Усиление 4G LTE

Как усилить сигнала 4G LTE на даче при помощи антенн mimo

Подключение Интернета на дачу в Ленинградской области

В связи с введением режима самоизоляции введенного весной 2020 года из-за которого многие перешли на удаленную работу и учебу из загородного дома или дачи. Это событие совпало с началом дачного сезона 2020 и за город переехало небывалое количество горожан. Для удаленной работы и образования требуется быть всегда на связи в месенджерах, участвовать в видеоконференциях, а так же передавать и получать большие объемы данных.

Но зачастую интернет за городом, даже проводной, оставляет желать лучшего в плане стабильно высокой скорости и объема трафика.

Мы предлагаем рассмотреть вариант обеспечения стабильно высокой скорости безлимитного интернета на даче за счет усиления приема сигнала 4g LTE мобильной сети. Ленинградская область, особенно карельский перешеек достаточно широко покрыта сетями 4G и подключить высокоскоростной интернет возможно практически в любой точке. Технология 4g LTE обеспечивает скорость до 100 Мбит/сек., что сопоставимо, а по факту зачастую и выше скорости проводного Интернета.

Информация в этой статье рассчитана на не профессионалов в сфере антенно фидерных устройств а на "обычных" людей и объяснение некоторых терминов, понятий и явлений намеренно искажена для простоты понимания.

Все нижеописанное было собрано благодаря многолетнему опыту установки усилителей мобильного интернета в Приозерском и других районах Карельского перешейка Ленинградской области и разработки антенн для систем передачи данных и беспилотных летательных аппаратов.

Выбор оператора для мобильного интернета за городом

Самый простой способ - спросить у соседей какой мобильный оператор обеспечивает наиболее устойчивый прием мобильной сети (желательно 4g) в Вашей местности.

Второй способ: установить приложение "Сотовые вышки, Локатор" для Android и поочередно меняя сим карты разных операторов в телефоне (их можно попросить у друзей и соседей), замерить качество приема 4G в разных точках участка (где возможно будет поставить антенну).

Если сигнал операторов примерно равны можно выбрать более подходящий тариф.

Например вот список актуальных тарифов на лето 2020 года в Ленинградской области: у нас имеются безлимитные тарифа Билайн за 350 руб/мес, Мегафон за 550, Ростелеком/Теле2 200Гб за 350 руб/мес. Мтс предлагает тарифы с ограничением трафика от 750 руб/мес.

Актуальные тарифы можно уточнить по номеру +7 (812) 64-909-64

Важно обращать внимание на частоту (она выражается в Мега или Гига герцах, например 1845,4MGhz), на которой вещает подходящая базовая станция. Ее желательно запомнить или записать чтобы выбрать подходящую именно для Вас антенну.

Выбор оборудования 4G LTE для усиления сигнала

Для усиления сигнала с базовых станций требуется установить антенну заданного диапазона с как можно более высоким коэффициентом усиления, как следствие с более узкой диаграммой направленности. 

Но важно помнить что "мощная" антенна широкого диапазона или неподходящая по частоте будет работать хуже чем "слабая" антенна подходящего диапазона частот.

Не менее важно согласование обороудования: антенны, кабеля, разьемов по частоте, фазе, мощности сигнала и сопротивлению чтобы получить т.н. стоячую радиоволну, которая будет дополнительно усиливать сигнал.

Плохо согласованное "мощное" оборудование хуже чем хорошо согласованное "слабое"! Поэтому лучше доверить выбор и установку профессионалам или хотя бы проконсультироваться у наших специалистов по телефону +7 (812) 64-909-64

Выбор антенны для 4G

Какие вообще бывают антенны!? В данном случае имеет смысл разделять их по диаграмме направленности, то есть принимает антенна со всех направлений вокруг себя или по узкому лучу. Упрощенно говоря расходует ли антенна свою силу во всех направлениях или собирает сигнал только с конкретной точке, которой является передатчик базовой станции. Очивидно что более предпочтительны в данном случае более узконаправленные антенны (с узкой диаграммой направленности) чем всенаправленные антенны, которые используются, панример, на автомобилях. У таких антенн коэффициент усиления составляет как минимум 12 Дб (децибел, Dbi).

Наиболее распространенные конструкции:

Панельная антенна 4g (patch)

Наиболее распространенный тип антенн для усиления мобильной связи потому что обладает достаточно высоким коэффициентом усиления, при этом отностительно проста в настройке за счет более широкого угла охвата. Усиливает прием сигнала до 10 км от передатчика.

Волновой канал (Яги, yagi)

Удобная и "мощная" антенна обладающая высоким коэффициентом усиления но при этом достаточна компактна и устойчива к ветровым нагрузкам, в отличии от параболической. За счет большей "узконаправленности" сложнее в установке чем панельная. Обеспечивает устойчивое интернет соединение на расстояние до 15 км от "вышки".

Параболическая с LTE облучателем (спутниковая тарелка, параболическое зеркало)

Наиболее "сильная" из бытовых усилительных антенн, обеспечивающая устойчивый прием на расстояния примерно до 20 км. от базовой станции в зависимости от диаметра. Чаще всего встречаются 55, 60, 80, 90 120, 150 и более см. Очень сложна в настройке, самостоятельная установка не рекоммендуется.

Все данные даны приблизительно на основании опыта установки в реальных условиях. Параметры могут зависеть от частоты передаваемого сигнала, рельефа, помех, характеристик антенны и многого другого.

Технология MIMO а 4G антеннах

Технология Мимо простым языком представляет из себя две антенны с разной поляризацией, объединенные в одном корпусе. За счет того что прием и передача данных происходят по фактически по двум разным антеннам, каждый из каналов перегружается в 2 раза меньше что обеспечивается увеличение скорости и стабильности работы интернет соединения. Передача и прием в друх разных поляризациях (вертикальной и горизонтальной) развернутых на 90 градусов друг относительно друга уменьшает взаимное влияние.

Как и где устанавливать антенну для приема LTE

В любом случае по законам физики лучше ставить антенну как можно выше над землей, чтобы не принимать отраженный сигнал от влажной земли. Но и при небольших изменениях высоты сила принимаемого сигнала может немного изменятся, поэтому при установке стоит "поиграть" с высотой антенны в пределах полуметра.

Радиоволны плохо огибают и проходят через препятствия на своем пути, такие как высокие деревья, строения, рельеф и пр. на это следует обращать основное внимание при установке.

Зачастую лучше настроиться на более дальнюю базовую станцию, но на пути сигнала с которой нет препятствий, чем пытаться поймать ближайшую вышку через дом или высокие деревья.

Настройка 4g своими руками

Наши инженеры для настройки используют специальные приборы, что существенно уменьшает время установки и улучшает результат, но они весьма дороги и требуют специальных знаний, поэтому для разовой настройки покупать его совершенно не обязательно. Вы можете настроить антенну и самостоятельно проявив аккуратность и потратив просто больше времени.

Для самостоятельной настройки LTE усилительной антенны Вам потребуется сначала направить антенну примерно в сторону базовой станции, а затем медленно поворачивать антенну вправо-влево для поиска оптимальных значений. Следующим этапом будет выбор точной высоты, так как уже говорилось ранее, сила сигнала может меняться. И следующий шаг - подстройка антенны по углу наклона.

Если Вы не смогли самостоятельно добиться приемлемого результата или изначально не готовы к жертвам качеством соединения и своим временем, Вы можете вызвать наших инженеров по телефону +7(812) 64-909-64 или получить бесплатную консультацию.

 4G LTE модемы

 Может быть как отдельным небольшим устройством, напоминающим "флешку" с разъемом USB или быть интегрирован в WIFi роутер. Это принципиально не важно, требуется наличие двух разъемов под антенну.

Часто модемы продаются "привязанными" (залоченными) к определенному оператору, это означает что Сим карта например Мегафона не будет работать в модеме от МТС и наоборот. Чтобы обойти это ограничение модемы "прошиваются" (разлочка).

Мы используем либо роутеры собственного производства со встроенными модемами, либо доказавшие свою надежность прошитые 4G модемы Huawei e3372.

Отдельный модем зачастую предпочтительнее, так как его можно расположить на антенне, уменьшив длинну высокочастотных кабелей, тем самым снизив потери, проложив более длинную линию экранированным USB кабелем к роутеру и расположив его как можно ближе к абонентам.

Провода, кабеля и разъемы для усилителей мобильного интернета

Одним из решающих факторов в построении системы усиления сигнала мобильной сети является согласование компонентов.

Антенна и провода к модему должны совпадать по сопротивлению и согласовываться по фазе и чистоте сигнала. При этом крайне желательно чтобы они были как можно короче,  так как этот участок имеет наибольшие потери сигнала и наиболее подвержен внешним шумам. Фазу и частоту без специального прибора проверить невозможно, но Вы можете убедится по маркировке что сопротивление антенны и кабеля совпадают.

Высокочастотный кабель для мередачи сигнала мобильной сети должен выбираться исходя из относительно слабой силы сигнала. Проще говоря: не нужно использовать толстые кабеля! Мы используем в наших разработках провода специальные провода rg174, rg178 и rg316. Провода rg6, и rg58 неудобно, неэффективно и нецелесообразно использовать от антенны до модема.

Точно не стоит соединять между собой разные провода.

Сигнал от модема до роутера имеет другую "природу" и его можно передавать без потерь на расстояния до 10 метров, что позволяет например повесить антенну с модемом на фасад дома, а роутер поставить в гостинной. Такая схема позволяет без дополнительных затрат на оборудование добится оптимального результата. Но и на USB кабеле не стоит экономить, в данном случае чем толще тем лучше!

Если расстояния значительно больше имеет смысл ставить несколько точек доступа WiFi, соединив их "витой парой". В этом случае длинна кажной линии может достигать 100 метров.

Раздача мобильного интернета через роутер по WiFi по дому и на участок

 Можно конечно подключить модем напрямую к компьютеру или ноутбуку, но тогда в сети будет только одно устройство. Обычно для загородного дома удобнее использовать раздачу интернета на все устройства (компьютер, ноутбук, телефон, телевизор, видеокамеры, умный дом, пылесосы и т.д.) по WIFI.

Выбор роутера для работы с 4g модемом

Далеко не все роутеры поддерживают работу с внешними 4G модемами. И не всегда роутер, у которого заявлена производителем такая возможность будет работать конкретно с Вашим модемом. При самостоятельной покупке этот вопрос рекомендуется внимательно изучить.

Мы предлагаем готовые настроенные и проверенные комплекты для усиления мобильного интернета "под ключ". Наличие и актуальные цены можно узнать по телефону +7(812) 64-909-64.

Обычно для дачи хватает одного роутера , расположенного в доме, но в этом случае на участках больше 10 сотокв дальних его концах прием будет не очень хороший. Для раздачи интернета по всему участку или например из дома до бани можно применить более мощные роутеры или поставить 2, соединив их "витой парой".