Антенна для телефона для усиления сигнала интернета своими руками
В последнее время в России значительно увеличилась зона покрытия сетями стандарта GSM 900. Тем не менее ситуация далека от идеальной. Если в европейских странах проблема неуверенного приема практически отсутствует, то большинство отечественных пользователей частенько с ней сталкиваются - в загородных домах, на дачах и т. д. А как было бы замечательно выехать на рыбалку, охоту, в деревню, не теряя связь с внешним миром!
Справка
Говоря совсем просто, мобильный телефон представляет собой дуплексную радиостанцию, ведущую радиообмен на разных частотах. Всего в стандарте GSM 900 124 частоты. Телефон, как и базовая станция, может работать на любой частоте, определяемой оператором.
Базовая станция (BS) передает, а телефон (MS) принимает на частотах 935,2 - 959,8 МГц. Мобильный телефон передает, а базовая станция принимает на частотах 890,2 - 914,8 МГц. Канал от BS к MS называется Down Link, от MS к BS - Up Link. Большинство операторов используют ограничение дальности работы мобильного телефона от базовой станции - 35 км, что обусловлено особенностями стандарта. Поясним, что в сети стандартной конфигурации в одном частотном канале формируется 8 временных интервалов (тайм-слотов): один служебный, а семь - разговорные. Именно в этом случае максимальная дальность связи на каждом канале составляет 35 км. Однако в GSM предусмотрена также нестандартная конфигурация соты, при которой дальность связи увеличивается на 70 - 100 км (конфигурация Extended Cell). К сожалению, при такой конфигурации количество разговорных каналов уменьшается до 2 - 3, что уменьшает емкость сети. Использовать такой режим в городе и около оператору не выгодно. Иногда этот режим используется на морском побережье для создания прибрежной зоны покрытия.
Таким образом, если у вас телефон стандарта GSM 900, не пытайтесь установить связь, удалившись от ближайшей базовой станции больше чем на 35 км. Максимальная дальность связи, достигнутая мной, - 34 км.
Дальность связи
На дальность радиосвязи влияют следующие факторы:
Местоположение BS и MS и рельеф местности.
Мощность и чувствительность MS.
Мощность и чувствительность BS.
Используемые на MS и BS антенны.
Воля Господа Бога (опытные связисты шутят, что это - главное).
Обычно базовые станции имеют мощность 20 - 30 Вт. Антенны применяются либо штыревые, либо направленные. Чувствительность базовых станций составляет -100 дБ - 115 дБ. Изменить или повлиять на все эти параметры пользователь, конечно, не может. Выходная мощность телефона составляет 0,3 - 2 Вт, чувствительность - 90 - 105 дБ. Чувствительность телефона в основном определяется технологиями, используемыми при создании малошумных входных устройств. Если в зонах уверенного приема разница в чувствительности и мощности между моделями практически незаметна, то в зоне неуверенного приема она может стать критической. Зачастую трубка показывает уровень сигнала от базовой станции 1 - 2 кубика (по шкале), а установить соединение не может: не хватает мощности. И хотя стандартизация ETSI регламентирует стандартные выходные мощности для каждого класса телефонов, реальное значение может незначительно колебаться. Хорошей чувствительностью отличаются трубки SAGEM, Alcatel, Motorola. А по мощности проходят все старые телефоны, особенно Motorola. Все телефоны фазы 2 имеют примерно одинаковую мощность.
Что же касается рельефа, то на ровной местности и по реке волны распространяются лучше. Чем выше вы находитесь (в разумных пределах), тем лучше сигнал. Лес порой "гасит" волны сильнее, чем городская застройка.
Поиск сигнала
Если сигнал, хоть и очень слабый, был все же пойман, наберите любой городской номер - для проверки. Если при разговоре слышимость нормальная и собеседник не жалуется на выпадение кусков вашей речи, значит, энергетика обеих линий (UL и DL) сбалансирована и можно использовать стандартную антенну, настроенную на среднюю частоту между частотами приема и передачи. Если же собеседник время от времени пропадает, необходимо "усиливать" нисходящее направление от базовой станции к вашему телефону. Возможно, стоит поискать телефон с лучшей чувствительностью. Но если плохо слышно вас, следует усиливать направление от вашего телефона до базовой станции. Уже на данном этапе понятно, что при выборе типа антенны и ее параметров желательно учитывать данные оператора и условия приема.
В зонах неуверенного приема часто наблюдается интерференция (помехи) между каналами с одинаковыми и соседними частотами. К сожалению, частотный ресурс, выделенный операторам GSM 900 в России, ограничен, из-за чего в зоне неуверенного приема часто "видны" частоты от разных базовых станций с одинаковыми или соседними значениями уровня сигнала. Такие частоты создают взаимные помехи, мешающие связи, а при определенных уровнях сигналов связь становится и вовсе невозможной. Если на экране телефона фиксируется сильный сигнал от базовой станции, а установить соединение не удается или удается, но речь все время пропадает, значит, вы столкнулись с "чужаками". "Заставить" телефон выбрать другую частоту получается далеко не всегда, однако специальная функция телефонов Nokia - Netmonitor - это сделать позволяет.
С подобной проблемой я столкнулся на даче, которая отделяется от крупного города довольно-таки открытым пространством. Телефон принимал соседние частотные каналы с уровнями 70 дБ, 73 дБ и 72 дБ, но качество связи оставляло желать лучшего. Спас меня только принудительный выбор другого частотного канала с меньшим уровнем - 80 дБ. Однако при ограниченном частотном ресурсе даже частотное перепланирование сети выручает далеко не всегда. Тем не менее, если в вашем телефоне отсутствует Netmonitor, можно использовать внешнюю направленную антенну с хорошей диаграммой направленности. Остается только сделать правильный выбор.
Выбор антенны
Как уже говорилось, увеличить дальность и качество связи позволяют именно внешние антенны. Для телефонов в основном используются внешние штыревые и логопериодические антенны, а также антенны типа волновой канал. Повторим, что в Западной Европе отсутствуют зоны неуверенного приема. Поэтому направленные антенны для терминалов GSM 900 практически не выпускаются. Если производитель и предлагает направленную фирменную антенну GSM 900, она, как правило, предназначена для работы с ретрансляторами (репитерами) операторов.
Рис. 1. Вертикальный диполь
Зачищаем c одного конца белый телевизионный кабель RG6U. Получаем центральный проводник и оплетку кабеля. К центральному проводнику припаиваем медный провод любой толщины длиной около 8,2 см (для диапазона 900 МГц) и крепим его вертикально вверх. К оплетке припаиваем второй кусок провода такой же длины и крепим его вертикально вниз (рис. 1). Получаем нечто похожее на букву "Т", положенную набок. (В телевидении используется горизонтальная поляризация, а в GSM - вертикальная, поэтому требуется именно такой диполь.) Другой конец кабеля подключаем через переходник к телефону. Будьте внимательны и не замкните центральную жилу с оплеткой, иначе телефон может сгореть. Ну вот, за 5 минут мы соорудили примитивную антенну, не уступающую по параметрам китайским автомобильным.
Приведу историю из жизни. Приехав прошлым летом на отдых в Крым, я обнаружил, что на базе обещанного оператором уверенного покрытия нет. Это означало, что я пропущу очень важный звонок. Уверенный сигнал обнаружился на крыше коттеджа, но перспектива просидеть там две недели меня не вдохновила. За 5 минут я нашел кусок нужного провода (вместо медного использовал алюминиевый). Еще 10 минут ушло на то, чтобы отыскать у соседей 5-метровый кусок телевизионного кабеля. Nokia 7110 имеет механический коммутатор для внешней антенны, поэтому я просто воткнул центральный проводник кабеля прямо в разъем телефона, а оплетку кабеля соединил с металлическим ободком внешнего разъема телефона. Укрепил антенну на крыше домика и уже через 10 минут на радость семье и на зависть соседям свободно общался по телефону.
Как говорится, вернемся к нашим баранам. Сначала воспользуемся автомобильной штыревой антенной ($5 - 10).
Здесь главное - не нарваться на слишком скверное качество. Имея Netmonitor, проверить антенну гораздо легче. При подключенной к телефону автомобильной антенне уровень сигнала должен увеличиться на 1 - 3 дБ (например, с -60 дБ до -57 дБ). В крайнем случае, сигнал должен остаться прежним. Если при подключении антенны сигнал уменьшится на 5 дБ и больше, лучше отказаться от покупки. Хочу заметить, что хорошая фирменная автомобильная антенна стоит от $40 и выше. Впрочем, и среди азиатских 10-долларовых изделий иногда встречаются неплохие вещицы.
Установленная на крышу вашего "домика в деревне", автомобильная антенна способна решить проблему со связью. Если усиления автомобильной антенны не хватает, можно обратиться к другим - например, к распространенной направленной антенне - волновому каналу. Он выглядит, как обычная телевизионная антенна, установленная на крыше дома.
Волновой канал позволяет получить реальное усиление до 7 - 15 дБ с оптимальной диаграммой направленности. Но у него есть недостаток - узкополосность. Разница между частотой приема и частотой передачи в GSM 900 составляет 45 МГц, а весь рабочий диапазон - 890 - 960 МГц (полоса в 70 МГц). Добиться линейной или близкой к линейной характеристики в таком широком диапазоне затруднительно. Поэтому желательно изготавливать волновой канал в зависимости от частоты оператора и конкретного места и в зависимости от ситуации сдвигать резонанс к частоте восходящего или нисходящего направлений. Для большей широкополосности следует использовать только петлевой вибратор, согласовывая его с кабелем - например, с симметрирующей петлей; также следует ограничиться небольшим количеством элементов, скажем, 3 - 12, так как если их будет больше, настроить антенну без оборудования будет трудно, кроме того, рабочий диапазон антенны сужается.
Мне приходилось иметь дело с множеством волновых каналов, изготовленных кустарно. Констатирую: в большинстве антенн коэффициент усиления составлял менее 7 дБ, некоторые имели резонанс на частотах 700 - 800 МГц вместо GSM-диапазона и коэффициент стоячей волны больше 3 (при передаче это может легко вывести из строя выходной каскад телефона). Профессионально изготовленные и настроенные самодельные антенны встречались редко.
Теперь на очереди - логопериодические антенны (их тоже можно отыскать на радиорынке). По сравнению с волновым каналом они имеют более широкий рабочий диапазон. Поэтому такие антенны менее критичны к точности изготовления и настройки. Реальный коэффициент усиления здесь достигает 10 - 14 дБ.
Теоретически при необходимости можно соединить 2 волновых канала, один - настроенный на частоту приема, другой - на частоту передачи, но это уже слишком сложная система.
Кабель и антенные переходники
В диапазоне 900 МГц вопрос выбора кабеля приобретает первостепенную роль. Отечественные телевизионные коаксиальные кабели можно использовать только ограниченно (затухание более 30 дБ на 100 м слишком велико). Из доступных импортных образцов подойдет RG6 - коаксиальный кабель с двойной оплеткой. Его вы найдете в любом магазине. Затухание составляет 20 - 24 дБ на 100 м (проверял экспериментально). Промышленные штыревые автомобильные антенны обычно включают в себя кабель RG59 с затуханием 28 дБ на 100 м. Антенна типа волновой канал с коэффициентом усиления 12 дБ и 10 м кабеля RG6U дают общее усиление 9,6 дБ, а при 20 м - 7 дБ.
На большинстве телефонов есть разъем для внешней антенны. Кроме того, для каждого типа телефона существует так называемый антенный переходник (около $5), он подключается к указанному разъему и представляет собой короткий кусок кабеля, с одной стороны которого находится специфический телефонный высокочастотный разъем, а с другой - стандартный ВЧ-разъем. Обычно затухание в антенном переходнике не превышает 1 дБ. Покупая антенный переходник, убедитесь в его дееспособности. При включении переходника в телефон встроенная в телефон антенна отключается и выходной каскад переключается на переходник. Иными словами, если вы просто подключаете переходник к телефону, сигнал на шкале телефона должен немного упасть. Потом вы подключаете внешнюю антенну к переходнику, и сигнал увеличивается. Если все идет именно так, значит, переходник работает.
Настройка антенны на местности
Так как антенны базовых станций GSM 900 имеют вертикальную поляризацию, волновой канал следует размещать вертикально. При юстировке антенн обратите внимание на то, что приемный уровень сигнала, отображаемый в телефоне, изменяется с задержкой до нескольких секунд, поэтому антенну следует поворачивать медленно и дискретно. Если вам известно направление на ближайший город, начните с него. Медленно поворачивайте антенну по горизонту. Если сигнал найден, ваша задача найти направление, откуда сигнал приходит с максимальным уровнем. Если сигнала нет, медленно поворачивайте антенну по горизонту, пока он не появится. Помните, что каждый метр высоты установки антенны может оказаться решающим. Если сигнал не найден, попробуйте переместиться на несколько метров в сторону и поискать снова. Может быть, вам повезет.
Нежелательно использовать кабель между антенной и телефоном длиной более 30 м: в этом случаи практически весь сигнал теряется в кабеле.
Кто проживает или бывал на Среднем Урале, знает, что тут имеют место перепады высот. В связи с этим из-за характера рельефа присутствуют мертвые зоны в покрытии сотовой связи. Даже при незначительном удалении от базовой станции оператора (сотовой вышки) можно столкнуться с очень слабым приемом или его отсутствием.
Долины рек на Урале являются естественными «мертвыми зонами» для распространения полезного сигнала сотовой связи. в низинах, как правило находятся основные потребители услуг связи – абоненты. Яркий пример – наш поселок, находящийся на берегу реки.
Оранжевая пирамида 1 показывает примерное расположение вышки сотового оператора, синий квадрат 2 обозначает дом, который лишен полноценной связи и доступа к интернету. Зеленые стрелки – направление распространения сотового сигнала. Как видим, сигнал как бы «пролетает» над домами.
Дом стоит в низине, сотовые вышки операторы, как правило, стараются устанавливать на возвышенностях: так осуществляется более широкий охват обслуживаемой территории. Для покрытия всей площади нужно устанавливать станции и в логах, а это экономически не выгодно. Особенно заметно это в поселках, которые относятся к сезонным, например, дачные поселения, полностью заселенные летом и практически пустующие в зимнее время, зачастую бывают лишены полноценной связи.
К резким перепадам высот можно еще прибавить и растительные помехи, препятствующие распространению сигнала, например, такая иллюстрация наглядно это демонстрирует:
Тут происходит следующее:
Как видим, все эти факторы вкупе препятствуют конечному пользователю, находящемуся в таких проблемных местах, полноценно пользоваться современными средствами коммуникаций. Отсюда не только низкая скорость интернета, но и плохое качество голосовой связи. Для того чтобы сделать звонок, обычно не составляет труда немного переместиться для лучшего приема, а вот использовать интернет довольно проблематично. Смартфон еще можно переместить, а с компьютером много не набегаешься.
С последними событиями, связанными с пандемией коронавируса в мире, многие перешли на удаленную работу и предпочитают трудиться подальше от города на дачных участках. И практически 90% работающих на дому используют интернет. У меня похожая ситуация: интернет нужен по работе, но доступ настолько плохой, что проверить электронную почту или скачать что-то из сети интернет стало настоящей проблемой. Я начал искать решение в усилении сотовой связи для полноценного доступа, так как альтернатив в виде проводных или оптоволоконных коммуникаций у нас нет и не предвидится в ближайшем будущем.
На рынке усилителей сейчас популярны два основных решения: это репитеры и модемы с внешними антеннами.
— Репитер обеспечивает усиление всего, что приходит на его внешнюю антенну от вышки сотовой компании, и усиленный сигнал уже с помощью домашней, внутренней антенны раздает устройствам.
— Модемы с внешними антеннами усиливают только интернет-сигнал.
Требования у меня были в основном только к интернету, а пообщаться голосом можно и по скайпу или другим мессенджерам поэтому выбор остановил на готовом решении для усиления скорости доступа к интернету «Внешний 3G/4G роутер RF-Link R850».
В состав его входит:
— уличная часть (3G/4G модем);
— внутренняя часть (управляющий системой роутер Wi-Fi);
— блок питания;
— кронштейн для крепления роутера на стене;
— патч-корд 20 м (кабель).
Конечно, прежде чем оплатить этот роутер, я долго консультировался с поставщиками и, наверное, измучил их своими вопросами, но надо отдать им должное: они отвечали терпеливо порой на мои глупости. Посылка пришла, и я начал установку по приложенной инструкции.
Стоит отметить несколько моментов: например, то, что сим-карта вставляется вовнутрь модемной части и герметично закрывается крышкой с резиновой уплотнительной прокладкой:
Так что дожди не страшны, все герметично, но минус такого решения – то, что если модемная часть (или по-другому внешний роутер) располагается на значительной высоте, доступ к ней достаточно проблематичен (наш случай). Я приобрёл сим-карту только для модема со специальным тарифом от TELE2 «Для устройств», и установив ее, доставать не собирался. Прикручиваем крышку сим-карты на свое место.
Кабель категории 5e, идущий в комплекте, обеспечивает связь двух частей не только передачей данных, но и питанием по POE-технологии, так что дополнительных блоков питания не нужно. Длина его 20 метров, и на мачту поднять, и по дому проложить должно хватить с запасом.
Соединение с уличной частью выполнено через уплотнительную втулку (также герметично по резьбе) и использована резиновая прокладка, но вот кабель во втулке недостаточно плотно зажимается. Пока оставил как есть, но в будущем планирую использовать дополнительно силиконовый герметик.
Дом, на который я буду устанавливать антенну, ниже, чем рядом стоящие, но все равно попробую обойтись невысоким подъемом. А выглядит дом так:
Первая установка проходит на уровне чердачного окна, но кажется, это недостаточный подъем, так как на сайте поставщиков было написано: «Выше поставишь, больше скорость получишь». Кстати, там же написано, что в уличной части расположены две всенаправленные антенны и из этого следует, что точно юстировать ее на вышку оператора лишне, они всенаправленные. Проверим, так ли это. Разобрать недолго, пусть гарантия даже потеряется, но интерес взял свое.
Внутри действительно две антенны. Какие они всенаправленные, выясним после установки. Забегая вперед, скажу, что утверждение близко к истине. Юстировка по горизонту практически не дает прироста скорости. Скорость зависит от высоты установки, о чем честно написано на сайте продажи этого роутера. Ставим уличный модуль на первом уровне:
Установили, старая деревянная гардина подошла как родная, тем более она сегментная и можно удлинить, если что-то пойдет не так, а я ее выкинуть хотел. Если смотреть с такого ракурса, то соседская крыша явно будет мешать качественному приему сигнала:
Теперь нужно опробовать все в работе. Устанавливаем дома внутренний роутер. Вешаем его стандартно на стенку, поближе к электрическим розеткам, чтобы не тянуть дополнительную линию питания.
Включили питание и все заработало.
Подключим ноутбук по Wi-Fi, прочитав логин и пароль на обратной стороне устройства. Сначала зайдем в web-интерфейс роутера через браузер, используя указанный адрес. Как и на большинстве подобных устройств, вход по умолчанию admin/admin.
Как видим, появился 4G-прием, что нам и нужно. Красным обозначена шкала уровня сигнала: многим так привычней и можно ориентироваться по аналогии со смартфоном. Я специально не рассказываю про уровни сигнала, отображающегося цифрами в интерфейсе. Мне просто показалось, что они некорректно работают. Я не стал больше разбираться и решил тестировать только на действительной скорости доступа в интернет, пользуясь различными онлайн-сервисами.
Тестирование скорости
Предыстория до получения почтового отправления с роутером такова: я замерил параметры сети, находясь на земле. Использовалась для этого программа для смартфона с ОС Android «Сотовые вышки, Локатор». Можно сказать, что 3G-покрытие иногда удавалось найти смартфоном и без программы, но скорость была очень нестабильная и выше 1 Мбит в секунду вообще не поднималась, а стоило сместиться от точки приема хоть на полметра, то присутствовал только EDGE-интернет.
«Сотовые вышки, Локатор» показал, что 4G присутствует, да я и так знал, поскольку в других местах на территории поселка смартфоны его принимают. Вот скриншот той проверки:
Обратите внимание на расстояние до вышки: немного некорректно отображено значение. На самом деле до вышки метров 800, может, какой отраженный сигнал принимает. Я не знаю принцип работы этой программы, но главное, она нам показала, что интернет 4G LTE тут есть.
Начинаем наши тесты. Первый уровень высоты установки антенны проверим на скорость сервисом speedtest. Пользоваться будем десктопной версией программы для Windows:
После того, что было ранее, скорость интернета кажется пределом мечтаний, но для полноты картины попробуем проверить сервисом Яндекса – Яндекс.Интернетометр.
Скорость даже больше, но я понимаю, что разные сервисы используют разные алгоритмы и скорость может отличаться. Будет корректней делать тест одним сервисом. Но раз начали смотреть показания в двух местах, продолжаем так же.
Теперь поднимем антенну немного выше, так, чтобы она визуально была поднята над соседской крышей.
Все, антенна поднята от первоначальной установки на 120 см, на пути сигнала стало еще меньше препятствий. Будем тестировать в таком же порядке. Сначала speedtest:
Всего 1,2 метра, а результат после того, как подняли над соседской крышей, уже виден. Теперь Яндекс.Интернетометр:
Скорость стала больше в разы, но в процентном отношении к первому тесту выросла меньше, чем на сервисе speedtest.
Когда все хорошо, надо, чтобы было еще лучше. Поднимем антенну на высоту, какую можно. Надо делать мачту. Собираем из подручных материалов, а чтобы смотрелась, как надо, помощники покрасят:
Все, готово! Теперь поднимаем и закрепляем. Сама мачта – 7,5 метров и еще расстояние от земли. Будем пробовать.
Высоко, но все закреплено хорошо. Сейчас сильный ветер по реке, но у нас ничего не движется и не шевелится, в общем, надежно. Как всегда, первым пробуем speedtest:
Ну вот, мы теперь с прекрасным интернетом! Результат даже превысил все ожидания. Хотя для полноты эксперимента нам не хватает теста от Яндекса. Но он всегда показывал меньше, чем speedtest, поэтому даже проверять расхотелось. Проверим не Яндексом, а другими не очень известными сервисами. Поисковик выдал несколько подобных сервисов. Выбираем первый попавшийся, это witest:
Очень близко к первым результатам: оставим его и будем верить, что скорость за 30 Мбит/с мы имеем. Но надо еще один! Находим в сети сервис тестирования скорости интернета под именем FIREPROBE:
Как видим, результаты практически те же, хоть и на разных серверах.
Вот так я добился работы хорошего и стабильного интернета.
К роутеру я подключил так же телевизор с хорошим разрешением и функцией Smart TV. Просмотр фильмов по интернету требует хорошей скорости скачивания, uplink и downlink должны быть, что называется, «на высоте». И это можно написать без кавычек, потому что действительно, чем выше антенну поднимешь, тем в лучшем качестве и посмотришь. Кто не знает, что это такое, объясню просто:
— uplink – канал передачи «от тебя куда-то»;
— downlink – «откуда-то к тебе».
Для просмотра видео в интернете важен параметр downlink, то есть видео грузится на компьютер, а для видеозвонков или удаленного видеонаблюдения – uplink, видеоизображение передается в интернет. Но при видеозвонке вы тоже просматриваете что-то, поэтому скорости в обе стороны необходимы и дополняют друг друга.
Видео, комфортное к просмотру, HD и Full HD. Онлайн-кинотеатры и Youtube предоставляют такое качество. Просмотр требует наличия высокой скорости, минимальные значения такие:
— HD-видео (720 p) – 5 Мбит/сек;
— Full-HD (1080 p) – 8 Мбит/сек.
Оборудование принесло мне только положительные эмоции. Работа стабильная, настройка простая. Это реально востребованный продукт в сегодняшних условиях и особенно на нашем Урале!
Операторы мобильной связи не всегда могут обеспечить беспроводных абонентов стабильным высокоскоростным соединением. На него влияют особенности местности и оборудования пользователя. Выходом из этой ситуации может стать покупка репитера или усилителя сигнала, однако они бывают разных типов, подходящих не всем устройствам. При наличии определённых материалов можно изготовить более универсальный усилитель мобильного интернета своими руками, который будет отвечать стандартам 3 и 4 поколений мобильной связи.
Хороший интернет на природе — это не сказка
Причины слабого сигнала
Плохая связь проявляется в низкой скорости и обрывах соединения. Если интернет предоставляется через SIM-карточку оператора, то помимо прерывания разговора по мобильнику это может выражаться в плохой слышимости или её периодическом отсутствии. Наиболее частыми причинами низкого качества связи являются:
- Местонахождение источника сигнала на большом расстоянии. Это ухудшает соединение на дачах и в сельской местности.
- Нахождение модема в здании с массивными стенами и армированными окнами, которые экранируют беспроводное соединение.
- Соседство с высоким количеством таких построек, которым характеризуются промышленные районы и жилые массивы с высотками.
- Значительное количество металла в конструкции здания, что является частым явлением в торговых центрах и супермаркетах.
- Приём сигнала из помещений ниже уровня земли, где могут располагаться парковки, офисы или мастерские.
Иногда причинами низкокачественного соединения являются неисправности принимающего оборудования. Это может быть механическое повреждение телефона, смартфона, модема или планшета, а также устаревшее или вышедшее из строя программное обеспечение.
Обратите внимание! Также помехи могут вызывать чехлы на металлической основе.
Что такое усиление сигнала и как его добиться
Качество связи понижается как из-за удалённости от сотовой вышки, так и из-за помех и искажений, которым подвергается излучение базовой станции в местности с экранированием. Усиление сигнала представляет собой его трансляцию из области хорошего или достаточного покрытия на соседнюю территорию с плохим или отсутствующим доступом к нему.
Принцип улучшения качества передачи заключается в захвате сигнала специальной антенной. Он корректируется и передаётся посредством коаксиального кабеля либо сразу на устройство пользователя, осуществляющее ответную передачу по тому же кабелю, либо на репитер при его использовании. Это также зовущееся ретранслятором устройство создаёт область стабильного покрытия входящего сигнала, возвращая ответный тем же путём.
Важно! Под усилителем сигнала и репитером часто имеют в виду одно и то же, однако между ними есть разница.
Конструкция усилителя и принцип работы
Стандартный усилитель сигнала обычно может обеспечивать соединение только для одного устройства. Ответом на вопрос, как усилить сигнал интернета на телефоне своими руками, является специальная антенна. Она принимает излучение, фильтрует и усиливает его до удовлетворительного диапазона частот.
Обработанный сигнал передаётся далее на модем, шлюз GSM, планшет, телефон и подобные приёмные устройства пользователя. Как правило, передача с усилителя и обратно осуществляется кабельным путём, что не всегда бывает удобно.
Какую скорость можно получить при помощи репитера
Являющийся более сложным устройством повторитель или бустер предназначен для установления стабильного беспроводного соединения на охватываемой им территории. Его функции включают не только приём сигнала с базовой станции и его обработку (усиление), но и раздачу интернета.
Усиливающая антенна может повысить скорость внешнего соединения до установленного тарифом максимума. Качественный повторитель способен достичь идентичного результата, при этом возможны незначительные потери скорости, вызванные раздачей интернета.
Снижение интенсивности передачи (помимо её деления на количество подключённых устройств) и дополнительные опции обусловлены параметрами модели устройства. Двухдиапазонный бустер, к примеру, способен вдвое улучшать скорость обмена данными во внутренней сети, получая и передавая сигнал одновременно.
Полезные сведения. Внешняя антенна ретранслятора должна быть обращена точно к вышке сотового покрытия.
Антенна репитера
Качество усиливаемого бустером соединения зависит от его модели так же, как и от антенн устройства. Они бывают двух типов. Донорная или направленная рассчитана на любые погодные условия, она ловит сигнал снаружи от вышки сотовой связи. Чем выше их располагают, тем больше его можно улучшить.
Внутренняя, также зовущаяся сервисной, антенна обеспечивает зону покрытия репитера. Она крепится на потолке или стене помещения.
Обратите внимание! При выборе антенны следует учитывать, какой диапазон частот она поддерживает.
Рынок предлагает широкополосные и однодиапазонные антенны. Если первые работают со всеми стандартами мобильной связи (в пределах 700-2700 МГц), вторые могут ловить и усиливать только некоторые из них (к примеру, для 3G интернета выделен диапазон 2100 МГц, а связь GSM работает на частоте 900 МГц).
По действию антенны бывают узконаправленными и круговыми. Направленное действие более эффективно для наружной передачи сигнала, тогда как его трансляция в определённом радиусе лучше подходит для того, чтобы создать покрытие.
Разновидности конструкции, активные и пассивные усилители сигнала
В некоторых случаях для улучшения качества связи достаточно одной антенны. Они могут увеличить сигнал на расстоянии до 40-50 км от источника покрытия и относятся к пассивным усилителям.
Более эффективные активные репитеры способны обеспечивать соединение с вышкой на расстоянии до 120 км. Их самые мощные модели устанавливают на крышах домов и в общественных местах. Существуют и мобильные виды устройства, предназначенные, к примеру, для поездок в транспорте.
В конструкцию ретранслятора или бустера входят антенны внешние и внутренние, само устройство обработки и раздачи излучения, а также необходимые кабели и разъёмы.
Дополнительная информация. Приведённые показатели дальности передачи могут отличаться в зависимости от спецификации оборудования. Сигнал может быть слабее и в городе и в деревне в случае препятствий между вышкой и антенной усилителя, и при длинном кабеле между ними. Чем он короче, тем эффективнее будет передача.
Как сделать усилитель GSM сигнала своими руками
Усилитель сигнала сотовой связи и интернета для дачи своими руками можно сделать из легкодоступных и недорогих материалов. Инструкция для самодельной антенны GSM подойдёт и для пассивного элемента конструкции повторителя, обеспечивая лучший доступ к интернету и мобильной сети.
Как сделать репитер своими силами: наиболее популярная схема
Следует учитывать, что неправильно собранные самодельные усилители могут не только не увеличивать сигнал, но и нарушить работу базовой станции. Для изготовления самого репитера потребуются специализированные знания и навыки. Приведенные далее сведения описывают процесс монтажа системы улучшения качества связи с заводским бустером.
Подготовка к сборке
Сделать простейшую самодельную антенну для захвата передачи GSM можно из следующих компонентов:
- кабель коаксиальный не более 10 м длиной;
- пластик (опциально);
- кусок проволоки не из меди длиной от 30 до 40 см;
- крепёж;
- блок соединительный;
- лента изоляции;
- полимерная труба (20 см).
Соединяющиеся с интернетом через модем могут воспользоваться ещё более простой схемой для усиления сигнала сотовой вышки. Для этого устройство его противоположной к подключению стороной обычно не полностью помещают в банку из-под консервов, дуршлаг и подобные ёмкости параллельно их днищу. Некоторые любители проделывают отверстие в стенах консервных банок. После установки антенны там, где лучше ловит сигнал (это можно легко проверить, к примеру, высунув туда руку с айфоном), к модему подключают обычный USB-удлинитель. В этом случае длина провода тоже имеет значение.
Пример простейшего метода усиления сигнала модема
Создание антенны
Пошаговый процесс сборки пассивного усилителя сотовой связи и интернета своими руками:
- Проволоку сгибают посередине с углом 90°, затем её стороны сгибают посередине друг к другу с таким же углом. Согнутый отрезок должен образовать ромб.
- Концы проволоки сгибают к центру ромба и подсоединяют к ним блок так, чтобы он был доступен для подключения.
- Чтобы подключить проволоку, полимерную трубу режут вдоль с одной стороны и делают проём для крепежа напротив.
- С одной стороны коаксиального кабеля счищают наружную изоляцию, подключая к соединительному блоку его внутренний и внешний проводники.
- Из другой сторона кабеля и пластика делают подключение.
Соблюдение инструкции обеспечит несколько дополнительных столбиков мощности сигнала на смартфоне.
Процесс создания самодельной антенны усилителя
Место установки репитера
Готовую антенну следует разместить на крыше дома или столбе при удовлетворительном доступе там к сети, направив её к вышке сотовой связи. Качество предоставляемого ретранслятором соединения тоже зависит от его расположения, так как он подвержен воздействию окружающей среды. Рядом нежелательно присутствие создающих помехи устройств. Для монтажа усилителя кроме антенны потребуются:
- сам повторитель;
- коннекторы и разветвители.
Обратите внимание! Запуск неподключённого к наружной антенне бустера может привести к его неисправности. Перед этим необходимо убедиться в чистоте и сохранности разъёмов прибора.
Включённое же устройство может выйти из строя, если отключить радиочастотные провода при подаче тока на него. При частых скачках электропитания повторитель следует защитить сетевым фильтром.
Температура
Рекомендуемыми условиями для любого ретранслятора являются комнатные. Хотя помещение должно отапливаться, нельзя оборудовать репитер ближе чем на метр к батарее.
Настройка усилителя
Подключать и конфигурировать ретранслятор нужно по прилагающейся инструкции. Его коэффициент усиления должен быть отрегулирован до значений в 15-20 Дб. Настройку устройства выполняют в автоматическом режиме и вручную.
- В первом случае значение коэффициента улучшения подстраивается к сигналу вышки сотовой связи.
- Во втором случае настройка осуществляется посредством потенциометра и поиска оптимального положения антенн.
Интернет и мобильная связь прочно интегрировались во все сферы человеческой жизни. Слабый сигнал и помехи могут помешать отдыху, досугу, и вызвать проблемы на работе. В продаже существует много устройств, помогающих обеспечить качественный доступ к сети, однако во многих случаях можно обойтись гораздо меньшими тратами. Усилитель интернет сигнала собранный своими руками с соблюдением инструкции и нюансов позволит наслаждаться интернетом и за пределами области достаточного покрытия.
Для изготовления самой антенны - тазик, кусок листовой стали или что-то похожее, я использовал тазик из алюминия.
Для изготовления мачты - стальная труба, кусок стальной пластины, винты с гайками и шайбами. но вы можете просто прибить антенну к дереву или дому.
В качестве модема модем/роутер ZTEMF65M .
Список инструментов:
- болгарка;
- молоток;
- долото;
- сварка;
- дрель.
Процесс изготовления антенны:
Шаг первый. Начнем с антенны
Антенна представляет собой кусок металла, в центре которого нужно проделать отверстие под ваш модем. Модем должен располагаться вертикально, у меня с моим модемом ZTE MF65M были достигнуты так наилучшие результаты. Если расположить модем горизонтально, будет тоже работать, но скорость в два, а то и в три раза меньше.
Я сперва прорубил в тазике круг долотом, а потом окончательно его вырезал болгаркой.
Шаг второй. Крепежный кронштейн
Антенну я решил сделать на мачте, чтобы можно было искать сигнал и поднять антенну над домом. Но ее изготовление не обязательно, вы можете закрепить антенну прямо на доме, столбе и так далее. Кронштейн сделал из стальной пластины, прикрутил ее винтами с гайками к тазику. Ну а далее к этой пластине приварил мачту, она из стальной трубы.
Шаг третий. Установка модема
Для крепления модема в центре нашел пластиковое ведерко, оно плотно запрессовано в отверстие и само не выпадет. Далее отрезал от бутылки донышко и в него установил модем, ну а донышко вставлено в пластиковое ведерко. Модем установлен как надо и защищен от воды. Осталось только подвести кабели питания, модем заряжается через USB. Я провел двужильный провод, подал на модем питание в 5В, заряд идет, все отлично.
Шаг четвертый. Тестирование
Пришло время тестировать, модем у меня имеет функцию роутера, то есть, раздает Wi-FI, и довольно далеко, по воздуху спокойно ловится на 150 метров. Поднял антенну над домом и развернул на вышку. Ранее тут ничего не ловилось, сейчас модем с легкостью увидел 3G-покрытие. Скорость у меня без труда идет в 3 Мбит/с, а раньше я сидел на убогом EDGE, который выдает не более 0.17 Мбит/с.
Конечно, потенциал вышки как минимум 7 Мбит, так что антеннка работает не на полную мощь. Вероятно, площадь тазика маловата. В целом я доволен, есть куда развиваться. Денег потрачено «0» копеек, проблема решена.
Если у вас есть мысли, как и почему это работает, пишите в комментариях. На этом у меня все, удачи и творческих вдохновений. Если сделаете себе такую антенну, обязательно отпишитесь о результатах!
Читайте также: