репитер gsm сигнала для дачи своими руками
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.
Дед клуб
О сайте
Статьи по темам
вторник, 8 июля 2014 г.
Самодельный пассивный ретранслятор мобильного телефона и интернета.
Да, кстати про поляризацию. В спешке, а может по рассеянности я совсем забыл про неё и уже когда рассматривал фотографии – вспомнил. Базовые мобильные станции сотовой связи имеют антенны с вертикальной поляризацией, а поэтому снасть на удочке необходимо было повернуть на 90 градусов, таким образом, чтобы разрез колец был не внизу, а сбоку, что соответствовало аналогичной поляризации. Тем не менее, радио сигнал удалось поймать даже с горизонтальной поляризацией колец на мачте, несмотря на минимальные потери в 6 дБ из-за несовпадений, опыт удался. А с другой стороны в лесу свои законы и прохождение сигнала с горизонтальной поляризацией в нём лучше.
 |
| Четыре круга лучше двух. Размеры всех окружностей одинаковые. Все размеры такие же, как и в предыдущем опыте. Только длина соединительного коаксиального кабеля (РК75) на этот раз была всего 3 метра. |
Продолжение.
Самодельная патч-антенна GSM 900 для пассивного ретранслятора
Картинки к комментариям.
 |
| Журнал «Радио» 02.1977. Антенная система с усилением 22 дБ. |
 |
| Согласующее устройство для двух антенн. Использован отрезок разомкнутого коаксиального кабеля. F = 900 МГц. |
46 комментариев:
Спасибо отличная статья.
И от меня спасибо! Полностью согласен, отличная статья.
Ретранслятор построен на частоту 900, а встатье пишет что ловил 3g частоты которого 1900-2100. Чудеса электричества или литературный ляп?
UMTS-900 3G на 900 МГц
2 гармоника 1800 Мгц
И не то и не другое, хотя первое теплее.
Размер антенны соизмерим с длиной волны (1, 1/2, 1/4), а это означает, что один и тот же кусок провода будет иметь согласование и усиление в диапазоне кратных частот, а с ростом частоты рабочий диапазон антенны больше.
Для примера, в мобильном телефоне одна антенна, а сам телефон рассчитан на две частоты, 900 и 1800 МГц.
«Гармоники антенны».
«Антенна, как известно, является открытым колебательным контуром, обладающим собственным частотой колебаний. Однако, в отличие от замкнутого колебательного контура, антенна способна также возбуждаться колебаниями, отличающимися от собственной частоты антенны в целое число раз. Эти частоты, на которые антенна является настроенной в резонанс одновременно с основной её частотой, носят обычно название «гармоник антенны». Благодаря гармонике с одной и той же антенной, без её перестройки, можно передавать колебания, отличающиеся по частоте в два или в три раза, то есть работать на основной частоте антенны или же на второй, третьей или другой гармонике». Журнал «РАДИОФРОНТ» 1939 г. 01 стр.22.
Уважаемый В.Ю., спасибо за понятные и подробные статьи. Обязательно испробую эту штуку в одном местечке Краснодарского края. На крыше, если телефон не трогать руками сигнал три, а то и четыре палочки. Внутри дома (саман) сигнала нет. Только вопрос, не лучше ли внутри использовать ненаправленную антенну, чтобы по небольшой комнате можно было перемещаться? И вообще, на каком удалении от антенны возможно наличие сигнала? В идеале хочется, чтобы в любом месте небольшой комнаты (примерно три на три метра) можно было по телефону поговорить.
Полностью солидарен с автором по мнению о рыбалке ) ну и сам занимаюсь «ловлей» сигнала на даче ) Ради теста купил усилитель 3 и 4G РЭМО коннект, попробовал и вернул, т.к. усиление было равно нулю, а с помощью обычной литровой банки пива с модемом внутри сигнал был усилен на 9 Дб. За статью спасибо.
Здравствуйте.
Почему бы не попробовать. Можно использовать покупные антенны.
У антенны L030.15 нереально высокий коэффициент усиления. Чисто коммерческий подход заявлять значения усиления в дБи, поскольку это значение больше, чем выраженное в дБ. Я бы оценил эту антенну в 9 дБ. Практика использования подобного типа антенн показала, что они хорошо работают только в условиях прямой видимости. Так, если на пути антенны лес, холмистая местность или плохие погодные условия все её характеристики сводятся на нет. Не забудьте про затухание в кабеле. На частотах 900 МГц потери усиления на каждые 10 метров коаксиального кабеля, например RG58C/U, составляют примерно 6 дБ. Правильнее будет использовать кабель с волновым сопротивлением аналогичным заявленному сопротивлению антенны.
Многого от пассивного ретранслятора ожидать не приходится, это же не вечный двигатель.
Здравствуйте Вячеслав Юрьевич. Чудесная статья! Респект. Но не пойму я, телефон Нокиа, как на фотке, необходимо держать возле уха во время разговора вместе с кольцами антенны? Хотелось бы услышать Ваш совет и вообще увидеть схемку всего этого «оборудования» : )). Спасибо. С ув. Петрович.
Здравствуйте. У телефона есть кнопка громкой связи, а ещё я рекомендую пользоваться выносной гарнитурой. Мои первые статьи посвящены здоровью. В этих статьях я не советую антенну передатчика (телефона) прикладывать к голове, плотно прижав ладожской.
Здравствуйте Вячеслав Юрьевич. Чудесная статья! Респект. А нельзя ли фотографию получше?
И еще. Встречал в одной похожей статье, что антенну выгибают из чего угодно, только не из меди.
Куды крестьянину податься? Может, речь про скин-эффект?
Здравствуйте. Из чего «выгибают антенну»? Наверно заметили, что антенна не стационарная, а сделана из силового провода от электропроводки и сам пост предлагает, как в полевых условиях осуществить радиосвязь, используя подручные материалы. Да медь дороже алюминия и на воздухе окисляется, а поэтому требует дополнительного защитного покрытия, однако вполне пригодна для проведения опытов. Кстати электропроводка из алюминия практически уже не используется из-за потерь, а пайка алюминия связана с применением активных флюсов, что не приемлемо для изготовления антенн. По поводу скин-эффекта. Радиоволны распространяются по поверхности материала, поэтому поверхность материала должна обладать лучшей проводимостью (у меди она лучше, чем у алюминия). Сама поверхность не должна иметь шероховатость, то есть должна быть зеркально гладкой, правда это больше относится к более высоким частотам. Кстати со временем поверхность алюминия под воздействием внешних условий превращается в кашу. Тем не менее, для самодельных антенн я рекомендую применять металлопласт. Это высококачественный алюминий, защищённый пластиком.
По поводу фотографий. Сомневаюсь, что могу в ближайшее время чего-нибудь найти. Прошло 2,5 года после написания этого поста с активными ссылками, которые возвращают к предыдущим и последующим постам с дополнительными фотографиями аналогичных антенн.
Алюминиий можно паять без активных флюсов. На место пайки можно нанести силиконовую смазку или касторку. Под слоем вещества зачистить ножом и нанести припой (залудить).
Алюминиевый провод привлекателен своей ценой, что небезынтересно, когда что-то не пошло, но затраты были не велики.
Скин слой на частотах в 900 МГц надо подсчитать. Не так он и тонок.
Я проконсультировался со связистом, тот сказал, что в условиях застройки многоквартирными домами часто имеет место не затухание от расстояния, а интерференция радиоволн, из-за которой возникают зоны, где отраженный волны гасят основную.
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!