Mengukur kekuatan ponsel

Internet penuh dengan cerita-cerita horor tentang bahaya ponsel. Kisah-kisah horor ini tidak sangat dikonfirmasi oleh penelitian serius, jadi mari kita serahkan pada hati nurani penulis. Tetapi ponsel memang memancarkan sejumlah daya. Mari kita coba memahami masalahnya. Tes pertama pada osiloskop menunjukkan bahwa daya berubah dengan sangat cepat pada waktunya, sehingga varian dengan pengukuran simultan kondisional dari titik yang berbeda tidak akan berfungsi, dan kita harus memblokir antena tanduk dengan tangan kita sendiri untuk mengumpulkan daya radiasi maksimum.



Hasilnya disajikan di KDPV. Keseimbangan putih sengaja dipilih salah, karena dengan keseimbangan yang tepat, seperti yang akan kita lihat, permukaan foil agak tidak dapat direpresentasikan. Tapi perhiasan bukanlah metode kami, jadi semua gambar lainnya adalah "jujur" - lebih baik pahit, tetapi benar daripada menyenangkan, tetapi pujian.

Pertama, kita perlu mengukur rentang frekuensi di mana ponsel berkomunikasi dengan menara terdekat, karena aparatus itu sendiri adalah tri-band: 900/1800/1900 MHz. Karena kita tidak perlu daya padu atau penuh untuk menentukan kisaran, kita dapat menggunakan antena loop paling sederhana dengan diameter sekitar 300 mm yang dimasukkan ke pin pusat konektor input penganalisis spektrum. Tidak lebih cepat dikatakan daripada dilakukan, 900 MHz band. Tidak terlalu bagus, karena ukuran bangsal masa depan kita adalah semaksimal mungkin. Panjang gelombang sekitar 330 mm, setengahnya 165 mm, yang berarti, seperti yang diajarkan oleh buku teks, masuk akal untuk menggunakan pandu gelombang dari penampang sekitar 200x100 mm (tengah oktaf antara cutoff mode utama dan mode kedua memasuki Waveguide). Masuk akal, masuk akal, tetapi dari mana mendapatkan monster multi-kilogram ini? Dan apajika kita membuatnya dari fiberglass foil? Dimensinya kecil, cukup material, kekakuan, kemungkinan besar juga. Tetapi apa yang akan terjadi pada antena itu sendiri? Jika Anda melakukannya dengan benar, Anda harus melakukan pembukaan sekitar satu meter, dan panjangnya bahkan lebih besar. Mempertimbangkan keraguan tentang kekakuan desain seperti itu dan keraguan tentang kecukupan bahan, akhirnya diambil keputusan yang berkemauan keras - untuk membuka 400 mm dan membatasi panjang struktur hingga 600 mm. Paling tidak, ada baiknya melewati tes awal sebelum membuat struktur yang sebanding dengan detektor CMB.Mempertimbangkan keraguan tentang kekakuan desain seperti itu dan keraguan tentang kecukupan bahan, akhirnya diambil keputusan yang berkemauan keras - untuk membuka 400 mm dan membatasi panjang struktur hingga 600 mm. Paling tidak, ada baiknya melewati tes awal sebelum membuat struktur yang sebanding dengan detektor CMB.Mempertimbangkan keraguan tentang kekakuan desain seperti itu dan keraguan tentang kecukupan bahan, akhirnya diambil keputusan yang berkemauan keras - untuk membuka 400 mm dan membatasi panjang struktur hingga 600 mm. Paling tidak, ada baiknya melewati tes awal sebelum membuat struktur yang sebanding dengan detektor CMB.

Penggaris dan spidol berada di tangan, kemudian - gunting logam, sebagai hasilnya, kami memiliki empat kosong yang bagus dari mana kami menyolder antena tanduk itu sendiri dan transisi pandu gelombang koaksial dalam bentuk satu produk tunggal. Pada pandangan pertama, permukaan foil bersih, jadi saya memutuskan untuk membuang kulitnya dan segera memulai proses penyolderan Menggunakan POS-60 dan rosin biasa. Kami menggabungkan dua kosong, memperbaiki sudut sekitar kanan di antara mereka (saya berhasil tanpa kotak), ambil dari satu ujung, lalu di tikungan dan, akhirnya, di ujung kedua. Textolite tipis, yang berarti ringan, jadi ini sudah cukup sehingga strukturnya tidak jatuh di bawah beratnya sendiri. Selanjutnya, kami sepenuhnya menyolder jahitan dari dalam. Tapi itu tidak ada di sana - jahitan pertama memakan waktu setengah jam,selain itu, dua lapisan terakhir harus dilakukan dalam kondisi peningkatan claustrophobia dari struktur yang dirakit. Mencari keengganan untuk menodai celana bersih yang menerbangkan debu dari kulit, aku masih membersihkan permukaan untuk penyolderan, setelah itu aku mengeraskan semua tepi umum benda kerja. Setelah itu, proses menyolder satu jahitan dengan kontrol sepenuhnya memakan waktu beberapa menit, dan dua jahitan terakhir tidak jauh lebih rumit dari yang pertama. Closeup luar:



Jahitannya terlihat cukup bagus menurut saya, gelombangnya adalah sepersekian milimeter, yang cukup dapat diterima. Sekarang kami membuat piston hubung singkat dari sisa-sisa PCB. Untuk melakukan ini, tekuk benda kerja berbentuk-U, yang bagian tengahnya sedikit lebih kecil dari bagian internal dari bagian pandu gelombang dan solder trim lain untuk itu, untuk mana piston dapat ditarik keluar jika



dikencangkan : Solder antena dengan panjang kurang dari setengah sisi pendek pandu gelombang ke konektor SMA:



Ini tidak digunakan opsi kurva. Kami memasangnya di lubang yang dibuat di tengah dinding panjang:



Dan kami melihat antena dari bagian depan klakson (antena dan pantulannya terlihat):



Pada prinsipnya, kita sudah siap untuk pengukuran menggunakan osiloskop, tetapi untuk asuransi kita pertama-tama akan melihat tingkat daya yang dapat kita hadapi. World Encyclopedia memberi kami data berikut: daya radiasi maksimum ponsel standar GSM-1800 adalah 1 W, untuk GSM-900 - 2 W. Kekuatan ini cukup besar, detektor koaksial tidak akan lagi berfungsi dalam mode kuadratik. Untuk mengurangi daya dan memindahkan detektor lebih dekat ke mode yang benar, kami mengatur attenuator ke 15 dB (sayangnya, tidak ada lagi yang bisa ditemukan, tiga puluh akan lebih baik). Kami lolos tes pada osiloskop.

Kami meletakkan telepon di kursi kayu, menyalakan dial-up dan meletakkan klakson dengan detektor yang terhubung di atas telepon. Pertama, kami memastikan bahwa amplitudo maksimum dari sinyal yang diterima tercapai tepat di tengah tanduk dengan ukuran panjang (vertikal) telepon yang sejajar dengan antena tanduk, kemudian kami menyesuaikan posisi piston dengan sinyal maksimum. Sekarang Anda dapat mulai mengambil osil "bermakna" dari detektor. Tidak ada tes yang berhasil mencapai amplitudo sinyal lebih dari 200 mV. Sayangnya, nilai ini lebih tinggi dari rentang kalibrasi yang tersedia di tangan kami:



Namun, Anda dapat mengekstrapolasi data ke kanan dan mendapatkan nilai daya sekitar +3 dBm (logaritma desimal daya dibagi 1 mW). Tambahkan di sini 15 dB attenuator dan 3 dB untuk radiasi simetris di antena dan di arah yang berlawanan (periksa dengan membalik ponsel). Total yang kita dapatkan +21 dBm atau 126 mW. Nilai, menurut saya, cukup masuk akal. Sayangnya, upaya untuk membuat ponsel kehilangan sinyal stasiun pangkalan dan meningkatkan daya transmisi hingga maksimum tidak berhasil. Ruang berpelindung atau sangkar Faraday dengan jaring yang jauh lebih pendek dari panjang gelombang akan ideal untuk ini, tetapi tidak ada yang serupa ditemukan di dekatnya. Untuk beberapa alasan saya tidak ingin mendapatkan gulungan jaring dan rantai melilit mereka. Jadi, tidak ada jawaban akhir yang diterima, dan saya bahkan berpikir untuk tidak menerbitkan artikel itu. Tetapi dengan sedikit berpikir,memutuskan bahwa penambahan kecil grafik akan mencerahkan artikel DIY.

Ada dua set data dalam gambar di bawah ini - selama upaya dial-up dan selama percakapan:



Anehnya, bahkan lebih sedikit data yang ditransmisikan selama percakapan (kurva merah). Jadwal yang sama lebih detail:



Durasi frame kira-kira sesuai dengan nilai nominal 577 μs, periode juga sesuai dengan nilai nominal - delapan frame. Beberapa pembaca mungkin memiliki pertanyaan - bagaimana saya bisa mengirimkan data suara pada kecepatan bingkai (bit) sekitar 200 Hz (dan bahkan lebih rendah)? Faktanya adalah bukan amplitudo, tetapi modulasi quadrature digunakan untuk transmisi data. Tanpa pergi ke hutan dari hal yang tidak begitu sederhana ini, saya akan mengatakan bahwa satu frame tidak sedikit diperoleh dengan menggunakan modulasi amplitudo, tetapi seluruh paket data yang dimodulasi bukan amplitudo tetapi fase-bijaksana (pada kenyataannya, itu masih rumit, tapi ini, nmv , di luar ruang lingkup artikel). Secara alami, setelah deteksi sederhana, kami tidak melihat jejak fase apa pun. Saya perhatikan bahwa daya rata-rata delapan kali lebih kecil dari puncak karena kesenjangan antara bingkai,dan sekali lagi lima karena jarangnya celah transmisi.

Untuk membuktikan linearitas polarisasi radiasi, kami menghilangkan sinyal dengan memutar telepon 90 derajat ke arah klakson:



Amplitudo telah mereda, tetapi sinyal masih terdeteksi. Ini bisa merupakan hasil dari polarisasi linear yang tidak akurat dan hanya keakuratan orientasi sumbu telepon.

Karena kita melihat sinyal yang terdeteksi, mengapa kita tidak melihat sinyal itu sendiri secara langsung? Frekuensinya, tentu saja, agak tinggi, tetapi sekarang ada osiloskop cepat. Berikut adalah hasilnya:



Simbol - data yang sebenarnya diukur, kurva - spline pada dua set data selama satu upaya untuk melewati, normalisasi horizontal sesuai dengan periode osilasi, langkah animasi - seribu periode. Fase mengambang, seperti yang saya mengerti, justru merupakan hasil dari modulasi yang digunakan dalam komunikasi seluler.

Anda dapat mencoba menggunakan desain final dengan satu dari dua cara. Opsi nomor satu adalah untuk menghapus semua cetakan dan jejak lainnya dengan cuka dan mengumpulkan ekstrak di dalam tembaga yang bersinar. Opsi nomor dua adalah menghubungkan produk dengan kabel koaksial ke konektor untuk antena eksternal di telepon. Saat bepergian ke tempat-tempat terpencil, itu bisa sangat membantu dengan kualitas komunikasi, jika, tentu saja, Anda bisa menebak dengan arah ke menara dan polarisasi.

Terima kasih atas perhatiannya, semoga menarik.

Source: https://habr.com/ru/post/id398675/