Как усилить сигнал сотовой связи. Советы по выбору усилителя сигнала сотовой связи 2G/3G/4G/5G

Преимущества использования внешних антенн заключаются в их простоте установки, способности обеспечивать доступ к интернету на больших расстояниях и доступной цене. Однако есть и недостатки: такие антенны не улучшают качество голосовой связи, а также требуют отдельной SIM-карты для работы в модеме.

Советы по выбору усилителя сигнала сотовой связи 2G/3G/4G/5G

Эта статья подготовлена нашими коллегами, которые занимаются установкой систем для усиления сотовой связи. Если вас интересуют дополнительные вопросы, вы можете обратиться по следующему адресу: https://t.me/usileniesvyazi.

В этой статье мы рассмотрим различные подходы к усилению сигнала сотовой связи на различных объектах, таких как дачи, офисы и склады, а также сделаем краткий обзор популярных предложений на рынке.

Существует два основных метода усиления сотовой связи:

С использованием антенны, модема и роутера.
С помощью активного усилителя (репитера).

Первый вариант подходит для усиления интернета 3G/4G/5G, но не улучшает голосовую связь в традиционном понимании (тем не менее, предлагают возможность пользоваться звонками через мессенджеры, такие как WhatsApp, Viber, Skype и Telegram).

Второй вариант более универсален – он усиливает как интернет, так и голосовую связь, хотя также имеет свои ограничения (подробнее о них мы поговорим ниже).

Усиление 3G/4G-интернета с помощью антенны, модема и Wi-Fi-роутера

Система состоит из двух основных компонентов: внешней антенны, установленной на улице, и модема с Wi-Fi-роутером, находящимися внутри помещения.

Внешняя антенна для 3G/4G модема/роутера.

4G-модем, подключенный через переходники к уличной антенне и вставленный в Wi-Fi-роутер.

Как это работает? Антенна направлена в сторону предполагаемой базовой станции сотового оператора. Сигнал поступает на 4G-модем с роутером, который передаёт интернет через Wi-Fi. Этот вариант востребован среди частных мастеров, занимающихся установкой дачного интернета, благодаря своей экономичности и надежности.

Wi-Fi-роутер со встроенным 3G/4G-модемом

Если рассматривать вариант, когда модем и роутер приобретаются отдельно, то кабель, идущий от уличной антенны, подключается к модему с помощью переходников, имеющих тонкий кабель и малые СВЧ-разъемы TS-9 или CRC-9. Это может привести к значительным потерям в уровне и качестве сигнала, а также механической ненадежности. Например, если во время чистки пыли вы случайно повредите разъем на модеме, это может вынудить вас купить новое устройство.

Чтобы избежать этих проблем, целесообразно изначально приобрести роутер с уже встроенным 4G-модемом. На нашем рынке доступны несколько моделей роутеров от компании Huawei. Без рекламы: они прекрасно работают, и у них надежнее разъем – тип SMA.

Huawei-роутер со встроенным 4G-модемом.

Почему частные мастера часто предлагают модем и роутер по отдельности? Ответ прост: такая схема приносит им более высокую прибыль.

Что такое MIMO-антенна и для чего она нужна

MIMO-антенна для интернета 3G/4G

MIMO-антенна – это устройство, обладающее двумя параллельными коаксиальными кабелями, которые ведут к модему или роутеру. На практике это означает, что прирост скорости интернета на приёме будет составлять от 0 до 20%, а на отдаче – до 50-100%. Это малый прирост, который действительно необходим тем, кто активно использует видеосвязь или системы удаленного видеонаблюдения и требует устойчивого исходящего потока данных. В других случаях реальная польза от такой антенны может быть незначительной.

Параболическая антенна и антенны с высоким коэффициентом усиления

Параболическая антенна обычно имеет высокий коэффициент усиления, который составляет от 25 дБ и выше. Многие потребители при выборе антенны ориентируются именно на этот параметр, однако это может привести к ошибочным заключениям.

Параболическая 4G-антенна с высоким коэффициентом усиления

Во-первых, антенна с таким высоким коэффициентом усиления имеет очень узкую диаграмму направленности, и даже скрытое отклонение направления на 1-2 градуса может существенно уменьшить коэффициент усиления до значений в пределах 0-3 дБ! Поэтому самостоятельная установка такой антенны на крыше, особенно на мачте, становится крайне затруднительной.

В дальнейшее рассмотрение возьмем диаграмму антенны с коэффициентом усиления 16 дБ:

Диаграмма направленности панельной антенны с коэффициентом усиления 16 дБ

На этом изображении видно, что при отклонении в 5-10 градусов коэффициент усиления практически не меняется, однако при отклонении, например, на 25 градусов, коэффициент усиления значительно упадет до 2 дБ.

Теперь рассмотрим диаграмму антенны с коэффициентом усиления 27 дБ:

Слабый сигнал – причины, поиск лучшего оператора

Прежде всего, следует понимать, что сотовая связь осуществляется через радиоволны. Соответственно, при увеличении расстояния от вышки или наличии препятствий на пути, сигнал будет ослабевать или вовсе исчезать.

К основным причинам ухудшения качества связи можно отнести следующие:

Сигнал может периодически ослабевать или теряться в местах, таких как:

Низменный рельеф местности или подземные помещения.
Строения с очень толстыми стенами, включая металлическую арматуру.
Местность с естественными препятствиями – горами, холмами или лесами.

Читайте ещё: Как проверить теплый пол мультиметром. Как проверить теплый пол мультиметром.

Кроме того, сигнал может не достигать абонента из-за большого расстояния от передающей вышки.

Иногда, чтобы улучшить сигнал сотовой связи или мобильного интернета на даче или в деревне, не обязательно покидать пределы устройства или приобретать специальный усилитель. Простые действия, выполненные собственными руками, часто могут эффективно восстановить устройство в рабочее состояние, так как ухудшение сигнала может быть вызвано различными проблемами самого устройства:

Недостаточная грамотность в компоновке – использование чехла или корпуса из металла, которые мешают корректной работе внутреннего приемника.
Поломка ключевых элементов или схем, отвечающих за связь.
Повреждения, вызванные неправильным использованием, такими как удары, падения или попадание жидкости.
Разрядка аккумулятора и полное отключение устройства.

Кроме того, телефон может часто начинать давать сбои в связи при повреждении или блокировке сим-карты.

Неправильные настройки программного обеспечения также могут вызывать сбой в работе телефона. Чтобы устранить эту проблему, потребуется провести перепрошивку с учётом следующих шагов:

Найти программное обеспечение с заводскими настройками.
Создать резервную копию, чтобы не потерять важные данные.
Установить и активировать необходимые компоненты.

В ряде случаев перепрошивка телефона позволяет улучшить связь.

Однако, прежде чем решиться на перепрошивку, учтите, что после этой процедуры ваше устройство может потерять возможность сервисного обслуживания по гарантии. Поэтому рекомендуется проводить аналогичную процедуру лишь после окончания гарантийного срока.

Ответственность за прием и передачу сигнала в смартфоне лежит на специальном радиомодуле. Иногда бывает, что при заводской сборке его установили некорректно, что встречается чаще всего у бюджетных моделей.

В таком случае действия по усилению сигнала сотовой связи и интернета на даче сводятся к исправлению положения и плотности соединения модуля антенны с материнской платой. Для этого рекомендуется следовать следующей инструкции:

Изучить инструкции и схемы конкретной модели устройства.
Разобрать корпус и найти ответственные узлы.
Проверить плотность соединения антенны с шлейфом и при необходимости откорректировать его.
Собрать корпус назад и проверить работоспособность устройства.

Если гарантия вашего телефона еще не истекла, стоит воздержаться от самостоятельного разбирания и обращаться в сервисный центр.

Поиск оператора

В первую очередь я бы рекомендовал установить специальное приложение, которое поможет найти ближайшие вышки и определить основные параметры:

Расположение на местности.
Расстояние.
Базовая частота. Знание этой характеристики поможет правильно настроить репитер и в дальнейшем сориентировать как заводскую, так и самодельную антенну для интернета в частном доме на даче или в деревне.

При поиске и выборе подходящего оператора рекомендую следовать следующему алгоритму:

Определите карту покрытия для доступных поставщиков связи в вашем регионе.
Скорректируйте локацию по точному адресу.
Проверьте доступные технологии связи, такие как 2G, 3G, 4G и т.д.
Узнайте тарифные планы подходящих операторов.

Используя специальные программы (например, Netmonitor), вы можете визуально сравнить параметры доступных операторов. На отдельных участках экрана будут видны характеристики разных предложений, что облегчает процесс выбора.

При попытках улучшить мобильную связь обязательно сравните параметры доступных операторов в окружающей местности.

Способ 2: Установить внешнюю антенну

Другой вариант – это использование внешней антенны для увеличения скорости мобильного интернета 3G и 4G. Это позволит производить звонки и отправлять сообщения через мессенджеры, даже если традиционная голосовая связь нестабильна или ненадежна. Существует два наиболее распространенных варианта использования антенн:

Антенна, подключенная к USB-модему и Wi-Fi роутеру. Система состоит из трех элементов: уличной антенны, USB-модема с SIM-картой и поддержкой 4G, а также Wi-Fi роутера. Антенну устанавливают снаружи: на уровне окна, на крыше или специальной мачте, направляя её в сторону ближайшей базовой станции оператора. Чем выше расположена антенна, тем большего усиления можно достичь. Антенна принимает сигнал, который затем по кабелю поступает на 4G-модем с роутером. Усиленный сигнал рассекается в виде сильного Wi-Fi интернета. Этот вариант особенно подходит для дачи, а также для старинных зданий с толстостенными кирпичными или бетонными стенами, где на улице сигнал присутствует, а внутри ни связи, ни интернета нет.
Антенна со встроенным 3G/4G роутером. В этом случае роутер вместе с антенной располагаются на улице, а сигнал по кабелю передается в дом, где он усиливается в Wi-Fi. Обычно используемый кабель длинный (до 80-100 м), тонкий и легко скрывается под плинтусами. Технология PoE позволяет передавать как сигнал, так и питание по одному кабелю. Это устройство поддерживает частоты до 2700 МГц и современные стандарты 3G/4G.

Читайте ещё: В чем разница между ударной дрелью и перфоратором. Чем отличается дрель от перфоратора.

Преимущества антенн:

Простота установки, позволяющая легко подключать систему самостоятельно;
Доступ к мобильному интернету при значительном удалении от вышки оператора;
Невысокая стоимость.

Недостатки:

Неусиление голосовой связи;
Необходимость приобретения SIM-карты для модема;

Зачастую возникает вопрос, как улучшить связь, находясь за городом и в движении (например, при поездке на автомобиле или перевозке грузов). В этой ситуации очень полезна установка круговых антенн. Они имеют небольшой коэффициент усиления, но могут принимать сигнал даже внутри металлического кузова. Их часто устанавливают на грузовые автомобили и даже на речные суда. Конструкция этих антенн всенаправленная и не привязана к конкретной базовой станции, что позволяет принимать сигналы сразу из нескольких вышек и обеспечивать приемлемый уровень интернета.

Способ 3: Изменение настроек на смартфоне

Интересный способ усилить сигнал сотовой связи на даче или во время нахождения далеко от базовой станции, например, в лесу или горах. Если важно быстро совершить звонок, попробуйте переключить режим сети на телефоне. Часто в зоне с плохим приемом смартфон постоянно ищет сеть, сильно зависает и расходует заряд батареи. Например, если вы находитесь вне зоны покрытия 3G, установите режим 2G. Таким образом, смартфон не будет пытаться подключаться к частотам 3G.

Ваша задача заключается в отключении ненужных частот, которые отсутствуют в вашей зоне. Эта опция доступна только для устройств на ОС Android:

Откройте «Настройки» → «Мобильные сети» → «Предпочтительный тип сети». Из предложенного списка выберите 2G, 3G или 4G (LTE). Запустите тестирование каждого из режимов: проверьте, можно ли дозвониться до другого абонента, отправить сообщение и насколько быстро загружаются страницы в браузере.
Откройте расширенное инженерное меню. Для этого загрузите приложение MTK Engineering Mode, найдите раздел «MTK Settings», далее выберите «Режим полосы» и необходимую SIM-карту. Перед вами появится окно с многочисленными настройками частот в режимах GSM mode и UMTS. Вам нужно снять галочки со всех сетей, кроме EGSM900, DCS1800 и WCDMA-GSM-900. Повторите аналогичные действия с второй SIM-картой, если она используется. Так ваш смартфон перестанет сканировать неиспользуемые частоты, и сигнал будет стабилизироваться. Важно: приложение MTK Engineering Mode совместимо только со смартфонами на базе процессора MediaTek, к которым относятся некоторые модели Xiaomi, Meizu, Vivo и многих других китайских марок.

Аналогичным образом можно решить эту проблему и на iPhone. Вам нужно зайти в «Настройки» → «Сотовая связь» → «Параметры данных» → «Включить LTE». В последнем пункте выберите «Только данные». Таким образом, вы отключите голосовую связь в формате 4G, и при слабом сигнале телефон автоматически переключится на более низкую частоту. В результате, это позволяет добиться устойчивого уровня сети, хотя скорость загрузки страниц может сильно снизиться.

Способ 4: Самодельные устройства

Создание самодельной антенны – этот способ больше подходит для пользователей устаревших моделей телефонов. Безусловно, для этого требуются базовые навыки в инженерии и пайке, иначе можно повредить устройство.

Для такого метода вам понадобится: проволока длиной 40-45 см, коаксиальный кабель, фанера, болты, саморезы, изолента и пассатижи.

На проволоке необходимо отмерить отрезки одинаковой длины по 5 см. Далее согните проволоку в этих местах под углом 90 градусов. У вас получится два ромба, концы которых нужно спаять. Затем очистите коаксиальный кабель и направьте его между двумя ромбами, осуществляя соединение посредством пайки. Таким образом, кабель станет продолжением вашей самодельной антенны.

Данную антенну следует установить на крыше, направленной в сторону базовой станции, а кабель соединить с телефоном через цилиндрический разъем. И всё готово.

Однако, важно учесть, что такой способ приведет к слабому усилению сигнала. Кроме того, не все устройства обеспечивают возможность подключения данной антенны.

Как подключить оборудование для усиления сигнала сотовой связи своими руками

Каждый производитель комплектов оборудования для усиления сигнала сотовой связи прикладывает подробные инструкции по монтажу и подключению. Эти инструкции могут сильно отличаться в разных моделях, однако обычно они включают следующие шаги:

Во-первых, необходимо определить направление и силу сигнала сотовой связи. Мониторинг этого параметра уже встроен в операционную систему iPhone, а владельцам смартфонов на Android нужно установить приложение из Google Play.
Для установки антенны выбирается самая высокая точка на крыше дома. Чаще всего крепления предназначены для установки на трубу, это может быть мачта или Г-образный кронштейн на стене.
Выбирается место установки репитера внутри помещения и осваивается маршрут кабеля для подключения антенны к усилителю. Помещение должно соответствовать указанным техническим условиям по температуре и влажности, данные о которых обязательно содержатся в инструкции по монтажу.
Кабель прокладывается по заранее отмеченному маршруту, наружный разъем подключается к антенне, внутренний – к разъему, установленному на стене усилителя. Кабель не должен иметь резких изгибов для предотвращения повреждений. Наружный разъем герметизируется с помощью термоусадки.
Репитер устанавливается вдали от отопительных приборов и обязательно заземляется.
Может быть предусмотрено подключение нескольких внутренних антенн через делитель сигнала.
Отключение внешней антенны при работающем усилителе может привести к его выходу из строя.
После включения усилителя в сеть убедитесь, что аварийный индикатор не загорается красным светом. Это может сигнализировать о перегрузке усилителя и возможных помехах в работе базовой станции. Уровень сигнала нужно уменьшить вручную, иначе вы рискуете получить штраф от инспекторов за создание помех в сети.