Секреты радиомастеров - Андрей Кашкаров

Логопериодические антенны – это один из типов антенн с неизменной формой диаграммы направленности и постоянным усилением в широком диапазоне частот.

У такой антенны во всем диапазоне частот обеспечивается хорошее согласование антенны с фидером. Логопериодическая антенна образована собирательной линией в виде двух труб, расположенных параллельно, к которым поочередно через один крепятся вибраторы.

Рабочая полоса частот антенны со стороны нижней частоты зависит от размеров наиболее длинных вибраторов, а со стороны верхней частоты – от размеров наиболее коротких вибраторов. Усиление антенны определяется количеством вибраторов, каждый из которых является активным. Следовательно, задав полосу частот (размеры максимального и минимального вибраторов), можно получить достаточно высокий коэффициент усиления во всем диапазоне за счет увеличения количества вибраторов.

Логопериодические антенны хорошо работают в широкополосных системах связи: DAMPS, GSM-900, GSM-1800 и в относительно узкополосных, например, в системе доступа с кодовым разделением каналов CDMA (ширина полосы частот 1,5 МГц). Они не требуют дополнительной настройки, поскольку все вибраторы являются активными и расстроены один относительно другого на постоянную величину, являющуюся характеристикой антенны.

К недостаткам этой антенны можно отнести ее более сложную конструкцию и повышенную трудоемкость в изготовлении по сравнению с антенной «волновой канал».

Таким образом, в системах сотовой связи стандартов CDMA, DAMPS, GSM-900/1800 целесообразно применять логопериодические антенны с необходимым для каждого конкретного случая усилением. На границе зоны покрытия наиболее эффективны антенны типа «волновой канал», однако настройка этих антенн должна выполняться специалистом.

Также следует обратить внимание на материал, из которого изготовлена антенна.

На частотах 800–900 МГц, а тем более 1800 МГц, несколько лучший результат дает использование материалов с высокой проводимостью, например, медь, латунь. Это повышает добротность антенны и сводит к минимуму потерь.

Как оптимизировать мобильную связь

Безопасность

С прогрессивным развитием сотовой связи мобильные телефонные аппараты стали широко доступны. Как правило, мобильный телефонный аппарат (МТ, МТА) может работать на расстоянии до 1500 м от базовой станции.

Как известно, каждому сотовому аппарату присваивается свой электронный серийный номер (ESN), который кодируется в микрочипе телефона при изготовлении телефона. Активируя SIM карту (Subscriber Identity Module) – микрочип, в котором «прошит» абонентский номер, мобильный телефонный аппарат получает мобильный идентификационный номер (MIN).

Площадь, охватываемая сетью GSM, разбита на отдельные, прилегающие друг к другу ячейки (соты) – отсюда пошло название «сотовая связь», в центе которых находятся приемо-передающие базовые станции. Обычно, такая станция имеет шесть передатчиков, которые расположены с диаграммой направленности 120° и обеспечивают равномерное покрытие площади.

Одна средняя современная станция одновременно может обслуживать до 1000 каналов. Площадь «соты» в городе составляет около 0,5–1 км2, вне города в зависимости от географического расположения она может достигать и 20, и 50 км2. Телефонный обмен в каждой «соте» управляется базовой станцией, которая принимает и передает сигналы на большом диапазоне радиочастот (выделенный канал – шаг для каждого сотового телефона минимальный). Базовая станция подключена к проводной телефонной сети и оснащена аппаратурой преобразования высокочастотного сигнала сотового телефона в низкочастотный сигнал проводного телефона и наоборот, чем обеспечивается сопряжение этих двух систем.

Технически современная аппаратура базовой станции занимает площадь 1–3 м2 и располагается в пределах одного небольшого помещения, где ее работа осуществляется в автоматическом режиме. Для стабильной работы такой станции необходимо лишь наличие проводной связи с телефонным узлом (АТС) и сетевое питание 220 В. В городах и населенных пунктах с большим скоплением домов передатчики базовых станций располагаются прямо на крышах домов. В пригородах и на открытой местности используются вышки в несколько секций (их часто можно увидеть расположенными вдоль шоссе).

Зона покрытия соседних станций соприкасается. При передвижении телефонного аппарата между зонами покрытия соседних станций происходит его периодическая регистрация. Периодически, с интервалом 10–60 мин (в зависимости от оператора), базовая станция излучает служебный сигнал. Приняв его, мобильный телефон автоматически добавляет к нему свой MIN– и ESN‑номера и передает получившуюся кодовую комбинацию на базовую станцию. Так осуществляется идентификация конкретного мобильного сотового телефонного аппарата, номера счета его владельца и привязка аппарата к определенной зоне, в которой он находится в данный момент времени. Этот момент весьма важен – на данном этапе можно контролировать передвижения того или много объекта, а уж кому это выгодно вопрос другой – главное, есть такая возможность.

Когда пользователь соединяется с кем‑либо по своему телефону, базовая станция выделяет ему одну из свободных частот той зоны, в которой он находится, вносит соответствующие изменения в его счет (производит списание средств) и передает его вызов по назначению.

Если мобильный пользователь во время разговора перемещается из одной зоны связи в другую, базовая станция покидаемой зоны (соты) автоматически переводит сигнал связи на свободную частоту соседней с ней зоны (соты).

Самыми уязвимыми с точки зрения возможности перехвата ведущихся переговоров (прослушивания) являются аналоговые мобильные сотовые телефоны. Это стандарт NMT450 (присутствует в Беларуси). Уверенная связь и ее удаленность от базовой станции в таких системах напрямую зависят от мощности излучения передающего сотового телефона. Аналоговый принцип передачи информации основан на излучении в эфир нецифрового радиосигнала, поэтому, настроившись на соответствующую частоту такого канала связи, теоретически можно прослушивать разговор. Однако, стоит остудить особо горячие головы – прослушать переговоры сотовой связи данного стандарта не так просто, поскольку они шифруются (искажаются) и для точного распознавания речи нужен соответствующий дешифратор.

Переговоры данного стандарта пеленговать проще, чем скажем, стандарта GSM – цифровой сотовой связи, мобильные телефоны которых передают и принимают информацию в виде цифрового кода. Легче всего пеленгуются стационарно расположенные или неподвижные объекты, осуществляющие сотовую связь, труднее – мобильные, так как перемещение абонента в процессе разговора сопровождается снижением мощности сигнала и переходом на другие частоты (при передачи сигнала от одной базовой станции – к соседней).

Приход в каждую семью сотовой связи (сегодня в городах и школьники получают такие подарки), накладывает на пользователя и определенные нюансы.

К хорошему быстро привыкаешь, и комфорт становится уже незаменимым. Наличие сотового телефона позволяет выявлять его местоположение как текущее, так и все перемещения в прошлом. Это может выявляться двумя способами.

Известные методы пеленгования. Одним из них является метод целенаправленного пеленгования сотового телефона, определяющий направление «на работающий передатчик» из 3…6 точек, и дающий засечку местоположения источника радиосигналов. Особенность такого метода в том, что он может применяться по чьему‑либо распоряжению, например, органов, уполномоченных по закону.

Второй метод – через оператора сотовой связи, который в автоматическом режиме постоянно регистрирует, где находится тот или иной абонент в данный момент времени даже в том случае, когда он не ведет никаких разговоров. Эта регистрация происходит автоматически по идентифицирующим служебным сигналам, автоматически передаваемым сотовым телефоном на базовую станцию. Точность определения местонахождения абонента зависит от целого ряда факторов: топографии местности, наличия помех, и отражения сигнала от зданий, положение базовых станций и их загруженности (количества активных мобильных телефонов оператора в данной соте), а также размера соты. Поэтому точность определения местонахождения абонента сотовой связи в городе заметно выше, чем в открытой местности и может достигать пятна в несколько сот метров.

Анализ данных о сеансах связи абонента с различными базовыми станциями (с какой и на какую станцию подавался вызов, время вызова и тому подобное) позволяет восстановить картину всех перемещений абонента в прошлом. Данные автоматически регистрируются у оператора сотовой связи (для выписки счетов и не только), поскольку оплата таких услуг основана на длительности использования системы связи. Эти данные могут храниться несколько лет, и это время пока не регламентируется федеральным законом, только ведомственными актами.