Щоб розібратися в цьому питанні, потрібно розуміти основні принципи і умови роботи даного пристрою. Підсилювач стільникового зв'язку або по-іншому репітер, повторювач сигналу, вирішує поставлене перед ним завдання в зв'язці з іншими компонентами - приймальнопередавальними антенами - зовнішньої і внутрішньої, а також високочастотним кабелем, що об'єднує всі пристрої в єдину систему посилення сигналу.
В залежності від складності поставленого завдання в таку систему можуть додатково входити й інші високочастотні компоненти, такі як сплітери, відгалужувачі сигналу, бустери, антенні підсилювачі та інші. Як правило, необхідність в додатковому обладнанні виникає при конструюванні складних систем посилення сигналу на великих торгових і промислових об'єктах.
У більшості ж випадків, для вирішення побутових завдань посилення стільникового сигналу, достатньо готового комплекту, що складається з репітера, двох антен і кабелю. Тонкість в тому, щоб правильно підібрати комплект, що підходить за параметрами. Ці параметри ми і будемо розглядати в цій статті, але почнемо з принципу роботи.
Принцип роботи підсилювача стільникового зв'язку
Принцип роботи комплекту посилення стільникового зв'язку полягає в передачі радіосигналу з зони впевненого прийому на місця, де сигналу немає зовсім або він дуже слабкий. Наприклад, на вулиці рівень сигналу середній або високий, а в приміщенні він пропадає або знижується, і зв'язок починає уриватися. Схематично процес посилення виглядає наступним чином:
Слабкий сигнал від базової станції оператора вловлюється зовнішньою антеною, розташованою на вулиці. Від зовнішньої антени сигнал по високочастотному коаксіальному кабелю передається на репітер. Репітер підсилює сигнал і посилає його далі по кабелю на кімнатну антену. Кімнатна антена обмінюється інформацією з мобільними пристроями і відправляє сигнал у зворотному напрямку.
Що входить в комплект?
В комплект входить сам репітер, і вулична кімнатна антени, кабельна збірка (проводи, що з'єднують репітер з зовнішньої і внутрішньої антени), блок живлення репітера, кріплення і докладна інструкція по установці і експлуатації комплекту. Додатково можна придбати кронштейни і щогли для кріплення зовнішньої антени до стіни будівлі, а також грозозащиту, запобігає пошкодженню обладнання від електростатичної напруги, що виникає при грозі.
Тепер, коли ми розуміємо, що з себе представляє готовий комплект посилення стільникового зв'язку, давайте визначимося, де і для чого ми будемо підсилювати сигнал. Це важливо. Адже для того, щоб максимально ефективно вирішити поставлену задачу по поліпшенню поганий зв'язок, потрібно врахувати існуючі умови і той результат, який Ви очікуєте від підсилювача.
Посилення стільникового сигналу на дачі
Як правило, у сільській місцевості вишки стільникових операторів розташовані далеко один від одного. Їх ставлять в першу чергу поблизу до більш-менш великих населених пунктів. Якщо Ваш будинок розташований на значній відстані від вишок базових станцій, то, в даному випадку, краще вибрати комплект з repeater є, що працює на низьких частотах, наприклад 900 МГц. Ці частоти поширюються на великі відстані, а отже існує можливість стабільного прийому і передачі сигналу від базової станції до уловлює антени і назад. Частота 900 МГц досі найпоширеніша в області стільникового зв'язку. На неї працюють майже всі стільникові оператори.
В частотному діапазоні 900 МГц працює два зв'язку стандарту GSM - 900 (2G) і 4G LTE 900. Це означає, що використовуючи підсилювач стільникового зв'язку з робочою частотою 900 МГц, Ви можете поліпшити не тільки голосовий зв'язок, але і мобільний інтернет в стандарті 4G.
Якщо Ваш будинок знаходиться не дуже далеко від населеного пункту, є можливість "зловити" більш високу частоту, наприклад, 1800 МГц або 2100 МГц. Тоді стають доступні повноцінний швидкісний інтернет і голосовий зв'язок у стандарті 3G (UMTS-2100), а також високошвидкісний інтернет у стандарті LTE-1800 (4G) та голосовий зв'язок у стандарті GSM-1800 (2G) з більш широкою смугою пропускання.
У стандартах 3G і 4G працює сучасна голосовий зв'язок на смартфонах. Вони автоматично вибирають більш високу частоту навіть у тому випадку, коли її сигнал дуже слабкий. Звідси відома багатьом проблема зникнення співрозмовника і переривання зв'язку. Пристрій "чіпляється" за слабкий сигнал високої частоти, а при повній його втраті переключається на більш низьку, але стійку.
Кнопкові телефони старого зразка працюють у стандарті 2G в частотних діапазонах GSM-900 і GSM-1800 і також воліють верхню частоту при її наявності.
Посилення стільникового сигналу в квартирі
А якщо потрібно посилити сигнал в квартирі? Так, навіть у великому місті, де знаходяться сотні базових станцій, можна залишитися без зв'язку. Така проблема актуальна для жителів щільної міської забудови, власників квартир на верхніх поверхах, у новобудовах, в будинках з товстими стінами, у дворах «колодязях» і т. д.
Тут допоможе комплект посилення зв'язку для квартири. Особливість міського комплекту в компактній вуличної антені і більш високих робочих частотах, хоча багато комплекти для дачі теж можна з успіхом застосовувати в місті. Але, так як у великому місті присутні стандарти зв'язку GSM, 3G і 4G на верхніх частотах, розумно вибирати підсилювач, який підтримує ці стандарти. Це GSM-1800, UMTS-2100 (3G), LTE-1800 (4G) і LTE-2600 (4G).
Вище ми описали два найбільш частих випадку, коли потрібно підсилити сигнал. Але немає такого репітера, який ідеальний для дачі, але абсолютно даремний в місті. Більшість комплектів універсальні. З їх допомогою можна підсилити сигнал в заміському будинку, на дачі, в офісі, гаражі або квартирі. Просто є комплекти з параметрами, більше підходящими для сільської місцевості, де відстань до вишок базових станцій більше, а є ті, які актуальніше використовувати в межах міста. Щоб вибрати комплект, що найбільш відповідає Вашим умовам, треба визначити, в якому стандарті і на якій частоті передається сигнал стільникового зв'язку в районі Вашого будинку.
Визначення частотного діапазону
Розглянемо, як можна самостійно визначити частотний діапазон і інші параметри. Для цього можна скористатися безкоштовними додатками для смартфонів, такими як Network Cell Info Lite або Стільникові Вишки, Локатор. Виміри потрібно буде провести в різних режимах підключення 4G, 3G, 2G. Для цього в налаштуваннях смартфона необхідно послідовно перемикати тип мережі і звірятися з показаннями з програми.
Розглянемо приклад для Андроїд з використанням програми Стільникові Вишки, Локатор:
- Зайти в Налаштування телефону і вибрати пункт Мережа та Інтернет
- Потім вибрати пункт Мобільна мережа
- Перейти в Розширені налаштування
- Вибрати пункт Переважний тип мережі
Це можна зробити і з налаштувань самого додатка: натиснути на меню (три вертикальні точки в правому верхньому куті екрану), вибрати пункт Налаштування мережі =>> Додаткові параметри =>> Переважний тип мережі
Також у випадаючому меню можна переключитися на іншу сім-картку, вибравши "Переключитися на SIM2"
По черзі вибираючи режими зв'язку, перевіряємо, який тип з'єднання показує додаток.
У верхньому лівому кутку екрану (обведено жовтої рамочкою) відображається позначення частотного діапазону. Трохи нижче можна побачити рівень сигналу в дБ. Чим більше число, тим слабший сигнал! Хорошим вважається сигнал до -100 дБ. Наше завдання полягає в тому, щоб від кожного стандарту вибрати пріоритетний частотний діапазон, який проходить всередину приміщення, і посилити саме його. Не варто поспішати з визначенням типу з'єднання, краще почекати хвилину-іншу поки пристрій вибере пріоритетну частоту. Наприклад, G900 може змінитися на G1800. Значить частота 1800 МГц присутня в приміщенні, і навіть якщо її сигнал слабший, ніж у 900 МГц, телефон воліє працювати на більш високій частоті.
Додаток Network Cell Info Lite зручно тим, що наочно показує рівень вхідного сигналу. У стартовому розділі "Датчики" показана шкала, на зразок спідометра. Вона дозволяє оцінити якість зв'язку у визначеному стандарті. Якщо стрілка в зеленій зоні, значить сигнал хороший, посилювати його не потрібно.
Нетворк Селл не показує частотний діапазон в мегагерцах, але його можна дізнатися з показника Band. Внизу сторінки наведена таблиця відповідності значень Band і частотного діапазону в МГц. Наприклад, Band 1 - це 2100 МГц в стандарті UMTS (3G).
Плюсом цих програм є і те, що вони показують розташування веж базових станцій. Це знадобиться при встановленні зовнішньої антени. Її потрібно буде зорієнтувати в напрямку базової станції. При цьому, якщо між точкою, де розташована антена, і базовою станцією є перешкоди, такі як високі дерева, будови, то краще направити антену у вільний від перешкод простір.
Отже, визначивши частотні діапазони, на яких передається сигнал в районі Вашого будинку, можна переходити до вибору комплекту, але ми трохи зупинимося на такому параметрі, як потужність посилення сигналу.
Максимальне посилення комплекту
Ви можете звернути увагу на те, що коефіцієнт підсилення в дБ у різних репітерів відрізняється не сильно (60-65-70 дБ), при цьому площа дії може відрізнятися в рази. Насправді залежність тут не лінійна, а логарифмічна. Кожні +3-5 дБ подвоюють потужність. Тому, комплект з максимальним посиленням 83 дБ може покрити площу вдвічі більшу, ніж комплект з посиленням 78 дБ. В характеристиках кожного репітера і готового комплекту вказана максимальна площа дії в приміщеннях. Але не тільки величина приміщення впливає на вибір потужності підсилювача. Дуже слабкий вхідний сигнал може служити причиною вибору більш потужного підсилювача, здатного покрити площу більшу, ніж необхідно.
Установка комплекту
Рекомендуємо почати з вуличної установки антени. Ви вже визначили напрямок до найближчої базової станції за допомогою мобільного додатку. Тепер потрібно вибрати місце для кріплення антени до стіни. Якщо ми говоримо про заміський будинок, то бажано закріпити антену вище. Так на шляху поширення сигналу виявиться менше перешкод. У разі, коли навколо будинку є висока рослинність, можна встановити зовнішню антену на спеціальну щоглу. При установці комплекту посилення зв'язку в квартирі або офісі зовнішню антену, як правило, кріплять на стіні поруч з вікном або на рамі самого вікна.
Потім потрібно завести кабель від зовнішньої антени всередину приміщення. Це можна зробити пробуривши отвір в стіні або в міжповерховому перекритті у разі, якщо антена встановлена на даху.
Вибираємо місце для кріплення репітера. Його можна закріпити на стіні або меблів з допомогою кріплення, що входить в комплект. Потрібно щоб поблизу була розетка 220 вольт для підключення репітера до мережі.
Потім під'єднуємо кімнатну антену, і кріпимо її або на стіні або на стелі, на скільки вистачить кабелю. Довжина кабелю внутрішньої антени зазвичай 2 метри. Якщо з якихось причин потрібно встановити антену далі від репітера, можна додатково придбати окрему кабельну збірку. Схеми монтування будуть наведені нижче.
Важливий момент при виборі місця для встановлення антен. Зовнішня і внутрішня антени повинні бути розташовані один від одного як можна далі. Це потрібно для того, щоб не відбувалося закільцівки сигналу. Це коли сигнал від внутрішньої антени вловлюється зовнішньої. В результаті виникають перешкоди, і система перестає працювати ефективно. Якщо кімнатна антена направленої дії, її не слід направляти в ту сторону, де встановлена вулична антена.
Варіанти з'єднання елементів комплекту
Стандартна схема:
Якщо треба подовжити кабель кімнатної антени:
Якщо треба подовжити кабель зовнішньої антени:
Важливо! Не включайте репітер без приєднаних антен! У цьому випадку репітер може вийти з ладу.
У чому користь від встановлення репітера? Важливо знати!
Крім забезпечення приміщення стійкої стільниковим зв'язком, комплект репітера знижує рівень НВЧ-випромінювання стільникових телефонів і інших мобільних пристроїв. Відомо, що сам мобільний телефон є джерелом електромагнітного випромінювання. Чим слабкіше вхідний сигнал від базової станції, тим сильніше телефон починає випромінювати, намагаючись підтримувати зв'язок з вишкою стільникового оператора. Рівень випромінювання в умовах поганого прийому може досягати 1,5-2 Вт, тоді як самий потужний репітер має потужність випромінювання не більше 0,2 Вт для кожного частотного діапазону, тобто в 10 разів нижче!
Після установки комплекту посилення зв'язку, мобільні пристрої виявляються в сприятливих для себе умовах прийому сигналу і знижують рівень власного випромінювання. Воно зменшується в десятки разів і не перевищує 0,02 Вт. Не складно порахувати, що сумарний рівень випромінювання системи буде значно нижче початкового, коли телефон у пошуках мережі працював на максимальній потужності. Крім того, потрібно розуміти, що телефон під час розмови ми тримаємо в безпосередній близькості від голови, а антена репітера знаходиться на відстані кількох метрів. Електромагнітне вплив значно знижується із збільшенням відстані від джерела ЕМ хвиль.
З вищесказаного можна зробити висновок, що комплект посилення зв'язку знижує негативний вплив стільникового телефону і інших мобільних пристроїв.
Довідкова інформація
Відповідність стандартів зв'язку та частотних діапазонів
* - Абсолютний радіочастотний діапазон значень.
** - FDD (Frequency Division Duplex) використовує частотний поділ каналів DL / UL, що робить можливим посилення цього сигналу активним підсилювачем (repeater є).
*** - TDD (Time Division Duplex) використовує тимчасове розділення каналів DL / UL, що робить неможливим посилення цього сигналу активним підсилювачем (repeater є).
Назва джерела: VegaKit (pikabu)
