиях сложно, поэтому рекомендуется приобрести готовый. Когда все будет готово, можно собрать систему усиления. Для этого надо соединить все перечисленные элементы и настроить их на корректную работу.

Важно! Подобная система управления является совокупностью из репитера (усилителя) и антенны.

Улучшить сигнал 4G сети можно при помощи антенны. Если ее недостаточно, то требуется собрать систему усиления, которая сделает сигнал приема максимально мощным.

Антенна для 4G-модема: особенности изготовления внешней антенны для усиления сигнала Интернета своими руками. Что такое антенна Харченко и как она работает. Особенности параболической антенны для мобильного Интернета.

Антенна 3g, 4g, Lte сигналов — довольно популярное и распространенное устройство для улучшения качества сигнала мобильной сети. Часто применяется в тех местах.

Виды антенн для усиления сигнала для 4G модема: панельная и активная. . Усилитель 4G сигнала для модема представляет собой специальный прибор, который позволяет значительно усилить принимаемый мобильный сигнал от операторов сотовой связи в технологии под названием 4G.

Сейчас невозможно себе представить жизнь без мобильного телефона, но в некоторых случаях он становится бесполезен. Нет связи или очень слабый сигнал бывает в подвальных помещениях, в автомобилях, в местности, далеко расположенной от ретрансляционной антенны или в городе, где много высотных зданий, гасящих сигнал. В этих случаях можно воспользоваться готовым дополнительным устройством или узнать, как сделать и подключить антенну к мобильному телефону своими руками.

Что такое сотовый телефон

Прежде чем заняться поиском и реконструкцией внешних антенн для мобильного устройства необходимо понять, как устроен современный сотовый аппарат. А он представляет собой маленькую радиостанцию, работающую на разных частотах, определяемых сотовым оператором. Так, в соотношении «передача — приём»: базовая станция (BS) — телефон (MS) работает на 935,2–959,8 МГц, а телефон (MS) — базовая станция (BS) — на 890,2–914,8 МГц. Отношение канала от BS к MS называется Down Link, а MS к BS — Up Link.

Любые провайдеры ограничивают дальность связи мобильного телефона от базовой станции на расстоянии до 35 км. При этой конфигурации количество разговорных каналов достигает 8 и является стандартным режимом, используемым в городской зоне. Тогда как GSM предусматривает нестандартную конфигурацию с дальностью связи 70–100 км (Extended Cell), но при этом каналов становится меньше — максимум 3. Последний режим обычно используется в прибрежной зоне покрытия.

Какая внешняя антенна подходит для смартфона

На качество связи и силу сигнала также оказывают влияние местоположение, рельеф местности, погодные условия и время года, чувствительность и мощность сотового телефона и главной антенны. Автомобильная или стандартная устанавливается на улице, желательно на крыше здания или автомобиля. Как и телевизионную, её необходимо направить в сторону ближайшей базовой станции. Для этого устройство следует двигать и поворачивать, пока не усилится сигнал.

  1. Волновая содержит траверсу с перпендикулярно расположенными рефлекторами. Их размеры зависят от частоты, прямо пропорциональной длине волны. Имеет явное преимущество усиления сигнала при довольно небольших габаритах. Недостатком является необходимость точного наведения на станцию.
  2. Параболическая состоит из отражателя и облучателя. Такая конструкция достаточно сильно усиливает сигнал, но при этом установка требует определённых навыков. Минусом этой антенны является нулевая эффективность при неточной настройке.
  3. Плоская панель представляет собой плоский небольшой квадрат с облучателем внутри рефлектора. Преимуществом устройства служит широкий спектр направленности, что не требует точной наводки, но при этом даёт средние показатели усиления сигнала.
  4. Штыревая конструкция — это небольшой вертикальный стержень, одновременно являющийся и облучателем, и рефлектором. Плюсом антенны выступает круговая направленность, которая не требует точной установки на базовый распределитель провайдера. Но есть нюанс, размещать такую антенну следует так, чтобы между ней и базой не было экранизирующих конструкций. Она устанавливается там, где не требуется особого усиления сигнала.

Как подключить внешнюю антенну к мобильному телефону

Обычно сотовые телефоны настроены на высокие частоты. Поэтому для эффективности работы внешней конструкции огромное значение имеет качество кабеля и его соединения. Лучше всего использовать коаксиальный провод (RG-6 от известных производителей) и высокочастотный разъём. Если нет гнезда для крепления внешней антенны, можно использовать устройство громкой связи. В этом случае антенный провод присоединяется к устройству громкой связи, а мобильник вставляется в гнездо этого устройства. Также можно центральной жилой кабеля сделать 3–4 витка вокруг мобильника, вблизи встроенной антенны.

Конечно же, такой способ использования телефона не совсем удобен и ограничивается длиной провода. Но этих неудобств можно избежать, сделав мобильное устройство стационарным.

    Для голосовых сообщений устанавливается репитер, принимающий и передающий сигналы с антенны, усиливая их непосредственно в зоне установки.

Репитер для мобильной связи

Как самому сделать антенну к сотовому телефону

Антенну «на скорую руку» можно сделать из того, что есть в доме

  1. Взять медную проволоку и согнуть её в ромбовидную «восьмёрку» со стороной 8 см. Кабелем соединить антенну с телефоном, предварительно зачистив его концы. В горизонтальном положении прикрепить к потолку, где есть более сильный сигнал.
  2. Использовать кулинарную фольгу, сделав из неё большой «кулёк» и вложив него мобильный телефон.
  3. Можно использовать железный тазик подходящего размера, использовав его как параболическую антенну с мобильником в фокусе.

Домашняя антенна, которая подходит в основном для усиления сигнала. Для этого понадобятся: плоскогубцы, клещи или нож, коаксиальный кабель, паяльное оборудование, медный провод (8 см) и переходник для мобильного устройства (можно китайский).

  1. Зачистить один конец высокочастотного кабеля так, чтобы не повредить центральную жилу, он будет подключён к антенне. Другой конец подсоединяется к телефону.
  2. Медный провод припаять к сердечнику кабеля так, чтобы конструкция была крепкой и располагалась вертикально вверх. Такой же провод припаять к оплётке кабеля вертикально вниз.
  3. Оба медных провода закрепить на небольшой деревянной доске, заизолировав в припаянных местах.
  4. Закрепить эту конструкцию на крыше как можно выше, а другой конец антенного кабеля подсоединить к телефону с помощью адаптера.

Переносная антенна подходит даже в том случае, если сети, вообще, нет.

Это довольно простое приспособление, но довольно эффективное. Таким устройством можно пользоваться везде. Для этого потребуется: радиоантенна от старого магнитофона, тоненький провод (0,5 м), отвёртка, паяльник и маленькая шайба.

  1. Радиоантенну разобрать у основания.
  2. К шайбочке припаять проводок.
  3. Собрать основание антенны, прикрепив шайбу с проводом.
  4. Снять крышку с телефона и найти разъём для подключения дополнительной антенны.
  5. Зачистить другой конец провода на 1–2 мм (не больше) и вставить в дырочку в центре этого разъёма.
  6. Зафиксировать провод по телефону и посмотреть на шкалу сети. Индикатор должен показать 6 из 6 палочек.
  7. Крышку от мобильного устройства можно не устанавливать.

Помимо самодельных антенн можно использовать покупные репитеры, позволяющие сделать устойчивую связь в любых помещениях и отдалённых местностях. Но стоимость такого оборудования довольно высока и сопоставима с ценой хорошего мобильного телефона, а более продвинутые решения достигают и 2–3 тысяч долларов. Поэтому в домашних условиях всегда можно воспользоваться более дешёвыми и подручными средствами усиления сигнала.

Антенна из фольги для смартфона. Антенны для усиления сигнала сотовой связи

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.
comments powered by Disqus. ,

GSM-репитеры.ру предлагают купить антенны для усиления сигнала сотовой связи в СПб по выгодной цене . Вы можете сделать заказ на нашем сайте или позвонив по указанным контактным номерам.

Антенна – это устройство для приема и передачи сигнала в определенном диапазоне. Принятый сигнал антенна передает по ВЧ-кабелю на приемник – в качестве приемника могут выступать репитер , роутер или GSM-телефон с разъемом для подключения антенны.

Антенны используются для организации зон покрытия в помещениях различных типов. Они могут использоваться как с целью усиления сигнала сотовой связи, так и для повышения качества мобильного интернета.

GSM антенны для усиления голосовой связи

Если Вы хотите улучшить качество голосовой связи – то Вам понадобятся антенны для усиления GSM-сигнала . GSM-антенны представляют собой устройства приема-передачи, работающие в диапазонах 900 МГц и 1800 МГц. Улучшение качества связи предполагает не только обеспечение 100%-ного приема, но и ликвидацию звуковых помех и посторонних шумов.

Типы антенн, используемых для усиления GSM-сигнала:

  • Волновой канал: AL-900-11, GSM BS-900-14, RED-935
  • Панельные: АX-909P, SOTA-6
  • Круговые коллинеарные: ANT 911 M, АО-900-10

В последнее время значительно увеличилась зона покрытия сетями стандарта GSM 900.Тем не менее ситуация далека от идеальной. Если в европейских странах проблема неуверенного приема практически отсутствует, то большинство отечественных пользователей частенько с ней сталкиваются — в загородных домах, на дачах и т. д. А как было бы замечательно выехать на рыбалку, охоту, в деревню, не теряя связь с внешним миром! Ключ к решению этой проблемы — внешние направленные или ненаправленные антенны. Правда, купить антенну мало — необходимо ее правильно установить и настроить. Читатели, знакомые с радиоэлектроникой, смогут самостоятельно изготовить и настроить антенну, работающую в стандарте GSM. Сегодня мы расскажем о типах антенн и о способах их установки и настройки.
Говоря совсем просто, мобильный телефон представляет собой дуплексную радиостанцию, ведущую радиообмен на разных частотах. Всего в стандарте GSM 900 124 частоты. Телефон, как и базовая станция, может работать на любой частоте, определяемой оператором. Базовая станция (BS) передает, а телефон (MS) принимает на частотах 935,2 — 959,8 МГц. Мобильный телефон передает, а базовая станция принимает на частотах 890,2 — 914,8 МГц. Канал от BS к MS называется Down Link, от MS к BS — Up Link. Большинство операторов используют ограничение дальности работы мобильного телефона от базовой станции — 35 км, что обусловлено особенностями стандарта. Поясним, что в сети стандартной конфигурации в одном частотном канале формируется 8 временных интервалов (тайм-слотов): один служебный, а семь — разговорные. Именно в этом случае максимальная дальность связи на каждом канале составляет 35 км. Однако в GSM предусмотрена также нестандартная конфигурация соты, при которой дальность связи увеличивается на 70 — 100 км (конфигурация Extended Cell). К сожалению, при такой конфигурации количество разговорных каналов уменьшается до 2 — 3, что уменьшает емкость сети. Использовать такой режим в городе и около оператору не выгодно. Иногда этот режим используется на морском побережье для создания прибрежной зоны покрытия. Таким образом, если у вас телефон стандарта GSM 900, не пытайтесь установить связь, удалившись от ближайшей базовой станции больше чем на 35 км. Максимальная дальность связи, достигнутая мной, — 34 км. На дальность радиосвязи влияют следующие факторы:

  • Местоположение BS и MS и рельеф местности.
  • Мощность и чувствительность MS.
  • Мощность и чувствительность BS.
  • Используемые на MS и BS антенны.
  • Воля Господа Бога (опытные связисты шутят, что это — главное).

