Смартфоны уже давно стали частью нашей жизни. Мы их используем для общения, развлечения, работы и много другого. Но многие пользователи не задумываются о том, как они функционируют внутри. Одним из ключевых элементов смартфонов является антенна.
В этой статье мы посмотрим, как работает антенна в смартфоне, где она находится и как ее расположение влияет на качество связи. Многие пользователи имеют свои представления на этот счет, но часто они основаны на мифах и заблуждениях.
Внутренние антенны носимых устройств (IFA антенна)
Огромное количество современных цифровых девайсов, использующих беспроводные технологии, такие как смартфоны, планшеты, ноутбуки, всевозможные устройства «умного дома» и т.д., имеют в своем составе хотя бы одну встроенную внутреннюю антенну. У некоторых радиолюбителей иногда возникает потребность в ремонте и восстановлении подобной антенны. А у слабо разбирающихся в радиотехнике анонимов ходят легенды о супер эффективности и секретности подобных «цифровых» антенн. Ведь по ним довольно мало информации в этих ваших интернетах. Давайте устраним этот пробел…
️️Используйте старую зарядку для телефона и смотрите все каналы мира в хорошем качестве
Первые мобильники были оснащены внешними выдвижными телескопическими антеннами, затем их укоротили, сделали более компактными, а потом и вовсе убрали внутрь корпуса. Сделать это позволил отказ от штыревых антенн и применение конструкции носящей название «Inverted F-antenna» (IFA), которая и по сей день является основой большинства внутренних антенн.
Проволочный вариант конструкции был изобретен еще в 40-х 50-х годах прошлого столетия, но широко использоваться IFA стала с появлением носимых устройств как антенна на печатной плате благодаря следующим своим достоинствам, — при своей компактности IFA достаточно широкополосна и имеет КПД до 65%, а это очень высокая цифра для малогабаритных антенн. Антенна представляет из себя печатный проводник длиной λ/4, расположенный над большой земляной шиной.
Несмотря на то, что на первый взгляд она выглядит просто как свернутый четверть-волновой монополь, на самом деле более правильно ее рассматривать как щелевую антенну. Из теории известно, что узкая щель длиною λ/2 в бесконечном экране эквивалентна полуволновому диполю.
Для полного соответствия с электрическим диполем такую излучающую щель в теории называют магнитным диполем и вводят абстрактное понятие «магнитного тока». 
Магнитный диполь — это своего рода зеркальное отражение электрического диполя, электрическое и магнитное поля как бы меняются местами.
Отметим только, что распределение тока и напряжения в таком «магнитном диполе» тоже меняются местами. Максимум тока находится на концах щели, а максимум напряжения — в центре. На центр также приходится и максимум входного импеданса антенны. Кроме того, такая горизонтальная щель излучает волну вертикальной поляризации.
Смотрим телевизор без интернета TV Tuner MyGica
Поскольку ток в центре щели равен нулю, ее можно смело раполовинить и половинка превратится в нашу IFA. Другими словами IFA — это своего рода щелевой монополь.
На некотором расстоянии от короткозамкнутого конца IFA находится точка в которой реактивная часть входного импеданса равна нулю, а активную часть, путем подбора ширины щели, можно сделать близкой к 50 Ом. Здесь и подключается фидерная микрополосковая линия. Первые «кнопкофоны» обходились одной такой антенной на GSM диапазон. Для еще большей компактности горизонтальную полоску просто сворачивали в форме меандра.
Чтобы не запутаться в абстракциях такую щель можно описать в привычных понятиях токов и напряжений, подробнее у И.Гончаренко. Поскольку «бесконечный экран», как вам скажет любой практик, присутствует только в воспаленном мозгу красноглазого книжника-теоретика, правильная модель должна учитывать реальные размеры земляного полигона. Поэтому каждая такая внутренняя антенна уникальна для каждого устройства и универсальной конструкции просто нет в природ е. Кроме того, поляризация излучения, ввиду конечных размеров мобильного устройства, не однозначна, а имеет как вертикальную, так и горизонтальную составляющую
Продвинутый вариант IFA, под названием PIFA, представляет из себя симбиоз IFA и планарной патч-антенны или, другими словами, четвертьволновый патч. Этот вариант дает конструкторам большую свободу действий для разработки более сложных антенн, необходимость в которых появилась с появлением смартфонов. Современные смартфоны имеют в своем составе несколько антенн.
Кроме того, что появилась необходимость в дополнительных антеннах для 3G, LTE, Wi-Fi, Bluetooth, GPS, с появлением технологии MIMO таких антенн нужно уже по паре. В последнее время добавился еще NFC.
Для всего этого зоопарка антенн просто не хватит места в корпусе смартфона, поэтому большинство из них сделаны многодиапазонными. Подробнее о том как и где размещены антенны внутри современных смартфонов можно прочитать здесь. Топология антенн значительно усложнилась, однако в основе большинства из них лежит все та же конструкция IFA/PIFA.
Усложнение топологии связано с проблемами создания компактных многодиапазонных конструкций. Это вовсе никакие не «цифровые» высокоэффективные секретные антенны, как полагают некоторые анонимы. «Секретность» связана с уникальностью такой антенны для каждого конкретного устройства, а эффективность на отдельном диапазоне у них может быть даже ниже, чем у простой штыревой антенны. Об этом свидетельствует тот факт, что местами старые кнопкофоны «ловят» даже лучше современных смартфонов.
Вероятность необходимости ремонта или замены антенны у смартфона крайне низка. Более того, повторить ее в любительских условиях практически невозможно. А вот в ноутбуках (или планшетах) часто присутствует всего одна антенна WiFi/Bluetooth. Некоторые мастера при разборке аппарата могут просто порвать шлейфы и сломать такую антенну.
Для таких случаев, по просьбам трудящихся, мы предлагаем простую внутреннюю малогабаритную антенну WiFi/Bluetooth. 
Антенна рассчитана с учетом влияния диэлектрика корпуса, но не учитывает влияние остальных частей конструкции аппарата.
При наличии свободного пространства ее можно разместить в любом свободном месте корпуса, соединив с соответствующим модулем отрезком тонкого коаксиала. Антенна вырезается из тонкой металлической фольги и крепится к пластмассовому корпусу посредством синей изоленты клейкой ленты.
Располагать ее надо по возможности вертикально на свободных участках корпуса, подальше от электроники. Антенна представляет из себя суррогат из обычного диполя и J-антенны. Ну а что делать? На безрыбье и рак — рыба. Поскольку необходимость в частом ремонте такой антенны крайне низка, то проще купить готовую или, если вас не смущает нарушение внешнего вида аппарата, пристроить к нему наружную антенну.
- Inverted-F Antenna (IFA) — antenna-theory.com;
- Что вы знаете про антенны в вашем смартфоне? — какие в ваших смартфонах установлены антенны, какую конструкцию они имеют и как работают;
- «60 лет теории электрически малых антенн. Некоторые итоги» — В.Слюсар. 2006 г.;
- Моделирование меандровой инвертированной F-антенны – это просто — Habr;
- «Одна на всех» — (об IFA антенне) Habr;
Источник: 3g-aerial.biz
Как усилить сигнал телефона: причины плохого сигнала и решение проблемы своими руками
Несмотря на широкое распространение мобильной связи, все еще актуален вопрос как усилить сигнал телефона, вернее сотовой связи, к которой он подключен. Неважно, живете ли вы в небольшом поселке, или в мегаполисе, вероятность того, что ваше устройство перестанет ловить сигнал, есть везде.
Постепенно эта проблема решается операторами, появляются новые базовые станции, повышается связи. А что, если проблема кроется в вашем телефоне, а не в сети? Сегодня мы решили разобраться, с чем же связан плохой уровень сигнала и можно ли это исправить своими руками.
Что такое сотовый сигнал?
Посмотреть все 5 фото
Принцип работы сотовой связи достаточно прост: есть базовая станция оператора и ваш телефон, между ними организован радиочастотный канал, по которому передаются SMS -сообщения, совершаются вызовы происходит обмен данными сети интернет.
Существует несколько стандартов сотовой связи, отличающиеся способом передачи сигнала и частотой. Как правило, базовые станции возводятся на возвышенностях, дабы обеспечить максимальную зону покрытия. Однако никуда не денешься от преград, которые препятствуют прохождению сигнала. Это могут быть и стены, и деревья, и прочие преграды, при контакте с которыми сигнал ослабевает.
Понятное дело, что на открытой местности, где не изобилуют высотные здания, зона покрытия будет выше. К примеру, для станций, работающих по стандарту GSM-900, в этом случае зона составляет не более 30000 километров. В условиях городской застройки цифра уменьшается до 7 километров. Станции с более продвинутыми стандартами связи в лице 3 G и LTE покрывают зону в два раза меньшего диаметра.
Из-за чего имеем слабый сигнал телефона?
Из-за выше оговоренных преград могут образовываться так называемые мертвые зоны или дыры в покрытии. То есть, места, где сигнал слабый, нестабилен или вовсе отсутствует. Где чаще всего сталкиваются с плохим уровнем сигнала на телефоне:
- места, находящиеся на существенном удалении от ближайшей станции (попросту нет покрытия);
- подвалы, подземные парковки, низменности (сигнал не в силах попросту проникнуть сюда);
- возвышенности, небоскребы (нередко «подняться повыше» не означает обязательное присутствие сигнала – выше 12-14 этажа зачастую сигнала нет вообще);
- здания из металлоконструкций, не пропускающих сигнал.
Однако не всегда причиной отсутствия сигнала становятся преграды и удаленность от станции. Часто причиной становится телефон пользователя. Вы, наверняка, бывали в ситуациях, когда у знакомого есть сигнал сотовой связи, а у вас – нет.
И это при этом, что вы пользуетесь услугами одного оператора. Распространены случаи, когда на двух одинаковых телефонах наблюдается разный уровень сигнала. Причин может быть немало:
- телефон в металлическом корпусе или в металлическом чехле может значительно хуже ловить сеть, нежели пластиковый девайс;
- довольно часто, как бы удивительно для вас не звучало, причиной становится «корявая» прошивка телефона;
- повреждения каких-либо компонентов в результате падений, погружений в воду и так далее;
- телефон может быть с дефектом антенны с завода, чем особенно грешат китайские производители недорогих моделей.
Как усилить сигнал телефона своими руками?
Что ж, прошлись по теории, переходим к практике. Мы разберем несколько способов усиления сигнала сотовой связи, начиная с наиболее простых, заканчивая довольно сложными и дорогостоящим.
Причина в прошивке
- Почему не приходят сообщения СМС на телефон от банков, сервисов, друзей…
- Как прошить Андроид через компьютер: инструкции, нюансы и советы
- Обзор умных GSM-розеток Телеметрика Т40 и Т20 – как работают в паре
Начать стоит именно с проверки правильности работы программных средств, прежде чем пытаться добраться до внутренностей телефона. С ухудшением сигнала связи, появляющимися после перепрошивки, сталкиваются сотни пользователей, поэтому внимание стоит заострить.
О перепрошивке смартфона на Android мы уже писали, поэтому повторяться не будем. Прошивка – процесс довольно простой, но со своими нюансами. Главное – не забывайте делать резервные копии важных файлов.
Если, перепрошивка помогла, то мы вас поздравляем, если же телефон по-прежнему плохо ловит сеть, то переходим к следующему пункту.
Сигнал плохо ловит из-за повреждений телефона
Как уже отмечалось, часто телефон плохо ловит сигнал после того, как случайно упал на кафель или окунулся в море. В этом случае у среднестатистического пользователя не остается другого выхода, кроме как отправиться в сервисный центр.
Современные телефоны – довольно сложные устройства, потому большинству выявить источник проблемы самостоятельно не представляется возможным. Вполне вероятно, специалисты обнаружат повреждения и произведут необходимые работы, чтобы ваш телефон вновь без особых проблем справлялся с поиском сети.
Как усилить сигнал телефона своими руками
В большинстве случаев причина слабого сигнала сотовой связи кроется в дефекте антенны, которая, собственно, и отвечает за эту функцию. Часто владельцы недорогих смартфонов из Поднебесной сталкиваются с тем, что производитель немного схалтурил, неплотно соединив антенну с материнской платой устройства. Исправить оплошность можно и самостоятельно, но нужно хотя бы немного понимать, как устроен телефон. В противном случае – обращаемся в сервисный центр с описанием проблемы.
Итак, будем считать, что вы уде вооружились отверткой и готовы своими же руками усилить сигнал телефона.
- нынче смартфоны представлены самой разной конструкцией, поэтому и разбираются по-разному; наиболее просто добраться до внутренностей у телефона со съемной крышкой и батареей, сложнее, когда смартфон неразборный;
Не торопитесь. Перед началом разборки найдите в интернете видео или текстовый материал, в котором будет показано и рассказано, как производится разборка конкретно вашего устройства, на что следует обратить внимание.
Обратите также внимание: после разборки смартфона вы теряете гарантию.
- как правило, антенна скрывается в нижней или верхней части корпуса, представлена небольшими медными полосками (опять же, о расположении антенны конкретно в вашей модели смотрите в соответствующих материалах);
- после того, как доберетесь до платы, вы обнаружите несколько пружинных контактов, которые должны плотно прилегать к шлейфу, расположенному на тыльной части конструкции;
- если пружинные контакты материнской платы плохо прилегают к шлейфу, аккуратно поправьте их, вооружившись, к примеру, пинцетом;
- собираем телефон и наслаждаемся хорошим сигналом сети.
Подключаем к телефону самодельную антенну для усиления сигнала
Посмотреть все 5 фото
Рассмотренные выше способы работают только, если проблема кроется в вашем телефоне. Но, как мы отмечали в начале материала, причиной плохого сигнала могут быть различного рода преграды или существенное удаление от станции. В этом случае можно попытаться усилить антенну нашего устройства при помощи всего-то кусочка провода.
Сразу отметим, что подойдет способ не для всех телефонов. Дело в том, что для его осуществления потребуется специальный диагностических порт, до которого в современном неразборном смартфоне добраться сложно (в ряде моделей его и вовсе не найти). Выглядит он как небольшой разъем круглой формы золотистого цвета.
- берем небольшой кусочек тонкой изолированной проволоки;
- вставляем в разъем;
- укладываем так, чтобы не мешала другим компонентам и закрытию крышки.
Все, как показывает практика, сигнал сети телефона усиливается в значительной мере. Не удивительно ли?!
Некоторые пользователи кусок проволоки вставляли в порт 3.5 мм (под наушники). Иногда и это срабатывает.
Наклейка-стикер или фольга для усиления сигнала телефона
На просторах зарубежных онлайн-магазинов не составит труда найти кучу различных приспособлений для усиления сигнала. Среди них популярностью пользуется небольшая наклейка-стикер, представляющая собой несколько металлических дорожек, которые, по заверению производителя, позволяют избавиться от помех.
Подобные полоски можно увидеть в некоторых смартфонах по умолчанию, так что «волшебные» свойства наклейки имеют право на жизнь.
Однако добиться незначительного улучшения сигнала, как утверждает немалое число пользователей, поможет кусочек обычной фольги. Ее располагают под крышкой телефона, ближе к антенне. Способ несложный, поэтому попробовать можно.
Усиление связи при помощи репитера
В ряде случаев, когда сигнал не удается усилить ни одним из методов (слишком толстые стены помещения, удаленность от базовой станции) прибегают к использованию специальных антенн или репитеров. Подобные устройства способны в значительной мере усилить сигнал, но и стоимость их нередко отпугивает потенциального покупателя.
Источник: smartbobr.ru