自制手机信号放大器，轻松解决信号难题？

1 手机放大器

手机放大设备，并非装上就能提升通信状况，手机信号仅被放大并不能优化信号品质。信号品质，很大程度上取决于信噪比，这个指标无法通过简单放大来改善，因为有用信号被放大时，噪声信号也同等程度被放大了。

信号不佳时，使用者常会手持设备，依据屏幕上的信号图标四处搜寻信号源，这种做法确实管用，却相当不便，毕竟信号强的地点，未必是使用者能经常停留的场所。因此，挑选一副增益较高的天线，将其安装在信号质量最佳的位置，接着用同轴电缆将天线与人们经常活动区域的手机相接，这样一来，即便在信号微弱的地方也能使用手机了。

提升信号品质存在两种方法，其中一种为关键方法，就是尽最大可能增强天线在空中接收到的信号强度，另一种为辅助方法，就是尽可能减少系统内部产生的杂音，之所以将降低系统杂音置于次要位置，是因为这项工作十分困难，不具备可行性，因此，优化信号品质最为高效的做法是努力增强天线的传输能力。然而，天线的表现受信号强度影响，一旦手机天线的位置固定，那么，不论采取何种手段来提升信号水平，其效果都相当有限。

这种方法确实十分管用，不过存在不少麻烦之处。首先是拿着手机拖着线使用，大家普遍觉得不方便，其次许多手机本身不具备外接天线的接口。即便设备有相应的插口，市场上也未必能找到匹配的配件，因此，若想轻松借助高增益天线来获取更优质的信号，关键是要解决天线和手机之间的无线传输难题。

如果高灵敏度天线能够设置在信号极强但覆盖范围有限的地方，比如都市中的地下空间，那里通常信号微弱，而稍远些就能捕捉到强大信号，那么借助图示方法，就能有效应对这一状况。

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把高灵敏度天线安装在信号强的室外位置，用数米长的同轴馈线引入没有信号的室内空间，在末端连接一个微型天线，把手机移近微型天线，便能在无信号的室内区域进行稳定地联络。

然而，前述情形较为特殊，多数场景不具备类似优势，常常需在十余米乃至二十米之外才能探测到强信号，此时，这种基础手段便不再适用了。毕竟在九百兆赫频带，线缆的信号损耗相当显著，且微型天线同手机间的传输亦存在明显削弱，导致高灵敏度天线与终端设备无法达成有效沟通，自然也就无法建立联系了。改进措施是在信号传送路径上接入增益设备以补偿衰减，具体构造见下图。

经过验证，加装一个增益达20分贝的设备，即便要使用20至30米长的线缆，该装置依然能够发挥作用，前提是高增益天线部署的地方信号强度达标，同时手机与小型天线保持1到2米的距离，就能检测到比较明显的信号强度。这种设备无法进行信息交互，由于手机联络需要两个传输路径，一个用于发送信息并回应基站指令，另一个用于接收基站指令和接听来电，这两个路径都不可或缺，如果仅有图示中的下行路径，虽然能很好地接收基站发送的指令，但缺少上行路径手机就无法回应，系统不会建立通信连接，整个联络过程便无法完成。因此，需要在图中那个设备里再添设一条传送路径，通讯才能够达成，图示如下。

不要寄望于采用两支室外天线、两个室内天线、两个放大器构建的该系统能够正常运作，这种配置实际上无法实现功能。由于两个放大器均具备二十几分贝的放大能力，而这两个放大器通过大约10至30米的射频同轴电缆和两对天线间的相互感应连接起来，两个放大器的总放大倍数超过五十倍，远远超过了信号在无形路径中传输的损耗，系统必然发生自激现象，因而无法正常工作。因此，放大设备必须具备优异的频率选择功能，上行通道的放大装置仅能让上行数据通过，下行通道的放大装置仅能让下行数据通过，这样，整个系统才能稳定运行。

实际应用中，参照图中构造，两个置于户外的强增益天线，其装置过程颇为繁琐，因此标准的手机信号增强设备，应当采用图里那种构造，一根强增益的室外天线，兼具接收下行信号与发送上行信号两种功能。