Обычно базовые станции имеют мощность 20 — 30 Вт. Антенны применяются либо штыревые, либо направленные. Чувствительность базовых станций составляет -100 дБ — 115 дБ. Изменить или повлиять на все эти параметры пользователь, конечно, не может. Выходная мощность телефона составляет 0,3 — 2 Вт, чувствительность — 90 — 105 дБ. Чувствительность телефона в основном определяется технологиями, используемыми при создании малошумных входных устройств. Если в зонах уверенного приема разница в чувствительности и мощности между моделями практически незаметна, то в зоне неуверенного приема она может стать критической. Зачастую трубка показывает уровень сигнала от базовой станции 1 — 2 кубика (по шкале), а установить соединение не может: не хватает мощности. И хотя стандартизация ETSI регламентирует стандартные выходные мощности для каждого класса телефонов, реальное значение может незначительно колебаться. Хорошей чувствительностью отличаются трубки SAGEM, Alcatel, Motorola. А по мощности проходят все старые телефоны, особенно Motorola. Все телефоны фазы 2 имеют примерно одинаковую мощность. Что же касается рельефа, то на ровной местности и по реке волны распространяются лучше. Чем выше вы находитесь (в разумных пределах), тем лучше сигнал. Лес порой «гасит» волны сильнее, чем городская застройка.
Итак, вы выбрались за город и хотите обеспечить себя связью. Поднимитесь на крышу, чердак или на самую высокую точку рядом с домом или нужным вам местом. Если телефон ловит сеть, но на пределе (или нестабильно), у вас есть все шансы поправить дело, используя внешнюю антенну. Если расстояние до станции меньше 30 км, а сеть не ловится, также попробуйте применить антенну. В последнем случае попытайтесь договориться с продавцов о возврате антенны, если эксперимент провалится.
Если сигнал, хоть и очень слабый, был все же пойман, наберите любой городской номер — для проверки. Если при разговоре слышимость нормальная и собеседник не жалуется на выпадение кусков вашей речи, значит, энергетика обеих линий (UL и DL) сбалансирована и можно использовать стандартную антенну, настроенную на среднюю частоту между частотами приема и передачи. Если же собеседник время от времени пропадает, необходимо «усиливать» нисходящее направление от базовой станции к вашему телефону. Возможно, стоит поискать телефон с лучшей чувствительностью. Но если плохо слышно вас, следует усиливать направление от вашего телефона до базовой станции. Уже на данном этапе понятно, что при выборе типа антенны и ее параметров желательно учитывать данные оператора и условия приема. В зонах неуверенного приема часто наблюдается интерференция (помехи) между каналами с одинаковыми и соседними частотами. К сожалению, частотный ресурс, выделенный операторам GSM 900 в России, ограничен, из-за чего в зоне неуверенного приема часто «видны» частоты от разных базовых станций с одинаковыми или соседними значениями уровня сигнала. Такие частоты создают взаимные помехи, мешающие связи, а при определенных уровнях сигналов связь становится и вовсе невозможной. Если на экране телефона фиксируется сильный сигнал от базовой станции, а установить соединение не удается или удается, но речь все время пропадает, значит, вы столкнулись с «чужаками». «Заставить» телефон выбрать другую частоту получается далеко не всегда, однако специальная функция телефонов Nokia — Netmonitor — это сделать позволяет.
С подобной проблемой я столкнулся на даче, которая отделяется от крупного города довольно-таки открытым пространством. Телефон принимал соседние частотные каналы с уровнями 70 дБ, 73 дБ и 72 дБ, но качество связи оставляло желать лучшего. Спас меня только принудительный выбор другого частотного канала с меньшим уровнем — 80 дБ. Однако при ограниченном частотном ресурсе даже частотное перепланирование сети выручает далеко не всегда. Тем не менее, если в вашем телефоне отсутствует Netmonitor, можно использовать внешнюю направленную антенну с хорошей диаграммой направленности. Остается только сделать правильный выбор.
Как уже говорилось, увеличить дальность и качество связи позволяют именно внешние антенны. Для телефонов в основном используются внешние штыревые и логопериодические антенны, а также антенны типа волновой канал. Повторим, что в Западной Европе отсутствуют зоны неуверенного приема. Поэтому направленные антенны для терминалов GSM 900 практически не выпускаются. Если производитель и предлагает направленную фирменную антенну GSM 900, она, как правило, предназначена для работы с ретрансляторами (репитерами) операторов.
В СНГ и Восточной Европе направленные антенны изготавливаются кустарным способом. Кроме того, есть не- большие заводики в Чехии, Польше и Прибалтике. Простая автомобильная магнитная антенна имеет усиление 1 — 3 дБ (1 — 2 кубика по шкале телефона), волновой канал — 7 — 15 дБ (в зависимости от количества элементов, качества сборки и настройки антенны), что составляет уже 2 — 3 кубика по шкале, а логопериодическая антенна — 7 — 12 дБ. Автомобильная антенна представляет собой вертикальный штырь в 3/4, 1/2 или 5/8 длины волны. Даже простая автомобильная антенна, поднятая повыше, может поправить ситуацию с неуверенной связью. Дело в том, что при разговоре по телефону около 10 — 20% энергии поглощается телом пользователя, поэтому, поднимая штыревую антенну вверх, вы уменьшаете влияние на нее окружающих предметов. Я сам наблюдал, как самодельные, полуволновые и вертикальные диполя, поднятые на 5 м, решали проблему связи. Поясним, как такой диполь изготавливается.

Рис. 1. Вертикальный диполь
Зачищаем c одного конца белый телевизионный кабель RG6U. Получаем центральный проводник и оплетку кабеля. К центральному проводнику припаиваем медный провод любой толщины длиной около 8,2 см (для диапазона 900 МГц) и крепим его вертикально вверх. К оплетке припаиваем второй кусок провода такой же длины и крепим его вертикально вниз (рис. 1). Получаем нечто похожее на букву «Т», положенную набок. (В телевидении используется горизонтальная поляризация, а в GSM — вертикальная, поэтому требуется именно такой диполь.) Другой конец кабеля подключаем через переходник к телефону. Будьте внимательны и не замкните центральную жилу с оплеткой, иначе телефон может сгореть. Ну вот, за 5 минут мы соорудили примитивную антенну, не уступающую по параметрам китайским автомобильным.
Приведу историю из жизни. Приехав прошлым летом на отдых в Крым, я обнаружил, что на базе обещанного оператором уверенного покрытия нет. Это означало, что я пропущу очень важный звонок. Уверенный сигнал обнаружился на крыше коттеджа, но перспектива просидеть там две недели меня не вдохновила. За 5 минут я нашел кусок нужного провода (вместо медного использовал алюминиевый). Еще 10 минут ушло на то, чтобы отыскать у соседей 5-метровый кусок телевизионного кабеля. Nokia 7110 имеет механический коммутатор для внешней антенны, поэтому я просто воткнул центральный проводник кабеля прямо в разъем телефона, а оплетку кабеля соединил с металлическим ободком внешнего разъема телефона. Укрепил антенну на крыше домика и уже через 10 минут на радость семье и на зависть соседям свободно общался по телефону.
Как говорится, вернемся к нашим баранам. Сначала воспользуемся автомобильной штыревой антенной ($5 — 10). Здесь главное — не нарваться на слишком скверное качество. Имея Netmonitor, проверить антенну гораздо легче. При подключенной к телефону автомобильной антенне уровень сигнала должен увеличиться на 1 — 3 дБ (например, с -60 дБ до -57 дБ). В крайнем случае, сигнал должен остаться прежним. Если при подключении антенны сигнал уменьшится на 5 дБ и больше, лучше отказаться от покупки. Хочу заметить, что хорошая фирменная автомобильная антенна стоит от $40 и выше. Впрочем, и среди азиатских 10-долларовых изделий иногда встречаются неплохие вещицы. Установленная на крышу вашего «домика в деревне», автомобильная антенна способна решить проблему со связью. Если усиления автомобильной антенны не хватает, можно обратиться к другим — например, к распространенной направленной антенне — волновому каналу. Он выглядит, как обычная телевизионная антенна, установленная на крыше дома.


Волновой канал позволяет получить реальное усиление до 7 — 15 дБ с оптимальной диаграммой направленности. Но у него есть недостаток — узкополосность. Разница между частотой приема и частотой передачи в GSM 900 составляет 45 МГц, а весь рабочий диапазон — 890 — 960 МГц (полоса в 70 МГц). Добиться линейной или близкой к линейной характеристики в таком широком диапазоне затруднительно. Поэтому желательно изготавливать волновой канал в зависимости от частоты оператора и конкретного места и в зависимости от ситуации сдвигать резонанс к частоте восходящего или нисходящего направлений. Для большей широкополосности следует использовать только петлевой вибратор, согласовывая его с кабелем — например, с симметрирующей петлей; также следует ограничиться небольшим количеством элементов, скажем, 3 — 12, так как если их будет больше, настроить антенну без оборудования будет трудно, кроме того, рабочий диапазон антенны сужается.
Мне приходилось иметь дело с множеством волновых каналов, изготовленных кустарно. Констатирую: в большинстве антенн коэффициент усиления составлял менее 7 дБ, некоторые имели резонанс на частотах 700 — 800 МГц вместо GSM-диапазона и коэффициент стоячей волны больше 3 (при передаче это может легко вывести из строя выходной каскад телефона). Профессионально изготовленные и настроенные самодельные антенны встречались редко.
Теперь на очереди — логопериодические антенны (их тоже можно отыскать на радиорынке). По сравнению с волновым каналом они имеют более широкий рабочий диапазон. Поэтому такие антенны менее критичны к точности изготовления и настройки. Реальный коэффициент усиления здесь достигает 10 — 14 дБ. Теоретически при необходимости можно соединить 2 волновых канала, один — настроенный на частоту приема, другой — на частоту передачи, но это уже слишком сложная система.
В диапазоне 900 МГц вопрос выбора кабеля приобретает первостепенную роль. Отечественные телевизионные коаксиальные кабели можно использовать только ограниченно (затухание более 30 дБ на 100 м слишком велико). Из доступных импортных образцов подойдет RG6 — коаксиальный кабель с двойной оплеткой. Его вы найдете в любом магазине. Затухание составляет 20 — 24 дБ на 100 м (проверял экспериментально). Промышленные штыревые автомобильные антенны обычно включают в себя кабель RG59 с затуханием 28 дБ на 100 м. Антенна типа волновой канал с коэффициентом усиления 12 дБ и 10 м кабеля RG6U дают общее усиление 9,6 дБ, а при 20 м — 7 дБ.
На большинстве телефонов есть разъем для внешней антенны. Кроме того, для каждого типа телефона существует так называемый антенный переходник (около $5), он подключается к указанному разъему и представляет собой короткий кусок кабеля, с одной стороны которого находится специфический телефонный высокочастотный разъем, а с другой — стандартный ВЧ-разъем. Обычно затухание в антенном переходнике не превышает 1 дБ. Покупая антенный переходник, убедитесь в его дееспособности. При включении переходника в телефон встроенная в телефон антенна отключается и выходной каскад переключается на переходник. Иными словами, если вы просто подключаете переходник к телефону, сигнал на шкале телефона должен немного упасть. Потом вы подключаете внешнюю антенну к переходнику, и сигнал увеличивается. Если все идет именно так, значит, переходник работает.
Итак, вы купили антенну и подключили ее к кабелю и к телефону. Поднялись на высокую точку и приступили к настройке антенны. Разместите телефон так, чтобы был виден экран. Как уже говорилось, при настройке антенны с аппаратами Nokia лучше всего использовать функцию Netmonitor. В большинстве других телефонов можно ввести специальный код и открыть служебное меню, которое позволяет увидеть приемный уровень 6 — 8 частот, принимаемых телефоном в порядке убывания, номера частот, расстояние до базовой станции, процент ошибок в канале и др. Если Netmonitor есть, будем ориентироваться по уровню сигнала в децибелах (напоминаем, что сигнал сильнее, когда значение уровня в децибелах меньше). Если он отсутствует, будем настраиваться по стандартной шкале сигнала.
Так как антенны базовых станций GSM 900 имеют вертикальную поляризацию, волновой канал следует размещать вертикально. При юстировке антенн обратите внимание на то, что приемный уровень сигнала, отображаемый в телефоне, изменяется с задержкой до нескольких секунд, поэтому антенну следует поворачивать медленно и дискретно. Если вам известно направление на ближайший город, начните с него. Медленно поворачивайте антенну по горизонту. Если сигнал найден, ваша задача найти направление, откуда сигнал приходит с максимальным уровнем. Если сигнала нет, медленно поворачивайте антенну по горизонту, пока он не появится. Помните, что каждый метр высоты установки антенны может оказаться решающим. Если сигнал не найден, попробуйте переместиться на несколько метров в сторону и поискать снова. Может быть, вам повезет. Нежелательно использовать кабель между антенной и телефоном длиной более 30 м: в этом случае практически весь сигнал теряется в кабеле.
Напоследок приведем размеры самодельной логопериодической антенны для диапазона 850 — 950 МГц (рис. 2). Параметры: коэффициент усиления — 8,3 дБ, волновое сопротивление — 60 Ом.

Направленная, многодиапазонная, уличная GSM антенна, поддерживает стандарты GSM900/GSM1800/3G/Wi-Max (890-960/1700-2700МГц)/GSM 4G. Усиление: 8дБ. Крепление на трубле или телескопической мачте. Хорошая работа во всех «сотовых» диапазонах. Легкая и надежная конструкция. Гер..

Есть в наличии

По типу можно выделить уличные и комнатные антенны. Уличные изготавливаются в специальном защитном корпусе от негативного воздействия непогоды. Комнатные боле миниатюрные, поставляются без защиты и стоят дешевле.

Кому доверить подключение?

Усилитель антенны для телефона — это сложная система, состоящая из нескольких компонентов. Только при наличии специальных знаний в этой области можно производить монтаж и настройку самостоятельно.

Доверив установку комплекта усиления специалистам нашей компании, Вам не придется вникать во все технические тонкости. Мы самостоятельно проведем все необходимые замеры, рассчитаем мощность и количество компонентов, подберем комплектующие, установим и запустим систему в работу.

Преимущества покупки в Спектр ТВ:

  • Низкие рекомендованные заводом-изготовителем цены.
  • Грамотная техническая консультация перед покупкой.
  • Широкий ассортимент
  • Гарантийное обслуживание
  • Наличный и безналичный расчет
  • Доставка и самовывоз со склада
  • Квалифицированные монтажные бригады

Дополнительная антенна для смартфона

Принципы и способы усиления сигналов 1G, 2G, 3G, 4G, wi-fi. Предположим, у вас есть загородный домик, куда вы ездите в летнее время. Расслабившись на природе, захотели послушать любимую музыку онлайн с вашей социальной странички, как вы это делаете дома или на работе. Но привычного значка 3G в правом верхнем углу телефона у вас нет. На канале YouTube «Против течения» рассказали технические основы, знание которых поможет правильно выбрать дополнительную антенну для смартфона.

Антенны найти сможете в этом китайском магазине.

Но при этом вы разговариваете по сотовому телефону, отправляете sms сообщение, получаете с небольшим промежутком whatsapp. В чём же проблема и можно ли ее решить? До этого нужно понять систему обеспечения связи. Сотовая связь обеспечивается (раздается) при помощи вышек. Сама по себе она может выглядеть как угодно, хоть деревянная палка. Это неважно! Важно, какое оборудование на ней. Мы привыкли, что при помощи сотового телефона звоним, получаем sms и пользуемся интернетом. При этом ориентируемся на одну шкалу сигнала в углу экрана. На самом деле это разные сигналы. Описание ниже для вас будет понятно.

— передача sms — 1G.
— передача голоса и GPRS- 2G (скоростью 512 бит в секунду).
— интернет до 10 мегабит секунду — 3G.
— до 100 мегабит в секунду — 4G.
— до 300 мегабит секунду офис 4G+.

Этих каналов намного больше. Здесь приведены самые распространённые общедоступные сети. Эти сигналы раздают специальное устройства (модули) установленные на вышках. Для каждого — 3G или 2G — отдельный. Последний представляет собой антенну, она должна иметь определённую конструкцию, так как от неё зависит частота передачи данных.
Частота радиоволн измеряется в Мгц (мегагерцы). Например:
— связь 1-2 G работает на 890-915 Мгц.
— 3G — 1920-1980 Мгц.
— 4G — 2300-2340 Мгц.
— Телевидение 470 — 850 Мгц.
— ФМ радио — 96 — 108 Мгц.
— Wi-Fi — 2400 — 2500 Мгц.
Это стандартные в России. Теперь вы начинаете понимать, почему телевизионная антенна не ловит вай фай? Чтобы принимать, либо раздавать сигнал на определенной частоте, нужно соответствующая конструкция.
В наше время, как правило, в развитых городах с учетом нынешних потребностей вокруг них устанавливаются вышки 1-4g. С учетом рельефа городов, высоты домов, на крышах госучреждений или частных, где не залезет посторонний человек, устанавливаются повторители (репитеры), с целью более качественного распределения сигнала. Сама по себе оборудование по раздаче либо дублирование очень дорогое, с учетом того что бюджет в России ограничен, нормальный беспроводной высокоскоростной интернет везде раздавать не будут. Поэтому на территории вашей дачи не будет 3-4G интернета по причине отсутствия соответствующих модулей на вышке. Ну если до ближайшей с модулем менее 50 км, то есть шанс поймать этот сигнал!

Для этого нужно приобрести узконаправленные антенны, работающие на частотах, которые собираетесь ловить. 3-4G конструкция такого рода выглядит так. С виду похоже на телевизионную, однако расстояние между зубчиками имеет значение, для приема Wi-Fi другая.

Их нужно четко направлять на вышку. Уровень сигнала измеряется в dbi (децибелы).

У антенны свой коэффициент усиления (например 20 децибел), но необходимо помнить, что вы будете тянуть провод двухжильный с крыши или от столба до дома. На каждый метр провода сигнал теряется приблизительно на 0,5 децибел. При 20 метрах можно потерять от 10 децибел. Узкий луч мощностью 5 децибел принимает на расстояние 3 км на 80%, таким образом в конце провода (дома) нужно установить усилитель.

Если в радиусе 50 км отсутствуют вышки с 3-4G, то высокоскоростного мобильного интернета не будет. Если позволяют средства, поставьте себе спутниковый интернет при условии, что над вашей местностью летает спутник.

Если при телефонном разговоре разрыв в несколько секунд, отсутствует даже GPRS и это стабильно. Тогда никакой усилитель не поможет.

На модуле 1G 2G имеется определенное количество ячеек, позволяющих вести одновременную двухстороннюю связь. Если у вас вышеуказанная ситуация, то скорее всего ячеек например 1000, местных жителей в ведущих разговор — 10.000. Вспомните новый год, когда невозможно дозвониться.

Уточняйте у сотовых операторов, на МТС, Мегафон или Билайн есть различие в Мгц. Внимательно выбирайте антенну в соответствии с нужными частотами. Два усилителя соединять не надо! Провод от усилителя можно также подключать не в репитер, а в USB модем, если в нём есть вход для антенны. Dbi и dBm в нашем случае его обозначениях на aliexpress имеют равнозначная значение. Обозначает коэффициент усиления.

Конструкция антенны для смартфонов и сотовых телефонов

Конструкция антенны смартфона (или конструкция антенны сотовой связи, конструкция антенны мобильного телефона и т. Д.) Разумно сложный. Существуют требования к операторам связи (от операторов сотовой связи, таких как AT&T, Orange, China Mobile и т. Д.), и нормативные требования (например, от FCC). Кроме того, есть несколько антенн. на каждом телефоне:

LTE (4G) — диапазон 17 (704-746), диапазон 13 (746-790), диапазон 5, диапазон 8, диапазон 4, диапазон 2, диапазон 1, диапазон 7 (2500-2690)

Количество полос частот увеличивается с каждым годом.Телефон, разработанный для рынка США, может поддерживает только GSM850, PCS, Band 5 (LTE и UMTS), Band 2 (LTE и UMTS). Некоторые компании пытаются развивать мир телефоны, поддерживающие все диапазоны, что значительно усложняет конструкцию антенны.

