Как устроена система с усилителем

донорская антеннанаведена на вышкуусилительвнутренние антенны(сервисные)вышка оператораразвязка донора исервиса: крыша иперекрытия между ними
Донорская антенна принимает сигнал вышки, усилитель поднимает его, внутренние антенны раздают по помещениям.

Сигнал проходит путь: вышка → донорская антенна → кабель → усилитель → делители → внутренние антенны → телефоны, и обратно. Усилитель усиливает оба направления, поэтому каждое слабое звено — неудачная донорская антенна, длинный тонкий кабель, недостаток внутренних антенн — снижает результат всей системы. Сами усилители и репитеры — в разделе GSM-репитеры.

Донорская антенна: какую выбрать

Донорская антенна должна «вытянуть» сигнал вышки. Поэтому она почти всегда направленная и ставится снаружи, как можно выше, лучом на базовую станцию.

ТипКогда братьМодели
Логопериодическая / широкополосная направленнаяУсилитель на несколько диапазонов сразуKADAMM ALP-0727V11KB (698–960 / 1710–2700 МГц, 11 дБи) · KADAMM ALP-0738V11KB (до 3800 МГц)
Антенна ЯгиОдин диапазон, вышка далекоKADAMM ADY-806-960-10 (806–960 МГц, 10 дБи) · KADAMM ADY-1710-1990-12 (1710–1990 МГц, 12 дБи)
Наружная панельСредняя дальность, аккуратный монтаж на фасадеKADAMM O-ATP10-698/2700S (698–960 / 1700–2700 МГц) · KADAMM O-ATP14-1710/2700M (1710–2700 МГц, 14 дБи)
ПараболическаяОчень далеко, один диапазонсерия KADAMM APB-0410 на 680–960 МГц

Выбор между широкополосной и однодиапазонной антенной простой: если усилитель многодиапазонный, донорская антенна должна перекрывать все его диапазоны. Однодиапазонная антенна Яги даёт больше усиления в своей полосе и лучше подавляет помехи. Разделы: логопериодические антенны, антенны Яги, внешние антенны.

Донорскую антенну наводят не по карте, а по уровню и качеству сигнала на выходе: ближайшая вышка не всегда лучшая.

Внутренние антенны: сколько и какие

Одна внутренняя антенна закрывает помещение в радиусе от нескольких до пары десятков метров — зависит от стен, мощности усилителя и диапазона. Для дома и небольшого офиса хватает одной–двух антенн, для этажа или склада сигнал делят на несколько антенн делителями.

ПомещениеАнтеннаМодели
Открытый зал, офис, складПотолочная всенаправленнаяKADAMM I-ATO4-698/4000M (698–4000 МГц) · KADAMM I-ATO3-617/6000M (617–6000 МГц)
Коридор, вытянутое помещениеПанельная направленная на стенуKADAMM I-ATP7-698/2700S (698–960 / 1710–2700 МГц) · KADAMM I-ATP8-698/3800M (MIMO, до 3800 МГц)
Несколько диапазонов и 5GМногодиапазонная потолочнаяKADAMM I-ATO5-617/6000SH (617–960 / 1695–2700 / 3300–4200 / 4800–6000 МГц)
Двор, парковка, въездНаружная направленная панельKADAMM O-ATP9-617/4200S (617–4200 МГц)

Все внутренние антенны — в разделе внутренние антенны (indoor). Как устроены большие распределённые системы — в статье о системах DAS/IBS.

Развязка: почему усилитель «свистит»

Внутренние антенны излучают усиленный сигнал, и часть его снова попадает в донорскую антенну. Если ослабление между ними меньше усиления репитера, возникает петля: усилитель самовозбуждается, отключается или мешает сети оператора. Правило: развязка должна превышать усиление репитера минимум на 15 дБ.

  • Разнос. Донорская антенна — на крыше или мачте, внутренние — под перекрытием, на расстоянии; чем больше стен и перекрытий между ними, тем лучше.
  • Направленность. Донорская антенна смотрит на вышку, внутренние — вниз и внутрь здания; у направленных антенн задний лепесток слабый.
  • Никогда не ставьте донорскую антенну так, чтобы она «видела» окна с внутренними антеннами.
  • Усиление репитера выставляют с запасом, а не на максимум.

Кабель, делители и разъёмы

Потери в кабеле на 1,8–2,6 ГГц в несколько раз больше, чем на 900 МГц. Кабель от донорской антенны к усилителю делают как можно короче, усилитель ставят ближе к донору, а к внутренним антеннам ведут кабель 50 Ом с запасом по толщине. Мощность на внутренние антенны делят делителями и ответвителями.

ЭлементЧто учесть
КабельСопротивление 50 Ом, потери на верхнем диапазоне, длина
Делитель на 2Около 3 дБ на каждую ветвь
Делитель на 4Около 6 дБ на каждую ветвь
РазъёмыN или 4.3-10 у антенн, тип разъёма усилителя
ГрозозащитаГрозоразрядник на кабеле донорской антенны

Слишком длинный кабель от донорской антенны нельзя компенсировать усилением репитера: шум, набранный до усилителя, усиливается вместе с сигналом.

Антенна для усилителя на даче

Типовая схема для дачи: донорская направленная антенна на мачте или коньке крыши, наведённая на вышку; усилитель в доме рядом с вводом кабеля; одна–две внутренние антенны. Для 4G-интернета на даче усилитель часто заменяют роутером с внешней антенной — это проще; см. статью об антеннах 4G/5G для роутера.

Проверка перед покупкой и после монтажа

До выбора антенн полезно измерить сигнал в месте установки донорской антенны: телефон в инженерном режиме или роутер покажут уровень и качество сигнала в каждом диапазоне. Если снаружи на высоте сигнал есть, а в здании нет — задача решается усилителем. Если сигнала нет и снаружи, сначала нужна более направленная донорская антенна и высота.

  • До монтажа: уровень и качество сигнала на месте донорской антенны по диапазонам, направление на вышку.
  • После монтажа: уровень сигнала в дальних точках помещений, отсутствие самовозбуждения (индикация на усилителе), скорость и качество голосовой связи.
  • Через неделю: повторная проверка — у операторов меняется нагрузка, а у плохо закреплённой донорской антенны сбивается направление.

Частые ошибки

  • Всенаправленная донорская антенна. Собирает помехи со всех сторон и плохо развязана с внутренними антеннами.
  • Донор и сервис рядом. Усилитель возбуждается или снижает усиление до бесполезного уровня.
  • Длинный тонкий кабель к донору. Сигнал теряется до усилителя.
  • Одна внутренняя антенна на большой объект. Сигнал есть у антенны и пропадает за стенами.
  • Антенны не тех диапазонов. Усилитель усиливает диапазон, который антенна не принимает.

Для этажей, торговых центров, складов и тоннелей проектируют распределённую систему с десятками антенн и расчётом мощности на каждую — это уже DAS, а не бытовой усилитель.

Комплект антенн для усилителя: как собрать

ОбъектДонорская антеннаВнутренние антенны
Дом, дача до 150 м²Направленная на мачте или коньке1–2 потолочные или настенные
Офис на этажеНаправленная на крыше или фасадеПотолочные через 10–20 м, по плану
Склад, цехНаправленная на крышеПотолочные над проходами, панели на торцах
Двор, парковкаНаправленная на мачтеНаружная панель лучом на площадку

Для многоэтажных зданий и больших объектов число и размещение антенн рассчитывают по плану: учитывают стены, мощность усилителя, потери в кабеле и делителях. Для дома и небольшого офиса достаточно простого правила: одна внутренняя антенна на открытое помещение и отдельная антенна за каждой капитальной стеной, если там нужна связь.

Диапазоны операторов

Усилители бывают одно-, двух- и многодиапазонными. Донорская и внутренние антенны должны перекрывать все диапазоны усилителя: для многодиапазонных систем берут широкополосные антенны 698–2700 МГц и выше, для одного диапазона можно взять однодиапазонную антенну Яги с большим усилением. Прежде чем выбирать, уточните, в каких диапазонах работает оператор в месте установки.

Антенны КАДАММ (KADAMM) для систем с усилителями — донорские направленные, потолочные и настенные внутренние, наружные панели — рассчитаны на работу в распределённых системах: у них нормированы КСВН и интермодуляция, а диаграммы направленности приведены в карточках по каждому диапазону.

Кабели к внутренним антеннам прокладывают за подвесным потолком или в кабель-каналах, избегая перегибов; разъёмы на улице герметизируют, а кабель донорской антенны заводят в здание через грозоразрядник.

Модели под типовые задачи