Усилитель сигнала 4g модема. Как усилить 3G/4G сигнал с помощью антенны, репитера и роутера?

В этой статье обычным и легкодоступным языком разъясняется, что такое усилитель сигнала сотовой связи, какие виды усилителей бывают, в чем их отличие и отдать несколько советов по выбору и установке данных устройств. Больше примеров фото сделанных работ можно отыскать в Instagram-аккаунте @mobilebooster.ru.

Существует два главных типа усилителей сотовой связи:

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

Антенна внешняя с роутером снутри помещения

Данный вариант отлично увеличивает веб 3G/4G, но не увеличивает обыденную голосовую связь. Голосовой связью можно будет воспользоваться средством таковых приложений, как WhatsApp, Skype и других.

Схема подключения простая: антенна на улице (в эталоне – на крыше), а сам роутер находится снутри помещения, где раздает интернет-сигнал через сеть Wi-Fi.

Некоторые принципиальные моменты при выборе антенны

Рассмотрим главные моменты при выборе антенны, так как от этого зависит конечная скорость веба. То есть ежели верно выбрать и поставить антенну, скорость можно получить раза в 3-4 скорее. И это не преувеличение! Итак…

Антенна с роутером либо модемом внутри. Есть популярный вариант антенн, у которых модем либо сам роутер спрятан снутри устройства. А в помещение уже входит не тугой коаксиальный кабель, а мягенькая витая пара.

Их брать категорически нельзя, поэтому что модем и роутер, предназначенные для помещения, работают при температурах от 0 до +40 градусов по паспорту! При этом в зимнюю пору роутер может себя обогреть в замкнутом пространстве, ежели не придется делать прохладный пуск при -20 градусах, при котором нередко происходит поломка. А в летнюю пору на солнце снутри корпуса антенны температура может достигать до +80 градусов. Такие решения в большинстве случаев живут не наиболее полутора лет. Будьте аккуратны: торговцы схожих антенн повсевременно уверяют, что все будет непревзойденно работать. При этом такие устройства они собирают фактически на месте в торговом павильоне.

Не гонитесь за антеннами с высочайшим коэффициентом усиления (КУ). Во-1-х, на практике их не существует наиболее 17 дБ, даже ежели она огромных размеров и в бумажке к ней (в паспорте) написано 27 дБ! На практике выходило максимум 16-18 дБ. Это фактически предел в секторе стоимостью до 10 тыс. рублей. Во-2-х, чем выше (КУ), тем у́же диаграмма направленности и тем труднее точно навести антенну на базисную станцию сотового оператора.

Пример диаграммы направленности антенны с КУ=16 дБ:

То есть наибольший КУ по паспорту достигается лишь при четком направлении антенны в сторону базисной станции сотового оператора. Как видно из диаграммы, при отклонении приблизительно в 25 градусов настоящий КУ будет всего 2 дБ (выделено красным)! А для антенн с наиболее высочайшим КУ отклонение в 2-3 градуса имеет колоссальное уменьшение настоящего усиления сигнала!

Еще один принципиальный момент: на практике, ежели нет прямой видимости базисной станции сотового оператора (соседние строения, лес, ландшафт местности), то антенна с наиболее широкой диаграммой направленности (более низким КУ) лучше ловит интернет-сигнал. Это приметно не по уровню сигнала, а по скорости интернета! Соединено это 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	<=-100	<-20	<=0

Кстати, в телефоне стоит антенна с КУ=1-1,5 дБ. И работает чрезвычайно даже неплохо…

Частотные спектры антенны. У сотовых операторов 5 частотных диапазонов: 800, 900, 1800, 2100, 2600 МГц. И во всех их уже фактически возник либо активно возникает эталон связи 4G. Потому для дачи и остальных объектов в 97% случаев нужно брать антенну на все 5 диапазонов.

Однодиапазонные антенны имеют бо́льший КУ, но их нужно применять, ежели у вас не ловится 3G/4G-сигнал даже на улице перед домом. Лишь тогда нужно лезть чуток ли не на крышу и делать замеры частоты с помощью собственного телефона. Как это делается – поведано далее.

Технология MIMO. Разработка MIMO на практике – это когда употребляются два коаксиальных кабеля для подключения антенны к 4G-роутеру либо модему.

Прирост скорости на скачка время от времени вообщем не наблюдается, а в неких вариантах составляет не наиболее 20%. На отдачу же прирост скорости довольно нередко добивается 100%. Высочайшая скорость связи на отдачу нужна лишь тем, кто «заливает» видео на YouTube, имеет или планирует установить удаленное видеонаблюдение либо тем, кто разговаривает с друзьями и родственниками по видеосвязи! А ежели вы просто сидите и смотрите что-либо в вебе, то MIMO-технология практической полезности не даст.

Вывод: безупречная антенна для дачного веба – это антенна с частотами от 700 до 2700 МГц, КУ=7-12 дБ и MIMO (опционально). Этого достаточно.

Есть еще другой класс устройств – так именуемые «внешние уличные роутеры», к примеру, модели Zyxel LTE 6101 либо RF-Link R850.

Пример обычный установки RF-Link R850. Кстати, в нем две всенаправленные антенны, то есть крутить и настраивать роутер не надо.

В набор заходит внутренняя точка доступа Wi-Fi, в которой есть пара доп Ethernet-портов. Хороший вариант для 4G-интернета на даче.

Репитер сотовой связи

Репитер – он же активный усилитель сигнала сотовой связи, при правильном подборе увеличивает все стандарты сотовой связи: 2G, 3G, 4G и даже 5G, когда покажется.

Принцип действия: внешняя антенна устанавливается на крыше либо фасаде дома и направляется на базисную станцию сотового оператора. Сигнал по кабелю передаётся на репитер, где многократно усиливается, и дальше от него по кабелю раздается на внутреннюю антенну (или антенны), которые, в свою очередь, распространяют сигнал в помещениях.

Схема подключения:

Фотографии частей системы:

Как выбрать репитер для дачи

У репитера два главных параметра – коэффициент усиления (КУ) и частотные спектры (1 либо 2).

• Если у вас нехороший приём лишь снутри помещения, а на улице все отлично, то выбирайте репитер с коэффициентом усиления от 60 до 70 дБ. Ежели даже на улице испытываете трудности со связью, то КУ должен быть 75-80 дБ.
• Теперь самый больной и принципиальный вопрос: сколько диапазонов и какие именно? Как уже говорилось выше, у сотовых операторов 5 частотных диапазонов (800, 900, 1800, 2100, 2600 МГц). Распределение стандартов связи по частотам показано в таблице ниже:

В большинстве случаев, ежели на даче употребляются различные операторы, то почаще всего употребляют двухдиапазонный усилитель сигнала. К примеру, 900+1800 либо 1800+2100, но бывает и наиболее редкий по статистике вариант – 800+900 МГц.

Частоты подбираются в каждом случае персонально. Сделать это достаточно просто: довольно выйти на улицу перед домом в точку наилучшего приема GSM/3G/4G-сигнала и запустить програмку для Andorid «Сотовые вышки, локатор».

После пуска программ необходимо следовать порядку действий, как показано в ролике:

По окончании нужно выписать значения частот для каждого эталона связи либо сделать снимки экрана.

Некоторые моменты, касающиеся репитеров сотовой связи

• Репитер занижает скорость веба на 10-30%. Соединено это с тем, что устройство наращивает мощность сигнала, но усугубляет качество сигнала, которое и влияет на скорость связи. Ухудшение происходит из-за несовершенных разъемов, теплового шума транзисторов и прочего.
• В отличие от Wi-Fi-роутера мощность репитера имеет линейную зависимость от уровня входящего сигнала. А входящий сигнал сильно зависит от высоты установки наружной антенны. Потому, установив антенну на крыше заместо фасада, вы сможете прирастить радиус деяния антенны в полтора-два раза.

• Скорость веба также сильно зависит от высоты установки антенны. При поднятии антенны на два метра ввысь (например, при помощи мачты) скорость веба может вырасти в два раза. Числа не утрированные, а из большой практической статистики.
• Если перекрытие меж этажами бетонное, то внутреннюю антенну придется устанавливать на каждом этаже. Ежели площадь этажа наиболее 100 метров, то, возможно, одной антенны на весь этаж не хватит.
• Направление наружной антенны настраивать можно по той же програмке «Сотовые вышки, локатор» по наибольшему значению RSSI, находясь на неком фиксированном расстоянии от внутренней антенны.

На самом деле, тема подбора и установки репитеров довольно глубока, но в масштабах дачного домика раскрыта в этом материале.

К вопросцу о выборе меж репитером и роутером необходимо подступать так: ежели задачка состоит в том, чтоб провести очень стремительный веб и обеспечить голосовую связь, то часто ставят оба устройства. Репитер – под голосовую связь, а роутер – под скоростной интернет.

Если же у вас остались вопросцы с подбором 3G/4G/5G-антенны, роутера либо репитера, то пишите MobileBooster на e-mail либо звоните: 8 (800) 222-41-30.

ВАЖНО: по закону устанавливать репитеры разрешено лишь операторам связи и их подрядчикам. Некорректная установка либо настройка репитера сотовой связи может привести к нарушению работы базисной станции оператора. Спецы Гос комиссии по радиочастотам определяют источник помех и могут привлечь юзера репитера, установленного с нарушением порядка, к административной ответственности.

Иногда требуется организовать высококачественный доступ к Вебу на отдаленных от базисной станции объектах, таковых как дачные участки, промышленные объекты, карьеры и т. д. Как правило, обычного оборудования традиционно не хватает, чтоб принять радиоволну подходящего частотного спектра при малой пороговой мощности. В представленной статье рассматриваются действенные методы. как усилить сигнал 4G-модема своими руками при помощи пассивных и активных компонентов.

От что зависит скорость передачи данных?

Каналом для передачи данных при использовании сотовой связи является электромагнитное поле, в нем распространяются сигналы, переносящие полезную информацию. Исходя из простых понятий электродинамики, можно просто придти к выводу, что скорость передачи данных в таком случае впрямую зависит от мощности сигнала. Ежели быть поточнее, для оценки свойства приема употребляется десятичный логарифм дела амплитуды принятого сигнала к амплитуде излученного – коэффициент усиления, дБ. На этот показатель могут воздействовать последующие факторы:

1. Пробег радиоволны до наиблежайшей вышки связи. Чем он будет больше, тем больше временная задержка и поглощение, соответственно, ниже скорость.
2. Наличие препятствий в зоне прямой видимости. Более действенными материалами, всасывающими радиоизлучение, числятся бетон, сплавы, древесина и вода. Наличие этих веществ на пути волны даст существенное ослабление сигнала на стороне приемника.
3. Зашумленность частотной полосы. Хоть какой канал радиочастот имеет предел выделенных линий, чем плотнее они «забиты», тем крупная возможность их пересечения и возникновения доп ошибок.
4. Качество пассивной и активной части приемного оборудования. Чрезвычайно почти все зависит от точности выполнения антенны. Это соединено с тем, что несущая частота сотовых вышек имеет чрезвычайно огромную точность, невзирая на гигагерцовый спектр. Соответственно, погрешность сборки даже в 1 мм сильно воздействует на резонансные характеристики антенны.

Теперь, до этого чем осознать, как усилить сигнал 4G и повысить скорость передачи данных, нужно проанализировать характеристики имеющегося подключения.

Как найти свою скорость передачи данных?

Как лишь устройство подключено к компу либо маршрутизатору, нужно проверить наличие самого факта доступа в Веб. Сделать это можно, выполнив в командной строке ping 8.8.8.8. Ежели ответ положительный, с указанием размера и времени жизни пакетов, можно перебегать к проверке скорости приема и передачи данных. Для этого нужно:

• Открыть браузер и перейти на один из бессчетных ресурсов, отысканных по запросу «Проверить скорость» в любом поисковике (или можно применять https://www.speedtest.net/, https://yandex.ru/internet/ ).
• Нажать клавишу «Проверить» (или подобную), дождаться окончания работы скриптов.
• В приобретенной форме с плодами будет представлена наибольшая скорость, приобретенная как при передаче, так и при приеме пакетов с данными.

Как выяснить свою базисную станцию?

Для того чтоб определиться, как прирастить сигнал 4G-модема своими руками, необходимо осознавать, как близко размещены вышки связи. Невзирая на то что эта информация очень полезна при сооружении самодельных устройств усиления и повторения сигнала, призванных сделать лучше качество и прирастить площадь зоны покрытия, операторы сотовой связи не открывают такие данные в явном виде. Но существует несколько методов, как можно найти положение наиблежайшей одной либо пары передающих вышек:

1. Использование спец программного обеспечения. Таковым, к примеру, является «Netmonitor» либо «Network Cell Info». В получаемой инфы можно узреть не лишь координаты станции, но и несущую частоту сигнала, занимаемую полосу, а также коэффициент ослабления сигнала.
2. При помощи ПО и ресурса http://cellidfinder.com. Чтоб получить подробную информацию о координатах вышки, необходимо ввести код «MCC» (Россия – 250), «MNC» (в одной строке с «MCC», разбиты пробелом), код «LAC» и «CID» (в неких програмках эта связка именуется «TAC-ECI»). Опосля этого надавить клавишу «SearchCellID».

Способы усиления сигнала модема

Среди имеющихся методов усилить сигнал, поступающий с вышки сотовой связи, можно выделить четыре, которые были проверены эмпирическим методом, в том числе и как сделать усилитель сигнала для 4G в виде фаворитных антенн:

• Повышать качество связи можно уменьшением количества преград на пути радиоволны методом выноса приемника на открытую местность, за пределы помещения (в простом случае – за окно).
• Приобретение либо сооружение своими руками рефлекторной антенны. Для самодельного производства устройства, позволяющего наращивать уровень сигнала, необходимо:

1. Из листа узкого сплава (листового алюминия, покрытой цинком жести, в последнем случае – фольги, наклеенной на картон) вырезать плоскость, форма не принципиальна, традиционно это прямоугольник огромных размеров (50х50 см, 100х100 см).
2. Из непроводящего материала (текстолита, оргстекла, пластмассы, дерева) вырезать штангу, на конце которой сконструировать кронштейн для установки модема. Лучше, чтоб он имел подвижность в продольной плоскости (угол наклона модема относительно рефлектора).
3. В отражателе вырезать прямоугольное отверстие под штангу так, чтоб одна из граней осталась целой, и загнуть получившийся «язычок».
4. Установить штангу и методом движения вперед-назад, а также конфигурацией угла наклона модема, отрегулировать положение, в котором коэффициент усиления сигнала имеет наибольшее значение.
5. Закрепить штангу и рефлектор саморезами.

• Покупка либо конструирование своими силами действенной направленной антенны. Типовых конструкций таковых устройств, способных облагораживать уровень сигнала, чрезвычайно много, ниже приведены некие из них:

1. Антенна Харченко. Представляет собой резонатор в виде 2-ух ромбов, установленный над рефлектором. Геометрические размеры зависят от полосы частот, в которой планируется усиливать радиосигнал. При изготовлении есть твердое условие – сохранение точности вплоть до 10-х толикой мм. Соединение с приемником осуществляется через коаксиальный кабель и переходники.
2. Полосковые резонаторы либо панельные антенны. Конструктивно выполнены в виде 2-ух и наиболее (по количеству плоскостей поляризации) независящих антенных решеток, размер частей которых также зависит от рабочего спектра частот. Числятся более удачной реализацией и употребляются в составе базисных станций.
3. Антенна типа «пушка». Чрезвычайно действенное устройство пассивного усиления сигнала, которое, как это ни умопомрачительно, зополучило популярность благодаря радиолюбителям. Техническое выполнение включает в себя резьбовую шпильку, которая выступает в роли регулятора расстояния меж надетыми на нее металлическими дисками различного поперечника. Таковой подход дозволяет применять не две, а одну антенну в технологии MIMO и принимать сигнал, поляризованный сходу в 2-ух плоскостях.
4. Использование комплекта антенны и активного усилителя сигнала. В целом это очень грамотный подход, который и реализован на вышках сотовой связи. Но такое решение имеет множество подводных камешков, неплохой теоретической подготовки и узкой опции. Без этого шанс получить работоспособную конструкцию равен 50 на 50.

Какую скорость можно получить?

Этот вопросец не имеет четкого ответа, потому нужно определиться с наибольшей скоростью в зависимости от поколения сети:

• 2G — 220 кбит/сек;
• 3G — 42 Мбит/сек;
• 4G – 150 Мбит/сек (теоретически до 1000 Мбит/сек);
• 5G – экспериментальная разработка, до 10 Гбит/сек.

Поскольку для каждого поколения употребляется своя частота передачи данных, то и утраты будут различными, а потому оценить четкое понижение скорости доступа в Веб можно лишь методом множественных экспериментальных замеров. В среднем падение уровня сигнала в «ноль» достигается при ослаблении на ~20 dBi.

Как усилить сигнал 3G/4G/LTE USB-модема без разъема для подключения антенны

Бывает и так, что у модема отсутствуют разъемы для соединения с коаксиальным кабелем, а вопросец, как сделать лучше сигнал 4G/LTE/3G, остается актуальным. Повышение радиуса деяния можно сделать последующим образом:

1. зачистить провод до центральной жилы, оставив «хвостик» длиной порядка 10 см;
2. на задней части модема (противоположной от USB) сформировать антенную рамку таковым образом, чтоб длина частей была приблизительно 1 см;
3. в случае использования MIMO-антенны на первую рамку устанавливается 2-ая, их элементы должны размещаться перпендикулярно друг другу;
4. зафиксировать конструкцию изолентой либо скотчем.

Как видно из обзора, улучшение сигнала 4G и наиболее ранешних поколений мобильных сетей – не обычная, но полностью реализуемая задачка. Следует увидеть, что при определенной подготовке и наличии малых познаний в радиофизике можно без особенного труда собирать и настраивать оборудование, которое дозволит существенно расширить зону принимаемого сигнала от мобильной вышки, обеспечив тем самым стабильный и стремительный доступ в Интернет.