Следует отметить несколько моментов относительно частотных диапазонов. Во-первых, многие полосы перекрываются. Например, GSM850, UMTS Band 5 и LTE Band 5 имеют один и тот же частотный диапазон. Следовательно, антенна, которая хорошо работает для одного из этих групп будут хорошо работать для других групп.[Есть некоторые эффекты, которые должен имейте в виду, что разные типы модуляции, такие как GSM850 и UMTS Band 5, будут иметь разные усилители мощности (PA), так что SAR будет другим, и это нужно будет проверить, чтобы убедиться, что не возникает проблем при модуляциях.]

Во-вторых, обратите внимание, что частоты передачи, как правило, являются нижним пределом диапазона, а частота приема частоты в верхнем конце диапазона. Например, для диапазона 5 UMTS диапазон передачи (Tx) составляет 824–849 МГц, а полоса приема (Rx) составляет 869–894 МГц.

Основная сотовая антенна почти всегда будет находиться на нижнем конце устройства. В Причина в том, что требования SAR и спецификации TRP носителя при установке на манекен голова (назовем ее «головной спек»). Теперь проиллюстрируем «головную» проблему. Предположим, антенна излучает TRP 20 дБмВт (это 100 мВт — см. страница децибел). Это означает, что ГТО составляет 20 дБмВт, когда телефон изолирован (без потерь из-за человеческого тела).Если телефон потом замерял при рядом с головой человека ГТО будет уменьшаться из-за поглощения организмом человека. Поглощение будет будет меньше, если основная антенна ячейки находится в нижней или нижней части телефона, потому что большая часть антенна будет дальше от головы.

В некоторой степени репрезентативное требование оператора о продаже телефона в США можно резюмировать ниже:

Band TRP — Свободное пространство TRP — Head TIS — Свободное пространство TIS — Head
Band 5 20 дБм 13 дБм -104 дБм -100 дБм
Диапазон 2 20 дБм 18 дБм -104 дБм -100 дБм
Таблица I.Пример требований к спецификациям оператора связи в США.

Давайте начнем с конструкции антенны, и мы начнем с теоретических основ. Напомним, что дипольная антенна должна быть длиной около полуволны, чтобы иметь разумную эффективность антенны и полоса пропускания антенны. Первое, что нам нужно знать, это какова самая низкая частота работы — это будет самая длинная длина волны — и, следовательно, поможет нам определить общий размер антенны. Скажем, наш нижняя полоса где-то около 810 МГц.Тогда длина волны будет c / f = 300e6 / 810e6 = 37 см, так что полуволны составляет примерно 18,5 см или 7 дюймов. Теперь — каков размер нашего портативного мобильного телефона? Обычно он составляет около 5-7 дюймов. длинный. Усвойте последние несколько предложений. Что они имеют в виду?

Для эффективного излучения на частотах мобильного / сотового телефона антенна должна по сути быть размером всего устройства. Это означает, что антенна не является изолированным компонентом, но будет используйте всю структуру телефона, чтобы сделать антенну.

Последний абзац важен для понимания конструкции сотовой антенны для мобильного телефона. Мы можем проиллюстрировать это на рисунке 1, который показывает эволюцию дипольной антенны в антенну сотового телефона:

Рисунок 1. Эволюция дипольной антенны в антенну сотового телефона.

На рисунке 1 (а) показана простая проволочная дипольная антенна. Нет необходимости располагать антенный ввод в центре. диполя, поэтому он может сместиться от центра. Кроме того, если общий объем антенны увеличивается, это, как правило, хорошо влияет на полосу пропускания антенны.На рисунке 1 (b) показана дипольная антенна без централизованного питания с одна толстая рука. Обратите внимание, что толстый рычаг по существу будет состоять из шасси мобильного телефона (заземляющей панели). устройства). На Рисунке 1 (c) верхнее плечо извилисто, чтобы увеличить длину дипольной антенны, и оттуда антенна при желании может быть преобразована в перевернутую F-антенну.

Пример покажет это. Обратите внимание на антенну Palm Pre, антенны которой видны на рисунке 2:

Рис. 2. Антенны Palm Pre с упрощенной схемой.

Давайте поговорим немного подробнее о сотовой антенне на Рисунке 2 (смартфон Palm Pre). Есть два извилистых оружия, которые, по сути, являются обеими МРС. Наиболее трудным для охвата частотным диапазоном обычно является полоса низких частот, потому что это самая низкая частота и требует больше всего места. Следовательно, сначала будет спроектирована антенна. для диапазона низких частот. Затем можно добавить меньшее плечо для диапазона высоких частот (сотовые частоты 1800 МГц). Этот Вот почему меньшее плечо дипольной / IFA-антенны добавлено на рисунке 2.

Процесс проектирования антенны начнется с макета, а затем разработчики попробуют простой диполь или IFA, и итеративно оптимизировать его, чтобы получить необходимые полосы частот. Для этого потребуется хорошее количество согласование импеданса.

Это краткое изложение конструкции первичной сотовой антенны. Обратите внимание, что Поляризация антенны на самом деле не может быть спроектирована, особенно для диапазона низких частот, поскольку вы вынужден использовать дипольную структуру, как на рисунке 2.Это означает доминирующую поляризацию вашего антенна сотовой связи будет вертикальной (VP), как показано на рисунке 2.

Перевод характеристик несущей в характеристики антенн

Операторы сотовой связи указывают свои характеристики в дБм, например TRP должен быть 20 дБм в диапазоне 5. Что это значит для антенны? Первое, что следует определить, это какой уровень проводимой мощности. будет выходить из радио. Кондуктивная мощность измеряется путем подключения к передатчику нагрузки 50 Ом и измерения сколько мощности передается.Если разработчики радиостанций решат, что они могут добиться максимальной выходной мощности 23 дБм, то TRP 20 дБм по сути означает, что ваша антенна должна иметь эффективность антенны около -3 дБ в этой полосе.

Точно так же, если спецификация несущей для TIS составляет -101 дБмВт, вам нужно будет измерить кондуктивную чувствительность. вашего устройства. Если вы определили, что чувствительность вашего радио составляет -107 дБмВт, это говорит о том, что эффективность антенны должна быть больше -6 дБ, чтобы соответствовать вашим требованиям.Обратите внимание, что для чувствительности вам также нужно беспокоиться о desense.

Спецификация SAR не так проста. Быстрого перевода TRP в значение SAR нет. Это требует реальное измерение или моделирование SAR, а также некоторая итерация дизайна для снижения SAR при сохранении эффективность антенны.

Характеристики КСВН

Не существует фиксированных «правил КСВН» для дизайна сотовых телефонов. Большинство людей, которые не работают с антеннами, будут сказать вам, что Сопротивление антенны согласовано с 50 Ом.Однако, учитывая относительно небольшой объем антенны и относительно большую требуемую полосу пропускания, сопротивление редко, если вообще когда-либо, составляет точно 50 Ом. Обычно КСВ меньше 3, причем 2 очень приемлемо.

HTC One

Надеюсь, теперь вы немного разбираетесь в конструкции антенны сотовой связи и связанных с этим трудностях. С надеждой, если вы задумаетесь, то поймете, почему практически невозможно иметь мобильный телефон с полностью металлическая задняя часть (где бы могла быть другая половина вашей дипольной антенны?).

У HTC One 2013 года довольно инновационная антенна. Задняя сторона устройства изображена на рисунке 3:

Рисунок 3. Алюминиевая задняя панель HTC One — каждая неметаллическая линия связана с антенной.

Имеют ли смысл маленькие горизонтальные белые линии, глядя на заднюю часть HTC one и понимая, что мы теперь про антенны знаете? Конструкторам пришлось создать тонкий неметаллический зазор в алюминии, чтобы чтобы антенна могла излучать. Это очень сложный дизайн, потому что Металл на задней панели телефона создает большую паразитную емкость (которая не будет излучать).Следовательно здесь дизайнеры очень жестко придерживались границы между конденсатором и антенной. Чтобы получить двойной полосу, им пришлось бы проявить творческий подход с согласованием импеданса и, вероятно, использовать адаптивное переключение техники (разные состояния переключения для разных частотных диапазонов). Хорошая новость в том, что это работает, и это делает его отличным дизайном антенны!

Антенна

— телефоны с лучшей антенной

Телекоммуникационные компании часто обвиняют в плохом покрытии мобильной связи и медленном Интернете по телефону, но телекоммуникационные компании часто совершенно безупречны.Часто наблюдается плохое мобильное покрытие и медленный интернет, поскольку антенны в мобильных телефонах, в основном, очень плохого качества.

Производители мобильных телефонов часто жертвуют хорошей мобильной антенной в пользу небольшого привлекательного дизайна. Закон также не требует от производителей мобильных телефонов информировать потребителей о качестве антенн. Результат губителен для многих. Особенно те, кто живет в сельской местности. Они думали, что купили гоночный смартфон, но на самом деле они испытывают медленную черепаху, хватающуюся за подключение к Интернету.

Производители, похоже, имеют свободный диапазон для оснащения мобильных телефонов плохой антенной, но профессор Герт Фрёлунд из Ольборгского университета доказал четкую связь между мобильным излучением (значение SAR для телефона, информацию о котором производители мобильных телефонов обязаны предоставлять) от сотовых телефонов и качества антенны. Чем выше мобильное излучение (значение SAR), тем хуже качество мобильной антенны.

Поэтому я применил значение SAR для телефонов при оценке антенн мобильных телефонов.Перечисленные телефоны ранжируются по качеству антенны (значение для антенны является обратной величиной SAR для мобильного телефона). Чем выше оценка, тем лучше антенна.

