Всем удобна сотовая связь: мобильные и носимые аппараты, возможность выхода в интернет из практически любого места, чистый звук при разговоре. Связь может осуществляться с абонентом, находящимся хоть на другом краю земли, лишь бы у него была подключенная сим-карта и телефон. Да и самому абоненту, в пределах доступа любой сотовой связи, вне зависимости от изначального оператора, будет предоставлен доступ к коммуникационным услугам. Причем конечная стоимость соединений минимальна, по сравнению с аналогичной спутниковой, а качество передачи голоса лучше, хотя иногда может понадобиться усилитель сотовой связи.
Единственный минус – периодическое пропадание соединения и уменьшение скорости интернета. Причем произойти подобное может дома, на работе, в общественном транспорте или на природе. Далее будут рассмотрены причины и методы устранения проблемы в отношении сотовых сетей gsm.
Причины слабого сигнала на телефоне
Основная проблема gsm связи – относительная зависимость от прямой видимости точки доступа, называемой сотой. В том случае, если между аппаратом-приемником и центральным узлом расположены посторонние, содержащие металл конструкции, велико расстояние или сама точка находится за пределами видимости, сигнал слабеет вплоть до полного исчезновения. 
Качество разговора не ухудшается по причине способа передачи. Максимум, что случится – на крайней чувствительности приемника и передатчика могут возникнуть паузы в трансляции звука.
Все дело в цифре. Уже давно для связи не используются аналоговые сигналы. В мобильном телефонном аппарате или устройстве–посреднике голос преобразуется в цифровые сигналы, которые и отправляются по радиоэфиру. Приемник их расшифровывает и воспроизводит обычный звук. Так как подобный принцип обеспечивает лучшую защищенность от помех – в аппарате всегда слышен чистый звук без примеси посторонних шумов.
При плохом качестве связи пакеты, содержащие данные, теряются, из-за чего происходит их повторная передача. Вот в эти моменты, при слишком высокой частоте потерь и возникают паузы в разговоре. Или же, в крайнем случае, происходит полный разрыв контакта с центральной связывающей точкой.
Все дело в самой основе соединения соты и абонентского аппарата – радиосвязи на частотах 800, 900, 1800, 2100, 2600 МГц. Чем меньше это значение, тем на большую площадь происходит распространение сигнала, но тем медленнее скорость работы.
Последнее больше относится к быстроте обмена данных с сетью интернет. Для голосовых и смс сообщений вполне достаточно и наиболее низких диапазонов цифровой радиосвязи.
Другими словами, проблемы не зависят от расстояния абонентов друг от друга. На них влияет только местонахождение одного из них, или обоих, относительно своих сот. Между собой центральные узлы связаны на основе других физических принципов, и потерь при взаимных коммуникациях практически никогда не происходит. Соты соединяются в общую сеть за счет оптический кабелей, проводных линий или спутников.
Для решения проблемы расстояний, между абонентом станции связи и ей самой, используются ретрансляторы и усиливающий сигнал антенны.
Как работает усилитель сотовой связи?
Основное действие любого сотового усилителя – увеличивать зону уверенного приема радиосигнала на большом расстоянии от передающей точки.
Кроме того, есть у них и еще один плюс. При достаточно хорошем уровне связи сам абонентский аппарат использует меньше энергии для питания собственного передатчика, а значит, создает меньше помех окружающим электроприборам и дольше работает. Да и в целях здоровья человека — это важно — мощное излучение никаким образом полезным быть не может.
Разновидности усилителей мобильной связи
Усилители бывают пассивными и активными. Первые представляют собой антенны различных конфигураций, вторые – устройства-повторители. 
Пассивные (антенны)
Согласно физическим принципам распространения радиоволн, внешняя конфигурация и размер антенны имеют непосредственное влияние на качество приема сигнала. Для каждой из частот эти параметры индивидуальны. Собственно, поэтому, необходимо производить выбор самого устройства приема под конкретные условия. Для сотовых сетей используют радиоканал на 800, 900, 1800, 2100, 2600 МГц. Но не каждый оператор использует весь радио диапазон. Да и чем выше значение частоты, тем меньшее расстояние сигнал способен пройти без потерь в окружающей среде.
Пассивные антенны обычно применяются вместе с ретрансляторами, так как уже давно многие телефоны лишены возможности подключения внешнего устройства приема. Но если такая функция есть, то подобный метод улучшения дальности будет самым выгодным, в сравнении остальными. 
Здесь не нужно обращать внимание на то, что антенна не имеет отдельного питания и схем усиления. Конфигурации многих из них позволяют повысить уровень сигнала за счет физических принципов распространения электромагнитных волн и собственной конфигурации. Конечно, подобный метод не сравнится с активными вариантами улучшения связи, тем не менее дает свой плюс к качеству приема.
Из моделей, имеющих хождение на рынке, наибольшее распространение получили антенны направленного действия и общего охвата. Первые можно более точно сориентировать на станцию, улучшив прием радиосигналов, вторые более универсальны. Да и размеры, а также форма конструкции, обычно сильно различаются – направленные массивнее и имеют сложное строение, универсальные обычно просто больше размером, чем классические при том же внешнем виде. 
Основная характеристика, на которую необходимо ориентироваться при выборе антенны, – мощность ее пассивного усиления. Она обычно указывается маркировкой dBm на корпусе или в инструкции к прибору. Чем выше это значение, тем на больших расстояниях будут держаться уверенные коммуникации.
Не стоит удивляться, если оно будет отрицательным. Для получения данных в наиболее распространенном формате, необходимо их высчитать по специальной таблице. То есть, при надписи «-20 dBm», реальная мощность усиления в переводе на наши милливатты – 100 мВт.
Вообще, вычисление всех иностранных мер качества приема, а среди них dBi, dBd, dBm, берется от некого эталонного значения идеальной антенны или усилителя. Для их трансформации в удобочитаемый вид нужно использовать различные справочные материалы.
Репитеры сотовой связи
Повторители выпускаются в виде отдельных устройств, к которым подключается несколько антенн. Одна из них служит внешней, для связи с сотой, остальные направлены на непосредственную коммуникацию с абонентскими мобильными телефонами или модемами. Редко встречаются экземпляры репитеров сотовой связи, оснащенные только одной антенной. Дальность их работы намного ниже, чем у аналогичных, оснащенных большим количеством излучателей.
В отличие от пассивных систем усиления, репитер имеет отдельное питание и достаточно сложную схему. Часто принцип работы его – не обычное усиление аналогового сигнала, а еще и внутренняя обработка. То есть, повторитель принимает данные от станции, отсеивает «битые» пакеты из них и повторяет на выход уже нормальные. Он как бы начинает сам работать своеобразным активным узлом соты. 
Основной характеристикой ретранслирующего устройства, в отличие от антенн, служит не только коэффициент чувствительности приема, но и максимальная мощность передачи. Чем выше значения – тем на большем расстоянии будет действовать сама связь между станцией, репитером и абонентским устройством. Сила сигнала передатчика всегда измеряется в мВт (милливаттах).
В России значение мощности для клиентских устройств не может превышать 100 мВт или, по-другому, 20 dB (для иностранной техники), иначе потребуется уже оформление кучи разрешающих документов, без которых эксплуатация такой аппаратуры невозможна.
Ретрансляторы обычно не ограничены возможностями связи только с одним смартфоном, модемом или мобильником – их предназначение быть повторителем для многих устройств. Единственным ограничением служит количество выходных каналов (которое, впрочем, велико и вполне достаточно для бытового применения).
Еще одной характеристикой, на которую обращают внимание при выборе ретрансляторов, выступает поддерживаемый формат передачи информации. Сейчас существуют несколько из них, различающиеся по скорости соединения и используемым частотам: GSM, EDGE, HSDMA, 3G, 4G, 5G.
Здесь нужно учитывать два фактора.
- Первый: чем выше скоростные показатели, тем мощнее должен быть передатчик для покрытия равных с более низкими частотами расстояний. Быстрота соединения и передачи данных требует именно расширения полосы пропускания, что возможно только в более свободных диапазонах радиопередачи.
- Второй важный фактор – скорость до клиентского аппарата будет ограничена потолком возможностей репитера, а не оператора. И даже в том случае, когда последний дает сигнал 5G, а ретранслятор только EDGE, то и у абонента на всех смартфонах, телефонах, модемах также будет максимальная скорость, ограниченная возможностями повторителя.
Существуют мультидиапазонные устройства, рассчитанные на усиление сигналов разных частот. К сожалению, их стоимость ставит под сомнение необходимость применения оборудования такого вида в бытовых нуждах.
Популярные модели и производители репитеров
Если судить по отзывам в интернете, наибольшей популярностью на текущий момент пользуется усиливающая сотовый сигнал техника от Lintratek и PicoCell. Но здесь, скорее всего, влияние оказывает относительно низкая цена оборудования.
Классически, наилучшими будут ориентированные на сетевые взаимодействия компании Cisco, ZTE, 3com и подобные, которые славятся поставками качественной коммуникационной техники покупателю. Конечно, стоимость подобных брендов намного выше, чем у мелких изготовителей репитеров и антенн.
Как выбрать репитер?
Основное, на что обращают внимание при покупке ретранслятора, это его рабочие частоты, количество антенных и клиентских модулей, мощность приемника и передатчика. Еще одним фактором служит наличие внешнего гнезда подключения устройства, улавливающего радиоволны.
Если в аппарате для соединения с антенной используется стандартный джек, то впоследствии можно подключить ее внешний вариант с лучшими характеристиками, чем у той, что идет в комплекте.
Все вместе выбирается исходя из финансовых возможностей и требуемых функций устройства, а также места его применения.
Для квартиры
В случае использования повторителя в квартире, подойдет универсальное устройство с простой антенной и достаточно слабое по усилительным возможностям. Даже в самом отделенном захолустье на город приходится множество вышек сотовой связи. Требуется только выловить ближайшую из них и раздать по всей жилплощади.
А вот на функциональность по типу сети, с которой работает устройство, нужно обратить внимание. Здесь, чем выше используемые скорости, тем лучше.
Даже в том случае, если оператор не предоставляет подключений 4G или 5G, все равно стоит покупать репитер с поддержкой этих технологий. Впоследствии, при изменении самой точки связи или возможностей текущего представителя услуг не потребуется заменять оборудование.
Для дачи
За городом и в местах неуверенного приема радиосигналов важность приобретают системы, более рассчитанные на дальность соединения. Направленная антенна с репитером на относительно низкие скорости работы будут лучшим приобретением.
Для чисто голосовой связи достаточно будет и обычного GSM ретранслятора. Хотя все зависит от целей, в которых будут применять мобильную связь. Если нужен интернет, то придется брать высокоскоростное устройство с большей мощностью передатчика. Которое, собственно и будет дороже.
Для автомобиля
Существуют ретрансляторы, разработанные специально для применения в транспорте. Их основной плюс – низкое энергопотребление и возможность монтажа с приборной панелью. Что касается питания – для оборудования такого класса достаточно бортовой электросети автомобиля. 
Обычно репитеры мобильного типа ограничены в радиусе передачи и зачастую объединены в одном корпусе с встроенной антенной соединения с абонентским устройством. К тому же, мало какие из аналогичных повторителей поддерживают сети выше, чем 3G.
Собственно, для поездок этого вполне достаточно. Голосовая связь обеспечивается даже на большой дальности от вышек связи, а при необходимости можно подключиться к интернету.
Как и в случае дачных вариантов, за основу приобретения берется чувствительность устройства – чем она выше, тем на больших расстояниях будет осуществляться связь.
Как усилить gsm сигнал своими руками?
Такой способ в действительности существует, и он относительно прост. На поверхность аккумулятора, внутри телефона, помещается фольга. Таким образом можно поднять усиление приема на 1 dB, что в некоторых случаях даст лучшее качество связи.
Если же речь идет о выборе антенны и репитера под свои параметры, то нужно лишь определить частоты и необходимый коэффициент усиления самой ближней вышки и приобрести соответствующее ретранслирующее оборудование. 
Определяем частоту, коэффициент усиления и мощность
Наиболее удобный способ – воспользоваться смартфоном или мобильным телефоном под управлением Android. В любом из них есть программа NetMonitor, скрытая в глубине сервисных меню. Попасть туда можно набрав на телефоне код *#0011#, или *#*#4636#*#*, или *#*#197328640#*#*, в зависимости от версии операционной системы. 
В этой программе можно увидеть текущую мощность сигнала и используемый тип связи для конкретной местности. Синим выделением помечена техническая информация о канале передачи. Если значение принадлежит промежутку 2937-3088, то необходимы репитер и антенна, рассчитанные на частоту 900 МГц. В случае 10562-10838 – нужно использовать 3G повторитель и устройство приема, – они работают в диапазоне 1800-2100 МГц.
Значение, выделенное зеленым, – текущая сила сигнала от оператора. Нормой считаются его показания выше -60 dB. При более низких суммарная мощность повторителя должна быть не ниже 19 dB. Если параметр уже ушел за -90, – соответственно и усилитель нужен от 21 dB.
Суммарная мощность высчитывается сложением усиления антенны и самого ретранслятора.
Советы по выбору антенны
Характеристики, требуемые устройству приема, непосредственно зависят от частот оператора. Воспользовавшись инструкцией, описанной ранее, можно их выяснить и приобрести ответствующую им внешнюю антенну.
Кроме того, на выбор повлияет факт размещения устройства приема. Дача и загородный дом подразумевают нахождение антенны на крыше или отдельной стоящей мачте. В таком случае, лучше выбирать приемное устройство направленного типа с максимальной мощностью пассивного усиления.
Для квартир подобная конструкция, за исключением редких случаев – не вариант. Здесь подойдет малая универсальная антенна. Однако, коэффициент приема сигнала важен и для нее.
Как установить и настроить усилитель сотовой связи
С процедурой настройки и монтажа квартирного репитера справится даже ребенок. Достаточно присоединить к антеннам и включить его в сеть питания.
С теми, которые будут использоваться вне уверенной зоны приема, все ненамного сложнее. Здесь главное точно и правильно установить внешнюю антенну, с ориентацией ее на конкретную соту, и внутреннюю, для охвата максимальной площади помещений или улицы. Затем происходит электрическое соединение кабелями с повторителем и подключение его к сети питания. 
Опасны ли усилители сотовой связи для здоровья?
Однозначного ответа на подобный вопрос не существует. Влияние электромагнитных сигналов малой мощности организм игнорирует. Что касается реальных и очень сильных излучений, – тут могут возникнуть проблемы со здоровьем. Но в бытовых сотовых ретрансляторах подобные мощности просто не используются. Для этого нужны не милливатты, а полноценные сотни ватт, поданные на передатчик.
