Как выбрать усилитель сотовой связи.

На помощь приходят репитеры и антенны с модемом и маршрутизатором. Репитеры направляют плохой сигнал на наружную антенну, усиливают его до номинального уровня, а затем распространяют сигнал через внутреннюю антенну в доме, выступая в роли локальной базовой станции. Репитеры являются отличным вариантом для усиления мобильной голосовой связи для большого количества абонентов.

Как выбрать усилитель сигнала сотовой связи 2G/GSM и 3G/4G-интернета для дачи

В этой статье простым и понятным языком объясняется, что такое репитер мобильного сигнала, какие типы репитеров существуют, чем они отличаются, а также даются некоторые советы по выбору и установке этих устройств.

Существует два основных типа бустеров для мобильных телефонов:

роутер (модем) + внешняя антенна;
репитер с комплектом антенн.

Антенна наружная с роутером внутри помещения

Этот вариант отлично усиливает 3G/4G интернет, но не усиливает обычную голосовую связь. Голосовая связь будет возможна через такие приложения, как WhatsApp, Skype и другие.

Схема подключения проста: антенна находится на улице (в идеале — на крыше), а сам роутер — в помещении, где он распределяет интернет-сигнал по сети Wi-Fi.

Некоторые важные моменты при выборе антенны

Давайте рассмотрим самые важные моменты при выборе антенны, так как от нее зависит конечная скорость интернета. То есть, если правильно выбрать антенну и правильно ее разместить, то скорость может стать в 3-4 раза быстрее. И это не преувеличение! Итак.

Антенна с установленным в ней роутером или модемом. Существует популярная разновидность антенн, где сам модем или роутер спрятан внутри устройства. И в комнату идет уже не твердый коаксиальный кабель, а мягкая витая пара.

Нельзя принимать категорически, потому что модем и роутер, предназначенные для инсталляций, работают при температурах от 0 до +40 градусов в проходном месте! При этом зимой роутер может самостоятельно прогреваться в помещении, если не делать холодный старт пр и-20 градусах, где он часто выходит из строя. А летом на солнце температура в корпусе антенны может достигать +80 градусов. В большинстве случаев такие решения служат не дольше полутора лет. Остерегайтесь: продавцы таких антенн постоянно уверяют вас, что все будет работать идеально. И собирают их практически на месте, в точке продажи.

Не охотьтесь за антеннами с высоким коэффициентом усиления (CG): Во-первых, на практике они не превышают 17 дБ, даже если они большие и на их сертификате написано 27 дБ! На практике они составляют максимум 16-18 дБ. Это практически предел в сегменте, который стоит до 10 тысяч рублей. Во-вторых, чем выше КУ, тем более узкая диаграмма направленности излучения и тем сложнее точно согласовать антенну с базовой станцией мобильного оператора.

Пример диаграммы направленности излучения антенны с КУ=16 дБ:

Это означает, что максимальный КУ по паспорту достигается только при точном совмещении антенны с базовой станцией оператора мобильной связи. Как видно из диаграммы, фактический КУ при отклонении около 25 градусов составляет всего 2 дБ (выделено красным)! А для антенн с более высоким КУ отклонение на 2-3 градуса приводит к огромному снижению фактического усиления сигнала!

Еще один важный момент: если на практике нет прямой видимости на базовую станцию мобильного оператора (соседнее здание, лес, местность), то антенна с более широкой траекторией луча (более низким КУ) лучше улавливает интернет-сигнал. Это заметно не по уровню сигнала, а по скорости интернета! Это связано с параметрами RSRQ и SINR.

Уровень приема	RSRP (дБи)	RSRQ (дБ)	SINR
Отличный	>=-80	>=-10	>=20
Хороший	От -80 до -90	От -10 до -15	От 13 до 20
Средний	От -90 до -100	От -15 до -20	От 0 до 13
Слабый

Усиление 3G/4G-интернета с помощью антенны, модема и Wi-Fi-роутера

Система состоит из двух узлов: внешней антенны и модема + Wi-Fi роутера внутри.

Внешняя антенна для 3G/4G модема/роутера.

4G-модем, подключенный к внешней антенне с помощью адаптеров и соединенный с Wi-Fi роутером.

Как это работает? Антенна направляется в сторону базовой станции мобильного оператора. Затем сигнал проходит через маршрутизатор к 4G-модему, который распространяет интернет, раздавая сигнал Wi-Fi. Этот вариант популярен у частных мастеров, которые устанавливают интернет на даче. Это дешево и это работает!

Wi-Fi-роутер со встроенным 3G/4G-модемом

Если брать модем и роутер отдельно, то кабель, идущий от уличной антенны, доходит до модема через тонкие кабельные переходники и очень маленькие разъемы TS-9 или CRC-9 UHF. Во-первых, это довольно заметная потеря производительности и качества сигнала, а во-вторых, это не надежно с механической точки зрения. Если вы, например, протираете пыль, то легко можете повредить разъем модема, и вам придется покупать новое устройство.

Решение простое: купить роутер со встроенным 4G-модемом. На нашем рынке, например, есть несколько моделей роутеров Huawei. Никакой рекламы: работают они отлично, а связь у них надежнее — SMA.

Роутер Huawei со встроенным 4G-модемом

Почему частные мастера предлагают модем и роутер отдельно? Ответ прост: ценовой диапазон выше.

Что такое MIMO-антенна и для чего она нужна

MIMO антенна для 3G/4G интернета

MIMO-антенна — это устройство с двумя параллельными коаксиальными кабелями, ведущими к модему/роутеру. На практике это означает, что скорость интернета увеличивается на 0-20% при скачивании и на 50-100% при загрузке. Это важно для тех, кто занимается видеосвязью или удаленным видеонаблюдением, то есть активно использует исходящий интернет-канал. В остальных случаях практической пользы нет.

Параболическая антенна и антенны с высоким коэффициентом усиления

Параболическая антенна имеет высокий коэффициент усиления — обычно 25 дБ и более. Многие потребители учитывают этот параметр при выборе антенны. Однако это неправильно, и я объясню почему…..

Параболическая 4G антенна с высоким КУ

Во-первых, антенна с таким высоким КУ имеет чрезвычайно узкую диаграмму направленности, а отклонение в 1-2 градуса уже снижает КУ до значений 0-3 дБ! Это уже не подходит для отдельно стоящей установки на крыше и тем более на мачте.

Диаграмма направленности антенны с КУ=16 дБ:

Диаграмма направленности панельной антенны с КУ=16 дБ.

Видно, что при отклонении 5-10 градусов КУ меняется незначительно, а при отклонении, например, 25 градусов КУ антенны составляет почти 2 дБ.

Диаграмма антенны с КУ=27 дБ:

Активный усилитель сотовой связи – репитер

Основное преимущество репитера перед роутером: он улучшает голосовую связь и Интернет — так сказать, устройство 2 в 1.

Система установки проста:

Антенна на крыше, которая направлена в сторону базовой станции сотового оператора или операторов.
Репитер (он же усилитель) внутри помещения, который усиливает сам сигнал. Это единственный элемент, которому нужна розетка 220 В.
Внутренняя (абонентская) антенна, которая раздает сотовый сигнал на телефон и другие абонентские устройства.
Все элементы соединяются коаксиальным (одножильным) кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом.

GSM/3G/4G.

Фото из жизни:

Наружная антенна, установленная на мачте

Ретранслятор мобильного телефона

Внутренняя абонентская антенна

Как выбрать репитер

Основные параметры ретрансляторов:

Коэффициент усиления (КУ).
Частотный диапазон и их количество (ЧД).

Вообще, тема достаточно обширная, чтобы ее можно было осветить в одной статье, но для масштабов небольшого коттеджа или хижины строителя я постараюсь обойтись пальцами.

DER обычно выбирается на уровне 70-75 дБ; чем слабее сигнал на улице, тем выше должен быть DER. Если даже на улице перед домом сигнал недостаточен для нормального разговора, то точно КУ=75 дБ. Кроме того, необходимо установить наружную антенну на мачте высотой 4-6 метров. Кстати, стоимость ретранслятора пропорциональна КУ.

БП в каждом случае подбирается индивидуально. Для проведения измерений сигнала используйте мобильный телефон на базе Android. Для этого скачайте программу «Вышки сотовой связи, локатор» и запустите ее на улице перед домом. Проведите измерения для каждого стандарта связи, а именно GSM, 3G и 4G. Как это сделать, описано здесь:

Если телефон всегда показывает 1 BPM, ретранслятор можно считать однодиапазонным устройством. Если он показывает 2, то подойдет двухдиапазонная модель. Опять же, значение во многом зависит от количества РЧ в ретрансляторе.

Еще одна вещь, которую нужно учитывать при выборе ретранслятора, — это стоимость. Есть уровень Aliexpress, а есть «чуть» более дорогой. Как можно отличить? Именно по цене и еще одному косвенному признаку — размеру корпуса!

На фото ниже вы видите два повторителя с похожими техническими характеристиками (согласно даташиту):

Чем они отличаются? Тот, что меньше (и дешевле), посылает больше радиопомех на базовую станцию мобильного оператора, в то время как черный ретранслятор посылает меньше помех. Подробнее читайте по ссылке: Ретранслятор может использоваться для воспроизведения радиосигнала. Радиошум создает помехи базовым станциям мобильного оператора и может привести к штрафу и предписанию демонтировать такой мобильный ретранслятор. Дело в том, что шумный ретранслятор можно использовать в загородном доме, который находится в нескольких километрах и более от базовых станций, так как лес и рельеф местности могут значительно ослабить шум. Более «высокий» ретранслятор следует использовать, когда базовые станции расположены близко друг к другу, например, в пределах населенного пункта. Базовые станции имеют следующую форму:

На каких частотах работает стандарт 2G, 3G и 4G

Важно знать, с какими частотами мы будем работать, так как оборудование рассчитано на определенные стандарты.

2G: 900/1800 МГц, используется для передачи голоса и медленного интернета до 60 Кб/с;
3G: 900/2100 МГц, предназначен для голоса и скоростного интернета до 40 Мб/с;
4G/LTE: 800/900/1800/2600 МГц, идеален для высокоскоростного интернета с возможностью просмотра видео в высоком разрешении, загрузки больших файлов. Теоретически возможная скорость до 300 Мб/с.

Чем ниже частота, тем большее расстояние может преодолеть сигнал, но тем ниже скорость интернета. Если есть сигнал 4G, лучше придерживаться его. В городах сети 3G/UMTS и 4G/LTE доступны на частотах 900/1800/2600 МГц, в сельской местности чаще встречается только 800/900 МГц, чтобы охватить максимальное количество смартфонов и модемов.

Как определить частоту, на которой приходит сигнал

Чтобы выбрать лучший усилитель мобильного сигнала для офиса, дома или квартиры, необходимо определить уровень сигнала:

Уровень сигнала в точке установки антенны;
Частоту сигнала и стандарт связи: GSM/UMTS/LTE.

Уровень сигнала можно оценить «на глаз», просто посмотрев на полоски в строке состояния вашего телефона. Это самый простой и наименее информативный метод. Гораздо интереснее зайти в техническое меню мобильного телефона и посмотреть там более точные технические данные: Уровень сигнала в децибелах и рабочую частоту. Более продвинутый метод — использовать специальное оборудование и вызвать эксперта.

Как измерить сигнал на Android

Для смартфонов с операционной системой Android необходимо зайти в техническое меню и перейти в раздел информации о сети. У разных производителей — Samsung, Huawei, Lenovo, BlackView, HTC и др. — имеют разные меню настроек. Поищите в Интернете инструкции о том, как войти в техническое меню, характерное для вашего телефона.

Есть ещё один способ, нужно зайти в «Настройки -> Система -> О телефоне», или «Настройки -> Об устройстве -> Общая информация -> Статус SIM» (для Xiaomi).

Или используйте любое приложение, которое ищет «частые

Как измерить сигнал на iPhone

Для iPhone уровень сигнала можно посмотреть в техническом меню. Чтобы попасть туда, введите *3001* и нажмите кнопку вызова. Затем выберите тип сети: LTE/UMTS/GSM.

На следующем этапе перейдите к пункту, который соответствует выбранному типу сети, в данном случае UMTS/3G:

И, наконец, вы получите необходимую информацию: Качество сигнала, уровень и частота.

Частотный диапазон можно определить по номеру канала ARFCN из этой таблицы:

Есть еще несколько важных требований для получения правильных результатов на iPhone. Убедитесь, что iPhone подключен к правильной стандартной сети. Это можно узнать в строке состояния, но сначала отключите Wi-Fi. Затем найдите надпись:

Символ E или ничего	2G
3G,H, H+	3G
4G, LTE	4G

Есть ещё один нюанс, чтобы проверить 2G или 3G сначала нужно отключить 4G. Для этого зайдите в «Настройки -> Сотовая Связь -> Параметры данных -> «Включить LTE» и включите LTE в разделе «Отключить».

Какой мощности выбрать репитер сотовой связи

(Вы можете пропустить эту заумную часть, лучше напишите или позвоните нашему техническому специалисту и сообщите нам свои измерения и площадь, необходимую для покрытия).

Рассмотрим пример №1:

1. мы измерили уровень сигнала с телефоном в точке предустановки внешней антенны — 72 дБм. Коэффициент усиления антенны составляет 11 дБ, или на выходе антенны мы имеем сигна л-72 + 11 = -61 дБм. 2. Потери сигнала в кабеле очень легко рассчитать: на сайте производителя у каждого кабеля есть RF-характеристики. Например, 100 метров кабеля 5D-FB на частоте 900 МГц дают потери 20 дБ. Чем выше частота сигнала, тем выше потери в кабеле. В нашем случае длина кабеля от наружной антенны до ретранслятора составляет 10 метров, и потери рассчитываются следующим образом: 100 метров теряют 20 дБ, или 10 метров теряют 2 дБ. 3. сигнал на входе ретранслятора составляе т-61 — 2 = -63 дБ. 4. читаем коэффициент усиления ретранслятора в его характеристиках (в нашем случае Ku=70). На выходе ретранслятора мы имее м-63+70=+7 дБм 5. На выходе антенны мы имеем +7 (от выхода ретранслятора) -2 (потери в кабеле) + 7 (Ku антенны) = +12 дБм.

Как мы можем оценить приблизительный радиус действия комнатной антенны? Посмотрите на таблицу соотношения децибел и ватт:

дБм	Вт	дБм	мВт
40	10	19	80
39	8	18	64
38	6,4	17	50
37	5	16	40
36	4	15	32
35	3,2	14	25
34	2,5	13	20
33	2	12	16
32	1,6	11	12,5
31	1,25	10	10
30	1	9	8
29	0,8	8	6,4
28	0,64	7	5
27	0,5	6	4
26	0,4	5	3,2
25	0,32	4	2,5
24	0,25	3	2
23	0,2	2	1,6
22	0,16	1	1,25
21	0,125	0	1
20	0,1	-1	0,8

Наши +12 дБм соответствуют 16 мВт. Чтобы упростить расчеты, умножим нашу цифру мВт на коэффициент 6, чтобы получить приблизительную зону покрытия нашей антенны 16 x 6 = 96 м². В случае сплошных стен площадь может быть меньше.

В технических характеристиках ретранслятора RF-Link E900-70-20 указан коэффициент усиления 70 дБ и максимальная выходная мощность 100 мВт. Однако в нашем случае фактическая выходная мощность составила всего 5 мВт из 100 возможных.

Для систем 1800 и 2100 рекомендуется умножить выходную мощность на 4, чтобы определить ОБЩУЮ зону покрытия, поскольку более высокие частоты вызывают большее затухание сигнала в среде распространения.