Антенна для репитера 900 мгц

Доводим до ума установленный репитер GSM 900

Летним прохладным вечером, пошли мы с братом прогуляться по окрестностям деревни, отвлечься от деревенских дел. И вдруг окрикивает нас пожилая семейная пара. Мы уже подумали, не случилось ли чего-нибудь…

Оказывается деревенское радио донесло до них информацию, что мы, что-то понимаем в GSM репитерах, правда они озвучили это по другому: «нам сын поставил что-то, сказал телефоны работать будут, вроде работало, но перестало».

Нужно помочь. Люди совсем не молодые, связь хоть какая-то нужна, а бегать каждый раз на горку где кое-как работает сотовый тяжело.

Что мы обнаружили

Оказалось у них установлен приблизительно такой комплект, как приведён выше. Направленная антенна на 5 элементов и с усиление 8 дБ, метров 10 кабеля с почти оторванным N разъёмом и сам GSM репитер с «крысиным хвостиком» на выходе.

Правда было все установлено более-менее верно, внешняя антенна высоко и направление в сторону базовой, репитер в противоположенной стороне избы.

Восстановление N-разъёма ни чего не дало, это нас не удивило, больше удивил рассказ о том, как раньше оно нормально работало. До базовой станции 13 километров, дом в низине и все это расстояние высокий лес, а антенна слабая и мало того, она была залита водой, т.к. сделана из трубок.

Где-то там… далеко, базовая станция оператора

По всей видимости работало это зимой, когда лес стоял голым и было сухо.

Восстановительные работы

У нас валялась старая антенна на 9 элементов с заявленным усилением 13 дБ китайского производства, которую мы уже не раз ремонтировали.

Антенна 5 элементов — 8 дБ и 9 элементов — 13 дБ

У обеих антенн одинаковая конструкция — полые алюминиевые трубки. В активный элемент попадает вода и отгнивает центральная жила радиокабеля.

После нескольких ремонтов, свою антенну мы перестали использовать и применяем её с тех пор как тестовую и «на всякий случай». Вот он — «всякий случай» и настал.

Вместе с нашей антенной на 13 дБ, было у нас метров пять фирменного кабеля 5D-FB. Ни куда не залезая мы подключили свою конструкцию к репитеру и тут же получили сигнал в районе -94 дБм. Процентов на 80 звонки стали проходит, уже результат.

Меняем антенны и разбегаемся…

В процессе монтажа антенны

Антенну подключили к уже проложенному кабелю из первоначального китайского комплекта (кабель отвратительного качества, не уверен, что вообще 50 Ом) и результат расстроил совсем.

Временное подключение антенны к старому кабелю

Не смотря на значительную высоту установки антенны, сигнал стал совсем плохим (по сравнению с замерами с земли и нашим кабелем). Вызовы практически не устанавливались.

Замена кабеля на наш пяти метровый кусок, дал результат.

Протаскиваем новый кабель. Старый используем как закладную (слева труба русской печи)

GSM репитер переехал в центр избы и в радиусе 2-х метров сигнал был в районе -91 дБм, а в метрах трех от репитера, сигнал падал ниже -104 дБм. Причина была понятна, ведь у репитера на выходе не антенна, а «крысиный хвостик».

Круговая антенна из комплекта поставки

Можно было конечно так и оставить, но внешнюю антенну, опять рано или поздно зальет водой (кстати в снятой маленькой антенне воды было полным-полно). И было принято решение помочь пенсионерам и в следующий приезд довести всё до ума.

Финальные работы

Пролетело пару недель, мы закупили антенны, нашлись хоть и не свежие но подходящие разъемы, а у нас появилось время съездить и всё доделать. Наш приезд вычислили (куда деваться… деревня). В благодарность, нам принесли все, что выросло у них на огороде. Значит связь работала! Мы пообещались зайти и тоже не с пустыми руками и всё доделать.

На улице мы поставили уже стандартную для нас направленную антенну AX-914Y, с усилением 14 дБ, её уж точно водой не заливает. Уровень сигнала на выходе почти не изменился, что говорит о том, что китайская антенна тоже имела честные 13 дБ, но её конструкция не очень удачная.

GSM репитер так и остался посреди избы. Хозяева его там уже и прикрутили и розетку сделали и креслице поставили, переговорный пункт получился.

GSM репитер. Фото уже без «крысиного хвостика»

С антенной «крысиный хвостик», подключенной напрямую к выходу GSM репитера, уровень сигнала в метре от антенны был -91 дБм, в трех метрах уже -104 дБм.

Антенну «крысиный хвостик» пришлось снять, вместо него использовали недорогую потолочную широкополосную внутреннюю антенну АО-700/2700-4 с круговой диаграммой направленности и применить метра полтора кабеля из первоначального комплекта, не смотря на его плохое качество.

Антенна АО-700/2700-4 в избе

Этой длинны как раз хватило что бы под потолком разместить антенну.

Уровень сигнала после её подключения подскочил до -83 дБм. С телефоном уже можно уверенно перемещаться по небольшому дому и даже захватывает немного улицу.

Данный пример, хорошо иллюстрирует то, что мы уже описывали в своей статье-инструкции: Усиление сигнала сотовой связи в деревне или на даче (GSM репитер)

Ну а как же без котэ!?

Хозяйский боевой котэ. Весьма ласковый и спокойный.

Хозяйский боевой котэ

Тут он несколько грязный, наверно после охоты. В последующие наши визиты, он был уже вылизанный 😀

Отступление

Сделано это было всё ради интереса и помощи соседям. В деревне нужно помогать друг-другу. 🙂 С этими людьми мы знакомы давно, мимо их дома ходим на рыбалку. Думаю и они нас еще когда-нибудь угостят чем ни будь свежим со своего огорода, а сами будут спать спокойней зная, что сотовым телефоном можно воспользоваться.

Про то, что эта история возможно будет кому-то полезна, подумал в самый последний момент, пришлось вернутся, что бы сделать пару кадров уже завершенной работы.

Источник

Самодельная антенна для мобильной связи

Не ловит телефон? Собери антенну сам!

В статье мы расскажем, как самостоятельно рассчитать, спроектировать и изготовить логопериодическую антенну для дачного приема на диапазон GSM 900, которую можно выполнить из подручных материалов, не покупая дорогих трубок, без применения сварки и тому подобного. Такую антенну можно будет установить как на даче, так в городе, например, за окном.

Логопериодические антенны достаточно компактны и широкодиапазонные, и при достаточном количестве вибраторов коэффициент усиления может приближаться к антенне типа «волновой канал». В среднем, коэффициент усиления антенны составляет 6…7 дБ, а уровень побочных лепестков диаграммы направленности от -12 до -14 дБ, КБВ (коэффициент бегущей волны) – более 0,5.

Антенна состоит из двух рядов горизонтальных вибраторов, расположенных на рядах в шахматном порядке на траверсах. Длина вибраторов и расстояние между ними убывают в геометрической прогрессии в направление к точкам подключения кабеля. Позади самого длинного вибратора устанавливается короткозамкнутая перемычка, улучшающая согласование антенны с кабелем снижения и обеспечивающая необходимое симметрирование антенны.

Подчёркиваем, что представленный ниже расчет построен на эмпирических формулах.

1. Частота сигнала в стандарте GSM 900 по каналам передачи UpLink составляет 890…915 МГц (мобильный телефон – передатчик, базовая станция – приемник), а по каналам передачи DownLink — 935…960 МГц (мобильный телефон – приёмник, базовая станция – передатчик).
Следовательно, частота приема антенны будет от 890…960 МГц. Выбранный диапазон частот необходимо округлить, тем самым сделав его более широким, чем необходимо, для компенсации погрешностей расчета, построений и изготовления.

Принимаем диапазон шире на 20 МГц: fmin=870 МГц до fmax=980 МГц.

2. Определяем диапазон длин принимаемых волн λ=c/f, где с=3*10^8 м/с: λmax≈0,345м=345мм и λmin≈0,306м=306мм.

3. Основными геометрическими параметрами логопериодической антенны являются два параметра:
а) знаменатель геометрической прогрессии τ=0,8…0,9, характеризующего скорость убывания длин вибраторов. Примем τ=0,85.
б) угол α=10…30° при вершине треугольника, образованного краями вибраторов.В теории, чем ближе τ к 1 (lim τ=1) и чем меньше φ (lim φ=0), тем больше коэффициент усиления антенны, но при этом на практике возрастают габариты и масса антенны.

4. Также вводится параметр σ – относительный интервал, который объединяет в себе параметры α и τ: σ=dn/(4*Ln)=0,25*(1- τ)*ctg(α/2), где Ln и dn – длина любого вибратора и расстояние от предыдущего.
Экспериментальным путем определено, что оптимальным при заданном τ будет σ=0,243* τ -0,051=0,243*0,85-0,051≈0,15.

5. Определяем ctg(α/2)=4*σ/(1-τ)=4*0,15/(1-0,85)=4.

6. Определяем длину первого (самого длинного) вибратора l1=(0,5…0,55)*λmax=0,5*345≈173 мм.

7. Определяем длину второго вибратора l2=τ*l1=0,85*173≈147 мм.

8. Определяем расстояние от первого вибратора до второго: d2=(l1-l2)*ctg(α/2)/2=(173-147)*4/2=52 мм.

9. Для остальных вибраторов проводим расчет аналогичный п.7 и п.8, согласно формулам:ln= τ*ln-1 и dn=(ln-ln-1)*ctg(α/2)/2.

10. Результаты расчетов по п.9:


вибратора
l, мм d, мм
1 173
2 147 52
3 125 44
4 106 38
5 90 32
6 77 26

11. Графически строим равнобедренный треугольник с длиной основания l1=173 мм и углом при вершине φ=27° (ctg(α/2)=4).

12. Расстояние от первого вибратора до короткозамкнутой перемычки d0=(0,125…0,18)*λmax=0,125*345≈43 мм.

13. Расстояние между траверсами определяется из геометрии применяемых трубок и волнового сопротивления.

14. Коэффициент усиления антенны Ga=8,6…8,9 дБ определяем из таблицы по известным σ и τ:

σ
0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18
τ 0,8 7 7,2 7,5 8 8,3 8 7,5
0,82 7,2 7,4 7,7 8,2 8,4 8,3 7,9
0,84 7,3 7,6 7,9 8,3 8,6 8,6 8,2
0,86 7,6 7,8 8,2 8,4 8,8 8,9 8,6
0,88 7,9 8,1 8,4 8,7 9 9,2 9,1
0,9 8,3 8,6 8,8 9 9,3 9,6 9,5
0,92 8,7 8,9 9,1 9,4 9,6 10 10
0,94 9,1 9,3 9,5 9,8 10,2 10,7 10,9
0,96 9,5 9,7 10 10,4 11 11,5 11,7
0,98 10 10,4 10,6 11,1 11,6 12,3 13,2

В качестве траверс, к примеру, можно использовать, старые алюминиевые лыжные палки. А в качестве вибраторов использовать алюминиевый провод от старой электропроводки, как можно большего диаметра, который удастся найти, для обеспечения прочности и жесткости антенны. В трубке сверлятся отверстия, отрезки провода вставляются в отверстия трубки и запаиваются. Для пайки алюминия рекомендуем использовать специальный флюс, например, Ф61А.

Кабель снижения необходимо провести внутри верхней траверсы, а на выходе оплетку кабеля припаять к верхней траверсе, а центральную жилу к нижней. Допустимо кабель не проводить внутри траверсы, а прикрепить его пластиковыми стяжками (хомутами) к ней.

Источник

Оцените статью
Частотные преобразователи
Adblock
detector