Внешние антенны для сотовых телефонов от AlphaSat Communication

Вместе с приходом лета начался и дачный сезон, а это значит, что люди выбираются на дачи в поисках свежего воздуха и отдыха от шума большого города. У многих дачников есть сотовые телефоны, которые не всегда удовлетворительно работают в Подмосковье, так как местные условия приема зачастую разительно отличаются от городских. И если старичок Siemens C10 в области работает стабильно, то более современные аппараты проигрывают ему, имея при этом меньшую мощность. С одной стороны, это досадно, потому что новые модели не работают там, где довольно старые аппараты не только работают, но и обеспечивают более чем приемлемую связь. С другой стороны, благодаря уменьшенной мощности передатчика излучение телефона стало намного менее интенсивным. Конечно, люди, которые не верят во вредное воздействие сотовых телефонов на здоровье человека, могут пользоваться старыми моделями, это их право. В данной статье речь пойдет о том, как, не меняя телефон, улучшить качество связи.

Внешние антенны и варианты их креплений

На сегодняшний день существует несколько основных вариантов автомобильных антенн для сотовых телефонов. Отличаются они друг от друга способом крепления и характеристиками. Так, купленная мной на Митинском радиорынке автомобильная антенна неизвестного производителя на поверку оказалась просто куском провода, за который с меня содрали около 15 долларов. По своим характеристикам эта антенна не выдерживала никакой критики, усиление сигнала было, но всего на 1 дБ, при этом улучшения качества связи при разговоре в движущейся машине не наблюдалось. Антенна крепилась на лобовое стекло внутри машины с помощью липучки. Далее с помощью антенного адаптера она подключалась к разъему на телефоне.

Кстати, почему-то многие считают, что внешнюю антенну (не только автомобильную) можно напрямую подключить к разъему внешней антенны на телефоне. Это далеко не так, практически всегда нужен антенный адаптер — небольшой кусочек провода, имеющий на концах два различных разъема для подключения к телефону и антенне. Стоимость антенного адаптера, например, для Nokia 6210 составляет около 19 долларов, что достаточно дорого. Тем не менее, без такого адаптера подключить антенну не получится. Те же, кто дружен с паяльником, могут сделать адаптер сами, благо и разъемы, и качественный кабель можно купить либо в магазине радиоэлектроники, либо на радиорынке. Как промежуточный вариант можно предложить покупку антенн от третьих производителей, таких например, как Hama.

Как уже было сказано, автомобильные антенны для телефона отличаются способом крепления. В частности, два основных способа крепления — это изнутри на стекле автомобиля и наружное. Во втором случае приходится сверлить кузов машины, чтобы запустить внутрь кабель от антенны и зафиксировать саму антенну на крыше, что не всегда позволительно. От тестирования антенн этого типа я сразу же отказался, так как для меня неприемлемо сверление крыши моего автомобиля. Конечно, антенны этого типа должны обеспечивать более качественную работу телефона, но неудобство их установки зачеркивает, для меня по крайней мере, их преимущества. Такие антенны (чтобы они были открыты со всех сторон) лучше всего устанавливать на крыше автомобиля.

Справедливости ради стоит отметить, что существуют антенны на магнитном основании, которые могут быть установлены практически на любую часть кузова. Недостатком этой разновидности крепления является его невысокая прочность: на большой скорости или при сильной тряске антенна может сползти. Оставшийся провод от антенны нужно каким-то образом запустить внутрь салона. Еще один недостаток заключается в том, что при плохой погоде грязь легко попадает под основание антенны, что может привести к порче покрытия кузова. Вообще же автомобильную антенну на магнитном основании стоит рассматривать только как временное решение, так как в идеале такую антенну каждый раз следует снимать после использования. Машину с подобной антенной не рекомендуется оставлять на улице: уж больно легко сорвать антенну с крыши.

Более дружественный вариант крепления внешней антенны — это установка ее на стекло. При этом варианте антенна прочно крепится, как правило, к лобовому стеклу и затем уже подключается к комплекту громкой связи или непосредственно к телефону. Надежность подобной установки антенны достаточно высока, проблем с креплением не возникает. Антенна крепится с помощью двухсторонней липкой ленты, аналогичной применяемой при установке антенн для магнитол на лобовое стекло.

Последний нуждающийся в рассмотрении теоретический вопрос — это принцип работы внешней антенны. В простейшем случае в качестве антенны используется металлический штырь, длина которого равна 1/4 длины волны. При этом коэффициент усиления такой антенны будет равен 0 дБ, то есть антенна не будет обладать никаким усилением. Более сложные антенны называются коллинеарными и состоят из двух и более штырей, соединенных между собой специальными элементами — катушками индуктивности. Такие антенны могут иметь коэффициент усиления более 3 дБ и обеспечивают более надежную связь. Но есть одна проблема: антенны, рассчитанные на применение в диапазоне 900 МГц, в диапазоне 1800 МГц не дают никакого преимущества. Более того, если вы пользуетесь однодиапазонным аппаратом стандарта GSM 1800, внешние антенны могут даже ухудшить связь. Но существуют двухстандартные антенны, точнее двух-, трехстандартные и комбинированные антенны, которые можно применять с сотовыми телефонами различных стандартов, в том числе и CDMA, а также системой глобального позиционирования GPS. Кстати говоря, использование внешней антенны в большинстве случаев увеличивает срок работы телефона от аккумулятора, так как в зависимости от уровня приема варьируется и мощность передатчика телефона, а в случае применения внешней антенны она меньше.

Про всевозможные антенны, схемы их создания, а также теорию очень хорошо написано на сайте Кубанских радиолюбителей, рекомендую интересующимся посетить этот ресурс.

Антенны от AlphaSat и их тестирование

Компания AlphaSat занимается разработкой адаптивных компонент и систем приема для стационарных и мобильных применений в диапазоне частот 400 МГц — 40 Гц начиная с 1993 года. AlphaSat предлагает достаточно широкий выбор антенн, при этом можно выделить три основные линейки: OmniPlanar, DirecPlanar и SectorPlanar. Это планарные (плоские) антенны для сотовых телефонов, которые могут работать как с одним частотным диапазоном, так и с несколькими (двухдиапазонные и комбинированные антенны). Антенны линейки OmniPlanar имеют круговую направленность, в то время как антенны линейки DirecPlanar направленные. SectorPlanar — это антенны с высокой направленностью, которые монтируются снаружи автомобиля или могут применяться на дачном участке. Подобные антенны требуют ориентации, но именно они обеспечивают максимальное усиление сигнала до 17 дБ.

Итак, у нас на тестировании были следующие антенны: SectorPlanar 150, DirecPlanar (30, 60, 90), OmniPlanar (30, 60). Все антенны двухстандартные и поддерживают работу в диапазонах частот 890-960 и 1710-1880 МГц. В комплект поставки входит сама антенна с коаксиальным кабелем длиной 1.8 (30, 60) и 2.5м(90), клейкая двухсторонняя лента для установки на стекло автомобиля и протирочная салфетка, смоченная изопропиловым спиртом. Цифра в названии модели указывает диаметр антенны: он составляет 95 мм при высоте 18 мм, 67 мм при высоте 8 мм и 30 мм при высоте 6 мм. Для всех антенн поляризация вертикальная, тип антенны — микрополосковая резонансная. Отношение вход/выход составляет 15 дБ, КПД для направленных антенн около 2 dBi, для ненаправленных — 1 dBi. Все технические данные приведены из проспекта производителя.

Перед установкой антенны стекло обязательно должно быть обработано с помощью салфетки, иначе крепление будет ненадежным. При правильной установке проблем с антенной быть не должно. Сам провод можно вывести под приборной доской автомобиля, но это кому как нравится, можно пустить и поверху.

Тестирование антенн проходило с помощью телефонов Nokia 6210 и Siemens C35i, измерялись дБ до подключения антенны и после. Тестирование проводилось в прилегающей к Ярославскому шоссе местности, так как именно на этой трассе есть несколько мертвых зон, где телефон, как правило, не работает. Полевые испытания были также проведены в других районах, для этого нашим сотрудникам были розданы антенны. Однако в этом случае измерения не производилось - все впечатления сугубо субъективные.

Итак, в области тестирования телефоны показывали напряженность поля от -90 до -99 дБ, что можно охарактеризовать как неустойчивую связь. На пути следования находятся две небольшие мертвые зоны. При движении в машине на скорости около 80 км в час через этот район говорить по телефону было трудно: выпадали слова, зачастую собеседник не слышал некоторые фразы. Подключение внешней антенны, закрепленной на ветровом стекле в правом нижнем углу, дало следующие результаты:

До подключения антенны к Nokia 6210 — от -90 до -99 дБ, Siemens C35i от -92 до -101 дБ.

После подключения DirecPlanar 30, 60, 90 усиление составило в среднем 4 дБ, соответственно от - 86 до - 95 дБ (здесь и далее результаты для Nokia 6210, для Siemens они подобны). При этом выпадений слов при разговоре в движущейся машине не было замечено, на всем протяжении трассы была обеспечена уверенная связь. При среднем усилении в 4дБ максимальное усиление было зафиксировано для антенн DirecPlanar 60 и 90 — до 5 дБ. С антеннами этого типа не было отмечено никаких проблем, они обеспечивали связь даже в мертвых зонах. Претензий к качеству связи также не было.

Результаты, полученные при тестировании антенн OmniPlanar, были несколько хуже. В среднем усиление составило 1-2 дБ, при этом младшая модель OmniPlanar 30 обеспечивала усиление на 1 дБ, качество связи было не очень хорошим, наблюдалось выпадение слов. Старшие модели оказались лучше: выпадения слов практически не было. Тем не менее в одной из мертвых зон усиление сигнала не смогли обеспечить и они, что привело к потере связи.

Пользователи OmniPlanar не заметили существенных изменений при использовании этих антенн. Связь в тех местах, где она отсутствовала, не появилась, а там, где она была и раньше — осталась. Было отмечено, что использование антенн всех типов в дождливые дни увеличивает устойчивость связи и ее качество.

И, наконец, антенна SectorPlanar прошла тестирование в качестве стационарной на дачном участке. Было получено усиление сигнала на 7 дБ, что достаточно интересно. Справедливости ради стоит отметить, что начальная напряженность поля составила от -72 до - 77 дБ.

Итог

Направленные антенны линейки DirecPlanar показали себя с лучшей стороны и смогли обеспечить устойчивую и качественную связь в проблемных зонах, а также при движении через такие участки. При розничной цене в 29 долларов эти антенны можно рекомендовать всем, кому требуется уверенная связь в машине. Большой разницы между 60-й и 90-й моделью по качеству работы нет, а вот в размере есть, так что стоит устанавливать именно 60-ю модель: она смотрится более опрятно и не так сильно бросается в глаза.

Ненаправленные антенны OmniPlanar не обеспечивают значительного усиления сигнала, в среднем всего на 1 дБ, что нельзя считать оптимальным при цене за антенну в 18 долларов. Антенны этой линейки больше подойдут для использования в неблагоприятных погодных условиях в городе, именно тогда они начинают действительно работать. Но направленные антенны в любом случае предпочтительнее.

Антенна SectorPlannar 150 идеально подойдет в качестве стационарной. Использовать ее в автомобиле нецелесообразно, если только вы не владелец большегрузной машины.

Приносим свою благодарность компании Альт-Телеком за предоставленные на тестирование антенны, а также компании Zoom за предоставленные антенные адаптеры.