Pokud se rozhodnete posílit celulární signál na chatě nebo ve svém bytě sami, pak pro dosažení pozitivního výsledku doporučujeme vyvarovat se chyb, kterých se často dopouštějí lidé s nedostatečnými zkušenostmi nebo znalostmi v této oblasti. Specialisté SotSignal pro vás připravili článek, který vám pomůže minimalizovat vaše riziko negativní důsledky při instalaci a připojení zařízení.

1. Chyba při výběru zesilovače

„Zesilovač“ označuje hlavní jednotku systému, která se také nazývá opakovač nebo opakovač. Právě v krytu tohoto zařízení probíhá klíčový proces, který zajišťuje zesílení signálu. Aby systém fungoval, je také vyžadováno vhodné periferní zařízení, konkrétně:

Externí (dárcovská) anténa;
-interní (servisní) anténa;
- vodivý kabel.

Pro správný výběr všech prvků systému je velmi důležité určit frekvenční rozsah vašeho operátora a také vzít v úvahu oblast místnosti a její konfiguraci.

Obdržíte sadu číselných hodnot, které je třeba správně interpretovat. Jednoduše řečeno, hodnota −65...-75 dB bude znamenat dobrou úroveň signálu v tomto rozsahu. Hodnoty od -95 do 110 dB indikují špatný příjem, až žádný signál. Základní myšlenka je tato: čím horší úroveň signálu, tím více výkonný zesilovač budete potřebovat.

Ale je zde mnoho nuancí:

• na různých operátorů pro stejné frekvenční rozsahy mohou být zcela odlišné výsledky. V praxi se to dá snadno zjistit, když jeden operátor pracuje stabilně, ale druhý ne.
• Výsledky měření v různých bodech na stejném objektu, stejně jako uvnitř a venku, se mohou výrazně lišit.
• dobrý signál na frekvencích GSM900 nebo GSM1800 nezaručuje komunikaci bez rušení a přerušení v přítomnosti frekvencí 3G a 4G LTE s nevyhovujícími údaji. Rádiové protokoly moderní smartphony automaticky přepínat na frekvence vyššího řádu bez analýzy jejich stability. V tomto případě budete muset při výběru zařízení „pracovat“ s pásmy 3G a LTE.
• Výkon zesilovače musí být srovnatelný s počtem vnitřních antén, délkou kabelu a celkovou plochou zesílení signálu. Čím více antén, tím více difuzních a Slabý signál se bude šířit uvnitř.

Počet a typ vnitřních antén bude záviset na ploše místnosti, kterou potřebujete pokrýt komunikací.

V závislosti na počátečních podmínkách příjmu, přítomnosti stropů a oblasti místnosti se volba ve prospěch určitého modelu zařízení může zásadně lišit! Proto specialisté SotSignal před vypracováním obchodního návrhu vždy navštíví místo se speciálním měřicím zařízením, provedou kontrolu a předpokládají, že části systému jsou při instalaci umístěny ve vzájemné vzdálenosti.

2. Nesprávná instalace externí antény

Aby zesílení celulárního signálu v bytě a venkovském domě fungovalo co nejúčinněji, je důležité správně určit místo instalace externí anténa, odkud je signál základna Operátor bude nejlepší a nejjistější, s minimálními přírodními překážkami v cestě. Při zesilování signálu dvou nebo tří operátorů najednou je třeba vybrat bod, ze kterého máte přístup k několika odpovídajícím komunikačním věžím najednou.

Směr signálu můžete diagnostikovat pomocí mobilního telefonu: v místě a směru, kde bude úroveň signálu na telefonu nejvyšší a nejstabilnější, nainstalujte a bezpečně upevněte externí anténu.

Některé dárcovské antény lze při montáži na držák pohodlně nasměrovat téměř o 360 stupňů. V budoucnu to pomáhá rychle přesměrovat anténu, když se v oblasti změní konfigurace sítě.

3. Nesprávná instalace vnitřních antén

Na samoinstalace zesilovací systémy mobilní signál musíte zajistit izolaci mezi interní anténou a externí anténou. V opačném případě dojde k tzv. zpětné smyčce, kdy externí anténa odebírá signál z interní, nikoli ze základnové stanice. mobilního operátora. To znamená, že stejný signál je mnohokrát zesílen v kruhu a systém přestane fungovat.

Neinstalujte antény blízko sebe nebo do kovových nebo zrcadlových krabic, které stíní signál.

4. Použití nesprávného kabelu

Vyberte vysoce kvalitní vysokofrekvenční kabel podle vstupní impedance antén a zesilovače (standardních 50 ohmů). Tímto způsobem získáte nejmenší útlum signálu ze základnové stanice.

Upozorňujeme, že čím kratší je délka kabelu, tím nižší je potenciální ztráta výkonu signálu. Pokud jsou vyžadovány dlouhé kabely, budete potřebovat další lineární zesilovač, abyste zajistili optimální výkon systému.

5. Nesprávné připojení systémových zařízení

V této fázi musíte pečlivě zkontrolovat pořadí připojení všech zařízení a také spolehlivost připojení, abyste se vyhnuli zhroucení nebo selhání opakovače mobilní komunikace. Kromě, nesprávné připojení může způsobit rušení a přerušení komunikace nejen ve vašich prostorách, ale také negativně ovlivnit kvalitu komunikace ostatních uživatelů. Pokud je systém nainstalován a připojen vámi nesprávně a ostatní předplatitelé se rozhodnou najít viníka, pak pomocí speciálního zařízení nebude obtížné to udělat. Poté budou viníkovi uloženy sankce a náhrada škody.

Uvedený výpočet zesilovacího systému buňkové komunikace potvrdí správnost výběru zařízení a instalace zesilovačů buňkového signálu.

Jako příklad si uveďme nejjednodušší případ mobilního systému pro zesílení hlasu.

Počáteční údaje

Nejprve musíme určit počáteční data:

1. Frekvenční rozsah, ve kterém přijímáme signál
2. Úroveň signálu v místě, kde bude nebo již byla instalována externí anténa. K měření úrovně signálu potřebujeme jednoduchý telefon, a to službu Netmonitor.

Funkce telefonní služby

O tom, jaký kód je potřeba vytočit na vašem modelu telefonu, se dočtete v článku „Servisní funkce telefonů“.

Pro smartphony Android je to ještě jednodušší. Je jich mnoho bezplatné aplikace za účelem zjištění úrovně vstupního signálu přijímané stanice a dalších užitečné informace, jako je síťový kód (MNC), číslo základní stanice (BSIC), ID buňky a další.

Máme to k dispozici smartphone samsung GT-S5250.

	Vytočíme kód *#9999*0# a okamžitě se dostaneme do služby menu telefonu.
	Několikrát za sebou stiskněte tlačítko „Zpět“, dokud se telefon nevrátí do hlavní nabídky.
	Vyberte první položku „Debug Screen“ a na zobrazené virtuální klávesnici zadejte „1“.
	Dále také zadáme „1“, čímž vybereme „Informace o základním režimu“.

A získáme všechny potřebné informace a dokonce i nepotřebné informace. V tento telefon Byla nainstalována SIM karta Megafon.

• RPLMN: 250-02
• 250 - kód země (250 - Rusko, 255 - Ukrajina, 257 - Bělorusko);
• 02 - kód sítě (01 - MTS, 02 - Megafon, 99 - Beeline, 20 - Tele2);
• GSM 900- Standard mobilní komunikace, ve kterém telefon aktuálně pracuje;
• Základní: 19- kód BS, ze kterého tento moment je přijat signál;
• BcchFrq: 102- číslo kanálu Základnové stanice, na kterém právě probíhá komunikace, pro více informací o kanálech a jejich distribuci podle operátora si přečtěte článek „Princip fungování celulární komunikace“. Kanál 102 v Petrohradě skutečně používá Megafon a je v pásmu GSM 900;
• RSSI: -63- úroveň přijímaného signálu v dBm;
• RxLev: 47- úroveň stejného signálu, ale v jiných konvenčních jednotkách platí, že čím vyšší je jeho hodnota, tím lepší je signál.

Předpokládejme tedy, že úroveň signálu byla měřena v místě, kde byla instalována externí anténa, a signál je třeba zesílit v malé suterénní místnosti o rozloze 40 m². Provedeme výpočet pro směr DownLink (signál ze základnové stanice do mobilního telefonu).

