手机4G LTE中继器/增强器/ Femtocell

2019年08月09日 作者:suc1247

该项目主要通过外部安装在天线上的天线拾取4G信号,然后通过第二个内部天线进行滤波,放大和重新传输。

在更偏远的地区,有时可以通过站在屋顶高处获得良好的手机接收,以获得可能距离10英里或更远的本地基站之一的“视线”。爬上一个梯子到屋顶打个电话或查看你的Facebook个人资料并不是特别方便,特别是在大风和下雨或下雪的时候。更好的选择是使用天线将信号路由到附近建筑物的内部。

理论上,如果天线本身足够强大,并且如果电缆由非常厚的铜条制成,则不需要任何额外的电子设备。在现实世界中,需要小型放大器和滤波器,尤其是从基站接收的弱信号。

4G信号是高度定向的并且让它们进入建筑物内部可能是棘手的,特别是在整体信号较弱的情况下。该设备捕获“良好”的外部信号并将其重新分配到内部。、

来自本地基站的4G信号使用安装在杆上的外部对数八木天线捕获。外部天线直接指向基站,需要具有“视线”,这意味着没有重大障碍物,例如大型建筑物,山丘和树木。 “视线”并不意味着我们必须真正看到基站,它更像是一个理论术语,而且实际上只是意味着“没有重大障碍”。 4G信号通常具有良好的穿透能力,但不喜欢绕过大物体。

然后,信号通过低损耗同轴电缆传输到上图左侧双工带通滤波器(BPF)的Rx(我的网络为791到821 MHz)端口。

按照图中的红色箭头,信号被路由到低噪声放大器(LNA),可以使用Arduino以三种可能的方式进行配置:“关闭”,“一个LNA”和“两个LNA”。选择两个LNA可以提供37.5 dB的增益,噪声系数仅为0.55 dB。

信号路径中的下一个是可变增益放大器(VGA),它由Arduino使用SPI总线控制。该组件实际上包含两个级联放大器,在电路的整个Rx部分提供四个级联放大器的总可能性。 VGA能够为信号增加另外32 dB的增益,并且可以处理高达1/2瓦的功率,噪声系数为1.5 dB。

由于电路可以拾取一些不需要的干扰,现在信号被路由到第二个相同的BPF,然后连接到位于建筑物内部的平板天线。 BPF滤波器是“双工”,允许同一天线同时用于Rx和Tx。

从手机传输的强信号在远离基站时通常约为1/4瓦,而在靠近电台时则较弱。该电路有一个VGA,用于将手机的信号发送回基站,但目前还不能用于向基站传输噪声或非常强的信号,从而损坏网络。相反,双工器用于通过“接收信号强度指示器”(RSSI)芯片监控手机信号的强度,该芯片可用于检查网络兼容电话是否存在。兼容性由选择的实际BPF确定,因为它们具有每个网络的不同频带。

 

来源:hackaday.io

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