/ Stein Jürgen

Samsung Galaxy S21 (2021) 128 ГБ

90/100

9/10

880 долл. США / € 750

Samsung Galaxy S21 (2021) 256 ГБ

90/100

9/10

990 долл. США / € 850

Samsung Galaxy S20 FE 128 ГБ + 4G

81/100

8/10

$ 500 / € 430

Samsung Galaxy S21 Plus 128 ГБ

89/100

8/10

1120 долл. США / € 960

Samsung Galaxy S21 Plus 256 ГБ

89/100

8/10

1220 долл. США / € 1050

Motorola G100 (Android mobil) 128 ГБ

77/100

7/10

520 долл. США / € 450

OnePlus 8 (2020) 128 ГБ

82/100

7/10

620 долл. США / € 530

OnePlus Nord N10 5G

69/100

7/10

320 долл. США / € 270

OnePlus Nord 2 5G 128 ГБ

82/100

7/10

$ 0 / € 0

OnePlus 9 Pro (Android) 128 ГБ

87/100

7/10

1010 долл. США / € 870

OnePlus 9 (Android 2021) 128 ГБ

83/100

7/10

780 долл. США / € 670

OnePlus 8T 5G (2020) 128 ГБ

82/100

7/10

670 долл. США / € 580

Apple iPhone 12 Pro Max 5G 256 ГБ

84/100

7/10

1480 долл. США / € 1270

Apple iPhone SE 2020 64 ГБ

59/100

7/10

480 долл. США / € 420

Apple iPhone SE 2020 128 ГБ

59/100

7/10

560 долл. США / € 480

Apple iPhone SE 2020 256 ГБ

59/100

7/10

690 долл. США / € 590

Apple iPhone 12 64 ГБ

72/100

7/10

950 долл. США / € 820

Apple iPhone 12 128 ГБ

72/100

7/10

1020 долл. США / € 880

Apple iPhone 12 Pro 128 ГБ

78/100

7/10

1690 долл. США / € 1450

Apple iPhone 12 Pro 256 ГБ

79/100

7/10

1350 долл. США / € 1160

Motorola Edge 20 (2021) 128 ГБ

77/100

6/10

$ 0 / € 0

OnePlus 7T Pro

74/100

6/10

670 долл. США / € 580

Показать все телефоны

Создание антенн для смартфонов, которые прекрасно сочетаются друг с другом

Иллюстрация: Марк Монтгомери

Проблема, которая мучила дизайнеров на протяжении десятилетий: как втиснуть все больше и больше антенн в все меньшие и меньшие мобильные устройства?

Заманчиво думать, что ответ состоит в том, чтобы просто использовать антенны меньшего размера или упаковать их ближе друг к другу, но существуют фундаментальные ограничения на размер и размещение антенны.Антенны излучают энергию в виде электромагнитных волн во многих направлениях. С одной антенной все хорошо. Но поставьте рядом с ней еще одну антенну, и эта вторая может быть заглушена сильным сигналом, исходящим от первой, что сделает ее глухой к более слабому сигналу, который она должна принимать.

Две антенны — это плохо. Но в наши дни типичное интеллектуальное устройство может иметь гораздо больше. В их ряды обычно входят одна или две антенны для Wi-Fi, одна для Bluetooth, одна для GPS и две или четыре для сотовой связи 4G LTE.

Такое разнообразие LTE-антенн является нормой, поскольку позволяет телефонам избежать выпадений, в том числе тех, которые возникают, когда ваша рука закрывает одну антенну, что может быть особенно неприятно во время разговора. Наличие нескольких антенн для одного и того же канала связи также позволяет операторам сотовой связи объединять несколько потоков для повышения скорости передачи данных. А в ближайшем будущем связь 5G усложнит ситуацию за счет расширения частотных диапазонов, используемых для сотовой связи, ниже 6 гигагерц, усложнения работы существующих антенн и необходимости использования антенн, работающих в диапазонах 28 и 37 ГГц.

Разработчики устройств должны исходить из того, что все антенны в этой группе будут работать одновременно. В конце концов, на устройстве нет ничего необычного в том, чтобы запускать приложения, использующие GPS и Bluetooth, например, при потоковой передаче видео через Wi-Fi или сотовую сеть. Производители наборов микросхем работают над объединением функций, таких как использование одной антенны для Wi-Fi и Bluetooth. Разработка двух систем для подобного взаимодействия полезна, но это только решает проблему.

Итак, у вас есть небольшое физическое пространство и множество антенн, которые должны работать одновременно, не мешая друг другу.Дизайнеры попытались решить эту проблему, сделав антенны меньше по размеру и более направленные. Они также попытались изолировать антенны более эффективно, но это сложно, учитывая небольшой объем недвижимости, с которой нужно работать.

Единственное разумное решение — новый подход к конструкции антенны. Вместо того, чтобы создавать антенны как отдельные элементы и оставлять дизайнерам право выбирать, где их разместить в устройстве, лучше разработать набор антенн, которые хорошо работают вместе как систему, а затем установить эту систему в мобильное устройство как единое целое. сплоченный блок.

Загадка размещения: антенны могут создавать взаимные помехи. Простое решение может означать либо широкое разнесение антенн, либо физическую блокировку пути прохождения сигнала. Первый, однако, требует больше места, а второй приведет к тому, что антенны будут пропускать сигналы с заблокированного направления. Лучшее решение — это компактная изоляция, встроенная в конструкцию антенны, чтобы не допустить помех, но также пропустить полезные сигналы. Иллюстрация: Марк Монтгомери

Прежде чем перейти к деталям этого подхода, мы должны рассмотреть некоторые основы антенн.Антенна — это просто преобразователь, обычно сделанный из меди, который (при приеме) улавливает посылаемую на нее энергию и передает этот сигнал на набор микросхем радиосвязи. Этот набор микросхем принимает этот аналоговый сигнал и превращает его в цифровой, который затем может использоваться главным процессором устройства. При передаче этот процесс обратный.

Антенны

, как и камертоны, хорошо улавливают энергию только на тех частотах, на которых они естественным образом резонируют. Как правило, резонансная частота антенны зависит от ее физического размера, хотя частоту также можно изменить без изменения размера путем добавления электронных компонентов для «настройки» антенны.Чтобы разместить антенны в небольшом пространстве, дизайнеры придают им самые разные формы. Однако есть некоторые физические ограничения, связанные с тем, насколько близко и какой формы вы можете сделать эти антенны.

Изначально, когда в мобильных телефонах была только одна антенна для приема и передачи сотовой связи, она расширялась от телефона как узнаваемая антенна. Иногда была выдвижная деталь; в других случаях это была просто шишка. Это было в основном эстетическое решение, но оно дало разработчикам антенн достаточно места для оптимизации антенны для лучшего приема.

Сегодняшние изящные устройства лишили этой возможности этой возможности, но если ее оставить там, это мало поможет: растущее разнообразие функций, имеющихся в телефонах, привело к увеличению количества антенн, поэтому они никогда не будут работать, втиснувшись в одну антенну — взаимное вмешательство разрушило бы их возможности.

В наши дни дизайнеры вместо этого распределяют разные антенны в разных точках вокруг телефона, обычно на краю и задней части корпуса. Это снижает вероятность того, что антенны будут мешать друг другу, но также затрудняет предотвращение блокировки сигналов рукой пользователя.Помните фиаско с iPhone 4, когда пользователи были в ярости от того, что простое изменение положения рук, когда они держали телефон, приводило к падению сигнала сотовой связи? Этот эпизод частично вызвал использование нескольких антенн на одной и той же частоте, обычно спаренных в нижней и верхней части телефона, а также в верхнем левом и нижнем правом углах.

С течением времени мобильных устройств стали тоньше и наполнены большим количеством функций, во многом благодаря влиянию закона Мура на большую часть содержащейся в них электроники.Но закон Мура не помог антеннам. Их конструкция — один из последних бастионов аналоговой электроники. С помощью умной инженерии — нахождения новых форм для расположения проводящих элементов или соединения этих элементов в различных комбинациях — вы можете поддерживать резонанс антенны на желаемой частоте и делать ее меньше, но обычно вы не делаете ее лучше или дешевле. Вы просто снижаете его производительность, иногда до такой степени, что он почти не работает как антенна. Один из нас лично вспоминает, как купил один из первых смартфонов в Азии и обнаружил, что включение Wi-Fi мешает работе GPS.

Хотя втиснуть несколько антенн в крошечный телефон сложно, для ноутбуков ситуация не намного лучше. Казалось бы, у производителей ноутбуков гораздо больше возможностей для работы, но они все чаще используют корпус из металла и углеродного волокна. Какими бы прочными и привлекательными они ни были, эти материалы являются проводящими или поглощающими, поэтому они блокируют радиосигналы. В результате антенны обычно оказываются в шарнирах или пластиковых лицевых панелях экрана, которые все чаще становятся очень маленькими полосками недвижимости.

Одной из компаний, пытающихся решить эту проблему, является Fractus из Барселоны. Компания разработала крошечную антенну со стороной всего несколько миллиметров — Fractus называет ее «невидимой» — которая может нормально работать в узкой полосе пропускания, скажем, для одного канала Wi-Fi.

Другая стратегия заключается в использовании нескольких направленных антенн и динамическом выборе той антенны, которая обеспечивает наиболее сильный прием на желаемой частоте. Этот метод может хорошо работать и регулярно используется в маршрутизаторах Wi-Fi.Но он менее эффективен в небольших помещениях просто потому, что существует меньше вариантов формы и положения антенны, поэтому он обычно не используется в компактных мобильных устройствах.

Более традиционный способ размещения антенн в небольшом пространстве без риска возникновения помех включает поляризацию. Эта концепция похожа на то, что происходит в поляризованных солнцезащитных очках, в которых молекулы, содержащиеся в пленочном покрытии очков, выровнены так, что сквозь них проходят только световые волны, ориентированные определенным образом, уменьшая блики.В простейшем сценарии антенны, которые расположены вертикально, излучают радиоволны с поляризацией, которая находится под прямым углом к ​​антеннам, размещенным горизонтально, поэтому, когда антенны в обоих направлениях передают, они мешают друг другу значительно меньше, чем если бы они были в одном и том же ориентация. Точно так же каждая антенна будет иметь больше шансов на прием слабого удаленного сигнала. К сожалению, разработчикам сложно реализовать эту технику в рамках физических ограничений современных продуктов, особенно когда задействовано более пары сигналов.

В нашей компании, Smart Antenna Technologies, в Бирмингеме, Англия, мы используем несколько иной подход. Мы согласны с тем, что антенны будут скучены вместе и что они будут излучать радиочастотные сигналы, которые могут мешать друг другу, поэтому мы считаем, что сосредотачиваться на конструкции одной идеальной антенны бессмысленно.

Чтобы антенны не становились жертвами помех, мы можем использовать и используем стандартные методы поляризации. Но мы также делаем антенны направленными и направляем их друг от друга.Мы делаем это, изменяя физическую форму антенны в трех измерениях.

Мы также пытаемся упростить антеннам игнорирование посторонних сигналов, используя фильтры нетрадиционным способом. Обычно в антеннах используются полосовые фильтры. То есть они пропускают только сигналы в желаемой полосе частот. Сегодня такая фильтрация обычно выполняется в цифровом виде. Проблема с цифровыми полосовыми фильтрами заключается в том, что они не применяются до тех пор, пока аналоговый сигнал не достигнет приемника и не преобразуется в цифровой поток.Это слишком поздно, чтобы избежать того, что радиоинженеры называют проблемой «потери чувствительности»: если внеполосные сигналы, которые необходимо заблокировать, имеют достаточно энергии, приемник не может обнаруживать более тихие сигналы, пока присутствуют эти мощные сигналы, и для вскоре после этого; разница в энергии может быть огромной — скажем, 1 ватт для нежелательных сигналов по сравнению с 3 милливатт для сигналов цели.

Наш подход по сути противоположен. Мы знаем частоты, на которых передают сигналы окружающие антенны, поэтому наши аналоговые фильтры ищут эти конкретные частоты и, по сути, замыкают эти сигналы на землю, рассеивая их энергию, беспрепятственно передавая полезные сигналы на приемник.Мы также используем стандартные методы аналогового проектирования. Например, мы используем согласование сигналов для идентификации передач на желаемой частоте. Но ключом к нашему подходу является фильтрация на входе, в аналоговой области, и динамическое изменение сигнала, прежде чем он попадет в стандартный приемник и аналого-цифровой преобразователь.

Используя всю эту технологию, мы можем размещать антенны физически близко друг к другу, всего на несколько сантиметров. Но правильно расположить их в трех измерениях, чтобы все они работали в гармонии, непросто.Мы не можем оставлять этот шаг на усмотрение разработчиков или производителей устройств, поэтому мы не производим отдельные компоненты. Вместо этого мы производим весь набор антенн, необходимых для мобильного устройства, на одной гибкой печатной плате толщиной 0,44 мм. Гибкость снижает стоимость производства, поскольку позволяет нам начать процесс в двух измерениях, а затем превратить его в трехмерный корпус — путем формования пластиковой формы и последующего обертывания ее гибкой печатной платой.

Одна из этих форм кажется длинной и тонкой.В поперечном сечении он треугольной формы. Наша печатная плата, обернутая вокруг нее, сгибается в точках треугольника. Некоторые из наших антенн образуют таким образом L-образную форму, другие — прямоугольные, а третьи спроектированы специально для того, чтобы вписаться в пространство внутри конкретного устройства.

Для антенн с очень высокими характеристиками мы начали использовать более точный метод производства — лазерное прямое структурирование — который позволяет нам создавать гораздо более сложные пластиковые формы и строить нашу антенную структуру прямо поверх них.Этот метод начинается с литья под давлением детали из пластика, легированного непроводящим металлом. Затем лазер рисует схему цепей на пластике. Металлическая добавка делает участки, пораженные лазером, шероховатыми. Когда материал проходит процесс безэлектродного нанесения покрытия, эти шероховатые участки заполняются медью или другими проводящими металлами.

Мы думаем, что такой подход к проектированию антенн — это путь будущего, потому что требования к антеннам мобильных устройств будут только повышаться.

Еще более сложная задача — разместить несколько антенн в крошечном пространстве, доступном в типичном устройстве Интернета вещей.

Скорость передачи данных будет увеличена. Сегодняшний 4G обычно способен передавать до 100 мегабит в секунду, но ожидается, что 5G будет передавать от 1 до 10 гигабит в секунду. Это потребует увеличения пропускной способности; есть разговоры о переходе на полосу пропускания до 2 ГГц. И частоты растут: для 5G намечены частоты 28 ГГц и 70 ГГц.

Из-за высоких частот, на которых будет работать 5G, мобильные устройства будут использовать массивы аналогичных антенн для получения приемлемой производительности, выравнивая сигналы путем фазового сдвига, а затем объединяя их в один сигнал требуемой мощности. Учитывая, что телефоны также должны будут нести полный набор устаревших антенн, по крайней мере, в ближайшем будущем, возросшая конкуренция за пространство внутри мобильных устройств сделает встроенную антенну необходимостью.

Первые коммерческие антенны от нашей компании, использующие эти технологии, начали появляться в планшетах и ​​ноутбуках крупных производителей в июле.И к концу этого года мы ожидаем, что эта технология появится в его первом массовом продукте Интернета вещей. Это вполне может представлять собой крупнейшее применение этой технологии в будущем.

Конечно, заглушить антенны в телефон сложно. Но задача размещения нескольких антенн в крошечном пространстве, доступном в типичном устройстве Интернета вещей, является еще более сложной задачей. Тем не менее коммерческие примеры, демонстрирующие, что эту проблему действительно можно преодолеть, уже не за горами.Когда вы их увидите, вы поймете, как они могут работать так же хорошо, как и они.

Эта статья опубликована в печатном выпуске за ноябрь 2018 г. как «Решение антенного парадокса».

Об авторах

Сэмпсон Ху — основатель и генеральный директор компании Smart Antenna Technologies в Бирмингеме, Англия. Дэвид Таннер — директор по развитию бизнеса компании.

В вашем телефоне есть крошечная важная деталь дизайна, которую вы, вероятно, даже не замечали

Добро пожаловать в Дополнительная информация , серия, посвященная вездесущим, но упускаемым из виду элементам, скрытым в ваших любимых продуктах.На этой неделе: полоски пластика, скрывающиеся на вашем смартфоне.

В течение многих лет после смерти раскладного телефона и выдвижной физической клавиатуры большинство смартфонов выглядели примерно одинаково: гладкие плиты из металла или стекла, камера на задней панели и все меньше кнопок. Но есть один важный, тонкий аспект этого простого общего дизайна, который вы, возможно, не заметили.

На секунду переверните телефон в руках. Сможете ли вы найти несколько полосок цветного пластика по краю? Это одна из важнейших инженерных составляющих вашего карманного суперкомпьютера, без которой он не мог бы функционировать.

Эти кусочки пластика представляют собой «антенные линии», и вы, возможно, знакомы с ними по их особенно очевидному размещению на телефонах, таких как iPhone 6 и, если вы старый ботаник Android, HTC One.

Несмотря на то, что они сделаны из непрозрачного пластика, они на самом деле работают как крошечные окна, но не для света, а для радиоволн, которые исходят от внутренних антенн Bluetooth, Wi-Fi и LTE / 5G вашего телефона и подключают вас к Интернету.Эти электромагнитные волны, которые позволяют вашему телефону функционировать как фактическое устройство связи, могут относительно легко перемещаться через материалы, которые не проводят электричество (например, пластик), но блокируются материалами, которые проводят электричество (например, металл). Эти тонкие маленькие полоски — это то, что данные поступают на ваш телефон и выводятся из него.

Конечно, не всем телефонам нужны эти линии. Телефон, который уже сделан из пластика, очень прозрачен для радиоволн. Точно так же стекло пропускает радиоволны, хотя и не так легко, как пластик, а телефоны со стеклянной задней панелью часто имеют металлический каркас, который по-прежнему будет содержать несколько небольших антенных линий.

Антенные линии — это не волшебная палочка для дизайна телефона, и их может помешать ваше тело, которое довольно эффективно блокирует сигналы! Возможно, наиболее известным примером этой проблемы был iPhone 4 со стеклянной подложкой от Apple и последовавший за этим «антенный провод», когда антенные линии размещались вдоль металлической рамы телефона таким образом, что рука пользователя могла легко перекрыть разрыв и создать помехи. с сигналом.

Итак, в следующий раз, когда у вас возникнут проблемы с установкой надежного подключения к Интернету на своем модном цельнометаллическом телефоне, обратите внимание на эти маленькие линии и убедитесь, что вы их не закрываете.Они могут быть крошечными и немного некрасивыми, но они — причина того, что ваш телефон — не просто калькулятор.

Примечание. Покупка продуктов по нашим ссылкам может принести нам часть прибыли от продажи, что поддерживает миссию нашей редакционной группы. Узнайте больше здесь.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на пианино.io

Конденсаторы в антенных системах смартфонов — Блог о пассивных компонентах

В статье

, опубликованной в блоге Capacitor Faks, объясняются основные конфигурации антенн смартфонов и применение / требования к конденсаторам, используемым в этих системах.

Антенны являются основными компонентами современных устройств связи. Они используются для передачи и / или приема сигналов в форме электромагнитных волн и бывают различных конструкций, форм и размеров в зависимости от приложений, для которых они предназначены.

Конденсаторы

находят широкое применение в современных антенных системах. В этой статье мы рассмотрим применение конденсаторов в антенных системах смартфонов и основные соображения при выборе этих компонентов.

Антенные системы смартфонов

Типичный смартфон использует несколько антенных систем: антенную систему сотовой связи, антенную систему BlueTooth, антенную систему GPS и антенную систему WiFi.

Помимо различных систем, некоторые антенные системы содержат более одной антенны.Например, типичная антенная система 4G LTE содержит две или четыре антенны.

Расположение антенн рядом друг с другом в ограниченном пространстве, как это часто бывает в мобильных устройствах, создает проблемы для разработчиков схем.

Для мобильных устройств, таких как смартфоны и планшеты, требуются антенны небольшого размера, обеспечивающие отличную производительность. Кроме того, эти антенные системы требуют конденсаторов с определенными рабочими характеристиками.

В обычном смартфоне мы можем иметь две или более антенных системы, работающих одновременно.Расстояние между этими антенными системами обычно невелико, что чрезвычайно затрудняет достижение безупречной работы.

Взаимные помехи могут сильно повлиять на производительность устройства, и разработчикам схем очень важно минимизировать их. По мере того как к мобильным устройствам добавляется все больше функций и растет потребность в большем количестве антенн, традиционные методы предотвращения взаимных помех становятся все менее и менее эффективными.

Разработчики

используют различные методы для устранения или минимизации помех между антенными системами.Некоторые из обычно используемых стратегий включают в себя распределение антенн, минимизацию размеров антенн, использование полосовых фильтров и использование большего количества направленных антенн.

Взаимные помехи между антеннами во многом определяются тем, как они расположены внутри устройства. Чтобы свести к минимуму это, большинство производителей распределяют антенны таким образом, чтобы обеспечить минимальные помехи. Обратной стороной этого подхода является то, что пользователь может неосознанно заблокировать некоторые антенны, удерживая устройство, что приведет к снижению производительности.

Другой подход — использование нескольких направленных антенн. Выбирается антенна, которая принимает самый сильный сигнал. Хотя этот подход обычно используется в портативных устройствах, его использование в смартфонах ограничено из-за компактности современных устройств.

Помехи между парой антенн, ориентированных в одном направлении, больше, чем помехи между парой, ориентированной в разных направлениях. Размещение антенн таким образом, чтобы создавать разные профили поляризации, помогает минимизировать помехи между различными антенными системами в смартфоне.Эта стратегия менее эффективна для устройств с несколькими антенными системами, таких как современные смартфоны.

Не существует единой стратегии, полностью устраняющей взаимные помехи в антенных системах. Однако путем комбинирования двух или более стратегий было продемонстрировано, что помехи могут быть уменьшены до приемлемых уровней. Это подход, который используют большинство производителей смартфонов, чтобы обеспечить работу нескольких антенных систем в компактных устройствах с минимальным влиянием на производительность.

Применение конденсаторов в антенных системах смартфонов

Конденсаторы являются ключевыми компонентами антенных систем. Наиболее распространенные применения конденсаторов в антенных системах включают согласование импеданса, настройку частоты и фильтрацию.

Настройка антенны

— одна из стратегий, используемых производителями смартфонов для повышения общей эффективности антенных систем смартфонов. Настройка антенны помогает увеличить дальность действия и излучаемую мощность. Настройка апертуры увеличивает общую эффективность антенны, а настройка импеданса максимизирует мощность, передаваемую антенной.

Конденсаторы и катушки индуктивности обычно используются для настройки. Добавление этих компонентов в антенные системы также помогает регулировать резонансную частоту. Конденсаторы, используемые в современных антенных системах смартфонов, должны иметь отличные рабочие характеристики.

Помимо настройки, конденсаторы также используются в антенных системах смартфонов для фильтрации и согласования импеданса. Обычно от этих конденсаторов требуется низкий ток утечки, высокий коэффициент качества, высокая мощность и высокая линейность.Например, перестраиваемые конденсаторы для использования в антенных системах предназначены для обеспечения превосходных ВЧ характеристик, высокой линейности и низкого энергопотребления.

На мощность, передаваемую антенной, сильно влияет рассогласование импеданса. Согласование импеданса помогает повысить эффективность передачи энергии антенной. Динамическое согласование импеданса дополнительно повышает эффективность, поскольку компонент способен определять сложение или вычитание, необходимое для достижения согласованной системы.

Развитие технологии производства конденсаторов

Различные усовершенствования в конденсаторной технологии были предприняты в попытке произвести конденсаторы, отвечающие строгим требованиям к характеристикам антенных систем смартфонов. Для начала производители конденсаторов используют технологию микроэлектромеханических систем (MEMS) для производства сверхмалых конденсаторов для антенных систем смартфонов.

В отличие от обычных конденсаторов, эти компоненты обеспечивают улучшенное согласование импеданса.Кроме того, эта технология позволяет производителям смартфонов получать компоненты с жесткими допусками по емкости.

Технология

MEMS также позволяет производить перестраиваемые конденсаторы сверхмалого размера. Поскольку ограничение пространства является серьезной проблемой для современных смартфонов, небольшой размер этих компонентов делает их непревзойденным вариантом. Кроме того, конденсаторы, основанные на этой технологии, обеспечивают согласование динамического импеданса, что снижает общее энергопотребление.

Тонкопленочная технология обычно используется при производстве конденсаторов для антенных систем смартфонов. Эта технология позволяет производить компоненты с рабочими характеристиками, которые можно строго контролировать. Использование тонкопленочных конденсаторов повышает общую эффективность антенных систем смартфонов.

Заключение

Современные смартфоны имеют несколько антенных систем, размещенных в компактном пространстве. Производители смартфонов используют разные стратегии для минимизации взаимных помех между различными антенными системами.Конденсаторы являются основными компонентами современных антенных систем смартфонов. В основном они используются для фильтрации, настройки частоты и согласования импеданса. Конденсаторы для использования в этих приложениях должны иметь превосходные рабочие характеристики, включая низкий ток утечки, высокий коэффициент качества и высокую линейность.

Какой тип смартфона получает лучший прием?

Правда ли, что телефоны Android имеют лучший прием, чем iPhone?

Мы тщательно изучили причины, по которым ухудшается прием сотовых телефонов, как можно улучшить свой сигнал и у какого оператора связи лучше всего покрытие в вашем районе.А как насчет самого вашего смартфона? У разных брендов разные сигналы? И какой тип смартфона обеспечивает лучший прием?

Ответ удивителен, но, возможно, к нему следует отнестись с недоверием. По данным PCMag, телефоны Samsung Galaxy продолжают выигрывать в тестах на скорость у iPhone. Неужели это правда? У телефонов Android прием лучше, чем у iPhone? Да, в зависимости от вашего точного устройства и мощности сигнала, телефоны Android имеют более высокую скорость передачи данных, чем iPhone.

В упомянутом выше исследовании делается вывод о том, что LG V40 является лучшим исполнителем в целом, и что телефоны Qualcomm дольше поддерживают максимальную скорость и работают быстрее, чем iPhone на базе Intel, в условиях очень низкого уровня сигнала.

Из-за технологии Qualcomm LTE-Advanced и нерешительности Apple по внедрению новой технологии, как только она станет доступной, телефоны Android постоянно вырываются вперед в гонке за приемом. Итак, значит ли это, что пора выбросить наши айфоны и поклониться святыне приема Android? Ну, это зависит от того, какая скорость вам действительно нужна.

См. Полные комплекты усилителя сигнала ячеек для вашей ситуации:

Дом

Автомобиль

Бизнес

Коммерческий

Стоит ли переходить на телефон Android?

Для большинства пользователей смартфонов с приличным сигналом расхождение в скорости особо не заметно.Если вы заядлый геймер и мечтаете о виртуальной реальности, то да, возможно, в ваших интересах изучить игру для Android. Но для случайных владельцев телефонов, которые хотят разговаривать, писать текстовые сообщения, транслировать немного и проверяться в социальных сетях здесь и там, все равно можно выбрать свой телефон на основе множества факторов.

И в девяти случаях из десяти, если у вас проблемы с обслуживанием, вероятно, виноват не ваш телефон — если, конечно, вы все еще не пользуетесь моделью, которой больше пяти лет.Новые телефоны оснащены новейшими и передовыми технологиями, поэтому обновите их, если вам нужно больше скорости.

Мой телефон замедляет работу сотовой связи?

Прежде всего, вам необходимо исключить факторы, препятствующие передаче сигнала, которые могут мешать вашему сигналу. Если это не природные явления, строительные материалы или заторы, возможно, вы находитесь слишком далеко от ближайшей башни. Вы можете найти ближайшую к вам вышку сотовой связи с помощью нашего удобного руководства. И, как мы уже упоминали выше, если ваш сигнал слабый (попробуйте измерять в децибелах, а не в полосах), прием Android, как правило, задерживается немного дольше.

Независимо от того, насколько мощным может быть ваш телефон Android или iPhone, если мощность сигнала изначально недостаточна, ваша скорость не будет иметь значения.

Следует ли мне переключиться на другого поставщика услуг сотовой связи?

Покрытие оператора связи

варьируется в зависимости от страны, поэтому разумно провести небольшое исследование с использованием карт покрытия, прежде чем возлагать всю вину на свой iPhone или Android. У вас может быть самый быстрый телефон на планете, но без сильного сигнала ваши молниеносные устройства не смогут достичь максимальной скорости.

Что еще в моем смартфоне влияет на сотовый сигнал?

Совсем немного.

Модель телефона

Сколько лет вашему телефону? Старые телефоны, как правило, имеют более слабый прием, чем новые. По мере совершенствования технологических стандартов сотовых сетей (3G, 4G, 4G LTE и 5G) улучшаются и сотовые телефоны. Если у вас есть телефон 3G, и вы используете его в сети 4G LTE или 5G, ваш телефон не сможет эффективно подключиться к этим сетям, потому что у него нет соответствующей технологии, отсюда и плохой прием.Поскольку многие операторы отказываются от 3G, вы можете вообще не получить никакого приема.

Итак, какой смартфон даст вам лучший сигнал сотовой связи? Технически более новые телефоны обеспечат лучший прием сигнала — будь то телефоны Samsung, Apple, Google или LG. У них есть технологии, необходимые для подключения к самым быстрым и лучшим сетям.

Антенны

Антенна имеет решающее значение для оборудования вашего телефона; если производитель телефона использует некачественную антенну, у вас будет плохой прием сотовой связи.

Много лет назад, в 1980-х, сотовые телефоны имели длинные внешние антенны, которые помогали им улавливать наилучший возможный сигнал сотового телефона. Шли годы, антенны становились все меньше и меньше. Теперь их даже не видно, у смартфонов маленькие внутренние антенны. Развитие антенн сотовых телефонов помогло телефонам уменьшиться до карманного размера и иметь эстетичный дизайн. Иногда производители жертвуют качественной антенной ради лучшего дизайна.

Поскольку антенны намного меньше и внутренние, они более восприимчивы к внешним помехам; особенно если антенна не была оптимально размещена в корпусе сотового телефона.

Проблема с антенной iPhone 4 — наиболее широко известный случай плохого сигнала, вызванного конструкцией и размещением антенны. Эта проблема вызвала у многих пользователей слабый сигнал, когда телефон держали определенным образом.

Если антенны так важны, то у какого производителя телефона лучшая антенна? Производителей телефонных антенн не так много, основные — Qualcomm и Intel. PcMag провела тест для сравнения iPhone Xs и iPhone X, в которых используются антенны Intel.Во время теста они также использовали Samsung Galaxy Note 9 и Google Pixel 2, которые используют антенны Qualcomm, чтобы увидеть, какой телефон будет работать лучше. Производительность устройств, использующих Qualcomm, была немного лучше, чем у устройств Intel.

Еще одно интересное исследование было проведено компанией Smartphones Revealed. Он был вдохновлен профессором Гертом Фрёлундом из Ольборгского университета, который доказал, что существует связь между мобильным излучением (значением SAR) от сотовых телефонов и качеством антенны; чем выше мобильное излучение, тем хуже качество антенны.В исследовании Smartphones Revealed было протестировано более сотни телефонов (Android и iOS), и его легко понять — чем выше оценка, тем лучше антенна. Samsung Galaxy S20 Ultra получил 95/100, а iPhone 11 Pro Max — 81/100.

Программное обеспечение телефона / Прошивка

Всегда рекомендуется проверять актуальность вашей операционной системы. Чаще всего целью обновлений программного обеспечения является повышение производительности, исправление пробелов в системе безопасности, удаление ошибок, а иногда и добавление новых функций.К сожалению, при обновлении программного обеспечения вы рискуете, что новая версия окажется хуже старой и повлияет на работу вашего мобильного телефона.

Сотовые телефоны обмениваются данными с вышками сотовой связи через диапазоны частот. Аппаратное обеспечение вашего телефона помогает вам подключиться к этим частотам, но программное обеспечение определяет аппаратное обеспечение и его работу. Если новые обновления улучшат эту линию связи между телефоном и вышками сотовой связи, то вы получите лучший прием. С другой стороны, если обновление уделяет приоритетное внимание другим функциям, таким как увеличение времени автономной работы, за счет качества вашего сигнала, ваш прием пострадает.

Разблокированные и заблокированные мобильные телефоны

Разблокированные телефоны — это устройства, не привязанные к определенному оператору связи. Заблокированные телефоны имеют специальный программный код, который не позволяет вам использовать их в другой сети. Заблокированные телефоны специально настроены для идеальной работы в сетях своего оператора. Вы сможете воспользоваться их функциями, такими как звонки по Wi-Fi, HD-голос, скорость передачи данных и сильный сигнал. Разблокированные телефоны не настроены для работы в конкретной сети, а это означает, что им не гарантируется хороший сигнал или высокая скорость передачи данных.

Самый простой способ узнать, разблокирован ли ваш телефон, — это вставить в телефон сим-карту другого оператора связи. Например, если у вас телефон AT&T, попробуйте сим-карту T-Mobile. Если работает, то телефон разблокирован, если не работает, то телефон не разблокирован.

Итак, как мне максимально использовать сигнал сотового телефона?

Независимо от вашего устройства и оператора связи усилитель сигнала сотового телефона от Wilson Amplifiers может обеспечить необходимую скорость, куда бы вы ни пошли.Наш лучший в отрасли набор усилителей сигнала может захватывать сигнал ближайшего сотового телефона, усиливать его, а затем транслировать новый усиленный сигнал обратно на ваши смартфоны и устройства 4G / LTE.

Доступно для лодок, зданий и транспортных средств, есть усилитель сигнала для каждого приключения. Прием iPhone? Android-прием? Усилители сигнала позволяют легко оставаться на связи — на максимальной скорости.

Свяжитесь с нами

Wilson Amplifiers — ведущий поставщик усилителей для сотовых телефонов, устройств, усиливающих сотовый сигнал для любого телефона любого оператора связи для дома, офиса или автомобиля.Мы зафиксировали сотовый сигнал в тысячах домов, зданий и транспортных средств в США и Канаде.

  • Бесплатная консультация (спрашивайте нас о чем угодно) в нашей службе поддержки клиентов в США. Электронная почта: ([email protected]). Телефон: 1-800-568-2723.
  • Бесплатная доставка . Обычно отправляется в тот же день.
  • 90-дневная (серьезная) гарантия возврата денег . Вы хотите быть довольны.

Наша цель проста: держать людей на связи. Спросите нас о чем угодно, и мы будем рады помочь.

УСИЛИТЕЛИ WILSON ПРЕИМУЩЕСТВА

БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА Нет минимальной покупки

90-ДНЕЙ
Гарантия возврата денег

LIFETIME
Техническая поддержка

Об авторе статьи

Старший копирайтер — Wilson Amplifiers

Alex изучает все, что связано с усилителями сигналов в течение последних 5 лет.Его технические знания сопоставимы только с его писательским мастерством. В свободное время он любит долгие прогулки, стимулирует беседу, коллекционирует видеоигры и пробует необычные рецепты.

Дизайн антенны 5G для мобильных телефонов

Для получения более подробной информации и советов экспертов посетите сообщество SIMULIA, где можно найти множество ресурсов о 5G, антеннах, дизайне телефонов и многом другом. Этот конкретный пост в сообществе SIMULIA — отличное место для начала.

Ищете все CST Studio Suite? Начните здесь.

Ищете все Antenna Magus? Начните здесь.

Также ознакомьтесь с нашей статьей о дизайне крышки телефона, совместимой с 5G мм-волной, на нашем веб-сайте.


5G уже впереди. Обещание более высокой скорости для связи с высокой скоростью передачи данных и меньшей задержки для взаимодействия в реальном времени привлекает пользователей. Эта комбинация не только обеспечит новые форматы видео, такие как 360-градусное видео (ожидается, что на видеотрафик будет приходиться 73% всего трафика мобильных данных к 2023 году), но также позволит использовать новые технологии, такие как автономное вождение, взаимодействие с дополненной или виртуальной реальностью и тактильный Интернет с приложениями в самых разных областях — от промышленной автоматизации и транспортных систем до здравоохранения, образования и игр.

Антенна

для мобильных телефонов всегда была сложной задачей для инженеров, и разработка антенн для поддержки новых частотных диапазонов 5G поднимет планку еще выше. Наибольший интерес представляют два частотных диапазона: частотный диапазон 1 для связи в диапазонах до 6 ГГц и частотный диапазон 2 для связи на частотах миллиметрового (мм) диапазона выше 24 ГГц. Некоторые из диапазонов все еще обсуждаются, и точные обозначения частот будут варьироваться в зависимости от географического положения. Первоначальная интеграция телефонов была сосредоточена на антеннах с частотой менее 6 ГГц, и миллионы абонентов по всему миру уже имеют контракты на мобильные телефоны 5G.Поддержка mm-Wave первоначально использовалась для обеспечения широкополосных соединений в домах или другой фиксированной инфраструктуре, но постепенно находит свое применение и в мобильных телефонах.

Проблемы проектирования

Моделирование играет фундаментальную роль при проектировании антенн в целом, и особенно при разработке специализированных, индивидуально адаптированных антенн, используемых в компактных мобильных устройствах. Однако проблемы в двух частотных диапазонах различны.

Субантенны 6 ГГц

Антенны

Sub 6 ГГц должны быть спроектированы в контексте компактного мобильного телефона, вписываясь в любое доступное пространство среди всех других компонентов, которые плотно упакованы в форм-фактор, указанный командой разработчиков.Конечно, требуются не только антенны с поддержкой 5G. 5G будет использоваться наряду с существующими каналами связи 4G, 3G и Wi-Fi. Это увеличивает количество антенн, которые необходимо интегрировать в телефон, тем более что большинство этих стандартов также включают поддержку работы с множеством антенн с массивным входом и массивным выходом (MIMO). Даже если отдельные элементы могут одновременно соответствовать различным стандартам, все равно будет требоваться размещение как минимум полдюжины антенн.

Найти место для антенн в плотно упакованном компактном телефоне сложно.

Антенны не только функционируют как автономные «антенны» в традиционном понимании, но и имеют сильное взаимодействие с остальной частью телефона. Понимание резонансного поведения телефона важно, поскольку антенна передает энергию в естественные резонансы телефона. Они сильно зависят от точной конфигурации внутренней структуры, которая может меняться в течение цикла проектирования. Таким образом, очень важно проектировать антенну в контексте полноценного телефона, при этом материалы, компоненты и соединения между ними смоделированы с достаточной точностью.

Связь с резонансами телефона сильно зависит от положения антенны.

Оптимальное размещение антенн в телефоне, а также друг относительно друга имеет решающее значение для их работы. Изменения в позиционировании на несколько миллиметров позволят отличить хорошую систему от плохой. Инженеры по антеннам должны уметь быстро реагировать на изменения конструкции. Немедленный доступ к описаниям изменений конструкции, эффективный рабочий процесс для настройки имитационной модели и, конечно же, эффективные алгоритмы моделирования — все это чрезвычайно важно, если хорошие конструкции антенн должны быть достигнуты в жесткие временные рамки короткого цикла проектирования устройства.

Подробнее: Посмотрите электронный семинар по запросу «Дизайн антенны 5G для мобильных телефонов»

мм-Wave антенны

Растущий спрос на мобильный трафик данных потребует миллиметровых волн в дополнение к массивной MIMO на частоте менее 6 ГГц. Исследования по интеграции антенн миллиметрового диапазона в мобильные устройства уже ведутся. Небольшой физический размер антенн на частоте 28 ГГц или выше делает использование интегрированных в микросхем массивов, часто содержащих четыре элемента, интересным вариантом.Эти антенны обладают высоким коэффициентом усиления и поддерживают несколько лучей, что позволяет решить поставленные задачи по обеспечению высококачественного канала передачи данных во всех направлениях вокруг телефона.

Размещение чип-антенны за пластиковой крышкой существенно меняет ее излучающие характеристики. Излучение от антенны за крышкой из АБС-пластика толщиной 2 мм.

Конструкция антенны в этом случае не так сильно связана с общей структурой телефона, как на более низких частотах. Скорее, проблема заключается в интеграции антенны в устройство за крышкой, которая на миллиметровых частотах больше не является электрически тонкой и, таким образом, оказывает существенное влияние на характеристики излучения антенны.Здесь находят применение методы, используемые для проектирования обтекателей в аэрокосмической промышленности. Антенны можно эффективно интегрировать за пластиковыми или стеклянными крышками, спроектировав такую ​​геометрию крышки, чтобы она действовала локально как линза, и даже за металлическими крышками, включив электромагнитные окна, возможно, на основе принципов проектирования частотно-селективных поверхностей (FSS). Такой подход существенно улучшает диаграмму направленности и улучшает характеристики сканирования. Другой вариант, который стал возможным благодаря небольшому физическому размеру антенн на миллиметровых частотах, — это интеграция щелевых конструкций в металлический обод телефона, как показано на рисунке 2.

Чиповая (верхняя и нижняя) и щелевые (боковые) антенные решетки размещены в телефоне в металлическом корпусе.

Балансировка и безопасность

Для любого оборудования, которое используется в непосредственной близости от человека, обеспечение безопасности пользователя имеет первостепенное значение. Стандарты сертификации воздействия на человека полей излучения должны быть выполнены, прежде чем продукт может быть выпущен на рынок. На частотах ниже 6 ГГц применяются существующие стандарты удельной скорости поглощения (SAR).На миллиметровых волнах проникновение поля в тело человека очень мало. Большая часть энергии отражается, а большая часть поля, попадающего в тело, рассеивается в пределах 3 мм от поверхности, поэтому SAR не является подходящей мерой воздействия на человека. Скорее предлагается измерять поток мощности на поверхностях на определенном расстоянии от устройства.

Стандартные оценки SAR могут использоваться на частотах ниже 6 ГГц, в то время как слабое проникновение поля на частотах миллиметрового диапазона делает более подходящими оценки потока мощности.

Заключение

Связь

5G улучшает возможности мобильной связи для пользователей по всему миру. Эффективные антенны с высокими характеристиками являются ключевыми факторами, обеспечивающими быструю непрерывную связь. Балансировка производительности и соответствия требованиям безопасности требует точного моделирования и симуляции антенн, телефонов и даже пользователя, не только в электромагнитном отношении, но и в различных физических дисциплинах.


SIMULIA предлагает расширенный портфель продуктов для моделирования, включая Abaqus, Isight, fe-safe, Tosca, Simpoe-Mold, SIMPACK, CST Studio Suite, XFlow, PowerFLOW и другие.Учебное сообщество SIMULIA — это место, где можно найти новейшие ресурсы по программному обеспечению SIMULIA и пообщаться с другими пользователями.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *