ما مواد البناء التي تحجب إشارة الهاتف المحمول؟ دليل التوهين بوحدة dB

نادرًا ما يسأل المشتري عن المادة التي تحجب الإشارة. بل يسأل عن سبب عمل الهاتف قبل التجديد، أو سبب افتقار المستودع الجديد إلى التغطية، أو سبب فقدان الطابق بأكمله للإشارة بعد استبدال الواجهة. تكمن الإجابة عادةً في غلاف المبنى، والطريقة المفيدة لمناقشتها هي وحدة الديسيبل.

يقدّم هذا الدليل نطاقات تخطيطية للمواد الأكثر أهمية. ولا تُعد هذه الأرقام بديلًا عن القياس الميداني في الموقع، بل وسيلة لفهم سبب سلوك المبنى على هذا النحو، ولتحديد ما إذا كانت الخطوة التالية هي مكرر إشارة أكبر أم تخطيط هوائيات مختلف.

ما المواد التي تحجب إشارة الهاتف المحمول أكثر من غيرها؟

تأتي أكبر حالات الفقد من المواد الموصلة كهربائيًا أو الكثيفة: الخرسانة المسلحة، والكسوة المعدنية، والأسقف المعدنية، والعزل المبطّن بالرقائق المعدنية، والزجاج المطلي، وجدران الأقبية المدعومة بالتراب. أما ألواح الجبس والخشب العادية فهي شفافة نسبيًا.

الجدول أداة تخطيط. فالجدار الخرساني الرقيق وجدار القص المسلح بكثافة ليسا الشيء نفسه، والفقد يتغير مع التردد. وتعاني الترددات الأعلى عمومًا أكثر، وهذا أحد أسباب اختلاف سلوك نطاق 2600 MHz عن نطاق 900 MHz في المبنى نفسه.

كم من الإشارة تحجبه الخرسانة وحديد التسليح؟

الخرسانة المسلحة هي السبب الأكثر شيوعًا لمنطقة ميتة داخلية جزئية. فالخرسانة نفسها تُضعف الإشارة، وتعمل شبكة حديد التسليح كدرع جزئي. وعادةً ما يضيف جدار مسلح واحد بسمك 200-250 mm من 15 إلى 25 dB. ويمكن لجدارين من هذا النوع بين الواجهة والغرفة أن يضيفا من 30 إلى 50 dB، كما يمكن للقواطع الإضافية أن ترفع الإجمالي أكثر.

لهذا السبب غالبًا ما يفشل هوائي داخلي واحد في نهاية ممر. فقد يغطي الهوائي الممر والصف الأول من المكاتب، لكن الغرف الواقعة خلف جدارين خرسانيين تتلقى القليل جدًا. ويهبط مستوى الإشارة أسرع مما توحي به خريطة التغطية على مخطط طابق بسيط.

تستحق بلاطات الأرضيات اهتمامًا منفصلًا. فلا تنتقل الإشارة بنقاء من هوائي مانح على السطح إلى قبو عبر عدة طوابق خرسانية. وعمليًا، يحتاج كل طابق إلى هوائيات الخدمة الخاصة به، ويحتاج القبو إلى فرع توزيع منفصل. وأي تصميم يعتمد على الاختراق الرأسي عبر البلاطة هو تصميم سيولّد شكاوى في الطوابق السفلية.

لماذا يتصرف زجاج Low-E كقفص فاراداي؟

صُمم زجاج Low-E منخفض الانبعاثية لتقليل انتقال الحرارة. وتحقق منتجات كثيرة ذلك بطبقة واحدة أو أكثر رقيقة من المعدن أو أكسيد المعدن. وتكون هذه الطبقات فعّالة أيضًا في عكس الموجات الراديوية. والنتيجة نافذة تبدو شفافة لكنها تتصرف كقفص فاراداي جزئي عند ترددات الهاتف المحمول.

يعتمد الفقد على الطلاء وعدد الألواح والتردد. ويُعد نطاق 20-30 dB رقمًا تخطيطيًا معقولًا لواجهة مطلية. وكثيرًا ما يصف موظفو المكاتب التأثير بدقة: تعمل المكالمات عند النافذة، وتنقطع عند الانتقال إلى غرفة اجتماعات داخلية، وتعود عند العودة إلى الزجاج.

يمكن لأفلام النوافذ وبعض الأفلام الملوّنة أو العاكسة أن تُحدث تأثيرًا مشابهًا بعد إعادة التأهيل. فإذا بدأت مشكلة الإشارة بعد ترقية الواجهة أو استبدال النوافذ أو تركيب فيلم، فإن توقيت ذلك دليل قوي. سجّله في ملاحظات الموقع.

ماذا يحدث مع الكسوة المعدنية والأسقف والعزل؟

يكاد المبنى المعدني يكون درعًا كاملًا. فالكسوة المعدنية وسطح السقف المعدني وألواح الساندويتش المعدنية والعزل المبطّن بالرقائق المعدنية يمكن أن تضيف من 20 إلى 30 dB، وغالبًا ما يكون للغلاف فتحات أقل من مبنى البناء بالطوب. وقد يكون لمستودع تغطية خارجية قوية عند باب التحميل ولا تكاد توجد في منتصف الرفوف.

النتيجة العملية بسيطة: يجب تركيب هوائي المانح خارج الغلاف المعدني، مع مسار كابل لا يمر عبر امتداد طويل من الهيكل المعدني. ثم تقوم هوائيات الخدمة الداخلية بتوزيع الإشارة في الداخل. ومحاولة تركيب هوائي المانح داخل مستودع معدني تُنتج عادةً قراءة مستقبل تبدو كموقع خارجي ضعيف حتى عندما يكون السقف على بعد أمتار قليلة فقط.

قد تكون غرف التبريد والغرف النظيفة وقاعات البيانات وغرف المعدات الصناعية أسوأ، لأنها تجمع بين الألواح المعدنية والبناء المعزول أو المحمي. وتحتاج هذه المشاريع إلى مسح للمواد، لا إلى طقم عام.

كيف تتأكد من أن المادة هي السبب؟

قِس لدى المشغّل نفسه والنطاق نفسه عند الوجه الخارجي للمبنى وفي الغرفة المتأثرة. فإذا كان المستوى الخارجي سليمًا والمستوى الداخلي أقل بكثير، فمن المرجح أن المبنى هو السبب. ثم امشِ في المسار بين النقطتين وأحصِ ما تمر به الإشارة: الجدار الخارجي، والنافذة، والجدار الداخلي، وبلاطة الأرضية، والباب المعدني، وغرفة المعدات.

سجل بسيط يكفي:

يشرح دليل قياس الإشارة القيم التي ينبغي تسجيلها. والمفتاح هو الإبقاء على المشغّل والنطاق والهاتف ثابتة، بحيث يعكس الفرق المبنى لا تغييرًا في الشبكة.

ماذا يمكنك أن تفعل عندما يتعذر تغيير المادة؟

لا يمكنك إزالة النواة الخرسانية أو استبدال الواجهة من أجل مشروع تغطية. والاستجابة التصميمية هي جلب الإشارة حول العائق بدلًا من عبرها.

• انقل هوائي المانح خارج الدرع. فبالنسبة إلى مستودع معدني، ينتمي الهوائي المانح إلى السطح أو جدار خارجي، لا إلى داخل الرفوف.
• وزّع هوائيات الخدمة حيث يعمل الناس. وعادةً ما تكون هوائيات أكثر بقدرة أقل أفضل من هوائي واحد عالي القدرة خلف جدار.
• استخدم فرعًا منفصلًا لكل طابق أو منطقة. فلا ينبغي أن يعتمد القبو وغرفة المعدات وطابق المكاتب على مسار رأسي واحد.
• فكّر في مكرر ألياف بصرية للمسارات الطويلة أو المعزولة. فوحدة ألياف رئيسية ووحدات بعيدة تتجنب فقد الكابل في مسار محوري طويل عبر مبنى كبير.
• استخدم موضع نافذة أو موضعًا خارجيًا للمواقع الضعيفة. فحين تكون الواجهة هي مسار الإشارة الصالح الوحيد، قد يتفوق هوائي مانح عند النافذة أو على سارية خارجية صغيرة على موضع سطحي خلف حاجز السطح.

لا يُعد المضخم الداخلي الأكبر بديلًا عن وضع الهوائي. فإذا كان الفقد بين الهوائي والمستخدم 40 dB، فإن إضافة 10 dB عند الوحدة الرئيسية تستعيد جزءًا منه فقط وقد تخلق مشكلات عزل في مكان آخر.

هل يغيّر التردد مقدار الإشارة المفقودة؟

نعم، والفرق كبير بما يكفي لتغيير التصميم. فالنطاقات الأدنى مثل 700 و800 و900 MHz تنحرف حول العوائق وتخترق الجدران بفاعلية أكبر من 1800 و2100 و2600 MHz. وقد يكلف الجدار الذي يستهلك 12 dB عند 900 MHz من 18 إلى 22 dB عند 2600 MHz، وقد تكون النافذة المطلية الحدّية على نطاق منخفض مغلقة فعليًا على نطاق مرتفع.

ولهذا ثلاث نتائج عملية. أولًا، سجّل النطاق مع كل قراءة؛ فلا يمكن مقارنة قراءة خارجية على 900 MHz بقراءة داخلية على 2600 MHz. ثانيًا، قد يكون لموقع ما تغطية صوتية صالحة على نطاق منخفض ولا تكاد توجد تغطية بيانات على نطاق مرتفع، ولهذا تعمل المكالمات بينما يتعطل الفيديو. ثالثًا، يجب أن يغطي مكرر الإشارة النطاق الذي يحتاجه المستخدمون فعليًا. فقد يبدو نظام يضخّم نطاقًا مرتفعًا فقط صحيحًا على الورق ويفشل في الغرف التي كان النطاق المنخفض فيها الطبقة الصالحة الوحيدة.

لذا فإن فقد المواد ليس رقمًا واحدًا للمبنى، بل رقم لكل مسار ولكل تردد. ولهذا السبب يسأل المورّد عن النطاق.

ما المناطق التي ينبغي فحصها أولًا؟

ابدأ بالمناطق التي تجمع بين فقد مواد مرتفع وأثر تجاري كبير:

1. الأقبية ومواقف السيارات تحت الأرض — خرسانة مع تراب، وغالبًا لا يوجد مسار خارجي صالح.
2. أدراج السلالم وردهات المصاعد — أنوية خرسانية وأبواب معدنية.
3. غرف الاجتماعات الداخلية خلف زجاج مطلي — النافذة تعمل، والغرفة لا.
4. ممرات المستودعات وغرف التبريد — غلاف معدني مع رفوف.
5. غرف المعدات وقاعات البيانات — أغلفة معدنية وبناء محمي.
6. غرف الفنادق البعيدة عن الواجهة — جدران الممرات وأنوية الحمامات.

فإذا كانت الشكوى مركّزة في هذه المناطق، كانت حكاية المواد متسقة. وإذا كان المبنى بأكمله سيئًا بالقدر نفسه، فافحص المستوى الخارجي أولًا؛ فقد تكون المشكلة في الشبكة لا في الجدران.

الخطوة التالية هي وضع أرقام على المسار. أرسل القراءة الخارجية والقراءة الداخلية ووصفًا موجزًا للمواد بينهما. وهذا يكفي لتقرير ما إذا كان المشروع يحتاج إلى موضع مانح مختلف أو هوائيات خدمة إضافية أو محادثة صريحة حول تقنية بديلة.