8 800 222-41-308 495 960-41-30
Заказать звонок
Нет товаров

Усилители сигнала сотовой связи – разновидности, описание, рекомендации

Применение усилителей - усиление сигнала сотовой связи в местах некачественной мобильной связи: дача, офис, квартира.

В данной статье мы опишем виды усилителей сотовой связи, основные характеристики, критерии выбора и возможные трудности установки.

Усилители бывают пассивные и активные.

Пассивные усилители сигнала для 3G/4G интернета

Антенна - это пассивный усилитель. Подходит для усиления 3G/4G интернета, без голосовой связи. Но голосовую связь можно будет осуществить через мобильные приложения, такие как WhatsApp,Viber,Skype и т.д.

Антенна + 4G модем (самая простая схема), включенный в компьютер или ноутбук. Такой вариант подходит, если у вас одно рабочее стационарное местро для выхода в интернет.

Антенна + 4G модем + Wi-Fi роутер. Всё то же самое, но чтобы не быть привязанным к одному месту кабелем добавляется Wi-Fi роутер. Позволяет раздать Wi-Fi интернет на нескольких пользователей.

Самый практичный вариант - 4G модем и роутер являются одним устройством. Работает стабильнее и надежнее, SMA разъёмы прочнее, чем те, которые установлены на модемах. Сколько случаев было, что легким движением руки вырываешь разъёмы из USB 4G модема.

3G/4G роутер Huawei с сим картой Билайн
3G/4G роутер Huawei

Антенна со встроенным модемом и роутером

На рынке большое количество подобных предложений, собираются они на коленках на рынке. Реальный минус таких решений заключается в том, что модемы и роутеры работают в диапазонах температур 0-40 C, при этом летом в герметичном боксе температура достигает до 70 градусов. Такие решения живут не долго, обычно 1-1.5 года. Подробно, можно почитать тут.

Внешние роутеры заводского производства. Внутри корпуса уже установлены роутеры с LTE модулем на единой плате. Все составляющие данного устройства работают при температурах от -40 до 70 градусов. Кабель используется обычный компьютерный (витая пара), длиной не более 80 метров. Интернет и питание идут по одному кабелю по технологии PoE. Можем порекомендовать внешние роутеры заводского серийного производства от компании RF-Link, модели R850 и R832.

47
Усилитель интернета RF-Link R832 работает даже вдали от цивилизации

Основные характеристики выбора антенны

Технология MIMO - увеличение скорости скачивания до 30%, отдачи до 100%.

Если роутер у вас стоит в помещении, то для использования технологии MIMO необходимо до антенны проложить 2 кабеля.

Роутер Huawei с подключением по технологии MIMO

На практике мы можем получить прирост скорости интернета на скачивание до 30%, но это происходит не всегда, т.к. предел скорости скорей всего ограничивается пропускной способностью самой базовой станцией сотового оператора. Но самое главное - прирост скорости 50-100% на отдачу в большинстве случаев.

Поддержка технологии MIMO наиболее актуальна, если вы загружаете в интернет большие потоки данных, например, для удаленного видеонаблюдения и видеоконференций. Если вам нужен интернет почитать новости, отправить письмо, посидеть в ВК, то тратиться на MIMO решение, может и нет смысла.

Выбор диапазона частот антенны

У сотовых операторов на данный момент используется 5 частотных диапазонов – 800, 900, 1800, 2100, 2600 МГц. Еще несколько лет назад, если имели в виду 3G антенну, то подразумевался диапазон 2100 МГц, а если 4G антенну - 2600 МГц. Сейчас ситуация гораздо усложнилась - в одном диапазоне, может находиться 2 стандарта связи, а стандарт 4G на данный момент уже может находиться во всех пяти частотных диапазонах!

Распределение 2G, 3G, 4G по диапазонам частот
Таблица соответствия диапазонов частот и стандартов связи

По нашему большому практическому опыту в 97% случаев достаточно выбрать мультидиапазонную антенну на 3, а лучше на все 5 диапазонов. При этом коэффициент усиления мультидиапазонной антенны будет немного ниже, чем однодиапазонной.

Невысокий коэффициент усиления не является проблемой по двум причинам:

  • 1. Основной прирост уровня сигнала в первую очередь происходит, но от коэффициента усиления антенны (мощности антенны), а от того, что эта антенна находится в точке более уверенного приёма сигнала, чем сам модем! В своё время была реклама Мегафон с техническим подтекстом.

    42
    Рекомендация Мегафон по установке антенны для приёма интернет сигнала.
  • 2. Скорость интернета зависит от качества сигнала, а не его мощности! А качество сигнала, т.е. по-научному отношение сигнал/шум — это степень прямой видимости между антенной и базовой станции сотового оператора. Кстати, отсюда следует вывод, что чем выше повесить антенну, тем быстрее будет работать интернет.

    shema-podklyucheniya-antennyi

Еще один плюс в пользу мультидиапазонной антенны — агрегация частот в 4G/LTEстандарте, т.е. сложение скоростей интернета с разных частот. Например, мы часто наблюдаем, что устройства, поддерживающие LTE cat.6 (категорию 6), работают с частотами 1800+2600 МГц или 800+1800 МГц, тем самым увеличивая скорость! Почти все современные стационарные роутеры Huawei поддерживают LTE cat.6, например, Huawei B315.

Но если вы находитесь далеко от цивилизации, ближе, чем в 15 километрах нет крупных населенных пунктов, федеральных дорог и сделать интернет это уже решение задачи в принципе, то необходимо провести простые измерения вашим телефоном для подбора самой эффективной антенны именно в вашем случае. А как именно определить диапазон частот, можно почитать тут:

  • Измерение уровней сигналов GSM, 3G, 4G с помощью Android версии 7.0 и выше.
  • Измерение уровней сигналов GSM, 3G, 4G с помощью IPhone.

Сделать замер необходимо на улице (в идеале с крыши дома), где на телефоне рядом со шкалой приёма покажется знак 3G, H, H+, 4G, LTE.

Диаграмма направленности антенны

Диаграмма направленности антенны - графическое представление зависимости коэффициента усиления антенны от направления антенны в заданной плоскости.

Приведем пример диаграммы направленности антенны с максимальным коэффициентом усиления 16 дБ:

46
 

Видно из диаграммы, что при отклонении от направления в сторону БС оператора на 30 градусов, КУ падает в 2 раза, т.е. 8 дБ. А если неудачно направить под углом 25 градусов, то КУ станет всего 2 дБ.

Чем выше заявленный коэффициент усиления антенны, тем уже диаграмма направленности. Такова физика. В большинстве случаев, кто покупает антенны от 15 дБ, крайне редко точно ориентирует их в сторону БС! Поэтому не гонитесь за коэффициентом усиления, тем более не от него скорость зависит, как уже писалось выше. Также надо знать, что если 3G/4G сигнал является отраженным от рельефа местности, то антенна с более широкой диапаграммой направленности поймает его лучше, чем с узкой.

Как ориентировать усилитель для интернета

Много информации и рекомендаций в интернете как направлять антенны по таким параметрам как мощность сигнала, RSSI, RSRQ, SINR CQI. Но в итоге нужно что? Максимальная скорость интернета. Ну и крутить значит надо по сервису www.speedtest.net с шагом 20-30 градусов пока не найдёте направление, при котором скорость будет максимальна. А если антенна с высоким коэффициентом усиления, то шаг необходимо будет уменьшить.

Неэффективные решения с пассивной антенной

28
36

Обзор одного из вариантов неудачного решения можно почитать тут. Скажем честно, вот так будет работать лучше на картинке ниже. А если вы находитесь в загородном доме, то поднимите свой 4G роутер на второй этаж и поставьте на подоконник. Возможно и без различных усилителей обойдетесь.

40
Самый эффективный способ усилить 3G/4G сигнал

Примеры работ из интернета - без слёз не взглянешь...

22
Если отключить от модема кабеля, то работать будет лучше.
23
Роутер с 4G модемом перенести на подоконник и не нужна будет никакая антенна

Выводы по выбору железа для усиления интернета

  • Антенну лучше использоваться на все частотные диапазоны.
  • Антенну ставьте как можно выше. Для статистики у нас в стране молния бьёт на 1 квадратный километр 2 раза в год и если недалеко стоят деревья, то вероятность попадания 1 на миллион.
  • При коаксильных трассах длиной от 10 метров старайтесь использовать качественный кабель толщиной от 7 мм.

Репитеры - активные усилители сигнала сотовой связи GSM/3G/4G

Репитер, ретранслятор, бустер — это синонимы для одного вида устройства, которое является двухсторонним линейным усилителем сотового сигнала. Сам репитер является частью системы усиления сотовой связи, которая состоит:

  • Сам репитер.
  • Донорная (внешняя) антенна устанавливается на улице и принимает сигнал от базовых станций сотовых операторов.
  • Абонентские (внутренние) антенны — находятся внутри помещений и взаимодействуют с абонентскими устройствами, такими как телефоны, планшеты, модемы, роутеры.
  • Кабели, разъёмы, делители мощности (разветвители) и пр.

У каждого поставщика подобных устройств в нашей стране достаточно большая линейка моделей, которая может исчисляться десятками, а иногда даже сотней штук. Техническая сторона подбора репитеров сотовой связи детально описана тут. Если же хотите, чтоб вам помогли с подбором оборудования, то ответьте на простые вопросы на этой странице.

Усилитель связи для дачи и загородного дома

На следующем видео можно посмотреть, что из себя представляет усилитель и как он устанавливается.

Вот некоторые фотографии работ:

52
Из-за слабого сигнала внешнюю антенну пришлось поднять выше
kronshtein
Тут сигнал был хорошим, и антенну высоко не было смысла поднимать
na-etage
Внутренняя антенна
53
Двухдиапазонный усилитель сотового сигнала
54
Дисплей усилителя сигнала крупным планом
55
Промышленный усилитель повышенной надежности
56
Внутреннюю антенну кабелем с чердака опустили через вентиляцию на 1-й этаж
63
Внутренняя антенна, установленная на стене

Основные ошибки при установке усилителей в загородных домах

Любую внутреннюю антенну надо прятать как можно далеко от внешней антенны, чтоб не происходило самовозбуждение усилителя связи. Самовозбуждение усилителя – это когда внешняя антенна принимает свой собственный, уже усиленный сигнал, вместо сигнала от базовой станции.

pravilno-nepravilno

Усилитель сотовой связи для офиса

Тут практически всё то же самое, что и в загородных домах, но только в большинстве случаев донорная антенна устанавливается уже на фасаде.

Фотографии из жизни:

57
Усилитель связи GSM/DCSдля офиса площадью 600 кв.м.
58
Усилитель 3G/4G для офиса 450 кв.м.
59
Маломощный усилитель 3Gдля офиса 120 кв.м.
61
Линейный усилитель мощностью 10 Вт на 3 диапазона частот
62
Внешняя антенна для офиса

Ошибки при установке усилителей сотовой связи в офисе

pravilno-nepraofis
  • Необходим пространственный разнос между внешней и внутренними антеннами! Т.е. если в комнате надо усилить связь, то за окном этой же комнаты уже нельзя вешать внешнюю антенну. Неудобно, но ничего не поделать, кроме как вешать антенну в другом месте.
  • В городе лучше не использовать дешевые усилители связи, т.к. они часто дают помеху на близлежащие базовые станции сотовых операторов, которые находятся практически на каждой второй крыше домов. Рекомендуется обратиться к специалистам по установке у кого есть анализатор спектра или получить подробную техническую консультацию как настроить усилитель самостоятельно.

Вот так выглядит анализатор спектра:

64
Профессиональный анализатор спектра для установки усилителей сотового сигнала

Беспроводные усилители связи

Не будем подробно рассказывать про такое решение, можно посмотреть видео от производителя этих устройств:

Плюс такого устройства - когда всё уже в мраморе и протянуть кабель не представляется возможным, то это чуть ли не единственное решение.

Минусы:

  • Усиливает только одного оператора на выбор!
  • Работает только в городе, где сигнал у окна хороший. В загородной местности такой усилитель в 95% случаев бесполезен.
  • Малая реальная площадь покрытия - 1-2 комнаты!
  • Цена от 60 тыс. за покрытие мобильной связью одной комнаты одним оператором.

Усилители для торговых/бизнес центров

Тут уже речи о самостоятельной установке идти не может.


Фотографии установок на крупных объектах:

65
Усилитель связи GSM/3G/4G для бизнес-центра площадью 63 500 кв.м.
67
Усилитель связи GSM/3G/4G для офиса площадью 14 000 кв.м.
70
Абонентская антенна круговой направленности

Оптические усилители сотового сигнала

Оптическая система обычно состоит из 2-х блоков – главного и удаленного, которые соединяются оптическим кабелем. Такие усилители используются для передачи сотового сигнала на большие расстояния до 20 км. В некоторых случаях можно использовать несколько удаленных блоков. Пример такой системы с фотографиями можно посмотреть тут.

Фемтосота

71
Фемтосота от оператора Мегафон

Фемтосота - это решение непосредственно от сотовых операторов. Внешне фемтосота напоминает обычный Wi-Fi роутер, только вместо Wi-Fi фемтосота излучает 3G сигнал своего оператора. Для фемтосоты необходима розетка 220В и Ethernet интернет. Радиус действия сопоставим с обычным Wi-Fi роутером.

Плюс:

  • Можно использовать в любой точке на территории нашей страны, где есть интернет и электричество. Работает даже через спутниковый интернет, проверяли.

Минусы:

  • Плохо работает в городе в надземной части зданий, т.е. там, где с улицы проникает естественным путём сигнал от базовых станций операторов. Телефон часто переключается на слабый сигнал сторонних БС, даже если фемтосота находится в одном метре от абонента.
  • Относительная высокая цена для массового пользователя.
  • В офисах и коттеджах площадь покрытия обычно составляет 100-300 кв.м. в зависимости от перегородок.

Также если интересно, то можно почитать про отечественных производителей усилителей сотовой связи и необходимости сертифицировать данное устройство.