自制手機(jī)信號放大器
所謂自制手機(jī)信號放大器,并非指安裝上這種器材在原地就能改善通信效果,手機(jī)信號單單經(jīng)過放大是不能改善信號質(zhì)量的。信號質(zhì)量,在很大程度上取絕于信噪比,信噪比指標(biāo)是不可能通過簡單的放大來改善的,因?yàn)樵诜糯笥杏眯盘柕耐瑫r,噪聲信號也得到了同樣的放大。
改善信號質(zhì)量有兩個途徑,一個是主要的,就是盡可能提高天線在空中拾取到的信號能量,另一個是次要的,就是盡可能壓低系統(tǒng)噪聲。之所以將壓低系統(tǒng)噪聲放在次要的地位,是因?yàn)閴旱拖到y(tǒng)噪聲非常困難,很不現(xiàn)實(shí)。所以,提高信號質(zhì)量最有效的途徑是設(shè)法提高天線的輸出。但是,天線的輸出取決于信號場強(qiáng),只要手機(jī)天線所處的位置確定,那么,無論用什么方法來改善信號質(zhì)量所起的作用都是很有限的。
信號不好時,手機(jī)用戶往往會拿著手機(jī)按照手機(jī)上面的信號指示到處找信號,這是很有效的辦法,但是很不方便,因?yàn)樾盘柋容^好的位置不一定是手機(jī)使用者能夠常呆的地方。所以,選一付高增益天線,架設(shè)到信號盡可能好的地方,然后將天線用射頻同軸電纜連接到手機(jī)使用者常呆的地方并連接手機(jī),這樣,在沒有信號的地方使用手機(jī)就成為可能的了。
圖中直線振子用Φ10mm鋁管,折合振子用截面為10×3mm的鋁條制作。其中反射器200mm,引向器130mm,折合振子150mm。
這款天線在800-900MHz間使用效果最好,上限可延伸至手機(jī)的移動通信頻段,效果尚可,970MHz以后增益急劇降低。下限可至780MHz,750MHz以下增益急劇降低。
至于引向器的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際情況選定,雖然是越多越好,但過多以后增益提高不多,天線總長度卻增加不少。據(jù)實(shí)測,7個引向器時天線增益約10dB,如圖時約15dB。
首先是選址,就是拿著手機(jī)尋找信號最好的位置,若是在自己家里,恐怕就不用找了,您一定早就清楚在什么位置能夠接通電話了。但是這很可能是一個您不方便使用的位置,往往是屋頂、屋外的山坡等處。您可將天線架設(shè)于此處,用同軸電纜引入室內(nèi)。注意:電纜不能太長,應(yīng)該控制在20-30米以內(nèi)。
引入室內(nèi)的電纜端頭不必連接手機(jī),可接一個發(fā)射環(huán),將手機(jī)放在發(fā)射環(huán)旁邊,就可以使用了。假如您嫌制作發(fā)射環(huán)麻煩,也可以在電纜端頭處剝掉10厘米長的外導(dǎo)體,剩下的內(nèi)導(dǎo)體便成為四分之一波長的發(fā)射天線,將手機(jī)靠近該天線,效果也是不錯的
把多余的就彎斷了,拿著天線找信號比較強(qiáng)的地方看不出信號強(qiáng)不強(qiáng)。
上述方法肯定是非常有效的,但是有很多不便。其一是手機(jī)拖一條電纜使用很難讓人接受,其二是很多手機(jī)沒有外接天線的插口。即便是有插口,也不一定能夠買到配套的插頭,所以,要想方便地利用高增益天線接收到的較高質(zhì)量的信號,必須解決高增益天線與手機(jī)無線連接的問題。
若是高增益天線能夠安裝在很近的強(qiáng)信號處,如大城市的地下室,內(nèi)部幾乎沒有信號,而外面不遠(yuǎn)就可以找到很強(qiáng)的信號,那么用下圖示意的方式就能解決問題。
將高增益天線架設(shè)到外面強(qiáng)信號處,用幾米長的射頻同軸電纜引入無信號的室內(nèi),在終端接一個小天線,將手機(jī)靠近小天線,就可以在無信號的室內(nèi)實(shí)現(xiàn)可靠地通信。
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但是,上述只是一種比較極端的情況,更多的場合是沒有這么好的條件的,往往需要在十米二十米以外才能找到強(qiáng)信號,這時,用這種簡單的方法就不能奏效了。因?yàn)樵?00MHz頻段,電纜的損耗是比較大的,而小天線與手機(jī)之間的信號傳輸也有不小的衰減量,這樣高增益天線和手機(jī)之間無法實(shí)現(xiàn)有效地傳輸,當(dāng)然也就無法通信了。解決的辦法是在傳輸途徑中插入放大器來彌補(bǔ)傳輸損耗,如下圖所示。
實(shí)踐證明,插入一個20分貝的放大器,即便是需要20-30米長的電纜,這種裝置也還是很有效的,只要是高增益天線所安裝的位置信號足夠強(qiáng),手機(jī)距離小天線1-2米,即可顯示較強(qiáng)的信號。但是,這樣的裝置是無法實(shí)現(xiàn)通信的,因?yàn)槭謾C(jī)通信要靠兩個傳輸通道,一個是上行通道,用來發(fā)話和應(yīng)答基站指令,另一個是下行通道,用來接受基站指令和接聽電話,這兩個通道缺一不可,假如只有上圖所示的下行通道,雖然可以很好地接收到基站發(fā)來的相關(guān)指令,但是沒有上行通道手機(jī)無法應(yīng)答,系統(tǒng)不會接通通信鏈路,整個通信就不可能實(shí)現(xiàn)。所以,必須在上圖所示的裝置中在增加一個傳輸通道,通信才能實(shí)現(xiàn),如下圖所示。
最簡單的實(shí)用型手機(jī)信號放大器
最簡單的實(shí)用型手機(jī)放大器結(jié)構(gòu)如上圖所示,由兩個選頻放大器構(gòu)成,一個放大上行信號,增益20分貝以上;另一個放大下行信號,增益不低于25分貝,電原理圖如下。
圖中可見,上下行信號放大器是不對等的,原因是這兩個放大器的負(fù)擔(dān)不同。盡管手機(jī)需要接收的信號在基站傳來的下行信號信號中所占比例極小,但是幾乎不可能只放大所需信號,無論有用無用,只要是基站的下行信號放大器,必須需全部放大,因此下行信號放大器需要具有較大的動態(tài)范圍,否則很難保證放大以后的信號質(zhì)量。而上行信號放大器則不同,它幾乎只放大特定的手機(jī)發(fā)射的較強(qiáng)的信號,毫無信號交調(diào)變壞之憂,所以用兩個3355便足以勝任,以上電路在各地的電子市場都可以買到。