Ретранслятор радиосигнала своими руками

УКВ эхо-репитеры

Статья кратко знакомит читателей с принципами работы ретрансляторов, дает объяснение необходимости их использования. Рассказывает об одном из наиболее простых способов организации радиосети ̶ постройке эхо-репитера.
Рассчитано на эрудированного читателя, знакомого с радиосвязью не только в пределах школьной программы.

С тех самых пор, как Министерство связи, тогда еще Советского союза, определило порядок приобретения и регистрации средств радиосвязи гражданского назначения, началась эра радиофикации граждан нашей
огромной страны. Первым диапазоном, выделенным для личной радиосвязи, стал так называемый CB-диапазон (от англ. Citizen Band ̶ гражданский диапазон), иногда еще называемый диапазоном 27 МГц. Сейчас в нем работают разве что службы такси, да несколько охранных структур. Низкая частота излучения не позволяет строить малогабаритные антенны, ввиду их неэффективности. А потому портативной аппаратуры на этот диапазон практически не встречается.

Следующим прорывным шагом было выделение для гражданской связи диапазона 433 МГц, а позднее и 446 МГц. Первый более широкий, имеет 69 частотных каналов. Второй всего восемь. На такой частоте уже реально сделать эффективную антенну, размер которой не превышает, как правило, 17 см. Да и радиоэлектроника сильно изменилась в сторону уменьшения габаритов аппаратуры. Сейчас лучшие представители носимых радиостанций по размерам не больше мобильного телефона.

В настоящее время такие радиостанции продаются тоннами: в специализированных магазинах, в спортивных и туристических отделах, в салонах мобильной связи. Много аппаратуры везут из Китая. Не буду сейчас останавливаться на номенклатуре, для этого посвятим отдельную статью. Радиосвязь стала мобильной, удобной, доступной и бесплатной ̶ регистрации такие устройства не требуют.

Радиостанциями диапазона 433 МГц пользуются охранники, монтажники, геодезисты, строители, охотники, туристы и еще туева хуча нородонаселения. Малый радиус действия станций позволяет одни и те же частотные ресурсы использовать многократно. То есть на одном канале могут одновременно разговаривать несколько групп людей. Причем совершенно не мешая друг другу. Как правило, это всех устраивает.

Бывает, что не всех. Иной раз необходимо охватить связью большой район, или даже целый город. И тут начинаются проблемы. С уровня земли радиостанции редко работают с дальностью большей 3-5 километров, да и то не всегда гарантированно. Тем более диапазону 433 МГц вообще присущи резкие
замирания сигнала (чуть повернулся ̶ и связи нет). И вот тут начинается. Стационарные антенны на крышах домов, автомобильные на магнитах, направленные «волновые каналы». С внешней антенной радиостанции
начинают работать далеко, но получается, что абонент с антенной на крыше оказывается привязанным к своему дому. Что не айс. Ведь хочется чтобы маленькая станция на поясе всегда была слышна всем и всех слышала. И тут ей на помощь приходят ретрансляторы.

Принцип работы ретранслятора прост: принять сигнал и передать его. В реал-тайм ретрансляторах сигнал передается в тот же момент времени, в который принимается. Чтобы исходящий сигнал не мешал входящему, используют разделение частот приема и передачи: сигнал передается на частоте отличной от той, на которой принимается.

Расположенный на высоком здании, сопке, горном пике ретранслятор сможет обеспечить качественное радиопокрытие довольно большой территории. И с маленькой станции станет возможным общаться со всеми абонентами, настроенными на данный канал. Даже в движении.

В отличие от принципа, аппаратная реализация реал-тайм ретранслятора довольно сложная техническая задача. Как-нибудь я расскажу о создании такого девайса.

Часто нет возможности построить полноценный ретранслятор. Причины могут быть разные ̶ дороговизна оборудования, отсутствие дополнительных частотных ресурсов (напомню, нужно иметь две частоты), невозможность установки громоздкого антенного оборудования и прочие. А надежная связь требуется кровь из носу. В таких случаях на помощь приходит устройство под названием эхо-репитер. Часто его называют симплексным ретранслятором. В обиходе используются и сленговые названия ̶ репа, эхо-репа, попугай.

Принципиально от реал-тайм ретранслятора эхо-репитер отличается тем, что прием и передача сигнала происходят не одновременно, а по очереди. Сначала прием, затем передача. В таком случае частоты приема и передачи можно не разделять.

Рассмотрим составные части эхо-репитера и логику его работы. Сигнал, принятый антенной, по антенному кабелю (в технике связи называемому фидером) поступает на вход радиостанции, настроенной на определенную частоту. В этот момент включается цифровой магнитофон и записывает то, что идет из эфира. Как только сигнал пропадает, радиостанция переходит на передачу, а магнитофон в режим воспроизведения записанного сообщения. Для абонента это выглядит как повтор того, что он только что произнес в эфир.

Безусловными минусами такого режима являются усложнение связи, удлинение времени переговоров вдвое, ограниченность времени записи магнитофона. Однако при определенном навыке повторы даже помогают
̶ становится точно известно, какого качества сигнал дошел до ретранслятора. К тому же постройка эхо-репитера дело несложное и довольно доступное.

Таким образом, группа людей, объединенных общим интересом, принимая некоторые неудобства в проведении радиосвязей, может довольно быстро построить эхо-репитер и начать пользоваться им. Конечно, стоит принять во внимание, что законность таких девайсин пока вообще никак не определена, то есть они ни разрешены, ни запрещены. В ряде случаев органы надзора просто закрывают глаза на такие устройства, если вообще узнают про них.

Теперь об аппаратном составе девайса. По идее, ретранслятор должен иметь внешнюю антенну, надежную станцию и качественное электропитание. В качестве «мозгов», превращающих обычную радиостанцию в ретранслятор, можно применить как аппаратные, так и программные решения. К первым относятся встраиваемые платы ITEC 806-25, внешние блоки ER-310 и самодельные на микросхемах записи звука. Ко вторым ̶ специальные программы, запускаемые на ПК. В крайнем случае, например для поддержки связью туристической группы, можно просто повесить портативную станцию на высоком дереве. Вариантов компоновки может быть много, все зависит от квалификации установщика.

Рассмотрим самый простой вариант эхо-репитера. Он был многократно протестирован в реальных условиях и доказал свою надежность.

В качестве радиостанции взят аппарат Icom F4-GT со стандартным аккумулятором и плата ITEC 806-25. Плата вставляется в специальный слот, расположенный в недрах станции. Активируется она с помощью специальных настроек в самой станции. Все! Можно применять со штатной антенной, а можно воспользоваться переходником и подключить внешнюю, например четвертьволновый штырь. Именно в такой комплектации эхо-репитер на горе Хез обеспечивал группу туристов на Арахлее связью с Читой (Забайкальский край). Стоимость данного комплекта составляет примерно 12000 рублей.

Сейчас эхо-репитеры работают в различных сферах жизни, обеспечивая надежной связью большое количество людей, являясь подчас единственным средством связи. Но по мнению автора все же становятся архаизмом и постепенно вытесняются реал-тайм ретрансляторами. О постройке одного из них ̶ в следующих статьях.

Фотографии с походов, связанных с установкой в сибирской тайге подобных ретрансляторов можно просмотреть по ссылке. Там же можно прочесть некоторые подробности не отраженные в данном посте и ознакомиться с другими нашими DIY-проектами.

Источник

Сайт про изобретения своими руками

МозгоЧины

Сайт про изобретения своими руками

Как собрать усилитель сигнала сотовой связи своими руками: пошаговая инструкция

Аксессуары для мобильников разнообразны по дизайну, характеристикам, сфере применения. Если телефон устаревает, то его заменяют на новую модель. При сбое — стараются исправить, наладить при помощи других устройств и разработок. Купить или есть возможность своими руками, из подручных средств собрать дорогой гаджет? Имея скромный запас школьных знаний по физике, химии и базовый уровень в сфере сотовой связи, можно справиться самому. Разбираемся во всем по порядку.

Выбор «правильного» оператора

Первоочередная задача, после выбора мобильного устройства — сделать нужный шаг в пользу какого-либо оператора. Из-за широкого распространения услуги связи их появилось немалое количество. У каждого есть «своя изюминка». Тарифы и качество заметно отличаются.

Отталкиваться нужно от индивидуальных особенностей: необходимость звонить по своему региону, возможность соединяться с другими странами, частое использование Интернета и другие специфические возможности телефонии. Задача же операторов другая — посредством рекламных акций и предложений подключить максимальное количество клиентов.

Пользователь заинтересован в качественном обслуживании и экономии расходов на услугу. Аспекты зависят от того, кто предоставляет варианты тарифов.

В Российской Федерации действуют пять основных мобильных операторов: МТС, Мегафон, Билайн, Теле 2, Yota. В учет не берутся небольшие региональные и дочерние компании.

Везде есть свои положительные и негативные моменты. Выбрать лучшего, позволено каждому. Для этого организаторы улучшают поставляемые услуги, вносят изменения в тарифные планы, сферу новинок. Проанализировав эти моменты можно подключаться и дарить общение себе и окружающим.

Однако в защиту мобильным операторам нужно сказать, что существуют внешние факторы, которые влияют на качество общения, слабый сигнал.

Причины слабого сигнала

Вероятность слабого сигнала, несмотря на современную техническую поддержку, остается, как в мегаполисах, так и небольших поселениях. Регулярная установка новых стационарных баз, станций, вышек заметно снижает эту проблему, но не решает окончательно, потому что причина может не зависеть от оператора или быть в вашем устройстве.

Зачастую слабость сигнала различается в определенной части населенного пункта. Это обусловлено наличием преграждений на его пути, а также объясняется удаленностью от станции. Можно выделить наиболее «трудные» места, где мобильник дает сбой:

Значительное расстояние от вышки, базы.
Подвальные помещения.
Подземные переходы, паркинги, метрополитен и другие низменности.
Высотки, возвышенности.
Температура воздуха, с повышенной влажностью.
Пар усложняет.
Листва на деревьях (леса, парки).
«Мертвые» зоны, площадью до одного метра.

Внешний фактор не всегда бывает виноват, периодически виновником становится сам смартфон. Проверить несложно: если в разных местах слышно одинаково плохо, то проблема в устройстве. Второй вариант проверки, позвонить в различных устройствах. Сделать вывод.

К проблемному соединению приводят причины:

Чехол для телефона, использованные материалы. Металл глушит сигнал.
Металлический корпус смартфона.
Прошивка, сделанная некачественно.
Трубки малоизвестных китайских фирм.
Механическое повреждение аппарата и его составляющих.
Заводской дефект антенны.
Физические возможности отклоняют или ставят в «блок» радиоволны.
Попадание в корпус влаги.

Если причины — проблемы внутри

Проведя нехитрую диагностику, определив, что устройство в норме для усиления сигнала можно использовать репитер. Это одно из лучших решений, когда существуют проблемы с сотовой связью.

Купить комплект для самостоятельного монтажа, предварительно ознакомившись с технической стороной.
Изготовить своими руками, придерживаясь схемы.

Репитер состоит из элементов:

антенна внутренняя, внешняя;
ретранслятор;
блок питания;
соединительные провода.

Три параметра, которые учитываются при работе:

Усилитель сотовой связи своими руками (обзор)

Изготавливается простая конструкция, которая работает по принципу: внешняя антенна принимает сигнал от базы или телефонной вышки. Ретранслятор включается в рабочий момент, перекидывает информационное поле на внутреннюю антенну. В свою очередь она скидывает сигнал на мобильный телефон.

Обратное направление происходит аналогично: от мобильника к усилителю, на базу, к вышке.

Качество зависит от многих параметров. Например, внешняя антенна должна крепиться по возможности выше на фасадной части, район крыши. Вторая антенна находится внутри здания. Возле розетки устанавливается блок питания.

Функцией репитера можно назвать не только улучшение связи, но и снижение излучения свехчастотное, именно оно показывает своим появлением на то, что смартфон работает на пределе своих сил. Ценой этого становится разряженный «в ноль» аккумулятор. Улучшенная автономность, рациональный режим работы «три джи» сигнала — функциональная значимость усилителя.

Достаточно одного инструментария на два-три приемных устройства. Для больших офисов, где много девайсов выбирают стационарный, более мощный репитер.

Сборка усилителя сотовой связи в домашних условиях

Чтобы самостоятельно изобрести простейшую модель понадобится набор:

Проволока медная (тридцать-сорок сантиметров в длину)
Для наружных работ коаксиальный кабель (подключение антенны). Чем больше отрезок кабеля, тем больше сигнальные потери.
Фанера листовая.
Крепеж: саморезы, болты.
Широкая изоляционная лента.

При наличии всех необходимых материалов, приступаем к сборке конструкции.

Сгибаем проволоку в виде ромба.
Концы запаиваются. Получается антенна ромбообразная.
В центр мягкой пайкой присоединяются концы коаксиального кабеля.
Дальнейшая установка происходит на крыше. Импровизированную антенну разворачивают в сторону вышки, ближайшего мобильного оператора.
Посредством переходника через специпльный разъем монтируется кабель к телефону.

Обязательно рекомендуется произвести проверку работоспособности полученного усилителя. При поднесении его к любому мобильному устройству (телефон, планшет, смарт часы) уровень сигнала стабильно должен увеличиваться на два деления минимум.

Усиление сигнала 4G

В отдаленных местах (дачах, деревнях) можно усилить собственноручно сигнал «четыре джи».

Крышка для консервирования
Шпилька М6
Гайка М6
Провод для антенны
F-разъем коаксиального кабеля
Угол монтажный.

По схеме собирается усилитель, который устанавливается аналогично предыдущему варианту.

Мифические усилители

В условиях рыночных отношений находится множество «знающих» и опытных мастеров развода. Мифические «компактпораболики» легко принять за помощь в силу незнания элементарных физических и оптических принципов. Не стоит доверять не проверенной информации. Приведем несколько примеров.

Наклейка «улучшающая сигнал». Производители рекомендуют наклеивать пластинки из фольги под аккумуляторную батарею, ближе к антенне. Заявленная функция: избавление от всех существующих помех. Кроме, как обманкой этот предмет не назовешь.

Любой школьник скажет, что для подобной функциональности понадобится не фольгированный кусочек, а рулон фольги минимум метров на десять в длину.

Следующий вариант — алюминиевая банка. Большого эффекта можно достигнуть, если снять корпус телефона, намотать вокруг антенны проволочку из меди (около шести витков), остаточный кончик присоединить к банке из алюминия. Банка может иметь любой вид: целая, срезанная, разрезанная на «ромашку». Подобная инструкция приведет ни к чему иному, как к ослаблению задней крышки, выпаданию аккумулятора. Эффекта не будет.

Самый распространенный «совет» — в разъем для наушников вставить небольшой кусок проволоки (сантиметров десять). Это обычное плацебо. Качественный сигнал получен не будет. А испортить мобильник есть шанс реальный.

Источник