Gsm антенна своими руками для сигнализации

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 20.09.2024

Стандарт GSM придуман Европой в 1982 году, наравне с несколькими, касающимися связи посредством радиотелефонов. Направление антенн было проблемным, передатчики находились близ головы человека. Вред заметили быстро, широко известно: работники предприятий, задействованные связью, получают надбавки заработной платы. Недолго думая, комитет по стандарту ввел новый вид модуляции, позволяющий понизить мощности. Антенны сперва изготавливали выдвижными, позже приобрели вид пеньков, выступавших из корпуса аппарата. Начинка стремительно уменьшалась в размерах вместе с блоками питания, направление малогабаритных антенн гигагерцового диапазона относительно молодое. Первые наработки касаются 50-х годов прошлого века. Антенна GSM своими руками: как сделать, где установить. Поговорим подробнее.

Развитие стандарта GSM, антенн GSM

Потрудившиеся заглянуть внутрь мобильного телефона, другого гаджета, бессильны увидеть конструкции, напоминающие привычную глазу антенну. Продуманный производитель конструирует, больше руководствуясь опытными соображениями, стройной теории лишены. Нет смысла думать, что обзором будут вскрыты корпоративные секреты компании. Начиная 3G, стандарты цифровые, постоянно идет борьба, чтобы вместить побольше информации, задействовав поменьше ресурсов. Упоминали вред, внутри сотового телефона излучатель расположен в области задней стенки, от пользователя отделен экраном-землей. Микрополосковая технология известна давно. Книга 80-х годов Веселова описывает третьей частью концепцию.

Эффективность антенны GSM сотового телефона низкая, достигает 40%. Обычные телевизионные иногда зашкаливают за 90. Однако людям безразлично, здоровью вред минимальный. Каждый болотный кулик нахваливает сотовый, отлично слышит собеседника, при обрыве связи у оппонента исчезает звук… Значит, сотовый плохой. Диаграмма направленности GSM антенны сотового телефона однобокая — не светит в сторону говорящего — сильно искажается. Пользователь рукой меняет расстановку сил, чего говорить о препятствиях! Антенна GSM своими руками изготавливается для улучшения приема стационарными объектами. Мобильность ограничивается применением автомастерскими.

На территории РФ ходят следующие стандарты:

GSM 900: частота передачи 890 – 915 МГц, частота приема 935 – 960 МГц.
GSM 1800: частота передачи 1710 – 1785 МГц, частота приема 1805 – 1880 МГц.

Микрополосковая антенна состоит из излучателя, диэлектрической подложки, проводящего экрана. С ростом толщины излучателя повышается рабочий диапазон, десятая часть длины волны. Толщина диэлектрика меньше указанной величины. Рассказываем неспроста. В диапазоне Wi-Fi микрополоски объединяются решетками, запечатываются пластиковым корпусом, снабжаются единым экраном, действуют единой командой, позволяя получить хорошее усиление, следовательно, ловить более удаленный сигнал. Вышки неподвижные, находятся в прямой видимости. Если справедливо сказанное конкретной ситуации – решение пригодное.

Изготовление GSM антенны

Большинство читателей уловило, как самодельная GSM антенна может быть изготовлена. Поделка потребует платы гетинакса подходящего размера двухстороннего фольгирования. Медь нанесена с одного бока – необходимо будет добавить конструкции рефлектор из листа стали, другого металла, площадью превышающего излучатель. Затем медь расчерчивается будущим контуром антенны. Делают тщательнее, используя линейку и уголок. Затем:

Площадь под антенну покрывается лаком, подойдет женский для ногтей. Состав не должен попасть на поверхность в других местах, на стыки, можно закрасить крупные островки, затем отдерете ножиком (для увеличения скорости обработки).
Травление плат ведется медным купоросом. Фольгирование двухстороннее – тыл полностью закрашивается лаком. В противном случае экран не будет растворен! Просто травление не закончится за мыслимый срок. Медного купороса недостаточно. Вторая сторона не нужна – отдирают ножиком. Для сохранения экрана нужно покрасить лаком.
Травление ведется, пока смоются ненужные участки меди, готовая GSM антенна промывается водой, сушится, ножиком зачищаются проблемные места.
Изделие помещается внутрь герметичного пластикового корпуса, подходящего размерами на стойках, не затрагивающих металлическую часть. Экран нужно заземлить. Попробуйте посадить на оплетку коаксиального кабеля. Напоминаем: для WiFi используется провод волновым сопротивлением 50 Ом. Сколько взять для сотовой связи: 50 смотрится уместно потому, что телевидение 900 МГц заканчивается.

Разновидности GSM антенн

У читателей появится выбор того, какая выносная GSM антенна будет изготовлена. Биквадратная конструкция Харченко выполняется радиолюбителями из полосок шириной 10 мм, стороной квадрата по центру 80 мм. Не проверяли размеры, габариты определены длиной волны, используемой стандартом GSM. Для 900, 1800 МГц разница составит два раза. Скрупулезно проверяйте размеры чертежей. Рамка должна быть пропорциональна четверти длины волны. Формула известна из курса физики, приводить четыре рисунка, отличающихся мелкими деталями, нет смысла. Нужно понять: внешняя GSM антенна сходна строением с WiFi, полагаем, любую из раздела можно перенести сюда. Разница ограничена частотой, модуляцией. Первая не влияет на прием, вторая определяет размеры GSM антенны.

При использовании удлинителя старайтесь разместить усилитель поближе к точке монтажа. Шумы провода сильно снижают чувствительность устройства.

В последнее время в России 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!

Справка

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.

Дальность связи

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.

Поиск сигнала

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.

Выбор антенны

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.

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.

Кабель и антенные переходники

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.

Настройка антенны на местности

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 случаи практически весь сигнал теряется в кабеле.

Для стабилизации приема сигнала на даче или за городом подойдет усилитель сотовой связи, своими руками сделанный. Он позволит повысить эффективность работы телефона в отдаленных районах. Смысл в таком оборудовании имеется, если на выбранной местности наблюдается небольшой прием.

Программный способ усиления сигнала

EGSM900;
DCS1800;
WCDMA-GSM-900.

Принцип действия физического репитера

Агрегат для дачи или дома представляет собой разновидность ретранслятора. Поступающие импульсы обрабатываются и посылаются на узел основной станции (при исходящем звонке). Если дозваниваются абоненту, репитер работает идентично, взаимодействие происходит с девайсом потребителя.

Сеть служит для трансляции сигналов. Простой усилитель мобильной связи можно соорудить собственноручно. Внешняя антенна получает/отправляет импульс на базу, а внутренний элемент увеличивает покрытие в здании.

Уличный ретранслятор монтируется на крыше, отвечает за обработку сети на больших территориях. От основного передатчика через антенну сигнал по проводам поступает к усилителю, улучшающему качество покрытия там, где оно отсутствовало.

Конструкция устройства

Комплекс, направленный на увеличение надежность связи, состоит из:

двухстороннего репитера;
двух антенн;
разветвителя провода;
N-портов;
коаксиального кабеля на 50 Ом.

Все элементы, включенные в схему, делятся на активную и пассивную группы. В первую входят приборы, функционирующие от питающего источника. Пассивные детали — кабели с делителем и антеннами. Каждый комплекс рассчитывается под индивидуальный объект, оснащается разным количеством репитеров и усилителей. Изготавливая устройство в домашних условиях, нужно подбирать минимальную длину провода, т. к. лишние сантиметры — снижение качества взаимодействия.

Сборка своими руками

К преимуществам усилителя для дома причисляют:

Поскольку заводское оборудование стоит недешево, многие пользователи предпочитают самодельные аналоги.

Необходимые элементы

Для создания простого репитера для квартиры потребуются такие компоненты:

проволока длиной 350-400 мм (не из меди);
блок-коннектор;
кабель до 10 м;
крепежные элементы;
пластиковые детали;
полимерная труба (200 мм).

В течение рабочего процесса придется соединять отдельные компоненты, для этого подойдет изоляционная лента.

Подготовленную проволоку сгибают под прямым углом, пока не получится ромб. От центральной части отмеряют по 90 мм в две стороны. Края конструкции заворачивают внутрь, к ним подключают блок-коннектор. Его монтируют с учетом последующих подсоединений. Для этого одну сторону трубы из полимера разрезают, проделывая в противоположной части отверстие.

Подключают коаксиальную трассу, на одном конце удаляют наружную изоляцию, оба проводника подсоединяют к коннектор-блоку. Кабель выполняет роль продолжения ретранслятора. Приспособление крепят на крыше или балконе, направляя его в сторону базовой станции мобильного оператора. Второй край провода подключают к пластиковой пластине, проводят тестирование оборудования.

Настройка усилителя

Корректировку узла, улучшающего сигнал сотовой связи, проводят с отладки пусконаладочного процесса. Сюда входит регулировка качества голосовых посланий и нивелирование самовозбуждения устройства.

Убеждаются в надежности фиксации, к высокочастотным портам подсоединяют блок питания и антенны. Для защиты от перепадов напряжения применяют сетевой фильтр. Настраивают коэффициент усиления. Его показатель не должен быть менее 15 дБ. Механическая корректировка осуществляется посредством изменения позиции антенн и рукояти потенциометра. Автоматика предполагает регулировку прибора с учетом базовой тарификации оператора, обеспечивая предельную выходную мощность.

Правильное место для установки

Кроме грамотной сборки, нужно выбрать место установки. Это повлияет на эффективность работы репитера и антенн. Проверить уровень сигнала можно, просто позвонив с мобильника в том месте, где планируется монтаж ретранслятора. Устанавливать усилитель не рекомендуется ближе 1 м к обогревателям.

Перед использованием всей системы проверяют коаксиальный кабель на повреждения и надежность соединений. Не допускается использование системы без подсоединения к наружной антенне, поскольку она может выйти из строя. Репитер монтируется только в помещениях с отоплением, разница температур для внешней антенны колеблется в пределах -40…+50°C.

Качество сотовой связи улучшилось, но за пределами крупных городов сигнал слабый. Поэтому GSM-антенна своими руками — это удобный вариант для владельцев дач и загородных домов.

Зачем нужна GSM антенна

Поскольку не везде сигнал можно поймать одинаково хорошо, для улучшения процесса понадобятся внешние и внутренние антенны и репитеры. Необходимость в покупке такого оборудования вытекает из особенностей самого телефона, который работает как дуплексная радиостанция с обменом на разных частотах.

Репитер в этой системе выполняет функции промежуточного звена. Прибор обрабатывает сигнал и отправляет его либо на базовую станцию, либо на мобильный аппарат, используя антенны. Это позволяет устранить помехи, снизить уровень излучения и даже продлить срок службы аккумулятора смартфона.

Особенности и типы устройства

Существуют различные типы GSM-антенн. К популярным относятся:

Волновой канал (или Yagi). Это траверса с рефлекторами, расположенными в перпендикулярном положении. Главным преимуществом считается высокий коэффициент усиления сигнала при малых габаритах. Из недостатков — необходимость установки с точным наведением на базовую станцию.
Параболическая система. По конструкции представляет собой комплект из соответствующего типа отражателя и облучателя, размещенного в фокусе. Такое устройство считается эффективным. Однако установка требует некоторых навыков и теоретических знаний. Если допустить ошибку, то эффективность снизится.
Панель. Это тонкая плоская деталь, в которой облучатель размещен внутри рефлектора. Показатель усиления сигнала невысокий, но к преимуществам модели относятся широкая направленность, простая установка и отсутствие необходимости в точной настройке.
Штыревая. Конструкция напоминает вертикально расположенный штырь. Последний одновременно выполняет функцию облучателя и рефлектора. Здесь точная направленность в сторону базовой станции не нужна, главное, чтобы между ней и антенной не было экранирующих объектов.

Выбор устройства зависит от задач, которые необходимо решить.

Названные выше варианты — это внешние усилители сигнала.

Выделяют также внутренние антенны. Они собираются в единую систему, которая состоит из внешней конструкции, улавливающей сигнал базовой станции, и внутренней, которая распространяет его в помещении. Дополнительно в систему входят репитер (он считается промежуточным звеном), делитель мощности, специфические разъемы и коаксиальный кабель.

Устройства делятся на активные и пассивные. Репитер относится к активным объектам, а антенны считаются пассивными.

Как работает

Антенну сделать самостоятельно практически невозможно. А пассивный репитер для телефона — да. Он будет ловить самые слабые сигналы в соответствующем частотном диапазоне, но усиливать и стабилизировать качество сигнала для мобильного не сможет. Некоторое усиление возможно за счет подключения нескольких антенн.

Сделанный из подручных средств репитер часто называют GSM-антенной. Но прибор представляет собой отдельное устройство, которое состоит из делителя мощности, разъемов, через которые передается питание, и коаксильного кабеля (он нужен для подключения антенны).

Пошаговая инструкция по изготовлению gsm антенны своими руками

Если мастер решил сделать такой прибор самостоятельно, то лучше выбрать простой вариант конструкции.

Подходящая система — небольшое усиливающее устройство для смартфона.

Какие материалы понадобятся?

Никакого дополнительного оборудования покупать не надо. Необходимые детали для создания антенны есть в мастерской.

Для этого понадобятся:

Проволока, любая, кроме медного провода. Рекомендуемая длина: 30-40 см.
Соединительный блок и крепежные элементы.
Полимерная труба (длиной до 20 см).
Кабель.

Самодельная антенна в процессе изготовления должна фиксироваться, поэтому стоит запастись изолентой.

Вопрос выбора кабеля играет важную роль. Коаксильный кабель отечественного производства имеет ограниченную сферу применения. Лучше выбирать импортные аналоги с двойной оплеткой, их легко можно найти в строительных супермаркетах. При этом некоторые антенны уже продаются с коаксиальным кабелем в комплекте. Например, штыревые модели.

Для подключения к телефону в большинстве моделей предусмотрен специальный разъем. У некоторых аппаратов даже есть антенные проводники. Это короткие отрезки кабеля, оснащенные соответствующими разъемами. Даже если в комплектацию они не входят, при необходимости детали приобретают отдельно.

Как сделать антенну самостоятельно?

Простой вид антенны — ромбовидный. Чтобы изготовить ее, необходимо выполнить следующее:

Отрезок проволоки сгибают несколько раз под прямым углом так, чтобы получился квадрат.
Противоположные углы этой фигуры загибают внутрь и скрепляют, к ним фиксируется соединительный блок. Это нужно сделать так, чтобы к блоку можно было подключить другое устройство. Для этого используют отрезок полимерной трубы, разрезанной вдоль.

Антенну для смартфона можно также изготовить из других подручных материалов, используя даже жестяную банку. Например:

Из 1 кольца. Из проволоки делают виток, рассчитав предварительно диаметр (зависит от частоты звука). Для расчета берут отношение 300 к показателю частоты, и эту цифру умножают на число Пи. Так, для частоты в 900 МГц диаметр составит 0,106 м.
Из 2 колец, соединенных между собой. Из 1 отрезка проволоки делают 2 витка и закрепляют их точно друг напротив друга. Диаметры считаются так же, как и в первом примере. Расстояние между витками зависит от частоты.
Из 4 колец. Принцип изготовления похож на 2 вариант, но здесь делают не круглые витки, а фигуры, напоминающие восьмерки. Расчеты проводятся аналогичным образом.

В приведенных вариантах самый слабый сигнал дает 1 виток, а сильный — 4 витка.

Перечисленные устройства могут использоваться в качестве самостоятельного репитера. При этом в таких системах 1 антенна может устанавливаться как внутренняя, а 2 — как внешняя.

Установка, подключение и настройка

Недостаточно просто собрать конструкцию, нужно грамотно выполнить ее монтаж. Стоит выбрать правильное место для установки, поскольку от этого напрямую зависит качество работы устройства.

Чтобы понять, насколько подходит выбранное место, нужно оттуда сделать 1 звонок с мобильного телефона. Иногда достаточно посмотреть на дисплей гаджета, где отображается индикатор сигнала.

Придется также учесть технические ограничения и правила безопасности. Например, устанавливать антенну нужно на расстоянии как минимум 1 м от отопительных приборов.

Когда все готово, нужно проложить коаксиальный кабель. При подключении проверяют разъемы и соединение с внешней антенной. Если последнего нет, то прибор может выйти из строя. Если кабель, ведущий к внешней системе, нужно отсоединить, то сначала отключают питание.

Устанавливать репитер рекомендуют только в отапливаемом помещении. В отличие от внешних антенн, прибор не рассчитан на работу при отрицательных температурах и неблагоприятных погодных условиях.

Если система собрана с ошибкой, то будет создавать помехи. И тогда не только репитер не справится со своей задачей, но и работа ближайших станций ухудшится. Поэтому приступать к установке без предварительных расчетов нельзя.

При регулировке коэффициента усиления значение составляет не менее 15 дБ. Настройка репитера производится вручную или автоматически. Но понадобится дополнительное оборудование — потенциометр.

При ручной регулировке придется самостоятельно менять положение антенн как внешних, так и внутренних.

Настройка внешнего оборудования тоже важна. Если речь идет о волновом канале, то его нужно разместить вертикально, поскольку антенны базовых станций современного стандарта имеют соответствующее направление сигнала.

Здесь учитывают важный момент. В телефоне отображается приемный уровень сигнала, но это происходит с задержкой. Поэтому если пользователь меняет угол поворота антенны, то делать это рекомендуется медленно, так как на экране уровень сигнала изменится только через несколько секунд.

Чтобы собрать gps-антенну своими руками в домашних условиях, предварительно подготовьте все необходимые материалы, инструменты, изучите алгоритм работы. Самодельное устройство поможет усилить сигнал на любом гаджете, оснащенном датчиком, к которому возможно произвести подключение.

Виды gps-антенн

Выделяют 2 разновидности приспособлений:

Активные, используемые с приемниками без встроенного аппарата, но с возможностью подключения через кабель.
Пассивные, зависящие от электромагнитного внешнего поля. Чем оно сильнее действует, тем слабее доходящий сигнал. Подобные датчики чаще встроенные.

Как работает

Девайс принимает сигнал от ближайшего спутника связи. Точность приема зависит от правильного выбора характеристик. Если параметры заданы неверно, то в дождь и снег гаджет будет работать неправильно. Когда устройство получает сигнал от спутника, он усиливается и передается в навигатор. Затем координаты уточняются через блок управления. На основе полученных данных прибор просчитывает оптимальный маршрут для автомобиля либо пешехода.

Датчики сейчас встраивают во все смартфоны, планшеты, автомагнитолы, сигнализации Starline. Они, однако, не всегда верно определяют местоположение — по причине медленной работы ПО, отсутствия спутников либо некачественного антенного устройства.

При наличии разъема для подключения возможно приобрести готовое изделие в магазине электроники. Если разъемное отверстие отсутствует, придется дорабатывать устройство либо изготавливать навигатор самостоятельно.

Варианты подключения и схемы

Ознакомиться со схемами подключения можно на фото.

Подключение осуществляют непосредственно к устройству либо к источнику питания. Второй вариант удобнее, если использовать навигатор человек планирует в автомобиле.

Подключение можно осуществить, демонтировав из автомагнитолы систему мультимедиа. С правой стороны торпедо удаляют крышку, к задней части магнитолы подключают разъем антенны, после чего само устройство закрепляют с помощью магнита. Необходимо расположить gps горизонтально для корректной работы. Затем демонтированные элементы устанавливают в обратном порядке.

Пошаговая инструкция по сборке антенны своими руками

Для сборки антенны для телефона либо "Старлайн" потребуются:

плата arduino mini либо arduino nano;
изолента;
кусок провода;
плоскогубцы;
паяльник;
проволока медная.

Сначала проволоку сгибают плоскогубцами так, чтобы получился квадрат. Четко соблюдайте пропорции, чтобы избежать нарушений в работе. Затем деталь припаивают либо прикрепляют с помощью изоляционной ленты к патчу на приемнике. Для пайки применяют многожильный провод, отходящий от платы. Затем устройство устанавливают, используя 2 куска двухстороннего скотча.

Перед изготовлением антенны убедитесь, что сможете добраться до GPS-модуля в навигаторе. В китайских трекерах, смартфонах подобное подключение осуществляется легко.

Читайте также: