Как усилить сигнал сотовой связи на даче?

Зачем нужен репитер?

Репитер — ретранслятор сотового сигнала. Он работает в том же диапазоне частот, что и устройство, которому нужен хороший сигнал.

Принцип работы

Репитер использует соседнюю полосу частот диапазона, в котором работает гаджет или сетевая карта ПК. Диапазоны 3G и 4G, выданные сотовым операторам, состоят из интервалов шириной в 10–75 мегагерц. Ширина канала любого абонентского устройства (смартфона, модема или роутера) в сетях этих поколений составляет 5–30 МГц.

Для сетей каждого поколения выделены свои отрезки частотного спектра

Например, в российских сетях 4G диапазон 2600 МГц подразумевает использование частот 2500—2570 МГц (трафик от абонента к базовой станции) и 2620—2690 МГц (от базовой станции к абоненту). Частотное разделение каналов (FDD) предполагает такой разнос. При временном разделении (TDD) для приёма и передачи используется один и тот же отрезок конкретного диапазона, лежащий в интервале 2570–2620 МГц. Следовательно, репитер 4G должен поддерживать обе технологии — и FDD, и TDD. Универсальный 4G-репитер работает на всём частотном отрезке — 2500–2690 МГц, автоматически выбирая нужную технологию, лежащую в основе конкретного стандарта LTE.

Для 3G-сетей, работающих в диапазоне 1900, 2000 и 2100 МГц, ситуация аналогичная. При покупке репитера, ориентированного чисто на 3G, убедитесь, что он поддерживает обе схемы кодирования сигнала UMTS — FDD и TDD. Первая поддерживается в диапазонах 1900 и 2100 МГц (1920–1980 и 2110–2170 МГц), вторая — в интервале 2010–2025 МГц. Универсальный 3G-репитер охватывает сразу весь спектр 1900–2200 МГц и частоты диапазона GSM-900 (870–970 МГц), используемые для сетей UMTS-900 (более низкочастотный аналог UMTS-1900/2000/2100).

Допустим, роутер от фирмы ZTE, поддерживающий технологию FDD и подключённый к сети LTE-800 (диапазон 790–862 МГц) от «МТС», работает в режиме «Только 4G». Следовательно, он использует отрезки частот 801–806 МГц и 842–847 МГц (по 5 МГц в каждом интервале), на которых работает этот же оператор.

Использованы частоты LTE-800, не занятые другими операторами

Тогда репитер использует частоты 815–820 МГц и 855–860 МГц (те же отрезки по 5 МГц), но отстоящие от «роутерных». Сигнала сети от других операторов нет (отсутствует зона покрытия в этой точке). При этом работающие устройства не мешают друг другу.

Например, роутер Yota Many, работает в стандарте LTE-2600 и настроен на частоты 2500–2515 и 2620–2635 МГц. В этом случае репитер перейдёт на соседние отрезки (2515–2530 и 2635–2650 МГц).

Расстояние от репитера до сотовой вышки

Для достижения наилучшей скорости (от 10 и более мегабит в секунду) не рекомендуется удаляться с репитером от ближайшей вышки более, чем на следующие расстояния:

• в сетях LTE-450 (от «Скайлинк») — до 100 км;
• LTE-800 — до 40 км;
• UMTS-900 — до 35 км;
• LTE-1800 — до 20 км;
• UMTS-1900/2000/2100 — до 15–20 км;
• LTE-2600 — не более, чем на 5 км.

В противном случае скоростные показатели могут упасть в несколько и более раз.

Усилители

Средства усиления GSM диапазона могут быть не только купленными, но и изготовленными самостоятельно. Последние существуют и в простых вариантах конструкции, доступных к повторению любым пользователем, и в виде сложных комплексов профессионального класса.

Все существующие усилители классифицируются тремя факторами: пассивные, активные и репитеры (повторители). Некоторые из устройств совмещают несколько изначальных видов для получения лучшего конечного результата.

Пассивные

Самый простой пример пассивного усилителя — внешняя антенна, подключаемая через удлинитель к конечному устройству-приемнику. Физическая конфигурация подобных конструкций позволяет в небольших пределах усиливать сигнал, а расположение в местах его наилучшего приема дает определенное повышение качества и скорости передачи в GSM сетях.

Некоторые телефоны и модемы не имеют выходов для соединения с принимающими элементами. Проблема решается размещением на конечной линии, исходящей от приемной части аналогичной передающей антенны. Радиоволны за счет физических законов курсируют по связывающему кабелю, от одного чувствительного элемента до излучающего другого.

Стоимость пассивной антенны на рынке составляет от 45 рублей. Главные требования к покупке — возможность направленного приема и защищенность от воздействий внешних факторов. Первый параметр позволяет более точно ориентировать чувствительную часть на сотовую вышку, второй снимает ограничения на место последующего нахождения.

Активные

Вариация пассивных антенн, оснащаемых активным аналоговым усилителем. Служит компромиссом между ценой и предоставляемыми возможностями. Как и в первом случае допускается прямое подключение к конечному приемнику, или в пассивную антенну, с целью последующего распространения сигнала на клиентское оборудование. Основной минус в том, что не бывает идеальных усилителей сигнала сотовой связи. Каждый из них вносит свои помехи. Кроме того, изначальный приемник не только поднимет уровень поступившей радиоволны, но и повышает мощность всех сопутствующих помех.

Цена активных антенн начинается с 690 рублей. Главные факторы, влияющие на выбор — частотный диапазон и мощность приемника.

Репитеры

Наилучшее оборудование, направленное на усиление GSM и 3G сотового сигнала. Доступная цена позволяет использовать его как дома, так и в организации или офисе. Главное отличие от активной антенны — принимаемый сигнал GSM связи не только усиливается, но и проходит обработку логическими компонентами устройства. В итоге излучается клиентскому оборудованию уже в чистом виде, без добавления сторонних помех. Главные критерии покупки:

• Наличие нескольких диапазонов и каналов для работы. Чем шире первый параметр, тем большие стандартов связи будет охвачено конечным ретранслятором. Вторая характеристика позволит повысить количество клиентских устройств, одновременно работающих на репитере.
• Мощность усилителя и передатчика у повторителя. Качество связи в первую очередь будет зависеть от настоящих параметров. Предельное ограничение в обоих случаях 0.5 Вт. Оно установлено законодательно.
• Рабочий диапазон. От него зависит в первую очередь ниша применения. Если устройство поддерживает только каналы GSM850/900, — работать на нем с большинством операторов РФ получится только голосовой связью. Такие хороши для установки на дачу, но никак не в случае работы в городе. Репитеры DCS1800, GSM2100 и GSM2600 дадут возможность передачи данных на скоростях 3G/4G.
• Количество входов/выходов. У повторителя может быть несколько приемников внешнего сигнала и передатчиков. Идеальный вариант, когда каждый из них оснащен раздельным антенным входом. Последняя возможность позволит не только расширять спектр приема от разных станций, но и транслировать результат по множеству помещений или местам оснащаемым излучающими элементами.

Главный недостаток любого GSM репитера — цена. Она начинается от 3400 рублей, за самые простые модели. Ее оправдывают только функциональные преимущества аппарата.

Если слабый сигнал с базы

Самый простой ответ на вопрос, как усилить сигнал сотовой связи своими руками, — специальное оборудование. Однако чтобы обеспечить качество, лучше приобрести заводское изделие. Этот пассивный метод — установка GSM-антенны, ее подключают к телефону непосредственно через разъем. Такая конструкция будет успешно улавливать радиоволны, а затем без проблем передавать их на смартфон.

Для загородного дома или дачи самым практичным решением станет антенна, имеющая SMA-разъем, усиление 1-5 dBi. Ее цена — то 300 до 1000 рублей, поэтому по бюджету она ударит не слишком сильно. Крепят конструкцию на фасад либо на крышу. Но устройство будет эффективно, если местность позволяет принимать хотя бы минимальный сигнал: одного-двух делений хватит. Принцип работы антенны прост. Она принимает и передает телефону (роутеру) радиоволны, идущие от базовой станции. С ним конструкцию соединяет коаксиальный кабель (1,5-5 м), он идет в комплекте.

Минусов у способа несколько. Если нет роутера, то мобильник автоматически превращается в стационарный аппарат. Высокочастотный кабель, передающий сигналы от антенны, оснащен редким разъемом SMA, а он потребует переходника. Если кабель имеет максимальную длину, то качество сигнала будет не самым лучшим, так как он будет частично «теряться». Однако потери эти не так значительны, чтобы оказываться от этой возможности.

Система для усиления сигнала

Перед тем как интересоваться, как усилить сигнал сотовой связи своими руками, нужно узнать, что за оборудование предстоит создавать. Для того чтобы обеспечить бесперебойную связь в труднодоступных местах, требуется целый комплекс приборов. Только в этом случае можно добиться высокого качества сигнала и забыть о постоянных сбоях в сети. Чаще всего такое оборудование и называют усилителем сотовой связи. В него входят:

• антенны;
• репитер — ретранслятор;
• коаксиальный кабель;
• разветвитель;
• N-разъемы.

Антенны — самый простой вариант для усиления сигнала сотовой связи. Внешние конструкции, способные гарантировать покрытие больших площадей, устанавливают на крыше. Такое устройство принимает сигнал, идущий от базовой станции, а затем передает его по кабелю к самому усилителю, который значительно его улучшает. Внутренние антенны, естественно, работают в помещении.

Как работает репитер?

Это электронное устройство — ретранслятор. Связь между базой сотового оператора и мобильным телефоном абонента происходит так: сигнал, который ловит внешняя антенна, по коаксиальному кабелю с разъемами поступает на репитер, являющийся усилителем и ретранслятором. После него сигнал проходит через радиочастотный кабель и (если необходимо) делители мощности, потом поступает на внутренние антенны. Они излучают его к сотовым телефонам.

При звонке абонента все происходит наоборот. Сигнал от телефона перехватывают внутренние антенны, те через кабели отправляют его в репитер. Там он усиливается, а затем следует по кабелям к внешней антенне. Она — последнее звено цепи — передает сигнал на базовую станцию оператора. Если говорить совсем просто, то система для усиления сигнала — небольшая дополнительная сота в тех местах, где качество покрытия связи оставляет желать лучшего.

В этом случае речь идет не только о том, как усилить сигнал сотовой связи своими руками. Помимо удобства и возможности беспроблемного общения система уменьшает негативное влияние электромагнитных полей, которые исходят от сотовых аппаратов. Слабый сигнал «заставляет» их рассеивать в пространство большую СВЧ-мощность, необходимую для преодоления расстояния до базовой станции. Сверхвысокочастотное излучение увеличивает утомляемость, плохо влияет на организм человека. Поэтому усилитель значительно уменьшает негативное воздействие.

Сравнение вариантов усиления 4G сигнала в загородном доме

Теперь, при помощи таблицы, проведём небольшой сравнительный анализ различных вариантов усиления 4G сигнала, на даче или в загородном доме.

Таблица вариантов усиления 4G сигнала в загородном доме:

* Этот режим поддерживается при подключённой Wi-Fi-точки доступа. Рекомендуется сразу выполнить инсталляцию W-Fi-роуминга бесшовного типа.

Из приведённой таблицы видно, что оптимальным вариантом, помогающим существенно увеличить скорость соединения с интернетом, станет внешняя антенна с интеграцией LTE-роутера. Более доступным шагом станет коммутация роутера с антенной при помощи коаксиального кабеля.

Установка принимающей антенны должна быть выполнена на максимально доступной высоте. Кабель приобретается самого большого сечения с сопротивлением, не превышающим 50 Ом. Телевизионный кабель для этих целей не подходит!

Настройки при помощи ПО

Существует большое количество программ и приложений, деятельность которых направлена на повышение качества соединения с сетью. Их функционал не имеет возможности для того, чтобы усилить принимаемый сигнал. Однако они могут поспособствовать в увеличении производительности сети.

Рекомендуется попробовать одно или несколько приложений из указанного перечня. Некоторые виды ПО имеют положительные отзывы и доказывают собственную эффективность. Например:

• Faster Internet 2X;
• Internet speed master;
• Speed Optimizer и др.

Можно рассмотреть алгоритм работы на примере последнего — Speed Optimizer. Программное обеспечение можно установить на различные операционные системы для телефонов. Алгоритм деятельности достаточно прост. Пользователь может изменять некоторые параметры соединения, например, наибольшую загрузку и ее скорость. Таким образом можно добиться максимального баланса, ограничив одно и расширив полномочия другого.

Можно выполнить изменения класса GPRS, усилить стабильность или скорость.

Обратите внимание! При работе в мобильной сети, программа быстро снижает уровень заряда аккумулятора

Советы, которые помогут усилить сигнал

Вот несколько полезных рекомендаций, которые помогут роутеру или телефону лучше воспринимать сигнал:

• иногда полезно включить на пару минут режим полета. После этого телефон или ноутбук снова зарегистрируются в сети, и качество сигнала может улучшиться. Аналогичным образом можно ненадолго отключить симку, чтобы перерегистрироваться в сети мобильного оператора;
• лучше избегать высоких объектов, вроде многоэтажных зданий, гор, деревьев или просто металлических конструкций. Они могут экранировать сигнал. Лучше выбирать как можно более открытые пространства;
• не лишним будет отключить обновления и уведомления. Поскольку все это будет оказывать влияние на сигнал, запрашивая подключения. Это же касается мелких вирусов либо спамных рекламных блоков;
• не стоит перегружать радиомодуль. Если он нагрелся, будет полезно дать ему остыть. Тогда он начнет лучше улавливать сигнал;
• погода оказывает на качество сигнала не менее сильное влияние. К примеру, в грозу лучше воздержаться от пользования телефоном и интернетом;
• стоит убедиться, что Блютуз выключен. Он не только создает дополнительные помехи для сигнала, но также уменьшает уровень мощности передатчика;
• уровень заряда батареи тоже может повлиять на сигнал. Так, например, если заряда мало, то устройству может быть попросту недостаточно энергии для поимки достаточно качественного сигнала. Чем выше уровень заряда, тем лучше он будет ловить;
• чаще всего именно толстые стены дома или же корпус авто – это самые основные препятствия для прохождения сигнала. Потому, если нет возможности выйти на улицу, будет лучше держаться поближе к окнам;
• чем ближе к вышке – тем сильнее сигнал;
• чехлы или другие аксессуары для телефона могут блокировать работу антенны, которая и так находится внутри корпуса. Удивительно, но качество сигнала можно ухудшить, даже просто держа телефон горизонтально. Потому при использовании лучше стараться удерживать его вертикально.

И самое важное. Если уровень сигнала достаточно слабый, можно попробовать просто изменить стандарт для связи

Так, если 4G сигнал ослаб, вероятно, 3G будет улавливаться стабильнее.

Принцип действия репитера

Это устройство является дополнением к антенне. Репитер может помочь там, где работы простой антенны не всегда хватает для качественного улучшения сигнала.

Данный усилитель состоит из двухстороннего приемника, внешней и внутренней антенны, кабельного разветвителя, кабеля и разъемов. Принцип работы репитера заключается в усилении сигнала MS-BS и в обратном направлении BS-MS. То есть он обрабатывает получаемые данные и перенаправляет их в необходимом пользователю направлении.

Обратите внимание! Если это отдаваемые данные, то перенаправление идет на базовую станцию оператора, если данные получаемые, то на модем абонента. Все усилители по своим характеристикам делятся на два различных типа:

Все усилители по своим характеристикам делятся на два различных типа:

• Активные. Представляют собой устройства, работающие за счет усиления сотового сигнала, в котором используются ретрансляторы и бустеры;
• Пассивные. Усиливают сигнал сотовой связи за счет антенн разного типа, а также пассивного ретранслятора.

Звуковые колонки для усиления сигнала

Мало кто может себе представить более простой способ повысить скорость и стабильность интернет-соединения. Положительным моментом представленного способа является отсутствие затрат на комплектующие. В данном случае нет необходимости приобретать или конструировать антенны и усилители. Ориентируясь на многочисленный опыт абонентов и комментарии в Интернете, нужно только установить обычные звуковые колонки ближе к самому модему. В таком случае качество приема сигнала увеличивается на 15-20 %. Не огромный прирост, однако, учитывая отсутствие затрат, дает хорошие результаты при плохом качестве интернет-соединения.

Важно! Колонки должны быть включены в сеть, но если нет желания слушать шум, то можно выключить звук до минимума

Усилитель из медной проволоки

Еще один простой и эффективный способ повышения качества подключения к Сети. Однако тут придется немного поработать, поскольку нужна специальная конструкция. Подойдут простая медная проволока и железная банка, которая будет использоваться в качестве антенны. Последовательные шаги сборки:

1. Купить кусок тонкой медной проволоки длиной 5-6 м.
2. Открыть крышку принимающего сигнал устройства и сделать несколько витков вокруг СИМ-карты.
3. Второй конец проволоки дотянуть до окна.
4. У банки срезать верхнюю крышку, чтобы она стала похожа на бочку. Импровизированная антенна готова.
5. Ко дну банки прикрутить проволоку.
6. Жестянку закрепить на улице и повернуть в сторону ближайшей вышки оператора.

Обратите внимание! Использование усилителя из медной проволоки позволяет улучшить скорость Интернета на 80-90 %

Внутреннее устройство для усиления

Подобный прибор можно собрать самостоятельно или приобрести в готовом виде. Если устройство, которое принимает сигнал, модем или роутер, имеет открытый разъем, то к нему можно подсоединить усилитель для улучшения качества сигнала.

Если разъема нет, то можно обратиться в сервисный центр к мастеру, чтобы он сделал его. Только так потом можно будет подсоединить репитер и улучшить связь. Однако нужно быть готовым к тому, что использовать модем только с внутренней антенной станет невозможно. Поэтому лучше сразу взять старое ненужное устройство.

Виды усилителей 3G и 4G сигнала для телефона

Усилителисигнала, принимаемого беспроводными мобильными телефонами встречаются двух видов:

• пассивные,
• активные.

Для начала рассмотрим каждый из них более детально.

Активные усилители сигнала сотовой связи

Активная разновидность имеет необходимость присоединения к источнику электропитания.  Установка подобного устройства является наиболее эффективным методом улучшения качества принимаемого сигнала. К таким приборам относят различных модификаций репитеры и ретрансляторы.

Главное их достоинство – обеспечение покрытия сети достаточно большой широты, что позволяет использовать их без физической коммутации с мобильным телефоном.

Все разновидности репитерных приборов функционируют по принципу передачи сигнала от станции (базы) на внешнюю антенную установку, настроенную на соответствующую волну. Далее посредством кабеля полученный антенной сигнал поступает на ретранслятор, предназначенный для усиления мощности сигнала и передачи его на еще одну антенную установку – антенну внутреннего оборудования – либо на разветвитель (при присутствии в схеме нескольких точек подключения).

Репитер

При осуществлении передачи данных подобным образом наблюдается качественное повышение сигнала сети – как мобильной, так интернетной. Помимо основной функции, установка такого прибора, как репитер, позволяет снизить влияние электромагнитного поля мобильных устройств, что, в свою очередь, может весьма положительно сказаться на здоровье рядовых потребителей мобильной техники.

Внимание! Расстояние между базовой станцией и точкой установки репитера может достигать 40 километров. В связи с этим установка подобных устройств помогает справиться с проблемами получения сотовых данных на территории загородных домов и участков

Активные ретрансляторы, помимо прочего, нуждаются в дополнительных настройках. При их подключении следует, в первую очередь, подсоединить к высокочастотным разъемам антенны и адаптер питания. Во избежание выхода из строя ретранслятора по причине нестабильности напряжения в питающей электрической сети, целесообразно подключать его к ней посредством сетевого фильтра либо стабилизатора напряжения. Далее следует отрегулировать коэффициент усиления, который должен составлять не менее 15 децибел.

По сути, рассматриваемый прибор можно настраивать как автоматически, так и вручную. В последнем случае для этого используется рукоятка потенциометра. Также на его функционирование в большой степени оказывает влияние расположение внутренней и внешней антенн.

Автоматическая настройка предполагает установку параметров вышеупомянутого коэффициента усиления таким образом, чтобы на выходе из ретранслятора мы имели максимальную мощность сигнала. При таком типе настройки прибор будет автоматически подстраивать под сигналы базовой станции.

Пассивные усилители сигнала сотовой связи

Пассивная, в свою очередь, представляет собой антенну, способную автономно реализовывать свои функции, но с небольшим радиусом действия. Кроме того, пассивный усилитель сигнала может выступать в качестве элемента более мощного активного усилителя, запитанного от электрической сети.

Антенна для усиления сигнала сотовой связи

Такой усилитель отличается легкостью подключения. Сигнал, пойманный с его помощью, будет достаточно качественным во всех местах вашего нахождения. При этом качество данного сигнала напрямую зависит от мощности антенны.

В ключе разговора о недостатках подобного прибора стоит упомянуть необходимость непосредственного подключения к мобильному телефону, у которого может не оказаться специализированного разъема, и возможность возникновения некоторых неудобств по причине ухудшения мобильных качеств телефона, используемого в совокупности с подключенной к нему антенной.

Внимание! Антенны в качестве усилителей сигнала сотовой связи зачастую применяются моряками, пытающимися решить проблемы отсутствия сотовой сети на судне, находящимся в море. В решении вопроса о том, как улучшить сигнал сотовой связи при помощи подручных материалов, зачастую прибегают к самостоятельной сборке пассивных усилителей сотового сигнала, поскольку их конструкция является предельно простой и может быть воспроизведена даже при отсутствии сколько-нибудь серьезных навыков в произведении подобных работ

В решении вопроса о том, как улучшить сигнал сотовой связи при помощи подручных материалов, зачастую прибегают к самостоятельной сборке пассивных усилителей сотового сигнала, поскольку их конструкция является предельно простой и может быть воспроизведена даже при отсутствии сколько-нибудь серьезных навыков в произведении подобных работ.