Ремонт репитера сотовой связи своими руками

Обновлено: 03.07.2024

Около трех десятилетий назад человечество познакомилось с сотовой связью, и сегодня мобильный телефон считается неотъемлемым атрибутом каждого из нас. Более того, ставшие уже привычными смартфоны позволяют постоянно находиться в сети, исключая зависимость от монитора компьютера. Правда и сотовая связь и мобильный интернет целиком и полностью зависит от зоны покрытия, которую обеспечивает оборудование оператора сотовой связи. В случаях, когда ближайшая вышка находится на значительном удалении, нормальная связь не гарантирована. Обеспечить ее может применение и правильная настройка репитера – специального усилителя усиливающего радиочастотный сигнал в двух направлениях.

Репитер представляет собой сложное радиоэлектронное устройство, корректная работа которого зависит от ряда факторов. Определяющим при этом может оказаться:

заводской брак, вероятность которого обратно пропорциональна известности марки (бренда);
степень покрытия сигналом сотовой связи в месте установки, иногда ему просто нечего усиливать;
качество монтажа и настройки репитера, от этого критерия зависит как степень усиления, так и работоспособность в целом;
проблемы с электропитанием, неправильный выбор самого усилителя и многого другого.

Лучшим вариантом при выборе, установке и настройке режима репитера будет обратиться за помощью к профессионалам. Знания и опыт специалистов помогут подобрать нужную модель, с коэффициентом усиления, достаточным для уровня сигнала в месте установки. А произвести диагностику радиочастотной обстановки сотовой сети им поможет профессиональная измерительная аппаратура.

Но если человек уверен, что обладает базовыми знаниями, достаточными, чтобы подключить репитер своими руками, он может это сделать самостоятельно. Правда не будет лишним познакомиться с типовыми проблемами, которые могут сопровождать подключение репитера либо появиться в процессе эксплуатации.

Такая ситуация может проявить себя как при первом включении, так и в процессе эксплуатации усилителя. Иногда это бывает связано с выходом самого устройства из строя, в этом случае поход в ремонтную мастерскую неизбежен. Однако зачастую причина кроется в электропитании, поэтому если не загорается индикация или дисплей репитера, следует убедиться:

в правильном подключении штекера блока питания;
в исправности самого питающего блока.

В последнем случае необходимо приобрести новый, его вольтамперные характеристики приведены в паспорте прибора, либо на корпусе неисправного блока.

Нередко причиной отказа работы репитера является пониженное питание в сети, что бывает характерным для сельской местности. Поэтому в случае отказа устройства при включении рекомендуется измерить напряжение в сети, возможно, оно просто не выходит на рабочий режим. Если напряжение значительно ниже 220В, придется использовать стабилизатор.

Репитер включается, но усиления не происходит

Подобная ситуация может сложиться в двух случаях: при неправильном выборе модели усиливающего прибора либо при ошибках в его монтаже. В первом случае причиной отказа в усилении бывает пренебрежение исследованием радиочастотной обстановки. Отсутствие покрытия стандартами сотовой связи, на которые рассчитан приобретенный усилитель – главная причина. Для работы усилителя необходим пусть даже слабый, но сигнал, при его отсутствии усиливать репитеру просто нечего.

При обследовании местности на предмет наличия покрытия сотовой связью специалистами используются дорогостоящие анализаторы спектра. Это дает объективную оценку и позволяет подобрать оптимальную модель. Перед тем, как подключить репитер своими руками следует хотя бы оценить ситуацию с покрытием посредством приложения к смартфону (Netmonitor, например).

расстояния между антеннами репитера и базовой станции сотовой связи;
специфики ландшафта на этом промежутке;
экранирующих препятствий (железобетонные строения, металлоконструкции, лесные насаждения и пр.).

Немаловажным фактором при подключении репитера считается выбор самой антенны. Плохая совместимость с усилителем может существенно отразиться на качестве работы всей системы в целом. Кроме того, при выборе антенны стоит учитывать особенности самих антенн. Например, параболические антенны отлично работают на прямом сигнале, но малоэффективны при отраженной радиоволне.

Эти требования актуальны при самостоятельном подборе оборудования, когда риск ошибки по неопытности достаточно велик. В случае приобретения набора усилительного оборудования комплектом, все комплектующие отличаются максимальной совместимостью.

Плохая связь при нормальной индикации работоспособности

Причиной столь нежелательного эффекта может оказаться:

слишком близкое расположение обеих антенн;
их встречная направленность.

Особенно часто такое случается при самостоятельной установке, когда за дело берется человек не знающий как подключить репитер.

Устраняется самовозбуждение разнесением или переориентацией антенн либо ручными настройками. В случае отсутствия таковых можно воспользоваться внешним аттенюатором, устанавливаемым между антенной и усилителем.

Неудовлетворительная скорость мобильного интернета

Это довольно частая ситуация, когда при нормальном качестве сотовой связи скорость 3G/4G-интернета оставляет желать лучшего. Многие пользователи пытаются найти причину в настройках репитера, правда, усилитель в данном случае не при чем. Обычно это обусловлено перегрузками оборудования на стороне оператора, поэтому смена усилителя или поиски решения как настроить репитер в этом случае результатов не принесут. Рациональным решением в этом случае будет смена сотового оператора.

Диагностика работы системы усиления связи

Если вы проверили ваш репитер по всем пунктам, но усиление всё равно не происходит, то рекомендуем обратиться за помощью к нашим инженерам. Наша компания предоставляет услуги выезда на диагностику и замера радиочастотной обстановки.

В этой статье речь пойдет о том, как выполнить самостоятельный ремонт беспроводного ретранслятора, который выполняет функцию повторителя сигнала WiFi, если он выйдет из строя. Как следует из названия, Wi-Fi репитер, то-есть беспроводной повторитель, иногда перестает работать. Это может быть вызвано как неправильной эксплуатацией устройства так и поломки блока питания.

Поэтому, если ваш повторитель вышел из строя, то здесь я расскажу как я самостоятельно ремонтировал этот Wi-Fi репитер, может кому-то этот опыт пригодится. Для радиолюбителя, хотя бы немного разбирающегося в электронике, восстановить самостоятельно работоспособность репитера не составит большого труда. А теперь переходим к подробному описанию самого процесса ремонта повторителя сигнала для беспроводной сети.

Недавно меня попросили посмотреть вышедший из строя Wi-Fi репитер, сказали просто — перестал работать и все.

Вот на фото этот самый девайс.

Здесь показываю модель устройства.

А здесь основная начинка Wi-Fi репитера.

На этом фото показана плата блока со стороны пайки.

Этот же блок питания со стороны установленных деталей.

Итак: приступая к поиску причины выхода из строя устройства, прежде всего я вскрыл корпус проблемного Wi-Fi репитера, подключил его к электросети и мультиметром проверил выходное напряжение блока питания.

Внимание! СТРОГО СОБЛЮДАЙТЕ ТЕХНИКУ БЕЗОПАСНОСТИ при работе с высоким напряжением. В противном случае можете быть поражены опасным для жизни током. Поэтому с высоковольными цепями Wi-Fi репитера всегда работайте придельно внимательно и аккуратно! Если не уверены в себе, отдайте Wi-Fi репитер в ремонт специалисту, так будет лучше и надежней.

Выходное напряжение блока питания составляло 0,5v, первая мысль бала, что БП элементарно накрылся медным тазом. к томуже я неоднократно такие источники питания я встречал в светодиодных светильниках. Почти в 100% случаев выхода из строя этих ламп, оказываются виноваты именно блоки питания, а вот светодиоды палятся довольно редко.

Вначале ремонта у меня были планы вообще заменить родной блок питания на какой-нибудь более надежный, однако не получилось так как я планировал. Для дополнительной проверки я подключил отдельный источник питания с возможностью регулировки напряжения.

После подачи напряжения питания на основную плату Wi-Fi репитера, мультиметр показал потребляемый устройством ток в пределах 1 ампера при напряжении 2 вольта. Поэтому напрашивается вывод — где-то в цепи образовалось большая нагрузка. Начал проверять пальцем все компоненты на предмет сильного нагрева. Оказалось, что чрезмерно греется обведенная красным микросхема.

С помощью интернета опознал по маркировке этот компонент, им оказался DC/DC преобразователь APS2415.

Затем мультиметром проверил на исправность конденсаторы, установленные в обвязке этой микросхемы, некоторые из них показывали сопротивление 100 Ом. Выпаял один кондер наугад имеющий такое значение сопротивления, но никаких результатов не получил.

Приподнял входной вывод микросхемы, чтобы не касался контактной площадки печатной и включил. Потребление не претерпело никаких изменений, однако начала нагреваться другая емкость. Отцепляем один вывод конденсатора от платы и смотрим, потребление пришло в норму, то есть определяется в пределах 110-210 мА.

Теперь паяем первую емкость как было, также запаиваем вывод микросхемы и делаем контрольную проверку.

Так как в схеме установлен фильтр по питанию, то второй конденсатор практически не нужен, поэтому я его просто удалил.

Самовозбуждение усилителя сотовой связи — самый неприятный и опасный режим его работы. В статье рассказывается как определить, что усилитель находится в режиме самовозбуждения, и как избежать сваливания в этот режим.

Если неправильно установить усилитель мобильной связи или 3G/4G интернета, то всегда есть риск познакомиться с сотрудниками радиочастотной службы. Скорее всего, на первый раз они вежливо попросят отключить прибор и больше не включать.

Правильно установленный репитер никогда не привлечет к себе лишнего внимания. В идеале с точки зрения базовой станции характер его излучения не должен отличаться от характера излучения обычного мобильного телефона. Поэтому для инженера-установщика репитеров существуют два основных принципа:

используй репитер с как можно меньшими приемлемыми коэффициентом усиления и величиной выходной мощности
добивайся как можно большей развязки между внутренними и внешними антеннами.

В любом случае большинство проблемных ситуаций вызваны обратной связью, возникающей между внутренней и внешней антеннами. Репитер является двунаправленным усилителем, усиливающим сигналы в обе стороны, т.е. сигналы от базовой станции к абоненту (нисходящий — Downlink) и от абонента к базовой станции (восходящий — Uplink). На репитерах, не имеющих ручной регулировки уровня усиления, случаи самовозбуждения по каналу Downlink встречаются намного чаще, так как коэффициент усиления канала Downlink всегда на 5-10 дБ выше, чем канала Uplink.

Глобально возможны две нехорошие ситуации с самовозбуждением: повышенный уровень шума, который может быть неустойчивым и периодически срываться в осцилляцию, и собственно сами осцилляции. Рассмотрим оба случая.

1. Повышенный уровень шума

1.1. Шум при невысоком уровне обратной связи

Что делать? В первую очередь нужно улучшить развязку между антеннами (поставить их в другое место и/или поменять ориентацию плоскости поляризации), либо уменьшать коэффициент усиления репитера. Первый вариант всегда предпочтительнее, так как улучшит соотношение сигнал/шум.

2. Осцилляции

2.1. Осцилляции при невысоком уровне обратной связи

Шум при невысоком уровне обратной связи – явление нестабильное, при изменении радиочастотной обстановки превращающееся в осцилляции. Это может быть вызвано как увеличением уровня сигнала Downlink (например, внезапно мощно заработала еще одна БС на близкой частоте), так и изменением соотношения фаз сигналов Downlink и паразитного сигнала с внутренней антенны в точке расположения внешней антенны. В последнем случае могут происходить грустные вещи. Если сигнал Downlink и паразитный сигнал с внутренней антенны находятся в противофазе, то они частично взаимно гасят друг друга. Такая ситуация лишь ухудшает уровень шума. Если же они в фазе и паразитный сигнал с внутренней антенны имеет достаточную мощность, то система переходит в режим осцилляции. Так как сигналы мобильной связи – волны сантиметрового диапазона, то смещение одной из антенн буквально на 10 см может как улучшить, так и ухудшить общую ситуацию. Также двигать фазы может налипший на антенны снег, изменение планировки комнат, открывание окон и дверей и т.д.

2.2. Осцилляции при высоком уровне обратной связи

Тут всё понятно: коэффициент усиления больше 0 дБ, система сразу переходит в режим осцилляции, репитер свистит. Лечить стандартными способами: в первую очередь увеличиваем развязку, при необходимости уменьшаем коэффициент усиления.

2.2.1. Вот как приблизительно будет выглядеть спектр сигнала Downlink рядом с внутренней антенной:

На экране анализатора спектра все сигналы Downlink постоянно изменяются кроме одного сигнала в диапазоне 957 МГц, который имеет более-менее стабильные амплитуду и частоту. Это классическое самовозбуждение в нисходящем канале Downlink. Для его устранения надо разнести внешнюю и внутренние антенны. Внутренние антенны можно повернуть в горизонтальную поляризацию, это всегда полезно, поскольку увеличивает развязку между антеннами не менее чем на 10 дБ. Либо необходимо уменьшить усиление репитера. Но при уменьшении усиления репитера всегда получается более слабый сигнал, что не всегда приемлемо.

Видно, что сигналы имеют средние уровни -75. -90 дБм, поэтому интуитивно кажется, что уменьшать усиление нецелесообразно, так как уровни упадут еще ниже. Но это не так. Самовозбуждение приводит к тому, что репитер работает в режиме перегрузки. Если у усилителя есть АРУ, то она работает в режиме максимального ослабления уровня сигнала. Поэтому уменьшив усиление репитера можно в итоге получить гораздо больший сигнал, но уже без осцилляции.

2.2.2. Осцилляция в канале Uplink. Это самая неприятная осцилляция в том плане, что усилитель может давать сильные помехи для операторов связи и других абонентов.

Вот пример нехорошей спектральной картинки в канале Uplink рядом с внешней антенной:

На скриншоте видно два источника паразитных излучений:

внутреннее самовозбуждение с нестабильной амплитудой (нестабильность на скриншоте, конечно, не видна) на частоте 921 МГц
самовозбуждение на частоте 891 МГц с более-менее стабильной амплитудой.

Вот пример нормального сигнала, шум около -80 дБм:

2.3. Паразитные внутренние осцилляции репитера

Паразитная внутренняя осцилляция возникает на частоте, близкой к частотам Rx/Tx репитера, или находится посередине между ними. Она может возникать, во-первых, из-за низкого качества самого репитера и, во-вторых, из-за ухудшения рабочих параметров дуплексеров из-за рассогласования радиочастотных входов или применения некачественных антенн. Из-за этих причин в дуплексере вырастает коэффициент передачи между Rx и Tx каналами, что вызывает внутреннее самовозбуждение.

Кроме этого, паразитная внутренняя осцилляция помимо загрязнения радиочастотного спектра ухудшает шумовые показатели репитера и снижает его коэффициент усиления.

На экране анализатора спектра это может выглядеть как один или два спектральных всплеска на частоте приблизительно посередине между диапазонами Uplink и Downlink:

Или это может быть один широкий или узкий спектральный всплеск на частоте приблизительно посередине между диапазонами Uplink и Downlink:

Также это может быть один спектральный всплеск с нестабильной амплитудой и частотой на частоте приблизительно между диапазонами Uplink и Downlink:

Проверка системы на устойчивость к осцилляциям

После пусконаладки необходимо взять анализатор спектра с подключенной к нему измерительной антенной и провести измерения около всех установленных внутренних и внешних антенн. Полки шумового излучения репитера должны быть относительно ровными и иметь приемлемый уровень.

Необходимо к каждой антенне поднести ладонь. Этим способом мы немного сдвигаем фазу и уровень обратного сигнала. Если осцилляции не появились – то всё хорошо.

Также можно временно подключить репитер с бОльшим коэффициентом усиления. У системы должен быть запас прочности по усилению, поэтому репитер с бОльшим усилением не должен вызвать осцилляций. Если всё хорошо, то меняем усилитель на старый.

Отталкиваться нужно от индивидуальных особенностей: необходимость звонить по своему региону, возможность соединяться с другими странами, частое использование Интернета и другие специфические возможности телефонии. Задача же операторов другая — посредством рекламных акций и предложений подключить максимальное количество клиентов.

Пользователь заинтересован в качественном обслуживании и экономии расходов на услугу. Аспекты зависят от того, кто предоставляет варианты тарифов.

В Российской Федерации действуют пять основных мобильных операторов: МТС, Мегафон, Билайн, Теле 2, Yota. В учет не берутся небольшие региональные и дочерние компании.

Везде есть свои положительные и негативные моменты. Выбрать лучшего, позволено каждому. Для этого организаторы улучшают поставляемые услуги, вносят изменения в тарифные планы, сферу новинок. Проанализировав эти моменты можно подключаться и дарить общение себе и окружающим.

Однако в защиту мобильным операторам нужно сказать, что существуют внешние факторы, которые влияют на качество общения, слабый сигнал.

Причины слабого сигнала

Вероятность слабого сигнала, несмотря на современную техническую поддержку, остается, как в мегаполисах, так и небольших поселениях. Регулярная установка новых стационарных баз, станций, вышек заметно снижает эту проблему, но не решает окончательно, потому что причина может не зависеть от оператора или быть в вашем устройстве.

Внешний фактор не всегда бывает виноват, периодически виновником становится сам смартфон. Проверить несложно: если в разных местах слышно одинаково плохо, то проблема в устройстве. Второй вариант проверки, позвонить в различных устройствах. Сделать вывод.

К проблемному соединению приводят причины:

Если причины — проблемы внутри

Проведя нехитрую диагностику, определив, что устройство в норме для усиления сигнала можно использовать репитер. Это одно из лучших решений, когда существуют проблемы с сотовой связью.

Купить комплект для самостоятельного монтажа, предварительно ознакомившись с технической стороной.
Изготовить своими руками, придерживаясь схемы.

Репитер состоит из элементов:

антенна внутренняя, внешняя;
ретранслятор;
блок питания;
соединительные провода.

Три параметра, которые учитываются при работе:

мощность;
частота;
коэффициент усиления.

Усилитель сотовой связи своими руками (обзор)

Изготавливается простая конструкция, которая работает по принципу: внешняя антенна принимает сигнал от базы или телефонной вышки. Ретранслятор включается в рабочий момент, перекидывает информационное поле на внутреннюю антенну. В свою очередь она скидывает сигнал на мобильный телефон.

Обратное направление происходит аналогично: от мобильника к усилителю, на базу, к вышке.

Качество зависит от многих параметров. Например, внешняя антенна должна крепиться по возможности выше на фасадной части, район крыши. Вторая антенна находится внутри здания. Возле розетки устанавливается блок питания.

Достаточно одного инструментария на два-три приемных устройства. Для больших офисов, где много девайсов выбирают стационарный, более мощный репитер.

Сборка усилителя сотовой связи в домашних условиях

Чтобы самостоятельно изобрести простейшую модель понадобится набор:

Проволока медная (тридцать-сорок сантиметров в длину)
Для наружных работ коаксиальный кабель (подключение антенны). Чем больше отрезок кабеля, тем больше сигнальные потери.
Фанера листовая.
Крепеж: саморезы, болты.
Широкая изоляционная лента.

При наличии всех необходимых материалов, приступаем к сборке конструкции.

Сгибаем проволоку в виде ромба.
Концы запаиваются. Получается антенна ромбообразная.
В центр мягкой пайкой присоединяются концы коаксиального кабеля.
Дальнейшая установка происходит на крыше. Импровизированную антенну разворачивают в сторону вышки, ближайшего мобильного оператора.
Посредством переходника через специпльный разъем монтируется кабель к телефону.

Обязательно рекомендуется произвести проверку работоспособности полученного усилителя. При поднесении его к любому мобильному устройству (телефон, планшет, смарт часы) уровень сигнала стабильно должен увеличиваться на два деления минимум.

Усиление сигнала 4G

Крышка для консервирования
Шпилька М6
Гайка М6
Провод для антенны
F-разъем коаксиального кабеля
Угол монтажный.

По схеме собирается усилитель, который устанавливается аналогично предыдущему варианту.

Мифические усилители

Любой школьник скажет, что для подобной функциональности понадобится не фольгированный кусочек, а рулон фольги минимум метров на десять в длину.

Установка репитера GSM эффективна только при условии соблюдения всех требований, предъявляемых к радиоэлектронным устройствам. И решающее значение для достижения максимальной эффективности ретрансляции сотового сигнала имеет правильный выбор места установки, размещение комплекса оборудования и правильная настройка всей системы.

Установка наружной антенны

Поскольку внешняя (донорная) антенна непосредственно обеспечивает связь с базовой станцией, от оптимального ее размещения будет зависить уровень приема сигнала.

Место для размещения наружной антенны должно быть открытым, не затененным другими сооружениями, удобное для монтажа и дальнейшего обслуживания, и желательно выбрать более высокий уровень размещения — крыша, высокое дерево или др. Закреплять ее следует таким образом, чтобы минимизировать попадания влаги и пыли внутрь согласующего устройства антенны.

При установке внешней антенны используются показания измерительных проборов для определения направления максимального сигнала от базовой станции, а также состояние светодиодных индикаторов, расположенных на передней панели репитера. В соответствие с данными показателями выбирается ее острая направленность, и антенна соответственно фиксируется в горизонтальной и вертикальной плоскости.

Кабель, подключенный к внешней антенне, должен быть надёжно защищён от попадания влаги и пыли. Для этого рекомендуется использовать профессиональные средства влагозащиты для ВЧ разъёмов. В месте присоединения кабеля к антенне необходимо предусмотреть небольшую петлю, снижающую механическое напряжение кабеля в месте ввода при изменении температуры окружающей среды.

Установка наружной антенны

Для предотвращения факторов, негативно влияющих на качество сигнала, и в целях соблюдения безопасности, наружная антенна должна быть удалена от излучающих и токопроводящих объектов, а также от линий передачи высокого напряжения. Необходимо предусмотреть грозозащиту антенны и её надёжное заземление. Места подключения коаксиального кабеля к антенне должны быть защищены от проникновения пыли и влаги.

Чтобы исключить возникновение аварийного режима самовозбуждения из-за паразитной связи между наружной и внутренней антеннами, антенны должны быть разнесены более чем на 10м в вертикальной плоскости. Внешняя антенна никогда не должна быть направлена на внутреннюю.

Не стоит рассчитывать, что для качество сигнала будет лучше, если вынести внешнюю (донорную) антенну за окошко (т.к. за окном связь есть), или того проще, установить донорную антенну внутри помещения, там где можно говорить по мобильному телефону, подключив её к GSM репитеру и установив рядом внутреннюю (сервисную) антенну.

При подобной схеме, система в 99% случаев будет работать нестабильно, либо будет работать создавая помехи для работы ближайших БС операторов сотовой связи.

Установка внутренних антенн

При установке внутренних антенн необходимо учитывать факторы неравномерности зоны покрытия, используя индикатор напряжённости поля соответствующего диапазона, либо мобильный телефон с заранее проверенным указателем уровня сигнала. Уровень сигнала желательно проконтролировать во всех местах помещения, особенно если оно нестандартной планировки и с особенностями конфигурации пространства (тяжёлые железобетонные и металлические перекрытия).

Место для крепления внутренней антенны должно быть не подвержено факторам, приводящим к паразитному самовозбуждению оборудования, препятствующим прямому распространению радиоволн и создающим их интерференцию, следует избегать L-образных коридоров. А также надо исключить резкие перегибы кабеля и не допускать радиуса изгиба менее 75мм.

Оптимальная высота установки внутренней антенны в помещении — около 2-х метров от уровня пола, допустимо устанавливать антенну излучаемым элементом вниз.

Установка усилителя GSM сигнала

Поскольку репитер GSM представляет собой устройство, функционирующие в комплексе с антеннами и радиочастотными кабелями, перед установкой сотового ретранслятора GSM важно правильно определить уровни сигнала, используя специальное измерительное оборудование. Измерить уровень сигналов GSM можно с помощью анализатора спектра сигналов, измерителя напряжённости поля, или при помощи мобильного телефона, включенного в режиме NET Monitor. С целью измерения уровня сигнала, не следует использовать телефон в обычном режиме, так как в этом случае мала вероятность достоверной информативности.

Устанавливать GSM репитер желательно как можно дальше от источников тепла и влажности. При креплении ВЧ кабелей нужно избегать резких изгибов и натяжения, приводящих к возрастанию потерь в кабеле на высоких частотах.

Схемы установки усилителя

Простая система для ретрансляции сигналов в одном помещении покрывает зону около 800 — 1000 м² и включает сам усилитель, внутреннюю антенну и наружную антенну.

Система с использованием делителей мощности для ретрансляции сигналов в нескольких помещениях и в зданиях со сложной конфигурацией пространства рекомендуется использовать 2-3 внутренние антенны и 2-4 делителя мощности (сплиттера)

Пример схемы размещения оборудования для усиления сигнала GSM в нескольких помещениях

Читайте также: