Бывший горожанин в деревне. Полезные советы и готовые решения - Андрей Кашкаров

Глава 4. Техническое обеспечение фермера

4.1. Сотовая связь в деревне

4.1.1. Как увеличить зону действия сотового телефона?

Бывают в удаленных деревнях, находящихся на границах зоны покрытия сотового оператора ситуации, когда связь неустойчива, и из телефона нужно «выжать» все, что только возможно.

Даже в городах в пределах зоны обслуживания каждой базовой станции, независимо от принадлежности к оператору сотовой связи (стандарту), бывают участки с негарантированным покрытием. Иногда встречаются и «мертвые зоны», где для потери или восстановления связи достаточно сделать 2–3 шага в сторону. В деревнях эта ситуация порою ставит людей в тупик и лишает возможности цивилизованного общения посредством сотовой связи. Увеличение количества базовых станций в отдельно взятом месте проблему не решает, да и на протяженных «деревенских» просторах это удовольствие для оператора весьма дорогостоящее. Один из простых выходов – установка дополнительной антенны к сотовому телефону. Разберемся в деталях подробнее.

Конструкция современного сотового телефона не позволяет нарастить встроенную антенну, поэтому, чтобы обеспечить качественную связь в местах с недостаточным радиопокрытием, ей требуется помощь – дополнительная внешняя антенна. Она особенно необходима телефону на удаленном хуторе или в автомобиле (кузов последнего является своеобразным экраном, препятствующим прохождению радиосигнала и искажающим его). Практически все типы телефонов допускают использование внешних антенн, однако успех будет обеспечен лишь тогда, когда антенна используется правильно, то есть имеет максимальное усиление на определенном участке (спектре) радиочастот – 900 МГц.

Внешние антенны имеет смысл применять, если уровень принимаемого сигнала настолько мал, что связь неустойчива, в противном случае связь может даже ухудшиться. Выделим несколько ситуаций, когда целесообразно применение внешних антенн:

• разговор ведется на удалении от ближайшей базовой станции, на краю или за пределами зоны действия сотовой системы. Сигнал сильно ослаблен, но распространяется горизонтально. Целесообразно применить антенну с усилением не менее 7 дБ, предпочтительно штыревую;

• разговор ведется из экранированного помещения или из автомобиля. Вынесенная наружу антенна существенно улучшает качество связи. Причем, если за пределами автомобиля (или здания) условия прохождения сигнала хорошие, нет необходимости применять антенны с повышенным усилением. Однако наличие кабеля между антенной и телефонным аппаратом и, в некоторых случаях, дополнительных разъемов приводит к потерям мощности полезного сигнала;

• между абонентом, говорящим по телефону, и базовой станцией находятся массивные сооружения, складки местности или толстые стены. Сигнал может быть сильно ослаблен и распространяться не горизонтально.

При осуществлении связи из деревенских усадеб и дач целесообразно использовать направленные внешние антенны, имеющие встроенный усилитель. Конечно, при этом телефон становится менее «мобильным», так как будет подключен через специальный адаптер к антенному кабелю, но качество связи во многих случаях становится даже выше, чем при разговоре рядом с базовой станцией.

Сейчас в каждом салоне связи можно купить самые разнообразные автомобильные и стационарные антенны. Выносные антенны отводят излучение телефона от головы, а также увеличивают чувствительность телефона. Используя автомобильную антенну, вы улучшаете качество связи, продлеваете срок работы батареи телефона и ограждаете себя от электромагнитного излучения. Можно просто поставить магнитную антенну на крышу дома, автомобиля или закрепить ее на стекле. Длина кабеля выносных антенн, как правило, не превышает 3 м.

Подробно об установке штыревой автомобильной антенны и подключении ее к мобильному устройству рассказано в разд. 4.2.

4.1.2. Связь из автомобиля в зоне неуверенного приема

Сеанс связи, осуществляемый между движущимися абонентами (автомобилями) или когда один из абонентов находится в движении, имеет свои особенности не только из-за перерегистрации между сотами, но и из-за особенностей кузова автомобиля, который, как правило, сам является помехой радиообмену. Почему связь из автомобиля хуже, чем на открытом месте?

Внутри автомобиля работоспособность телефонного аппарата резко понижается, поскольку сигнал от базовой станции принимается намного хуже, чем снаружи, – излучение собственной антенны телефона многократно отражается от стенок салона, в результате пассажиры оказываются сидящими как бы «внутри микроволновой печи».

Принимая недостаточно сильный сигнал, сотовый телефон (интернет-модем) получает от базовой станции команду повысить уровень мощности. При этом увеличивается уровень излучения и повышается расход энергии аккумулятора – вот почему в зоне неуверенного приема сотовый телефон, даже новый, приходится подзаряжать чаще, чем в городе с разветвленной сетью базовых станций.

Внешняя антенна не только помогает избежать перечисленных неприятностей, но и улучшает качество связи. Достигается это в основном благодаря выведению сигнала за пределы автомобиля и более эффективному перераспределению диаграммы направленности антенны.

Наибольшее распространение имеют коллинеарные и планарные антенны. У каждой есть свои плюсы и минусы. Так, коллинеарные антенны способны усиливать сигнал вне зависимости от того, в какой стороне от них расположена базовая станция, зато планарные располагаются внутри автомобиля и, как следствие, более защищены от атмосферных воздействий и любителей чужой собственности.

Согласно теории распространения электромагнитных волн, для оптимального функционирования антенна должна: равномерно излучать сигнал во все стороны в горизонтальной плоскости (иметь круговую диаграмму направленности), иметь хорошее заземление, находиться как можно выше над поверхностью земли. При этом, если антенна штыревая, угол отклонения от вертикали не должен превышать 15°. Поэтому наилучшие показатели (для связи в зоне неуверенного приема при условиях отсутствия заземления) обеспечиваются штыревой антенной, установленной в центре крыши.

Обычно автомобильная антенна состоит из двух частей: внешней (штырь и внешняя часть базы) и внутренней (внутренняя часть базы или коробка связи, к которой подключается кабель). Надежное соединение внешней и внутренней частей важно для обеспечения эффективной работы антенны.

4.1.3. Особенности монтажа внешних антенн