Усиление сигнала интернета: как улучшить связь в деревне и на даче своими руками

Шаг 2: объяснение с тем, как происходит усиление сигнала и что нужно знать

Перед тем как выбирать антенну, или делать её своими руками нужно понимать несколько вещей. Во-первых, передача данных будет идти по воздуху с помощью радиоволн. Во-вторых, все эти волны, как и любые другие в природе, любят тухнуть от препятствий, но об этом я уже говорил.

Что значит узконаправленная антенна? – это значит, что коэффициент усиления, который обозначен в дБ имеет большое значение. Посмотрите на картинку выше, чем больше dBi тем дальше антенна бьет и тем уже пучок. Это значит, что саму антенну нужно будет четко устанавливать по направлению к базовой станции.

Ещё не нужно забывать о препятствиях, то есть о деревьях, холмах и горах (если они есть). Скорее всего вам придется ставить антенну как можно выше на крышу.

Нужно помнить, что покрытие базовой станции, к которой вы метитесь будет зависеть и от частот, на которой она работает. Чем выше частота волны, тем больше скорость и тем выше стандарт работы, но меньше радиус покрытия. Вспоминаем 5 класс физики – чем выше частота волны, тем быстрее она затухает.

Примерные частоты и стандарты можете посмотреть в таблице выше. В идеале нам бы ловить частоты от 2500 до 2600 МГц.

Если вы уже наметили себе оператора, то желательно позвонить и уточнить, на какой частоте работает базовая станция в вашем районе. Как видите они могут отличаться в зависимости от оператора – оно и понятно, ведь если все операторы будут использовать одну частоту, то они будут мешать друг другу.

Почему смартфон часто переключается между сетями

Непосвящённый пользователь из-за частых переключений сети может прийти в недоумение или даже подумать, что его гаджет неисправен. Это же, на первый взгляд, нелогично и мешает нормальной связи. Многие убеждены, что, если бы везде был 4G, тогда и проблем бы не было. К сожалению, не всё так просто. Мобильные сети имеют некоторые особенности функционирования:

• Пока базовая станция не будет наделена необходимыми техническими возможностями, она продолжит обеспечивать ближайшим абонентам сеть в доступных ей стандартах.

Операторы стремятся к модернизации, но очередь двигается не быстро. Создание на всех станциях самого быстрого 4G — очень дорогое удовольствие, поэтому переход осуществляется постепенно.

• Величина используемой частоты определяет расстояние распространения сигнала и его приникающую способность.

Использование высоких частот обусловливает меньшее расстояние, на которое распространяется сигнал, и худшее его проникновение внутрь зданий. Чем дальше абонент от базовой станции, тем ниже скорость соединения, потому что устройство автоматически переходит к более низкой частоте, например, к UMTS-900 или даже к GSM-900, а такие каналы связи всегда загружены по-максимуму.

• Современные гаджеты заточены на приоритетный переход к сетям более нового поколения и на максимальных частотах.

Такое технологическое решение оправдано далеко не всегда. Простой пример: на рабочем месте абонента его смартфон из последней линейки моделей может подключаться к сети LTE-2600, при этом уровень сигнала будет минимальным — одно или два деления на шкале в статус баре. При таком качестве связи либо в принципе нельзя принять звонок, либо будут происходить постоянные обрывы соединения.

Если бы смартфон подключился к другой доступной на том же месте сети, реализованной на более низкой частоте, но с уровнем сигнала повыше, например, к LTE-1800, со связью не было бы никаких проблем. К сожалению, автоматический режим выбора сети современных гаджетов не всегда позволяет такие «вольности» своим владельцам.

4g (lte)

Мобильные сети четвёртого поколения впервые были внедрены чуть больше 10 лет назад. Первой спецификацией 4G стала IMT-Advanced. В сравнении, например, с IMT-2000 (2G), новая технология позволила обеспечить скорость входящих данных для мобильных в 250 раз выше — до 150 МБит/с.

Такие показатели открыли существенные перспективы для покрытия связью сельской местности, так как строительство одной станции 4G, способной обеспечить десятки километров связью, рентабельнее, чем обустройство масштабных сетей оптоволоконных линий.

Современная технология 4G Long-Term Evolution (LTE) использует абсолютно новые схемы мультиплексирования, эффективность которых не идёт ни в какое сравнение с ранее используемыми алгоритмами.

Стандарт LTE изначально был разработан для обеспечения подключения высокоскоростного мобильного Интернета: вся его пропускная способность использовалась для передачи данных. Но уже сегодня многие операторы осуществляют переход на VoLTE или IP-телефонию, созданную внутри интернет-канала LTE.

Сети 4G реализуются в различных частотных диапазонах:

• 800 МГц (Band 20, FDD).
• 900 МГц (Band 8, FDD).
• 1800 МГц (Band 3, FDD).
• 2500 МГц (Band 41, TDD).
• 2600 МГц (Band 7, FDD).
• 2600 МГц (Band 38, TDD) и др.

Для организации максимальной эффективности подключения абоненту следует принять во внимание не только технические характеристики того или иного мобильного устройства, но и частотные диапазоны, в которых ближайшие базовые станции конкретного оператора обеспечивают соединение.

Недостатки сетей четвёртого поколения

И хотя достоинств у высокотехнологичного подключения определённо больше, некоторые неприятные моменты всё же присутствуют:

1. Недостаточное распространение.

К сожалению, высокоскоростной доступ в Интернет сегодня может быть реализован далеко не на всей территории России.

2. Использование низкочастотных версий.

В пригороде чаще используются LTE800 и реже LTE900, скорость соединения которых сопоставима с 3G.

3. Всё еще большая часть мобильных устройств не поддерживает 4G.

Далеко не все гаджеты, технические возможности которых позволяют осуществить 4G-соединение, могут использовать и VoLTE.

Купить антенну

Если вам лень, что-то делать своими руками, то можете присмотреть уже готовые варианты. Плюс покупной антенны в том, что они предназначены сразу для нескольких диапазонов, а не для одной, как наша самодельная. При выборе смотрите обязательно на стандарты, с которыми работает антенна, а также частоты.

РЭМО BAS-2338 HIGHWAY

Триколор DS-4G-5kit

Locus Mobi-900 Turbo

Дельта Пила-Л

От чего зависит уровень сигнала?

При установке мобильной сети операторы учитывают несколько факторов, которые влияют на уровень приема.

Расстояние от передатчика

Качественные антенны легко ловят сигнал на расстоянии в 10-15 километров от вышки. Но это является идеальным показателем. Обычно расстояние надежного приема для среднего смартфона составляет всего 5-10 км и очень зависит от рельефа местности.

Природные препятствия, возвышенности и лесистость

Склоны, распадки, холмы и прочие особенности местности делают прием недоступным, так как непроницаемы для радиосигналов. Особенно плохо ловит связь, если вы находитесь в низине, а вышка расположена на ровной местности за холмом.

Атмосферные явления и погода

Когда идет грозовой фронт или случаются атмосферные бури, хорошую связь нельзя получить и вблизи передатчика. Если же вы находитесь от него на расстоянии в 3-5 км, на экране будет всего лишь одна-две палочки.

Модель усилителя и мощность встроенной антенны

Этот фактор зависит от производителя устройства и качества комплектующих. Особо высокими показателями отличаются некоторые модели Самсунг и Нокиа, но некоторые китайские лидеры смартфонов тоже не скупятся на хорошие антенны.

Мертвые пятна

Определенные области просто не покрываются конкретными поставщиками услуг. Тезис называется мертвыми пятнами или мертвыми зонами. Если вы попали в такое место, самое лучшее, что вы можете сделать, это быстро покинуть его.

Перенастройка wi-fi маршрутизатора, выбор канала, частоты, шифрования

Основная задача при усилении — определить нужный частотный диапазон и подобрать мощность. А канал же позволяет выбрать частоту вещания. Выбор менее нагруженного значения усилит стабильность и скорость, а ширина влияет на скорость и дальность передачи.

Обратите внимание! Каждый роутер рассчитан на определенную скорость передачи данных. На некоторых роутерах мощность может быть искусственно занижена.

Wi-Fi-передатчик работает на некоторой частоте. Определить этот параметр и уровень сигнала можно лично с помощью смартфона. Современный телефон всегда стремится подключиться к наиболее высокой частоте из тех, что заходят в помещение. Поэтому при выборе оборудования, акцент делается на рабочие частоты, которые пронумерованы в определенном порядке. И каждому номеру соответствует некоторая частота — могут быть каналы шириной 10, 20, 22, 40, 80 и 160 МГц.

Защита Wi-Fi сети:

• WPA — на момент создания и ввода обеспечивала эффективную защиту, но в конце 2000-х были найдены способы для взламывания.
• WPA2 — вторая версия шифровки, обеспечивающей защиту в беспроводных сетях. Предусматривает мощный алгоритм шифрования.

WPA/WPA2 может быть двух типов:

• WPA/WPA2-(PSK) — вариант для частного пользования, для авторизации нужен всего лишь пароль.
• WPA/WPA2-Enterprise — продвинутая версия для корпоративных сетей, обеспечивает высокий уровень безопасности.

Лучше воспользоваться WPA2-Personal с шифрованием AES, поскольку это самый безопасный способ.

Причина в смартфоне

Меню системных настроек
Настройки мобильной связи

Если и после замены сим-карты, телефон отображает сообщение «нет подключения к мобильной сети», то проблема наверняка в самом устройстве. При этом она раздваивается на две составляющих:

• Программная. К примеру сбой настроек мобильной сети или программного обеспечения мобильника в результате обновлений, вирусов и т.д.
• Аппаратная. В результате падения, небрежного обращения и ношения без чехла, у мобильника повреждается шлейф и могут возникать проблемы с антенной. Проблемами выхода из строя радио модуля также могут послужить: электрическое замыкание, длительное нахождение в условиях низкой или высокой температуры.

Если телефон падал как раз перед тем, как перестала работать выбранная мобильная сеть, то наверняка проблема именно в мобильнике. Не стоит сразу отчаиваться и бежать в магазин за новым. Ведь проблему с определенной долей вероятности еще можно исправить. Рассмотрим что делать в этом случае.

Самодельная антенна

Делается по тому же принципу, по которому я делал когда-то Wi-Fi пушку. Она нужна была для построения моста и передачи интернета на большое расстояние. Но есть небольшое отличие в размерах самих кругов, которые мы будем делать. Размеры будут отличаться в зависимости от частоты, используемой базовой станцией, и к которой мы хотим подключиться.

Но мы не будем с этим извращаться, и я предоставлю две схемы с размерами кругов:

Итак нам понадобятся:

• Шпильки с резьбой.
• Гайки по размеру, подходящие к шпилькам.
• Медная фольга.
• Два коаксиальных кабеля.
• Два пигтейла.
• Паяльник с припоем.
• Модем, для подключения и проверки интернета.

Отметьте круги по размеру на фольге. Я вам советую сразу просверлить дырки, и уже от них отмерять круги, так будет точнее.

ВНИМАНИЕ! Чем точнее вы отрежете круги, тем более стабильный сигнал вы сможете использовать.

Если в Вай-фай мы использовали один провод, то тут будем использовать два для усиления сигнала. Посмотрите по схеме – на втором по размеру круге нужно перпендикулярно вырезать две маленькие дырочки, куда мы будем вставлять конец коаксиалки.

Дырочка должна быть такого же размера, как и центральная жила коаксиального кабеля – смотрим на картинку ниже. Вырезаем две дырочки.

Прикладываем этот диск к самому большому и отмечаем дырки там.

На самом большом диске вырезаем дырки такого же размера, как у обычного телефонного разъема.

Два разъёма, которыя должны у вас быть готовы, вставляем в эти пазы. Будьте аккуратны, чтобы сильно не погнуть метал.

Теперь насаживаем наши круги на шпильки. Каждый диск должен быть затянут гайками. Также расстояние между кругами должно быть точно по схеме, которую я оставил в самом начале. Желательно потуже затянуть гайки, чтобы круги не повело – ведь мы будем устанавливать антенну на улице.

После сборки, в самом начале, где стоит большой круг, можно прикрутить антенну к какому-нибудь металлическому штырю. Но что самое главное, нам нужно вставить вот таким вот образом коаксиальный кабель, а центральную жилу от него пропихнуть во второй диск.

Кончик припаиваем ко второму кругу.

ВНИМАНИЕ! Загибать конец нельзя – это может ухудшить резонирование волны между дисками.

Теперь, давайте попробуем подключить эту антенну. Для этого мы будем использовать модем HUAWEI E8372h-153 – на данный момент это самый лучший флагманский модем на рынке с большим количеством интересных настроек. Обзор по нему вы можете почитать тут.

Для подключения нам нужно будет приконнектить два кабеля через пигтейлы к выходам нашего модема.

Ну и теперь делаем следующее:

1. Для начала я бы советовал подключить модем к ноутбуку.
2. Заходим в админ-панель модема и смотрим на уровень сигнала.
3. Можно посмотреть уровень сигнала – если навести на значок лесенки в правом верхнем углу – чем меньше цифра, тем лучше сигнал.

4. Далее антенну лучше всего установить на крышу – чем выше уровень деревьев, тем лучше. Напомню, что нам нужно направить антенну как можно точнее на базовую станцию. Это все делается вручную, поэтому вам нужна будет помощь друга. В итоге один устанавливает и крутит антенну, а второй говорит результаты.

Далее сам модем можно подключить к домашнему роутеру, если вы хотите, чтобы интернетом пользовались все. Самое главное, чтобы у маршрутизатора был USB-порт с поддержкой мобильного интернета. Нашу подборку отличных вариантов можете посмотреть тут.

Кстати, антенну можно подключить и к телефону с помощью ёмкостной связи. Внутренние антенны смартфона обычно расположены сверху, поэтому мы делаем вот такие вот две завитушки, вставляем их в чехол. Одна завитушка направлена влево (или вправо), а вторая вниз. Далее просто кладем туда телефон.

Можно также пойти другим путем и усилить весь сигнал дома. Для этого можно установить ретранслятор внутри здания. В итоге антенна будет ловить сигнал мобильной связи, а ретранслятор его распространять дома. По данной теме смотрим видео ниже.

Связи нет, но вы тянитесь

Второй способ работы с сотовой сетью дороже и технически сложнее в реализации, однако, если вы знаете, в какой стороне расположена ближайшая вышка сотовой связи и периодически сигнал до вашего загородного имения всё-таки дотягивается, стоит рассмотреть вариант с приобретением направленной антенны с усилителем сотового сигнала. Сейчас расскажем подробнее.

Существует несколько вариантов сборки вашего приёмо-передающего устройства. Самый простой вариант — покупка специальной антенны для приёма сигнала 3G/4G и подключение этой антенны к дачному роутеру. Такие антенны продаются по цене от 3 тысяч рублей, с ростом цены увеличивается сектор приёма и мощность принимаемого сигнала.

На эту же мачту вы можете установить не антенну, а специальную точку доступа. Она представляет собой технологичный комбайн из нескольких устройств. Во-первых, сама антенна, во-вторых, встроенный в неё роутер на две сим-карты, в-третьих, точка доступа, с помощью которой вы сможете построить бесшовную Wi-Fi-сеть на территории своего участка.

В случае если вы решили сэкономить и отдельно приобрели антенну и роутер, можете строить сеть и начинать ею пользоваться. Общий бюджет строительства — около 10 тысяч, не считая расходов на сотовую связь в течение сезона.

Но вариант с точкой доступа может быть предпочтительнее, хотя, на первый взгляд, он кажется более затратным. Использовав “большую” точку доступа стоимостью от 9–10 тысяч рублей, вы можете обеспечить доступом в Интернет не только себя, но и соседние участки.

То есть если вы мирно и дружно живёте с соседями, вы можете сообща вложиться в строительство инфраструктуры (установка мачты, монтаж и настройка точки доступа, покупка сим-карт), а затем в складчину оплачивать расходы на безлимитный тариф сотовых операторов.

На следующий год придётся потратить всего 3 тысячи рублей. А может быть, если дело будет того стоить, вы сможете развернуть более масштабную сеть с подключением новых участков и установкой дополнительных мачт и антенн. Современные точки доступа позволяют раздавать интернет в том числе и платно (внутри встроен конструктор тарифов). Правда, в этом случае не забудьте завести отдельное юрлицо или ИП, не нарушайте закон.

Система «антенна к антенне»

Вышеописанные способы достойны внимание только в том случае, если вина за слабый сигнал лежит на самом устройстве. Когда проблема в удаленности от станции или в преградах, стоящих на его пути, рекомендуют усилить антенну куском провода.

1. Сначала также разбирают смартфон: снимают заднюю крышку и ищут антенный разъем, предназначенный для подключения внешнего устройства GSM. Если их несколько (3G, 4G, wi-fi), то определяют нужный.
2. Берут небольшой отрезок провода с изоляцией. Диаметр центральной жилы должен совпадать размером гнезда разъема. С одной стороны проводок оголяют. Этим концом его вставляют в разъем.
3. Самодельную антенну сгибают в месте выхода из разъема, затем распределяют по аккумуляторной батарее, фиксируют небольшим кусочком скотча. Крышку крепят на место.

Чтобы телефон ловил сеть наилучшим образом, необходима определенная длина этой мини-антенны. Она должна составлять четверть длины волны. Ее вычисляют по рабочей частоте сотового телефона. Средние значение большинства моделей составляет 1,9 ГГц, однако есть исключения:

Альтернатива — вставление проволоки в разъем, предназначенный для наушников. Говорят, что иногда этот способ помогает. Однако и тот, и другой метод — скорее плацебо, а не возможность получить качественный сигнал. Некоторые утверждают, что антенна (или телефон) после первой операции может попросту отказаться работать.

Создание антенны

Изготовление простейшего устройства не предвещает сложностей никому:

1. Металлическую проволоку сначала распрямляют плоскогубцами, сгибают посередине под углом 90°. От этого сгиба в обе стороны отступают по 90 мм, снова так же загибают проводник.
2. Для других сгибов отмеряют уже по 80 мм, а оставшиеся концы загибают параллельно внутрь ромба. К ним прикрепляют соединительный блок таким образом, чтобы была возможность подключить через него 2 проводника.
3. Вдоль пластиковой трубы делают разрез, а напротив него сверлят отверстие. К нему болтом и гайкой крепят соединительный блок с зафиксированной антенной. С одного конца коаксиального кабеля снимают внешнюю изоляцию, но не нарушают защиту внутренних проводников.
4. Внешний провод прикрепляют к одному контакту соединителя, внутренний — ко второму. Импровизированную антенну фиксируют на столбе с телевизионным устройством, обернув вокруг него разрезанную пластиковую трубу.
5. Усилитель ориентируют в нужном направлении. Другой конец кабеля заводят в помещение, очищают его от изоляции, удаляют внешний проводник. В куске пластика делают отверстие для провода, затем продевают кабель. Его фиксируют изолентой.

Для проверки работоспособности усилителя GSM сигнала пластик с кабелем подносят к мобильному телефону (3G-модему, планшету). При качественно выполненной работе уровень сигнала должен увеличиться на 1 или 2 деления.

Не обязательно морально готовиться к неизбежным тратам, так как усилить сигнал сотовой связи своими руками вполне возможно одним из способов. Если эффект получился не тот, что ожидали хозяева, то без покупных устройств обойтись, увы, идеал недостижим.

Один из потенциальных вариантов можно увидеть в этом ролике:

Третий путь — через космос

Если вы оказались за городом без проводной связи, вам просто необходимо смириться с тем, что связь прерываться всё-таки будет. Скорость интернета через сотовую сеть зависит от числа подключённых к одной вышке пользователей. Усиливая сигнал с помощью антенн и точек доступа, вам всё равно придётся сталкиваться с ограничениями, которые накладываются самой технологией. Плюс сильные дожди и грозы в любом случае будут влиять на качество связи.

Не окончательно, но почти полностью забыть о проблемах со связью за городом теоретически может помочь VSAT. Это самое дорогое решение для дачи, оно подойдёт вам, если вы постоянно проживаете в загородном доме или для вас критично качество связи. Оборудование VSAT обойдётся примерно в 10–30 тысяч рублей, а о безлимитном недорогом интернете можно забыть, спутниковые мощности ограниченны, поэтому безлимит на скорости 256 Кбит/с будет стоить не меньше 1,5–2 тысяч рублей в месяц.

Есть более экономный вариант спутникового интернета, но рассчитывать при этом на высокие скорости не приходится. Речь идёт о системах спутникового телевидения. Но для такого интернета вам снова потребуется сим-карта и приличная связь по сотовым сетям.

Дело в том, что оборудование для спутникового ТВ умеет принимать интернет со спутника, но отправлять данные вам придётся по наземному беспроводному или проводному каналу. Любой компьютер или смартфон, даже если вы просто смотрите фильм, отправляют на сервер служебную информацию, подтверждающую, что приём сигнала продолжается и что вы по-прежнему пользуетесь услугой.

Зато комплект доступа к спутниковому ТВ стоит значительно дешевле, чем все предложенные ранее варианты, плюс ко всему вы получите доступ к телевидению.

Но, честно говоря, интернет по каналам спутникового ТВ — пародия на двусторонний канал связи, и эта технология вам подойдёт, только если вы пользуетесь электронной почтой и мессенджерами, а в оставшееся время предпочитаете наслаждаться природой и летом, не сосредотачиваясь на виртуальной жизни.

Шаг 4: усиление сотовой связи с помощью комплекта с репитером

И еще пара глав, пожалуй, о самом эффективном способе усиления – с помощью репитера. Рекомендую.

Этап первый: определение текущего сигнала в помещении, где планируется улучшить связь

Для начала необходимо уточнить, какой стандарт связи поддерживают прямо сейчас устройства, в работе которых имеются проблемы. Это можно сделать элементарно, взглянув на статус бар смартфона или другого гаджета. Сложности начинаются дальше: теперь необходимо измерить сигнал именно в том месте, где планируется улучшить приём.

Как замерить сигнал

Для определения частоты сигнала существует масса способов, среди самых простых и быстрых:

Использование инженерного меню в настройках смартфонов Samsung и iPhone посредством введения команд для запуска *#0011# — для Самсунга и *3001#12345#* —для Айфона.

Установка на любой смартфон с версией Андроид 7.0 или выше приложения с соответствующим функционалом, например, «VEGATEL – сотовые вышки», «Network Cell Info», «Сотовые вышки. Локатор» или подобного.

Для чего это необходимо?

Простой пример: на даче внутри дома смартфон показывает подключение «E». Результат измерения частоты сигнала — 900 МГц, то есть это стандарт GSM-900, мобильный интернет при котором не может быть технически реализован в скоростях выше GPRS или EDGE.

В данной ситуации усиливать сеть 2G нет никакого смысла, скорость интернет-соединения не изменится. Что делать при таком раскладе?

Собираться на улицу.