自制手機(jī)信號(hào)放大器

1 手機(jī)放大器

　　所謂手機(jī)放大器，并非指安裝上這種器材在原地就能改善通信效果，手機(jī)信號(hào)單單經(jīng)過(guò)放大是不能改善信號(hào)質(zhì)量的。信號(hào)質(zhì)量，在很大程度上取絕于信噪比，信噪比指標(biāo)是不可能通過(guò)簡(jiǎn)單的放大來(lái)改善的，因?yàn)樵诜糯笥杏眯盘?hào)的同時(shí)，噪聲信號(hào)也得到了同樣的放大。

　　信號(hào)不好時(shí)，手機(jī)用戶往往會(huì)拿著手機(jī)按照手機(jī)上面的信號(hào)指示到處找信號(hào)，這是很有效的辦法，但是很不方便，因?yàn)樾盘?hào)比較好的位置不一定是手機(jī)使用者能夠常呆的地方。所以，選一付高增益天線，架設(shè)到信號(hào)盡可能好的地方，然后將天線用射頻同軸電纜連接到手機(jī)使用者常呆的地方并連接手機(jī)，這樣，在沒(méi)有信號(hào)的地方使用手機(jī)就成為可能的了。

改善信號(hào)質(zhì)量有兩個(gè)途徑，一個(gè)是主要的，就是盡可能提高天線在空中拾取到的信號(hào)能量，另一個(gè)是次要的，就是盡可能壓低系統(tǒng)噪聲。之所以將壓低系統(tǒng)噪聲放在次要的地位，是因?yàn)閴旱拖到y(tǒng)噪聲非常困難，很不現(xiàn)實(shí)。所以，提高信號(hào)質(zhì)量最有效的途徑是設(shè)法提高天線的輸出。但是，天線的輸出取決于信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)，只要手機(jī)天線所處的位置確定，那么，無(wú)論用什么方法來(lái)改善信號(hào)質(zhì)量所起的作用都是很有限的。

　　上述方法肯定是非常有效的，但是有很多不便。其一是手機(jī)拖一條電纜使用很難讓人接受，其二是很多手機(jī)沒(méi)有外接天線的插口。即便是有插口，也不一定能夠買(mǎi)到配套的插頭，所以，要想方便地利用高增益天線接收到的較高質(zhì)量的信號(hào)，必須解決高增益天線與手機(jī)無(wú)線連接的問(wèn)題。

　　若是高增益天線能夠安裝在很近的強(qiáng)信號(hào)處，如大城市的地下室，內(nèi)部幾乎沒(méi)有信號(hào)，而外面不遠(yuǎn)就可以找到很強(qiáng)的信號(hào)，那么用下圖示意的方式就能解決問(wèn)題。

　　將高增益天線架設(shè)到外面強(qiáng)信號(hào)處，用幾米長(zhǎng)的射頻同軸電纜引入無(wú)信號(hào)的室內(nèi)，在終端接一個(gè)小天線，將手機(jī)靠近小天線，就可以在無(wú)信號(hào)的室內(nèi)實(shí)現(xiàn)可靠地通信。

　　但是，上述只是一種比較極端的情況，更多的場(chǎng)合是沒(méi)有這么好的條件的，往往需要在十米二十米以外才能找到強(qiáng)信號(hào)，這時(shí)，用這種簡(jiǎn)單的方法就不能奏效了。因?yàn)樵?00ＭＨｚ頻段，電纜的損耗是比較大的，而小天線與手機(jī)之間的信號(hào)傳輸也有不小的衰減量，這樣高增益天線和手機(jī)之間無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效地傳輸，當(dāng)然也就無(wú)法通信了。解決的辦法是在傳輸途徑中插入放大器來(lái)彌補(bǔ)傳輸損耗，如下圖所示。

　　實(shí)踐證明，插入一個(gè)20分貝的放大器，即便是需要20－30米長(zhǎng)的電纜，這種裝置也還是很有效的，只要是高增益天線所安裝的位置信號(hào)足夠強(qiáng)，手機(jī)距離小天線1－2米，即可顯示較強(qiáng)的信號(hào)。但是，這樣的裝置是無(wú)法實(shí)現(xiàn)通信的，因?yàn)槭謾C(jī)通信要靠?jī)蓚€(gè)傳輸通道，一個(gè)是上行通道，用來(lái)發(fā)話和應(yīng)答基站指令，另一個(gè)是下行通道，用來(lái)接受基站指令和接聽(tīng)電話，這兩個(gè)通道缺一不可，假如只有上圖所示的下行通道，雖然可以很好地接收到基站發(fā)來(lái)的相關(guān)指令，但是沒(méi)有上行通道手機(jī)無(wú)法應(yīng)答，系統(tǒng)不會(huì)接通通信鏈路，整個(gè)通信就不可能實(shí)現(xiàn)。所以，必須在上圖所示的裝置中在增加一個(gè)傳輸通道，通信才能實(shí)現(xiàn)，如下圖所示。

　　不要指望用兩支室外天線、兩個(gè)室內(nèi)天線、兩個(gè)放大器組成上圖的系統(tǒng)就能工作，實(shí)際上是行不通的。因?yàn)閮蓚€(gè)放大器都有二十幾分貝的增益，而兩個(gè)放大器等效于通過(guò)10－30米的射頻同軸電纜、兩對(duì)天線之間的耦合而首尾相接，兩個(gè)放大器的總增益在五十分倍以上，大大超過(guò)無(wú)形通路之間的傳輸損耗，必然自激，不可能工作。所以，放大器一定要具有很好的選頻特性，即上行信號(hào)放大器只允許上行信號(hào)通過(guò)，而下行信號(hào)放大器只允許下行信號(hào)通過(guò)，這樣，系統(tǒng)就可以穩(wěn)定地工作了。

實(shí)用中，像圖中所示的結(jié)構(gòu)，兩個(gè)室外高增益天線安裝起來(lái)很不方便，所以常規(guī)的手機(jī)信號(hào)放大器應(yīng)該是下圖所示的結(jié)構(gòu)，一支高增益室外天線，既是下行信號(hào)的接收天線，又是上行信號(hào)的發(fā)射天線。

　　總之，上述系統(tǒng)的主要功能是將某處的好信號(hào)搬移到所需位置，手機(jī)信號(hào)放大器的作用就是彌補(bǔ)架設(shè)于強(qiáng)信號(hào)處的高增益室外天線與處于室內(nèi)弱（無(wú)）信號(hào)處的手機(jī)之間的傳輸損耗。不要期望在室內(nèi)弱信號(hào)區(qū)安裝這套系統(tǒng)來(lái)改善信號(hào)質(zhì)量，徒勞的。