Подбор компонентов системы усиления сотовой связи

• Какой мощности репитер выбрать?
• Какой коэффициент усиления антенн будет достаточен?
• кабель попроще или подороже?

На эти вопросы постараемся ответить в статье.

Если вы решили побороть мертвые зоны в приеме сигнала сотовой связи на даче или подвале своего дома, Вам нужно правильно выбрать все компоненты, из которых будет состоят ваша система усиления.

В большинстве случаев это:

• Наружная антенна, установленная в месте уверенного приема сигнала от вышки сотового оператора.
• Репитер (ретранслятор) сотового сигнала
• Внутренняя антенна, раздающая  усиленный сигнал внутрь помещения
• Кабель, разьемы и средства защиты.

Все эти компоненты нужно подбирать исходя из:

• частотного диапазона оператора сотовой связи 
• коэффициента усиления репитера и антенн
• вносимых шумов и качества согласования.
  

Начинать нужно с частоты сотового сигнала  которую требуется усилить. На сегодняшний момент применяется несколько стандартов работы смартфонов и телефонов.

• GSM 900 и 1800 - голосовая связь на частотах 900 и 1800МГц соответственно (обычно ни как не отображается на телефоне, просто индикатор антенн)
• EDGE  900 и 1800 - голосовая связь на тех же частотах, но возможна передача данных на небольшой скорости ( будет работать Ватсап, но полазить по страничкам скорее всего не получится) .В этом режиме рядом с антеннками на дисплее отображается буква E.
• 3G  - голосовая связь и передача данных на высокой скорости(можно полноценно пользоваться интернетом на телефоне). Чаще всего работает на частоте 2100 МГц (но в очень редких случаях может быть 900МГц). На телефоне в рядом с антеннками отображается буква H+ (иногда просто H или 3G)
• 4G - только передача данных на высокой скорости (можно полноценно пользоваться интернетом на нескольких компьютерах одновременно). В этом режиме не доступна голосовая связь ( при совершении вызовов телефон переключается в режим 3G или GSM1800 , а по окончании звонка возвращается на 4G) 

Более подробно о этом  написано в отдельной статье определение  частоты сотового оператора

С частотой разобрались , можно переходить к  коэффициенту  усиления репитера и антенн.

Конечно все зависит от того какой силы сигнал принимает наружная антенна и площади помещения где требуется наличие устойчивого покрытия сотовой связью.

Чем мощнее сигнал вы примите на наружную антенну , тем лучше будет зона покрытия внутри помещения. 

Но и переусердствовать можно. Если сигнал будет слишком мощный, ретранслятор будет работать в режиме перегрузки и может выйти из строя или постоянно отключаться. Такие ситуации встречаются в городе, когда базовая станция снаружи здания светит слишком мощно. В этом случае применение мощной наружной антенны навредит.

Оценить уровень приема в месте установки наружной антенны можно с помощью технического меню смартфона или специальных программ типа Network Sell Infо. Более сложным (но и более точным) является способ определения сигнала с помощью USB модема подключенного к внешней антенне через специальный переходник (пигтеил) , в этом случае вы получаете возможность более точно выбрать направление антенны, а так же поэкспериментировать с высотой установки.

Единицы измерения сигнала  представляют из себя отрицательную величину выраженную в Децибелах на миливатт (Дбм) обычно это значение порядка -70 dBm.  Для нормальной работы репитера на вход нужно подать сигнал не ниже -95дБм, уровень -100 …. -110 dBm это уже пороговый уровень шума с которым усилителю будет сложно работать, при таких значениях бывают ситуации когда на телефоне уровень сигнала максимальный, но звонки через репитер не проходят, он начинает усиливать свой собственный сигнал...

После определения уровня сигнала в месте установки наружной антенны переходим к расчету мощности репитера. В кратце это выглядит так:

• берете значение сигнала снаружи (в нашем случае -70)
• прибавляете коэффициент усиления  (далее Ку) антенн и репитера
• получаете мощность которую будет выдавать внутренняя антенна

 Например: сигнал на крыше дома -70дБм, берем наружную антенну с Ку 14дб  и репитер с Ку 60дБ и внутреннюю 4дБ  , получаем -70 +14+60+4 = 8 на выходе внутри помещения. 

Далее  можно прикинуть выходную мощность: 8 дБм =  6.4мВатт  умножаем его на 4 (условный коэффициент отражающий потери сигнала в свободном пространстве)  и получаем площадь покрытия внутренней антенной = 24 квм

Если полученный результат  Вас устраивает  можно остановиться, если нет - увеличивайте коэффициент усиления антенн или репитера.

Поскольку репитер имеет в своем составе не только приемник, но и передатчик особое внимание нужно уделить  согласованию устройств между собой.

Базовые рекомендации просты: все компоненты должны иметь одинаковое волновое сопротивление и качественные разьемы. Применение плохого кабеля или дешевых коннекторов приводит к тому, что выходная мощность репитера начинает рассеиваться (упрощенно говоря) не доходя до антенн, от этого  страдает экранировка и репитер может начать само возбуждаться, ухудшая сигнал вместо его усиления. Поэтому , для самостоятельной установки мы рекомендуем использовать готовые кабельные сборки , обжатые профессиональным инструментом.

Последним пунктом следует подумать о защите устройств. Наружную антенну лучше подключать через заземленную грозозащиту, а репитер через стабилизированный источник питания. Снизить риск попадания молнии можно также применяя антенные мачты из стеклопластика.

Если у Вас остались вопросы по подбору компонентов системы усиления сотовой связи, можете задать их нашему менеджеру, будем рады Вам помочь.