усилитель сигнала сотовой связи и интернета для дачи своими руками
Усиливаем сигнал для мобильного 3G/4G интернета
Кто проживает или бывал на Среднем Урале, знает, что тут имеют место перепады высот. В связи с этим из-за характера рельефа присутствуют мертвые зоны в покрытии сотовой связи. Даже при незначительном удалении от базовой станции оператора (сотовой вышки) можно столкнуться с очень слабым приемом или его отсутствием.
Долины рек на Урале являются естественными «мертвыми зонами» для распространения полезного сигнала сотовой связи. в низинах, как правило находятся основные потребители услуг связи – абоненты. Яркий пример – наш поселок, находящийся на берегу реки.
Оранжевая пирамида 1 показывает примерное расположение вышки сотового оператора, синий квадрат 2 обозначает дом, который лишен полноценной связи и доступа к интернету. Зеленые стрелки – направление распространения сотового сигнала. Как видим, сигнал как бы «пролетает» над домами.
Дом стоит в низине, сотовые вышки операторы, как правило, стараются устанавливать на возвышенностях: так осуществляется более широкий охват обслуживаемой территории. Для покрытия всей площади нужно устанавливать станции и в логах, а это экономически не выгодно. Особенно заметно это в поселках, которые относятся к сезонным, например, дачные поселения, полностью заселенные летом и практически пустующие в зимнее время, зачастую бывают лишены полноценной связи.
К резким перепадам высот можно еще прибавить и растительные помехи, препятствующие распространению сигнала, например, такая иллюстрация наглядно это демонстрирует:
Тут происходит следующее:
Как видим, все эти факторы вкупе препятствуют конечному пользователю, находящемуся в таких проблемных местах, полноценно пользоваться современными средствами коммуникаций. Отсюда не только низкая скорость интернета, но и плохое качество голосовой связи. Для того чтобы сделать звонок, обычно не составляет труда немного переместиться для лучшего приема, а вот использовать интернет довольно проблематично. Смартфон еще можно переместить, а с компьютером много не набегаешься.
С последними событиями, связанными с пандемией коронавируса в мире, многие перешли на удаленную работу и предпочитают трудиться подальше от города на дачных участках. И практически 90% работающих на дому используют интернет. У меня похожая ситуация: интернет нужен по работе, но доступ настолько плохой, что проверить электронную почту или скачать что-то из сети интернет стало настоящей проблемой. Я начал искать решение в усилении сотовой связи для полноценного доступа, так как альтернатив в виде проводных или оптоволоконных коммуникаций у нас нет и не предвидится в ближайшем будущем.
На рынке усилителей сейчас популярны два основных решения: это репитеры и модемы с внешними антеннами.
— Репитер обеспечивает усиление всего, что приходит на его внешнюю антенну от вышки сотовой компании, и усиленный сигнал уже с помощью домашней, внутренней антенны раздает устройствам.
— Модемы с внешними антеннами усиливают только интернет-сигнал.
Требования у меня были в основном только к интернету, а пообщаться голосом можно и по скайпу или другим мессенджерам поэтому выбор остановил на готовом решении для усиления скорости доступа к интернету «Внешний 3G/4G роутер RF-Link R850».
В состав его входит:
— уличная часть (3G/4G модем);
— внутренняя часть (управляющий системой роутер Wi-Fi);
— блок питания;
— кронштейн для крепления роутера на стене;
— патч-корд 20 м (кабель).
Конечно, прежде чем оплатить этот роутер, я долго консультировался с поставщиками и, наверное, измучил их своими вопросами, но надо отдать им должное: они отвечали терпеливо порой на мои глупости. Посылка пришла, и я начал установку по приложенной инструкции.
Стоит отметить несколько моментов: например, то, что сим-карта вставляется вовнутрь модемной части и герметично закрывается крышкой с резиновой уплотнительной прокладкой:
Так что дожди не страшны, все герметично, но минус такого решения – то, что если модемная часть (или по-другому внешний роутер) располагается на значительной высоте, доступ к ней достаточно проблематичен (наш случай). Я приобрёл сим-карту только для модема со специальным тарифом от TELE2 «Для устройств», и установив ее, доставать не собирался. Прикручиваем крышку сим-карты на свое место.
Кабель категории 5e, идущий в комплекте, обеспечивает связь двух частей не только передачей данных, но и питанием по POE-технологии, так что дополнительных блоков питания не нужно. Длина его 20 метров, и на мачту поднять, и по дому проложить должно хватить с запасом.
Соединение с уличной частью выполнено через уплотнительную втулку (также герметично по резьбе) и использована резиновая прокладка, но вот кабель во втулке недостаточно плотно зажимается. Пока оставил как есть, но в будущем планирую использовать дополнительно силиконовый герметик.
Дом, на который я буду устанавливать антенну, ниже, чем рядом стоящие, но все равно попробую обойтись невысоким подъемом. А выглядит дом так:
Первая установка проходит на уровне чердачного окна, но кажется, это недостаточный подъем, так как на сайте поставщиков было написано: «Выше поставишь, больше скорость получишь». Кстати, там же написано, что в уличной части расположены две всенаправленные антенны и из этого следует, что точно юстировать ее на вышку оператора лишне, они всенаправленные. Проверим, так ли это. Разобрать недолго, пусть гарантия даже потеряется, но интерес взял свое.
Внутри действительно две антенны. Какие они всенаправленные, выясним после установки. Забегая вперед, скажу, что утверждение близко к истине. Юстировка по горизонту практически не дает прироста скорости. Скорость зависит от высоты установки, о чем честно написано на сайте продажи этого роутера. Ставим уличный модуль на первом уровне:
Установили, старая деревянная гардина подошла как родная, тем более она сегментная и можно удлинить, если что-то пойдет не так, а я ее выкинуть хотел. Если смотреть с такого ракурса, то соседская крыша явно будет мешать качественному приему сигнала:
Теперь нужно опробовать все в работе. Устанавливаем дома внутренний роутер. Вешаем его стандартно на стенку, поближе к электрическим розеткам, чтобы не тянуть дополнительную линию питания.
Включили питание и все заработало.
Подключим ноутбук по Wi-Fi, прочитав логин и пароль на обратной стороне устройства. Сначала зайдем в web-интерфейс роутера через браузер, используя указанный адрес. Как и на большинстве подобных устройств, вход по умолчанию admin/admin.
Как видим, появился 4G-прием, что нам и нужно. Красным обозначена шкала уровня сигнала: многим так привычней и можно ориентироваться по аналогии со смартфоном. Я специально не рассказываю про уровни сигнала, отображающегося цифрами в интерфейсе. Мне просто показалось, что они некорректно работают. Я не стал больше разбираться и решил тестировать только на действительной скорости доступа в интернет, пользуясь различными онлайн-сервисами.
Предыстория до получения почтового отправления с роутером такова: я замерил параметры сети, находясь на земле. Использовалась для этого программа для смартфона с ОС Android «Сотовые вышки, Локатор». Можно сказать, что 3G-покрытие иногда удавалось найти смартфоном и без программы, но скорость была очень нестабильная и выше 1 Мбит в секунду вообще не поднималась, а стоило сместиться от точки приема хоть на полметра, то присутствовал только EDGE-интернет.
«Сотовые вышки, Локатор» показал, что 4G присутствует, да я и так знал, поскольку в других местах на территории поселка смартфоны его принимают. Вот скриншот той проверки:
Обратите внимание на расстояние до вышки: немного некорректно отображено значение. На самом деле до вышки метров 800, может, какой отраженный сигнал принимает. Я не знаю принцип работы этой программы, но главное, она нам показала, что интернет 4G LTE тут есть.
Начинаем наши тесты. Первый уровень высоты установки антенны проверим на скорость сервисом speedtest. Пользоваться будем десктопной версией программы для Windows:
После того, что было ранее, скорость интернета кажется пределом мечтаний, но для полноты картины попробуем проверить сервисом Яндекса – Яндекс.Интернетометр.
Скорость даже больше, но я понимаю, что разные сервисы используют разные алгоритмы и скорость может отличаться. Будет корректней делать тест одним сервисом. Но раз начали смотреть показания в двух местах, продолжаем так же.
Теперь поднимем антенну немного выше, так, чтобы она визуально была поднята над соседской крышей.
Все, антенна поднята от первоначальной установки на 120 см, на пути сигнала стало еще меньше препятствий. Будем тестировать в таком же порядке. Сначала speedtest:
Всего 1,2 метра, а результат после того, как подняли над соседской крышей, уже виден. Теперь Яндекс.Интернетометр:
Скорость стала больше в разы, но в процентном отношении к первому тесту выросла меньше, чем на сервисе speedtest.
Когда все хорошо, надо, чтобы было еще лучше. Поднимем антенну на высоту, какую можно. Надо делать мачту. Собираем из подручных материалов, а чтобы смотрелась, как надо, помощники покрасят:
Все, готово! Теперь поднимаем и закрепляем. Сама мачта – 7,5 метров и еще расстояние от земли. Будем пробовать.
Высоко, но все закреплено хорошо. Сейчас сильный ветер по реке, но у нас ничего не движется и не шевелится, в общем, надежно. Как всегда, первым пробуем speedtest:
Ну вот, мы теперь с прекрасным интернетом! Результат даже превысил все ожидания. Хотя для полноты эксперимента нам не хватает теста от Яндекса. Но он всегда показывал меньше, чем speedtest, поэтому даже проверять расхотелось. Проверим не Яндексом, а другими не очень известными сервисами. Поисковик выдал несколько подобных сервисов. Выбираем первый попавшийся, это witest:
Очень близко к первым результатам: оставим его и будем верить, что скорость за 30 Мбит/с мы имеем. Но надо еще один! Находим в сети сервис тестирования скорости интернета под именем FIREPROBE:
Как видим, результаты практически те же, хоть и на разных серверах.
Вот так я добился работы хорошего и стабильного интернета.
К роутеру я подключил так же телевизор с хорошим разрешением и функцией Smart TV. Просмотр фильмов по интернету требует хорошей скорости скачивания, uplink и downlink должны быть, что называется, «на высоте». И это можно написать без кавычек, потому что действительно, чем выше антенну поднимешь, тем в лучшем качестве и посмотришь. Кто не знает, что это такое, объясню просто:
— uplink – канал передачи «от тебя куда-то»;
— downlink – «откуда-то к тебе».
Для просмотра видео в интернете важен параметр downlink, то есть видео грузится на компьютер, а для видеозвонков или удаленного видеонаблюдения – uplink, видеоизображение передается в интернет. Но при видеозвонке вы тоже просматриваете что-то, поэтому скорости в обе стороны необходимы и дополняют друг друга.
Видео, комфортное к просмотру, HD и Full HD. Онлайн-кинотеатры и Youtube предоставляют такое качество. Просмотр требует наличия высокой скорости, минимальные значения такие:
— HD-видео (720 p) – 5 Мбит/сек;
— Full-HD (1080 p) – 8 Мбит/сек.
Оборудование принесло мне только положительные эмоции. Работа стабильная, настройка простая. Это реально востребованный продукт в сегодняшних условиях и особенно на нашем Урале!
Сайт про изобретения своими руками
МозгоЧины
Сайт про изобретения своими руками
Как собрать усилитель сигнала сотовой связи своими руками: пошаговая инструкция
Как собрать усилитель сигнала сотовой связи своими руками: пошаговая инструкция
Аксессуары для мобильников разнообразны по дизайну, характеристикам, сфере применения. Если телефон устаревает, то его заменяют на новую модель. При сбое — стараются исправить, наладить при помощи других устройств и разработок. Купить или есть возможность своими руками, из подручных средств собрать дорогой гаджет? Имея скромный запас школьных знаний по физике, химии и базовый уровень в сфере сотовой связи, можно справиться самому. Разбираемся во всем по порядку.
Выбор «правильного» оператора
Первоочередная задача, после выбора мобильного устройства — сделать нужный шаг в пользу какого-либо оператора. Из-за широкого распространения услуги связи их появилось немалое количество. У каждого есть «своя изюминка». Тарифы и качество заметно отличаются.
Отталкиваться нужно от индивидуальных особенностей: необходимость звонить по своему региону, возможность соединяться с другими странами, частое использование Интернета и другие специфические возможности телефонии. Задача же операторов другая — посредством рекламных акций и предложений подключить максимальное количество клиентов.
Пользователь заинтересован в качественном обслуживании и экономии расходов на услугу. Аспекты зависят от того, кто предоставляет варианты тарифов.
В Российской Федерации действуют пять основных мобильных операторов: МТС, Мегафон, Билайн, Теле 2, Yota. В учет не берутся небольшие региональные и дочерние компании.
Везде есть свои положительные и негативные моменты. Выбрать лучшего, позволено каждому. Для этого организаторы улучшают поставляемые услуги, вносят изменения в тарифные планы, сферу новинок. Проанализировав эти моменты можно подключаться и дарить общение себе и окружающим.
Однако в защиту мобильным операторам нужно сказать, что существуют внешние факторы, которые влияют на качество общения, слабый сигнал.
Причины слабого сигнала
Вероятность слабого сигнала, несмотря на современную техническую поддержку, остается, как в мегаполисах, так и небольших поселениях. Регулярная установка новых стационарных баз, станций, вышек заметно снижает эту проблему, но не решает окончательно, потому что причина может не зависеть от оператора или быть в вашем устройстве.
Зачастую слабость сигнала различается в определенной части населенного пункта. Это обусловлено наличием преграждений на его пути, а также объясняется удаленностью от станции. Можно выделить наиболее «трудные» места, где мобильник дает сбой:
Внешний фактор не всегда бывает виноват, периодически виновником становится сам смартфон. Проверить несложно: если в разных местах слышно одинаково плохо, то проблема в устройстве. Второй вариант проверки, позвонить в различных устройствах. Сделать вывод.
К проблемному соединению приводят причины:
Если причины — проблемы внутри
Проведя нехитрую диагностику, определив, что устройство в норме для усиления сигнала можно использовать репитер. Это одно из лучших решений, когда существуют проблемы с сотовой связью.
Репитер состоит из элементов:
Три параметра, которые учитываются при работе:
Усилитель сотовой связи своими руками (обзор)
Изготавливается простая конструкция, которая работает по принципу: внешняя антенна принимает сигнал от базы или телефонной вышки. Ретранслятор включается в рабочий момент, перекидывает информационное поле на внутреннюю антенну. В свою очередь она скидывает сигнал на мобильный телефон.
Обратное направление происходит аналогично: от мобильника к усилителю, на базу, к вышке.
Качество зависит от многих параметров. Например, внешняя антенна должна крепиться по возможности выше на фасадной части, район крыши. Вторая антенна находится внутри здания. Возле розетки устанавливается блок питания.
Функцией репитера можно назвать не только улучшение связи, но и снижение излучения свехчастотное, именно оно показывает своим появлением на то, что смартфон работает на пределе своих сил. Ценой этого становится разряженный «в ноль» аккумулятор. Улучшенная автономность, рациональный режим работы «три джи» сигнала — функциональная значимость усилителя.
Достаточно одного инструментария на два-три приемных устройства. Для больших офисов, где много девайсов выбирают стационарный, более мощный репитер.
Сборка усилителя сотовой связи в домашних условиях
Чтобы самостоятельно изобрести простейшую модель понадобится набор:
При наличии всех необходимых материалов, приступаем к сборке конструкции.
Обязательно рекомендуется произвести проверку работоспособности полученного усилителя. При поднесении его к любому мобильному устройству (телефон, планшет, смарт часы) уровень сигнала стабильно должен увеличиваться на два деления минимум.
Усиление сигнала 4G
В отдаленных местах (дачах, деревнях) можно усилить собственноручно сигнал «четыре джи».
По схеме собирается усилитель, который устанавливается аналогично предыдущему варианту.
Мифические усилители
В условиях рыночных отношений находится множество «знающих» и опытных мастеров развода. Мифические «компактпораболики» легко принять за помощь в силу незнания элементарных физических и оптических принципов. Не стоит доверять не проверенной информации. Приведем несколько примеров.
Наклейка «улучшающая сигнал». Производители рекомендуют наклеивать пластинки из фольги под аккумуляторную батарею, ближе к антенне. Заявленная функция: избавление от всех существующих помех. Кроме, как обманкой этот предмет не назовешь.
Любой школьник скажет, что для подобной функциональности понадобится не фольгированный кусочек, а рулон фольги минимум метров на десять в длину.
Следующий вариант — алюминиевая банка. Большого эффекта можно достигнуть, если снять корпус телефона, намотать вокруг антенны проволочку из меди (около шести витков), остаточный кончик присоединить к банке из алюминия. Банка может иметь любой вид: целая, срезанная, разрезанная на «ромашку». Подобная инструкция приведет ни к чему иному, как к ослаблению задней крышки, выпаданию аккумулятора. Эффекта не будет.
Самый распространенный «совет» — в разъем для наушников вставить небольшой кусок проволоки (сантиметров десять). Это обычное плацебо. Качественный сигнал получен не будет. А испортить мобильник есть шанс реальный.
Как сделать усилитель сигнала сотовой связи и Интернета своими руками
Сделанный 4G репитер своими руками представляет собой специальный прибор, который позволяет значительно усилить принимаемый мобильный сигнал от операторов сотовой связи. Распространение таких устройств, позволяющих усилить сигнал от базовых станций, связано с тем, что мобильный Интернет в основном используется в пригородах, сельской местности, зонах со сложным рельефом.
Это именно те области, где альтернативы такому виду связи нет, поэтому приходится использовать различные антенны и усилители. Но собранный усилитель сигнала сотовой связи и Интернета своими руками поможет сэкономить средства, в отличие от покупки готового комплекта.
Что такое усиление сигнала
Представленная технология 4G применяется для приема и передачи данных. Работает пакетным способом, благодаря чему и достигается высокая скорость соединения. Базовые станции или вышки имеют возможность передавать пакеты данных на расстоянии в 100 км. Однако не всегда местность позволяет оборудованию пользователя принимать сигнал на такой дальности. Для обеспечения качественного обмена данными применяются различные усилители. Например, собранные репитеры и усилители GSM, 3G, 4G, LTE своими руками.
Усиление сигнала — это способ улучшения качества связи при помощи различного дополнительного оборудования. Чаще всего это антенна и так называемый repeater (повторитель или репитер), способный усиливать прием сигнала. Наиболее распространены собранные репитеры 3G своими руками.
Важно! Дальность передачи сигнала в 100 км возможна только при условии максимально ровной поверхности земли без крупных препятствий. Также расстояние сигнала сильно зависит от высоты передающей вышки. В городах их часто устанавливают на крышах домов, а в сельской местности и пригородах в качестве отдельных высоких сооружений.
Если в местности проживания есть хотя бы слабый сигнал мобильного Интернета, то ситуацию может исправить антенна и усилитель. Если же сигнал вовсе отсутствует, то смысла в применении такого оборудования нет. Нужно или сменить оператора, или пробовать другие способы подключения Интернета, например, спутниковый.
Антенна
Антенны, которые служат для улавливания сигнала от базовой станции, делятся по своим конструктивным особенностям на несколько типов. В них важно разбираться для выбора и покупки оборудования для дома. Понять принцип работы каждой можно по названию. Наиболее мощными и качественными считаются MIMO, направленные или секторные приборы:
Обратите внимание! Не стоит ожидать от комнатных антенн большого усиления качества и скорости Интернета.
Активные усилители
Представленные устройства работают по принципу аппаратного метода, в котором используются репитеры, усилители, ретрансляторы и др. То есть в данном случае получается усилитель 4G, схема которого включает обязательную антенну и специальный электронный прибор, улучшающий передачу данных.
Пассивные
Это приборы, улучшающие сигнал передачи сотовой связи, в которых отсутствует активное усилительное устройство, то есть они состоят из различного вида антенн и пассивного ретранслятора. Все функции улучшения подключения к Интернету выполняет только антенна.
Усиление сигнала своими руками
Чтобы ускорить процесс серфинга в сети Интернет при беспроводном мобильном соединении, требуется купить и установить специальное оборудование. Оно состоит из нескольких различных компонентов:
Обратите внимание! В перечне указано только оборудование для усиления сигнала. Для настройки Сети нужны еще модем, СИМ-карта оператора.
Конструкция усилителя и принцип работы
В случае с конструкцией прибора, то можно все оборудование также поделить на две группы. Первой является активная группа, в которую входят все детали усилителя, работающие от Сети. К ним относятся разъемы и сам репитер. Вторая группа — пассивная — состоит из антенны, кабеля, делителя.
Сам процесс усиления может производиться с использованием нескольких систем в зависимости от объекта. Наиболее эффективной будет та, что с наименьшей длиной кабеля. Это позволяет уменьшить потери сигнала до минимума.
Принцип работы репитера заключается в ретранслировании принимаемого сигнала, то есть он обрабатывает получаемые данные и перенаправляет их в необходимом пользователю направлении. Если это отдаваемые данные, то перенаправление идет на базовую станцию оператора, если данные получаемые, то на модем абонента.
Обратите внимание! Все эти процессы совершаются с помощью антенны, которая улавливает все сигналы.
Можно собственноручно собрать усилитель любого типа, однако рекомендуется использовать два вида антенн одновременно. В таком случае одна будет заниматься получением сигнала и отправкой его обратно на вышку, а вторая — распространять соединение с сетью в здании.
Как сделать усилитель Интернета своими руками: схемы
Стоимость готовых устройств для улучшения качества соединения с Интернетом довольно высока. В связи с этим большое количество пользователей собирает усилители самостоятельно в домашних условиях. Можно как переделать GSM репитер в 3G, так и сделать конкретно для сетевого соединения. Но для этого все равно придется приобрести готовый репитер, поскольку мало кто сможет сделать такой с нуля.
Подготовка к сборке
Для начала требуется приобрести детали и части конструкции:
Обратите внимание! Для склейки деталей также пригодится скотч или изолента.
Создание антенны
Сборка антенны происходит таким образом:
Место установки репитера
Антенну нужно направить строго в направлении базовой станции оператора. Усилитель следует монтировать на расстоянии 1-2 м от отопительных приборов. Желательно после установки и направления антенны прокладывать кабель, а не наоборот. Хотя кому как удобно.
Важно! Все необходимые соединения должны быть скрыты от влаги во избежание замыкания.
Если нужно отключить кабель, для начала стоит отсоединить репитер от питания.
Температура
Обычная система усиления сигнала способна работать в диапазоне температур от −40° до +50°. Это касается антенны и проводов. Сам репитер должен находиться в отапливаемом помещении. Не рекомендуется его перегревать, устанавливая возле батареи, или охлаждать до низких температур.
Настройка
Первым делом рекомендуется проверить все соединения, а также провести осмотр сетевого фильтра. Потом следует провести регулировку коэффициента усиления, он должен находиться на частоте около 20 дБ. Есть два способа настройки — ручная или автоматическая. Первая осуществляется регулировкой ручки потенциометра и изменения направления антенны, вторая — непосредственно на репитере.
Таким образом, можно без проблем сделать систему усиления и репитер своими руками. Для этого всего лишь требуется приобрести необходимые компоненты, установить оборудование, все подсоединить и настроить. И тогда пользователь получит высокоскоростной Интернет!