Усилитель сотовой связи инструкция по установке

Описание успешной установки и настройки дешевого GSM репитера с Aliexpress для усиления сигнала сотовой связи на даче или в деревне.

Обновление от:

  • 06/06/2021 — Обновлены ссылки на дополнительные материалы.
  • 16/05/2019 — Добавлена русская и английская официальная документация Lintratek
  • 15/08/2018 — Замечание по шкале уровня сигнала на дисплее GSM репитера
  • 28/07/2018 — Замечание по выбору уличной антенны
  • 30/06/2018 — Тест усиления стандарта EGSM900 усилителем Lintratek (часть 2)
  • 06/05/2018 — Добавлены фотографии внутренностей репитеров.
  • 05/05/2018 — Обновлена информация по «No Name» GSM репитеру (если коротко, то — к покупке не рекомендуется).
  • 04/02/2018 — Добавлена информация про коаксиальный кабель
  • 03/02/2018 — Добавлена таблица: Уровни сигнала (dBm) и качество голосовой связи
  • 25/02/2017 — Тест усиления стандарта EGSM900 усилителем Lintratek (часть 1)
  • 22/02/2017 — Добавил ссылку на полезную статью: Как избежать самовозбуждения усилителя сотовой связи

30 декабря 2015 года, в деревне случилось ужасное, пропала сотовая связь! Вышел из строя один из секторов базовой станции МТС. Этот сектор смотрел на нашу глухую деревню. До этого момента, в деревне нормально работал только МТС, для использования других операторов, необходимо было залезать на второй этаж и искать связь… Сейчас перестал работать и МТС. Связь с внешним миром почти потеряна.

Народ писал и жаловался в МТС, но толку не было. Ждали больше полугода в надежде, что МТС починит сектор… но нет, этого не случилось (осенью 2017 года, МТС установила БС в соседней деревне, но похоже антенну в нашу сторону не направила, связи так и нет). Было принято решение брать всё в свои руки и решить проблему связанную не только с МТС, но и с другими операторами сотовой связи.

gsm900_repeater

img

Методы настройки усилителей сотовой связи, описанные в данной статье, подходит для усилителей и других моделей и производителей. Базовые понятии и принципы настройки одинаковы для всех усилителей.

На Aliexpress было куплено два разных GSM репитера (почему разные, это долгая история). Один для соседа, другой нам.

  • Первый, неизвестного производства стандарта GSM 900 усиление ≈60 dB (ссылка на товар, цена на 07/2016 ≈ 1500 руб).
  • Второй, производства Lintratek KW20L-EGSM стандарта EGSM 900 усиление ≈70 dB (ссылка на товар, цена на 08/2016 ≈ 2400 руб).

Сразу скажу, что первый, что второй GSM репитер, показали себя весьма достойно! (Обновление от 05/05/2018: GSM репитер Lintratek KW20L-EGSM  работает отлично, а с репитером от «неизвестного производителя» проблемы. Читайте ниже.) В комментариях на Aliexpress могут быть отзывы, что репитеры не работают. Эти отзывы ошибочны, просто люди не разобрались как их установить и не очень разбираются в радиосвязи. Для разъяснение некоторых моментов по установке GSM репитеров, была написана эта статья.

Ну а теперь приступим к изучению радиообстановки в нашей деревне, установки GSM репитера и проверки результатов.

img

Для начала…

2 июня 2016 года вступил в силу закон № 161-ФЗ, который установил штрафы за использование несертифицированных средств связи, в том числе и репитеров. Для граждан этот штраф составляет от трёх до пяти тысяч рублей с конфискацией оборудования или без таковой. Для должностных лиц — от 15 до 30 тысяч рублей, для юридических — от 60 до 300 тысяч рублей.nag.ru

Так что будьте осторожней, если у вас не глухая местность. Есть вероятность навредить операторам сотовой связи, и тем самым, обратить на себя гнев Роскомнадзор’а. И гнев этот, прошу заметить, будет вполне обоснованным.

Ну а теперь приступим к статье…

Для получения информации о радиообстановки использовался 4G модем Huawei E3372.

У него есть замечательная функция AT^NETSCAN. Используя данную функцию, можно просканировать весь эфир на предмет наличия в радиусе действия операторов сотовой связи (ОпСоС), каналов на которых работают секторы (соты) базовых станций (БС), частоты, стандарты связи и конечно уровни сигналов от этих БС.

Содержание

До установки в деревне GSM репитера, были произведены замеры уровней сигнала от базовых станций сотовых операторов.

Были получены следующие результаты:

Мегафон CID 1     -95 dBm
Мегафон CID 2     -98 dBm
Билайн  CID 1     -98 dBm

МТС вообще не видно (его сигнал < -105 dBm). Tele2 работает в диапазоне 1800 МГц, он нас не интересует.

С такими уровнями сигнала, установить голосовую связь в помещении невозможно. Приходят только СМС. Более-менее приемлемая связь, бывает на втором этаже если подойти к окну.

Уровни сигнала (dBm) и качество голосовой связи

до -75 dBm Высокий уровень сигнала

хорошее качество голоса, хороший приём в здании

-76…-85 dBm Средний уровень сигнала

хорошее качество голоса, хороший приём на улице

-86…-95 dBm Низкий уровень сигнала

пограничная зона, голосовая связи не гарантированна

-96…-109 dBm Очень низкий уровень сигнала

скорей всего будут приходить только СМС

-110 dBm и меньше Нет связи

Распределение частот и номеров каналов стандарта GSM / EGSM

Распределение номеров каналов между стандартами GSM / EGSM

Распределение номеров каналов между стандартами GSM / EGSM 900

Таблица частот и номеров каналов стандарта GSM / EGSM 900, GSM 1800: canal-frequency-EGSM900-GSM900-GSM1800.pdf

Подбор оборудования

Важно правильно подобрать антенны и GSM репитер, а также в дальнейшем правильно их установить.

Если вы ошибётесь, у вас ни чего не заработает и вы будете писать гневные отзывы в магазинах, что оборудование не работает.

Итак, было протестировано два GSM репитера:

Репитер GSM 900, 60 dB

Репитер неизвестного производителя, буду называть его No Name.

Внешний вид репитера

GSM 900 репитер, усиление 60 dB

GSM 900 репитер, усиление 60 dB

Внутренности репитера

Внутренности GSM900 репитера

Внутренности GSM900 репитера

Характеристики:

Частоты UpLink (от вас к БС) 890,2 МГц — 914,8 МГц
Частоты DownLink (от БС к вам) 935,2 МГц — 959,8 МГц
Усиление 60 dB
Питание 5В, 2А

Больше про него сказать нечего. Производитель неизвестен, но репитер хорошо работает.

img

ВНИМАНИЕ!

Данный репитер не рекомендуется к покупке!

Обновление от: 05/05/2018

Репитер был установлен соседу в деревне, его интересовал только Beeline и он у него сразу после установки заработал, других операторов мы не проверили. В этом году (2018) понадобился и МТС, а он с этим репитером не работает. Все «5 палок» на телефоне с МТС, но связи нет. Данная ситуация очень похожа на самовозбуждение.

Для проверки установили репитер у нас дома, где все антенны установлены правильно (в соответствии с данной статьёй) и МТС стал работать.

После того, как вскрыли репитер и увидели почти полное отсутствие экранов по сравнению с Lintratek KW20L-EGSM, пришли к выводу, что скорей всего дело в самовозбуждении.

GSM репитер работает, но требователен к правильной установке как уличной, так и внутренней антенны.

Соседу мы установили другой GSM репитер — Lintratek KW16L-EGSM. У него тоже хорошее экранирование и присутствует АРУ.

img

Cсылка на товар, цена на 07/2016 ≈ 1500 руб.

Репитер Lintratek KW20L-EGSM, EGSM 900, 70 dB

Производитель Lintratek.

Внешний вид репитера

Lintratek стандарта EGSM 900 усиление ≈70 dB

Lintratek KW20L-EGSM, EGSM 900 репитер, усиление 70 dB

Внешний вид Lintratek KW20L-EGSM

Внешний вид Lintratek KW20L-EGSM

Внутренности репитера

Внутренности Lintratek KW20L-EGSM

Внутренности Lintratek KW20L-EGSM

GSM Репитер Lintratek KW20L-EGSM отличается от первого, не только усилением в 70 dB против 60 dB, но и поддержкой расширенного стандарта E-GSM 900.

Также, на фотографиях внутренностей репитеров видно, что на Lintratek KW20L-EGSM намного лучше организованно экранирование и наличию АРУ, что поспособствовало лучшей его работе по сравнению с No Name GSM репитером.

Благодаря лучшему экранированию и наличию АРУ, GSM Репитер Lintratek KW20L-EGSM в значительно меньшей степени подвержен самовозбуждению от неправильной установки антенн.

Характеристики:

GSM900 UpLink (от вас к БС) 890,2 МГц — 914,8 МГц
GSM900 DownLink (от БС к вам) 935,2 МГц — 959,8 МГц
EGSM900 UpLink (от вас к БС) 880,2 МГц — 890,0 МГц
EGSM900 DownLink (от БС к вам) 925,2 МГц — 935,0 МГц
Усиление 70 dB
Питание 5В, 2А

GSM репитер на сайте производителя: http://www.lintratek.com/2016/0103/206.html

Присутствуют два светодиодных индикатора:

  • Красный — наличия питания.
  • Зеленый — наличие хорошего уровня сигнала от БС на входе репитера. Он загорается только когда шкала уровня сигнала — полная.

Cсылка на товар, цена на 08/2016 ≈2400 руб.

img

СОВЕТ 1

По результатам радиообследования в нашей деревне, мы выяснили, что у Мегафона встречаются базовые станции работающие в стандарте EGSM 900. Так что лучше сразу брать EGSM 900 репитер, т.к. в вашей области тоже может присутствовать этот стандарт.

Радиочастотный коаксиальный кабель

При выборе кабеля обращайте внимание на следующие параметры:

  • Волновое сопротивление — 50 Ом.
  • Коэффициент затухания на нужной частоте (в нашем случае ≈900 мГц) — чем меньше, тем лучше.
  • Если вы размещаете кабель на улице, то обращайте внимание на климатические параметры кабеля, такие как — диапазон рабочих температур, стойкость к воздействию солнечного излучения, инея.

Мы использовали кабель РК 50-4,8-37: http://www.paritet-podolsk.ru/produkciya/radio/rk_50_4,8/

Антенны

Не следует экономить на антеннах. Серьёзно отнеситесь к выбору антенн, кабеля и разъемов. Неправильно сделанный выбор сведёт к нулю все ваши старания.

img

СОВЕТ 2

Не покупайте GSM репитеры на Aliexpress в комплекте с антенными. И уж точно не покупайте комплекты, где внутренняя антенна подключается сразу к репитеру (пример смотри на фото).wrong_rep_ant

Антенны которыми комплектуются GSM репитеры не качественные, а подключать антенны сразу напрямую к репитеру вообще нельзя (антенны и репитер должны быть разнесены в пространстве). Мало того, нам попалась антенна с оторванной центральной жилой.

Купите отдельно GSM репитер и уже в профильных магазинах купите качественные антенны, кабель и коннекторы (или готовые сборки). Да, они скорей всего, будут стоить дороже самого репитера, но это того стоит.

Хорошим подтверждением сказанного, будет наша статья: Доводим до ума установленный репитер GSM 900

Внешняя уличная антенна

В местах с плохим или практически полным отсутствием сигнала от базовых станций сотовых операторов, выбирайте направленную антенну с максимальным коэффициентом усиления (КУ). Антенна должна работать в том же частотном диапазоне, что и репитер. В нашем случае 900 МГц.

Мы использовали антенну АX-914Y.

Выносная направленная антенна AX-914Y

Выносная направленная антенна AX-914Y
Рабочий диапазон частот, МГц 890-960
Усиление, dBi 14,5
Ширина ДН в Н-плоскости, град 38
Ширина ДН в Е-плоскости, град 35
Габаритные размеры, м 1,0 х 0,19 х 0,065
Цена (08/2016), руб 1400

Антенна AX-914Y на доме

Антенна AX-914Y на доме

img

Грозозащита

Если внешняя антенна установлена высоко и есть вероятность попадания молнии, установите грозозащиту.

Внутренняя антенна для помещения

Внутреннюю антенну тоже лучше брать направленную (подробней об этом ниже).

В нашем случае используется Omni Broad Range.

Антенна Omni Broad Range

Антенна Omni Broad Range
Рабочий диапазон частот, МГц 806-960, 1710-2700
Усиление, dBi 4
Ширина ДН в Н-плоскости, град 360
Ширина ДН в Е-плоскости, град 60
Габаритные размеры, м 0,15 х 0,12
Цена (08/2016), руб 1250

Антенна Omni Broad Range в доме

Антенна Omni Broad Range в доме

Эта антенна универсальная, подходит как для 2G сетей сотовой связи GSM 900, 1800 так и для 3G (2100 МГц), LTE (2700 МГц) и Wi-Fi (2400 МГц).

Диаграмма направленности в вертикальной плоскости 60 градусов. Т.е. основной лепесток диаграммы направленности у антенны, направлен вниз.

Эта антенна обеспечит максимальный уровень сигнала под собой и по сторонам, вверх она будет давать минимальный уровень сигнала, соответственно её нужно вешать на потолок.

Обновление от 05/05/2018

Можно взять более дешёвую антенну: Внутренняя GSM антенна AO-700/2700-4

Она стоит в два раза дешевле, примерно 600 руб. По характеристикам, она схожа с Omni Broad Range. Реальные характеристики не замеряли.

Блок питания

Штатный блок питания сильно нас подставил. У нас в деревне весьма нестабильное напряжение, постоянно скачет. Однажды, включая БП в розетку произошел скачёк и репитер сгорел. Разобрав блок питания, стало понятно… что в нём нет ни каких защит и его схема весьма проста, эксплуатировать в таких условиях его опасно.

img

СОВЕТ 3:

Сразу поменяйте штатный блок питания на качественный. Характеристики: напряжение — 5 В, ток от — 2 А.

Например, можно использовать Mean Well ES-18E05-P1J.

Запитали GSM репитер от бесперебойного блока питания (ББП). В случае проблем с 220, у нас остаётся сотовая связь.

Бесперебойный БП

Бесперебойный БП

Для преобразования 12В в 5В использовали понижающий преобразователь напряжения.

Понижающий преобразователь из 12В в 5В

Понижающий преобразователь из 12В в 5В

img

Установка GSM репитера

Схема установки GSM репитера

Схема установки GSM репитера и антенн

Выше приведена схема расположения оборудования у нас в доме.

В вашем случае, оборудование может располагаться по другому, главное соблюдать два правила:

img

ПРАВИЛО 1

Разнос внутренней и внешней антенны — сигнал от внутренней антенны не должен ловиться внешней антенной. На схеме выше видно (1), что сигнал от внутренней антенны (жёлтая и зелёная область) не добивает с достаточной мощностью до внешней антенны.

img

ПРАВИЛО 2

Внутренняя антенна не должна располагаться рядом с GSM репитером. Расстояние между внутренней антенной и GSM репитером должно быть > 5 метров и ещё лучше, если между ним будет стена (тогда расстояние может быть меньше).

Важно, что бы мощный сигнал от внутренней антенны не наводился на сам GSM репитер. На схеме выше видно (2), что уверенная зона приёма, почти не затрагивает GSM репитер.

По этой причине, не следует покупать GSM репитеры в комплекте с антеннами, которые подключаются напрямую к репитеру.

Если не соблюдать данные правила, то GSM ресивер будет самовозбуждаться. Т.е. внешняя антенна репитера, будет принимать свой же сигнал от внутренней антенны и работать ни чего не будет (получается замкнутый круг и репитер усиливает не сигнал от базовой станции, а свой собственный).

Проявляться это будет следующим образом. У вас на телефоне будет максимальный сигнал, все «палки», но при попытке установить вызов будет тишина или отбой.

Именно по этой причине, рекомендую покупать внешнюю направленную антенну с узкой диаграммой направленности (ДН) и внутреннюю антенну тоже направленную.

Если посмотреть на схему выше, то можно увидеть, что диаграммы направленности (ДН) у этих антенн разные и эти антенны не мешают друг-другу и самому GSM репитеру.

Настройка антенны на базовую станцию

Прежде чем настраивать антенну на базовую станцию (БС), необходимо подготовиться. Собрать необходимую информацию и изучить базовые понятия в радиосвязи.

Подготовка к настройке

Что бы GSM репитер усилил сигнал, он должен его получить и мощность этого сигнала, должны быть приемлемой (например > -80dBm и не забываем, что число отрицательное, чем оно больше, тем слабее сигнал).

Именно по этой причине, рекомендуется брать внешнюю антенну с максимально возможным коэффициентом усиления (КУ).

Напоминаю, что данная статья про установку репитера в местности, где сотовой связи почти нет. Если у вас присутствует более-менее уверенный сигнал, то можно взять антенну и с меньшим КУ. Тут нужно смотреть по месту.

Бывают случаи, когда берут внешнюю антенну с малым КУ и получают на входе репитера сигнал ≈ -90 dBm и хуже. В этом случае, радиус уверенного приёма от внутренней антенны репитера, всего пару метров. Говорить о покрытия сотен квадратных метров, тут не приходится.

Наша задача, добиться максимального уровня сигнала от нужных базовых станций.

Предполагается, что вы уже примерно знаете в какой стороне находятся базовые станции сотовых операторов. Осталось установить кронштейн с нужной стороны дома и точно навести антенну на базовую станцию.

Есть два способа измерение принимаемого сигнала на внешнюю антенну:

  1. Использовать USB 3G/4G модем, переведенный в режим «только 2G, 900 МГц» и подключенный к выходу внешней антенны.
  2. Подключить внешнюю антенну к GSM репитеру, слегка поворачивать антенну и на смартфоне смотреть уровень сигнала (с помощью программы G-MoN или аналогичной).

В данном случае использовался первый способ с USB модемом Huawei E3372.

Преимущества использования USB модема:

  • Измерения уровня сигнала прямо с выхода внешней антенны (соответственно будет известен уровень сигнала на входе GSM репитера).
  • Видно все секторы/соты всех сотовых операторов.
  • Видно частоты и номера каналов всех секторов/сот (благодаря этому, мы можем определить, используются ли GSM или EGSM диапазоны на БС у сотовых операторов).

Получить данную информацию можно с помощью AT команды: AT^NETSCAN

Настройка антенны

Т.к. направленные антенны имеют очень узкую диаграмму направленности, поворачивать их нужно плавно, на ± 10 градусов.

  1. На несколько градусов поворачиваем антенну в горизонтальной плоскости;
  2. Ждём примерно 20 секунд;
  3. С помощью USB модема или смартфона замеряем уровень сигнала;
  4. Если уровень сигнала стал хуже, поворачиваем в противоположную сторону. Таким методом добиваемся максимального уровня сигнала нужного нам оператора;
  5. Поворачиваем антенну в вертикальной плоскости (вверх или вниз), так же добиваемся максимального уровня сигнала;
  6. Фиксируем антенну.

Результаты измерения на выходе внешней антенны:

Билайн  CID 1   -58 dBm
Мегафон CID 1   -67 dBm
Мегафон CID 2   -68 dBm
Билайн  CID 2   -71 dBm
Билайн  CID 3   -75 dBm
МТС     CID 1   -76 dBm
МТС     CID 2   -78 dBm

Весьма неплохие результаты, особенно у Билайн’а.

Данная методика подходит и для измерения с помощью смартфона. Не забываем ждать примерно 20 секунд, между поворотом антенны и началом измерения.

Результаты работы GSM репитеров

Теперь самое интересное, ради чего всё это и затевалось. Результаты измерения с включенным GSM репитером.

Абонентское устройство (телефон и USB модем) на котором замерялся уровень сигнала, находилось за стеной и в семи метрах от внутренней антенны GSM репитера.

Схема установки GSM репитера

Схема установки GSM репитера

Сначала напомню результаты измерения без GSM репитера:

Мегафон CID 1   -95 dBm
Мегафон CID 2   -98 dBm
Билайн  CID 1   -98 dBm

Cчитай нет сигнала… МТС невидно вообще.

Результаты с No Name GSM 900 репитером, 60 dB:

Билайн     -62.5 dBm
Мегафон    -71.5 dBm
МТС        -83.3 dBm

Результаты с Lintratek KW20L-EGSM, EGSM 900 репитером, 70 dB:

Билайн     -58.7 dBm
Мегафон    -68.3 dBm
МТС        -76.1 dBm

Как видно, Lintratek дал хороший прирост у МТС, 7 dBm. А ради МТС это всё и начиналось!

img

Шкала уровня сигнала на GSM репитере (15/08/2018)

Прошу обратить внимание, что у некоторых GSM репитеров, имеется шкала уровня сигнала.

Шкала уровня сигнала

Не нужно на неё ориентироваться, когда устанавливаете GSM репитер и настраиваете антенну!

Данная шкала начинает показывать сигнал, только тогда, когда у вас на входе GSM репитера (с внешней антенны) очень мощный сигнал (в нашем случае -58 dBm).

У других моделей репитеров (например Lintratek KW16L-EGSM), она даже при таком хорошем сигнале может ни чего не показывать. Или показывать одно или два деления, хотя сигнал -58 dBm это очень мощный сигнал.

Читать подробнее про шкалу уровня сигнала и светодиод signal.

Измеряйте с помощью телефона или USB модема уровни сигнала на выходе из GSM репитера (у внутренней антенны) и уже ориентируйтесь на эти показания.

А если у вас обратная ситуация, показывает полную шкалу, но связи нет, то это скорей всего идёт самовозбуждение GSM репитера. Про это рассказано в этой статье.

На всех сотовых операторах, на расстоянии 7 метров и стена до GSM репитера, мы получили «5 палок» (или сколько там «палок» при максимальном сигнале 🙂 ) на телефоне.

Ниже представлен график уровня сигнала сотовой сети с GSM контроллера CCU825. На графике более наглядно демонстрируется работа GSM репитера. Антенна GSM контроллера находится на улице, за несколькими стенами от внутренней антенны GSM репитера.

Уровень GSM сигнала с репитером и без

Уровень GSM сигнала с репитером и без

Выводы

Оба репитера показали себя с хорошей стороны. Обеспечили покрытия в доме на двух этажах, каждый ≈90м², а также на улице рядом с домом.

К покупке рекомендуется GSM репитер Lintratek KW20L-EGSM, т.к.:

Lintratek стандарта EGSM 900 усиление ≈70 dB

Lintratek стандарта EGSM 900 усиление ≈70 dB
  • он поддерживает EGSM диапазон (возможно в вашем регионе будет использоваться именно он),
  • имеет большую мощность усиления сигнала (70 dB, против 60 dB),
  • значительно внушительней выглядит корпус, а корпус является радиатором (должно быть лучше охлаждение),
  • дополнительная светодиодная индикация работы,
  • хорошо читаемый ЖКИ дисплей,
  • хорошее экранирование,
  • в меньшей степени подвержен самовозбуждению от неправильной установленных антенн!

Стоимость оборудования на 08/2016

  • Репитер Lintratek KW20L-EGSM, EGSM 900 — 2400 р
  • Внешняя антенна AX-914Y — 1400 р
  • Внутренняя антенна Omni Broad Range — 1250 р
  • Кабель и разъемы — 2500 р

Итого: 7550 руб

Собрание советов и правил

В финале кратко, почти тезисно, напомню советы и правила.

img

СОВЕТЫ

  1. Лучше сразу брать EGSM 900 репитер. Есть большая вероятность, что в вашей области будет присутствовать данный стандарт.
  2. Не покупайте GSM репитеры на Aliexpress в комплекте с антенными. И уж точно не покупайте комплекты, где внутренняя антенна подключается сразу к репитеру. Купите отдельно GSM репитер и уже в профильных магазинах купите качественные антенны, кабель и коннекторы.
  3. Поменяйте штатный блок питания на качественный. Характеристики: напряжение — 5 В, ток от — 2 А. Или использовать качественный понижающий преобразователь напряжения (step down converter).
  4. Если внешняя антенна установлена высоко и есть вероятность попадания молнии, установите грозозащиту.

img

ПРАВИЛА

  1. Разнос внутренней и внешней антенны — сигнал от внутренней антенны не должен ловиться внешней антенной. На схеме выше видно (1), что сигнал от внутренней антенны (жёлтая и зелёная область) не добивает с достаточной мощностью до внешней антенны (разнос внутренней и внешней антенны).
  2. Внутренняя антенна не должна располагаться рядом с GSM репитером. Расстояние между внутренней антенной и GSM репитером должно быть > 5 метров и ещё лучше, если между ним будет стена (тогда расстояние может быть меньше).

Данные правила особенно важны для дешёвых GSM репитеров неизвестных производителей! К ним относится и описанный в данной статье No Name GSM репитер на 60dB (подробнее).

Данные рекомендации и правила можно использовать для установки сотовых репитеров других диапазонов (GSM 1800 МГц, 3G 2100 МГц и т.д.).

Тест усиления стандарта EGSM900

(Добавлено: 25/02/2017)

Возникла необходимость проверить работу EGSM репитера Lintratek KW20L-EGSM в стандарте EGSM. Действительно ли он его усиливает, не обманули ли китайцы…?

Я не стал направлять антенну в сторону EGSM БС, не хочу её сбивать. Сделал измерения, когда захватываю её боковые лепестки. Для тестов этого будет достаточно.

Для наглядности, измерения провожу USB модемом Huawei E3372h, используя команду AT^NETSCAN.

Замеры с включённым GSM репитером:

at^netscan=20,-108,0
...
^NETSCAN: 1020,,,fa2,250,02,33,-64,2e5f,100300
^NETSCAN: 1022,,,fa2,250,02,8,-78,38d,100300
...
  • 1020 и 1022 — номер канала стандарта EGSM (частоты 889,2/934,2 и 889,6/934,6).
  • 250,02 — оператор «Мегафон».
  • -64 / -78 — уровень сигнала (замерял в двух метрах от внутренней антенны).
  • 100300 — частота 900 MHz.

Когда выключаем GSM репитер, НИ КАКИХ сигналов нет вообще!

Выводы:

GSM репитер Lintratek усиливает EGSM стандарт.

P.S. По прошествии трёх месяцев, я могу сказать, что весьма доволен GSM репитером Lintratek. Главное выполнить советы и правила указанные выше.

Дополнительное тестирование работы в EGSM диапазоне

(30/06/2018)

На Aliexpress.com есть отзыв, утверждающий, что данный репитер не работает в EGSM диапазоне.

В комментарии продавец ответил, что ошиблись маркировкой, но что произошло дальше не понятно. Возможно позже, покупателю отправили правильный репитер, но информации на данный счет нет, но всех смущает данный отзыв.

Я произвёл дополнительное тестирование EGSM диапазоне.

Ранее, я уже проводил тест работы данного репитера в EGSM, решил провести ещё один и другим методом.

Я воспользовался RTL-SDR приёмиником, просканировал EGSM частоты и нашле несущую на 933.4 МГц.

Ниже представлен скриншот с включенным EGSM репитером Lintratek KW20L-EGSM.

А вот скриншот, с выключенным EGSM репитером.

Мне кажется, тут всё понятно без слов. С GSM репитером, сигнал есть, без репитера, сигнала нет.

Видео с процессом тестирования

Я не могу гарантировать, что другие EGSM репитеры Lintratek KW20L-EGSM, купленные на Ali будут работать так-же. Может есть и подделки или ещё что… В моём случае, мой экземпляр работает.

Если вы хотите минимизировать свои риски, вы можете купить в ОФИЦИАЛЬНОМ магазине Liantrek на Alibaba: https://lintratek.en.alibaba.com (все магазины на Aliexpress это перекупщики).

В официальном магазине будет дороже, но вероятность получить качественный товар значительно выше и вы всегда можете задать производителю все интересующие вас вопросы.

Документация

Русская документация
Английская документация

Полезные ссылки

  • Есть ли помехи от китайского GSM репитера? Анализ сигнала от GSM репитера с помощью спектроанализатора.  (Добавлено: 06/06/2021)
  • Тестирование GSM репитера 900/1800 МГц Lintratek KW17L-GD
  • Доводим до ума установленный репитер GSM 900
  • Ремонтируем репитер GSM900
  • Как избежать самовозбуждения усилителя сотовой связи (Добавлено: 22/02/2017)
  • Понижающий преобразователь напряжения (step down converter)
  • Обзор RTL-SDR приёмника

P.S. Просьба, в случае возникновения вопросов, задавать их в комментариях, а не писать в личку. Возможно, из ответов на вопросы, я напишу дополнения к статье.

Статья написана в соавторстве с: Евгений

При помощи активного усилителя сигнала сотовой связи
(репитера) осуществляется прием, усиление и ретранслирование мобильного сигнала
в местности, удаленной от станций операторов. Температурный диапазон, при
котором гарантируется стабильная работа устройства, составляет от -20°С до
40°С.

Кнопки управления и индикаторы репитера

Устройство оборудовано блоком, регулирующим усиление в
ручном режиме, панелью со светодиодными индикаторами, разъемами для подключения
уличной антенны (OUTDOOR), внутренней антенны (INDOOR), а также разъемом для
подсоединения кабеля питания (POWER).

LED индикатор

Условия для свечения
индикаторов

OVERLOAD

Входящий сигнал находится на предельно высоком уровне либо превысил
его. Есть риск возникновения осцилляций. Свечение индикатора при телефонном
вызове считается нормой и может возникнуть по причине близкого расположения
телефона и внутренней антенны.

OSCILLATION

Входящий сигнал превысил допустимый уровень, возникла осцилляция.

LOW GAIN

Из-за высокого входящего сигнала автоматически включился режим слабого
усиления.

AGC

Усиление регулируется в автоматическом режиме.

OPTIMAL MODE

Уровень входящего сигнала находится в пределах нормы.

AUTOTUNE

Активирован режим автокалибровки. Происходит это в первые несколько
секунд после включения репитера. В стандартном режиме данный индикатор не
светится.

SIGNAL

Свидетельствует о наличии сигнала на входе репитера, возникающего при
телефонном вызове, режим работы при этом является нормальным.

POWER

Устройство подключено к электросети и работает.

Переключатели № 1, 2, 3, 4 (ATTENUATOR). Отвечают за установку
значений внутреннего аттенюатора в ручном режиме. Верхнее положение
переключателя свидетельствует о том, что аттенюатор отключен, нижнее же о том,
что он включен. Значения аттенюатора -2, -4, -8, -16 дБ. В случае
одновременного включения нескольких переключателей происходит суммирование
показателей.

Значения аттенюатора устанавливаются в ручном режиме только,
если переключатель №5 находится в положении «Manual».

Переключатель № 5
(Manual/Auto)
. Отвечает за выбор режима работы (автоматический или ручной)
АРУ. Положение «Auto» означает автоматическое управление, положение «Manual» —
ручное. Для выставления значений аттенюации используются переключатели № 1, 2,
3, 4.

Переключатель №6
(Signal ind./Mode)
. Через него осуществляется управление режимами работы
LED-индикаторов. В положении «Mode» LED-индикаторы отображают информацию о
системе (т.е. Oscillation, Overload, Low gain, AGC, Optimal mode, Auto tune,
Signal, Power).

Если переключатель № 6 находится в положении «Signal ind.»,
индикаторы отображают уровень входящего сигнала. Индикация, значения которой
указаны в таблице, используется для оценки уровня входящего сигнала. Использовать
индикаторы для настройки внешней антенны можно только в том случае, если
Базовая станция принадлежит тому оператору, сигнал которого планируется
усилить. Если же антенна принимает сигналы нескольких операторов, то
использование индикаторов в качестве ориентира не допускается, так как сигнал
одной из станций может перекрыть нужный. В таких случаях целесообразно
прибегнуть к услугам профессионалов.

Обозначение индикатора

Уровень входящего сигнала, дБм

*

-70

**

-65

***

-62

****

-57

*****

-52

******

-48

Общие рекомендации по установке

Ввиду того, что устройство является высокочувствительным и
двунаправленным, в процессе монтажа и установки следует обеспечить максимальную
гальваническую развязку между двумя антеннами – внутренней и наружной, это
позволит исключить возможность самовозбуждения репитера и обеспечит защиту от помех.
Выполняется это следующим образом:

  • внутренняя и внешняя антенны размещаются по
    разным сторонам крыш, стен, при этом используются экранирующие и поглощающие
    материалы;
  • внутренняя и внешняя антенны размещаются на
    расстоянии от 25 до 40 метров друг от друга и направляются в разные стороны;
  • ориентиром для внешней антенны служит
    вертикальная поляризация, для внутренней –горизонтальная.

Идеальным местом для установки внешней антенны, направленной
на Базовую станцию, является крыша или стена здания, при этом следует выбрать
то место, где прием сигнала наиболее уверенный. Его уровень не должен превышать
-30 дБм, в противном случае есть риск перегрузки и возникновения помех.
Внутреннюю антенну рекомендуется размещать на стенах или потолке.

Процесс монтажа и включения усилителя

Минимальное расстояние от усилителя до нагревательных и
выделяющих тепло приборов должно составлять не менее 1 метра.

Высокочастотные кабели подключаются к разъемам репитера OUTDOOR
и INDOOR. Кабель питания подключается к разъему POWER.

ВНИМАНИЕ! Категорически
запрещается отсоединять высокочастотные разъемы (OUTDOOR и INDOOR), если
усилитель находится во включенном состоянии! Это способно привести к его
поломке. Осуществить отсоединение антенных кабелей можно только при отключенном
питании.

Сразу после включения репитера он инициализируется, система
тестируется в автоматическом режиме, об этом свидетельствуют мигающие
светодиодные индикаторы. После того, как будет произведена настройка, положение
переключателя «Signal ind./Mode» можно изменить с целью оценки уровня
поступающего от оператора сигнала. На мобильном телефоне необходимо проверить
наличие сети и уровень сигнала. После монтажа внутренней антенны следует
проверить зону покрытия. В случае неудовлетворительного результата внутри
помещения рекомендуется установить дополнительные антенны.

Мигающий индикатор «SIGNAL» свидетельствует о телефонном
вызове или изменении уровня входного сигнала. Если при включенном индикаторе
вызов не осуществляется, необходимо увеличить расстояние между внутренней и внешней
антеннами или уменьшить уровень ослабления сигнала, используя переключатели,
расположенные на панели.

«OVERLOAD» и «OSCILLATION» не должны постоянно светиться! Если
телефонный вызов или передача данных не осуществляются, а индикатор «OVERLOAD» мигает,
следует отключить репитер от электросети, после чего увеличить расстояние между
внутренней и внешней антеннами или уменьшить уровень ослабления сигнала,
используя переключатели, расположенные на панели. При этом усиление репитера в
автоматическом режиме будет уменьшено.

С целью увеличения эксплуатационного срока устройства, рекомендуется
использовать только тот адаптер питания, что включен в комплектацию. Допускается
применение адаптеров, у которых напряжение постоянного тока варьируется в
пределах 6-24 В, а выходная мощность составляет не менее 10 Вт.

В процессе работы репитер достаточно сильно нагревается (его
температура может быть на 60°С выше, чем температура окружающей среды), это
считается нормой и не свидетельствует о неисправности.

Использовать усилитель в грозу категорически запрещается!
Статический грозовой разряд может стать причиной серьезной поломки. Чтобы
избежать подобных случаев, необходимо осуществить заземление мачты антенны или
установить грозоразрядник.

Проведение всех работ, связанных с монтажом и настройкой,
следует доверять исключительно профессионалам, так как любое неправильно
выполненное действие может привести к нарушению в работе сотовой системы и
стать причиной для предъявления претензий к конечному потребителю от сотовых
операторов.

Схема подключения:

  1. Уличная антенна OUTDOOR, направленная на станцию
    оператора.
  2. Высокочастотный кабель.
  3. Репитер.
  4. Сетевой адаптер питания.
  5. Внутренняя антенна INDOOR, направленная в зону
    обслуживания абонента.

Усилитель сотовой связи предназначен для усиления сигналов 3G и 4G LTE, чтобы улучшить прием сотовой связи и устранить пропущенные телефонные звонки. Правильная установка гарантирует, что вы получите наилучшее покрытие сотового сигнала в вашем доме, офисе или автомобиле. С другой стороны, некачественная установка негативно повлияет на зону покрытия и мощность восходящего канала.

Процесс установки состоит из нескольких простых шагов. Давайте посмотрим, как установить усилитель интернет сигнала в Кирове дома, в машине и на колесах.

Как установить домашний усилитель интернета

Шаг 1. Найдите лучший сигнал сотовой связи за пределами вашего дома

Усилитель сотовой связи, также известен как повторитель и удлинитель, использует наружную антенну для захвата существующего слабого сигнала. Его местоположение может повлиять на мощность передаваемого сигнала. Поэтому вам нужно, чтобы антенна находилась в зоне с самым сильным сигналом. Поэтому перед установкой антенны крайне важно найти место с лучшим сигналом.

Проверьте внешний сигнал, пройдясь по дому и используя:

Сигнальные полосы вашего телефона . Та сторона вашего дома, на которой имеется наибольшее количество полос, будет той областью, где вы должны установить антенну.

Измерения в дБм : использование измерений в дБм обеспечит наиболее точные показания уровня сигнала. Мобильный сигнал может варьироваться от -50 до -120 дБм, где -50 дБм соответствует полной полосе, а -120 дБм соответствует отсутствию сигнала. Сторона вашего дома, которая дает вам самые высокие измерения в дБм, будет там, где вы хотите установить антенну. Вы можете увидеть свои измерения дБм в настройках вашего устройства Android или в меню режима полевых испытаний на iPhone.

Шаг 2: Установка внешней антенны

Наружная антенна (также известная как антенна-донор) должна быть установлена как можно выше, в идеале на крыше вашего дома. Это улучшит прямую видимость антенны с вышкой сотовой связи, а также уменьшит количество препятствий между антенной и вышкой, которые могут ухудшить сигнал.

Для крепления антенны можно использовать монтажную стойку, вентиляционную трубу или лицевую панель. Здесь пригодятся лестница, крестовая отвертка и разводной ключ. Антенну рекомендуется размещать на краю крыши или рядом с ним. Если вы используете направленную антенну, обязательно направьте ее в сторону от крыши и в сторону ближайшей вышки сотовой связи, предоставленной вашим оператором связи. Нет необходимости наводить всенаправленную антенну.

В ситуациях, когда установка антенны на крыше нецелесообразна, ее можно закрепить на чердаке, на стене или возле окна, выходящего на вышку сотовой связи. Имейте в виду, что дополнительные препятствия могут ухудшить сигнал, который будет принимать антенна. В результате усилитель связи и интернета будет принимать меньше сигнала, что может уменьшить зону покрытия.

Шаг 3: Подключение наружной антенны к усилителю

После установки антенны подключите кабель, входящий в комплект поставки, к антенне и проложите его внутри дома. Это можно сделать несколькими способами:

Сверление отверстия в вашем доме

Следуйте по кабелю антенны спутникового телевидения и проложите коаксиальный кабель рядом с ней и в ваш дом.

Проведение кабеля через вентиляционное отверстие

Используйте плоский оконный кабель и проложите его под окном.

Какой бы метод вы ни выбрали, рекомендуется надеть на кабель капельную петлю до того, как он попадет в дом. Капельная петля — это нижняя точка или петля на кабеле, заставляющая воду стекать и предотвращающая ее попадание в ваш дом. Как только кабель окажется внутри, подключите его к усилителю сигнала

Шаг 4: Установка внутренней антенны

В идеале внутреннюю антенну следует устанавливать в районе, где возникают проблемы с подключением, или рядом с ним. Комплекты усилителя сигнала сотовой связи могут состоять из комнатных антенн разных типов:

Купольная антенна : эта антенна крепится к потолку и распространяет сигнал под углом 360 градусов.

Панельная антенна : обычно эта антенна крепится к стене, но ее также можно закрепить на потолке (убедитесь, что она направлена вниз). Панельные антенны распределяют одиночный сигнал под углом от 45 до 70 градусов, что означает, что сигнал будет самым сильным в ближайших к нему областях.

Настольная антенна : эти антенны можно разместить на любой плоской поверхности.

Шаг 5: Включите питание

Чтобы завершить процесс установки усилителя сигнала сотового телефона, подключите шнур питания к усилителю и сетевой розетке. Бустеру потребуется несколько секунд, чтобы настроить себя. Как только это будет сделано, зеленые индикаторы на бустере отметят конец плохого приема и сброшенных вызовов.

Если в какой-либо момент времени вы захотите отрегулировать расположение оборудования или устранить неполадки в усилителе, просто отключите шнур питания и снова подключите его через несколько секунд. Подобно тому, как вы перезагрузите маршрутизатор, чтобы сбросить сигнал беспроводной сети.

Операторы сотовой связи используют два частотных диапазона: 900 и 1800 МГц. В населённых пунктах с многоэтажной застройкой сотовая связь чаще всего работает в диапазоне 1800 МГц, а за городом и в местах малоэтажной застройки — в диапазоне 900 МГц. Это связано с особенностями распространения радиоволн и количеством свободных каналов.

Чем ниже частота (900 МГц), тем лучше и дальше распространяются радиоволны в условиях пересеченной местности. Благодаря этому базовые станции могут быть расположены далеко друг от друга. Ещё одним важным свойством радиосигнала низких частот является то, что они проникают в здания лучше, чем сигналы более высоких частот.

Радиоволны высоких частот (1800 МГц) быстро затухают на больших расстояниях и хуже проникают в здания и помещения. Однако эти, казалось бы, отрицательные свойства становятся преимуществом при использовании более высоких частот в городах: в каждой точке города каждое абонентское устройство, грубо говоря, “видит” лишь небольшое число базовых станций. Таким образом, базовые станции почти не “мешают” друг другу.

В стандарте GSM-1800 количество каналов значительно больше, чем в стандарте GSM-900, что позволяет одновременно работать большему количеству абонентов. Это ещё одна причина, почему в городах используется стандарт GSM-1800, а в малонаселённых районах — в основном, GSM-900.

Диапазон

Uplink, МГц

Downlink, МГц

Количество каналов

Номера используемых каналов

Ширина полосы канала связи, кГц

Е-GSM

880-915

925-960

174

1-124, 974-1024

200

GSM-900

890-915

935-960

124

1-124

200

GSM-1800

1710-1785

1805-1880

374

512-886

200


Обследование объекта.

Сначала необходимо выяснить у заказчика, какие именно проблемы сотовой связи он хочет решить. В данной статье мы рассмотрим только усиление голосовой связи и не будем рассматривать усиление мобильного интернета (однако установка репитеров для мобильного интернета отличается от установки репитеров для мобильной связи лишь в небольших деталях).

Заказчик может захотеть усилить сигнал как одного какого-то оператора, так и сигналы нескольких или сразу всех операторов.
Распределение полос радиочастот (т.е. каналов) между операторами различается между регионами, эту информацию можно увидеть в следующих таблицах: для 900 МГц и 1800 МГц.

Из этих таблиц можно увидеть, на каких частотах могут работать интересующие нас операторы. Поэтому уже на этом этапе выполнения работ можно примерно оценить их сложность и стоимость.

Обследование объекта должно осуществляться с использованием анализатора спектра. Netmonitor на телефоне можно использовать только как вспомогательный инструмент, так как Netmonitor не является средством измерения и его показания не могут служить основанием для принятия каких-либо решений. Однако Netmonitor всё же может быть полезным, так как он, в отличие от анализатора спектра, показывает номер канала и название оператора. С помощью Netmonitor’а хорошо контролировать правильность измерений, проводимых анализатором спектра.

Перед выездом на объект инженер должен ознакомиться с картой расположения базовых станций. В основном, эти карты созданы любителями и не являются официальным источником информации. Но они могут помочь хотя бы примерно сориентироваться в ситуации. Эти карты легко доступны в интернете и постоянно обновляются.

При прибытии на объект инженер должен осмотреть его и определить места, где будет возможно поставить внешние и внутренние антенны.

Определение возможных мест установки антенн должно происходить с учётом нескольких факторов:

  • направления на нужные базовые станции для внешних антенн;
  • необходимые зоны охвата внутри помещений для внутренних антенн;
  • взаимное расположение внутренних и внешних антенн (для недопущения самовозбуждения);
  • удобство монтажа;
  • расположение антенн, усилителей, кабелей должно устраивать заказчика.

Определение радиочастотной обстановки.

На следующем этапе необходимо сделать замеры уровней сигналов Downlink (т.е. с базовых станций) в каждой точке возможной установки внешних антенн. Замеры необходимо проводить с помощью анализатора спектра и измерительной внешней антенны. Необходимо составить таблицы зависимостей уровня сигнала от частоты приёма.
Например, стоит задача усилить трёх операторов (Билайн, Мегафон и МТС) в Воронежской области. На рисунке (это вид сверху на крышу дома) показаны три точки, где есть доступ на крышу и где поэтому существует возможность установить внешние антенны (точки А1, А2 и А3).


Порядок действий таков:

1. В таблице распределения радиочастот находим, что в Воронежской области операторы работают на следующих частотах:

Оператор Downlink, МГц
Билайн

940,9-948,9
1805,1-1819,9

Мегафон

949,1-950,3
951,1-956,3
957,7-959,5
1842,9-1857,9

МТС

935,1-940,7
950,5-950,9
956,5-957,5
959,7-959,9
1858,1-1872,5

2. С помощью Netmonitor’а у каждого оператора в каждом частотном диапазоне выбираем канал, на котором находятся каналы downlink. Каналы следует выбирать так, чтобы частоты от разных операторов были как можно больше разнесены друг от друга (хотя бы на 5-10 МГц). Следует учесть, что базовая станция может работать всего на нескольких каналах, и эти каналы могут иногда меняться.

3. С помощью приведённых ниже формул рассчитываем частоты, которые соответствуют каждому выбранному каналу (n — номер канала).

E-GSM f(DownLink)=925+0.2*(n-973) f(UpLink)=880+0.2*(n-973)
GSM-900 f(DownLink)=935+0.2*n f(UpLink)=890+0.2*n
GSM-1800 f(DownLink)=1805+0.2*(n-511) f(UpLink)=1710+0.2*(n-511)

4. Записываем полученные данные в таблицу. Например, могут получиться такие значения:

Опрератор Downlink, МГц Выбранные номера каналов Частоты, соответствующие выбранным каналам, МГЦ
Билайн 940,9-948,9
1805,1-1819,9

42
517

941,2
1806,2

Мегафон 949,1-950,3
951,1-956,3
957,7-959,5
1842,9-1857,9

73
702

949,6
1843,2

МТС 935,1-940,7
950,5-950,9
956,5-957,5
959,7-959,9
1858,1-1872,5

124
840

959,8
1870,8

5. Получилось шесть частот, на которых мы будем проводить измерения. В каждой точке возможной установки внешней антенны необходимо найти, во-первых, направления, с которых уровни сигналов на каждой из шести частот имеют максимумы, и, во-вторых, записать значения этих максимумов. Все полученные данные необходимо занести в таблицу и нанести на рисунок. На следующем рисунке стрелками показаны направления, в которых сигналы имеют максимумы. Для наглядности длины стрелок пропорциональны уровням принимаемых сигналов.

Опрератор Downlink, МГц Выбранные номера каналов Частоты, соответствующие выбранным каналам, МГЦ Уровни сигналов в точке А1, дБм Уровни сигналов в точке А2, дБм Уровни сигналов в точке А3, дБм
Билайн 940,9-948,9
1805,1-1819,9

42
517

941,2
1806,2

-75
-72

-82
-81

-101
-98

Мегафон 949,1-950,3
951,1-956,3
957,7-959,5
1842,9-1857,9

73
702

949,6
1843,2

-100
-105

-90
-93

-78
-80

МТС 935,1-940,7
950,5-950,9
956,5-957,5
959,7-959,9
1858,1-1872,5

124
840

959,8
1870,8

-78
-80

-76
-71

-93
-90

6. Из таблицы и рисунка стало видно, что внешние антенны для усиления сигналов Билайна и МТСа можно ставить в точке А1 или А2, для усиления Мегафона — только в точке А3.

В рассмотренном нами примере все базовые станции работают как в диапазоне 900 МГц, так и в диапазоне 1800 МГц. На практике такого, скорее всего, никогда не будет, так как каждая БС работает в каком-то одном диапазоне.


Выбор расположения внутренних антенн

Мы решили первую задачу — определили для внешних антенн направления на нужные базовые станции.

Следующая задача — это определить для внутренних антенн необходимые зоны охвата внутри помещений:

  • расположение внутренних антенн зависит от конфигурации внутренних помещений и от того, в каких помещениях заказчик хочет усилить сигнал;
  • необходимо учесть из каких материалов сделаны внешние стены здания, перекрытия и внутренние перегородки. Сплошная металлическая кровля ослабляет сигнал на 40-60 дБ; толстые кирпичные, железобетонные стены и перекрытия ослабляют сигнал на 20-40 дБ; гипсокартонные, деревянные перегородки ослабляют сигнал на 10-20 дБ. При этом следует учитывать то, что более высокие частоты диапазона 1800 МГц ослабляются сильнее, нежели частоты диапазона 900 МГц.
  • взаимное расположение внутренних и внешних антенн должно быть таким, чтобы не было самозбуждения усилителя, т.е. такой ситуации, в которой сигнал с внутренней антенны улавливается внешней антенной, усиливается, подаётся на внутреннюю антенну, и так далее.

Если грамотно и надёжно усилить сигнал Downlink (т.е. от БС к телефону), то проблем с сигналом Uplink (т.е. от телефона к БС) быть не должно. При использовании качественного репитера такой сигнал тоже усилится. Обычно канал усиления Uplink в репитере делают с усилением на 5…10 дБ меньшим, чем усиление канала Downlink. Чтобы телефон надёжно принимал сигнал Downlink, он должен быть не менее -80 дБм (в точке пространства, где находится телефон). Чтобы базовая станция надёжно принимала сигнал Uplink , он должен быть не менее -95 дБм (в точке пространства, где находится приёмная антенна базовой станции). Это связано с тем, что на базовых станциях используются малошумящие канальные фильтры и усилители, которые могут усиливать очень слабые сигналы от телефонов. Такой усилитель сужает полосу приема сигнала до 100 раз, уменьшая до 10…20 дб собственный уровень шумов приемника базовой станции.

Однако телефоны могут принимать только относительно мощные сигналы, так как в телефонах существует ряд технических ограничений на возможность приема сигнала с большей чувствительностью. Это обусловлено технической сложностью реализации в размерах телефона приемной антенны с высоким усилением и входного фильтра — преселектора приемника.

Режимы работы телефонов при приёме сигналов Downlink разной мощности:

Уровень сигнала Downlink, дБм Режим работы телефона
<-100 Нет связи
-100 … -90 Нет связи или одна “палка”, иногда приходят СМС
-80 … -90 Одна-две “палки”, может быть возможен разговор
-80 … -70 Три-четыре “палки”, уверенный приём
-70 … -50 Все “палки”, идеальный приём на улице в зоне прямого действия базовой станции, без помех и препятствий

Расчет сигнала Downlink

Проведём расчёт сигнала Downlink для каждой точки возможной установки внешних и внутренних антенн. Для этого необходимо сложить:

  • уровень сигнала в точке установки внешней антенны;
  • усиление внешней антенны;
  • потери в разъёмах и кабеле;
  • усиление репитера;
  • потери в разъёмах и кабеле;
  • потери в разветвителях сигналов (при их наличии);
  • усиление внутренней антенны;
  • затухание сигнала внутри помещения.

Необходимо сделать так, чтобы в том помещении, где мы хотим усилить сотовую связь, уровень сигнала Downlink не был ниже -80 … -75 дБм.

В таблице ниже приведено затухание сигнала в свободном пространстве в зависимости от расстояния до антенны. С использованием этой таблицы необходимо внести поправку на затухание внутри помещения (берётся максимальное расстояние от внутренней антенны до дальнего угла помещения).

Диапазон Расстояние
1 м 2 м 3 м 4 м 5 м 10 м 20 м 30 м 40 м 50 м
900 32 дБ 38 дБ 41 дБ 44 дБ 46 дБ 52 дБ 58 дБ 61 дБ 64 дБ 66 дБ
1800 3 дБ 44 дБ 47 дБ 50 дБ 50 дБ 58 дБ 64 дБ 67 дБ 70 дБ 72 дБ

Пример расчёта сигнала Downlink с БС Билайна в диапазоне 1800 МГц с установкой антенны в точке А2:

-81 дБм (сигнал Downlink с БС Билайна в точке А2 в диапазоне 1800 МГц)
+14 дБ (усиление внешней антенны)
-4 дБ (внешняя антенна в точке А2, возможно, будет направлена между базовыми станциями Билайна и МТСа, поэтому усиление антенны будет несколько меньше номинального)
-7 дБ (примерные потери в разъёмах и кабеле длиной 10 м между внешней антенной и репитером)
+Кр (коэффициент усиления репитера, мы его как раз и должны найти)
-7 дБ (примерные потери в разъёмах и кабеле длиной 10 м между репитером и внутренней антенной)
+8 дБ (усиление внутренней антенны)
-58 дБ (примерное затухание сигнала в комнате на расстоянии 10 метров от антенны до дальнего угла комнаты)

Расчитаем: -81+14-4-7+Кр-7+8-58

Получилось (Кр-135) дБ.

Как уже говорилось, уровень сигнала Downlink должен быть не ниже -80 … -75 дБм. Поэтому Кр=135-75=60 дБ. Таким образом, минимальное усиление репитера должно быть не менее 60 дБ. Так как у каждого репитера есть погрешность в указании коэффициента усиления (примерно 3 дБ), неравномерность АЧХ (примерно 3 дБ) и коэффициент шума (примерно 6 дБ), то в итоге необходимо выбрать репитер с услением примерно 70 дБ. Конкретные характеристики каждого репитера необходимо смотреть в его паспорте, но не стоит забывать, что репитеры от незнакомых или ненадёжных производителей могут иметь весьма завышенный коэффициент усиления по паспорту, неравномерную АЧХ и коэффициент шума.

Таким образом, при установке репитера с усилением 70 дБ внутри помещения в дальнем его углу сигнал Downlink от Билайна будет равен -65 дБм.

Аналогичным образом необходимо рассчитать уровень сигнала Downlink от БС МТСа и Мегафона для той же конфигурации системы: та же внешняя антенна в точке А2, тот же усилитель, та же внутренняя антенна:

  • уровень синала от БС МТСа = -55 дБм
  • уровень сигнала БС от Мегафона = -87 дБм (мы вычли ещё 10 дБ, так как внешняя антенна усилением 14 дБ в точке А2 будет принимать сигнал от БС Мегафона с усилением примерно 0 дБ, так как будет направлена в сторону от направления максимума).

Расчёт развязки внешней антенны относительно внутренней

Затем необходимо примерно оценить, какая паразитная мощность будет доходить от внутренней антенны к внешней (обратный паразитный сигнал от внешней антенны до внутренней можно не брать в расчет, поскольку как упоминалось ранее, канал усиления Uplink имеет меньшее усиление). Оптимально, когда у вас есть в наличии скалярный анализатор цепей, позволяющий измерить прохождение сигнала от внешней антенны до внутренней. На внутренней антенне будет излучаться максимально возможная мощность от БС МТСа: -71+14-4-7+65-7+8=3 дБм

Внутренняя антенна удалена от внешней на 20 метров (это затухание -64 дБ, из таблицы) и, кроме того, между ними железобетонная стена (это примерно -40 дБ затухания). В сумме это даст до -101 дБм.
Таким образом, разница между паразитным сигналом (с внутренней на внешнюю антенну, -101 дБм) и самым слабым полезным сигналом Downlink (с БС Билайна, -81 дБм) составляет -20 дБм. Такая разница должна быть не менее -15…-20 дБм. Если эта разница менее -15…-20 дБм, то можно применить следующие способы исправления ситуации:
— разнести внутреннюю и внешнюю антенны на дополнительное расстояние;
— изменить плоскость поляризации внутренней антенны с вертикальной на горизонтальную (это даст выигрыш в развязке в 15 … 30 дБ);
— использовать репитер с меньшим усилением;
— запустить систему на объекте в тестовом режиме, так как некоторые параметры при расчёте были взяты лишь приблизительно (например, значение величины затухания сигнала при прохождении через железобетонную стену). На практике всё может оказаться немного по-другому.

Расчёты по развязке внутренней и внешней антенн необходимо проводить для всех сигналов одного диапазона. Если же один оператор работает в одном диапазоне, а второй — в другом, то их взаимное влияние в таком случае будет минимальным.

Выбор репитера с учётом радиочастотной обстановки

Таким образом, после изучения радиочастотной обстановки на объекте мы получили информацию о сигналах Downlink от различных операторов, а именно уровни каналов каждого оператора. В зависимости от того, какой оператор, на каких каналах и с какими уровнями передает сигналы, следует выбор той ли иной схемы усиления.

Кратко об усилении репитера

Рассмотрим репитер с коэффициентом усиления 50 дБ. Тут всё просто: подав на его вход сигнал с уровнем -83 дБм, мы получим на выходе -83+50=-33 дБм. Однако у каждого репитера помимо коэффициента усиления указывают максимальную выходную мощность (ещё эту величину называют “точка компрессии”). Это максимально возможный выходной сигнал усилителя, выше которого начинают расти искажения и падает общее усиление репитера. До этой величины усиление можно считать линейным.

Но дело в том, что все без исключения производители репитеров лукавят, указывая усиление и амплитудно-частотную характеристику для одного канала. А нам необходимо усилить множество каналов. При усилении нескольких каналов коэффициент усиления репитера уменьшается в перерасчёте на один канал. Но об этом чуть позже.
Репитер не должен работать в режиме, близком к точке компрессии (для рассматриваемого репитера это 20 дБм — эта величина указывается в паспорте репитера и называется максимальной выходной мощностью), так как будут расти интермодуляционные искажения.
Поэтому репитер должен работать в режиме, в котором мощность на выходе меньше точки компрессии на 10-15 дБ.
То есть в рассматриваемом нами репитере на вход можно подать максимум -40 дБм. Тогда на выходе репитера будет 10 дБм, что как раз на 10 дБ меньше точки компрессии для этого репитера.

Как проявляются интермодуляционные искажения

Если случится так, что на вход репитера приходят два сигнала с примерно одинаковой мощностью и с частотами, отличающимися на небольшую величину, то на выходе репитера будут не только два этих сигнала, но и сигналы с частотами, отличающимися от частот входных сигналов на их разницу.
Например, на вход подаются сигналы с частотами f1=952 МГц и f2=953 МГц. Тогда при работе репитера в режиме выше точки компрессии на выходе репитера будут не только усиленные сигналы f1=952 МГц и f2=953 МГц, но и сигналы, отличающиеся на их разницу ∆f=f2-f1=1 МГЦ, а именно f3=f1-∆f=951 МГц и f4=f2+∆f=954 МГц. Эти паразитные сигналы будут тем больше, чем ближе к максимальной выходной мощности рабочая точка репитера.

Итак, повторим ещё раз: репитер не должен работать в режиме, близком к максимальной выходной мощности.

Что значит “коэффициент усиления репитера”

Рассмотрим репитер с коэффициентом усиления 50 дБ и максимальным выходным уровнем 20 дБм. Это значит, что репитер усилит ОДИН входящий канал с коэффициентом 50 дБ при условии, что больше нет никаких других входящих сигналов в диапазоне усиления репитера. Это идеальный случай и такого почти никогда не бывает. Всегда есть несколько каналов на входе и какие-то шумы и помехи. Каждый дополнительный канал уменьшает коэффициент усиления на величину 10Lg(N/2). Эта формула справедлива, когда уровни сигналов примерно одинаковы и различаются не более чем на 1 дб. Например, для 10 каналов на входе усиление репитера упадет примерно на 7 дб. И соответственно, максимальный выходной уровень будет уже 20-7 = 13 дБм.

Если на входе репитера присутствуют не только полезные сигналы, но и помехи, то они тоже будут уменьшать коэффициент усиления в перерасчёте на полезные каналы.

Таким образом, коэффицент усиления репитера зависит от количества усиливаемых каналов. Важно знать, что ночью базовая станция может работать всего на одном-двух каналах, так как количество звонков невелико. Соответственно, коэффициент усиления репитера будет большой. Днём же количество активных абонентов увеличивается, базовые станции автоматически увеличивают количество каналов, и коэффициент усиления репитера закономерно снижается.

АЧХ репитеров

АЧХ — амплитудно-частотная характеристика — зависимость коэффициента усиления репитера от частоты. АЧХ репитеров всегда нелинейная, имеет завалы на границах диапазонов по 3-8 дБ. Кроме того, АЧХ каждого конкретного репитера отличается от АЧХ другого репитера.
АЧХ идеального репитера диапазона GSM-900 с коэффициентом усиления 50 дБ должна выглядеть вот так:

Но мир электроники неидеален, и у настоящего репитера АЧХ выглядит вот так (на рисунке показан АЧХ репитера VECTOR R-610):

Как видим, репитер будет усиливать какие-то каналы лучше, а какие-то хуже. Особенно внимательными нужно быть при усилении каналов, находящихся на границах диапазонов.
В силу особенности схемотехники дешевых репитеров, чем выше усиление репитера, тем более неравномерную АЧХ он имеет. Авторам данной статьи попадались китайские и российские экземпляры репитеров, имеющие неравномерность АЧХ в рабочем диапазоне до 18 дБ. Это также надо учитывать при установке.

Необходимо обратить внимание

  • Если разность частот входящих каналов составляет 5-10 МГц при разнице их уровней в 10 дБм, то все эти каналы усилятся без искажений.
  • Если разность частот входящих каналов составляет порядка 1 МГц при разнице их уровней в 10 дБ, то слабый сигнал может быть подавлен более сильным. В данном случае необходимо либо усиливать каналы раздельно с помощью разных репитеров, либо пытаться найти другие каналы, сильнее разнесённые друг от друга.

Способы улучшения качества усиления

  • Можно использовать канальные репитеры. Они усиливают только узкую полосу с нужными каналами. Такие репитеры несколько дороже обычных, но иногда только их применение сможет усилить сигнал в сложной радиочастотной обстановке.
  • Необходимо покупать оборудование (репитеры, GSM антенны, кабели, разъёмы, фильтры и т.д.) только у надёжных поставщиков и желательно у тех, которые сами занимаются установкой репитеров, так как только тогда риск нарваться на левое оборудование с непонятными характеристиками будет минимален.
  • Можно использовать фильтры сигналов Uplink и Downlink на те частоты, которые мы хотим усилить. Это способ, которые способны использовать только очень опытные установщики непосредственно взаимодействующие с производителями репитеров.

Усиливающие сотовый сигнал устройства необходимы везде, где связь некачественная или с ней наблюдаются перебои: дома, на даче, в офисе. Для монтажа комплекта оборудования лучше пригласить профессионалов, которые измерят уровень сигнала, определят оптимальное место для размещения всех элементов системы и произведут их установку. Но можно обойтись и своими силами, главное — знать, как установить репитер, который будет отвечать за ретрансляцию сигнала, и выполнить настройку оборудования усиления связи.

Схема подключения репитера

Схема подключения предполагает:

  • монтаж внешней антенны на фасаде или кровле здания (у нее должен быть высокий коэффициент усиления и для нее может потребоваться специальная опора или мачта с заземленной грозозащитой);
  • прокладку кабельной линии от нее к репитеру;
  • установку внутренней антенны (или нескольких), которая будет выполнять функцию раздающего устройства.

А настроить оборудование можно по уровню сигнала мобильного телефона (его следует перевести в режим NET Monitor).

Важно! В качестве внешней антенны подойдут панельные или логарифмические модели, а внутри помещений лучше установить панельные, практичные потолочные или функциональные штыревые.

рассчитайте примерную стоимость

Оборудование для усиления сигнала сотовой связи

Комплект Titan-1800/2100 (LED)

Комплект для усиления сигнала сотовой связи Titan-1800/2100 (LED)

Встроенная кабельная сборка 5D/FB(N-male): 2шт.

Антенна всепогодная ANT-700/2700-8Y(MultiSet): 1шт.

Встроенная кабельная сборка 5D/FB(SMA-male): 10шт.

Переходник SMA (female) — N (male): 1шт.

Репитер Titan-1800/2100 (LED): 1шт.

Антенна комнатная ANT-700/2700-PI (MultiSet): 1шт.

Крепеж: 1шт.

Блок питания: 1шт.

Гарантийный талон и инструкция по эксплуатации: 1шт.

20092 руб.

Комплект Titan-1800/2100/2600 (LED)

Комплект для усиления сигнала сотовой связи Titan-1800/2100/2600 (LED)

Репитер Titan-1800/2100/2600 (LED): 1шт.

Антенна комнатная ANT-700/2700-PI: 1шт.

Встроенная кабельная сборка 5D/FB(N-male): 2шт.

Антенна всепогодная ANT-700/2700-8Y(MultiSet): 1шт.

Встроенная кабельная сборка 5D/FB(SMA-male): 10шт.

Переходник SMA (female) — N (male): 1шт.

Крепеж: 1шт.

Блок питания: 1шт.

Гарантийный талон и инструкция по эксплуатации: 1шт.

32142 руб.

Комплект Titan-5B (LED)

Комплект для усиления сигнала сотовой связи Titan-5B (LED)

Встроенная кабельная сборка 5D/FB(N-male): 2шт.

Антенна всепогодная ANT-700/2700-8Y(MultiSet): 1шт.

Встроенная кабельная сборка 5D/FB(SMA-male): 10шт.

Переходник SMA (female) — N (male): 1шт.

Репитер Titan-5B (LED): 1шт.

Антенна комнатная ANT-700/2700-PI (MultiSet): 1шт.

Крепеж: 1шт.

Блок питания: 1шт.

Гарантийный талон и инструкция по эксплуатации: 1шт.

53457 руб.

Комплект Titan-1800 (LED)

Комплект для усиления сигнала сотовой связи Titan-1800 (LED)

Встроенная кабельная сборка 5D/FB(N-male): 2шт.

Антенна всепогодная ANT-700/2700-8Y(MultiSet): 1шт.

Встроенная кабельная сборка 5D/FB(SMA-male): 10шт.

Переходник SMA (female) — N (male): 1шт.

Репитер Titan-1800/2100 (LED): 1шт.

Антенна комнатная ANT-700/2700-PI (MultiSet): 1шт.

Крепеж: 1шт.

Блок питания: 1шт.

Гарантийный талон и инструкция по эксплуатации: 1шт.

11932 руб.

Выбор места для установки уличной сотовой антенны

От того, насколько правильно выбрано место для монтажа внешней сотовой антенны, зависит качество сигнала. Она не может размещаться в мансардном этаже или чердачном помещении — оптимальную точку надо искать снаружи: на балконе, фасаде, террасе, кровле. Лучше всего это делать с помощью специального спектрального анализатора. Они помогут быстро обнаружить место, где сигнал базовой станции наиболее четкий и сильный. Если же необходимого прибора под рукой нет, следует выбрать самое высокое место (лучше на крыше), ориентируясь при этом на направление, в котором располагается вышка.

Кроме того, внешнюю антенну:

  1. Надо монтировать там, где ее будет удобно обслуживать.
  2. Рекомендуется размещать на расстоянии не менее десятка метров от внутренней и репитера, иначе неизбежен «конфликт интересов» и помехи.
  3. Нельзя ставить рядом с активным электрическим оборудованием, токопроводящими элементами и в непосредственной близости от высоковольтных линий.
  4. Не стоит крепить на металлические предметы (водостоки, снегозадержатели, конструктивные детали, части вентиляционной системы).

Для предварительной проверки соединения и качества связи можно выполнить подключение незакрепленными кабелями. А если все хорошо, можно приступать к формированию постоянной кабельной линии.

Важно! Чем меньше препятствий (рельеф, постройки, объекты инфраструктуры) между внешней антенной и базовой станцией, тем выше качество связи. А идеальный сигнал будет на равнине, когда вышка находится в зоне прямой видимости.

Установка внешней антенны

Монтаж внешней антенны осуществляется после определения оптимального места для ее размещения, и выполняется в несколько этапов:

1. Крепление антенны

Внешняя антенна устанавливается на выбранную точку на крыше (или на опору), направляется на вышку и фиксируется штатными креплениями.

2. Монтаж коаксиального кабеля

Правильный монтаж коаксиального кабеля предполагает создание так называемой ниспадающей петли, снижающей механическое напряжение. Фактически она представляет собой провес, который необходимым для капельного стока дождевой воды. При наличии такой петли вода не будет сбегать по кабелю и гарантированно не попадет туда, где находится репитер.

3. Герметизация соединений

Место стыковки кабельного разъема и внешней антенны обязательно нужно обработать силиконовым герметиком. Он надежно защитит участок от попадания пыли и влаги, предотвратив линию от намокания. А для остальных разъемов лучше использовать профессиональные средства влагозащиты.

Прокладка кабеля от внешней антенны до репитера

От установленной снаружи внешней антенны на репитер сигнал передает экранированный коаксиальный кабель. Но, он сможет обеспечить высокое качество связи, только если правильно проложен. И тут есть несколько важных моментов:

  1. Кабельная линия прокладывается максимально аккуратно — без натяжения, сгибов/перегибов (минимальный допустимый радиус изгиба 75 мм), резких поворотов, образования узлов и петель. Все это может спровоцировать деформацию кабеля, появление микротрещин и микроразрывов в алюминиевой оболочке. А последствия некачественного монтажа системы усиления сигнала могут проявиться как сразу, так и через несколько лет.
  2. Во время работы нельзя допускать механических повреждений кабеля — они могут появиться в результате ударов молотком при фиксации креплений или пробоев из-за неудачно забитых гвоздей.
  3. Исключаются любые действия, которые могут привести к нарушению целостности устанавливаемого оборудования. Это значит, что нельзя разбирать репитер или антенну, перерезать (укорачивать) кабель, а также демонтировать установленные на нем штатные разъемы. При любом из этих действий во время установки гарантия на устройства (или комплект для усиления связи) аннулируется.

Выбор места установки ретранслятора сотового сигнала и внутренней антенны

Когда речь идет о монтаже оборудования для усиления сигнала, мелочей нет. Это значит, что важно не только, как установить репитер сотовой связи и раздающую антенну, но и где это сделать. Репитер лучше разместить в прохладном и сухом месте, подальше от кухни, ванной комнаты и санузла, нагревательных и отопительных приборов. Пространство не должно быть тесным и замкнутым (поэтому стенные шкафы для установки не подходят!), и на устройство не должны попадать солнечные лучи (из-за повышения температуры репитер будет постоянно перегреваться, а потом выйдет из строя).

Важно! Оптимальным местом для установки репитера станет угол или ниша, где к устройству будет доступ для обслуживания и подключения кабеля, идущего от расположенной снаружи внешней антенны.

Что же касается внутренней антенны, то ее местоположение зависит от сектора излучения устройства. Иначе она не сможет обеспечить покрытие на всей территории зоны обслуживания, ведь сигнал, исходящий от репитера, распространяется по широкому спектру ее излучения.

Важно! Если установка репитера производится на крупном объекте (склад, ангар, спортклуб, деловой центр), для качественного покрытия всей зоны обслуживания может потребоваться несколько внутренних антенн.

Проверить равномерность распределения сигнала можно с помощью индикатора напряженности поля. А если его нет, подойдет смартфон. Контрольные замеры следует выполнять в наиболее удаленных от антенны точках, добиваясь максимального сигнала. Особенно важно это сделать в помещениях со сложной планировкой и нестандартной конфигурацией.

Важно! Закрепить внутреннюю антенну можно как на стене, так и на потолке (но не менее чем в 2 метрах от пола!). Главное — не направлять ее в сторону внешней, и не располагать к ней ближе шести метров по вертикали и десяти по горизонтали.

Установка сотового репитера

Установка ретранслятора для усиления связи производится в заранее определенном месте — идеальным вариантом станет серверная с хорошей вентиляцией и низкой влажностью, где температура не поднимается выше штатных значений и оборудование не будет перегреваться. А как правильно установить репитер? Действуя по следующему алгоритму:

  1. Закрепить репитер на стену возле розетки.
  2. С помощью адаптера подключить устройство к электросети — ее напряжение должно соответствовать входному напряжению ретранслятора (в пределах 10 %).
  3. Дождаться появления индикации включения, которая будет свидетельствовать о поступлении электропитания.
  4. Подключить к репитеру коаксиальный кабель (при этом не стоит прилагать чрезмерных физических усилий!), идущий от антенны, и проконтролировать появление индикации, подтверждающей начало работы оборудования.
  5. Проверить качество связи и уровень сигнала. Для этого рекомендуется использовать мобильный телефон, который нужно сначала выключить, а потом включить. После включения он автоматически выберет наиболее мощный источник сотового сигнала. И если все сделано правильно, этим источником будет репитер.
  6. Закрепить все кабели — чтобы избежать повреждения кабельных линий, их лучше убрать в кабель-канал или зафиксировать вдоль плинтусов, также возможна прокладка под ковровым покрытием.

Важно! Все предварительные работы по прокладке и подключению кабельных линий и установке внешнего и внутреннего оборудования следует проводить только при отключенном электропитании. А для заземления системы усиления сигнала подойдут провода AWG 8.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Canon powershot a2500 инструкция на русском
  • Man editor руководство
  • Гбу жилищник бутырского района официальный сайт руководство
  • Если руководство не платит зарплату что делать
  • Грамицидин таблетки цена инструкция для рассасывания по применению взрослым отзывы