Экранирование антенны 3G/LTE

[radioruk]

Здравствуй форум.

Возникла нужда в пространственном экранировании всенаправленной антенны 3G/LTE сотовой связи. Имеется ввиду не только комбинированная антенна, но и оба стандарта по отдельности, т.е. антенны двух типов.

Как можно понять, раз имеется антенна, значит условия эфира ее требуют - сигнал слабоват.

Задача экранирования антенны состоит в радиоизоляции антенны в определенном направлении. Антенна стоит на подоконнике (наклеена на стекло окна), а нам нужно чтобы со стороны комнаты ни антенна ничего не слышала, ни - тем более - антенну слышно не было! Но модем в комнате от неё б работал хорошо.

Очень мало места вокруг антенны, поэтому экраны на расстоянии от антенны не подходят. Нужен эффективный экран, который мог бы находиться вплотную к антенне и при этом не оказывал на неё пагубного действия.

Примером антенны может являться любая штыревая антенна.

 

Конечно была мысль использовать алюминиевую или медную пластинку, которую можно приставить к антенне с того бока, в направлении которого нужно экранировать ее. Но антенна приемо-передающая, поэтому  в отношении такого простого средства есть сомнения по поводу обратного воздействия от него на антенну отражением ее же сигнала да и сигнала БС. А нам усложнять антенне работу совсем не нужно, она и так еле еле...

Различные металлы имеют разную эффективность экранирование в разных частотах. Какой металл или материал лучше использовать для указанных частот?

Если все таки прикрепить к антенна металлическую пластинку, насколько пагубно будет ее обратное действие на антенну и собственно базовую станцию, с которой антенна общается (имеется ввиду БС со стороны свободы ессно). Лучше пластину потолке? Или наоборот слойку? А если слойку, то что лучше между слоями?

Особый вопрос по "заземлению" экрана. Нету земли и не к чему землить, поэтому думаю, чтоб вместо нее использовать?

Дело в том, что в комнате находится оборудование, которое очень сильно зашумляет связь и даже антенна соединённая с модемом проводом ничерта не фурычит. Нервы сдают, а интернет хочется побыстрее.

Заранее спасибо откликнувшимся.

Изменено 13 мая, 2017 пользователем radioruk

[Реклама]

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

[mvkarp]

17 минут назад, radioruk сказал:

в комнате находится оборудование, которое очень сильно зашумляет связь и даже антенна соединённая с модемом проводом ничерта не фурычит.

И что же это за оборудование такое? Его выкинуть нужно, если оно так шумит.

Какую антенну используете, как подключаете?

[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

[radioruk]

13 минуты назад, mvkarp сказал:

И что же это за оборудование такое? Его выкинуть нужно, если оно так шумит.

Какую антенну используете, как подключаете?

Не хотелось бы обсуждать оборудование. Разное оборудование, в том числе сварочное, плазменное с ВВВЧ подвигом. Шумит качественно, глуши все. Выкинул бы, если б еда и интернет бесплатны были на Земле.

USB модем 3G и LTE с подключением внешней антенны по кабелю, обычной штыревой или крепящейся на стекло, через переходник crc9-sma. Самое обыкновенное домашнее подключение ноута в тырнет. Антенну можно купить и другую, только что это изменит? Вопрос задаю именно по экранирование антенны. Ну и кабель по-хорошему тоже бы экранировать конеш, но это уж как нибудь...

Про направленные антенны отдельный разговор, полагаю, они тут тоже особо не помогут.

Вот такая например антенна.

Я конечно понимаю, что можно выпустить аэростат со следящими за БС фазированными антенными решётками, но это в будущем, когда подкоплю.

Сейчас хотелось бы просто оградить антенну от комнаты, а комнату от антенны. На сегодняшний день тырнет тырнетит, а антенна антеннит, но сдаётся мне, что импровизированный экран ухудшает работу антенны, поэтому вот пришёл узнать, как его по уму сделать, чтоб антенна улыбалась, а комната про антенну и знать не знала,.

 

Изменено 13 мая, 2017 пользователем radioruk

[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

[KRAB]

1 час назад, radioruk сказал:

как его по уму сделать

без приборов, которых у тебя нет и не будет - все это - пустая трата времени!

[mvkarp]

1 час назад, radioruk сказал:

... и другую, только что это изменит?
...
... полагаю, они тут тоже особо не помогут.
...
...просто оградить антенну от комнаты, а комнату от антенны.

Направленная антенна, установленная на улице на стенке, уже дает отстройку от многих помех из помещения.

Штырь можете попробовать закрыть неким полуцилиндром эллиптического профиля (не знаю, как это правильно назвать), расположенного на расстоянии (n*0,5 + 0,25) λ.. Следует учитывать, что при этом изменится волновое сопротивление антенны, и, как следствие, согласование антенны с линией и модемом. А это вновь приведет к эквивалентному снижению уровня передачи и чувствительности приемника.

Так что можете, конечно, попробовать. Если с налету не поможет, тогда, как уже указал @KRAB - приборы.
Кстати, а когда оборудование выключено, обмен нормальный? Или там у Вас зона радиотени, и оборудование здесь совершенно не при чем.

[radioruk]

1 час назад, mvkarp сказал:

Направленная антенна, установленная на улице на стенке, уже дает отстройку от многих помех из помещения.

Штырь можете попробовать закрыть неким полуцилиндром эллиптического профиля (не знаю, как это правильно назвать), расположенного на расстоянии (n*0,5 + 0,25) λ.. Следует учитывать, что при этом изменится волновое сопротивление антенны, и, как следствие, согласование антенны с линией и модемом. А это вновь приведет к эквивалентному снижению уровня передачи и чувствительности приемника.

Так что можете, конечно, попробовать. Если с налету не поможет, тогда, как уже указал @KRAB - приборы.
Кстати, а когда оборудование выключено, обмен нормальный? Или там у Вас зона радиотени, и оборудование здесь совершенно не при чем.

Вот! Полуцилиндр.... об нем мозгую... А форма эта самая элиптичекая какая именно должна быть например для 3G? или не суть важно? Его лучше из меди или алюминия, или стали? или жести? или слойку? Может его еще и покрасить чем то , чтобы не отражал?

И вот это самое расстояние <(n*0,5 + 0,25) λ> какое для  3G например Мегафона (2100ГГц) какое должно быть? Лямбда это вроде длина волны, а n че такое?

Если оборудование выключить - сеть есть, хоть и не супер-пупер, но есть сеть и можно крехтя тырнетить, даже чета скачать по мелочи. Нет, это не зона радиотени.

Я могу пояснить, задачу экрана ставлю глухо в привязке в самой антене непосредственно, чтобы не впадать в особенности среды. Нужно вселенную разделить на два полупространства: в одном антенна, в другом оборудование, чтобы они друг на друга не могли повлиять радио-способом. То есть экран должен создавать зону радиотени для оборудования по отношению к антенне и наоборот.

 

1 час назад, KRAB сказал:

без приборов, которых у тебя нет и не будет - все это - пустая трата времени!

Приборы я наверное могу взять, не? или это какие то сверхсекретные недоступные приборы?

И зачем мне приборы, если задача экрана создавать глухую радиотень, опыты можно поставить и на большом листе или трубе, внутри которой просто должна быть радиотишина. У меня все просто: когда оборудование все работает - модем просто глохнет и падает. А если выключено все - смотрю ютуб... какое еще мне нужно оборудование? 

 

 

[минздрав]

Только что, radioruk сказал:

А форма эта самая элиптичекая какая именно должна быть например для 3G?

 

1 час назад, mvkarp сказал:

Следует учитывать, что при этом изменится волновое сопротивление антенны

Методом проб и ошибок, больше никак. 

 

Только что, radioruk сказал:

Приборы я наверное могу взять, не?

А толку? Гвозди забивать? Ими надо уметь пользоваться, а не просто иметь.

[mvkarp]

1 час назад, radioruk сказал:

а n че такое?

Натуральное число.

1 час назад, radioruk сказал:

А форма эта самая элиптичекая какая именно должна быть

Вернее, не эллипс, а парабола. Хотя, впрочем, и эллипс подойдет. Но диаграмма направленности расширится. Можно и просто лист на тех же расстояниях.

Медь, медные, посеребренные поверхности. Все с низкой шероховатостью. Но это все теория. Как на практике улучшения добиться - это уже совсем другой "коленкор".

1 час назад, radioruk сказал:

И зачем мне приборы,

Я не знаю. Лично мне без них - даже заниматься таким вопросом не стану. То же самое, что искать занозу в заднице, рассматривая ее с помощью "зеркала" из черной бумаги.

[radioruk]

37 минут назад, mvkarp сказал:

Медь, медные, посеребренные поверхности. Все с низкой шероховатостью. 

А можете мне чуть чуть разъяснить вот этот момент с шероховатостью.

Если поверхность экрана гладкая, то будет иметь место отражение сигнала БС от экрана на антенну. Но, ведь и задержка во времени будет же?!  Антенна ловит сигнал, а с временным смещением приходит он же заново. Я на практике видел, как прием улучшается при такой постановке зеркала, но хочу понять, почему? Разве временное смещение не вредит? Для цифровых приемников получается временное смещение "на руку"?

Просто я то наоборот думал, что нужно избежать отражения сигнала БС от экрана на антенну... Понимаю, что тарелки тарелят, но блин учился не на радиоинженера, поэтому не все понимаю. Если кому не лень. маленький ликбезик...а?

 

По форме зеркала.

Параболлическая форма зеркала, как я понимаю, диктуется длиной волны и расстоянием до передатчика. То есть, отраженный от любой точки на горизонтальной оси зеркала сигнал должен придти на антенну одновременно с отражениями из любой другой точки на этой же горизонтальной оси. Я просто переспросил, чтобы удостовериться. 

Если приемник представляет из себя просто стержень единичного радиуса, то форма зеркала однозначна. Если приемник - трубка, то форма зеркала уже зависит от диаметра трубки... ка кто так же?

Просто опять же, я то всю дорогу думал о таком экране, который бы не отражал на антенну...  А если это будет зеркало, то можно получить усиление чтоли?

[KRAB]

5 часов назад, radioruk сказал:

Приборы я наверное могу взять, не? или это какие то сверхсекретные недоступные приборы?

такие ты не получишь ... денежкоФФ много стОят ... и мозги к ним нужны ...

 

5 часов назад, radioruk сказал:

И зачем мне приборы

все - больше с тобой нет смысла даже говорить ... тебе нужно посадить ДУБ ... он неплохо экранирует листвой ...

[mvkarp]

4 часа назад, radioruk сказал:

Разве временное смещение не вредит?

За счет этого отражения и смещения изменяются и диаграмма направленности антенны, и ее усиление. 
Загляните, к примеру, сюда. А то я формулу с дырявой уже башки вытащил, а по ссылке все же программа моделирует. Она точнее рассчитает.

[radioruk]

11 час назад, mvkarp сказал:

За счет этого отражения и смещения изменяются и диаграмма направленности антенны, и ее усиление. 

Вот в идеале мне нужна антенна, которая принимает-передаёт только в узком (30°) секторе горизонтальной плоскости и в секторе не более 60° (над горизонтом) в вертикальной плоскости.

Мне нужно, чтобы к другим направлениям антенна была глухая как пробка и нема как рыба. И габаритные размеры были как можно меньше.

Подумал, что проще всего взять всенаправленную и ограничить ее экраном. Усиление конечно лишним быть не может, но оно по приоритеты третье после диаграммы и размеров.

А если полуцилиндр к штыревой антенна приставить, его заземлять надо, не? Вместо земли можно железную гирю использовать?

 

[samogon]

Задача стояла ЭКРАНИРОВАТЬ всенаправленную антенну с одной стороны, а не создать на её основе направленную. Обклеить её обычной фольгой с одной стороны и всё, цель достигнута. Как она при этом будет работать, это другой вопрос. Всенаправленная на то и всенаправленная, что принимает и излучает ВО ВСЕХ направлениях и не предназначена для экранирования.  Если нужна нормальная связь, есть НАПРАВЛЕННЫЕ антенны, заводского изготовления, рассчитаные инженерами и настроенные приборами. На то они и НАПРАВЛЕННЫЕ, что принимают и излучает В ОДНОМ направлении. Всё остальное - засерание мозгов. ИМХО.

Изменено 14 мая, 2017 пользователем samogon
дополнение

[mvkarp]

30 минут назад, samogon сказал:

Всё остальное - засерание мозгов. ИМХО.

Похоже, Вам их забили чем-то не тем.

[samogon]

Не знаю, если забъёте тем, чем надо, я буду очень признателен.

[Hambaker]

Карпыч,здесь Вы не правы.Всё достойно разжёвано.

Хотим направления с ослаблением шумов-городим "волновой канал".

Хотим всенаправленность-юзаем четвертьволновый штырь.

Только в первом случае получим усиление до  6 Дб в направлении,а во втором весь спектр присутствующих шумов в полосе пропускания.

Изменено 14 мая, 2017 пользователем Hambaker

[mvkarp]

Э-э-э! Экран к антенне, если он не учтен в расчетах, меняет сразу кучу параметров. Тем более, что требования ТС - минимальные расстояния. 

Тот же волновой канал - рефлектор с некоторой натяжкой в терминах и есть экран. Или не так? Задний лепесток ослабляет. При этом еще получаем и усиление в прямом направлении.

@samogon же предлагает тупо заэкранировать антенну. И считает, что этим цель достигнута, несмотря на изменения параметров антенны. Что получим - получим стоячую волну. В зависимости от изменившихся параметров, можем получить вообще отсутствие антенны как устройства. А в худшем случае и вылет выходного каскада передатчика.

Ранее я даже ссылку давал на штырь с экраном. Так что в чем я не прав, пока мне непонятно.

[samogon]

Вы во всём правы я и не спорю. Но по мне так это "забивание шурупа молотком". Сделать то, что вы предлагаете можно, но на это нужны приборы и знания. Я к примеру, не обладаю ни приборами, ни достаточными знаниями в этой области и поэтому в подобной ситуации использовал бы готовое решение, благо это доступно и не дорого. Если бы и автор обладал этими знаниями и приборами, он бы и не задавал бы тут таких вопросов. А тут получается переделка антенны, предназначеной для других целей "на глаз". Не все обладают такими знаниями как Вы. С уважением.

[mvkarp]

От готового решения ТС отказался еще в начале. Отсюда эта мышиная возня. И дело, конечно, не в том, получится у ТС что-то или нет - скорее всего нет, а в том, чтобы тем, кто будет читать позже, было понятно, что к чему. 

Приборов у меня тоже нет и взять негде. Остатки познаний остались с давних времен, начиная с института и некоторыми работами после. Но это, повторюсь, всего лишь остатки некоторых познаний. СВЧ техника весьма сложная штука.

На военке изучали РЛС 5Н87. Он, правда, на 3 ГГц. Вот подобную бы антенну установить.

А там, смотришь, и до ФАР недалеко.

[radioruk]

вот Samogon подмечает важные обстоятельства. 

Конечно я знаю об использовании экранирующей фольги. Но, все таки желание сделать по уму стало поводом для выхода в форум.

Мне кажется я не пониманию каких то фундаментальных принципов. Ведь если поверхность медного листа приняла э\м волну, то медный лист и излучит ее производную...

И, как я понимаю, с таким явлением связано требование заземлять экраны... Только я никак не могу разобраться что тут с чем и как связано...

Если я просто залеплю одну сторону антенны фольгой, то антенна может просто оглохнуть, да и будет ли вообще экранировать эта фольга, если пришедшая со стороны комнаты на ее поверхность э/м волна заставит фольгу излучить ее производную... 

Так то я экранировался. Просто кажется мне, что антенна в ужасе...

Вот здесь тов. Saab95 интересные вещи пишет. Ток не понятно, почему 10см то?

[mvkarp]

Конечно, если фольга просто висит в воздухе, то наведенная на ее поверхности волна побуждает поверхностные токи. Часть их (если фольга толстая) перетекает через края на другую поверхность, которая начинает излучать вторичную волну.

Если фольга тонкая, то поверхностный эффект минимален, и токи возбуждаются во всем объеме. Теперь вторая сторона возбуждает более мощную вторичную волну.

Если фольга соединена с общим проводом схемы или с землей, то возбужденный ток будет "стекать" по ним, и вторичная волна будет еще слабее.

Все сказанное в этом посте требует уточнения, т.к. теория этих явлений в дырявой башке вышиблена сквозняком, и сделанные выводы могут сильно отличаться от действительности. Но вроде как так и работает проводящая плоскость перед антенной.

[radioruk]

10 минут назад, mvkarp сказал:

... перетекает через края на другую поверхность, которая начинает излучать вторичную волну.

... вторая сторона возбуждает более мощную вторичную волну.

А что излучать будет только обратная сторона? Разве та сторона с которой пришла э/м волна не будет излучать?

Проставка кулинарной фольги между роутером и мобилкой вайфай соединение не рубит... То есть вайфаю на эту проставку из пищевой фольги начхать. Ну не по отраженному же от стен сигналу мобилка держится в самом то деле?

Так что просто облепить антеннку фольгой тоже может не получиться...

[mvkarp]

Конечно, будет. Если есть переменный ток, есть и электромагнитная волна. 

Вай-фаю не совсем начхать, просто Вы этого не замечаете. О переизлучении я писал выше. И по отраженному от стен сигналу мобилка тоже ловит сигнал. Правда, отраженный сигнал существенно слабее прямого.

Может и не получиться. Ссылку мою, размещенную ранее, посещали? Там же есть про экран для штыря. И о диаграммах направленности.

[radioruk]

Да, посещаю ссылку уже раз 50-сятый. Курю потихоньку. Симметричный полуволновый с рефлектором вроде бы похож. Но! про реакцию на сигналы изза рефлектора там ничего не сказано...

[mvkarp]

Диаграмма направленности рассказывает об этом.