الاتصالات المتنقلةالهندسةهندسة الاتصالات

معزز إشارة الهاتف الخلوي في الاتصالات Cell Phone Signal Booster

تعد القدرة على الاتصال أثناء التنقل أمراً بالغ الأهمية ولكن لسوء الحظ فإنّ قوة إشارة الهاتف الخلوي ليست موحدة في جميع أنحاء البلاد، وليس من غير المألوف أن يقوم الأشخاص بإبرام عقد هاتف ولديهم إشارة رائعة في المنزل فقط ليجدوا أنّ الاستقبال في مكاتبهم ضعيف، كما تحل معززات الهواتف المحمولة هذه المشكلة عن طريق تضخيم إشارات الهاتف، ممّا يسمح للأشخاص بمواصلة استخدام هواتفهم كالمعتاد في المناطق ذات التغطية الضعيفة.

 

ما هو معزز الهاتف الخلوي

 

معززات الهواتف المحمولة: هي أجهزة تعمل على تضخيم إشارة الهاتف المحمول الحالية وتحسين التغطية ضمن نطاق الجهاز، كما يمكن استخدام معزز الهاتف الخلوي للحصول على إشارة أفضل في المنزل أو في المكتب أو في المناطق الريفية.

 

إنّ معززات الهواتف المحمولة تضخم ببساطة الإشارة المتوفرة بالفعل، حيث إذا لم تكن هناك تغطية على الإطلاق للشبكة في منطقة معينة فلن يعمل المعزز، ومع ذلك يمكن لهذه الأجهزة تضخيم الإشارات الضعيفة بشكل لا يصدق لذا إذا كانت التغطية متقطعة أو كانت الإشارة ضعيفة فقط، فهناك احتمال كبير أن يمنح تثبيت المعزز إشارة قابلة للاستخدام.

 

أساسيات معزز إشارة الهاتف الخلوي

 

يتألف معزز إشارة الهاتف الخلوي المسمى أيضاً باسم المضخم التشغيلي أو المكرر من ثلاثة مكونات رئيسية هي هوائي خارجي ومضخم وهوائي داخلي، وإنّها تشكل نظاماً لاسلكياً لتعزيز الاستقبال الخلوي، ومعزز استقبال الهاتف الخلوي يُعتبر بأنّه نظام مكرر يتضمن مضخماً يضيف كسباً أو طاقة إلى الاستقبال في اتجاهات مختلفة.

 

وحتى بالنسبة لتقوية إشارة الهاتف الخلوي قليلة التكلفة يتنوع الحد الأقصى للكسب بالنسبة التطبيق كما يُعد عمل الهوائي الخارجي في استلام وإرسال الإشارة، وإلى برج خلوي بقوة وحساسية محسنتين وعادةً لا يكون كسب ديسيبل أبدًا أقل من “7 ديسيبل” ويمكن أن يزيد عن “10 ديسيبل”، وقناة عناصر النظام هي الكابل المحوري وإنّه أيضاً مسؤول عن فقدان الإرسال.

 

الغرض الأساسي من معزز إشارة الهاتف المحمول هو التقاط إشارة الهاتف الخلوي المتوفرة حول السيارة أو المكتب أو محطة العمل أو المنزل وتكبيرها، حيث أنّه بعد التضخيم يتم إرسال بث الإشارة إلى المنطقة التي لا يوجد بها استقبال أو إشارة ضعيفة.

 

كما أنّه يتضمن على مضخم التشغيلي لتعزيز الاستلام والهوائي الخارجي والهوائي الداخلي، حيث هناك معززات للهاتف الخلوي مع هوائي داخلي، ومضخم تشغيلي كوحدة واحدة ممّا يجعلها معززات مناسبة لإشارات الهاتف الخلوي الداخلية، وفي معظم الحالات يتم فصل المكونات الثلاثة وكما تحتوي المكونات الاختيارية الأخرى المخفف ويخفض إشارات التردد غير المرغوب فيها واقي تصاعد البرق والمقسّم والصنبور.

 

كيفية عمل معززات الهاتف الخلوي

 

تتراسل الهواتف المحمولة مع الأبراج الخلوية باستعمال موجات التردد الراديوي “RF”، وهذه الموجات هي شكل من أشكال الطاقة، والتي تقع في مكان ما بين موجات الراديو “FM” والموجات الدقيقة على الطيف الكهرومغناطيسي.

 

في الهواء الطلق يمكن لهذه الموجات أن تقطع مسافة طويلة جداً، لكن يفقدون الكثير من الطاقة عند الاضطرار إلى المرور عبر الجدران، لذلك من الشائع أن تكون إشارات الهاتف الخلوي أضعف في الداخل أو في المناطق التي يوجد بها الكثير من المباني الشاهقة.

 

تعمل معززات الهواتف المحمولة باستخدام هوائي مانح على السطح الخارجي للمبنى، وفي منطقة ذات استقبال أفضل، ويمرر هوائي المتبرع الإشارة إلى مضخم تشغيل والذي يرسل الإشارة المضخمة إلى أجهزة الإرسال المثبتة داخل المبنى، ممّا يسمح للمقيمين أو مستخدمي المكتب بالحصول على استقبال جيد في الداخل.

 

  • “FM” هي اختصار لـ “Frequency Modulation”.

 

  • “RF” هي اختصار لـ “Radio frequency”.

 

خصائص عمل معزز إشارة الهاتف الخلوي

 

1- هل يمكن أن تعمل معززات الهواتف المحمولة للمكالمات والبيانات

 

  • تُعد معززات الهاتف الخلوي مفيدة للمكالمات والرسائل النصية القصيرة والبيانات.

 

  • يمكنهم تضخيم إشارات “3G” و”4G” و”LTE” ويمكن للأجهزة الحديثة تضخيم إشارات “5G” أيضاً ممّا يوفر قدراً جيداً من التدقيق في المستقبل.

 

  • يختار بعض الأشخاص الذين يعيشون في مناطق ذات استقبال خلوي رديء جداً تشغيل مكالمات “Wi-Fi“، حتى يتمكنوا من استخدام اتصال الإنترنت المخصص لديهم لإجراء مكالمات.

 

  • في حين أنّ هناك بعض الفوائد للاتصال عبر “Wi-Fi”، لا سيما أنها تعني أنك لا تستخدم الدقائق لخطة الهاتف الخلوي أو الخدمة المتقطعة، فقد تكون المكالمات بطيئة إذا كان اتصالك بطيئاً وقد تكون هناك قيود على المكالمات الدولية.

 

  • غالباً ما يعني استخدام معزز الإشارة أنك ستتمتع بجودة اتصال أفضل وتأخر أقل.

 

  • قد يكون من الصعب معرفة ما إذا كان معزز الإشارة يعمل حقًا. أشرطة الإشارة المعروضة في شريط الحالة أعلى شاشة الهاتف ليست موحدة، لذلك حيث قد يعرض أحد طرازات الهاتف أربعة أشرطة للإشارة في الغرفة وقد يعرض نموذج آخر شريطين أو حتى شريط واحد.

 

  • يتعلق هذا بكيفية الإبلاغ عن الاستقبال بين ماركات الهواتف المحمولة وطُرزها وليس حقاً لأنّ جودة الاستقبال تختلف من هاتف إلى آخر.

 

ملاحظة: “LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.

 

2- هل معززات إشارة 4G / 5G مفيدة

 

  • تعتبر بيانات الهاتف المحمول على شبكات “4G” و”5G” سريعة جداً، لذلك يحصل الكثير من الأشخاص على سرعات تحميل وتنزيل أفضل من خطة بيانات الجوال مقارنةً باتصالهم الثابت في المنزل.

 

  • هذه السرعة وجنباً إلى جنب مع معرفة أن هذه التقنيات “أحدث” تدفع الكثيرين إلى التشكك في ما إذا كانت معززات الهواتف المحمولة ستكون ضرورية في المستقبل.

 

  • الطريقة التي تعمل بها إشارات “5G” تعني أنّ معززات الإشارة يمكن أن تصبح أكثر أهمية.

 

  • تستخدم الإشارات التي تُعد جزءاً من بنية “4G” الأساسية ترددات أقل من “6 جيجاهرتز”.

 

  • في المقابل، تعمل “5G” باستخدام ترددات بين “30 جيجاهرتز” و”300 جيجاهرتز”، وهناك الكثير من الفوائد لشبكة “5G”، فهي تدعم المزيد من الأجهزة لكل متر والكمون أقل والسرعات أعلى.

 

  • إنّ التردد العالي لشبكة “5G” يعني أنّها ستكون أكثر عرضة للاضطراب.

 

  • يمكن أن تضعف الجدران السميكة والخرسانة والفولاذ ومواد البناء الأخرى إشارة “5G” بشكل أقوى من إشارة “4G”.

 

أنواع معززات استقبال مكرر الهاتف الخلوي

 

1- أجهزة إعادة إرسال الإشارة التماثلية

 

  • في الأساس معظم مضخمات التشغيل اليوم هي مضخمات تماثلية، ويقومون بتضخيم جميع ترددات شركات الهاتف المحمول باستخدام التكنولوجيا التقليدية.

 

  • أيضاً مضخمات التشغيل ذات النطاق العريض يتم بيعها عادةً مع كابل هوائي خارجي ومجموعة أدوات.

 

  • التثبيت مطلوب، حيث تُعرف أحياناً مضخمات التشغيل التماثلية باسم مكررات أو مضخم ثنائي الاتجاه “BDAs”.

 

  • هذه إشارة معززة تتطلبها الكثير من المواقع بموجب قانونها للسماح للمستجيبين الأوائل بالبقاء على اتصال حول مناطق ومرافق مختلفة لتلبية حالات الطوارئ.

 

  • مضخمات التشغيل ثنائية الاتجاه مخصصة لاستخدام الهاتف الخلوي والراديو ثنائي الاتجاه.

 

ملاحظة: “BDAs” هي اختصار لـ “Bi-Directional Amplifiers”.

 

2- معززات الإشارة الذكية

 

يحدد هذا شكلاً جديداً من أشكال تقوية إشارة الهاتف الخلوي اللاسلكي باستخدام معالجات النطاق الأساسي الرقمية القوية للغاية التي تنظف التغطية قبل إعادة البث، حيث تأتي مكبرات الصوت الذكية مع مكاسب تزيد عن “100 ديسيبل”، بينما تتمتع نظيراتها التماثلية بمكاسب “63 ديسيبل” -“70 ديسيبل” وقد تكون باهظة الثمن بعض الشيء من تلك التماثلية، ولكنّها تأتي مع ميزات رائعة مثل التوصيل والتشغيل وهوائي مانح داخلي داخل صندوق المعزز ولا يلزم وجود هوائيات خارجية.

المصدر
Introduction to Analog and Digital Communications/ Simon HaykinData Communication and Computer NetworkWIRELESS COMMUNICATIONS/ Andreas F. MolischTheory and Problems of Signals and Systems/ Hwei P. Hsu, Ph.D./ JOHN M. SENIOR Optical Fiber Communications Principles and Practice Third Edition

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى