Усиление сотовой связи

Принцип действия усилителей сигнала

Пассивные усиливающие элементы работают в режиме резонаторов, радиоволны наводят токи в их токопроводящих элементах, причем амплитуда этих колебаний будет зависеть от того, на какую частоту реагирует антенна (то есть «ловить» она будет именно их, остальные останутся просто незамеченными). На вход активного усилителя поступает обычно смесь полезного сигнала и шумов, которые могут вообще не отличаться по амплитуде. Однако они почти всегда отличаются по частоте, что позволяет разделить их при помощи специальных устройств: активных фильтров, обычно узкополосных, под полосу стандартов 3G или 4G. После чего при необходимости уровень полезного сигнала доводится до необходимого при помощи усилителей на высокочастотных транзисторах или операционниках.

На какую скорость можно рассчитывать

Имея небольшой бюджет (от 5 до 10 тысяч руб) можно получить достаточно скоростное подключение. Под достаточным в данном случае понимается стабильные 8-15 мбит/с (а иногда и до 30-40). Такой скорости вполне хватит для просмотра онлайн трансляций, скроллинга социальных сетей и даже видеосвязи по скайпу. Многое зависит от выбранного оператора и местности, в которой находится участок с коттеджем, частным домом или дачей.

Усиление сотовой связи посредством репитора и волнового передатчика, кроме скорости передачи данных, имеет еще одно существенное отличие от проводного соединения. Дело в том, что качество и стабильность «воздушного” сигнала зависит от погодных условий. 3G и 4G очень чувствительны к грозам, снегопадам и даже к сильному ветру. Не стоит также сбрасывать со счетов дачников, которые перегружают местные базовые станции по выходным и праздничным дням. Поэтому морально нужно быть готовым к тому, что качество и скорость связи могут ухудшаться, причем заметно.

Как усилить сотовый сигнал в загородном доме?

Проблема сотового сигнала в сельской местности есть во всех странах. Но Россия — огромная страна, и покрыть всю территорию достаточным количеством ретрансляционных вышек просто нереально. Даже если ваш поселок или деревня находятся вблизи крупного города — это еще не гарантия, что они будут интересны сотовым компаниям, так как они структуры коммерческие, и всегда считают рентабельность и доходность своих инвестиций.

Слабый сигнал сотовой связи может быть связан не только с большим количеством непокрытых операторами зон, но и обилием препятствий, мешающих прохождению сигнала сотовой связи – толстые стены зданий, подземное расположение объектов, удаленность базовой станции (БС) и другие.

Решение проблемы для владельцев дач и частных домов появилось примерно 8-10 лет назад. В нашу страну стали привозить так называемые GSM-репитеры (или проще говоря: усилители сигнала).

Репитеры (ретрансляторы) работают в наиболее распространенных стандартах сотовой связи: GSM-900, GSM-1800, UMTS-2100 (3G), LTE-2600 (4G-FDD), 4G (LTE). Установка репитера позволяет значительно усилить сигнал от базовой станции оператора сотовой связи в направлении абонента и в обратную сторону – усиливая сигнал от мобильного устройства связи к базовой станции.

Усилители для коттеджей

Основная проблема — успеть заложить кабельные трассы на стадии строительства до чистовой отделки, а в 95 % случаев об этом никто заранее не беспокоится. Приходится устанавливать систему усиления мобильной связи уже по чистовой отделке, по фасадам и по вентиляции прокладывать кабели и размещать скрытые антенны.

При расчете зоны покрытия от внутренней антенны площадь покрытия закладывается порядка 100-150 кв.м., при условии, что в соседние помещения есть дверной проем. Железобетонные перекрытия практически не пробиваются сигналом, поэтому на каждый этаж необходимо выводить как минимум одну внутреннюю антенну.

По статистике при чистовой отделке чаще всего кабель от внешней антенны спускается в котельную, где располагается репитер. А дальше внутреннюю антенну располагают внутри самой котельной или выводят на стену за ее пределы, чтоб расширить зону покрытия, так как стены сильно поглощают мощность сигнала. При этом приходится использовать усилители повышенной мощности, чтоб максимально расширить зону покрытия внутри помещения.

Труба — стандартное место для антенны.

Как приятно, когда провода проложены красиво.

Также популярный вариант размещения основного оборудования — на чердаке. Кабель до внутренних антенн прокладывается по фасаду — например, за водостоками или по вентиляции. Пример подобного решения:

Симпатичный сетап.

Оборудование можно разместить рядом с другими домашними системами.

Бывают случаи, когда удается использовать коаксиальные кабели телевизионной сети для подключения внутренних антенн в комнатах, где необходимо усилить сотовую связь. Хотя телевизионные кабели другого волнового сопротивления, на практике это все-таки дает положительный результат.

Розеток в доме много не бывает.

У меня плохой сигнал сотовой сети. Поможет ли мне мой мобильный оператор?

Операторы сотовой связи развивают, оптимизируют и постоянно улучшают свою сеть, устанавливая новые базовые станции, применяя мини- и пико- базовые станции ограниченного радиуса действия, а также предлагая крупным корпоративным клиентам фемто-соты (микро базовые станции). С их помощью операторы минимизируют количество “мертвых зон”. Однако, для оператора экономически выгодно ставить упомянутые базовые станции только в густонаселенных районах, т.е. местах концентрации телефонных вызовов

Те заявки, которые Вы подадите, как житель коттеджного поселка, загородного дома, или как владелец производственных или офисных помещений — операторы сотовой связи исполняют в редких случаях, по причине их невысокой окупаемости

Только представьте, что средняя цена новой базовой станции в пределах городской черты составляет порядка 50 000 USD, а за городом доходит до 70-100 000 USD! Поэтому причины такого поведения операторов становятся предельно понятны.

Короткий тест для Вас! Сравните эти затраты с тем, сколько Вы или Ваша компания тратит на мобильную связь в месяц и посчитайте за сколько лет оператор окупит новую базовую станцию, построенную для Вас?

10 Telestone 950

Повторитель GSM 3G сигнала Telestone 950 – один из самых доступных на рынке. Применяется для улучшения сотовой связи и мобильного интернета при наличии достаточного количества частотных каналов в диапазоне 900 МГц. Рекомендуемая площадь эксплуатации – 100‒200 кв. м., причем дом или дача, где будет устанавливаться усилитель, должны отапливаться.

Удивительно, но в комплект, стоимость которого равна цене самого недорого репитора из представленных далее брендов, входит не только ретранслятор с сетевым адаптером, но и обе антенны, крепежи и 10-метровый кабель. Таким образом, все, что требуется от пользователя – вынести и закрепить внешнюю антенну на крыше или стене здания, установить внутренний модуль, проложить ВЧ-кабель, инсталлировать усилитель в систему и запитать ее от сети 220В.

Как это работает?

Данное оборудование работает весьма просто:

1. на внешнюю антенну, установленную на улице (как правило на крыше или втором этаже дома), принимаются сигналы от ретрансляционных вышек;
2. внутри устройства происходит процесс усиления и передачи сигнала на внутренние антенны, расположенные в помещении;
3. а жильцы внутри дома получают качественный сигнал.

Что самое примечательное, это оборудование можно один раз оплатить, поставить и забыть, т. к. потом репитер практически не требует к себе регулярного сервисного обслуживания.

Как делается установка усилителя сигнала сотовой связи для дачи?

1. Первым делом выполняются замеры сигнала и определяется место, где лучше поставить антенну;
2. Следующим этапом устанавливается внешняя антенна, направленная на базовую станцию сотового оператора;
3. Затем проводится кабель от антенны к репитеру (усилителю GSM сигнала);
4. После этого выполняется монтаж внутренних (комнатных) антенн внутри помещений;
5. Проводится кабель от репитера к внутренним антеннам;
6. Выполняются пуско-наладочные работы.

Что входит в комплект?

• Репитер GSM;
• Антенны GSM (могут быть внешние, внутренние, комнатные, секторные);
• Бустеры;
• Антенные усилители;
• Сплиттеры;
• Ответвители и делители сигнала;
• Коаксиальный кабель (с разъемами N типа);
• Источник питания.

Естественно, системы усиления сотовой связи на даче отличаются по мощности и функционалу. Специалисты делят участки, где необходимо усилить сигнал, на три основные зоны:

• «Мертвые зоны». Они, как правило, находятся внутри основной зоны обслуживания, однако уровень сигнала в них от базовой станции недостаточен, либо слишком слаб. Вплоть до полной пропажи связи. Здесь нужны самые мощные передатчики;
• Пограничные районы зоны обслуживания. Это места где сигнал ослаблен и может пропадать из-за погодных условий или помех. Здесь будет достаточно передатчика средней мощности;
• Узкие коридоры за пределами основной зоны обслуживания. Это участки, которые располагаются вдоль шоссе или железных дорог, в которых домов мало, но сотовая связь необходима.

Конечно, сотовые операторы прекрасно знают о таких зонах и теоретически могут установить в них базовые станции по прошествии нескольких лет. Однако гарантий нет, так как это не всегда экономически выгодно. Поэтому большинству владельцев дач и загородных домов приходиться решать проблему самостоятельно.

Выбор усилителя

В интернете можно найти специальные обзоры, посвященные различным типам усилителей для интернета. Можно ознакомиться с топом устройств, которые пользуются наибольшей популярностью на сегодняшний день. Ниже мы детально рассмотрим два самых популярных варианта, которые пригодятся пользователям на даче или в деревне далеко от города. Каждый вариант имеет свои специфические особенности, отличается преимуществами и недостатками.

Антенна с модемом

Специфическая особенность такого прибора заключается в том, что в едином корпусе помещена и антенна, и модем 2G/3G/4G. Антенна в таком случае подключена напрямую к модемному устройству. Если в помещении уже есть маршрутизатор, его следует подключить к этому прибору через ЮСБ-кабель

Здесь очень важно выбрать качественный шнур, поскольку от его надежности будет зависеть качество передачи данных. Антенну необходимо монтировать на высоте, что может доставить ряд неудобств пользователям

Такой вариант подойдет без исключения всем абонентам различных сотовых операторов.

Среди преимуществ данного решения:

• Низкая стоимость оборудования.
• Оптимальные показатели скорости.
• Компактность.

Репитеры

Как было отмечено выше, репитеры применяются в качестве активных усилителей сигнала голосовой связи. Устройства подходят для стандартов GSM/3G/4G. Если Вы не знаете, какой репитер выбрать для загородного дома, всегда можно проконсультироваться с менеджерами специализированного магазина, которые помогут сделать грамотный выбор. Репитеры в основном решают проблему слабой голосовой связи, они не способны улучшить качество интернет — соединения. Если в приоритете надежная сеть для онлайн просмотра фильмов, игр и общения в соцсетях, лучше отдать предпочтение антенне с роутером. Перед покупкой оборудования рекомендуется заранее определиться, что необходимо конкретно Вам, для каких целей будет куплено устройство. Также необходимо учесть, на каком расстоянии расположен ваш дом или дача от базовой станции сотового оператора. Не лишним будет изучить рейтинг репитеров сотового сигнала в интернете. Самый быстрый и простой способ решить проблему слабого сигнала за городом – воспользоваться помощью профессионалов. Опытные мастера смогут помочь грамотно измерить уровень и другие характеристики сигнала, изучить частотный диапазон и правильно подобрать подходящее устройство для усиления связи.

Как усилить сигнал сотовой связи своими руками?

Самую простую антенну можно относительно быстро и легко собрать самостоятельно. Несмотря на элементарность конструкции, использование самодельного прибора дает возможность значительно повысить уровень сигнала там, где перебои на исключение, а правило. Более длительная эксплуатация аккумуляторных батарей телефонов — второе преимущество усиления.

Что потребуется для работы?

Перед тем как усилить сигнал сотовой связи своими руками, необходимо собрать все, что потребуется для создания устройства. Необходимо найти или купить:

• двойной блок для соединения проводов;
• металлическую проволоку, но не медную (длина 350-400 мм);
• отрезок пластиковой трубы (от 150 до 200 мм);
• небольшой кусок пластика;
• коаксиальный кабель;
• болты и гайки;
• плоскогубцы;
• изоленту.

Антенна со встроенным роутером

Внутрь корпуса антенны встраивается 4G-модем, иногда вместе с роутером. Цель таких решений – избежать потерь на коаксиальном кабеле, увеличить длину кабеля от антенны до точки подключения и упростить монтаж кабеля, так как он более гибкий.

Такой корпус получился.

Обратная сторона этой медали — все модемы и роутеры по паспорту предназначены для работы в температурных режимах от 0 до 40 градусов по Цельсию. Потому такие решения живут не более двух лет, и в немалом количестве случаев «умирают» в первую зиму. Также в последнее время на рынке стали появляться надежные решения со встроенными 4G-роутерами. Например, достаточно дорогой Zyxel LTE7460-M608 или модели компании RF-Link R832 и RF-Link R850.

Антенна Zyxel, которая может работать на улице.

Кстати! Пару слов о решении, представленном на картинке ниже. От него толку практически нет. Если вы свой модем или роутер поставите на подоконник на втором этаже, где уровень сигнала обычно лучше, результат будет явно не хуже, а в некоторых случаях даже лучше.

Внутренний элемент системы.

Можно ли самостоятельно собрать систему усиления сигнала

Усиление сигнала сотовой связи своими руками – достаточно нетривиальная задача. Перед началом работ по сборке собственной системы усиления сигнала следует ознакомиться с конструкцией устройств, которые предстоит создать.

Для обеспечения качественной связи в самых труднодоступных местах потребуется собрать и соединить целый набор различных комплектующих. Такой подход поможет навсегда забыть о каких-либо перебоях связи.

В усилитель связи входит:

• Антенна.
• Репитер-ретранслятор.
• Кабель.
• Разветвитель.
• Разъемы.

Антенна является простейшим устройством для усиления сигнала. Установленная на возвышении, антенна принимает слабые волны, а затем передают их по кабелю до усилителя, увеличивающего качество связи.

Как измерить свою скорость

Прежде чем перейти к проверке скорости, нужно узнать, подключено ли устройство к интернету. Сделать это можно, открыв командную строку. В ней необходимо ввести команду ping 8.8.8.8. В том случае, если ответ будет положительный, будет указан размер и срок действия пакетов. После этого, можно перейти к проверке скорости передачи информации.

Выполнить этот процесс можно, следуя следующей инструкции:

• открыть браузер, вбить в поисковой строке запрос «Проверить скорость»;
• перейти по представленным ссылкам на любой ресурс;
• нажать кнопку «Проверить» или любую другую клавишу, которая отвечает за данную работу;
• дождаться окончания проверки.

После завершения пользователь получит форму, где будут представлены результаты, среди них находится и максимальная скорость передачи сигнала.

Какого оператора выбрать

В Московском регионе работают большинство крупных операторов мобильной связи и провайдеров интернета.

При выборе желательно ориентироваться на следующее:

1. Соотношение цены, качества и объема услуг. Лучше отдать предпочтение среднему ценовому предложению. Нежелательно выбирать демпинговые варианты, потому что возникает вопрос качества доступа. Абонентская плата не единственная статья расходов, важна и стоимость подключения.
2. Технология доступа. Наиболее стабильный вариант — выделенный кабель. Если это невозможно по техническим причинам, то можно выбрать LTE и 3G. Но скорость, которую абонент получит на практике, будет отличаться от заявленной, потому что зависит от загруженности сети, естественных преград на пути сигнала.
3. Скорость. Не стоит переплачивать за высокоскоростной доступ, если нужно только проверять почту и переписываться в мессенджере. Канала в 100 Mbps достаточно для потокового видео и нетребовательных онлайн-игр. А если хочется смотреть видео в разрешении 4К, то нужно минимум 200 или 300 Mbps.
4. Дополнительные услуги. Даже если статический IP-адрес или “облачное” хранилище не нужны, позднее они могут понадобиться, а некоторые услуги, например телевидение в пакете с интернет-доступом, — оказаться дешевле, чем отдельное подключение.
5. Отзывы. Из отзывов узнают о распространенных проблемах выбранного провайдера, скорости устранения неполадок, отзывчивости специалистов службы поддержки. Это помогает сформировать объективное мнение об операторе.

Способ подключения к качественному интернету на даче зависит от населенного пункта, т.к. инфраструктура за пределами крупных городов слабая. Поэтому сначала лучше узнать, какие операторы работают в поселке (возможно, это только 1-2 компании), а уже потом определяться с технологией доступа, необходимой скоростью и тарифом. То, какой интернет лучше подключить, может подсказать и провайдер.

Насколько получится усилить сигнал?

Для усиления сигнала на даче используют различное оборудование:

• комнатный усилитель;
• модем с выносной антенной;
• уличная антенна со встроенным модемом (иногда и со встроенным роутером);
• репитер для усиления сотового сигнала.

Даже если было выбрано дорогое качественное оборудование, которое максимально точно отвечает условиям эксплуатации, рассчитывать на ту же скорость интернета, что и в городе, не стоит. Максимум – это 15-20 Мбит/сек, иногда – до 30 Мбит/сек, а порой – всего 2-10 Мбит/сек. Скорость будет меняться в течение дня, а по выходным, когда нагрузка на базовую станцию выше, падать. Да, 15-20 Мбит/сек – это вам не 100 Мбит/сек, но для фильмов хватит вполне, не говоря уже о простом серфинге в интернете.

Комнатный усилитель сигнала

Это самое дешевое оборудование, используется в паре с USB-модемом. Достаточно купить такой усилитель, вставить в него модем, и сигнал станет лучше. Это в теории. На самом же деле, внутри красивого корпуса такого усилителя прячется кусочек фольги, который и должен усиливать сигнал. Хоть какой-то эффект можно получить, если поставить усилитель на подоконник, но с тем же успехом и модем можно поставить поближе к окну.

Плюсы:

• относительно невысокая цена;
• красивая упаковка.

Минусы:

• неэффективность;
• необходимость покупать USB-роутер или модем;
• ужасное соотношение цена/качество.

Не пропустите:

• Инженерное меню Андроид и секретные коды телефонов: как войти и что…
• Лучшие модели усилителей Wi-Fi
• Как отправить СМС с компьютера бесплатно и платно. Все способы и сервисы

Модем с выносной антенной

Модем с SIM-картой можно подключить к внешней антенне, которую повесить как можно выше над домом. Антенна ловит сигнал, передает его на модем по коаксиальному кабелю, а модем можно подключить либо напрямую к компьютеру, либо к роутеру, чтобы создать Wi-Fi сеть. Степень усиления сигнала зависит от антенны и кабеля.

Самые простые и дешевые антенны имеют усиление 5 дБ, более мощные – до 20 дБ. Но даже более-менее неплохую антенну можно испортить ужасным кабелем. Если используется тонкий телевизионный кабель, то сигнал будет затухать, и ощутимого усиления вы не заметите. Лучше брать комплект, в который входит кабель толщиной не менее 7 мм с волновым сопротивлением 50 Ом.

Лучшее решение – мощные антенны с поддержкой MIMO сигнала. Внутри корпуса такого оборудования находятся две антенны, работающие в вертикальной и горизонтальной поляризации. Большинство таких антенн рассчитаны на сигнал 2600 МГц, потому в некоторых регионах могут не оправдать ожидания.

Плюсы:

• возможность получить ощутимое усиление сигнала при правильном выборе оборудования и его установке;
• относительно невысокая стоимость оборудования.

Минусы:

• хороший кабель – толстый, потому в стенах придется высверливать заметные отверстия;
• необходимо покупать модем;
• при плохом качестве оборудования усиление будет почти незаметным.

Как сделать репитер своими силами: наиболее популярная схема

Следует учитывать, что неправильно собранные самодельные усилители могут не только не увеличивать сигнал, но и нарушить работу базовой станции. Для изготовления самого репитера потребуются специализированные знания и навыки. Приведенные далее сведения описывают процесс монтажа системы улучшения качества связи с заводским бустером.

Подготовка к сборке

Сделать простейшую самодельную антенну для захвата передачи GSM можно из следующих компонентов:

• кабель коаксиальный не более 10 м длиной;
• пластик (опциально);
• кусок проволоки не из меди длиной от 30 до 40 см;
• крепёж;
• блок соединительный;
• лента изоляции;
• полимерная труба (20 см).

Соединяющиеся с интернетом через модем могут воспользоваться ещё более простой схемой для усиления сигнала сотовой вышки. Для этого устройство его противоположной к подключению стороной обычно не полностью помещают в банку из-под консервов, дуршлаг и подобные ёмкости параллельно их днищу. Некоторые любители проделывают отверстие в стенах консервных банок. После установки антенны там, где лучше ловит сигнал (это можно легко проверить, к примеру, высунув туда руку с айфоном), к модему подключают обычный USB-удлинитель. В этом случае длина провода тоже имеет значение.

Пример простейшего метода усиления сигнала модема

Создание антенны

Пошаговый процесс сборки пассивного усилителя сотовой связи и интернета своими руками:

1. Проволоку сгибают посередине с углом 90°, затем её стороны сгибают посередине друг к другу с таким же углом. Согнутый отрезок должен образовать ромб.
2. Концы проволоки сгибают к центру ромба и подсоединяют к ним блок так, чтобы он был доступен для подключения.
3. Чтобы подключить проволоку, полимерную трубу режут вдоль с одной стороны и делают проём для крепежа напротив.
4. С одной стороны коаксиального кабеля счищают наружную изоляцию, подключая к соединительному блоку его внутренний и внешний проводники.
5. Из другой сторона кабеля и пластика делают подключение.

Соблюдение инструкции обеспечит несколько дополнительных столбиков мощности сигнала на смартфоне.

Процесс создания самодельной антенны усилителя

Место установки репитера

Готовую антенну следует разместить на крыше дома или столбе при удовлетворительном доступе там к сети, направив её к вышке сотовой связи. Качество предоставляемого ретранслятором соединения тоже зависит от его расположения, так как он подвержен воздействию окружающей среды. Рядом нежелательно присутствие создающих помехи устройств. Для монтажа усилителя кроме антенны потребуются:

• сам повторитель;
• коннекторы и разветвители.

Включённое же устройство может выйти из строя, если отключить радиочастотные провода при подаче тока на него. При частых скачках электропитания повторитель следует защитить сетевым фильтром.

Температура

Рекомендуемыми условиями для любого ретранслятора являются комнатные. Хотя помещение должно отапливаться, нельзя оборудовать репитер ближе чем на метр к батарее.

Настройка усилителя

Потенциометром зовут переменный резистор с подвижным отводным контактом, включенный как делитель электрического напряжения

Подключать и конфигурировать ретранслятор нужно по прилагающейся инструкции. Его коэффициент усиления должен быть отрегулирован до значений в 15-20 Дб. Настройку устройства выполняют в автоматическом режиме и вручную.

• В первом случае значение коэффициента улучшения подстраивается к сигналу вышки сотовой связи.
• Во втором случае настройка осуществляется посредством потенциометра и поиска оптимального положения антенн.

Интернет и мобильная связь прочно интегрировались во все сферы человеческой жизни. Слабый сигнал и помехи могут помешать отдыху, досугу, и вызвать проблемы на работе. В продаже существует много устройств, помогающих обеспечить качественный доступ к сети, однако во многих случаях можно обойтись гораздо меньшими тратами. Усилитель интернет сигнала собранный своими руками с соблюдением инструкции и нюансов позволит наслаждаться интернетом и за пределами области достаточного покрытия.

Последнее обновление — 3 июля 2021 в 14:55

Все о IT
Самое интересное и полезное. информационно-коммуникационные технологии Ежедневно новое ПЕРЕЙТИ телеграмм канал ITUMNIK