Как выбрать усилитель сигнала сотовой связи (репитер)

Уже много лет люди не представляют своей жизни без мобильных телефонов и смартфонов. Сети провайдеров услуг связи покрывают почти всю территорию страны. Однако на практике не все так радужно. Есть множество мест, где сотовые просто отказываются работать, или разговор превращается в длительные попытки разобрать слова собеседника. Но выход есть: современные технические решения позволяют поднять качество связи до приемлемого уровня в зонах даже с очень слабым сигналом.

Что нужно для усиления сигнала

Многие из нас сталкиваются с проблемой слабого или отсутствующего сигнала сотовой связи. Для решения этой проблемы существуют специальные устройства – репитеры GSM, усиливающие сигнал сотовой связи и ретранслирующие его на нужной вам территории.

Типовой комплект для усиления сотового сигнала обычно состоит из следующих основных элементов:

• уличная антенна
• комнатная антенна
• усилитель (репитер)
• кабель, разъемы

Стоит понимать, что ни одно техническое устройство не способно делать чудеса. В месте его установки нужен хотя бы минимальный уровень сигнала. То есть, смартфон или мобильный телефон должен регистрироваться в сети. Если это требование выполнено, пользователю достаточно правильно выбрать оборудование в соответствии с имеющимися потребностями.

Что такое репитер

Репитер представляет собой повторитель сигнала с его усилением на стороне пользователя. На практике это означает, что установленное в зоне слабого приема устройство нормализует качество связи. Смартфону или телефону больше не придется перегружать свой усилитель и чрезмерно быстро расходовать батарею.

Принцип работы усилителя сигнала сотовой связи показан на рисунке.

Ценники на репитеры находятся в очень широком диапазоне. Собственно, как и методика работы с сигналом, конструкционные решения, характер взаимодействия отдельных компонентов устройства между собой. Однако погружаться во все море технических параметров репитера пользователю не придется. Достаточно обратить внимание на ключевые характеристики.

Какие бывают репитеры по частотному диапазону

Сегодня можно купить устройства трех разных классов. Это широкополосные, однодиапазонные, а также настраиваемые или селективные репитеры.

Однодиапазонный

Основная особенность данного класса репитеров вполне четко описывается его названием: устройство работает только в одном стандарте связи. Например, репитер для сетей МТС будет бесполезен, если хочется улучшить прием сети Мегафон. Аналогично, работающие в стандартах CDMA Rev.A, Rev.B, WDCMA не пригодятся, если хочется пользоваться интернетом от GSM оператора.

Стоит отметить, что подобные узкоспециализированные устройства сегодня редко встречаются на рынке. Однако для некоторых стандартов передачи сигнала обойтись без них не получится.

Настраиваемый

Селективный репитер можно настроить на узкую полосу частот. При этом все остальные излучения будут игнорироваться. Данный класс устройств предназначен для достаточно опытных пользователей. Как минимум, способных найти информацию о частотах того или иного формата передачи сигнала и правильно настроить репитер.

Разброс цен на селективный класс устройств достаточно широк, и причина этого проста. Отличаются не только характеристики охвата, коэффициенты усиления, но и интерфейсы. То есть, репитер может настраиваться аналоговыми регуляторами, снабжаться дисплеем для вывода информации. Самые дорогие решения имеют высокоточный цифровой интерфейс, могут взаимодействовать с компьютером.

Широкополосный

Широкополосный репитер максимально прост в использовании и отличается широкой универсализацией. Недорогие устройства разработаны для обработки сигнала в нескольких стандартах. Например, GSM с частотами 900 и 1800 МГц, CDMA, WDCMA, UMTS.

Перед покупкой репитера стоит внимательно разобраться, на каких частотах работает нужный вам сотовый оператор. Сделать это можно с помощью сотового телефона, у которого установлена ОС Android  7.0 и выше. Установите одну из программ для смартфона, например: NetworkCellInfo, «Сотовые вышки», NetworkSignalGuru или другие аналогичные. Помимо силы сигнала, отображенного в дБ, эти программы также отображают и частотный диапазон. На смартфонах с версией ОС ниже Android  7.0, можно узнать только мощность сигнала.

Классы репитеров

Отличаются репитеры по характеру работы. В зависимости от стоящих задач, можно купить:

• аналоговый прибор;
• цифровое решение;
• устройства с распределенными функциональными блоками, например, оптические.

При выборе класса репитера стоит внимательно оценивать стоящие перед ним задачи. Это позволит оптимально потратить средства.

Аналоговый

Аналоговый прибор наиболее прост. Его стоимость привлекательна для среднестатистического потребителя, поэтому этот класс репитеров широко представлен на рынке. Он не требует сложной настройки, прост в подключении и весьма надежен. Однако за такие удобства придется жертвовать функционалом. Например, нельзя удаленно управлять прибором, у него нет никаких интерфейсов взаимодействия с пользователем и настройка, если она и предлагается, выполняется простыми регуляторами с относительно низкой точностью.

Цифровой

Устройства цифрового типа — это репитеры с настройкой полосы частот, а также сложные решения других классов. Данные приборы позволяют регулировать множество параметров своей работы. Это полоса частот, коэффициенты усиления.

Линейный усилитель PicoCell 1800/2000 BST (цифровой)

В комплексных решениях можно задавать параметры работы сразу нескольких контуров преобразования. Кроме этого, цифровые приборы предлагают удаленное управление и интеграцию в комплексные системы, что может быть весьма ценной опцией на крупных предприятиях.

Распределенный

Самый простой класс распределенного репитера — оптический. У него есть два основных функциональных блока. Передача данных между ними производится по оптическому кабелю на расстояние до 20 км. С помощью таких систем, например, организовывается доступ к мобильной связи и интернету в метро.

Распределенные репитеры могут использоваться в интеграции с другими системами. Это сложные технические решения, предназначенные для узких и профессиональных задач. Стоят весьма дорого.

Материал и размер корпуса репитера

Традиционно корпуса усилителей изготавливают из металла. Выглядит он примерно так.

Пример репитера в металлическом корпусе

В процессе работы компоненты репитера выделяют большое количества тепла и требуют охлаждения. В этом случае корпус выполняет роль пассивного радиатора. В пластиковом корпусе выпускают, как правило, маломощные репитеры с уровнем усиления не превышающим 50дБ. Однако некоторые производители лукавят, указывая репитерам в пластиковых корпусах завышенные характеристики.

Коэффициент усиления

Этот параметр показывает, насколько (в децибелах) усилитель может повысить уровень входящего сигнала. Коэффициент усиления репитера должен быть не мене 60 дБ. Если он меньше, то у такого репитера очень маленькая чувствительность к сигналу, и для его нормальной работы нужен очень мощный сигнал снаружи (полная шкала), чего обычно не бывает. Некоторые производители комплектов в характеристиках указывают суммарное усиление всего комплекта (репитера и внешней антенны), зачастую приписывая при этом своим антеннам нереальные, фантастические характеристики. В реальности усиление репитера в таком комплекте может быть небольшим, что приведет к тому, что зона его покрытия будет небольшой (1-2 метра), а абоненты будут друг друга плохо слышать.

Совет! Перед покупкой выясните коэффициент усиления самого репитера, а не комплекта в целом. Он должен быть не мене 60 дБ. Если он меньше, то нормальной связи от репитера не ждите.

Максимальная выходная мощность

Максимальная выходная мощность – максимальный уровень сигнала, который может излучать репитер внутрь помещения. Для обеспечения небольшого дачного дома или квартиры выходная мощность репитера должна быть не менее 20 мВт (13 дБм). При этом репитер не должен превышать свою паспортную мощность. В случае, если на улице сигнал возрос, он должен автоматически отрегулировать свои настройки.

У копеечных репитеров китайского производства нет ограничения максимальной выходной мощности. В результате, перегружаясь сигналом, репитеры начинают искажать звук, поднимается уровень шума, сильно искажается качество звука, эффект от репитера становится сомнительным, да и сам аппарат может в скором времени выйти из строя. Этим также объясняется недолговечность китайских репитеров.

Важно! У репитера должен быть автоматический контроль максимальной выходной мощности.

Другие полезные опции репитеров

Автоматическая регулировка усиления. Сильный входящий сигнал по одному или нескольким операторам может перегрузить усилитель, и избыток энергии начнёт вырываться из него в виде шумов.Работая в таком режиме, репитер не только может быстро выйти из строя, но и создать проблемы базовой станции. Кроме того, качество связи при этом пострадает – шумы, помехи, пропадания голоса вам обеспечены. Отсутствие ручной и/или автоматической регулировки усиления у приобретенного репитера многократно снижает ваши шансы нормально поговорить с абонентом.

В продвинутых моделях репитеров реализуют очень полезную функцию — индикатор экранировки антенн. Дело в том, что при установке комплекта для усиления очень важно хорошо удалить внешнюю и внутреннюю антенны друг от друга. Иначе сигнал от внешней антенны будет приниматься внутренней, усиливаться, и этот процесс будет происходить многократно, напоминая работу микрофона рядом с динамиком. В результате такой «закольцовки» система усиления нормально работать не будет. Индикатор экранировки показывает, есть ли «закольцовка» или нет, что делает процесс установки системы усиления максимально простым и понятным для неспециалиста.

Уличная антенна для усиления сигнала сотовой связи

Уличные антенны, входящие в комплект, могут различаться, но, в общем, бывают двух видов – направленные и ненаправленные.

В городе, где базовых станций много, точно направлять антенну на вышку обычно не обязательно. Поэтому допустимо использовать широконаправленную антенну панельного типа. Коэффициент усиления панельной антенны невелик, 5-7 дБ. Но это компенсируется простотой установки и настройки.

В удалённых от цивилизации местах, где уровень сигнала невелик и его приходится «вытягивать» издалека, желательно использовать антенну с максимальным коэффициентом усиления. По соотношению цена/эффективность для этой цели лучше всего подойдёт антенна типа «волновой канал» или логопериодическая антенна. Коэффициент усиления таких  антенн напрямую зависит от длины и количества секций и составляет 8-14 дБ. Некоторые производители включают в свои комплекты совсем коротенькие антенны (3-4 секции), приписывая им откровенно завышенные характеристики, противоречащие законам физики.

В условиях плотной городской застройки направленные антенны также могут оказаться полезными. К примеру, если БС одного из операторов находится значительно дальше остальных, регулируя направление, можно добиться равномерного приема от всех.

Уличная антенна должна иметь коэффициент усиления не менее 8 дБ и направленность, что позволяет добиться качественного приёма в большинстве случаев.  Если антенна имеет меньшее усиление, то репитер в условиях слабого уличного сигнала будет работать плохо.

Комнатная антенна для усиления сотового сигнала

Чаще всего в комплектах используются небольшие штыревые антенны, имеющие круговую направленность. Такие антенны удобны своими небольшими размерами и установкой непосредственно на усилитель. Антенна распространяет сигнал вокруг себя и позволяет обеспечивать покрытие всего дома.

Панельные антенны, которые тоже используют в комплектах, имеют некоторую направленность. Панельные антенны больше по размерам, чем штыревые и имеют большее усиление. Подключать ее напрямую к репитеру не очень удобно, обычно ее устанавливают на стену и для подключения к репитеру используют дополнительный кабель. Однако, разместив такую антенну на стене, можно направить ее в нужную сторону, обеспечив связью нужную зону.

В самых простых комплектах часто встречаются антенны, встроенные в корпус репитера. Усиление у таких антенн минимальное, а из-за отсутствия направленности ее затруднительно куда-либо направить. К репитеру нельзя добавить вторую антенну, если вам это понадобилось. Я бы назвал это самым неудачным решением.

Кабель и разъемы

В состав комплектов для самостоятельной установки входит кабельная сборка (кабель с смонтированными на нем разъемами), соединяющий внешнюю антенну с репитером. Цифровая, широкополосная передача данных, используемая в сетях сотовой связи, предъявляет определенные требования к типу и качеству используемого в комплекте кабеля. Во всем мире для подобных систем применяют экранированный коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом.

Качество кабеля можно оценить визуально. Во избежание потерь сигнала, кабель должен быть хорошо экранирован. Качественная экранировка невозможна без использования плотного металлического экрана, что придаёт кабелю определенную жесткость. Толщина кабеля так же влияет на качество усиления. Чем толще кабель, чем больше сечение центральной жилы – тем меньше потерь сигнала от антенны до репитера.

Разъемы на кабельной сборке могут различаться, но чаще всего используются стандартные высокочастотные разъемы N-типа или небольшие SMA разъемы.

А теперь давайте представим ситуацию – вы установили внешнюю антенну на крыше или за окном, и вам нужно завести во внутрь помещения кабель с уже смонтированном на нем разъеме. В этом случае использование SMA разъемов выглядит более предпочтительно, это позволяет протягивать кабель через небольшие отверстия 8-10мм.

Совет! В комплект усиления должен входить кабель с сопротивлением 50  Ом (например, с маркировкой 5D-FB). Лучше, если внешняя антенна к репитеру подключается через SMA разъем, в этом случае вам не придется делать в стене или в раме окна широкое отверстие для заведения кабеля.

Какой комплект усиления выбрать

Попробуем обобщить вышесказанное и определить, какой же комплект следует выбрать.

Бустер как средство расширения зоны охвата

Каждый репитер, в зависимости от мощности своего усилителя, имеет ту или иную зону охвата. Бустер представляет собой упрощенное решение. Репитер с бустером можно рассматривать как распределенную систему. Она позволяет при минимальных вложениях средств значительно увеличить территорию обслуживания абонентов.

Бустер обязательно устанавливается по строго заданным правилам. Сигнал в направлении основного репитера должен быть минимальным. Иначе система войдет в режим самовозбуждения и при отсутствии необходимых мер защиты может выйти из строя. Сегодня на рынке представлено множество устройств в формате репитер-бустер для квартир. При их монтаже следует строго выполнять рекомендации производителя.

Бустер увеличивает территорию охвата репитера

Новинки усилителей сигнала сотовой связи 2019

После опубликования данной статьи, в мой адрес поступило много вопросов, какой именно усилитель выбрать. Конечно же, все зависит от конкретной ситуации – местоположения объекта, площади усиления, частотного плана местности и ваших задач. В интернете даже существует онлайн калькулятор по подбору усилителя сигнала сотовой связи — https://www.gsmvezde.ru/ (жмем на оранжевую кнопочку «Помощь в подборе оборудования» сверху по центру). В этой статье в качестве примера я рассмотрю несколько интересных и, на мой взгляд, наиболее удачных новинок лета 2019 года.

Комплект VEGATEL VT-900E/1800-kit (LED)

Это коробочное решение, с помощью которого можно усилить как голосовую связь в диапазонах 900 МГц и 1800 МГц, так и 3G Интернет в диапазоне 900 МГц и 4G Интернет на частоте 1800 МГц. Такой комплект будет интересен дачникам, так как сможет обеспечить загородный дом и надежной голосовой связью, и скоростным Интернетом. По окончанию дачного сезона этот комплект можно забрать домой в городскую квартиру. Наличие в диапазоне рабочих частот репитера 1800 МГц делает его незаменимым в городе.

Комплект Titan-900/1800/2100

Эта новинка – трехдиапазонный комплект усиления сотового сигнала, который от предыдущей модели в лучшую сторону отличается поддержкой частоты 2100 МГц, что дает возможность получать более быстрый Интернет за городом. Кроме того, мобильный 3G Интернет на частоте 2100 МГц в городе – достаточно частое явление. Этот усилитель немного мощнее VEGATEL VT-900E/1800-kit (LED), однако у него отсутствуют ручные регулировки усиления – в ход идет полная автоматика, но для удобства пользователей есть индикаторы перегрузки и защиты от самовозбуждения.

Комплект VEGATEL AV1-900E-KIT

VEGATEL AV1-900E-KIT — автомобильный усилитель, который просто незаменим для усиления сотовой связи во время поездок на дачу, в лес или на рыбалку. Даже в самых удаленных уголках вы сможете связаться с внешним миром, установив его в автомобиле. Кроме того, репитер VEGATEL AV1-900E можно переставить в загородный дом, и он тоже будет отлично работать. Однако, обращаю ваше внимание, на то, что для этого нужно будет приобрести дополнительно комплект антенн для дома и блок питания 12В.