|
Способы
увеличения дальности работы
радиотелефонов
Большинство владельцев радиотелефонов
стремятся увеличить дальности их действия.
Возможными способами ее
увеличения могут быть следующие:
Увеличение
мощности передающих устройств
1.
Увеличение напряжения питания выходного
каскада усилителя мощности (УМ). Как правило,
выходной каскад УМ питается
непосредственно от источника питания без
использования стабилизатора напряжения.
Для увеличения выходной мощности можно
либо подать на него повышенное напряжение
питания от дополнительного источника,
которое не должно превышать максимально
допустимого для данного типа транзистора,
либо применить для питания радиотелефона
другой, с более высоким напряжением
источник питания, но при этом возникнет
необходимость в установке дополнительного
стабилизатора напряжения для стабилизации
напряжения нового источника до напряжения
старого источника. Выходной транзистор при
этом питается от полного напряжения нового
источника. Реализация дополнительного
стабилизатора на основе типовой схемы на
базе стабилизаторов серии КРЕН или их
зарубежных аналогов серии 78xx проста,
поэтому схема здесь не приводится.
Преимуществом данного способа является его
простота, так как не требуется производить
дополнительные операции по настройке УМ,
хотя подстройка его и бывает необходима,
поскольку заводские регулировки зачастую
не отличаются высоким качеством.
Данный способ применим только для базы.
Применение его для трубки затруднительно и
нецелесообразно, так как приведет к более
быстрому разряду аккумуляторной батареи.
2. Применение более
мощный выходной транзистор. Этот способ
может быть использован в сочетании с первым
способом, при этом необходимо особое
внимание следует уделять подбору типа
транзистора: он должен быть по
характеристикам наиболее близок к
имеющемуся, отдавать большую мощность,
иметь достаточно высокую граничную частоту
и, главное, должен "раскачиваться" от
предоконечного УМ.
3. Введение в схему
передающего устройства дополнительный
каскад УМ. Этот способ наиболее сложен,
требует высокой квалификации специалиста и
имеет несколько "подводных камней",
ставящих под сомнение целесообразность его
применения. При этом способе можно добиться
значительного увеличения мощности, однако
введение дополнительного каскада требует
его согласования в тракте передачи с
применением сложной измерительной техники,
а повышение выходной мощности приводит к
увеличению амплитуды и числа гармонических
составляющих, что может привести к
ухудшению приемных характеристик
радиотелефона. Этот способ часто и
безболезненно применяют, когда используют
внешние УМ для трубок от фирм-изготовителей,
например, некоторые модели усилителей (booster),
как правило, автомобильных, для
радиотелефонов марок SANYO, SENAO, HARVEST, VOYAGER, ALCON.
В качестве примера применения
дополнительного усилителя для базы можно
назвать радиотелефон HARVEST HT-5A. В нем
выходная мощность увеличена за счет
применения дополнительного каскада УМ для
обычной платы базы HARVEST НТ-З.
Повышение
чувствительности приемных устройств
Повысить
чувствительность приемного устройства
можно одним из двух способов:
1. Дополнительно
подстроить приемный тракт с помощью
измерительных приборов.
2.
Ввести дополнительный каскад УВЧ на входе
приемника. Этот способ применим для простых
дешевых моделей радиотелефонов и
практически реализуется по типовой схеме
однокаскадного резистивного усилителя
высокой частоты, собранного обычно на
полевом транзисторе (лучше с изолированным
затвором) по схеме с общим истоком. В радио
телефонах диапазона 900-МГц применение
дополнительного каскада УВЧ
нецелесообразно.. Высококачественные
аппараты имеют предельную
чувствительность и в такой доработке не
нуждаются.
Применение
внешней антенны для базы
Это
наиболее результативный способ увеличения
дальности связи. Все радиотелефоны
работают на различных участках УКВ
диапазоне. Дальность связи на УКВ
определяется дальностью прямой видимости
между передающей и приемной антеннами.
Соответственно, для ее увеличения
необходимо увеличивать высоту подвеса
антен.аА для радиотелефонов- зто только
увеличение высоты подвеся антенны базы.
Допопнительный по дальности связи можно
получить, применяя направленные антенны.
Основными типами антенн, применяемых для
увеличения дальности связи радиотелефонов,
являются следующие:
- антенны с круговой диаграммой
направленности (их еще называют
ненаправлеными антеннами) -
четвертьволновой штырь с противовесами и
его варианты или наиболее эффективная
штыревая антенна с длиной штыря, равной 5/8
длины волны;
- направленные антенны - антенны типа
волновой канал или
логарифмическипериодические (или,
сокращенно, логопериодические антенны) -
ЛПА. Последние применяются более широко,
поскольку легче согласуются с линией
передачи и имеют хорошие резонансные
характеристики в шираком диапзэоне частот.
Ширина диаграммы направленности ЛПА в
горизонтальной плоскости составляет 60... 90'.
Это облегчает ориентацию такого типа
антенн и обеспечивает более широкую зону
охвата.
Наиболее широко на практике применяются
штыревые антенны из-за их дешевизны и
простоты в изготовлении. Самодельные
антенны такого типа целесообразно
применять дпя радиотелефонов, работающих
на частотах ниже 400 Mгц. Их расчет очень
прост, входное сопротивление составляет
около 50 Ом и поэтому дополнительных
согласующих элементов, не требуется. Как
известно, длина волны выражается через
частоту по простой формуле:
L = ЗОО/f,
где L - длина волны в метрах; f - частота в
мегагерцах.
Соответственно длина штыря должна быть
равной L/4. На практике длина штыря
выбирается несколько меньше расчетной, что
связано с коэффициентом укорочения
коаксиального кабеля. При расчетах следует
учитывать, что радиотелефоны работают е
дуплексе на разнесенных частотах, например,
254/380 МГц, и штырь, настроенный на частоту, 254
МГц не будет эффективно работать на частоте
380 МГц. По этой причине для обеспечения
эффективной работы антенны используют не
один, а два и более штырей, настроенных в
резонанс на рабочие частоты в обоих
поддиапазонах.
Для улучшения характеристик штыревой
антенны применяют противовесы. Они могут
располагаться под углом 90...120' относительно
центрального штыря. Общее число обычно
составляет от трех до восьми противовесов.
Лучшими параметрами, чем штыревая L/4
антенна обладает антенна с длиной штыря 5/8L.
Такая антенна обеспечивает коэффициент
усиления 3...5 дБ за счет сужения ее диаграммы
направленности в вертикальной плоскости.
Поскольку длина штыря в 5/8 длины волны не
является резонансной, то для настройки
антенны в резонанс применяют удлиняющую
катушку (до 3/4 длины волны).
Применение
более эффективных антенн для трубки
В
комплекте радиотелефона поставляется
обычно два типа антенн - телескопическая и
гибкая обрезиненная антенны. Для
увеличения дальности связи следует
применять телескопическую антенну, секции
которой при установлении связи должны быть
выдвинуты.
Применение
коаксиальных кабелей с малыми
значениями затухания
Внешняя
антенна соединяется с радиотелефоном при
помощи коаксиального кабеля с волновым
сопротивлением 50 Ом. Очень важно и при
изготовлении антенны, и при определении
места ее монтажа точно знать выходную
мощность передатчика и необходимую длину
кабеля. Зная тип кабеля, значение его
затухания на погонный метр, можно
предварительно рассчитать, какая часть
выходной мощности попадет в антенну и
сделать вывод о том, стоит ли вообще
применять антенну или какого улучшения
связи можно добиться, размещая ее в том или
ином месте.
При оценке возможных результатов
необходимо учитывать следующие факторы:
- рабочий диапазон частот радиотелефона;
- его выходную мощность;
- место размещения антенны - плотность
застройки, характер рельефа, высоту
окружающих зданий.
При подборе типа кабеля следует
обратить внимание на технические
характеристики и конструктивные
особенности:
- геометрические размеры - чем больше
диаметр, тем меньше затухание;
- тип диэлектрика - предпочтительнее
использовать кабели с воздушным
диэлектриком или с диэлектриком из
полиэтилена;
- материал оплетки и центрального
проводников - предпочтительнее
посеребренная медь.
Применение
цифровых способов обработки сигналов
Этот
способ относится к выбору радиотелефона
при покупке. В некоторых новых моделях
радиотелефонов применяется цифровая
обработка сигналов, что обеспечивает их
лучшие характеристики при меньших
значениях выходной мощности.
Смотри также уникальную открытую
коллекцию патентов изобретений и
технологий: Электронные устройства систем связи, Приемные и передающие антенны
Дата публикации 15.04.2003гг.
вверх
|