Vybrané vybavení

AL-900-11 externí anténa, směrová, typ „wave channel“, se ziskem Ku=11 dB	Opakovač PicoCell 900 SXB se ziskem Ku=60 dB a výstupním výkonem až P=10 mW	AP-800/2700-7/9 ID interní panelová anténa se ziskem v kmitočtovém rozsahu 900 MHz - Ku=60 dB	s krátkou délkou silného útlumu signálu nezavede

Schéma systému zesílení mobilní komunikace bude následující:

Metoda výpočtu je následující:

1. S telefonem jsme naměřili úroveň signálu v místě, kde byla předinstalovaná externí anténa: -63 dBm. Zisk antény je 11 dB, respektive na výstupu antény máme signál -63 + 11 = -52 dBm.
2. Každý kabel má své vlastní RF vlastnosti. Například u našeho kabelu 5D-FB je ztráta 19,7 dB na 100 metrů při 900 MHz (viz technické specifikace). Čím vyšší je frekvence signálu, tím větší je ztráta kabelu. V souladu s tím se na 10 metrech ztratí asi 2 dB. Na vstup opakovače tedy přichází signál -52 -2 = -54 dB.
3. Podíváme se na zisk opakovače Technické specifikace(v našem případě má 900SXB Ku = 60 dB). Na výstupu zesilovače dostaneme: -54 +60 = +6 dBm.
4. V kabelu od opakovače k ​​vnitřní anténě v délce 5 metrů bude ztráta přibližně 1 dB.
   Na vstup interní antény tedy přichází signál +6 -1 = +5 dBm.
5. Zisk ID antény AP-800/2700-7/9 na frekvenci 900 MHz je Ku=7 dB. Anténa tedy bude vysílat signál s úrovní +5 +7= + 12 dBm.

Abychom převedli úroveň signálu z dBm na mW, použijeme vzorec: P[mW] =10^(0,1* P[dBm]). V našem případě: P[mW] =10^(0,1*12)=15,8 mW.

Aby bylo možné odhadnout oblast pokrytí a neprovádět složité matematické výpočty útlumu signálu v prostoru, bylo na základě experimentálních dat stanoveno, že pokud se úroveň signálu v mW vynásobí faktorem 4 pro rozsah 900 MHz (pro rozsah 1800 MHz - faktorem 3), pak je možné získat přibližnou plochu pokrytí v m². Pokud jsou stěny a příčky, může být plocha výrazně menší.

Je nutné kupovat drahý gadget, když si vystačíte se zařízením sestaveným z improvizovaných materiálů?

Ti, kteří mají min První úroveň znalosti v oblasti celulárních komunikací si budou moci poradit sami. K tomu potřebujete komponenty a nástroje a také schéma zařízení.

A můžete sbírat jednoduchý zesilovač mobilní komunikace na vlastní pěst. Co je k tomu potřeba, bude diskutováno níže.

Antény pro zesílení celulární komunikace

Patří mezi nejvíce jednoduchá zařízení, což vám umožní dosáhnout vysoce kvalitního signálu u jakéhokoli objektu.

Existují dvě hlavní skupiny antén:

1. Externí;
2. Vnitřní.

První jsou obvykle instalovány na střeše budovy a jsou schopny zajistit pokrytí velkých ploch. Anténa přenáší signál přijímaný ze základnové stanice kabelem do zesilovače. To zaručuje dobrou kvalitu komunikace i v oblastech, kde to dříve nebylo možné.

Z jakých prvků se skládá systém zesílení signálu?

Je možné zajistit spolehlivou komunikaci v místech, která jsou pro rádiový signál obtížně dostupná, ale bude to vyžadovat speciální vybavení. Shromážděno v jednotný systém různá zařízení vám umožní dosáhnout Vysoká kvalita signál a navždy zapomeňte na jeho náhlé zmizení. Často se nazývá buněčný booster. Ve skutečnosti se však jedná o komplex skládající se z následujících prvků:

• Opakovač nebo dvoucestný zesilovač, který je mezičlánkem;
• Externí a interní antény, které zachycují signál stanice a distribuují jej uvnitř;
• Dělič výkonu nebo rozdělovač drátu;
• N-konektory;
• Koaxiální kabel s odporem 50 Ohmů.

Všechna zařízení obsažená v systému jsou rozdělena do dvou skupin:

1. Aktivní;
2. Pasivní.

První zahrnuje zařízení, která ke svému provozu vyžadují připojení ke zdroji energie – jedná se o opakovač, konektory. Antény, dělič a kabel se nazývají pasivní. Každý systém je určen pro konkrétní objekt, a proto může mít různý počet zesilovačů a vnitřních antén. Za nejlepší možnost se považuje ta, která používá kabel minimální délky, protože každý metr navíc znamená ztrátu kvality signálu. To je třeba vzít v úvahu při sestavování zesilovače celulárního signálu vlastníma rukama.

Vzhledem k tomu, že všechny prvky jsou vzájemně propojeny, doporučuje se instalovat zařízení před dokončením, aby nedošlo k poškození interiéru.

Princip činnosti opakovače

Zařízení této třídy je určitým způsobem opakovačem. Zpracovává přijaté signály a odesílá je do věže základnové stanice, pokud se jedná o odchozí hovor. Když je vytočen účastník, opakovač provádí stejnou funkci, pouze se vytvoří spojení s gadgetem uživatele.

Pojďme se podívat na video, nejjednodušší způsob zesílení signálu:

Příjem a vysílání signálu se provádí pomocí antén. Nejjednodušší zesilovač signálu mobilní síť lze sestavit vlastníma rukama. Venkovní anténa jej přijímá nebo vysílá do stanice a vnitřní anténa je zodpovědná za rozšíření oblasti pokrytí uvnitř.

Jak vyrobit buněčný booster vlastníma rukama

Použití takového zařízení umožňuje dosáhnout vysoce kvalitní komunikace téměř v každém rohu zařízení. Opakovač je nezbytný zejména v oblastech se špatným signálem nebo tam, kde není žádný signál. Mezi výhody používání systému patří:

1. Posílení signálu v místech, kde dochází k častým výpadkům mobilní komunikace;
2. Odstranění rušení;
3. Zvýšená srozumitelnost zprávy;
4. Snížené úrovně radiace;
5. Delší výdrž baterie telefonu.

Ale protože takové vybavení není levné, mnozí se rozhodnou vyrobit si ho sami.

Pojďme se podívat na video, jednotlivé fáze výroby:

Abyste mohli sami sestavit zesilovač pro celulární komunikaci, budete potřebovat komponenty, které je třeba zapojit do jednoho systému. Jak to udělat, bude dále diskutováno.

Co je potřeba k sestavení

Pokud se rozhodnete vyrobit nejjednodušší zařízení, jmenovitě anténu, budete potřebovat:

• Drát, ale ne měď (délka 30-40 cm);
• Spojovací blok;
• Kabel (až 10 m);
• Upevňovací prvky (pro montáž spojovacích bloků);
• Polymerová trubka (20 cm);
• Plastický.

Protože během práce budete muset spojovat jednotlivé prvky, vyplatí se mít po ruce elektrickou pásku. Poté, co byly všechny komponenty nalezeny a připraveny, můžete začít sestavovat zesilovač celulárního signálu vlastníma rukama.

Kousek drátu musí být uprostřed ohnut o 90°, aby konečným výsledkem byl kosočtverec. Chcete-li to provést, ustupte 9 cm od středu v obou směrech. Poté se na značce drát opět ohne do stejného úhlu. V důsledku provedených manipulací získáte kosočtverec. Konce jsou ohnuté dovnitř a je k nim připojen blok. Nainstalujte jej tak, aby bylo možné přes něj provádět budoucí připojení. Chcete-li to provést, odřízněte podél jedné strany polymerové trubky a vytvořte otvor na opačné straně.

Podívejte se na video a vyrobte si zesilovač z plechovek:

Po dokončení fáze montáže antény začneme připojovat koaxiální kabel. Na jednom z jeho konců je odstraněna vnější izolace a vnější a vnitřní vodič jsou připojeny ke kontaktům připojovacího bloku. V důsledku toho se kabel stává prodloužením antény.

Poté zbývá pouze nainstalovat zařízení na střechu domu nebo jej připevnit na sloup a nasměrovat směrem k základnové stanici mobilního operátora. Poslední krok při výrobě jednoduchého zesilovače vlastníma rukama je připojit druhý konec kabelu k plastové desce. A můžete začít testovat.

Pokud bylo vše provedeno správně, pak jakmile přinesete mobilní telefon k zesilovači se indikátor signálu zvýší o 2 nebo 3 dílky.

Výběr místa instalace opakovače

Ale nestačí jen sestavit zesilovač pro celulární komunikaci, musíte jej také správně nainstalovat. Účinnost takového zařízení je přímo závislá na jeho umístění a také na anténách zahrnutých v systému. Před pokračováním v instalaci se proto musíte ujistit, že úroveň signálu je dostatečná. Nejjednodušší způsob, jak to zjistit, je zavolat z telefonu, kde plánujete instalovat anténu. Úroveň signálu můžete určit také podle indikátoru na displeji gadgetu.

Instalace antény

Kromě toho však existují další omezení. Například místo pro instalaci zesilovače by nemělo být blíže než metr od topných zařízení.

Po naplánování umístění všech součástí začněte pokládat koaxiální kabel. Před zapnutím opakovače se však musíte ujistit, že všechny konektory jsou neporušené a čisté. Nezapínejte zařízení, pokud není připojeno k externí anténě, mohlo by dojít k jeho poškození. Pokud potřebujete odpojit RF kabely, nezapomeňte vypnout napájení.

Existují také omezení v teplotních podmínkách. Pokud se u externí antény pohybuje od -40 do +50°C, tak u samotného opakovače je omezena pouze na kladné teploty. Opakovač lze navíc instalovat pouze do vytápěné místnosti.

Musíme si pamatovat! Nesprávně sestavený systém může vydávat rušení, které ovlivňuje provoz blízkých stanic. Proto byste jej neměli instalovat bez prozkoumání místa a určení umístění všech bloků.

Nastavení zesilovače

Pro získání stabilního a dostatečně silného komunikačního signálu na konkrétním zařízení je nutné správně provést všechny práce při uvádění do provozu. Ty spočívají v úpravě kvality hlasové zprávy a eliminaci samobuzení zařízení.

Sledujeme video, co dělat, když je signál špatný, podíváme se na řešení:

První věcí, kterou je třeba začít, je ujistit se, že všechna připojení jsou neporušená. Napájecí adaptér a antény jsou připojeny k vysokofrekvenčním konektorům. Pokud se v síti často vyskytují přepětí, pak je nutné použít přepěťovou ochranu.

Dalším krokem je nastavení zisku. Musí být alespoň 15 dB. Opakovač lze konfigurovat ručně popř automatické ovládání. V prvním případě se nastavení provádí pomocí knoflíku potenciometru a změnou polohy vnější a vnitřní antény.

Automatické ladění zahrnuje nastavení úrovně zisku tak, aby bylo dosaženo maximálního výstupního výkonu. V tomto případě se zařízení nezávisle přizpůsobí provozu základnové stanice operátora.

Systémy automatického řízení zisku (AGC) jsou široce používány v rádiových přijímačích pro různé účely. AGC systémy jsou určeny ke stabilizaci úrovně signálu na výstupu zesilovačů rádiových přijímačů s velkým dynamickým rozsahem změn vstupního signálu, dosahujícím např. 70-100 dB u radarových přijímačů. Při takové změně úrovně vstupního signálu dochází při absenci systému AGC k narušení běžné činnosti přijímacích zařízení, což se projevuje přetížením posledních stupňů přijímače. V automatických systémech radarového sledování cíle vede přetížení kaskád přijímače ke zkreslení amplitudové modulace, snížení zisku a selhání sledování. V systémech frekvenční stabilizace způsobují kaskády přetížení změnu sklonu rozlišovací charakteristiky, což prudce snižuje kvalitu provozu systému.

Podle principu konstrukce se systémy AGC dělí na tři hlavní typy: s otevřenou smyčkou nebo bez zpětné vazby (obr. 2.2, 2.3); uzavřený, nebo s zpětná vazba(obr. 2.4); kombinovaný. Existují jednosmyčkové a vícesmyčkové systémy AGC s plynulým a digitálním nastavením. AGC bez zpětné vazby poskytuje vysokou stálost amplitudy výstupního signálu, když se vstupní signál mění v širokém rozsahu, avšak řízená hodnota závisí na stabilitě parametrů obvodu AGC.

Inerciální AGC systém s otevřenou smyčkou (obr. 2.2) obsahuje nastavitelný zesilovač (U), systémový zesilovač AGC (AGC), detektor AGC (DAGC) pro získání řídicí akce a dolní propust (LPF), který eliminuje modulační frekvenční složku, aby se zabránilo demodulaci AM rádiového signálu.

Rýže. 2.2  Blokové schéma inerciálu s otevřenou smyčkou

AGC systémy

Časový systém (obr. 2.3) obsahuje zařízení pro generování řídicího napětí (VAG), jehož činnost je časově synchronizována externím impulsem.

Rýže. 2.3  Blokové schéma dočasného AGC systému s otevřenou smyčkou (a)

a časový diagram vysvětlující princip jeho fungování (b)

V praxi jsou nejrozšířenější inerciální AGC systémy se zpětnou vazbou (obr. 2.5). Dělí se na kontinuální a pulzní systémy. Všechny výše uvedené systémy mohou být zpožděné nebo nezpožděné.

Rýže. 2.4 Strukturní schémata spojitých AGC systémů

se zpětnou vazbou (a) - nezesílené s kombinovanou detekcí, (b) – nezesílené se samostatnou detekcí

Princip činnosti systému AGC je následující. Vstupní napětí U v ( t) se přivádí na vstup zesilovače s nastavitelným zesílením. Výstupní napětí ze zesilovače je přivedeno na vstup detektoru, poté je detekovaný signál sečten s napětím zpoždění U h. Celkové napětí U c je zesílen stejnosměrným zesilovačem (DCA) a přiváděn do dolní propusti (LPF), LPF generuje řídicí napětí U y, změna zisku. Závislost zesílení zesilovače na řídicím napětí se nazývá řídicí charakteristika, lze ji aproximovat lineární závislostí

, (2.0)

Kde k 0 – zesílení při řídicím napětí rovné nule;

 – sklon regulační charakteristiky.

Rýže. 2.5  Funkční schéma vylepšeného zpožděného systému

AGC se zpětnou vazbou

Efekt stabilizace úrovně výstupního napětí U ven( t) je dosaženo díky tomu, že s rostoucí úrovní U ven( t) se také zvyšuje řídicí napětí U y, pod jehož vlivem se v souladu s výrazem (2.1) snižuje zesílení zesilovače, což vede ke snížení úrovně vstupního signálu.

Aby se zabránilo poklesu úrovně výstupního signálu při malých vstupních vlivech a zajistil se provoz systému AGC od určité úrovně, je do systému přivedeno zpožďovací napětí U h. V důsledku toho se řídicí napětí objeví pouze tehdy, když napětí na výstupu amplitudového detektoru překročí napětí zpoždění U h.

, Pokud
, (2.0)

, Pokud
,

Kde K d – koeficient propustnosti detektoru.

Dolní propust ve zpětnovazebním obvodu systémů AGC je určena k přenosu řídicího napětí s frekvencemi změn úrovně výstupního napětí AGC. V tomto případě musí být dolní propust inerciální vzhledem k frekvencím užitečné modulace, jinak dojde k demodulaci užitečného signálu.

Výstupní napětí systému AGC

Rovnice (2.2)–(2.3) odpovídají blokovému schématu systému AGC (obr. 2.6). V tomto diagramu je nelineární spoj (NL) popsán závislostí

(2.0)

V ustáleném stavu (při konstantní úrovni napětí na vstupu systému AGC) z (2.2)–(2.4) vyplývá:

na u d< u h;

na u d  u z, (2,0)

Kde k upt – faktor zisku UPT.

Rýže. 2.6  Blokové schéma systému AGC

se zpětnou vazbou

Rovnice (2.5) určuje regulační charakteristiku systému AGC se zpětnou vazbou.

Rýže. 2.7  Amplitudová charakteristika systému AGC

Amplitudové charakteristiky systému AGC s uzavřenou smyčkou (obr. 2.7.) jsou uvedeny pro případy: 1 - bez systému AGC, 2 - jednoduchý AGC, 3 - zpožděný AGC, 4 - rozšířený a zpožděný AGC.