Как настроить антенну gsm: Как правильно установить и настроить 3G/ 4G антенну + видео.

Опубликовано в Разное
/
9 Май 1974

Содержание

Как настроить gsm антенну

КАК ПРАВИЛЬНО НАСТРОИТЬ 3 G АНТЕННУ НА БАЗОВУЮ СТАНЦИЮ.

Очень много людей задают вопросы по поводу настройки 3G антенны от начала и до полной установки.

Следующая статья поможет Вам в этом.

Внимание! При настройке антенны стоит помнить тот факт, что 3G работает на высокой частоте 2100 MHZ

Самое начало:

Итак, у вас есть 3G модем, 3G антенна с кабелем и антенный адаптер для 3G модема. Сразу хочу оговорить, тот факт, что здесь я не буду описывать как впаивать разъем для внешней антенны в модем, собирать переходники и так далее. Условимся, что у вас на руках уже есть готовый комплект для установки, вы уже знаете как подключить антенну к модему и вам осталось лишь настроить ее на базовую станцию для стабильного приема.

Подготовка:

Для начала стоит определиться с уровнем сигнала . Очень часто у людей качество приема сильно плавает, однако, многие отмечают, что более-менее стабильный сигнал получается поймать на втором этаже дома или на крыше.

Если у вас получалось это сделать, то скорее всего, установив правильно антенну, вы получите стабильный и качественный прием, который сможет обеспечить нормальную и уверенную работу интернета.

Кабель должен быть как минимум хороший , с плотностью оплетки не менее 60%. В идеале он должен быть высокочастотный с сопротивлением в 50 ОМ, однако мы собирали кабельно-антенные тракты и на хорошем кабеле RG6 с сопротивлением 75 ОМ, тоже отлично работало, хотя КСВ был чуть побольше, но в целом работало отлично. Лично от меня – лучше очень хороший кабель RG6, чем паленый высокочастотный. И, хочу заметить высокочастотный всегда будет дороже, даже самый паленый.

Он должен быть как можно короче, особенно если у вас очень слабый прием. Я советую людям использовать кабель не длиннее, чем 7 метров, и то если у вас будет 3 или 4 метра, то это идеально. Никогда не скручивайте лишний кабель, как это мы любим делать за телевизорами или с интернет-кабелем.

Закон! Если есть лишний кабель – отрежь его. На кабеле всегда есть потери, поэтому от лишней длины надо избавляться. Используйте Wi-Fi роутеры, чтобы не тянуть провод до самого компьютера на первом этаже. Самый идеальный вариант – это установить роутер сразу в том месте, где кабель вошел в дом, а остальное пространство заполнит Wi-Fi сигнал.

4) Высота установки.

Тут, как и во всех антенных делах, действует правило – чем выше поднял антенну, тем увереннее прием. Помните про это. Используйте палки, трубы, мачты, кронштейны, чтобы поднять, как минимум, под конек дома.

Установка:

Чтобы правильно установить антенну, надо определить с какой стороны идет сигнал. Скорее всего сигнал идет из ближайшего населенного пункта. Именно в населенных пунктах располагаются базовые станции сотовых операторов. Однако, бывают и исключения. Иногда такие вышки устанавливаются в полях, чтобы заполнить промежутки в покрытии сигнала. В любом случае нам потребуется специальное программное обеспечение, чтобы ориентироваться не по «палочкам» в программе модема, а по нормальным значениям.

Данная инструкция подойдем вам лишь в том случае, если ваш модем марки Huawei!

Переверните ваш модем и прочитайте название. Должно быть написано что-то вроде «Huawei Technologies CO. LTD.», а так же модель, например E392, E352 или E173, ну или другие. Их много.

Если модем у вас Хуавей, то начинаем.

Делаем все в следующей последовательности:

1) Качаем программу MDMA (ссылка).

2) Качаем плагин для MDMA от Entropiy ( ссылка ). Плагин умеет определять примерное положение базовой станции и умеет голосом проговаривать уровень сигнала, что очень удобно, если вы настраиваете антенну один. Сразу устанавливаем его после скачивания.

3) Выключаем родную программу модема с логотипом оператора. Выключаем совсем. Иначе она будет занимать порт и MDMA не сможет общаться с модемом.

Итак все готово, чтобы начать настройку. Модем у нас подключен, провод с антенной готовы и подключены к модему.

Теперь запускаем программу MDMA. В самом низу программы будет надпись – «Detecting mobile data device», потом «Initialising mobile data device», и, если все пройдет хорошо и программа смогла подключиться к модему – «Ready».

Иногда с некоторыми модемами программа не работает сразу, например с Huawei E392 (который с 4G). Как показала практика MDMA просто не видит порт, на котором висит модем, однако, существует команда, с помощью которой можно указать порт принудительно. Для этого вам потребуется определить на каком порту находится модем. Сделать это можно через «Диспетчер устройств Windows». Заходите в Диспетчер устройств, находите там раздел «Модемы», выбираете его и находите там свой Huawei, жмете по нему два раза и открывается окно с информацией об устройстве. Во вкладке «Модем»можно посмотреть порт, на котором висит модем, у меня это COM11.

Итак, порт мы определили, теперь надо заставить программу MDMA увидеть на нем модем. Делается это следующим образом:

1) Закрываете рабочую версию программы MDMA и копируете файл MDMA.exe в корень диска С.

2) Вызываете командную строку CMD.EXE (Пуск-выполнить) или в более поздних версиях Windows просто в поиске забиваете cmd.exe и запускаете. Открывается черное окно с командной строкой.

3) Вбиваем в командную строку следующее: C:mdma.exe /port:COM11 (У меня это COM11, у вас тот, на котором висит модем) и выполняем команду.

В самом верху программы видна полоса уровня сигнала. Над полосой виден уровень сигнала в децибелах (RSSI). Заметьте, что цифра эта стремиться к нулю, то есть значение -97 лучше чем -105, например. Далее нас интересует параметр «Connection type», который характеризует ваше подключение к интернету. Параметр может быть:

а)3G only – это значит, что модем не будет искать никакую другую сеть кроме 3G

б) GPRS/EDGE only – это значит, что модем не будет искать никакую другую сеть, а будет подключаться всегда к медленной GSM связи

в) 3G Prefered – этот параметр говорит о том, что если даже сигнал 3G будет почти на нуле, а медленный GSM будет в сто раз уверенней, то модем будет пытаться подключиться именно к 3G, не смотря на то, что сигнал почти отсутствует.

г)GPRS/EDGE Prefered – данный параметр с точность наоборот повторяет бункт «в»

В нашем случаем, мы охотимся на 3G сигнал, поэтому советую выставить параметр «3G only».

После выбора данного параметра, следует оценить качество приема, если все хорошо, то даже на земле, с подключенной антенной у нас должно выдать несколько децибел приема. Если этого не происходит, то стоит забраться чуть повыше и медленно покрутить антенной их стороны в сторону.

Как только какой-то сигнал будет пойман, нам на помощь приходит вторая программа – плагин к MDMA. Запускаем его и знакомимся с интерфейсом.

Итак, здесь полностью дублируется уровень сигнала, получаемый от MDMA. Если хотя бы слабый прием есть, то имея запасной выход в интернет, можно нажать кнопочку «MAP», откроется браузер с Яндекс. Картами, на которых точкой будет отмечено расположение вышки. Если возможности зайти в интернет у вас нет, то советую активировать опцию – «Level AS VOICE». После установления галочки на данной опции, включите звук – программа будет голосом проговаривать текущий уровень сигнала. Помните – чем меньше цифра, тем лучше сигнал. Однако, все значения выше 100, программа произносит как «десять». Запомните, что «десять» – это сто и хуже.

Далее дело не хитрое. Залезаем на крышу или поднимаем антенну куда повыше или на кронштейн, программа в это время работает и диктует вам уровень сигнала. Будьте осторожны с проводом – неаккуратные движения могут сломать разъем у модема или привести в негодность антенный переходник.

Настройка:

Настройка происходит уже на месте, то есть на высокой точке. От вас требуется аккуратно и понемногу поворачивать антенну на кронштейне, примерно градусов на 10-15 с интервалом в 3-4 секунды и прислушиваться к голосу, сообщающему вам уровень сигнала. Начинайте настройку с направления антенны на населенный пункт, однако, попробуйте и другие направления. Следует помнить, что направленная антенна как фонарь – «светит» только перед собой, поэтому задней частью она ничего не поймает.

Внимание! При настройке антенны стоит помнить тот факт, что 3G работает на высокой частоте 2100 MHZ. Такие волны не имеют такой высокой проникающей способности как, например тот же GSM 900 или CDMA 450. Они не способны «пробить» плотные предметы, особенно металлические преграды. Металл на пути приема вашей антенны – смерть для приема. Старайтесь, чтобы между вашей антенной и базовой станцией было как можно меньше объектов, в том числе и крыша дома. Стремитесь к прямой видимости до базовой станции. Если на пути массивные деревья, то старайтесь поймать направление между ветками, или, если есть возможность, вообще вырезать часть веток, которые явно мешают прохождению сигнала. Колыхание листьев будет очень негативно влиять на прием. А мокрые листья очень сильно отражают сигнал, что непременно приведет к нестабильности работы всего антенного тракта. Желательно, чтобы деревья начинались у вас не ближе чем за 100-200 метров от антенны, а лучше от 500 метров. Единичные деревья не так страшны как массивные насаждения.

Минимальный, почти нулевой сигнал находится на отметке в -113 дБ. Идеально, чтобы уровень сигнала у вас был от -65 до -90 дБ . В таком случае у вас остается хороший запас на погодные условия. Однако, я нормально пользовался и при -99, но в дождик связь была уже не такой «бодрой».

Установив самое лучшее положение антенны по показаниям программы, закрепите ее и спуститесь вниз. Далее, возвращаясь к началу статьи, если у вас осталось много лишнего кабеля и у вас есть возможность укоротить его, то укоротите. Единственное противопоказание – это скрутки и изолента. Если кроме такого способа вы ничего не придумали и у вас нет под рукой паяльника, то лучше оставьте кабель без изменений.

Далее, вы либо вставляете можем в роутер и получаете стабильный интернет по WI-FI, либо пользуетесь модемом в одном стационарном месте, покуда хватает кабеля.

Если модем останется у вас в компьютере, то отключите программу MDMA, отключите плагин с голосом и запустите родную программу от модема. Где уже вы увидите привычные вам «палочки» и, скорее всего, их будет 5 штук уже при сигнале -90 дБ. Операторы считают это шикарным приемом. С помощью родной программы войдите в интернет. Это можно сделать, конечно, и другими способами, но этот самый верный и стопроцентный!

КАК ПРАВИЛЬНО НАСТРОИТЬ 3 G АНТЕННУ НА БАЗОВУЮ СТАНЦИЮ.

Очень много людей задают вопросы по поводу настройки 3G антенны от начала и до полной установки.

Следующая статья поможет Вам в этом.

Внимание! При настройке антенны стоит помнить тот факт, что 3G работает на высокой частоте 2100 MHZ

Самое начало:

Итак, у вас есть 3G модем, 3G антенна с кабелем и антенный адаптер для 3G модема. Сразу хочу оговорить, тот факт, что здесь я не буду описывать как впаивать разъем для внешней антенны в модем, собирать переходники и так далее. Условимся, что у вас на руках уже есть готовый комплект для установки, вы уже знаете как подключить антенну к модему и вам осталось лишь настроить ее на базовую станцию для стабильного приема.

Подготовка:

Для начала стоит определиться с уровнем сигнала . Очень часто у людей качество приема сильно плавает, однако, многие отмечают, что более-менее стабильный сигнал получается поймать на втором этаже дома или на крыше. Если у вас получалось это сделать, то скорее всего, установив правильно антенну, вы получите стабильный и качественный прием, который сможет обеспечить нормальную и уверенную работу интернета.

Кабель должен быть как минимум хороший , с плотностью оплетки не менее 60%. В идеале он должен быть высокочастотный с сопротивлением в 50 ОМ, однако мы собирали кабельно-антенные тракты и на хорошем кабеле RG6 с сопротивлением 75 ОМ, тоже отлично работало, хотя КСВ был чуть побольше, но в целом работало отлично. Лично от меня – лучше очень хороший кабель RG6, чем паленый высокочастотный. И, хочу заметить высокочастотный всегда будет дороже, даже самый паленый.

Он должен быть как можно короче, особенно если у вас очень слабый прием. Я советую людям использовать кабель не длиннее, чем 7 метров, и то если у вас будет 3 или 4 метра, то это идеально. Никогда не скручивайте лишний кабель, как это мы любим делать за телевизорами или с интернет-кабелем. Закон! Если есть лишний кабель – отрежь его. На кабеле всегда есть потери, поэтому от лишней длины надо избавляться. Используйте Wi-Fi роутеры, чтобы не тянуть провод до самого компьютера на первом этаже. Самый идеальный вариант – это установить роутер сразу в том месте, где кабель вошел в дом, а остальное пространство заполнит Wi-Fi сигнал.

4) Высота установки.

Тут, как и во всех антенных делах, действует правило – чем выше поднял антенну, тем увереннее прием. Помните про это. Используйте палки, трубы, мачты, кронштейны, чтобы поднять, как минимум, под конек дома.

Установка:

Чтобы правильно установить антенну, надо определить с какой стороны идет сигнал. Скорее всего сигнал идет из ближайшего населенного пункта. Именно в населенных пунктах располагаются базовые станции сотовых операторов. Однако, бывают и исключения. Иногда такие вышки устанавливаются в полях, чтобы заполнить промежутки в покрытии сигнала. В любом случае нам потребуется специальное программное обеспечение, чтобы ориентироваться не по «палочкам» в программе модема, а по нормальным значениям.

Данная инструкция подойдем вам лишь в том случае, если ваш модем марки Huawei!

Переверните ваш модем и прочитайте название. Должно быть написано что-то вроде «Huawei Technologies CO. LTD.», а так же модель, например E392, E352 или E173, ну или другие. Их много.

Если модем у вас Хуавей, то начинаем.

Делаем все в следующей последовательности:

1) Качаем программу MDMA (ссылка).

2) Качаем плагин для MDMA от Entropiy ( ссылка ). Плагин умеет определять примерное положение базовой станции и умеет голосом проговаривать уровень сигнала, что очень удобно, если вы настраиваете антенну один. Сразу устанавливаем его после скачивания.

3) Выключаем родную программу модема с логотипом оператора. Выключаем совсем. Иначе она будет занимать порт и MDMA не сможет общаться с модемом.

Итак все готово, чтобы начать настройку. Модем у нас подключен, провод с антенной готовы и подключены к модему.

Теперь запускаем программу MDMA. В самом низу программы будет надпись – «Detecting mobile data device», потом «Initialising mobile data device», и, если все пройдет хорошо и программа смогла подключиться к модему – «Ready».

Иногда с некоторыми модемами программа не работает сразу, например с Huawei E392 (который с 4G). Как показала практика MDMA просто не видит порт, на котором висит модем, однако, существует команда, с помощью которой можно указать порт принудительно. Для этого вам потребуется определить на каком порту находится модем. Сделать это можно через «Диспетчер устройств Windows». Заходите в Диспетчер устройств, находите там раздел «Модемы», выбираете его и находите там свой Huawei, жмете по нему два раза и открывается окно с информацией об устройстве. Во вкладке «Модем»можно посмотреть порт, на котором висит модем, у меня это COM11.

Итак, порт мы определили, теперь надо заставить программу MDMA увидеть на нем модем. Делается это следующим образом:

1) Закрываете рабочую версию программы MDMA и копируете файл MDMA.exe в корень диска С.

2) Вызываете командную строку CMD.EXE (Пуск-выполнить) или в более поздних версиях Windows просто в поиске забиваете cmd.exe и запускаете. Открывается черное окно с командной строкой.

3) Вбиваем в командную строку следующее: C:mdma.exe /port:COM11 (У меня это COM11, у вас тот, на котором висит модем) и выполняем команду.

В самом верху программы видна полоса уровня сигнала. Над полосой виден уровень сигнала в децибелах (RSSI). Заметьте, что цифра эта стремиться к нулю, то есть значение -97 лучше чем -105, например. Далее нас интересует параметр «Connection type», который характеризует ваше подключение к интернету. Параметр может быть:

а)3G only – это значит, что модем не будет искать никакую другую сеть кроме 3G

б) GPRS/EDGE only – это значит, что модем не будет искать никакую другую сеть, а будет подключаться всегда к медленной GSM связи

в) 3G Prefered – этот параметр говорит о том, что если даже сигнал 3G будет почти на нуле, а медленный GSM будет в сто раз уверенней, то модем будет пытаться подключиться именно к 3G, не смотря на то, что сигнал почти отсутствует.

г)GPRS/EDGE Prefered – данный параметр с точность наоборот повторяет бункт «в»

В нашем случаем, мы охотимся на 3G сигнал, поэтому советую выставить параметр «3G only».

После выбора данного параметра, следует оценить качество приема, если все хорошо, то даже на земле, с подключенной антенной у нас должно выдать несколько децибел приема. Если этого не происходит, то стоит забраться чуть повыше и медленно покрутить антенной их стороны в сторону.

Как только какой-то сигнал будет пойман, нам на помощь приходит вторая программа – плагин к MDMA. Запускаем его и знакомимся с интерфейсом.

Итак, здесь полностью дублируется уровень сигнала, получаемый от MDMA. Если хотя бы слабый прием есть, то имея запасной выход в интернет, можно нажать кнопочку «MAP», откроется браузер с Яндекс. Картами, на которых точкой будет отмечено расположение вышки. Если возможности зайти в интернет у вас нет, то советую активировать опцию – «Level AS VOICE». После установления галочки на данной опции, включите звук – программа будет голосом проговаривать текущий уровень сигнала. Помните – чем меньше цифра, тем лучше сигнал. Однако, все значения выше 100, программа произносит как «десять». Запомните, что «десять» – это сто и хуже.

Далее дело не хитрое. Залезаем на крышу или поднимаем антенну куда повыше или на кронштейн, программа в это время работает и диктует вам уровень сигнала. Будьте осторожны с проводом – неаккуратные движения могут сломать разъем у модема или привести в негодность антенный переходник.

Настройка:

Настройка происходит уже на месте, то есть на высокой точке. От вас требуется аккуратно и понемногу поворачивать антенну на кронштейне, примерно градусов на 10-15 с интервалом в 3-4 секунды и прислушиваться к голосу, сообщающему вам уровень сигнала. Начинайте настройку с направления антенны на населенный пункт, однако, попробуйте и другие направления. Следует помнить, что направленная антенна как фонарь – «светит» только перед собой, поэтому задней частью она ничего не поймает.

Внимание! При настройке антенны стоит помнить тот факт, что 3G работает на высокой частоте 2100 MHZ. Такие волны не имеют такой высокой проникающей способности как, например тот же GSM 900 или CDMA 450. Они не способны «пробить» плотные предметы, особенно металлические преграды. Металл на пути приема вашей антенны – смерть для приема. Старайтесь, чтобы между вашей антенной и базовой станцией было как можно меньше объектов, в том числе и крыша дома. Стремитесь к прямой видимости до базовой станции. Если на пути массивные деревья, то старайтесь поймать направление между ветками, или, если есть возможность, вообще вырезать часть веток, которые явно мешают прохождению сигнала. Колыхание листьев будет очень негативно влиять на прием. А мокрые листья очень сильно отражают сигнал, что непременно приведет к нестабильности работы всего антенного тракта. Желательно, чтобы деревья начинались у вас не ближе чем за 100-200 метров от антенны, а лучше от 500 метров. Единичные деревья не так страшны как массивные насаждения.

Минимальный, почти нулевой сигнал находится на отметке в -113 дБ. Идеально, чтобы уровень сигнала у вас был от -65 до -90 дБ . В таком случае у вас остается хороший запас на погодные условия. Однако, я нормально пользовался и при -99, но в дождик связь была уже не такой «бодрой».

Установив самое лучшее положение антенны по показаниям программы, закрепите ее и спуститесь вниз. Далее, возвращаясь к началу статьи, если у вас осталось много лишнего кабеля и у вас есть возможность укоротить его, то укоротите. Единственное противопоказание – это скрутки и изолента. Если кроме такого способа вы ничего не придумали и у вас нет под рукой паяльника, то лучше оставьте кабель без изменений.

Далее, вы либо вставляете можем в роутер и получаете стабильный интернет по WI-FI, либо пользуетесь модемом в одном стационарном месте, покуда хватает кабеля.

Если модем останется у вас в компьютере, то отключите программу MDMA, отключите плагин с голосом и запустите родную программу от модема. Где уже вы увидите привычные вам «палочки» и, скорее всего, их будет 5 штук уже при сигнале -90 дБ. Операторы считают это шикарным приемом. С помощью родной программы войдите в интернет. Это можно сделать, конечно, и другими способами, но этот самый верный и стопроцентный!

Комплект для интернета в загородном доме, на даче, коттедже.

Стандартный комплект для интернета в частный дом включает в себя:

– внешняя антенна (с креплением и кабельной сборкой)

Настройка заключается в правильной установке внешней антенны в направлении базовой станции (БС) оператора, фиксации в этом направлении и соединении антенны с модемом.

Это выполняется в несколько этапов.

1) Выбор места установки антенны.

Схематичное изображение крепления антенны на кронштейне:

Высота установки влияет на конечный результат: чем выше, тем лучше.

Если известны примерные направления на базовые станции (БС) оператора, то необходимо проверить сигнал с этих направлений.

Для этого антенна через переходник (пигтейл) подключается к 3g модему с сим-картой, модем вставляется в usb порт wifi роутера.

После загрузки роутера (около 1мин.) необходимо подключиться к сети wifi, по умолчанию название сети и пароль указаны на наклейке снизу роутера

Сим-карта вставляется в модем как показано на фото ниже

Если сеть называется KROKS.BY, то пароль 291485617

Затем необходимо открыть браузер (Explorer, Chrome, Opera, Firefox) и в адресной строке ввести:
192.168.8.1 (для 3G модема E3276 – 192.168.1.1) и нажать кнопку Enter (см. Рис 1)

У вас загрузится окно интерфейса модема.Если вы видите поле ввода pin кода (как на рис2), то необходимо ввести 1111 и нажать Применить.

После этого вы должны увидеть подключение к сети как на рис3.

Теперь все готово к проверке сигнала.
Если интрефейс вашего модема полностью совпадает с рис 3, то поиск БС можно осуществлять по уровню сигнала. Для этого необходимо перейти в пункт ? и в появившемся списке найти параметры RSSI и Ec/lo (рис4) При настройке сигнала 4g, параметрами будут RSSI и SINR

Рис 4.

Медленно поворачивая антенну, необходимо найти лучшие значения RSSI и Ec/lo, т.к. это отрицательные величины, то чем значение ближе к 0, тем лучше (т.е. -65 лучше, чем -75). Величина SINR (для 4g) может быть положительной.

Направления, с которых был получен лучший результат так же необходимо проверить сервисом speedtest.net

Если у вас другая версия модема и пункта ? у вас нет, то необходимо протестировать известные направления на БС примерно и проверить скорость интернет-соединения при помощи сервиса speedtest.net

Запоминаем (или записываем) значения после окончания теста и переходим к следующей БС.

В направлении где был получен лучший результат необходимо смонтировать кронштейн для антенны.

2) Точная настройка антенны.

После определения лучшего направления и установки кронштейна, необходимо установить антенну на кронштейн в выбранном направлении. Фиксирующие гайки необходимо закрутить без ключа, чтобы антенна держалась в заданном направлении, но ее можно было поворачивать.

Точная настройка осуществляется следующим образом: в секторе +/- 30 градусов от примерного направления на БС с шагом 5-10 градусов делаются замеры скорости сервисом speedtest.net. По полученным значениям находится лучшее положение.

Если интерфейс модема позволяет, можно выполнить точную настройку по лучшим значениям RSSI и Ec/lo (SINR), как и в предыдущем пункте, а скорость замерять только в направлении лучшего сигнала.

После того, как точная настройка произведена, необходимо зафиксировать антенну в этом положении.

Закручивать фиксирующие гайки необходимо равномерно – поочередно подтягивая не более чем на ¼ оборота за раз, т.к. при неравномерной затяжке высока вероятность сбить антенну с лучшего направления.

3) Подключение кабельной сборки

Если после установки внешней антенны кабель до модема можно укоротить, если он остается с запасом. Это делать не обязательно, но если есть возможность сократить кабель более чем на 2 метра, то можно немного выиграть в уровне сигнала, т.к. кабель тоже дает небольшие затухание.

Если вы обрезали кабель, то нужно заново накрутить f-разъем на обрезанную часть, делается это просто, как с обычным телевизионным кабелем, видеоинструкцию можно посмотреть по ссылке.

Переходник, который включается в модем (пигтейл) лучше зафиксировать изолентой, обмотав вокруг модема место соединения, т.к. разъем состоит из тонких элементов и может сломаться, если его сильно дернуть в гнезде.

На этом настройка закончена, если у вас возникли вопросы, звоните по телефонам

Как навести 3G/4G антенну на базовую станцию с помощью модема HUAWEI E3372h

В данной статье мы не будем касаться вопроса подключения USB модема к внешней антенне. Этот вопрос был освещен в исчерпывающей статье » Как подключить внешнюю антенну к USB модему».

Из данной статьи вы узнаете, как навести антенну на базовую станцию самостоятельно, без привлечения специалистов и применения узкоспециального и дорогостоящего оборудования. Для наведения антенны, нам понадобится высокочастотный антенный кабель, 3G/4G USB модем Huawei E3372h (либо устройство, с интегрированным модемом Huawei E3372h) и персональный компьютер или ноутбук.

Помимо антенны и модема может использоваться:

При выборе места для установки антенны, следует обратить внимание, что пользовательскую антенну необходимо устанавливать в прямой видимости антенн базовой станции оператора 3G/4G. На пути от антенны до базовой станции не должно быть никаких высоких препятствий (здания, горы, холмы, лесопосадки и т.п.) мешающих распространению сигнала. Крупные объекты (высокие деревья, крыши домов), расположенные на расстоянии менее 1,5 метров от антенны могут отражать радиоволны, ухудшая качество связи. Если у вас остался излишек кабеля, используйте его на поднятие антенны вверх над землёй.

Если базовая станция оператора сотовой связи находится в прямой видимости, просто направьте антенну точно на нее и с высокой долей вероятности у вас всё заработает. За городом, обычно установлены большие вышки операторов сотовой связи высотой в несколько десятков метров. В городах, вместо вышек занимающих много места, размещают базовые станции на крышах и стенах высоких зданий.

Если невозможно визуально определить расположение вышки или базовой станции 3G/4G оператора, необходимо отыскать место, в котором сигнал от базовой станции максимален.

Установите в модем SIM-карту 3G/4G оператора, присутствующего в данной местности. Затем соедините модем с антенной высокочастотными кабелями, а модем подключите к ПК или ноутбуку. При использовании готовых комплектов, подключите комплект к ПК или ноутбуку, как указано в инструкции на комплект.

Включите компьютер и подключите к USB порту модем или кабель от комплекта. После подключения модема (или кабеля комплекта) к ПК, загрузится веб-интерфейс модема. В случае если этого не произошло, запустите обозреватель интернета (браузер) и в адресной строке наберите IP-адрес модема 192.168.8.1 и нажмите Enter.

На главной странице веб-интерфейса модема отображается уровень сигнала, название оператора сотовой связи, стандарт связи и параметры текущего соединения.

Рисунок 1 — Главная страница веб-интерфейса модема

Точные значения уровня сигнала можно увидеть, перейдя в режим наведения антенны. Для этого, кликните по символу антенны, расположенному возле опций меню веб-интерфейса (обведено красным кружком на рисунке 1).

Рисунок 2 — Режим наведения антенны (стандарт связи 4G-LTE)

В режиме наведения антенны, на экране веб-интерфейса крупно отображается информация об уровне и качестве принимаемого сигнала.

На экране отображается:

  • Стандарт связи (4GLTE, WCDMA (UMTS 2100), EDGE (GSM 1800)).
  • RSRP – средний уровень сигнала принимаемого с базовой станции оператора. Измеряется по логарифмической шкале в дБм (dBm) и отображается в виде отрицательных значений. Чем значение ближе к нулю, тем выше уровень принимаемого сигнала. Например, значение сигнала RSRP равное -65 dBm, намного лучше, чем значение -97 dBm.

Для стандарта связи WCDMA (UMTS 2100) уровень сигнала принимаемого с базовой станции будет обозначен как RSCP.

  • SINR — отношение уровня полезного сигнала к уровню шума (соотношение сигнал/шум). Измеряется в дБ (dB). Чем выше данное значение, тем лучше качество сигнала. При значениях SINR ниже 0 скорость подключения будет очень низкой, т.к. это означает, что в принимаемом сигнале шума больше, чем полезной части.

Для стандарта связи WCDMA (UMTS 2100) соотношение сигнал/шум будет обозначено как Ec/Io.

  • RSRQкачество принятых пилотных сигналов.
  • RSSI — показатель уровня сигнала принимаемого приёмником модема. Измеряется по логарифмической шкале в дБм (dBm) и отображается в виде отрицательных значений. Более высокая мощность принимаемого сигнала, соответствует меньшему отрицательному значению.

Рисунок 3 – Режим наведения антенны (стандарт связи WCDMA)

Рекомендуется производить наведение антенны вдвоем (один человек перемещает антенну, второй отслеживает значения на мониторе). Медленно поворачивайте антенну в разных направлениях с шагом 3-5 градусов. Показания значений на мониторе, будут запаздывать относительно ваших действий. Повернув антенну, делайте паузу не менее 30-40 секунд и наблюдайте за изменением значений на мониторе.

Поворачивайте антенну до тех пор, пока не найдете такое положение, в котором значения уровня принимаемого сигнала RSSI и отношение сигнал/шум SINR (Ec/Io) будут максимальны. Помимо числового значения, каждый параметр сигнала на экране, в зависимости от уровня приёма в том или ином стандарте, изменяет цвет от красного до зеленого (красный – плохие показатели приёма, зеленый – отличные). Оценить качество принимаемого сигнала, можно используя таблицу 1.

Таблица 1

Показатели качества принимаемого сигнала Значения параметров
RSSI SINR (Ec/Io)
Отличные -30 … -50 dBm 30 dB и выше
Хорошие -50 … -70 dBm от 20 dB до 30 dB
Удовлетворительные -70 … -85 dBm от 10 dB до 20 dB
Плохие -85 … -110 dBm менее 10 dB

Завершив наведение антенны, надёжно закрепите её в найденном положении, чтобы избежать смещения антенны и ухудшения качества связи. Для выхода из режима наведения антенны, нажмите на кнопку Главная. Произойдет возврат web-интерфейса на главную страницу.

Рисунок 4 — Режим наведения антенны (стандарт связи EDGE)

Некоторые версии  ПО USB модема не поддерживают режим наведения антенны. Если ваш модем не отображает режима наведения антенны, войдите в меню Настройки  и выберите вкладку «Информация об устройстве» в разделе «Система», как показано на рисунке 5.

Рисунок 5 — Информация об устройстве

Для быстрого перехода во вкладку «Информация об устройстве» нажмите изображение вопросительного знака в главном меню.

В таблице отображается полная информация об устройстве, включая информацию об уровне и качестве принимаемого сигнала. Произведите наведение антенны, как указано выше, руководствуясь данными из таблицы.

Для просмотра значений уровня сигнала из любого раздела меню веб-интерфейса модема, наведите курсор мыши на изображение уровня сигнала. Значения данных параметров приема сигнала будут отображены во всплывающем «облаке».

При недостаточном качестве принимаемого сигнала, попробуйте перенести антенну в другое место или поднять выше. Возможно, для усиления слабого сигнала будет необходима антенна с большим коэффициентом усиления, например, параболическая сетчатая, параболическая или офсетная тарелка.

Следует обратить внимание, что антенны с большим коэффициентом усиления имеют очень узкую диаграмму направленности, что предъявляет более высокие требования к точности их наведения.

Полное руководство в формате PDF по настройке веб-интерфейса модема Huawei E3372h можно скачать здесь.

Как самостоятельно настроить 4G антенну на базовую станцию: инструкция по установке

Поколение беспроводного интернет-соединения 2G и 3G постепенно отходят в прошлое. Сегодня эти технологии вытесняются современным форматом 4G. Основная особенность заключается в том, что такая связь может качественно работать не только на своей частоте, также она может использовать предыдущие поколения и предоставлять пользователю услугу для выхода в интернет. В то же время плавный переход на новую технологию никаким образом не отображается на качестве и скорости интернета.

Принцип работы 4G

Новая технология 4G, при помощи которой и работают модемы, является отличным инструментом для предоставления высокоскоростного доступа к сети. Также устройства, имеющие сеть с подобным покрытием, смогут отлично работать даже при отсутствии сигнала LTE. По этой причине ваш девайс может за секунду подхватывать доступную сеть вне зависимости от ее поколения. Для своего функционирования LTE использует базу IP-технологий. Основной отличительной чертой от предшественника является повышенная скорость передачи данных. В теории данная технология может работать на скорости в 326 Мб в секунду во время скачивания, и может отправлять данные со скоростью в 172 Мб в секунду.

Правильная настройка 4G антенны обеспечит высококачественный и продуктивный сигнал. Сама по себе она выполняет роль мощного усилителя, при помощи которого можно усиливать и стабилизировать нечеткий сигнал, а также его можно получать в регионах, которые находятся на большом удалении от базовой вышки связи.

Какой кабель лучше всего подойдет для 4G антенны

Настройка панельной антенны 4G подразумевает под собой грамотный выбор кабеля. Большинство специалистов рекомендуют для этой цели использовать кабель, который обладает сопротивляемостью в 75 Ом. Но почему именно он, ведь есть аналогичный кабель с сопротивлением в 50 Ом? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо обратить внимание на физику и метод работы этого кабеля.

Если не слишком углубляться в физику, принцип работы кабеля для выхода в интернет выглядит следующим образом: во время прохождения высокочастотных сигналов через коаксиальный кабель происходит вытеснение тока из-за воздействия магнитного поля с высокой частотой. Из-за этого ток не может равномерно распределиться по делениям в центральной жиле и проходит по пути наименьшего сопротивления, используя тонкий поверхностный слой. Именно поэтому данное явление принято называть поверхностным эффектом. Размеры этого слоя напрямую зависят от частоты магнитных полей, при увеличении которых толщина поверхностного слоя падает. Благодаря этому фактору нивелируется разница между применением кабелей с медными жилами и стальными проводниками, которые покрываются слоем меди.

При тестировании возможностей кабеля, который обладает сопротивлением в 75 Ом, можно прийти к выводу, что кабель, работающий на частоте в 800 мегагерц при сопротивлении в 50 Ом, теряет сигнал на 300 процентов сильнее в сравнении с кабелем 75 Ом. Естественно, существуют кабели с повышенным качеством, которые минимизируют потери, однако приобретение такого варианта невыгодно с финансовой точки зрения, гораздо проще использовать более оптимальный вариант.

Обратите внимание!

При выборе кабеля для качественного соединения необходимо учитывать согласование линии передачи. Предположим, что вы приобрели кабель, обеспечивающий передачу без минимальных потерь, через него происходит передача сигнала, мощность которого составляет 200 мегаватт. При подключении модема, который обладает сопротивлением в 50 Ом, к кабелю с сопротивлением 75, при этом используя CDMA антенну, произойдет сорокапроцентное отражение мощности. При переводе этого процента в децибелы на выходе этот показатель отобразится в 0.75 децибела. В итоге кабель длиною в 10 метров с сопротивлением 50 Ом потеряет 5 децибел. В то же время кабель с аналогичной длиной, но с сопротивлением в 75 Ом потеряет всего 2.6 децибел.

Каким образом подобрать оператора и найти базовую станцию: программа для смартфона

При покупке необходимо точно понимать, как именно настроить 4G антенну на базовую станцию. У большинства людей возникает проблема с определением частоты, на которой функционирует базовая станция оператора Сети, также сложно точно определить расположение вышек на карте. На данный момент эта проблема решается простым и в то же время эффективным способом, а именно — установкой специального программного обеспечения на ваше мобильное устройство. В бесплатном доступе есть множество программ, которые помогут разобраться в этой проблеме, давайте рассмотрим одну из них.

Программу «Сотовые Вышки, Локатор» можно совершенно бесплатно установить с мобильного сервиса Play Market. На основном экране сразу же отображается карта местности, на которой видно ваше местоположение и дислокацию ближайших к вам базовых станций. Также вы получите информацию о направлении сигнала для каждой из баз.

Вышки, которые функционируют в GSM диапазонах, будут отображаться при помощи красного индикатора. Зеленый оттенок будет указывать на вышки, которые поддерживают частоту 3G. Голубой и березовый индикаторы сигнализируют о наличии сотовых вышек, которые используют покрытие LTE. Меню программы также обладает специальной вкладкой Помощь, где отображается подробная информация. Верхняя часть экрана отображает подробные данные о выбранной вами базовой станции, также вы будете знать, какой именно оператор использует эту вышку.

При подключении к 4G сигналу наиболее важным становится показатель ARFCN, который показывает номер канала и частоту работы станции, отображение этих данных происходит в мегагерцах. Также не менее важен показатель RSRP, который отвечает за средние показатели мощности получаемого сигнала. Для измерения этого показателя используют дБм. Во время выбора усилителя или антенны для LTE эти два показателя играют ключевую роль. Используя полученные данные, можно подобрать наиболее актуальную модель репитера, который будет использовать нужную вам частоту.

Также для выбора оператора мобильной связи можно использовать специализированные сайты, на которых размещается карта покрытия всех операторов мобильной сети. После того как вы найдете нужный вам регион, можно посмотреть, какой процент покрытия присутствует в нужной вам области, и основываясь на этих данных, принять взвешенное решение.

Как настроить 4G антенну на базовую станцию

После покупки возникает вопрос, каким образом совершить установку и настройку 4G антенны.

Обратите внимание!

Настройка 4G антенны выполняется при соблюдении основного принципа — чем выше, тем лучше!

Нужно учитывать, что любые сигналы подвергаются:

  • Затуханию из-за преград в виде крон деревьев, поскольку листва очень сильного ухудшает качество передачи электромагнитных волн.
  • Затуханию на расстоянии, и чем в большем удалении антенна находится от базовой станции, тем выше будет это значение.
  • Отражению, поскольку постройки и крыши зданий в значительной мере отражают электромагнитный сигнал.

Чтобы минимизировать эти факторы, антенна должна быть размещена на максимальной высоте.

Для определения направления антенны она подключается к модему, который, в свою очередь, необходимо подключить к ноутбуку. После чего стоит забраться на максимальную высоту, как правило, эта точка находится на крыше дома. И как же настроить антенну для интернета? Для этого вам нужен помощник, который будет наблюдать за уровнем сигнала на компьютере в то время как вы находитесь на крыше дома с антенной.

Находясь на возвышенности, необходимо постепенно поворачивать антенну на 10 градусов и проверять качество LTE сигнала. Благодаря этому методу можно направить антенну в том направлении, где уровень сигнала максимально высокий, также для ускорения этого процесса используйте приложения для мобильных телефонов, описанные выше. Стоит отметить, что не во всех случаях базовая станция с максимальным уровнем сигнала сможет обеспечить наибольшую скорость в Сети. Если вам удалось «словить» хороший сигнал в нескольких положениях, нужно измерить скорость интернета в каждом из них при помощи онлайн-сервисов.

Для установки 4G антенны используют 3 основных способа:

  • При помощи мачты.
  • Закрепляют на стену дома кронштейном.
  • Установка отдельной вышки.

Первый метод будет оптимален в том случае, если на крыше уже имеется мачта, которая принимает сигнал телевидения, на нее же можно закрепить антенну для приема сигнала LTE.

Второй способ подойдет лучше всего, если ваш дом выше двух этажей. На максимально высокой доступной точке закрепляется кронштейн, к нему же присоединяется антенна. Важно закрепить антенну именно с той стороны дома, где она будет получать максимальный уровень сигнала.

Третий метод следует использовать в том случае, если вы проживаете за чертой города в невысоком частном доме. Необходимо соорудить отдельную вышку невдалеке от дома, на которой и закрепляется устройство для получения сигнала от базовой станции.

Значения параметров LTE

Для определения мощности сигнала необходимо использовать программу для настройки антенны 4G, которая предоставляется вашим провайдером в соответствии с выбранным вами оборудованием. Для примера мы использовали модем Huawei E3372

В этом разделе размещено короткое описание основных параметров, при помощи которых определяется качество LTE-сигнала:

  • RSSI показывает уровень мощности сигнала, который принимает модем.
  • RSPP отображает средние значения уровня принимаемых пилотных сигналов и силу сигнала, получаемого с базовой станции.
  • RSRQ отображает качество принимаемых пилотных сигналов.
  • SINR отображает соотношение полезных сигналов к фоновым, которые мешают качественной работе Сети.

Какую программу использовать для настройки 4G на компьютере

В том случае, если веб-интерфейс приобретенного вами модема обладает поддержкой отображения уровня сигнала, то определить уровень можно следующим способом:

Если же такой функции нет, в интернете есть множество программ для отображения качества сигнала на ПК. К примеру, можно использовать программное обеспечение под названием HiLinkTray. Интерфейс программы интуитивно понятен, и она показывает всю необходимую информацию о входящем и исходящем сигнале.

Как решить проблему с «Принудительным выбором частоты»

В пригородных регионах, в особенности в непосредственной близости к крупному населенному пункту, провайдер может использовать множество частот LTE, при этом показатели скорости могут быть совершенно разными. Из-за того, что большинство новых модемов находятся в «Авто» режиме, устройство может беспорядочно переключаться между доступными диапазонами, производить переподключение к разным вышкам, страдает скорость и качество сигнала. Чтобы решить эту проблему, можно замерить скорость во всех доступных диапазонах при помощи простого перебора, после нахождения наиболее оптимальной необходимо зафиксировать устройство именно на ней.

программа для настройки для усиления сигнала

Наименование «4g антенна» означает приёмное устройство 4-го поколения. G – generation (поколение). Разница между 3g и 4g заключается в скорости передачи данных. Этот параметр важен для принимающих интернет-сигнал антенн. Качество передачи зависит от правильной настройки 4g антенны.

Антенна 4G

Функционирование 4G соединения

Соединение в этом формате даёт возможность существенно улучшить качество изображения на дисплее ПК, смартфона и аналогичных устройств. Это важно для пользователей интернета в местах, где нет возможности провести кабельную связь.

Настройка 3g антенны совместно с 4g лте устройством зачастую обеспечивает недостаточную скорость мобильного интернета по причине присутствия большого количества пользователей одновременно в сети бс (беспроводной связи). Также на это влияют расстояние от потребителя до передающей вышки, труднодоступное положение 4g или 3g модема.

Стандарты G

Для того чтобы избежать трудностей с приёмом интернета, приобретают или делают своими руками приёмное устройство. Панельная антенна усиливает приём сигнала, когда нет возможности настраивать 3g модем из-за препятствий на пути сигнала или сильной экранизации внешних ограждений помещения.

Параболический отражатель позволяет ловить волны бс на расстоянии 8 км от края зоны покрытия ретранслятора. Следует учитывать то обстоятельство, что настройку 4g и 3g антенны на базовую станцию выполняют по специальной методике. Малейшее нарушение инструкции приводит к ухудшению приёма сигнала.

Антенна, сделанная по технологии MIMO, позволяет подключаться к ней сразу нескольким абонентам. В устройстве встроены 2 и более антенны. Пользователи принимают сигналы базовой станции независимо друг от друга.

Антенная панель 4GMIMO

Важно! К аббревиатуре стандарта связи добавляют буквенное сочетание LTE. 4G LTE – стандарт беспроводной скоростной передачи данных для приёмников мобильного интернета. LTE предназначено для естественного обновления сетей GSM/UMT и CDMA2000.

Чем выше, тем лучше

Устанавливают внешнюю антенну для 4g как можно выше над уровнем земли. Это делают по трём причинам:

  1. Высокая трава и листва деревьев довольно активно поглощают электромагнитные волны. Из-за этого может происходить существенное затухание мобильного сигнала.
  2. Покрытия кровель окружающих домов являются хорошими отражателями. В результате мощность сигнала существенно падает, так как его часть уходит в сторону.
  3. Существенный фактор ослабления сигнала – это большое расстояние между приёмником и транслятором.

Высотой положения установленной антенны исключают поглощающие и отражающие препятствия на пути сигнала. Также поднятием приёмного устройства можно существенно сократить промежуток между антенной и вышкой передатчика.

Направления 3G/4G антенны

Для настройки важно выбрать правильное направление горизонтальной оси 4G антенны. Иногда домашние мастера пытаются наладить мобильный интернет, направив антенну на ближайшую вышку. При этом не учитывают то, что оборудование на определённой мачте может быть предназначено для обслуживания мобильных телефонов. Также вышки находятся в распоряжении разных операторов 3G/4G связи. Поэтому ориентируют приёмник, исходя из замеров уровня сигнала своего оператора.

Антенный комплект для USB модема 4G

Поступают следующим образом:

  • антенну поднимают на самую высокую точку дома;
  • с собой берут модем и ноутбук, их соединяют кабелями в единую цепь: антенна + модем + ноутбук;
  • предварительно в компьютер загружают программы по измерению уровня 3G/4G сигнала и скорости передачи данных;
  • фиксируя антенну после каждого поворота на угол 10-15 градусов, находят положение приёмника с максимальным параметром;
  • если таких удачных ориентировок несколько, то выбирают угол поворота, при котором будет наибольшая скорость интернета.

Вышеуказанные рекомендации – это верный путь, как правильно установить антенну. В универсальных модемах есть дополнительные настройки: RSRQ, RSRP, SINR, которые позволяют более точно настроить антенну.

Обратите внимание! При отсутствии мобильного ПК используют стационарный компьютер. Для этого потребуется партнёр, который будет осуществлять контроль уровня сигнала на дисплее. Связь между настройщиками осуществляют по сотовой связи.

Тестирование операторов

При выборе оператора всегда останавливаются на том поставщике мобильного интернета, у которого самая большая скорость передачи сигнала.

Опираться на необоснованные высказывания в сети о каком-то преимуществе того или иного мобильного оператора не стоит. Протестировать их в зоне доступа вполне можно самостоятельно. Для этого нужно иметь универсальный прошитый модем и сим карты разных операторов. Модем и карты можно попросить на время у друзей и знакомых.

Тестирование займёт не больше 40 минут. Делают это так:

  1. Антенну разворачивают на 3600.
  2. Поворачивая каждый раз отражатель на 10-150, в модем вставляют поочередно сим карты.
  3. В процессе тестирования фиксируют каждый замер скорости передачи данных.
  4. Останавливаются на самом скоростном варианте.

Проверка ограничения скорости на модеме

Перед тем, как настроить антенну, нужно убедиться в соответствии характеристик модема принимаемому 3G/4G сигналу. Дело в том, что прогресс в совершенствовании сетевого оборудования развивается в геометрической прогрессии. Изготовленный 3G модем несколько лет назад может оказаться уже устаревшей моделью, которая не будет выполнять требуемые функции.

Уточнить возможности приёма скоростного интернета модемом можно в сети. Если характеристики прибора не соответствуют скорости передачи 20 Мбит/с, то придётся от него отказаться и приобрести новую 3G/4G модель.

Когда возникают сомнения в скорости передачи сетевого сигнала, обращаются в техподдержку своего оператора. Нужно убедиться в отсутствии несанкционированного уменьшения скоростного режима.

Модем 4GLTE

Установка 3G/4G антенны

Существует три варианта установки интернет антенны:

  • мачта на крыше;
  • стена дома;
  • отдельная вышка.

Мачта на крыши

Стойку делают из металлической трубы, предварительно обработав антикоррозионным составом или краской для наружных работ. Антенну крепят такую, чтобы её парусность не стала угрозой сноса при сильном ветре. Кабелем обвивают трубку, закрепляя его через 200-300 мм пластиковыми хомутами.

Стена дома

К бетону и кирпичу опорный кронштейн крепят дюбелями, используя перфоратор. На деревянной стене опору привинчивают шурупами или крепят сквозными шпильками.

Отдельная вышка

Поставить отдельную вышку удобно на приусадебном участке. Мачту крепят тремя, четырьмя тросовыми растяжками. В зависимости от потребности вышка может достигать в высоту 20 метров.

Дополнительная информация. Высоко выступающие опоры из металла создают угрозу поражения ударом молнии. Поэтому все эти конструкции должны быть оснащены заземлением и молниеотводами.

Получение уровня сигнала через браузер

Если интерфейс модема отображает уровень сигнала, то для определения его величины поступают так:

  • модем соединяют с ПК или ноутбуком;
  • если модем находится на удалении, то связь можно установить через роутер;
  • открывают браузер Chrome или Internet Explorer;
  • в адресную строку вводят код 192.168.8.1;
  • открывают страницу «Информация об устройстве»;
  • после обновления в Web-интерфейсе через несколько секунд начинает отображаться уровень сигнала.

Программы для смартфонов и планшетов на Android

На Андроиде программы загружаются и обновляются в смартфонах и планшетах гораздо быстрее, чем это делается через web-узел. Пользуясь программным обеспечением, можно быстро и просто настроить антенну 3G/4G.

Программы предоставляются бесплатно на сайте 4pda.ru или на платном ресурсе PlayMarket. Их можно скачать для Андроид 5 и Андроид от 6.0.1 до 4.1.2. Для определения уровня сигнала производят следующие действия:

  • программу загружают в телефон или планшет;
  • модем соединяют с ПК или ноутбуком;
  • если приёмное устройство находится вдали от компьютера, пользуются Wi-Fi связью через роутер;
  • после загрузки программы включают на интерфейсе функцию «Коннект»;
  • на дисплее отобразится уровень сигнала.

Программы для компьютера

Чтобы проверить уровень сигнала 3G/4G на компьютере, надо воспользоваться следующими приложениями:

  • My Huawei Terminal;
  • HLS;
  • MDMA;
  • WlanExprtUMTS.

Устанавливают новую программу после удаления старого приложения 3G. Затем узнают номер СОМ порта модема. Его находят через ПУСК – Компьютер – Свойства – Диспетчер устройств – № СОМ порта. После того поворотом антенны добиваются наилучшего приёма сигнала. Запускают программу, вносят № порта, включают функцию «Коннект». На мониторе отобразятся состояние сети и уровень сигнала.

Каждая из программ обладает своими недостатками и достоинствами. Потребитель выбирает наиболее приемлемый для него вариант.

4G на сегодня является актуальным стандартом интернет-связи. Однако на горизонте технического прогресса появилась перспектива внедрения более мощного стандарта – 5G. Его разработчики заявляют скорость будущей передачи сигнала в 10 раз быстрее – 10 Гбит/сек.

Видео

Инструкция по настройке антенн для усиления мобильного интернета 3G-4G с модемом Huawei 3370H или 3372H

Инструкция по настройке антенн для усиления мобильного интернета 3G-4G с модемом Huawei 3370H или 3372H

Сборка антенны

Вы приобрели антенну с боксом (коробкой) для установки модема. Модели (Delta 3G/4G 13+, Delta 4G 14+, Delta 3G/4G 18+, Delta 4G 20+)

Для установки вам потребуется: Крестовая отвертка, Ключ гаечный на 8 мм, и 13 мм.

1. Открутите все гайки КПУ (крепежно-поворотное устройство), снимите крышку бокса (коробки).

2. После того как коробка снята, Вы увидите что из антенны выходят 2 разъема (разъем CRC-9). Аккуратно подсоедините разъемы антенны (CRC-9) в разъемы USB модема (сбоку модема две заглушки с цифрами 1 и 2). Подсоедините USB кабель удлинитель. Вставьте SIM карту в модем.

3. Далее, в нижнем левом углу бокса есть отверстие для вывода USB кабеля удлинителя. Выведите кабель USB и  установите защитную крышку бокса, закрутите 4 винта.

4. Установите КПУ (Крепежно Поворотное Устройство), закрутите 4 винта.

5. Также установите хомут для крепления на трубостойку, мачту

Антенна готова к монтажу.

Переходим к настройке антенны.

  1. Для этого подключаем USB кабель удлинитель от антенны к компьютеру или роутеру, разместив при этом антенну в горизонтальном положении (коробка бокс на антенне справа, USB кабель удлинитель выходит вниз) и антенна направлена в сторону возможного хорошего сигнала.
  2. Далее на компьютере (если USB кабель подсоединен к нему) или на планшете, телефоне (если USB кабель подсоединен к роутеру, и Вы установили подключение по Wi-Fi сигналу). Нужно зайти из любого браузера (Internet Explorer, Google Chrome, Opera, Safari и т.д.), необходимо в командной строке прописать IP адрес модема 192.168.8.1  и нажать Enter.
  3. Появится страница с настройками вашего модема

далее нужно зайти в меню Настройки -> Настройки сети

В меню можно выбрать:

Только GSM – сеть 2G

Только UMTS – сеть 3G

Только LTE – сеть 4G

Или оставить Авто

4. Переходим к настройке антенны, для это необходимо перейти в меню

Система -> Информация об устройстве

Нас будут интересовать 3 пункта

  1. SINR (соотношение сигнал шум) – чем он больше, тем лучше
  2. RSSI (мощность принимаемого модемом сигнала) – чем меньше, чем лучше
  3. Cell ID – номер базовой станции к которой Вы подключены.

5. Далее, необходимо найти точку  для монтажа антенны с самым хорошим сигналом.

Для этого направляйте антенну в сторону предполагаемого хорошего сигнала 3g/4g, медленно вращая антенну влево-вправо, подымать выше и т.д..

Ваша задача добиться наилучших показателей SINR и RSSI. (Максимальные значения SINR 30dB, RSSI -51dBm).

Обращаем внимание! При настройке антенны 4G, нужно учитывать к какой базовой станции Вы подключены. Попробуйте отключить антенну при выборе нового направления Cell ID, т.к. антенна если изначально привязалась к одной базовой станции, будет стараться удерживать его, игнорируя другие станции.

Подробности на сайте www.antenna-delta.ru

 

АНТЕННА ДЛЯ ПРИЕМА GSM СИГНАЛА

При всех технологичных прорывах, ухудшение мобильной связи наблюдается в городах, где превалируют радиошумы и множество преград для беспрепятственного распространения базового сигнала.

Удаленные от ретрансляционной вышки объекты – небольшие населенные пункты, дачные участки так же страдают от плохой мобильной связи, медленного, зависающего Интернета.

Говоря откровенно, провайдеры не воспринимают дачников, жителей деревушек, небольших поселков, как потенциальных абонентов. Однако удручающее положение дел можно исправить, купив внешнюю GSM антенну и установив ее на собственном приусадебном участке.

По сути, антенна GSM 2G/3G/4G (LTE) – приемо-передающее устройство, усиливающее базовый сигнал сотовой связи. Мобильное оборудование разделяют на несколько видов относительно конструкции, принципа функционирования.

При выборе и монтаже устройства нужно учитывать показатель мощности сигнала в точке месторасположения абонента, особенности рельефа, технические возможности.

ОБЗОР ОСНОВНЫХ КОНСТРУКЦИЙ GSM АНТЕНН

Антенна типа «Волновой канал» (Yagi, Яги).

Конструкция представляет собой траверсу на которой размещены:

  • рефлектор;
  • вибратор – активная часть антенны;
  • один, а чаще несколько директоров, расположенных в направлении на источник GSM сигнала.

Коэффициент усиления прямо пропорционально зависит от количества директоров. Все перечисленные компоненты антенны имеют размеры, определяемые рабочей частотой (длиной волны).

Такая конструкция позволяет получить высокий коэффициент усиления при небольших размерах. Платить за это приходится узкой диаграммой направленности, что требует точное наведение устройства на источник базового сигнала.

Панельная GSM антенна представляет собой плоскую конструкцию небольшой толщины. Облучатель помещен внутрь рефлектора. Широкая диаграмма направленности позволяет избежать ювелирных настроек устройства. Имеет средний коэффициент усиления сигнала. Но, за счет относительно большой площади слабо устойчива к ветровым нагрузкам.

Штыревая антенна. Штырь он и есть штырь. Простейшая конструкция, расположенная на подставке или предусматривающая иной способ крепления. Никаких настроек в плане ориентации не требует, так как диаграмма направленности круговая в плоскости перпендикулярной оси. то есть все таки абы как крепить ее нельзя. В большинстве случаев антенну располагают вертикально.

Сигнал не усиливает, поэтому применяется как выносное устройство при значительном затухании сигнала внутри помещения, например, с железобетонными стенами и перекрытиями. Также используется для раздачи GSM репитером (усилителем) сотовой связи.

Надежность – один из главных критериев, на который необходимо обращать внимание при выборе устройства. Хороший материал – алюминий, исключающий окисление приемно передающих элементов.

Еще лучше, если все детали внешней антенны оцинкованы – это поможет избежать коррозийных процессов. Следует отказаться от фиксирующих элементов из пластмасс, отдав предпочтение металлическим креплениям.

КАКУЮ GSM АНТЕННУ ВЫБРАТЬ

Определяющий критерий – рабочая частота. Здесь нужно понимать: в настоящее время присутствуют различные диапазоны частот. Какого-то универсального устройства для приема и передачи качественного сигнала на всех частотах нет. Они, конечно же, присутствуют на рынке, активно пропагандируются, но, как показала практика, чаще всего плохо функционируют на всех частотах за редким исключением.

Операторы мобильной связи и интернет провайдеры на территории РФ применяют следующий диапазон частот:

  • 2G — 900, 1800 МГц;
  • 3G — 900, 2100 МГц;
  • 4G (LTE) — 800, 1800, 2600 МГц.

Разнос диапазонов велик. Узкополосное устройство просто не может принимать качественный сигнал частотой 800 и, к примеру, 2100 МГц.

Исходя из этого, перед принятием окончательного решения, какую выносную антенну GSM покупать, нужно определить уровень требуемого сигнала в том месте, где предполагается установить устройство.

Простейшая индикация сигнала отображается на экранах мобильных телефонов – штрихи или «палки». Владельцы смартфонов могут скачать себе «легкий» софт «GSM Signal Monitoring», который фиксирует сигнал, выкладывает его графическое изображение, показывает скорость обмена информацией в стандартах GSM, UMTS, LTE.

При определении уровня сигнала следует знать – этот показатель обозначается dBm (децибел/милливатт). Имеет обратно пропорциональную зависимость – качество сигнала повышается с уменьшением значения отображаемой величины.

Например, GSM сети индицируют сигнал в следующем диапазоне – от 113 дБ (слабый показатель) до 50 дБ (мощный уровень).

МОНТАЖ, НАСТРОЙКА ВЫНОСНОЙ GSM АНТЕННЫ

Установка приемо-передающего устройства подразумевает жесткую фиксацию наружной GSM антенны в заданном положении. Для реализации этой задачи предусмотрены корпусные отверстия, крепежные хомуты с накатанной резьбой, прочие решения.

Устройство необходимо расположить как можно выше, если, конечно же, дача не находится где-то в степи: стены из кирпича и железобетона соседних построек, покрытия из металла, даже листва деревьев, в которых накапливается влага, экранируют сигнал.

В качестве выносной мачты могут послужить подручные материалы, например, несколько колен обычного телескопического удилища, если позволяет вес антенны, длинная жердь и пр.

Справившись с монтажом, переходим к точной настройке устройства:

1. Антенну устанавливаем на мачту без жесткой фиксации – то есть, устройство должно свободно вращаться, если приложить к нему небольшое усилие.

2. Подключаем к устройству, совместно с которым планируется эксплуатация антенны (репитер, модем, роутер).

3. Используя имеющиеся средства индикации сигнала медленно поворачиваем мачту, добиваясь наилучшего показателя значения уровня.

4. Найдя нужное положение, устройство жестко фиксируется, а место соединения кабеля изолируется, например, термоусадочной трубкой, чтобы избежать проникновения влаги.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ К МОБИЛЬНОМУ УСТРОЙСТВУ, МОДЕМУ

Сотовая связь и мобильный Интернет функционируют на высоких частотах. Чтобы единая система работала эффективно, нужно использовать высокочастотный коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом и типы соединений, разъемов с такими же характеристиками.

Это обеспечит прохождение высокочастотного сигнала с минимальным ослабеванием. Как вариант – изделия «RG-6» популярных производителей.

Однако, существует обоснованное мнение, что иногда лучший эффект дает использование качественного телевизионного кабеля (75 Ом), чем «левого» 50-оммного «коаксиала».

Соединив напрямую мобильное устройство и GSM антенну, термин «мобильность» теряет свою смысловую нагрузку – радиус ограничивается длиной кабеля. Кстати, чем длиннее кабель, тем слабее на выходе сигнал. Наличие разъемов, тройников, не говоря уже о скрутках, которые могут оказаться фатальными, еще больше ослабевают сигнал.

Поэтому совместно с выносной GSM антенной применяются дополнительные устройства:

  • репитер, который принимает, усиливает и передает сигналы сотовой связи;
  • роутер с поддержкой мобильного Интернета и возможностью подключения наружной антенны.

Сегодня рынок предлагает множество готовых комплектов для усиления сотовой связи или мобильного интернета в удаленных от базовых станций населенных пунктов. Причем все элементы этих систем уже согласованы между собой – единая сеть из внешней GSM антенны, кабеля, модема или комплект репитера.

  *  *  *


© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

Настройка репитера | Установка GSM/3G/4G репитера.

Настройка и установка репитера

Часто бывает так, что репитер достался «в наследство» от предыдущих хозяев, или куплен б/у — то есть, без сопроводительной документации и инструкции.

В этом случае вы обратитесь либо в техподдержку компании-изготовителя репитера, либо к установщикам усилителей сотовой связи.

Для экономии времени и денежных средств пользователь старается сам настроить репитер, но не всегда это получается, так как должной инструкции по установке репитера не было найдено. Тогда будут наблоюдаться помехи или перебои вызовов на территории репитера.

В данной статье рассмотрим общий алгоритм настройки, общие принципы, на которые нужно ориентироваться при установке оборудования.

1) Включаем репитер в сеть (при условии, что репитер подключен к внутренней и внешней антеннам).

Далее определяемся с видом/типом репитера, и переходим к настройкам различных, но типовых усилителей.

Репитер без экрана

Скорее всего, репитер без дисплея будет оборудован светодиодами. В любом случае их будет не меньше 2-х — это питание (Power) и Авария (Alarm).

В зависимости от ситуации, индикатор Alarm может мигать или менять цвет. Это является первым признаком неправильной настройки репитера.

В штатном режиме светодиод должен быть зеленым или не гореть (особенно красным).

Чтобы избавиться от неполадки, вам необходимо найти правильные уровни усиления сотового сигнала.

На примере репитера PicoCell серии SXB (где тоже отсутствует экран), Вы увидите переключатели аттенюатора. В данном случае, они делятся на переключатели DL и UL.

Переключатели в стороне DL должны совпадать с переключателями UL, т.е. быть зеркально установлены. Если в стороне DL включена атеннюация 2 dB, в стороне UL также должна быть включена аттенюация на 2 dB.

Этим достигается «равновесие» входящего и исходящего сигнала. При отсутствии этого равновесия у Вас будет гореть индикатор Alarm.

Самые дешевые репитеры могут иметь настройку с помощью винтообразных переключателей (например, PicoCell 1800 SXB). У него на задней крышке, со стороны крепежа, имеется регулировочный винт. Подкручивая его, Вы сможете усилить и снизить мощность репитера.

Иногда репитеры имеют два регулировочных «винта» (например, PicoCell 1800 SX20). Один регулирует уровень DL, другой UL. Мощность ретранслятора будет изменяться на экране или световыми индикаторами.

Репитер с экраном

Более дорогие и современные репитеры серий SX17 SX20 и SX23, как правило, поставляются c экраном, на котором отображена информация о усилении в режиме «Реального времени».

Здесь «Alarm» может выводиться разными способами: сообщением на экране, индикатором, светодиодом.

Как правило, если репитер работает некорректно, первое, что можно посоветовать — снизить мощность усилителя. Скорее всего, это можно сделать в меню репитера «Настройка/Усиление».

Вместо переключателей, там будут цифры (тоже в dB). Принцип тот же самый — меняя цифры в UL, не забудьте изменить и DL.

Ниже показан рабочий режим репитеров PicoCell серии SX. В качестве индикаторов здесь выступают светодиоды и индикаторы, расположенные внизу экрана (ISO, ALC, OFF). На других репитерах могут быть другие названия и методы индикации.

Если репитер работает исправно — индикаторы не горят и ошибок нет, то возможно, Вы выбрали репитер не того диапазона. Например, когда купили репитер 2000 диапазона, а у Вас на территории есть только диапазон 900 МГц. В этом случае поможет только замена репитера.

Бывают более старые версии усилителей сотовой связи, оборудованные экраном. Смысл настройки подобных репитеров такой же, как описан выше. С помощью меню, необходимо установить усиление UL и DL. Подобные настройки могут иметь такие репитеры, как PicoCell серии V1A

Настройка репитеров PicoCell SXA,SXL,SXB и др. 

Регулировка ретранслятора SXL,SXP,SXT,SXV, SXA с дисплеем

Включите питание ретранслятора. В меню НАСТРОЙКА/ПИТАНИЕ, проверьте, что оба канала ретранслятора включены.

В меню НАСТРОЙКА /УСИЛЕНИЕ установите усиление в канале DN «станция – телефон», достаточное для выхода ретранслятора на максимальную выходную мощность, но ниже срабатывания системы автоматической регулировки мощности (АРМ), при этом появляется значок А, так как в этом режиме усиление в канале «станция – телефон» автоматически снижается. Допускается кратковременное срабатывание АРМ характерное изменяющемуся трафику базовых станций сотовых систем. Если уровня сигнала от базовой станции не достаточно при максимальном усилении, то следует скорректировать направление наружной антенны по максимуму сигналов базовой станций нужного оператора связи.

Установите усиление в канале UP «телефон – станция», близкое к значению установленному в канале «станция – телефон». В GSM системе допускается разбаланс усилений в каналах не более 6 дБ, именно по этой причине не рекомендуется доводить усиление в канале «станция – телефон» до срабатывания АРМ, т.к. в этом случае становится неизвестно значение усиления.

Убедитесь в отсутствии самовозбуждения ретранслятора. Признаком самовозбуждения являться наличие постоянного уровня выходной мощности в канале «телефон–станция» при отсутствии работающих телефонов абонентов. Если согласно измерениям или расчетам известно, что уровня сигналов от базовой станции не достаточно для того, чтобы ретранслятор «вышел на полную мощность», а индикатор ретранслятора показывает полную шкалу, и при этом появляется значок – Р , то это однозначно указывает на самовозбуждение.

Удобно пользоваться следующим методом: при увеличении усиления на 1 дБ уровень выходной мощности также должен увеличиться на 1 дБм, если происходит скачок мощности на 2 дБм и более, то это означает наступление самовозбуждения. Для устойчивой работы ретранслятора рекомендуется установить усиление на 2–4 дБ ниже того значения, при котором происходит «скачок» мощности.

Измените ориентацию и взаимное расположение антенн. При правильной установке антенн и коэффициентов усиления не должен постоянно светиться значок Р.

Проверьте работу ретранслятора, используя сотовый телефон в инженерном режиме. При необходимости выполните окончательную ориентацию и установку антенн для обеспечения наилучших условий связи.

Когда на экране не отображается шкала (ни слева, ни справа), а смена UL и DL не помогает, тогда два варианта:

1) Репитер не исправен (или его блок питания) — сгорела плата усиления

2) Проблема во входном сигнале — либо он слишком слабый или отсутствует, либо поврежден входной кабель.

Таблица преобразования из dBm в мВт.

Совет 1. Проверьте чтобы UL и DL на репитере были одинаковыми.

Совет 2. Измените мощность усиления с помощью переключателей (лучше в сторону уменьшения), до момента отключения индикатора Alarm.

Совет 3. Если настроить репитер не получилось — выключите его из сети, и проконсультируйтесь со специалистами.


Репитеры для самостоятельной установки

Компания CarpeLink оказывает услуги по выезду специалиста для настройки вашего оборудования. Для получения более точной информации, обращайтесь по телефону или электронной почте.

Настройка антенны для начинающих

Слышали о настройке антенны, но не могли забыть о математике, лежащей в основе этого? Вот краткое и практическое руководство по настройке антенны для вашего собственного IoT-устройства.

Что такое настройка антенны?

Антенна имеет сопротивление, емкость и индуктивность. Они определяются физическими свойствами антенны, в том числе формой, размером, материалом, а также окружающей средой.Когда высокочастотный сигнал подается на антенну для излучения, не вся мощность излучается антенной, но небольшая ее часть отражается обратно к источнику. Эти отраженные волны создают « стоячих волн » в линии передачи и приводят к потерям. Минимальное отражение достигается, когда полное сопротивление источника равно сопротивлению нагрузки. Чтобы уменьшить эти отражения и, в конечном итоге, потерю мощности, импеданс нагрузки (т.е. антенны) должен быть равен импедансу источника (обычно 50 Ом или иначе описывается).Настройка антенны — это, по сути, процесс согласования полного сопротивления антенны с сопротивлением источника. Если антенна уже имеет импеданс, равный импедансу источника, в настройке нет необходимости.

Зачем настраивать антенну?

Антенна

, вероятно, является наиболее важной частью беспроводной системы, поскольку она отвечает за отправку и получение данных на физическом уровне. Правильно настроенная антенна может помочь во многих отношениях. Это может увеличить рабочий диапазон, а также может помочь в снижении энергопотребления беспроводного устройства.

VSWR, S11, возвратные потери:

Это наиболее часто используемые и слышимые термины при настройке антенны. VSWR означает Коэффициент стоячей волны напряжения . Это функция коэффициента отражения, который описывает мощность, отраженную обратно от антенны. Коэффициент отражения известен как s11 или возвратные потери. КСВН для антенн всегда является действительным положительным числом. Чем меньше КСВН, тем лучше антенна согласована с линией передачи и тем больше мощности передается на антенну.Минимальный КСВ — 1,0. В этом случае мощность не отражается от антенны, что идеально. В общем, если КСВ меньше 2, согласование антенны считается очень хорошим, и согласование импеданса мало что дает.

КСВН (s11) Отраженная мощность (%) Отраженная мощность (дБ)
1,0 0,000 0,00 -Бесконечность
1.5 0.200 4,0 -14,0
2,0 0,333 11,1 -9,55
2,5 0,429 18,4 -7,36
3,0 0,500 25,0 -6,00
3,5 0,556 30,9 -5,10
4,0 0,600 36,0 -4.44

Как видно из таблицы, КСВ, равное 2, соответствует 11,1% отраженной мощности. Это означает, что на антенну передается 89,9% мощности. КСВ, равное 1,5, увеличит передаваемую мощность до 96%, что не очень большой скачок. Следовательно, уменьшение КСВН с 2 до 1,8–1,7 не принесет значительных улучшений в настройку антенны.

Выбор антенны

Обычно используемые типы антенн:

Штыревая антенна:

Штыревые антенны просты по конструкции и легко доступны на рынке.Это Всенаправленных , за исключением длины антенны (диаграмма направленности в форме пончика). Обычно они очень эффективны и доступны с простым стандартным разъемом Plug and Use (SMA, U.FL). Их основным недостатком является размер, поэтому их нельзя класть в коробку.

Штыревая антенна

Дипольная антенна:

Дипольные антенны просты по конструкции и не требуют дополнительной заземляющей пластины . Их диаграмма направленности аналогична штыревым антеннам, всенаправленная, за исключением длины диполя (в форме пончика).Существуют различные модификации дипольных антенн, полуволновых, монопольных, складчатых диполей, коротких диполей и так далее. Их главный недостаток — это еще и размер.

Полуволновая дипольная антенна

Источник изображения

Антенна на печатную плату:

Антенны на печатную плату маленькие и компактные. Они не требуют никаких согласующих компонентов, так как согласование осуществляется путем изменения длины антенны. В основном они используются там, где мало места, например, внутри мобильных телефонов.Их главный недостаток в том, что они не так эффективны, как дипольные антенны. Также следует иметь в виду, что антенну, возможно, придется заново настроить, если на печатной плате будут внесены какие-либо изменения. Например, настройка антенны может отключиться, если изменится ламинат или толщина печатной платы, материал печатной платы или некоторые другие компоненты.

ESP-12F WiFi-модуль с антенной на печатной плате

Источник изображения

Диэлектрическая резонаторная антенна (Chip Antenna):

Они очень маленькие и компактные.Они также имеют почти всенаправленных по своей природе. Обычно для них требуется заземляющий слой. Их входное сопротивление варьируется, поэтому согласование требуется почти во всех случаях. Их главный недостаток в том, что они не так эффективны, как дипольные антенны. Почти во всех случаях они требуют правильной настройки с помощью согласующей цепи, а согласующие компоненты вносят дополнительные потери.

Источник изображения

Диапазон рабочих частот

Размер антенны определяет рабочий диапазон частот.Чем больше размер антенны, тем меньше резонансная частота и наоборот. Выбранная антенна должна соответствовать требуемому рабочему диапазону частот.

Пропускная способность

Полоса пропускания антенны относится к диапазону частот, в котором антенна может работать правильно. Полоса пропускания антенны — это число Гц, при котором антенна будет демонстрировать КСВН менее 2: 1 (или возвратные потери менее -10 дБ).

Пропускная способность от 2,4 ГГц до 2.7 ГГц

Источник изображения

Когда антенна находится внутри коробки или ящика, параметры антенны могут измениться по сравнению с антенной в свободном пространстве. Чтобы компенсировать эти сдвиги, предпочтительнее широкополосная антенна.

На приведенном ниже графике сравнивается полоса пропускания трех антенн с разными физическими параметрами. Черная пунктирная линия показывает самую высокую пропускную способность, а красная пунктирная линия — самую низкую пропускную способность. Обратите внимание, что возвратные потери также увеличиваются с увеличением полосы пропускания.Полоса пропускания и обратные потери должны быть скомпрометированы.

Источник изображения

Ограничение размера и места

При установке антенны в коробку иногда может быть нехватка места. Как правило, потери будут больше в антенне меньшего размера по сравнению с антенной подходящего размера. Всегда рекомендуется выбирать антенну подходящего размера, если пространство не является ограничением или если антенна может быть размещена вне коробки (штыревая антенна).

Усиление, диаграмма направленности и направленность

Антенна с высокой направленностью обеспечит лучшую дальность действия и характеристики, но только в одном определенном направлении.Изотропная антенна (всенаправленная) должна иметь компромисс по дальности действия.

Усиление антенны может быть положительным или отрицательным. Положительное значение показывает, насколько больше будет излучать антенна по сравнению с изотропной антенной, а отрицательное значение говорит, насколько меньше будет излучать антенна по сравнению с изотропной антенной.

Диаграмма направленности — это график, описывающий направление излучения антенны. Имеет основные и боковые лепестки. Антенна будет излучать больше всего в направлении главного лепестка, в то время как она может не излучать в некоторых определенных направлениях (между лепестками).

Например, в этой диаграмме направленности большая часть излучения будет приходиться на главный и задний лепестки, но будет очень небольшое излучение вдоль боковых лепестков.

Источник изображения

Тип разъема

Способ подключения антенны к плате зависит от типа разъема. Большинство вариантов антенны доступны с разъемами SMA и U.FL. Разъем также зависит от свободного места на печатной плате.

Разъем SMA

U.Разъем FL

Необходимые инструменты

Оборудование

VNA (векторный анализатор цепей):

На рынке доступно множество различных ВАЦ, но они обычно очень дороги. Используемый нами векторный анализатор цепей называется «miniVNA» и довольно экономичен по сравнению с другими. Это анализатор цепей на базе USB, без дисплея, поэтому для просмотра результатов его необходимо подключить к компьютеру.

Вот ссылка на покупку на aliexpress: miniVNA Aliexpress

Калибровочный комплект:

Калибровочный комплект используется для калибровки векторного анализатора цепей и имеет 3 разъема: короткий, открытый и с сопротивлением 50 Ом.Если он не поставляется с ВАЦ, его нужно покупать у сторонних производителей. В MiniVNA они включены в коробку.

Подходящие компоненты:

Для настройки антенны потребуются согласующие компоненты (катушки индуктивности и конденсаторы) различных номиналов. Покупая эти компоненты, убедитесь, что их рейтинг ESR меньше. Чем ниже ESR, тем меньше паразитные индуктивные и емкостные эффекты.

Вот Ведомость материалов (BOM) различных ценных компонентов, которые мы купили у LCSC.com: BOM

Это можно загрузить прямо на их веб-сайт для быстрой покупки.

Разъем-преобразователи:

Иногда возникает необходимость преобразования одного типа разъема в другой. Например, от SMA к U.FL или от мужчины SMA к женщине SMA. Для этого доступны различные преобразователи, которые могут преобразовывать один тип разъема в другой.

Разъем SMA к U.FL

Разъем SMA между мужчинами и женщинами

Программное обеспечение

Программное обеспечение для ВАЦ и калибровки

Программное обеспечение для векторного анализатора цепей зависит от используемого анализатора цепей.Дополнительную информацию см. На веб-сайте конкретного анализатора цепей.

График карты Смита:

Диаграмма Смита — это инструмент для визуализации комплексного импеданса антенны как функции частоты. Они очень полезны для согласования импеданса. Он используется для отображения фактического (физического) импеданса антенны при измерении с помощью векторного анализатора цепей (ВАЦ). Значение совпадающих компонентов можно очень легко рассчитать с помощью диаграммы Смита.

Диаграмма Смита

Источник изображения

Доступно программное обеспечение для построения диаграммы Смита и расчета значений компонентов: https: // www.w0qe.com/SimSmith.html

Руководство по печатным платам

Размещение антенны

При размещении антенны на печатной плате в максимальной степени соблюдайте рекомендации, приведенные в спецификации антенны. Убедитесь, что рядом с антенной нет металлических деталей, так как это может привести к изменению параметров антенны. Линия питания, соединяющая антенну с источником, должна быть равна импедансу источника, поскольку линия передачи является частью линии передачи, соединяющей антенну. В целях настройки сеть Pi должна быть добавлена ​​непосредственно перед размещением антенны (если антенна должна быть настроена), предпочтительно в упаковке «0403».

Как настроить антенну:

В этом разделе дается практическое представление о том, как выполнять настройку антенны. Для каждого шага существует Use Case, , который описывает, как мы это сделали, чтобы настроить нашу антенну.

Калибровка VNA

Самым первым шагом настройки антенны является калибровка ВАЦ. Калибровка VNA или Коррекция векторных ошибок — это процесс определения систематических ошибок системы анализатора цепей путем измерения известных устройств, называемых эталонами калибровки.Впоследствии влияние описанных систематических ошибок математически исключается из исходных измерений. Калибровку следует производить как можно ближе к интересующей точке. Длинные кабели между анализатором цепей и тестируемым устройством могут вызвать задержку фазы, которая приведет к ошибочным измерениям.

Как выполнить калибровку векторного анализатора цепей на плате

Для проверки антенны, которая не установлена ​​на печатной плате, калибровку векторного анализатора цепей можно выполнить непосредственно с помощью калибровочного набора.О том, как откалибровать векторный анализатор цепей, см. В документации по ВАЦ. Однако для проверки антенны, установленной на печатной плате, калибровку необходимо проводить с самой печатной платой. Это связано с тем, что линия передачи фактически является частью линии передачи, питающей антенну. Поэтому это тоже нужно учитывать. Для калибровки возьмите качественный коаксиальный кабель небольшой длины и припаяйте его к печатной плате, как показано на рисунке. Кабель следует припаивать непосредственно перед точкой начала фидерной линии.

Источник изображения

Калибровку OPEN можно выполнить, просто оставив цепь PI разомкнутой. Калибровка SHORT может быть выполнена путем замыкания линии питания на землю, а калибровка LOAD может быть выполнена путем подключения резистора между линией питания и землей (схема PI может использоваться для установки резистора). Выберите резистор с правильным импедансом и допуском не менее 1%. После завершения калибровки сохраните калибровку (см. Документацию векторного анализатора цепей) для использования в будущем.

Пример использования

Принимая во внимание вышесказанное, мы подготовили нашу собственную печатную плату для калибровки.

Для калибровки ОТКРЫТО мы удалили C24, C26, R22, R28 и R27. Для КОРОТКОЙ калибровки мы поместили резистор 0 (ноль) Ом на C24 и сохранили все остальное таким же, а для калибровки НАГРУЗКИ резистор 50 Ом был установлен на C24, оставив все остальное без изменений. Это сгенерировало калибровку, которую мы использовали для измерения антенны.

Первоначальное измерение антенны

После завершения калибровки можно приступить к измерению антенны.Подключите векторный анализатор цепей к антенне без каких-либо согласованных компонентов. Если антенна должна быть внутри коробки, поместите ее в коробку и смонтируйте, как в финальной версии. Проверьте обратные потери и VSWR в интересующем диапазоне частот. Достаточно всего, что ниже -10 дБ / КСВН <2: 1. Большого преимущества от -10 дБ до -20 дБ не будет.

Это связано с тем, что при КСВ 2: 1 только 11,1% общей мощности, передаваемой на антенну, отражается обратно. Это означает 89.Антенна передает 9% общей мощности. При КСВ 1,5: 1 4% общей мощности отражается, а 96% мощности передается антенной. Значительной разницы в передаваемой мощности 89,9% и 96% не будет.

Если ответ антенны в желаемом диапазоне частот уже ниже -10 дБ, антенна настроена. Если нет, то приступайте к настройке.

Пример использования

Мы протестировали нашу антенну без какого-либо соответствующего компонента, с калибровкой, сгенерированной выше.Вот результаты.

График возвратных потерь

в зависимости от частоты

Диаграмма Смита

Как можно видеть, «провал» обратных потерь составляет где-то около 2,5 ГГц, но требуемый частотный диапазон составляет 2,4 ГГц ISM-диапазон.

Решите, на какую точку настраивать

В зависимости от варианта использования антенна может работать на одной частоте или в широком диапазоне частот. Если антенна должна работать на одной частоте, то интерес представляет только эта единственная точка.Например, может потребоваться антенна для работы только на частоте 868,5 МГц. В данном случае интересует один момент. В некоторых случаях антенна должна работать в широком диапазоне частот. Например, антенна, работающая в диапазоне ISM 2,4 ГГц, должна работать в диапазоне от 2400 МГц до 2483,5 МГц. Если антенна должна работать в диапазоне частот, обычно представляет интерес центральная точка диапазона частот. Он может сдвигаться в любом направлении в зависимости от варианта использования приложения. Если предпочтение отдается более высокочастотному диапазону, интересующая вас точка может сместиться в сторону более высокого диапазона, и то же самое, если желателен более низкий частотный диапазон.Как только интересующий объект определен, проверьте его на диаграмме Смита, построенной ВАЦ. Цель состоит в том, чтобы каким-то образом вывести его в центральную часть диаграммы Смита, которая представляет собой идеальное совпадение. Для смещения интересующей точки к центру диаграммы Смита используются соответствующие компоненты.

Пример использования:

В нашем приложении точка интереса была установлена ​​на 2440 МГц, так как требуемый частотный диапазон составлял 2,4 ГГц ISM-диапазон. Была поставлена ​​цель приблизить точку «2» (2440 МГц) на приведенных выше графиках как можно ближе к центру диаграммы Смита.

Вычислить значение совпадающих компонентов

Чтобы найти совпадающие компоненты и вычислить их значения, требуется немного знаний о том, как смещаются точки на диаграмме Смита. Здесь показан очень простой и практичный подход, чтобы узнать больше о диаграмме Смита, ознакомьтесь со статьей здесь:

http://www.antenna-theory.com/tutorial/smith/chart.php

Используя калькулятор диаграммы Смита, решите, какие подходящие компоненты использовать, и вычислите их значения.Цель состоит в том, чтобы получить требуемую точку настройки как можно ближе к центральной точке диаграммы Смита. Иногда бывает невозможно переместить точку в центральное положение с помощью только одного компонента. В этом случае необходимо использовать несколько компонентов.

Диаграмма Смита Учебное пособие:

Диаграмма Смита — это инструмент для визуализации комплексного импеданса антенны как функции частоты. Таким образом, точки, нанесенные на диаграмму Смита, имеют сложный характер, то есть они имеют реальное значение и комплексное значение.Реальное значение откладывается по оси X, а комплексное значение — по оси Y. Точка, нанесенная на диаграмму Смита, может двигаться только по определенному пути. Эти пути называются « кругов постоянного сопротивления » и « кругов постоянной проводимости ». Диаграмма Смита с « кругов постоянного сопротивления » и « кругов постоянной проводимости » называется «Диаграмма иммитанса Смита ».

Диаграмма Смита иммитанса

Как точки перемещаются на диаграмме Смита

Для перемещения точки по определенным путям требуется соответствующий компонент (катушка индуктивности или конденсатор).

Во всех перечисленных ниже случаях красная точка указывает начальную точку, а синяя — конечную.

Последовательный индуктор будет сдвигать точку по часовой стрелке вдоль круга постоянного сопротивления.

Последовательный конденсатор будет сдвигать точку против часовой стрелки по кругу постоянного сопротивления.

Параллельная катушка индуктивности будет перемещать точку против часовой стрелки по окружности постоянной проводимости.

Параллельный конденсатор будет перемещать точку по часовой стрелке по окружности постоянной проводимости.

Пример использования:

Используя инструмент SimSmith, были рассчитаны значения совпадающих компонентов. Мы решили использовать L-образную схему, так как одного компонента было недостаточно, чтобы вывести точку «2» (2440 МГц) в центр.

Рассчитанные значения совпадающих компонентов:

  1. Параллельный конденсатор: 1 пФ
  2. Индуктор серии
  3. : 1 нГн

Теоретически расчетное смещение точки было таким.

Тестирование поведения антенны с расчетными значениями компонентов

Используя вычисленное выше значение компонентов, повторите измерение антенны.Если интересующая частота кажется значительно ниже -10 дБ, настройка выполнена.

Пример использования:

При вычисленных выше значениях измерения были проведены снова. Полученный результат был довольно близок к теоретическому расчету, хотя и не точен. Антенна выглядела очень хорошо настроенной для диапазона ISM 2,4 ГГц, но нашим требованием было улучшить диапазон более высоких частот.

График возвратных потерь

в зависимости от частоты

Диаграмма Смита

Повторяйте вышеуказанные шаги до тех пор, пока требуемая точка не будет достигнута должным образом

Теоретически рассчитанное значение согласующего компонента может не обеспечивать точно такой же отклик на практике, поскольку всегда есть паразитная емкость в катушке индуктивности и паразитная индуктивность в конденсаторе.При проведении теоретических расчетов необходимо либо все это учесть, либо практические испытания.

Пример использования:
Попытка №1:

Первоначальная настройка казалась прекрасной, но нашим требованием было улучшить верхние диапазоны частот. Компонентные вычисления были выполнены снова, на этот раз пытаясь получить точку «3» (2480 МГц) как можно ближе к центру диаграммы Смита.

Вычислено:

  1. Параллельный конденсатор: 1 пФ
  2. Индуктор серии
  3. : 1.5 нГн

Получены следующие результаты:

График возвратных потерь в зависимости от частоты

Диаграмма Смита

Попытка № 2:

Вычислено:

  1. Параллельный конденсатор: 0,5 пФ
  2. Индуктор серии
  3. : 1,5 нГн

Возвратные потери в зависимости от частоты

Диаграмма Смита

Протестируйте прибор с настроенной антенной

Когда кажется, что антенна настроена, протестируйте устройство в реальной жизни.

Пример использования:

Настроив антенну, мы решили протестировать ее в реальных условиях. До настройки антенна работала на очень небольшом расстоянии (~ 10 метров). После завершения настройки диапазон был увеличен, как и скорости передачи. Теперь устройство может надежно передавать большие объемы данных даже с двух этажей с бетонными потолками и стенами между ними. На открытой местности мы смогли достичь более 90 м (295 футов) прямой видимости, что довольно неплохо, учитывая всенаправленную антенну на устройстве с батарейным питанием, работающую со скоростью 2 Мбит / с при передаче данных по воздуху.

Вот и все! Очень простое введение в настройку антенны. Надеемся, вы кое-что узнали из этой статьи.

Пожалуйста, дайте нам знать, как мы сделали, в разделе комментариев ниже.

Связанные

Согласование антенны внутри корпуса

Разработка беспроводного продукта может оказаться непростой задачей. Есть много ловушек, ловушек и распространенных ошибок, в которые попадают люди во время проектирования и разработки. Очень часто исполнение антенны оставляют «напоследок».’Дело в том, что антенна делает ваш продукт беспроводным. Это наиболее важный компонент, запускающий ваш сигнал в космос. Часто мало внимания уделяется расположению антенны и тому, как находящийся поблизости объект может на нее повлиять. Это может иметь разрушительные последствия не только для производительности продукта, но также для графика и стоимости.

Конструкция антенны и факторы окружающей среды

Антенна зависит от окружающей среды. Будь то на столе, на плате разработчика или в продукте, все три сценария приводят к разной производительности.В отличие от большинства компонентов конструкции, которые можно добавить с ожидаемым влиянием на схему, на антенну влияет все, что находится вокруг нее. Излучаемые антенной электромагнитные поля взаимодействуют с находящимися поблизости материалами и могут изменять частоту ее работы. Антенна должна быть помещена в конечную среду и согласовано полное сопротивление, чтобы она работала в желаемой полосе частот. Плохо согласованная антенна может снизить ваш бюджет связи на 10-30 дБ и значительно уменьшить дальность связи. Для всех антенн, серийных или лабораторных, может потребоваться согласование.

Чтобы понять, почему на антенну влияют находящиеся рядом предметы, необходимо изучить, как излучает антенна. Во-первых, забудьте о том, что происходит с антенной или о том, что находится рядом. Что важно, так это входное сопротивление антенны. Рассматривая диполь на Рисунке 1, когда на антенные входы подается потенциал, на концах происходит противоположное накопление заряда. По сути, концы диполя можно рассматривать как разомкнутые цепи с высоким напряжением и без тока. Из-за накопления заряда на обоих концах диполя начинает течь ток.По мере продвижения от конца диполя внутрь к точке питания напряжение падает, а ток возрастает. В точке питания ток достигает своего пика вместе с некоторым теперь сниженным напряжением. Отношение между напряжением и током в точке питания — это входной импеданс антенны. Это импеданс, который определяет характеристики антенны. Кроме того, поскольку по антенне протекает ток, излучаются электромагнитные поля.

Рисунок 1: Дипольная диаграмма

Полное сопротивление антенны действует как сопротивление нагрузки для линии передачи, по которой сигнал передается на антенну.Импеданс антенны определяет напряжение и ток вдоль линии передачи, а также их фазовое соотношение. На линии передачи есть коэффициент стоячей волны (также известный как КСВН). Это соотношение измеряет количество стоячей волны по сравнению с бегущей волной. Грубо говоря, КСВН = 1 означает чистую бегущую волну, а КСВН = ∞ означает чистую стоячую волну. Желателен очень низкий КСВН, поскольку он указывает на то, что большая часть энергии передается антенне. Высокий КСВН означает, что большая часть энергии отражается обратно в линию передачи и не излучается.Когда антенна согласована на терминалах линии передачи, наблюдается низкий КСВН. Энергия, которая не доставляется, а вместо этого отражается обратно на входе антенны, может повлиять на радиочастотную схему, поскольку она должна рассеиваться в другом месте.

Рисунок 2: Величина тока и напряжения на линии передачи с разомкнутой цепью

Импеданс антенны изменяется с частотой, поскольку распределение тока напрямую связано с длиной волны. Ток и напряжение на диполе образуют синусоидальное распределение, так как расстояние от конца диполя до точки питания изменяется на доли длины волны, так же как и импеданс.

Импеданс антенны должен быть как можно ближе к сопротивлению трассы, питающей ее. В большинстве систем к антенне идет след 50 Ом. Поскольку импеданс антенны изменяется с частотой, существует только ограниченный диапазон, который может быть согласован с линией трассировки для эффективной передачи мощности. Процесс согласования вашей антенны в диапазоне частот с линией следа называется «настройкой» или «согласованием» антенны. Качество согласования характеризуется КСВН, при этом ширина полосы относится к диапазону частот, в котором полное сопротивление антенны близко к 50 Ом для данного КСВН.

Когда антенна помещается в корпус, электромагнитные поля взаимодействуют с окружающими материалами. В результате поля развиваются иначе, чем в открытом космосе. Это взаимодействие в конечном итоге изменяет распределение тока на антенне и, следовательно, ее импеданс. Вот почему антенна должна быть настроена в ее окончательном корпусе. Импеданс антенны будет изменяться в зависимости от близости, электрических свойств и размера окружающих материалов.Конструкция антенны может быть испорчена, если она не будет должным образом настроена во время реализации.

Настройка радиочастотной антенны

Антенны можно настроить одним из двух способов. Либо путем регулировки размеров, либо с помощью согласующей сети, обычно состоящей из дискретных компонентов. Обычно изменение физических размеров невозможно, поэтому дискретная сеть размещается непосредственно перед антенным входом. Проблема с настройкой антенны заключается в том, что на ее импеданс влияют находящиеся поблизости материалы. Если вы настроите антенну на 2.4 ГГц на вашем стенде, а затем поместите его в корпус, настроенная частота изменится. Рисунок 3 ниже демонстрирует этот эффект. Красная линия — антенна в свободном пространстве, не имеющая себе равных. Зеленая линия представляет ту же самую антенну, теперь сопоставленную в свободном пространстве. Синяя линия — это окончательный ответ антенны, помещенной в корпус. Поскольку антенна не была настроена в корпусе, импеданс не согласован с 50-омной линией следа печатной платы на интересующей частоте. Антенна должна быть настроена в корпусе, чтобы учесть изменения импеданса.Это верно для всех антенн, включая чиповые и другие предварительно упакованные антенны.

Рисунок 3: Сдвиг частоты антенны из-за рассогласования

Выбирая место для антенны в вашем продукте, учтите следующие вопросы:

  1. Из чего сделан корпус?
  2. Что будет рядом с антенной?
  3. Есть ли поблизости металл?
  4. Как будет использоваться устройство?

Материал, из которого сделан ваш корпус, существенно повлияет на его настройку.Металл чрезвычайно вреден для работы антенны, потому что он проводящий. Даже краски с очень низким процентным содержанием металла окажут значительное влияние. Держите все металлические предметы (включая печатные платы) как можно дальше от антенны. Электромагнитные поля создают токи на металлических предметах, что превращает их в небольшие радиаторы. Это не только повредит согласованию, но и значительно снизит диаграмму усиления антенны. Кроме того, необходимо учитывать окончательное использование продукта.Антенна прикрывается рукой? Будет ли изделие установлено на металлической стене? Все это может повлиять на настройку.

Когда дело доходит до настройки антенны для ее корпуса, есть много соображений. Процесс настройки антенны сложен и требует много времени. Во многих случаях поблизости находятся другие печатные платы, материалы корпуса, батареи, экраны дисплеев, металлические кронштейны и различные другие вредные предметы. Все это влияет на настройку и обязательно должно присутствовать. Расположение антенны следует учитывать в первую очередь при разработке нового продукта; но часто это последний компонент, который нужно доработать.

Рисунок 4: Антенна, встроенная в продукт, разработанная в CST Microwave Studio в Laird Connectivity

Наиболее эффективным методом предупреждения проблем с настройкой антенны и излучения является использование программного обеспечения для моделирования для оценки и прогнозирования воздействия ограждения. Разработчик антенны должен идентифицировать материалы в изделии, определять их электрические свойства и понимать, как антенна будет с ними взаимодействовать. Хорошо спроектированная и смоделированная антенна обычно не требует согласующей сети; однако он будет настроен правильно только для того продукта, для которого он был разработан.

Выбор и размещение антенны

Выбор и размещение антенны может быть сложной задачей, и проблемы реализации антенны не решаются, когда она размещается на плате. Как ранее обсуждалось ранее в документе, корпус влияет на согласование антенны. Процесс согласования антенны может быть очень сложным. Требуется не только глубокое знание принципов и компонентов РЧ, но и правильная техника и понимание свойств антенны.Любая ошибка, вносимая в измерения при согласовании антенны, в конечном итоге снижает эффективность антенны и ее характеристики. По этой причине при настройке ваших измерений следует уделять столько же внимания, сколько и самому процессу согласования.

Наиболее важными факторами при настройке антенны являются правильное подключение к печатной плате, калибровка и расширение порта анализатора цепей, а также знание соотношения антенны и плоскости заземления. Эти три фактора необходимо учитывать при попытке настроить антенну для корпуса, и они будут рассмотрены в этой статье.Настроить антенну не так просто, как просто подключить ее к анализатору цепей и определить импеданс по диаграмме Смита. Без правильного выполнения маленьких шагов легко внести ошибку в измерения и неправильно согласовать антенну.

Перед началом согласования необходимо установить правильное соединение с печатной платой. Обычно есть два метода подключения к печатной плате в соответствии с антенной. Первый — с помощью коннектора U.FL. Это включает в себя поиск достаточно большой области, чтобы разместить разъем, и области, обеспечивающей хорошее заземление.Для этого метода часто бывает сложно найти достаточно места возле следа антенны; Кроме того, необходимо следить за тем, чтобы не допустить дополнительных паразитарных эффектов. U.FL обычно эффективен для настройки только в том случае, если печатная плата была разработана с определенными контактными площадками для размещения U.FL. Второй, более распространенный метод — зачистить тонкий коаксиальный кабель и припаять его непосредственно к дорожке. Это требует меньше места на печатной плате и более гибко, чем размещение U.FL на плате.

При пайке коаксиального кабеля к печатной плате внутренний проводник необходимо припаять к началу дорожки, а внешний экран хорошо припаять к земле. Иногда невозможно припаять к началу дорожки (см. Рисунок 5). Это приведет к неточному измерению импеданса антенны. Радиочастотный сигнал распространяется по обоим концам трассы одновременно. Сигнал достигнет конца шлейфа, отразится обратно и будет мешать в точке пайки, давая ложные показания импеданса.Чтобы устранить эту проблему, след за точкой пайки был вырезан. Радиочастотный сигнал теперь будет распространяться по кабелю и только к антенне. Точно так же, как показано на третьем изображении рисунка 5, убедитесь, что нет лишних длин дорожек после точки пайки. Это приведет к той же проблеме с отражениями.

Рисунок 5: Припаивание кабеля к антенной трассе


Небольшие печатные платы могут быть особенно трудными для настройки из-за их размера заземляющей поверхности.Это обычная проблема чиповых антенн, потому что они размещаются на очень маленьких платах. При использовании небольшой пластины заземления внешний проводник коаксиального кабеля может действовать как заземление антенны. Это заставляет токи течь по внешнему проводнику кабеля. В результате кабель фактически становится частью антенны и излучает. Легкий способ проверить это — прикоснуться к коаксиальному кабелю, если измерение S11 на анализаторе цепей значительно смещается, это указывает на проблему. Это можно исправить, убедившись, что кабель надежно заземлен.Если это все еще не решает проблему, могут помочь другие методы, включая добавление феррита или другую прокладку коаксиального кабеля.

Рисунок 6: Антенна Trace F


После того, как кабель был правильно подсоединен к трассе питания антенны, анализатор цепей необходимо откалибровать. Антенна на рисунках 5 и 6 представляет собой дорожку F. Этот тип предназначен для настройки без согласования компонентов. Фа была намеренно создана слишком долго и, следовательно, настроена слишком низко по частоте.Преимущество этого заключается в том, что инженер может медленно обрезать конец антенны и увеличивать резонансную частоту. Этот метод можно использовать для настройки трассирующей антенны в ее окончательном корпусе. Таблица 1 ниже документирует подстройку и настройку F-антенны выше. Желаемая полоса частот — 2,4 ГГц. Это самый простой способ настройки антенны. Размеры физически изменяются, что приводит к изменению импеданса антенны и, следовательно, нагрузки, воспринимаемой линией передачи, доставляющей РЧ-сигнал.

Этот пример антенны следа F был разработан в Laird Connectivity. Общие размеры для ширины подачи, ширины следа, высоты и местоположения подачи были определены посредством моделирования. Последний этап настройки путем обрезки общей длины может быть выполнен на стенде, но оптимизация размеров антенны с учетом полосы пропускания и возвратных потерь должна выполняться опытным разработчиком антенн.

Рисунок 7: Настройка трассировки антенны

В то время как предыдущий пример основывался на просмотре измерения S11 на анализаторе цепей, чаще всего инженер должен согласовывать антенну через дискретную сеть катушек индуктивности и конденсаторов.Антенны, которые приобретаются «с полки», потребуют согласования, размеры антенны не могут быть изменены, как в приведенном выше примере F. Чтобы согласовать антенну с компонентами, необходимо глубокое знание диаграммы Смита для правильного определения согласованной сети.

При использовании согласующих компонентов коаксиальный кабель для измерения должен быть припаян перед согласующей сетью. В примере антенны F, поскольку она настраивалась без компонентов, коаксиальный кабель должен был быть напрямую подключен к источнику питания.Как показано ниже на рисунках 8 и 9, кабель теперь помещается перед соответствующей сетью. В дополнение к правильному размещению кабеля необходима функция расширения портов анализатора цепей. Поскольку для определения импеданса антенны будет использоваться диаграмма Смита, необходимо правильно установить эталонную плоскость для измерения. Так как кабель припаян прямо к плате, откалибровать до конца нельзя. Необходимо использовать удлинитель порта, чтобы учесть изменение фазы на дополнительной длине кабеля, не включенной в калибровку.Это, по сути, переместит калибровочную плоскость мимо кабеля к концу трассы. Если этого не сделать, измерения импеданса на диаграмме Смита будут неправильными.

Рисунок 8: Вид соответствующих контактных площадок и кабеля под микроскопом

При правильной настройке удлинителя порта необходимо измерить импеданс антенны, чтобы теперь можно было спроектировать согласующую сеть. Короткое замыкание RF следует использовать для устранения разрыва в линиях трассировки. Тем не менее, какой бы компонент ни использовался для перекрытия зазора, он по своей сути добавляет к измерению некоторую свою емкость или индуктивность.На частотах ниже 1 ГГц перемычка 0 Ом может использоваться как перемычка. Однако на более высоких частотах перемычка 0 Ом становится индуктивной и вносит погрешность в измерения. Это особенно верно для частот выше 1 ГГц. Лучше всего использовать для перекрытия зазора конденсатор, резонирующий с частотой около вашей рабочей частоты. Это устранит большинство его индуктивных или емкостных качеств. Например, конденсатор Murata GRM 0402 емкостью 8,2 пФ работает в резонансе примерно на частоте 2,4 ГГц. Хотя это не идеальный ВЧ-замыкатель, он намного лучше, чем перемычка 0 Ом или кусок припоя.Обе более поздние альтернативы будут индуктивными на более высоких частотах. Также резонансная частота конденсатора будет варьироваться в зависимости от производителя. Конденсатор 10 пФ Johanson 0402 L-Series — хорошее короткое замыкание на частоте 2,4 ГГц. Убедитесь, что вы хорошо разбираетесь в используемых компонентах.

Рисунок 9: Плата шайб-антенны

Еще одним ключевым компонентом, который существенно влияет на настройку, а также на характеристики излучения антенны, является заземляющий слой. Многие антенны, особенно следы и микросхемы, зависят от формы и размера заземляющего слоя PC B.Микросхема (или след) — это только половина антенны, другая половина — это земля. Вспоминая дипольную диаграмму и распределение тока, приведенные ранее в статье, на антенне накапливается положительный и отрицательный заряд. Это накопление заряда в конечном итоге вызывает протекание тока. Аналогичным образом заряд накапливается на трассирующей антенне и на соответствующей ей заземляющей поверхности. Из-за этого заряда на антенну протекает ток, но поскольку пластина заземления теперь частично отвечает за накопление заряда, она также напрямую влияет на распределение тока и, в конечном итоге, на импеданс и излучение антенны.

Производители чиповых антенн обычно предоставляют рекомендуемые схемы согласования, но они действительны только в том случае, если размер печатной платы совпадает с размером платы, которую тестировал производитель. Кроме того, тестирование на заводе-изготовителе было бы проведено в свободном пространстве, использование чиповой антенны внутри корпуса вынуждает ее перенастроить. По сути, рекомендуемая схема согласования не подходит для большинства реализаций, и антенну необходимо перенастроить. Кроме того, ориентация чип-антенны относительно заземляющего слоя влияет на настройку и производительность.В техническом описании чиповой антенны будет указано ее ориентация и исключена зона. За этим следует как можно внимательнее следить!

Ключом к успешному согласованию антенны является поддержание точности измерения. Хорошее заземление коаксиального экрана, правильное расположение припоя на линии питания и знание вашего компонента — все это очень важно. Небольшие неточности могут легко привести к тому, что инженер разработает неправильную схему согласования для антенны. В этой статье рассмотрены некоторые типичные ошибки, но в целом хорошее понимание принципов ВЧ — лучший инструмент для согласования антенны.

(PDF) Настройка антенны для мобильной связи

Боланле и др., Международный журнал перспективных исследований в области компьютерных наук и разработки программного обеспечения 5 (8),

август — 2015, стр. 7-16

© 2015, IJARCSSE All Права защищены Страница | 15

приемлемый график отношения стоячей волны 1: 2, который приемлем для мобильной антенны, можно сделать вывод из результатов

и анализа, что цели были достигнуты.

XV. БУДУЩАЯ РАБОТА

Дальнейшая работа над этим документом может быть выполнена путем упрощения настройки антенны для получения минимального VWSR. Это

связано с тем, что чем выше значение коэффициента стоячей волны напряжения, тем больше рассогласование импеданса.

Используемая концепция настройки может быть применена к большему количеству антенных структур. Использование компонентов RF MEM и варакторов

может использоваться вместо переключающего диода в других целях для повышения электрического КПД антенны.

Кроме того, концепция алгоритма аналитической настройки может быть использована при определении настройки компонентов электрической сети

для импеданса. Также можно разработать программное обеспечение для алгоритма, которое может быть реализовано в мобильной сети

в любом диапазоне частот.

БЛАГОДАРНОСТЬ

Я выражаю искреннюю признательность д-ру Дэвиду Лаудеру за его поддержку, вдохновение и неустанные усилия, которые сделали эту статью

успешной.Я также ценю усилия Джона Уилмота, который помог мне в лаборатории. А также

электрическому факультету университета Хартфордшира за грант, предоставленный на исследования.

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

[1] Г. Ф. Педерсен, Дж. О. Нильсен, К. Олесен и И. З. Ковач, «Измеренное изменение характеристик портативных антенн

для большого числа испытуемых», в Proc. IEEE 48th Veh. Tech. Конф. May 1998.

[2] K.Р. Бойл, «Характеристики антенны GSM 900 в присутствии людей и фантомов», IEEE

Международная конференция по антеннам и распространению радиоволн, том 1, стр. 35-38, март 2003 г.

[3] A. van Bezooijen, M. de Jongh, C. Chanlo, L. Ruijs, HJ ten Dolle, P. Lok, F. van Straaten, J. Sneep, R.

Mahmoudi и AHM van Roermund, «Адаптивная антенна на основе RF MEMS. модуль согласования »в Proc. IEEE

RF IC Symp., стр. 573–576, 2007.

[4] Г. Ф. Педерсен, К. Олесен и С. Л. Ларсен, «Bodyloss для портативных телефонов», 49-я конференция IEEE Vehicular Technology

, Материалы конференции, том. 2, pp. 1580-1584, May 1999.

[5] Дж. Де Минго, А. Креспо и А. Валдовинос, «Система автоматического согласования входного импеданса антенны», в Proc.

IEEE Int. Symp. Персональная, внутренняя и мобильная радиосвязь (PIMRC 2002), стр. 1872–1876, сентябрь

2002.

[6] D.Qiaoet.др. «Измерение и коррекция рассогласования импеданса антенны для адаптивных приемопередатчиков CDMA»,

IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest, стр. 783-786, июнь 2005 г.

[7] М. Томпсон и Дж. К. Фидлер, «Быстрая антенна. настройка с использованием имитационного отжига на основе транспьютера »,

Электронная литература, том 36, № 7, стр. 603–604, март 2000 г.

[8] Ю. Сан и Дж. К. Фидлер,« Высокоскоростная автоматическая блоки настройки антенн »в сб.9-е межд. Конф. Антенны

и

Распространение, т. 1, 4–7 апреля, (Conf. Publ. 407), pp. 218–222, 1995.

[9] M. Komulainen, M. Берг, Х. Янтунен, Э. Салонен и К. Фри, «Метод настройки частоты для планарной перевернутой F-антенны

», Транзакции IEEE на антеннах и распространение, т. 56, нет. 4. С. 994–950, апрель. 2008.

[10] Х. Парк, К. Чанг и Дж. Чой, «Дизайн плоской перевернутой F-антенны с очень широкой полосой импеданса»,

IEEE Microw.Wireless Comp.Lett., Vol. 16, нет. 3, стр. 113–115, март 2006 г.

[11] Б. Санз-Искьердо, Дж. К. Бэтчелор, Р. Дж. Лэнгли и М. И. Собхи, «Одно- и двухслойные плоские многополосные

PIFA», IEEE Trans. АнтенныPropag., Vol. 54, нет. 5, pp. 1416–1422, May 2006.

[12] М. Дж. Амманн, «Квадратная плоская монопольная антенна», Proc. Inst. Избрать. Англ. Национальная конф. Антенны и

Propagation, Великобритания, 1999, стр. 37–40. Документ 461.

[13] S.Т. Фанг, С. Х. Йе и К.-Л. Вонг, «Планарные перевернутые F-антенны для мобильных телефонов GSM / DCS и двойных приложений

ISM-диапазона», в IEEE Proc. Антенны Propagat. Soc. Int. Symp. Dig., Т. 4, 2002, стр. 524–527.

[14] Дж. Олликайнен, М. Фишер и П. Вайникайнен, «Тонкая двухрезонансная многослойная короткая патч-антенна для мобильной связи

», Электронная почта, т. 35, pp. 437–438, Mar. 1999.

[15] К. Сорас, М. Карабойкис, Г. Цахцирис и В.Макиос, «Анализ и конструкция перевернутой F-антенны, напечатанной

на карте PCMCIA для диапазона ISM 2,4 ГГц», IEEE Antennas and Propagat., Vol. 44, стр. 37–44, февраль 2002 г.

[16] С. Дей, К. А. Хосе, К. К. Анандан, П. Моханан и К. Г. Наир, «Широкополосная печатная дипольная антенна»,

Micro. & Opt. Technol. Lett., Стр. 417–419, 1991.

[17] Н. П. Аграуолл, Г. Кумар и К. П. Рэй, «Широкополосные плоские монопольные антенны», IEEE Trans.Антенны

Propagat., Vol. 46, стр. 294–295, февраль 1998 г.

[18] С. Х. Йе, Ю. Ю. Чен и К.-Л. Вонг, «Низкопрофильная, изогнутая и закороченная планарная монопольная антенна с

снижает обратное излучение для мобильных телефонов», Microw. Опт. Technol. Lett., Vol. 33, стр. 146–147, апрель 2002 г.

[19] Г. К. Луи и Р. Д. Мерч, «Компактные двухчастотные конструкции PIFA с использованием LC-резонаторов», IEEE Trans.

Антенны Propagat., Vol. 49, стр.1016–1019, июль 2001 г.

[20] Ю. Сан и Дж. К. Фидлер, «Диапазоны значений компонентов перестраиваемых сетей согласования импеданса в системах связи RF

», Протокол седьмой Международной конференции IEEE по системам и методам КВ радиосвязи, стр.

185-189, Ноттингем, Великобритания, июль 1997 г.

% PDF-1.6 % 750 0 объект > эндобдж xref 750 97 0000000016 00000 н. 0000003662 00000 н. 0000003860 00000 н. 0000003887 00000 н. 0000003937 00000 н. 0000003973 00000 н. 0000004175 00000 н. 0000004254 00000 н. 0000004331 00000 п. 0000004410 00000 н. 0000004489 00000 н. 0000004568 00000 н. 0000004647 00000 н. 0000004726 00000 н. 0000004805 00000 н. 0000004884 00000 н. 0000004963 00000 н. 0000005042 00000 н. 0000005121 00000 н. 0000005200 00000 н. 0000005279 00000 н. 0000005358 00000 п. 0000005437 00000 н. 0000005516 00000 н. 0000005595 00000 н. 0000005674 00000 н. 0000005753 00000 п. 0000005832 00000 н. 0000005911 00000 н. 0000005990 00000 н. 0000006069 00000 н. 0000006148 00000 п. 0000006227 00000 н. 0000006306 00000 н. 0000006385 00000 н. 0000006464 00000 н. 0000006543 00000 н. 0000006621 00000 н. 0000006699 00000 н. 0000006777 00000 н. 0000006855 00000 н. 0000006933 00000 п. 0000007011 00000 п. 0000007089 00000 н. 0000007167 00000 н. 0000007340 00000 п. 0000008259 00000 н. 0000008362 00000 п. 0000008751 00000 н. 0000014550 00000 п. 0000015120 00000 н. 0000015512 00000 п. 0000015601 00000 п. 0000015710 00000 п. 0000016512 00000 п. 0000016616 00000 п. 0000016725 00000 п. 0000017362 00000 п. 0000017926 00000 п. 0000018551 00000 п. 0000019111 00000 п. 0000019630 00000 п. 0000019786 00000 п. 0000021637 00000 п. 0000021972 00000 п. 0000022348 00000 п. 0000022928 00000 п. 0000023651 00000 п. 0000024325 00000 п. 0000024700 00000 п. 0000025045 00000 п. 0000025414 00000 п. 0000025948 00000 п. 0000026069 00000 п. 0000074651 00000 п. 0000074690 00000 н. 0000074748 00000 н. 0000074881 00000 п. 0000075011 00000 п. 0000075118 00000 п. 0000075223 00000 п. 0000075385 00000 п. 0000075552 00000 п. 0000075655 00000 п. 0000075756 00000 п. 0000075947 00000 п. 0000076080 00000 п. 0000076221 00000 п. 0000076404 00000 п. 0000076567 00000 п. 0000076670 00000 п. 0000076839 00000 п. 0000077012 00000 п. 0000077147 00000 п. 0000077281 00000 п. 0000077473 00000 п. 0000002236 00000 н. трейлер ] / Назад 3201646 >> startxref 0 %% EOF 846 0 объект > поток h ޴ V] LU> w (@UTa *? -.S-B] h @ u ‘cL5ɘ5Z> b #> B xBKi | ܽ;

()

% PDF-1.4 % 1 0 объект > эндобдж 7 0 объект /Заголовок /Предмет / Автор /Режиссер / Ключевые слова / CreationDate (D: 20210808194956-00’00 ‘) / ModDate (D: 20140410104805 + 02’00 ‘) >> эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 obj > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 6 0 obj > ручей GPL Ghostscript 9.10 () 2014-04-10T10: 48: 05 + 02: 002014-04-10T10: 48: 05 + 02: 00 Acrobat PDFMaker 10.0 для Word

  • ()
  • Aykut
  • ()
  • конечный поток эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 10 0 obj > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 16 0 объект > эндобдж 17 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > эндобдж 21 0 объект > эндобдж 22 0 объект > эндобдж 23 0 объект > эндобдж 24 0 объект > эндобдж 25 0 объект > эндобдж 26 0 объект > эндобдж 27 0 объект > эндобдж 28 0 объект > эндобдж 29 0 объект > эндобдж 30 0 объект > эндобдж 31 0 объект > эндобдж 32 0 объект > эндобдж 33 0 объект > эндобдж 34 0 объект > эндобдж 35 0 объект > эндобдж 36 0 объект > эндобдж 37 0 объект > эндобдж 38 0 объект > эндобдж 39 0 объект > эндобдж 40 0 объект > эндобдж 41 0 объект > эндобдж 42 0 объект > эндобдж 43 0 объект > эндобдж 44 0 объект > эндобдж 45 0 объект > эндобдж 46 0 объект > эндобдж 47 0 объект > эндобдж 48 0 объект > эндобдж 49 0 объект > эндобдж 50 0 объект > эндобдж 51 0 объект > эндобдж 52 0 объект > эндобдж 53 0 объект > эндобдж 54 0 объект > эндобдж 55 0 объект > эндобдж 56 0 объект > эндобдж 57 0 объект > эндобдж 58 0 объект > эндобдж 59 0 объект > эндобдж 60 0 объект > эндобдж 61 0 объект > эндобдж 62 0 объект > эндобдж 63 0 объект > эндобдж 64 0 объект > эндобдж 65 0 объект > эндобдж 66 0 объект > эндобдж 67 0 объект > эндобдж 68 0 объект > эндобдж 69 0 объект > эндобдж 70 0 объект > эндобдж 71 0 объект > эндобдж 72 0 объект > эндобдж 73 0 объект > эндобдж 74 0 объект > эндобдж 75 0 объект > эндобдж 76 0 объект > эндобдж 77 0 объект > эндобдж 78 0 объект > эндобдж 79 0 объект > эндобдж 80 0 объект > эндобдж 81 0 объект > эндобдж 82 0 объект > эндобдж 83 0 объект > эндобдж 84 0 объект > эндобдж 85 0 объект > эндобдж 86 0 объект > эндобдж 87 0 объект > эндобдж 88 0 объект > эндобдж 89 0 объект > эндобдж 90 0 объект > эндобдж 91 0 объект > эндобдж 92 0 объект > эндобдж 93 0 объект > эндобдж 94 0 объект > эндобдж 95 0 объект > эндобдж 96 0 объект > эндобдж 97 0 объект > эндобдж 98 0 объект > эндобдж 99 0 объект > эндобдж 100 0 объект > эндобдж 101 0 объект > эндобдж 102 0 объект > эндобдж 103 0 объект > эндобдж 104 0 объект > эндобдж 105 0 объект > эндобдж 106 0 объект > эндобдж 107 0 объект > эндобдж 108 0 объект > эндобдж 109 0 объект > эндобдж 110 0 объект > эндобдж 111 0 объект > эндобдж 112 0 объект > эндобдж 113 0 объект > эндобдж 114 0 объект > эндобдж 115 0 объект > эндобдж 116 0 объект > эндобдж 117 0 объект > эндобдж 118 0 объект > эндобдж 119 0 объект > эндобдж 120 0 объект > эндобдж 121 0 объект > эндобдж 122 0 объект > эндобдж 123 0 объект > эндобдж 124 0 объект > эндобдж 125 0 объект > эндобдж 126 0 объект > эндобдж 127 0 объект > эндобдж 128 0 объект > эндобдж 129 0 объект > эндобдж 130 0 объект > эндобдж 131 0 объект > эндобдж 132 0 объект > эндобдж 133 0 объект > эндобдж 134 0 объект > эндобдж 135 0 объект > эндобдж 136 0 объект > эндобдж 137 0 объект > эндобдж 138 0 объект > эндобдж 139 0 объект > эндобдж 140 0 объект > эндобдж 141 0 объект > эндобдж 142 0 объект > эндобдж 143 0 объект > эндобдж 144 0 объект > эндобдж 145 0 объект > эндобдж 146 0 объект > эндобдж 147 0 объект > эндобдж 148 0 объект > эндобдж 149 0 объект > эндобдж 150 0 объект > эндобдж 151 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageB / ImageI] >> эндобдж 152 0 объект > ручей x ڝ Xn # 7) hhoVwzS_% d6ȏI- ݒ aɩROˇnq`yk1m2, O? ֺ ڐ og-lo (jq & U | S * O ‘Rl3> ϧ ߖ aIʦ @ 1zd 艤 L 홬 8z * kVdhm9ѡ ^ ڡ Im> Ep ͋5 9 [uDdȬΤU% 9_Oy`R% 9os / A hBMOr] re-7W% `uFN ~ 0 $ aΉ4 * 1.P-Pz «LM1E_g {/ bTnѡ

    Повышение эффективности антенны мобильного телефона с помощью новых методов настройки

    » // php echo do_shortcode (‘[responseivevoice_button voice = «Американский английский мужчина» buttontext = «Listen to Post»]’)?>

    Современные мобильные телефоны должны поддерживать не только частоты сотовой связи, но и функции, не связанные с сотовой связью, например, используемые для мобильного телевидения, Bluetooth, WLAN и услуг на основе определения местоположения. Поскольку пространство, доступное для антенны, уменьшается с каждым поколением мобильных телефонов, антенны оборачиваются вокруг схемы камеры и клавиатуры и повторно прокладываются, что приводит к снижению их эффективности.Некоторые из этих потерянных характеристик можно восстановить с помощью настройки антенны, когда система использует методы настройки динамического импеданса для оптимизации характеристик антенны как для частоты работы, так и для условий окружающей среды. Однако проблема заключается в том, что любая успешная схема настройки должна быть с низкими потерями, строго линейной, способной обрабатывать очень высокие уровни радиосигнала и потреблять малую мощность.

    Архитектура настройки антенны
    Система настройки антенны с разомкнутым контуром часто используется, когда пассивная антенна больше не может соответствовать требованиям к рабочим характеристикам, например, когда требования к полосе пропускания увеличиваются, конструкция переносных телефонов становится более сложной и остается меньше места для антенн.В системе с разомкнутым контуром настраиваемый элемент точно настраивает характеристики антенны в заданных полосах частот и режимах работы (рисунок 1), принимая во внимание статическую информацию, такую ​​как частоты передачи / приема, схемы модуляции или вариант использования. Однако системы с обратной связью не измеряют работу антенны в реальном времени, поэтому они не могут учитывать условия окружающей среды.

    Условия окружающей среды очень важны для мобильного устройства, и они регулярно меняются, когда пользователи ходят, водят машину или двигают пальцами.Чтобы решить эти проблемы, разработчики антенн могут использовать адаптивную настройку антенны с обратной связью; в этом случае датчик рассогласования обеспечивает постоянную обратную связь, отслеживая работу антенны.

    Датчик рассогласования сравнивает КСВН (амплитуду мощности, которая отражается обратно в антенну) с мощностью передачи, и производит корректировку схемы настройки импеданса. Алгоритм настройки заставляет настраиваемые элементы постоянно отслеживать и настраивать оптимальные настройки (рисунок 1) во всех случаях использования.


    1. Настройка антенны с обратной связью (слева) и с обратной связью (справа).

    Проблемы настройки
    Теория полезна, но самым большим препятствием для реализации адаптивной настройки антенны в сотовых телефонах было отсутствие высокопроизводительного, электронно настраиваемого реактивного компонента с низкими потерями и достаточно широким коэффициентом настройки. С точки зрения «высокой производительности» самые сложные требования к компонентам — это мощность и линейность. Например, антенны GSM обычно должны обрабатывать мощность передачи до +33 дБм, но в условиях несовпадения настраиваемый компонент действительно должен обрабатывать уровни радиочастотного сигнала, измеряющие неожиданные 30 В пик или + 40 дБм.

    Поиск лучших материалов для тюнинга привел к изрядному количеству исследований на протяжении многих лет. Например, некоторые исследователи работали с микроэлектромеханическими системами (MEMS) и технологиями сегнетоэлектрических материалов (такими как титанат бария-стронция; BST), чтобы реализовать настраиваемые антенны и фильтры. Эти методы выглядят многообещающими, но они по-прежнему сталкиваются со значительными технологическими и производственными трудностями. Чтобы адекватно удовлетворить потребность в настройке антенны, разработчикам нужна технология, которая уже поддерживает крупносерийное производство и, предпочтительно, использует проверенные технологии.

    Сложности антенн
    Антенны представляют собой сложные устройства, и антенны, встроенные в мобильные телефоны, не являются исключением. Поскольку радиочастотный приемопередатчик мобильного телефона рассчитан на импеданс 50 Ом, антенна телефонной трубки в идеале также должна демонстрировать импеданс 50 Ом во всем диапазоне частот. На самом деле это происходит редко, потому что законы электромагнетизма диктуют, что маленькие телефоны имеют узкую полосу пропускания антенны, плохое согласование и низкую эффективность излучения.

    Таким образом, антенны обычно проектируются с импедансом, отличным от 50 Ом во всем диапазоне, с типичным КСВН между 2: 1 или 3: 1 для многодиапазонных антенн. На импеданс антенны также влияют другие факторы, например, как держать телефон (так называемый «эффект головы и руки»). Тело абонента также вызывает поглощение энергии, что еще больше ограничивает эффективность излучения антенны. Вообще говоря, телефонные антенны работают с КСВН лучше, чем 3: 1, но если, например, абонент положит палец на верхнюю часть излучателя антенны, это рассогласование может увеличиться до 9: 1.Учитывая, что все устройства в сигнальной цепи были разработаны для работы с КСВ 1: 1, это могло быть проблематично. На рис. 2 прослеживается влияние «эффекта руки» или расстройки антенны, когда рука находится рядом с излучателем антенны. Этот эффект изменяет резонансную частоту антенны, в результате чего она плохо согласуется с предполагаемой рабочей частотой.


    2. Когда пользователи держат руки возле излучателя антенны, антенна расстраивается, вызывая рассогласование на предполагаемой рабочей частоте.

    При несовпадении порта антенны характеристики RF быстро ухудшаются. В частности, если антенна находится в состоянии VSWR = 3: 1 (обычная проектная цель для многодиапазонных антенн), приблизительно 1,25 дБ мощности немедленно теряется из-за отражения. Если КСВН достигает 5: 1, потеря рассогласования составляет 2,55 дБ. Такое рассогласование также приводит к падению выходной мощности усилителя мощности, что дополнительно снижает излучаемую мощность.

    Узкополосные дуплексные фильтры или фильтры приема мобильного телефона также могут испытывать рябь в полосе пропускания, когда они не ограничены до своего характеристического импеданса, что может вызвать потери до 2 дБ в дополнение к потерям из-за рассогласования.На рисунке 3 зеленая линия показывает, как типичный передающий фильтр дуплексера WCDMA работает при сопротивлении 50 Ом. Красная линия — это технические характеристики, а синие линии показывают реакцию фильтра, когда КСВ антенны составляет 5: 1 по всем фазовым углам; обратите внимание, что вносимые потери в худшем случае достигают 5 дБ.


    3. Узкополосные дуплексные фильтры или фильтры приема мобильного телефона также могут испытывать колебания в полосе пропускания, когда они не имеют оконечной нагрузки до своего характеристического импеданса. В этом примере несоответствие импеданса 5: 1 VSWR вызывает значительное увеличение вносимых потерь.

    Эффекты головы и рук, потеря рассогласования в антенне, колебания в полосе пропускания РЧ-фильтра и снижение выходной мощности PA — все это в совокупности серьезно снижает количество энергии, которое может излучаться из антенны телефона. Результатом этой расстройки является сокращение срока службы батареи, ухудшение бюджета канала (дальность связи) и качества вызовов, а также увеличение количества потерянных вызовов. Чтобы решить эту проблему, многие поставщики услуг разработали спецификации «Полная излучаемая мощность (TRP)» и «Общая изотропная чувствительность (TIS)».Чтобы соответствовать этим спецификациям, необходимо протестировать телефон, моделируя реальные варианты использования (с головой и рукой), а не просто проводить кондуктивные измерения в среде 50 Ом или тестировать телефон в свободном пространстве.

    Адаптивная настройка антенны обещает быть хорошим методом для удовлетворения этих новых спецификаций TRP и TIS, потому что антенный тюнер может заставить антенну иметь сопротивление 50 Ом, несмотря на воздействие окружающей среды, позволяя остальной части системы работать в оптимальных условиях.Несмотря на то, что антенный тюнер вызывает некоторые дополнительные вносимые потери, адаптивная настройка антенны значительно улучшит общие вносимые потери от входа тюнера до входа антенны по сравнению с неисправленной ситуацией (рисунок 4), что приведет к повышению производительности.


    4. Моделирование адаптивной системы с обратной связью, показывающее улучшение вносимых потерь с антенным тюнером (синяя линия) по сравнению с системой, которая не имеет настройки антенны (красная линия).

    Для антенн в многодиапазонных системах передачи / приема необходима адаптивная схема настройки антенны, которая гарантирует работу до краев диапазона, активно отслеживает расстройку и быстро перенастраивает антенну. Эта схема настройки должна быть чрезвычайно линейной, чтобы избежать генерации гармоник или интермодуляционных искажений. Он должен быть небольшим, прочным и иметь коэффициент настройки не менее 3: 1, а вся цепь должна потреблять менее 1 мА. Для эффективного повышения производительности он должен иметь низкие вносимые потери, поэтому коэффициент качества (Q) должен быть не менее 50.

    Новые конденсаторы с цифровой настройкой
    Конструкторы Peregrine Semiconductor (Сан-Диего, Калифорния) разработали технологию DuNE, запатентованную методологию проектирования, в которой используется проверенный процесс UltraCMOS ™ и дизайнерские инновации HaRP ™ [1]. Конденсаторы DuNE с цифровой перестройкой (DTC) были разработаны для удовлетворения требований настройки антенны и имеют конденсаторы с высокой добротностью, последовательный интерфейс, низкое напряжение смещения и высокую линейность. DTC DuNE для телефонов GSM / WCDMA, доступный в упаковке с перевернутым чипом, имеет размер 1.36 × 0,81 мм (Рисунок 5)


    5. Фотография перекидного устройства DuNE DTC для GSM / WCDMA

    Измеренные характеристики
    Основным преимуществом полевых транзисторов UltraCMOS (FET) является то, что, в отличие от технологий массивных КМОП и КНИ, они могут быть объединены в стопку для обработки высоких уровней мощности РЧ благодаря полностью изолирующей сапфировой подложке. Это позволяет масштабировать управляемую мощность до более чем +40 дБм для обработки высоких уровней мощности РЧ без ухудшения добротности или коэффициента настройки.

    DTC DuNE могут быть разработаны для различных приложений и условий эксплуатации.В настоящее время они могут быть разработаны со значениями емкости от 0,5 пФ до 10 пФ, с коэффициентами настройки от 3: 1 до 6: 1 с разрешением 5 бит или 32 состояниями (рис. 6). В этих кодах неисправности значения Q могут быть установлены от 40 до 80 на частоте от 1 до 2 ГГц (рисунок 7). В дополнение к управляемой мощности> +38 дБм при сопротивлении 50 Ом (рисунок 8) и скорости переключения лучше 5 с, эти новые DTC демонстрируют энергопотребление около 100 мкА (что на несколько порядков ниже, чем у некоторых альтернативных технологий настройки).


    6.Измеренное 5-битное устройство DuNE DTC, показывающее линейные характеристики настройки и диапазон емкости от 1,15 до 3,4 пФ (коэффициент настройки 3: 1)
    7. Измеренные устройства DuNE DTC с Q рассчитаны на 60–70 при 900 МГц.
    8. Уровень третьей гармоники соответствует спецификации GSM -36 дБм до +40 дБм входной мощности.

    На основе проверенных строительных блоков и технологических процессов, которые уже поставляются миллионами устройств в неделю для индустрии мобильных телефонов, технология DuNE готова кардинально изменить возможности, доступные разработчикам мобильных телефонов.Все параметры кода неисправности (значения емкости, коэффициент настройки, добротность и мощность) могут быть изменены с помощью схемотехники, а не материаловедения, что позволяет очень быстро создавать новые конструкции для конкретных приложений. DTC DuNE для приложений сотовой связи и мобильного телевидения уже находятся в стадии тестирования, и их серийное производство запланировано на 2009–2010 годы. Эта последняя технологическая инновация привела к монолитной интеграции полной системы адаптивного антенного тюнера, которая обещает значительно улучшить характеристики антенн в новых конструкциях мобильных телефонов.

    Ссылка
    [1] «Технология процесса UltraCMOS» http://www.psemi.com/content/foundry/foundry_process_tech.html и «Технологические инновации HaRP» http://www.psemi.com/content/foundry/foundry_harp .html

    Статьи по теме

    Поставщики и ресурсы беспроводной связи RF

    О компании RF Wireless World

    Веб-сайт RF Wireless World является домом для поставщиков и ресурсов радиочастотной и беспроводной связи.На сайте представлены статьи, руководства, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тестирование и измерения, калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.

    Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, оптоволокно, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee, LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. Д. Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP.Он также имеет академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и MBA.

    Статьи о системах на основе Интернета вещей

    Система обнаружения падений для пожилых людей на основе Интернета вещей : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падений, используемой для пожилых людей. В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падений Интернета вещей. Читать дальше➤
    Также обратитесь к другим статьям о системах на основе Интернета вещей следующим образом:
    • Система очистки туалетов самолета. • Система измерения столкновений • Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей • Система помощи водителю • Система умной торговли • Система мониторинга качества воды. • Система Smart Grid • Система умного освещения на базе Zigbee • Умная парковка на базе Zigbee • Система умной парковки на основе LoRaWAN


    RF Статьи о беспроводной связи

    В этом разделе статей представлены статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE / 3GPP и т. Д. .стандарты. Он также охватывает статьи, относящиеся к испытаниям и измерениям, по тестированию на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF / PHY. УКАЗАТЕЛЬ СТАТЬИ ДЛЯ ССЫЛКИ >>.


    Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH рассмотрена поэтапно. Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP. Читать дальше➤


    Основы повторителей и типы повторителей : В нем объясняются функции различных типов ретрансляторов, используемых в беспроводных технологиях.Читать дальше➤


    Основы и типы замирания : В этой статье рассматриваются мелкомасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные, быстрые и т. Д., Используемые в беспроводной связи. Читать дальше➤


    Архитектура сотового телефона 5G : В этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G. Архитектура сотового телефона. Читать дальше➤


    Основы помех и типы помех: В этой статье рассматриваются помехи по соседнему каналу, помехи в совмещенном канале, Электромагнитные помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. Д.Читать дальше➤


    5G NR Раздел

    В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (New Radio), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. Д. 5G NR Краткий указатель ссылок >>
    • Мини-слот 5G NR • Часть полосы пропускания 5G NR • 5G NR CORESET • Форматы DCI 5G NR • 5G NR UCI • Форматы слотов 5G NR • IE 5G NR RRC • 5G NR SSB, SS, PBCH • 5G NR PRACH • 5G NR PDCCH • 5G NR PUCCH • Эталонные сигналы 5G NR • 5G NR m-последовательность • Золотая последовательность 5G NR • 5G NR Zadoff Chu Sequence • Физический уровень 5G NR • Уровень MAC 5G NR • Уровень 5G NR RLC • Уровень 5G NR PDCP


    Учебные пособия по беспроводным технологиям

    В этом разделе рассматриваются учебные пособия по радиочастотам и беспроводной связи.Он охватывает учебные пособия по таким темам, как сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS, GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, WLAN, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. Д. См. УКАЗАТЕЛЬ Учебников >>


    Учебное пособие по 5G — В этом учебном пособии по 5G также рассматриваются следующие подтемы по технологии 5G:
    Учебное пособие по основам 5G Частотные диапазоны Учебник по миллиметровым волнам Волновая рама 5G мм Зондирование волнового канала 5G мм 4G против 5G Испытательное оборудование 5G Сетевая архитектура 5G Сетевые интерфейсы 5G NR канальное зондирование Типы каналов 5G FDD против TDD Разделение сети 5G NR Что такое 5G NR Режимы развертывания 5G NR Что такое 5G TF


    Этот учебник GSM охватывает основы GSM, архитектуру сети, элементы сети, системные спецификации, приложения, Типы пакетов GSM, структура или иерархия кадров GSM, логические каналы, физические каналы, Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM, установка вызова или процедура включения питания, MO-вызов, MT-вызов, VAMOS, AMR, MSK, модуляция GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы работы с мобильным телефоном, Планирование RF, нисходящая линия связи PS и восходящая линия связи PS.
    ➤Подробнее.

    LTE Tutorial , охватывающий архитектуру системы LTE, охватывающий основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC). Он обеспечивает связь с обзором системы LTE, радиоинтерфейсом LTE, терминологией LTE, категориями LTE UE, структурой кадра LTE, физическим уровнем LTE, Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, передача голоса по LTE, расширенный LTE, Поставщики LTE и LTE vs LTE продвинутые.➤Подробнее.


    RF Technology Stuff

    Эта страница мира беспроводной радиосвязи описывает пошаговое проектирование преобразователя частоты RF на примере преобразователя RF UP диапазона 70 МГц в диапазон C. для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO, колодки аттенюатора. ➤Подробнее.
    ➤Проектирование и разработка радиочастотного трансивера ➤Конструкция RF-фильтра ➤Система VSAT ➤Типы и основы микрополосковой печати ➤ОсновыWaveguide


    Секция испытаний и измерений

    В этом разделе рассматриваются контрольно-измерительные ресурсы, испытательное и измерительное оборудование для тестирования DUT на основе Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE.ИНДЕКС испытаний и измерений >>
    ➤Система PXI для T&M. ➤ Генерация и анализ сигналов ➤Измерения слоя PHY ➤Тест устройства на соответствие WiMAX ➤ Тест на соответствие Zigbee ➤ Тест на соответствие LTE UE ➤Тест на соответствие TD-SCDMA


    Волоконно-оптические технологии

    Оптоволоконный компонент , основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель, фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д.Эти компоненты используются в оптоволоконной связи. Оптические компоненты INDEX >>
    ➤Учебник по оптоволоконной связи ➤APS в SDH ➤SONET основы ➤SDH Каркасная конструкция ➤SONET против SDH


    Поставщики и производители радиочастотной беспроводной связи

    Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений, см. ИНДЕКС поставщиков >>.

    Поставщики радиочастотных компонентов, включая радиочастотный изолятор, радиочастотный циркулятор, радиочастотный смеситель, радиочастотный усилитель, радиочастотный адаптер, радиочастотный разъем, радиочастотный модулятор, радиочастотный трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, генератор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексор, дуплексер, микросхема резистора, микросхема конденсатора, индуктор микросхемы, ответвитель, оборудование ЭМС, программное обеспечение для проектирования радиочастот, диэлектрический материал, диод и т. д.Производители RF компонентов >>
    ➤Базовая станция LTE ➤RF Циркулятор ➤RF Изолятор ➤Кристаллический осциллятор


    MATLAB, Labview, встроенные исходные коды

    Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW. Эти коды полезны для новичков в этих языках. ИНДЕКС ИСХОДНОГО КОДА >>
    ➤3-8 декодер кода VHDL ➤Код MATLAB для дескремблера ➤32-битный код ALU Verilog ➤T, D, JK, SR триггеры labview коды


    * Общая информация о здоровье населения *

    Выполните эти пять простых действий, чтобы остановить коронавирус (COVID-19).
    СДЕЛАЙТЕ ПЯТЬ
    1. РУКИ: часто мойте их
    2. КОЛЕНО: Закашляйтесь
    3. ЛИЦО: Не трогай его
    4. НОГИ: держитесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга
    5. ЧУВСТВОВАТЬ: Болен? Оставайся дома

    Используйте технологию отслеживания контактов >>, соблюдайте >> рекомендации по социальному дистанцированию и установить систему видеонаблюдения >> чтобы спасти сотни жизней. Использование концепции телемедицины стало очень популярным в таким странам, как США и Китай, чтобы остановить распространение COVID-19, поскольку это заразное заболевание.


    RF Калькуляторы и преобразователи беспроводной связи

    Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц измерения. Сюда входят такие беспроводные технологии, как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. Д. СПРАВОЧНЫЕ КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
    ➤ Калькулятор пропускной способности 5G NR ➤5G NR ARFCN против преобразования частоты ➤Калькулятор скорости передачи данных LoRa ➤LTE EARFCN для преобразования частоты ➤ Калькулятор антенн Яги ➤ Калькулятор времени выборки 5G NR


    IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии

    Раздел IoT охватывает беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet, 6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth Low Power (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT +, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие.Он также охватывает датчики Интернета вещей, компоненты Интернета вещей и компании Интернета вещей.
    См. Главную страницу IoT >> и следующие ссылки.
    ➤ НИТЬ ➤EnOcean ➤Учебник по LoRa ➤Учебник по SIGFOX ➤WHDI ➤6LoWPAN ➤Zigbee RF4CE ➤NFC ➤Lonworks ➤CEBus ➤UPB



    СВЯЗАННЫЕ ЗАПИСИ


    RF Wireless Учебники



    Различные типы датчиков


    Поделиться страницей

    Перевести страницу

    .

    Оставить комментарий