Как установить усилитель сигнала сотовой связи

Как установить усилитель сигнала сотовой связи

Постараюсь в данной статье описать алгоритм подбора репитеров сотовой связи. Статья написана для простого обывателя и тех, кто хочет немного разобраться в данном вопросе.

У репитеров есть два основных параметра:

1) Диапазон (какой и их количество);

2) Коэффициент усиления и выходная мощность (одно вытекает из другого).

Если ваша цель просто решить вопрос некачественной связи, предлагаем перейти в раздел готовых для покупки комплектов усилителей.

Выбор диапазона репитера

У сотовых операторов на сегодня 5 частотных диапазонов – 800, 900, 1800, 2100 и 2600 МГц. Таблица распределения стандартов связи относительно каждого диапазона выглядит так:

Правило №1: Все современные телефоны всегда «цепляются» за более высокий стандарт, который есть в данной точке приёма. Например, если усилить сигнал 2G/GSM, а в помещение заходит с улицы слабый 3G, то телефон будет игнорировать мощный сигнал GSM и будет продолжать сидеть на слабом 3G. С 4G аналогичная ситуация по отношению к 3G.

Многие задают вопрос – «а у нас WiFi есть, зачем нам 3G, 4G?”. Наличие WiFi никак не влияет на выбор репитера для усиления голосовой связи!

Кстати, во многих регионах сотовые операторы стали запускать «голос» и в 4G, но процесс растянется на 2019-2020 года. В Москве МТС и Мегафон на многих смартфонах уже запустили голос в 4G.

Правило №2: Если в помещение заходит один стандарт на разных частотах, то телефон всегда выбирает более высокую частоту. Например, 3G присутствует в помещении на частоте 900 и 2100 МГц. Телефон, естественно, будет выбирать 2100 МГц, даже если он очень слабый (до уровня -100 дБм).

Как делать замеры сотового сигнала?

Если у Вас Android версии 6 и ниже, то читаем эту статью.

Если айфон, то эту статью.

Но самый простой вариант, это если у Вас версия Android 7.0 и выше.

Пугаться не надо. Там всё просто.

Пример того, как должны быть проведены замеры:

Точка предполагаемой установки внешней антенны (крыша или фасад):

2G – 1800 МГц, -75 дБ,

3G – 2100 МГц, -81 дБ,

4G – 2600 МГц, -96 дБ.

2G – 1800 МГц, -92 дБ,

3G – 2100 МГц, -98 дБ,

4G – 1800 МГц, -95 дБ.

Выводы к нашему примеру: Телефон в режиме 2G/GSM «сидит» внутри помещения только на 1800 частоте. Следовательно, усиливать 900-й диапазон необходимости нет! В режиме 3G сидит на 2100-й частоте. В режиме 4G телефон сидит внутри помещения на 1800 МГц. Соответственно, в нашем случае для данного оператора будет правильным выбрать репитер с диапазонами 1800/2100.

И такой расчет необходимо сделать для каждого оператора!

Если с подбором сложно, то пришлите нам замеры, опишите ситуацию и мы подберём для Вас решение.

Какой мощности выбрать репитер сотовой связи

(можно пропустить этот занудный раздел, лучше напишите или позвоните инженеру нашему и расскажите замеры свои и площадь необходимую для покрытия).

Рассмотрим пример №1:

1. Померили уровень сигнала телефоном в точке предварительной установки внешней антенны – 72 дБм . Коэффициент усиления антенны 11 дБ, соответственно на выходе антенны имеем сигнал -72 + 11 = -61 дБм.
2. Потери сигнала в кабеле считаются очень просто: у любого кабеля есть свои радиочастотные характеристики на сайте производителя. Например, на 100 метрах кабеля 5D-FB на частоте 900 МГц теряется 20 дБ. Чем выше частота сигнала, тем больше потери в кабеле. В нашем случае длина кабеля от внешней антенны до репитера составляет 10 метров, а потери считаются: на 100 метрах теряется 20 дБ, соответственно, на 10 метрах потеряется 2 дБ.
3. На вход репитера приходит сигнал -61 – 2 = -63 дБ.
4. Смотрим коэффициент усиления репитера в его технических характеристиках (в нашем случае Ку=70). Получаем на выходе усилителя –63+70=+7 дБм
5. На выходе антенны получаем +7(с выхода репитера) -2 (потери в кабеле) + 7 (Ку антенны) = + 12 дБм.

Как оценить приблизительную площадь покрытия от внутренней антенны? Для этого смотрим в таблицу соответствия 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 1
20 0,1 -1 0,8

Наши +12 дБм соответствуют 16 мВт. Далее для упрощения подсчета наше количество мВт помножаем на коэффициент 6 и получаем ПРИБЛИЗИТЕЛЬНУЮ площадь покрытия от нашей антенны 16 х 6 = 96 кв.м. При наличии капительных стен площадь может оказаться меньше.

Репитер RF-Link E900-70-20 имеет коэффициент усиления 70 дБ и максимальную выходную мощность 100 мВт по паспорту. Но в нашем случае реальная выходная мощность оказалась всего лишь 5 мВт из 100 возможных.

Читайте также:  Как поменять имя через код элемента

В случае систем 1800 и 2100 для определения ОРИЕНТИРОВОЧНОЙ площади покрытия, полученную выходную мощность рекомендуется помножать на 4, т.к. при более высоких частотах происходит более высокое затухание сигнала в среде распространения.

Методика просчета получается достаточно простой: зная изначально площадь помещений, которую нам надо покрыть, и померив сигналы от базовых станций сотовых операторов, мы можем просчитать энергетический баланс системы и правильно выбрать модель репитера.

Пример №2 с использованием делителя неравномерно распределения мощности

В данной системе используется две внутренних антенны. Одна покрывает площадь 25*6=150 кв.м. (которая 14 дБм на выходе выдает), а вторая 50*6= 300 кв.м. (17 дБм на выходе). Для распределения сигнала был выбран несимметричный делитель с боковым затуханием на 10 дБ и по прямой с затуханием 1 дБ. Выбираются такие делители для рационального распределения мощности сигнала.

Популярные репитеры сотового сигнала

Комплект Народный

Репитер RF-Link, Антенна 3-5 дБ, Внешняя антенна 11 дБ, Кабель 10м, Кабель 5м, Кронштейн.

Когда нет чёткого сотового сигнала, единственный выход – использовать усилитель сотовой связи. Как не ошибиться при выборе комплекта оборудования и правильно его установить на даче, в квартире, в загородном доме? Этот закономерный вопрос возникает почти всегда, когда дело касается малознакомого устройства.

Вам предложат систему усиления сотового сигнала или репитер – это всё тот же сотовый усилитель, только под иным названием. В России оборудование такого рода уже давно завоевало рынок и пользуется немалым спросом, поскольку позволяет избавиться от неразрешимых ранее проблем со связью.

И юридическое, и физическое лицо имеют одинаково свободную возможность приобретения и установки усилителя сотового сигнала. Однако при этом и вся ответственность по результату монтажа и последующего использования устройства ложится на плечи обладателя.

Проблемы действительно могут возникнуть, однако лишь в том случае, если вы обратились к компании, не специализирующейся на установке систем усиления сотового сигнала.

Какие возникают проблемы при неправильной установке усилителя?

При непрофессиональном монтаже и настройке репитер может вызвать значительные помехи в ретрансляторах компаний операторов сотовой связи, либо в иных устройствах, использующих близ лежащие радиочастоты.

Это происходит потому, что внешняя антенна не только получает, но и передаёт сигнал, значительно усиленный, на ближайшую базовую станцию. Излучаемый сигнал зачастую и становится причиной большинства помех (интермодуляционные помехи) в ближайшей радиоаппаратуре, если система настроена неправильно. Проявления интермодуляционных помех и явление самовозбуждения усилителя это треск, свист, бульканье и шумы в аудио-тракте приемника (мобильного телефона).

Попадание на вход приемника базовой станции больших уровней сигналов приводит к “ослеплению” ретранслятора, а в ряде случаев происходит блокирование приемника базовой станции. Согласитесь, неприятно ехать ночью по дороге, когда на встречу несутся машины с включенным дальним светом. К сожалению помехи это неотъемлемый атрибут радиосвязи и большая головная боль для всех операторов сотовой связи.

Вы можете даже не догадываться, что создали для окружающих ряд проблем, желая сэкономить на специалисте и установив усилитель сотового сигнала самостоятельно или при помощи дилетанта. И будете неприятно удивлены, когда вам сообщат об этом.

В каждой компании, занимающейся предоставлением услуг сотовой связи, есть особый отдел, специализирующийся по радиочастотному слежению. Используя специальное оборудование, не сложно вычислить источник сигнала, создающий помехи в мобильной связи. Для начала вам пришлют извещение, в котором порекомендуют устранить причину помех. Если вы проигнорируете предупреждение – имеете все шансы получить приглашение в Радионадзор для прояснения ситуации.

Как не ошибиться при выборе компании-установщика репитера?

Во избежание всяческих недоразумений обратитесь к специалисту, или к компании, в которой есть люди, профессионально занимающиеся установкой и оптимизацией систем усиления сигналов сотовой связи.

После осмотра объекта, и определения причины отсутствия сигнала вам смогут порекомендовать, какое оборудование лучше всего подойдёт для данного случая.

Самостоятельно выбирать комплект с сотовым усилителем нужно осторожно, поскольку его мощность может не соответствовать необходимым техническим показаниям. Предварительно изучите этот материал: Как выбрать усилитель сигналов сотовой связи.

В процессе переговоров со специалистами, обязательно поинтересуйтесь, налажен ли у них контакт с отделами радиочастотного наблюдения операторов сотовой связи. В этом случае все проблемы могут быть урегулированы ещё в процессе монтажа оборудования, поскольку любой усилитель помехи создаёт обязательно. Главное, чтобы они были в пределах определённого порога, допускаемого Роскомнадзором. Такого уровня неизбежных помех, не превышающего критического значения, могут добиться только специалисты.

Мощность усилителя – лучше иметь запас

Для сотового сигнала препятствием становится всё, что непроницаемо для радиосигналов, включая тонированные стёкла и даже густые древесные кроны. При этом существуют постоянные препятствия для сигнала и сезонные, как, например, листва деревьев.

Читайте также:  Как сделать свой пул для майнинга

К примеру, в зимний период вы устанавливаете в загородном доме усилитель сотового сигнала небольшой мощности. Уже весной может возникнуть проблема с доступом сотового сигнала, поскольку ещё недавно голые ветви деревьев покроются листвой. Поэтому необходимо выбирать репитер с достаточным запасом мощности. А может получиться обратный вариант, когда зимой ваш усилитель зафонит и станет "помехой".

Бывают подобные случаи и в городе, когда установленный ранее усилитель перестаёт справляться с возложенной на него задачей. В итоге выясняется, что базовая станция, на которую репитер был ориентирован донорной антенной, рассчитана на определённое количество абонентов. И, по причине их возросшего количества, в данное время ретранслятор испытывает значительные перегрузки, что сказывается на качестве связи.

В этом случае вы можете испытывать некоторое ограничение в возможности пользоваться связью, не смотря даже на полный индикатор антенны мобильного телефона.

Если мощность усилителя недостаточна, вам не помогут улучшить мобильную связь ни дополнительные абонентские (внутренние) антенны, ни более мощная внешняя. Поэтому обязательно, прежде, чем устанавливать репитер, консультируйтесь у специалистов. А ещё лучше, пользуйтесь их услугами, и Вам будет гарантирована качественная сотовая связь.

Самовозбуждение усилителя сотовой связи — самый неприятный и опасный режим его работы. В статье рассказывается как определить, что усилитель находится в режиме самовозбуждения, и как избежать сваливания в этот режим.

Если неправильно установить усилитель мобильной связи или 3G/4G интернета, то всегда есть риск познакомиться с сотрудниками радиочастотной службы. Скорее всего, на первый раз они вежливо попросят отключить прибор и больше не включать.

Правильно установленный репитер никогда не привлечет к себе лишнего внимания. В идеале с точки зрения базовой станции характер его излучения не должен отличаться от характера излучения обычного мобильного телефона. Поэтому для инженера-установщика репитеров существуют два основных принципа:

  • используй репитер с как можно меньшими приемлемыми коэффициентом усиления и величиной выходной мощности
  • добивайся как можно большей развязки между внутренними и внешними антеннами.

Оба этих принципа успешно реализуются еще на этапе создания проекта на объект. Так легко отсекается 90% всех возможных неприятностей.

Нарушение этих принципов ведет к появлению огромного количества потенциальных проблем, самая главная из которых – осцилляции, иногда называемые по-простому «самовозбуждение». Многие знают, что если поднести микрофон к колонке, то будет резкий свист. Так вот, самовозбуждение репитера – это схожее явление, но устроено оно несколько сложнее.

В любом случае большинство проблемных ситуаций вызваны обратной связью, возникающей между внутренней и внешней антеннами. Репитер является двунаправленным усилителем, усиливающим сигналы в обе стороны, т.е. сигналы от базовой станции к абоненту (нисходящий — Downlink) и от абонента к базовой станции (восходящий — Uplink). На репитерах, не имеющих ручной регулировки уровня усиления, случаи самовозбуждения по каналу Downlink встречаются намного чаще, так как коэффициент усиления канала Downlink всегда на 5-10 дБ выше, чем канала Uplink.

Глобально возможны две нехорошие ситуации с самовозбуждением: повышенный уровень шума, который может быть неустойчивым и периодически срываться в осцилляцию, и собственно сами осцилляции. Рассмотрим оба случая.

1. Повышенный уровень шума

1.1. Шум при невысоком уровне обратной связи

Если обратная связь имеет отрицательный коэффициент усиления от 0 до приблизительно -10 дБ, то это не переведет репитер в режим осцилляции, но повысит общий уровень шума всей системы. На телефоне это будет выглядеть как уверенный прием с 4–5 «палками». Но при этом связь будет очень нестабильной, так как отношение сигнал/шум очень мало.

Что делать? В первую очередь нужно улучшить развязку между антеннами (поставить их в другое место и/или поменять ориентацию плоскости поляризации), либо уменьшать коэффициент усиления репитера. Первый вариант всегда предпочтительнее, так как улучшит соотношение сигнал/шум.

2. Осцилляции

2.1. Осцилляции при невысоком уровне обратной связи

Шум при невысоком уровне обратной связи – явление нестабильное, при изменении радиочастотной обстановки превращающееся в осцилляции. Это может быть вызвано как увеличением уровня сигнала Downlink (например, внезапно мощно заработала еще одна БС на близкой частоте), так и изменением соотношения фаз сигналов Downlink и паразитного сигнала с внутренней антенны в точке расположения внешней антенны. В последнем случае могут происходить грустные вещи. Если сигнал Downlink и паразитный сигнал с внутренней антенны находятся в противофазе, то они частично взаимно гасят друг друга. Такая ситуация лишь ухудшает уровень шума. Если же они в фазе и паразитный сигнал с внутренней антенны имеет достаточную мощность, то система переходит в режим осцилляции. Так как сигналы мобильной связи – волны сантиметрового диапазона, то смещение одной из антенн буквально на 10 см может как улучшить, так и ухудшить общую ситуацию. Также двигать фазы может налипший на антенны снег, изменение планировки комнат, открывание окон и дверей и т.д.

Читайте также:  Взлом компа через ссылку

2.2. Осцилляции при высоком уровне обратной связи

Тут всё понятно: коэффициент усиления больше 0 дБ, система сразу переходит в режим осцилляции, репитер свистит. Лечить стандартными способами: в первую очередь увеличиваем развязку, при необходимости уменьшаем коэффициент усиления.

2.2.1. Вот как приблизительно будет выглядеть спектр сигнала Downlink рядом с внутренней антенной:

На экране анализатора спектра все сигналы Downlink постоянно изменяются кроме одного сигнала в диапазоне 957 МГц, который имеет более-менее стабильные амплитуду и частоту. Это классическое самовозбуждение в нисходящем канале Downlink. Для его устранения надо разнести внешнюю и внутренние антенны. Внутренние антенны можно повернуть в горизонтальную поляризацию, это всегда полезно, поскольку увеличивает развязку между антеннами не менее чем на 10 дБ. Либо необходимо уменьшить усиление репитера. Но при уменьшении усиления репитера всегда получается более слабый сигнал, что не всегда приемлемо.

Видно, что сигналы имеют средние уровни -75. -90 дБм, поэтому интуитивно кажется, что уменьшать усиление нецелесообразно, так как уровни упадут еще ниже. Но это не так. Самовозбуждение приводит к тому, что репитер работает в режиме перегрузки. Если у усилителя есть АРУ, то она работает в режиме максимального ослабления уровня сигнала. Поэтому уменьшив усиление репитера можно в итоге получить гораздо больший сигнал, но уже без осцилляции.

2.2.2. Осцилляция в канале Uplink. Это самая неприятная осцилляция в том плане, что усилитель может давать сильные помехи для операторов связи и других абонентов.

Вот пример нехорошей спектральной картинки в канале Uplink рядом с внешней антенной:

На скриншоте видно два источника паразитных излучений:

  • внутреннее самовозбуждение с нестабильной амплитудой (нестабильность на скриншоте, конечно, не видна) на частоте 921 МГц
  • самовозбуждение на частоте 891 МГц с более-менее стабильной амплитудой.

Ниже пример спектра высокого уровня шума в канале Uplink, измеренный на тестовую антенну вблизи внешней антенны репитера. Такой шум будет ухудшать работу БС. Оператор связи обязательно обратится в радиочастотную службу для устранения причин помехи.

Вот пример нормального сигнала, шум около -80 дБм:

2.3. Паразитные внутренние осцилляции репитера

Паразитная внутренняя осцилляция возникает на частоте, близкой к частотам Rx/Tx репитера, или находится посередине между ними. Она может возникать, во-первых, из-за низкого качества самого репитера и, во-вторых, из-за ухудшения рабочих параметров дуплексеров из-за рассогласования радиочастотных входов или применения некачественных антенн. Из-за этих причин в дуплексере вырастает коэффициент передачи между Rx и Tx каналами, что вызывает внутреннее самовозбуждение.

Кроме этого, паразитная внутренняя осцилляция помимо загрязнения радиочастотного спектра ухудшает шумовые показатели репитера и снижает его коэффициент усиления.

На экране анализатора спектра это может выглядеть как один или два спектральных всплеска на частоте приблизительно посередине между диапазонами Uplink и Downlink:

Или это может быть один широкий или узкий спектральный всплеск на частоте приблизительно посередине между диапазонами Uplink и Downlink:

Также это может быть один спектральный всплеск с нестабильной амплитудой и частотой на частоте приблизительно между диапазонами Uplink и Downlink:

Проверка системы на устойчивость к осцилляциям

Сложно однозначно сказать, какой уровень сигнала репитера является оптимальным. Тут необходимо действовать по ситуации. В самом общем случае уровень шума в канале Uplink, измеряемый на расстоянии 1-2 метра от внешней антенны при помощи измерительной 8-9 дБ антенны, должен быть равен примерно -80 дБм (при полосе пропускания анализатора спектра, подключенного к измерительной антенне, равной 500 кГц).

Если монтаж репитера осуществляется в глухом месте на большом удалении от базовых станций, то можно смело использовать репитер с высоким усилением и большой выходной мощностью; при этом даже уровень шумового сигнала, излучаемого внешней антенной репитера, равный -60…..-50 дБм, будет еще приемлемым. Однако если такой же репитер с таким же уровнем шума будет работать в плотной городской застройке, то он таким сигналом просто-напросто «засветит» одну из ближайших БС (особенно если внешняя антенна репитера будет направлена в сторону базовой станции). Оператор за вашим шумом перестанет «видеть» отдаленных абонентов и обратится в радиочастотный центр с целью поиска и устранения источника помех.

После пусконаладки необходимо взять анализатор спектра с подключенной к нему измерительной антенной и провести измерения около всех установленных внутренних и внешних антенн. Полки шумового излучения репитера должны быть относительно ровными и иметь приемлемый уровень.

Необходимо к каждой антенне поднести ладонь. Этим способом мы немного сдвигаем фазу и уровень обратного сигнала. Если осцилляции не появились – то всё хорошо.

Также можно временно подключить репитер с бОльшим коэффициентом усиления. У системы должен быть запас прочности по усилению, поэтому репитер с бОльшим усилением не должен вызвать осцилляций. Если всё хорошо, то меняем усилитель на старый.

Ссылка на основную публикацию
Как установить ножку на телевизор самсунг
1. Перед тем, чтобы начать сборку телевизора, обязательно, первым делом, нужно на ровную поверхность положить какой-нибудь мягкий материал под экран...
Как узнать песню если не знаешь названия
Знакомая ситуация: в голове крутится одна и та же композиция, но вспомнить название, хоть убей, не получается? Лайфхакер поможет определить...
Как узнать пишущий ли дисковод на компьютере
Использование дисководов в компьютерах – DVD и CD-ROM – все дальше отходят на второй план. Но работа с ними для...
Как установить образ диска на компьютер
Формат ISO представляет собой образ оптического диска и предназначен для хранения и передачи информации без физического накопителя. Файл ISO —...
Adblock detector