Связь смартфона с сотовой вышкой

[shaxel]

Добрый день. Есть вопрос по поводу сотовой связи. 
Сотовая вышка при звонке излучает высокочастотное электромагнитное излучение, эти колебания улавливаются контуром телефона, и, так как они достаточно слабые (энергия на единицу площади падает обратно квадрату расстояния), эти колебания усиливаются за счет энергии аккумулятора, установленного в смартфон. То есть человек получает и слышит сигнал - речь. Тут все понятно, вышка может, в принципе, излучать столько мощности, сколько мы захотим и сколько у нас есть в распоряжении. Но вопрос в другом: каким образом смартфон посылает сигнал обратно к вышке? Ведь аккумулятор смартфона очень маленький, а вышка может находиться на расстоянии многих километров. Логично было бы предположить, что смартфон тоже излучает колебания, только во много раз слабее чем вышка, и теперь уже эти колебания улавливаются и усиливаются. Но у меня очень большие сомнения, думаю, тут должно быть что-то гораздо более интересное. Ведь смартфон излучает ничтожную энергию, неужели чувствительность вышки настолько высока, ведь, в дополнение, существует естественное затухание в среде (в воздухе). Кто может достоверно разъяснить?
Или в сотовой связи вообще другие принципы?

Изменено 7 марта, 2018 пользователем shaxel

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[BARS_]

25 минут назад, shaxel сказал:

Логично было бы предположить, что смартфон тоже излучает колебания,

Именно это он и делает.

 

25 минут назад, shaxel сказал:

тут должно быть что-то гораздо более интересное

Ничего интересного, все банально. Обычная радиосвязь, только передаются цифровые данные. и методы передачи устойчивы к помехам.

 

25 минут назад, shaxel сказал:

неужели чувствительность вышки настолько высока

Именно так. Плюс вышки нынче не так уж и далеко. Их уже везде понатыкано.

Изменено 7 марта, 2018 пользователем BARS_

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Rede RED]

Только что, shaxel сказал:

...смартфон тоже излучает колебания...

Первые сотовые телефоны (чемоданы) - могли излучать в эфир до 5 ваттей =  (сам видал), = соответственно и батарейки были большие,   а после как понатыкали вышек, - этого стало не нужно. Мощность стала 50...100 мВт, а то и меньше. 

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[shaxel]

Ну в принципе я так и думал, и это логично. Но до сих пор не могу избавиться от сомнений. А если взять, например спутниковый телефон, ведь, чтоб ему "докричаться" до спутника, надо преодолеть огромное расстояние и плюс пробиться сквозь ионосферу. Например, первая попавшаяся информация из гугла: мощность излучения сотового телефона находится на уровне 1-2Вт. Например, сотовая вышка находится в 20 км (стандарт - 35, инфа из гугла). Возьмем, чисто из головы, площадь контура вышки в 10м.кв. Итого имеем на расстоянии в 20км на площаль контура будет приходиться P/4пr^2*10  =  398*10^-8 Вт = 3,98 микроватт. Неужели у сотовой вышки такая чувствительность?

Изменено 7 марта, 2018 пользователем shaxel

[Rede RED]

Сотовый телефон, являясь малогабаритным радиопередатчиком,  излучает наибольшую мощность во время сеансов связи, максимальная мощность излучается сотовым телефоном во время установления связи.

Связано это с тем, что телефон адаптивно меняет мощность излучения, в зависимости от условий приёма - при плохом сигнале от базы повышает мощность передатчика до максимума (в городе до 0,6 Ватта, в области до 2 Ватт), а при хорошем приеме снижает до минимума - 0,01 Вт (при полной шкале).

http://www.winalite-sibir.ru/info/289/

[BARS_]

 

10 минут назад, shaxel сказал:

Неужели у сотовой вышки такая чувствительность?

А почему нет? Тем более они сейчас куда ближе. Все города утыканы антеннами сотовой связи. А в чувствительности ничего удивительного нет. Есть АЗН приемник, принимает данные с самолетов. Так вот это приемник (обычный, бытовой) приемник имеет чувствительность около -98дБ и гарантированно принимает сигнал на расстоянии 250-300км. Частота 1090МГц. А модуляция совершенно обычная, АМ. А в сотовой связи и типы модуляции, устойчивые к помехам и чувствительности выше.

 

10 минут назад, shaxel сказал:

ему "докричаться" до спутника, надо преодолеть огромное расстояние и плюс пробиться сквозь ионосферу

А там и мощности другие у телефонов.

Изменено 7 марта, 2018 пользователем BARS_

[shaxel]

Ну если так, то удивляюсь до чего техника дошла)

Изменено 7 марта, 2018 пользователем shaxel

[BARS_]

Тебе еще раз повторить, что ДА, МОЖЕТ. Или чукча не читатель, чукча писатель? Ты вообще представляешь себе устройство антенны сотовой связи?

[shaxel]

9 минут назад, BARS_ сказал:

Тебе еще раз повторить, что ДА, МОЖЕТ. Или чукча не читатель, чукча писатель? Ты вообще представляешь себе устройство антенны сотовой связи?

Я не на твой пост отвечал. Потом исправил. Зачем мне представлять устройство антенны? Мне  достаточно представить сколько энергии приходится на единицу площади на заданном расстоянии, в моем вопросе устройство антенны вышки не имеет никакого значения, максимум её линейный размер, или площадь...
"Современные приемники обладают очень высокой чувствительностью. Например, приемники высшего класса в УКВ диапазоне имеют чувствительность 1... 2 мкВ, а в диапазоне KB — 5... 10 мкВ." Ну теперь, в принципе, понятно. Но все равно удивительно....

Изменено 7 марта, 2018 пользователем shaxel

[BARS_]

Только что, shaxel сказал:

устройство антенны вышки не имеет никакого значения, максимум её линейный размер, или площадь...

Да ну. Ты очень сильно ошибаешься. Антенна там сдлелана в виде фазированной решетки. Грубо говоря это матрица приемников, каждый из которых принимает сигнал, а потом эти сигналы суммируются. За счет этого и обеспечивается высокая чувствительность.

[shaxel]

Я бы сказал, что это ты сильно заблуждаешься. Какая разница на сколько кластеров разбить площадь? Суммарная энергия на единицу площади не меняется. Закон сохранения энергии не может не соблюдаться...

Изменено 7 марта, 2018 пользователем shaxel

[BARS_]

2 минуты назад, shaxel сказал:

Какая разница на сколько кластеров разбить площадь?

Как это какая разница? Это это как раз и зависит та самая чувствительность, которую ты упорно мусолишь

[shaxel]

Просто эти все решетки-фазировки имеют отношение только к КПД приемника, то есть сколько % от падающего на площадь этот самый контур сможет уловить.
Я вообще ничего не знаю о сотовых вышках, но мне это не мешает понимать суть процессов, т.к. я знаю более базовые принципы.

[BARS_]

1 минуту назад, shaxel сказал:

мне это не мешает понимать суть процессов, т.к. я знаю более базовые принципы.

Было бы понимание, не было бы этой темы на форуме.

[shaxel]

Только что, BARS_ сказал:

Как это какая разница? Это это как раз и зависит та самая чувствительность, которую ты упорно мусолишь

И тем не менее это не важно, в своих рассуждениях и рассматривал пусть даже недостижимые 100% КПД приемника... Даже с этим допущением я удивляюсь чувствительности приемника и уровню технического прогресса.

Только что, BARS_ сказал:

Было бы понимание, не было бы этой темы на форуме.

Для того чтобы узнать порог чувствительности приемника, мне не надо изучать кучу литературы касаемо устройств сотовых вышек. Это ошибочный путь. Меня интересовал один вопрос: имеет ли приемник такую чувствительность, или в сотовой связи какие-то особые базовые технологи, отличные от технологий 120-и летней давности. Оказалось что нет. А для того чтоб знать как сварить обед, мне не обязательно учить физику - химию, мне достаточно просто спросить как это сделать...

[oldmao]

А принимаемый сигнал не всегда пропорционален площади антенны. Например, в средневолновых вещательных приёмниках применяют ферритовые антенны. По КПД она аналогична рамочной диаметром порядка одного метра. Хотя диаметр ферритового стержня всего 10 или 8 миллиметров. Как так?

[BARS_]

9 минут назад, shaxel сказал:

я знаю более базовые принципы.

Кстати про базис. Примем за максимум мощности телефона за 2Вт (это 33дБ), частоту 900МГц и расстояние за 25км (затухание будет около 119Дбм  на открытом пространстве). Вот и посчитай, какая чувствительность требуется приемнику.

[shaxel]

Хорошее замечание, но, тем не менее, даже оно не имеет смысла. Видимо никто не понял суть моих сомнений. Я же приводил расчет: 3,98 микроватт на вышку (пусть даже будет отличаться в разы), так вот у меня и стоял вопрос, неужели приемник может уловить волну с такой относительно маленькой мощностью? А то что Вы написали про ферритовые антенны никаким образом не относится к сути моего вопроса: это лишь средство улучшить чувствительность, но это не средство позволяющее из вибрации на уровне 2Вт получить вибрацию на уровне 10-20-100 и т.д. Вт. Приведенный пример относится только к чувствительности детектирования, а я говорил про мощность вибрации.

6 минут назад, oldmao сказал:

А принимаемый сигнал не всегда пропорционален площади антенны. Например, в средневолновых вещательных приёмниках применяют ферритовые антенны. По КПД она аналогична рамочной диаметром порядка одного метра. Хотя диаметр ферритового стержня всего 10 или 8 миллиметров. Как так?

Но принимаемая извне мощность - всегда.

[tilarids]

Только что, shaxel сказал:

я знаю более базовые принципы.

Нихрена ты не знаешь. Ибо :

Только что, shaxel сказал:

и плюс пробиться сквозь ионосферу

Ионосфера не влияет на УКВ и более высокие частоты. Учи матчасть.

Существенная особенность УКВ (исключая низкочастотную часть диапазона метровых волн) — это отсутствие регулярного зеркального отражения от ионосферы Земли.  https://ru.wikipedia.org/wiki/Ультракороткие_волны

 

Изменено 7 марта, 2018 пользователем tilarids

[BARS_]

2 минуты назад, shaxel сказал:

но это не средство позволяющее из вибрации на уровне 2Вт получить вибрацию на уровне 10-20-100 и т.д. Вт

Какая вибрация? Какие 200Вт? Ты о чем вообще?

 

2 минуты назад, shaxel сказал:

3,98 микроватт на вышку

И что в этом такого необычного?

[tilarids]

Только что, shaxel сказал:

а я говорил про мощность вибрации

Давай жги ещё про мегациклы и пустотное реле ! Газета без бумаги и расстояний.

Изменено 7 марта, 2018 пользователем tilarids

[shaxel]

3 минуты назад, tilarids сказал:

Нихрена ты не знаешь. Ибо :

Ионосфера не влияет на УКВ и более высокие частоты. Учи матчасть.

Существенная особенность УКВ (исключая низкочастотную часть диапазона метровых волн) — это отсутствие регулярного зеркального отражения от ионосферы Земли.  https://ru.wikipedia.org/wiki/Ультракороткие_волны

 

Да? А поляризации не происходит? А мощность на поляризацию не тратится. Учи мат часть!

[BARS_]

5 минут назад, shaxel сказал:

Но принимаемая извне мощность - всегда.

Так что, знаток мат части, расчет чувствительности делать будешь?

[oldmao]

Ну и что же там в роли поляризатора в ионосфере? Попкорном запасся, продолжаю наблюдение

PS Ещё на тему размеров антенн: вот с такой антенной (площадь сечения смешная) любители проводят связи отражённым от луны сигналом. Мощности, кстати, небольшие, всего 5 - 10 Вт.

Изменено 7 марта, 2018 пользователем oldmao

[tilarids]

Только что, shaxel сказал:

поляризации не происходит?

Она не происходит в ионосфере. Она ИЗМЕНЯЕТСЯ. Чувствуешь разницу ? Начиная с УКВ волны, частота которых выше максимально применимой частоты (МПЧ), проходят через ионосферу. Волны, частота которых ниже МПЧ, отражаясь от ионосферы, возвращаются на Землю. 

P.S. - Чувствуете, вот она настоящая весна, настала ?  Обострение в самом соку. 

Изменено 7 марта, 2018 пользователем tilarids