Антенна

Антенна — устройство приёма и передачи ВЧ сигналов.

Антенна одинаково хорошо будет работать на приём и на передачу сигнала в пределах своего рабочего диапазона частот: она не усиливает, а концентрирует сигнал в одном или нескольких направлениях.

Термин «коэффициент усиления», применяемый по отношению к Антеннам, не должен вводить в заблуждение.

Привожу статью 4G Антенна:

Каждый современный человек рано или поздно сталкивается с проблемой низкого качества мобильного интернета и возникает вопрос, а как улучшить качество беспроводного интернета и возможно ли на это влиять.

4G антенна — это полноценный усилитель сотовой связи, так как именно антенна и является связующим звеном между абонентским устройством и базовыми станциями оператора сотовой связи.

Не все потребители мобильного интернета задумываются, что без антенны связь вообще невозможна как таковая и что именно антенна — это устройство №1 в беспроводных технологиях сотовой связи и интернета в частности.

4G антенна на базовой станции оператора — это достаточно крупное устройство, как правило выстроенное по технологии MIMO (англ. Multiple Input Multiple Output) — метод пространственного кодирования сигнала, позволяющий увеличить полосу пропускания канала, в котором передача данных и приём данных осуществляются системами из нескольких антенн.

Передающие и приёмные антенны находятся внутри одного корпуса 4G антенны, но их разносят так, чтобы корреляция между соседними антеннами была слабой.

Корреляция (от лат. correlatio «соотношение, взаимосвязь»)

Если немного обобщать, то подобная 4g антенна предоставляет своему пользователю скорость интернет в два раза больше, чем его соседу, у которого нет внешней 4g антенны с технологией MiMO, подключённой к USB модему или к 4G роутеру.

На выходе получаем, что оба абонента платят одинаковую абонентскую плату, но реальный сервис и реальная скорость 4g интернета у абонента с 4g антенной по технологии MiMO выше и сам интернет намного стабильнее и имеет меньший пинг.

4G антенна для бытового использования — это компактное устройство, как правило в виде плоской панели небольшого размера.

4G антенна большой мощности выполняется параболической из двух решёток, так как панель такого размера уже будет нести большую ветровую нагрузку.

Самая мощная параболическая 4G антенна может подключаться к модемам и роутерам как обычными коаксиальными кабелями, так и через USB или UTP соединения.

Размер зависит от мощности 4g антенны

Антенна MiMO с мощностью усиления 14 dBi — это приблизительно 25*25 см, а панельная 4G антенна MiMO с усилением 20 dBi — это уже около 50:50 см.

Мощная параболическая 4G антенна будет иметь размер около одного метра в диаметре.

4G антенна MiMO может подключаться к USB модему или 4G роутеру как кабельными сборками на основе коаксиального кабеля, так и иметь уже встроенные модемы, и в этом случае эффективность антенны намного выше, так как отсутствуют потери в кабельных сборках.

4G антенна со встроенным модемом — это наилучший усилитель сотовой связи, так как модем, находясь в корпусе антенны, напрямую подключается к MiMO антенне 4G короткими пигтейлами и уже по низкочастотному USB удлинителю подключается в USB порт компьютера или Wi-FI роутера.

Конечно, наилучшее место установки любой антенны, а тем более 4G антенны MiMO, это мачта или антенный кронштейн, установленный как можно выше над уровнем земли на стене здания.

Дело в том, что даже самая качественная 4g антенна, имеющая наивысшие параметры усиления, не даст своего эффекта, если её положить на пол или прислонить к стенке в комнате.

Антенна — это излучатель сигнала и его нужно излучать в свободное пространство, а не в стену или в стекло окна дома, так как даже стекло — это помеха сигналу. Не стоит забывать, что стекло содержит свинец, а это металл и он экранирует высокочастотные сигналы на коротких волнах.

Кроме всего выше сказанного, необходимо ещё учитывать факт, что только антенна направленного действия может иметь высокий показатель усиления сигнала, а вот всенаправленная антенна типа автомобильного штыря (автомобильная 4G антенна) ни при каких условиях не даст усиление выше 6-12 dBi на частотах 4G операторов, так как всенаправленная антенна не имеет директоров и рефлектора, что присуще некоторым типам антенн направленного действия, и всенаправленная антенна, конечно, не может работать в технологии MiMO

Именно по этой причине всенаправленные антенны устанавливают только на подвижные объект типа автомобиль, катер, яхта и т.п.

На стационарные объекты необходимо устанавливать 4g антенны направленного действия и желательно по технологии MiMO, как это и используется на базовых станциях сотовых операторов 4G.

Абонент, использующий 4G устройство типа USB модем или 4G мобильный роутер, не сможет находиться далее 1-3 км от базовой вышки оператора 4G, а абонент, использующий такие девайсы с 4G антеннами, уже может находиться на расстояниях до 15-20 км от вышки оператора и это раздвигает существующую зону покрытия 4G, которую Вы видите на картах покрытия операторов связи 4G.

Такие данные по расстояниям между абонентом и 4G оператором связи присущи всем современным операторам РФ, таким как Мегафон, МТС, Билайн, Yota, WiFiRE и прочим региональным 4G операторам сотовой связи.

Но вот оператор сотовой связи SkyLink выгодно отличается своим частотным диапазоном 450 Мгц.

Компания Скайлинк запустила летом 2016 года новый проект и предложила всем своим и новым абонентам LTE интернет на низком частотном диапазоне 450 Мгц.

Вся прелесть этого диапазона заключается в том, что абонентская станция LTE-450 может покрывать до 30 км вокруг себя, в то время как обычная 4G вышка Мегафона, МТС, Билайн и т.п. всего 1-3 км, а с качественной абонентской 4G антенной MiMO до 15-20 км, да и то только при условии обеспечения высоты подъёма 4g антенны при монтаже.

Конечно, 4G антенна для SkyLink не может быть панельной, так как она в этом случае была бы нереально большого размера и малейший ветерок повалил бы её, а соседи по дому жаловались бы на темноту в окнах.

По этой причине 4G антенна для SkyLink выполняется по технологии «Волновой канал».

Это намного компактнее, но даже такой тип антенн нельзя назвать миниатюрным. Тут всё просто и ожидаемо: ведь чем ниже частота, тем больше длина волны и значит антенна становится крупнее.

Что же касается наиболее распространённых 4g антенн для LTE операторов «большой тройки», то все они работают на частоте 2500-2700 Мгц и подавляющее большинство базовых станций LTE имеет 4g антнны именно на частоте 2500-2700 Мгц.

Но и здесь не всё стало гладко в 2016 году. Операторы «большой тройки» продолжили развитие пропускной способности своих сетей и начали устанавливать на базовых станциях 4g антенны и ретрансляторы сигнала на частоте 800 Мгц.

LTE 800 Мгц — это новый шаг в развитии LTE сетей.

Базовая станция, работающая на частоте LTE 800 Мгц, уже способна работать с абонентским устройством на расстояниях более 3-5 км, что очень оптимизирует сеть и предоставляет абонентам возможность выйти в Интернет 4G там, где его вчера ещё не было.

В нашем каталоге антенн Вы можете легко найти гибридную антенну, работающую одновременно в двух стандартах 3g и 4g. Она называется HiTE PRO HYBRID SMA.

Также есть в наличии очень популярная 4G антенна HiTE PRO DUO SMA, которая одновременно усиливает LTE 800 и LTE 2600 Мгц.

Обе эти 4G антенны MiMO могут быть исполнены как в варианте с внешними разъёмами N-female или SMA-female для подключения к USB модемам и роутерам через коаксиальные кабели, так и со встроенным модемом и роутером.

Во втором варианте эффективность 4G антенн намного выше, так как применяемые кабели не имеют потерь высокочастотного сигнала.

Такие антенны маркируются следующим образом: HiTE PRO HYBRID USB, HiTE PRO HYBRID Ethernet, HiTE PRO DUO USB, HiTE PRO DUO Ethernet.

Любой современный смартфон, планшет, USB модем или 4G мобильный роутер спокойно работают на частотах LTE 800, LTE 1800, LTE 2600 Мгц, так как их миниатюрные встроенные 4g антенны широкополосные. Но и возможности по удалению от базовых станций тоже скромные.

А вот с качественной внешней усиливающей антенной 4G любое современное устройство способно «зацепить» даже слабый сигнал на расстояниях, недоступных устройствам без внешних 4g антенн.

Антенна — это и есть главный усилитель сигнала сотовой связи!

Таким образом, желательно иметь уличную направленную антенну типа MIMO с усилением от 14-ти до 20-ти dB. Высокочастотные и USB кабели нужно стараться использовать минимальной длины, чтобы сократить ослабление сигналов в них.

Привожу также статью Как выбрать антенну LTE для Yota?

В этой статье мы хотим рассказать Вам об особенностях выбора LTE антенн Yota и о так называемых подводных камнях.

В последнее время в интернет-магазинах часто встречаем «чудо-предложения», в которых продавцы смело сообщают о наличии самых мощных антенн LTE для YOTA с головокружительным усилением 60 и даже 80 dBi.

При этом внешний размер антенны удивительно мал. Вариант из серии мал да удал тут никак применить невозможно, даже если захотеть, и тому причина — это банальные законы физики, от которых нам с Вами отказаться невозможно!

Немного забегу вперёд и сразу скажу, что реальный размер LTE антенны, с усилением хотя бы 30 dBi, работающей в частотном диапазоне 2500-2700 Мгц, составит приблизительно 180х180 см.
Вы только вдумайтесь в эти данные! 180*180 см! Это очень большая антенна!

По этой причине покупателю стоит задуматься, когда он видит перед собой YOTA антенну LTE с заявленным усилением 60 или 80 dBi и внешними размерами всего 50*50 см. Это чистой воды обман!

Конечно, продавец Вам расскажет о «чудо-усилителе» сигнала сотовой связи, который установлен внутри этой антенны YOTA, но прежде чем радостно бросаться в объятия к этому продавцу и доставать свои кровные денежки, задайте ему простой вопрос!

А будет ли заметный эффект от его антенны с заявленным усилением в 60-80 dBi, если её установить рядом с антенной 20-24 dbi от производителя Цифриус или HITE?

За основу можно взять вполне реальные LTE антенны Цифриус LTE20 и HITE L20.

Эти антенны имеют настоящее усиление 20 dBi и внешние размеры приблизительно 50*50 см. В них нет никаких чудо-коробочек и тому подобных обманок из серии активный усилитель сигнала сотовой связи :-)

Уверенно скажу, что никакой гарантии продавец-обманщик Вам не предоставит, а лишь посопит себе под нос, что на качество связи влияет много факторов и т. п. чушь!

В реальности антенна с настоящим усилением 20 dBi будет работать, как минимум не хуже антенны со встроенным активным усилителем сигнала сотовой связи и заявленной мощностью усиления в 80 dBi, а в отдельных случаях и лучше!

На сегодняшний день нет антенн LTE 4G панельного типа с усилением более 20 dBi.

Также не существует параболических антенн с усилением более 24 dBi.

Поэтому, если Вы увидите на каком-либо сайте подобные чудо-антенны LTE 4G, будьте уверены на 100%, что Вас обманывают! Лжецы просто прибавляют мощность усиления на бумаге и в ценнике, но не по факту реального усиления.

Панельная антенна с усилением 20 dBi имеет размер примерно 45-55 см и, если в подобном размере Вам пытаются продать 24-27 dBi и больше, то это обман!

Ну, а про «активные усилители LTE 4G» мы уже всё поняли! Толку от них нет!

Всему этому есть вполне реальное основание и объяснение! Чтобы не использовать какие-либо непонятные читателю термины и что-либо подобное, я постараюсь пояснить, что называется «на пальцах».

Мощностью сигнала на модеме, роутере или сотовом телефоне управляет базовая станция оператора сотовой связи! Да, да Вы не ослышались! Именно вышка оператора определяет, на каком удалении от неё находится абонентское устройство и какую на нём нужно включить мощность.

Также базовая станция определяет, вообще возможно ли установить связь или абонентское устройство находится слишком далеко, и сигнал уже не успеет уйти и вернуться по расчётному времени!

Расчётное время! Это основа цифровой передачи данных!

Базовые станции операторов LTE ни при каких обстоятельствах и ни с какими мощностями неспособны обеспечить связь с абонентом более расчётного времени!

Для сети YOTA и вообще для стандарта LTE в России это приблизительно 20 км. И это при условии, что сама базовая станция LTE расположена на большой высоте, а не на втором этаже какого-нибудь нежилого помещения, как это часто и бывает.

Таким образом, мы понимаем, что никакая мощность сигнала не позволит нам с Вами надёжно и уверенно получать сигнал от базовых станций операторов LTE на расстояниях, превышающих отметку 20 км.

Да и в случае максимального удаления нужно понимать, что максимальной скорости абонент уже не получит!

Если базовая вышка Yota раздаёт интернет с ограничением 20 Мбит/сек, то эту скорость реально можно получить только в условиях незагруженности самой вышки и уверенной связи с ней.

И это приблизительно 1-3 км на стандартных устройствах и 10-12 км с мощными антеннами LTE 4G.

Следовательно, никакая антенна Yota неспособна обеспечить абоненту максимальную скорость интернета на расстояниях более 12-15 км от вышки, и всевозможные выдумки об 4G антеннах в 60-80 dBi остаются лишь мечтаниями, не имеющими под собой почвы.

Даже если реально изготовить антенну в 60 dBi и закрыть глаза на её безумно большие габариты (более 3 метра в диаметре), то в этой LTE антенне попросту нет смысла!

Сами базовые станции LTE попросту не откликнутся на эту антенну, если она установлена на расстояниях более 20 км, а если и откликнутся, то с совершенно неуверенным, рваным сигналом, так как этот самый сигнал уже не будет успевать возвращаться на базовую станцию в расчётное LTE стандартом время.

Устанавливать LTE антенну в 60-80 dBi в пределах 15-20 км от базовых станций оператора попросту нет никакой логики и смысла, так как на этих расчётных удалениях прекрасно работают антенны 20-24 dBi, которые имеют относительно небольшие размеры и вес.

Давайте посмотрим ещё на одну важную сторону!

Реальное усиление антенны определяет ширину её луча!

Говоря другими словами, представьте себе фонарь в руке и исходящий от него луч света. Бывают фонари с широким лучом, который рассеивает свет очень широким пятном, а бывают мощные фонари, у которых луч света очень узкий и яркий.

Примерно те же законы физики, но на других частотах, и здесь! Антенны LTE имеют направленность действия, и, чем мощнее усиление, тем меньше угол направленности.

Простой пример.

Антенна LTE Yota с усилением 14 dBi имеет угол направленности примерно 40 градусов по горизонтали, а вот антенна 24 dBi имеет очень острый угол направленности, и он составляет примерно 8 градусов!

То есть таким лучом уже реально трудно попасть на базовую станцию и подобные антенну устанавливают строго специалисты!

Параболическая антенна Yota с усилением 27 dBi имеет угол направленности в 3 градуса!

Давайте представим, какой угол направленности будет иметь LTE антенна с усилением 80 dBi на стандарте Yota!

Я боюсь даже предположить и догадываюсь, что это меньше одного градуса! Кто сможет настроить такую антенну и кто обеспечит прямую видимость для этого луча от антенны до базовой станции!?

И главное — ЗАЧЕМ? Ведь на расстояниях до 20 км достаточно и 20-24 dBi, а на расстояниях больше 20 км уже сам стандарт не обеспечит надёжной передачи данных!

Кроме того, необходимо понимать и знать, что широкий угол направленность на LTE антеннах с усилениями 14-20 dBi позволяет абоненту получать сигнал не только от одной базовой станции оператора сотовой связи, но от 2-3 других, находящихся в направлении действия луча антенны.

Что это даёт?

Это обеспечивает абонентскому устройству надёжную передачу данных от любой из базовых станций в случае временной перегрузки одной из них.

Говоря простыми словами, абонент, у которого на коттедже или в офисе установлена внешняя антенна LTE от YOTA, получает интернет всегда лучше и стабильнее, чем его соседи со стандартными абонентскими устройствами, не подключенными к внешним усиливающим антеннам!

И всё это благодаря стандарту LTE, который в отличие от GSM 3G обеспечивает on-line передачу данных сразу от нескольких базовых станций к одному абоненту.

Стандартное абонентское устройство неспособно из помещения подключиться к нескольким базам в городе или поле, а устройство со внешней усиливающей антенной Yota способно использовать потенциал стандарта LTE на максимуме и в часы ПИК у этих абонентов падение скорости минимально или вообще отсутствует.

Абоненты получают стабильный сигнал и интернет.

Антенна Wi-Fi вместо антенны LTE 4G ! Да-да! Такой вид обмана очень часто встречается на рынках типа Митино, Савёловский и Горбушка! Интернет-магазины не исключение….

Дело в том, что антенны Wi-Fi имеют резонанс на частотах 2.4 Ггц, а антенны LTE работают на 2.5-2.7 Ггц.

Как видите, частоты очень близкие и по этой причине у обманщиков всегда есть возможность купить недорогую MiMo антенну Wi-Fi и выдать её, на голубом глазу, за антенну LTE.

Антенна Wi-Fi безусловно работать будет на частотах LTE, но с эффектом не выше обычного куска провода или двух спаянных банок из под пива… Да=да, и такое бывает.

Но вся беда в том, что несоответствие частот на модеме/роутере в стандарте LTE с частотой Wi-Fi приведёт к перегреву модема или роутера и быстрому выходу его из строя.

Говоря простыми словами, Ваш модем, как мощный насос, будет пытаться «вдувать» всю мощь в тоненький шланг и, конечно, будет перегреваться и работать на износ.

Качество сборки и почему на уличном рынке и в других магазинах 4G антенна может стоить дешевле.

Основной путь удешевления сборки 4G LTE антенны — это использование обычного куска провода вместо печатной платы активного элемента антенны.

Не очень умный продавец, который думает исключительно о своём заработке и совершенно не заботится о качестве товара и о конечном результате, попросту покупает купол антенны, а саму антенну заказывает у частного «паяльника», который в домашних условиях клепает на коленках копию с оригинала. Внешне этот товар полностью похож на оригинал.

И всё бы было хорошо и славно, если бы не одно НО!

Дело в том, что при изготовлении 4G антенны «на коленках» чудо-мастер не имеет возможности получить точный резонанс на необходимой частоте работы LTE оператора, что в конечном счёте не позволяет пользователю получить реально заявленное усиление сигнала, и порой обычный модем или роутер работают лучше без антенн, что законно возмущает и удивляет покупателя :-)

Вторая проблема — это окисление.

В заводских условиях сборки антенн применяется печатная плата, что позволяет готовой продукции работать в чётком резонансе, иметь заявленное усиление и не окисляться при работе во влажных условиях.

Антенна, собранная на куске провода и на коленях, ни при каких обстоятельствах не обеспечит эти условия. Мало вероятно, что горе-паяльщик имеет в домашних условиях дорогостоящую технику, позволяющую настраивать антенное оборудование на резонанс и производить сборку печатных плат. Это было бы заграничной фантастикой.

Покупайте лучшее и не экономьте на себе!

Вы не переплачиваете, приобретая антенное оборудование в нашем магазине! Вы покупаете хорошую продукцию, соответствующую заявленным характеристикам!

Уважаемые покупатели! Пожалуйста, отнеситесь к покупке LTE антенны внимательно, послушайте разные экспертные мнения и не позволяйте себя обманывать!

У вас появились дополнительные вопросы или Вы хотите обсудить эту тему с нашим инженером? Пожалуйста, пишите в комментариях к этой теме у нас на сайте.

С уважением, технический инженер магазина Yota

В связи с вышеизложенным у меня возникает вопрос: «Как проверить реальное усиление антенны»? То есть «как изменится уровень сигнала при подключении антенны»?

При покупке антенны обращайте внимание на экранирование кабеля, так как  сигналы, которые передаются  по  антенному кабелю, подвержены влиянию помех. Качество кабеля можно определить по  коэффициенту затухания, измеряемому в дБ. Хороший кабель длиной 5 м. не должен иметь коэффициент затухания более 3 дБ.

Самый дешёвый способ оснастить антенной модем или роутер - Антенна HUAWEI DS-4G7454W-CRC9M3M направленная, многодиапазонная ценой 650-т рублей. Усиление этой антенны всего лишь 5-ть dB, поэтому с её помощью можно попытаться добиться улучшения показателей мобильного Интернета — некоторым это удаётся.

Купил в магазине НИКС ЗА 1200-ти рублей так называемый «Усилитель Интернет сигнала модели РЭМО LTE MiMo Indoor CRC-9″, испытал его и сдал обратно.

Привожу результаты испытаний РЭМО LTE MiMo Indoor CRC-9 07.12.2016 в виде таблицы:

№ пп Ping Down Up Место RSSI, dBm
1 46 0,54 2,41 2 м. от окна, КМ
2 30 1,13 1,42 2 м. от окна, HMP
3 46 1,37 1,29 HMP + РЭМО
4 31 1,87 1,43 повтор
5 28 1,66 1,49 повтор
6 40 0,82 1,46 лёгкий поворот по часовой
7 24 2,84 2,42 смотрит на окно
8 23 4,21 5,25 антенна на подоконнике
9 23 4,23 5,61 антенна на подоконнике -79 dBm
10 21 12,76 19,93 КМ во двор
11 19 4,93 21,57 КМ во двор
12 20 9,18 19,94 КМ во двор
13 20 11,05 20,69 КМ на башню 25 этажей Макс 14.8 / 30.9
14 17 9,88 19,80 -55 — -59 dBm
15 21 9,77 6,18 РЭМО на подоконнике окна во двор -79 dBm
16 18 10,84 6,71 повтор -75 dBm
17 23 7,75 6,62 повтор -79 dBm
18 24 14,10 9,30 кабель USB 3 м., модем поднят на окне кабинета -73 — -77 dBm
19 20 9,85 7,08 повтор
20 26 20,07 8,09 повтор
21 25 1,08 2,07 кабель синий 0,5 м. -89 dBm
22 24 1,13 1,75 повтор
23 28 1,22 1,83 повтор
24 39 0,94 3,23 модем вставлен в ноутбук, 3 м. до окна -78 dBm

Сокращения: КМ — Коннект Менеджер, HMP - Huawei Mobile Partner. Измерения пинга и скоростей проведены сервисом speedtest.net

Согласно пункту 9 таблицы РЭМО LTE MiMo Indoor CRC-9 обеспечил 4,23 / 5,61 на подоконнике, а при использовании простого кабеля USB получены значительно более высокие скорости передачи информации — смотрите пп. 18 — 20.

Поднятие модема вверх обеспечивает скорости, которые не даёт РЭМО на метр ниже на подоконнике - без РЭМО вполне можно обойтись. Он хорош в качестве изящной подставки, а не эффективной антенны. Недаром производитель не решился назвать эту приблуду антенной!

Приглашаю всех высказываться в Комментариях. Критику и обмен опытом одобряю и приветствую. В хороших комментариях сохраняю ссылку на сайт автора!

И не забывайте, пожалуйста, нажимать на кнопки социальных сетей, которые расположены под текстом каждой страницы сайта.
АнтеннаПродолжение тут…

_Родник

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Проверка комментариев включена. Прежде чем Ваши комментарии будут опубликованы пройдет какое-то время.