Репитер принцип работы. Что такое репитер? Принцип работы репитера

На рисунке 1 показан типовой состав ретранслятора. Компоненты ретранслятора могут быть собраны в едином корпусе или разнесены отдельно. Красными линиями показаны цепи питания. Зелеными - низкочастотные сигналы. Синими - высокочастотные сигналы. В состав ретранслятора могут входить и другие компоненты. Например, шлюзы в телефонную сеть, диспетчерские серверы для отслеживания местоположения абонентов и т.д.

Назначение ретранслятора

В первую очередь ретранслятор применяется для увеличения радиосвязи между абоненсткими радиостанциями. Это могут быть как переносные рации, так и мобильные и стационарные. Ретрансляторы могут быть использованы как на открытой местности, так и в зданиях. Например, очень эффективно использовать данные устройства в больших сооружениях, где между абоненстскими радиостанциями связь не может быть установлена на максимальном удалении.

Описание компонентов ретранслятора

Приемник
Приемник принимает вызовы от абонентских радиостанций на частоте f1.

Передатчик
Передатчик излучает принятый сигнал на частоте f2.

Дуплексный фильтр
Дуплексный фильтр (дуплексер) позволяет работать с частотами f1 и f2 на одну антенну. Возможно построение ретранслятора с использованием двух антенн (отдельно для приемника и передатчика), но для этого необходим большой разнос по вертикали и горизонтали, две мачты, два участка кабеля, два набора ВЧ разъемов. Это в большинстве случаев не целесообразно, так как требует большего количества трудозатрат и финансовых вложений. Выбор дуплексного фильтра зависит от частот приема и передачи, а самое главное, от их разноса между собой. Чем больше данные частоты будут разнесены, тем менее добротный требуется фильтр. Оптимальное значение разноса между частотой передачи и приема - 4,5-6 МГц. Выбрать конкретную модель Вы можете в каталоге дуплексных фильтров .

Контроллер
Контроллер управляет по низкочастотной линии передатчиком. Когда на частоте приема ретранслятора появляется полезный сигнал, то контроллер дает команду передатчику излучить принятый приемником сигнал.

Источник питания и резервная батарея
Эти два элемента запитывают все компоненты. Резервная батарея позволяет работать ретранслятору при выключении сети 220 В.

Приемо-передающая антенна
Антенна принимает частоту f1 и передает частоту f2. Выбирайте антенну достаточно широкополосную, чтобы она имела хорошие характеристики и на частоте передачи, и на частоте приема.

Принцип работы ретранслятора (репитера)

Абонентская радиостанция передает сигнал на частоте f1. Ретранслятор принимает данный сигнал и передает его на частоте f2. Другая абонентская станция уже принимает его на частоте f2. Это позволяет в разы увеличить дальность радиосвязи. Дальность связи зависит от используемого оборудования, высоты подвеса антенн, рельефа местности, мощности передатчиков и т.д. Приведем примерную дальность связи при использовании ретранслятора. Между двумя переносными радиостанциями - 30-40 км. Между двумя мобильными радиостанциями - 80-120 км. Между двумя стационарными - 150-200 км.

Простые симплексные системы радиосвязи получили наибольшее распространение в качестве ведомственной связи в малых и средних предприятиях. Они просты, надежны, автономны и быстро-развертываемы. Достаточно выдать сотрудникам радиостанции, договориться о порядке радиообмена - придумать позывные или спецкоманды при необходимости.

В то же время простые радиосистемы, состоящие только из портативных или автомобильных раций могут не обеспечивать необходимой дальности связи. Для полного охвата уверенным сигналом территории обслуживания может потребоваться использование ретранслятора (другое название - репитер).

Репитер работает по следующему принципу: одновременно принимает сигнал на одной радиочастоте, усиливает его и передает на другой. Таким образом, ретранслятор одновременно работает как передатчик и как приемник. Такой режим работы называется дуплексным.

Абонентские радиостанции для работы с ретранслятором программируются в режим полудуплекса также называемого двухчастотным симплексом. При нажатии на тангенту радиостанция передает на частоте 1, а при отжатии - переходит в режим приема на частоте 2. В отличие от ретранслятора, у радиостанции в режиме двухчастотного симплекса прием и передача осуществляется не одновременно, а последовательно (с нажатием тангенты). Таким образом частота 1 является приемной для ретранслятора и передающей для абонентской станции, а частота 2 - наоборот - передающей для ретранслятора и приемной для абонентской рации.

Ретранслятор устанавливается по-возможности на самую высокую точку для обеспечения прямой радиовидимости ретранслятор - абонент. Кроме того, ретранслятор комплектуется высокоэффективными антеннами с большим коэффициентом усиления. За счет этого достигается наибольшая дальность связи ретранслятор-абонент, а как следствие - и дальность абонент-абонент.

Все радиопередачи в системе с ретранслятором осуществляются через ретранслятор. Это означает, что абонентские радиостанции уже не могут взаимодействовать между собой напрямую, без участия ретранслятора. Даже если вы находитесь совсем недалеко от собеседника, радиосвязь все равно будет осуществляться через ретранслятор.

В этом заключается одно из ограничений ретранслятора - если, например, два абонента решат отправиться в "командировку", прихватив с собой пару радиостанций, то связь между ними прекратиться, как только они покинут зону дообслуживания ретранслятора. Это ограничение можно преодолеть путем программирования в абонентских станциях как канала для работы с ретранслятором, так и дополнительного симплексного канала для прямой связи абонент - абонент.

Прямой канал также может потребоваться в случае выхода из строя ретранслятора. В системе связи с ретранслятором последний является "узким горлышком" с точки зрения надежности системы. Поэтому качеству оборудования и монтажа репитера уделяют пристальное внимание. Рекомендуется иметь в запасе резервный ретранслятор и блок бесперебойного питания.

Существуют однобэнодвые или однодиапазонные ретрансляторы, а также кросс-бендовые или двухдиапазонные ретрансляторы. Однодиапазонные ретрансляторы предоставляют одинаковый сервис для каждого абонента сети. Они предназначены для расширения зоны действия радиосети, как правило состоящей из однотипных радиостанций. Кросбендовые ретрансляторы кроме функции расширения зоны покрытия служат для обеспечения свзи между радиостанциями двух разных диапазонов. По сути кросбендовый ретранслятор является радиомостом между двумя диапазонами частот.

Принцип работы кроссбендового репитера несколько отличен от работы репитера однодиапазонного. Кроссбендовый ретранслятор умеет как принимать, так и передавать сигнал на обоих радиочастотах. Работает он следующим образом: при появлении сигнала на частоте 1 ретранслятор принимает его и одновременно передает на частоте 2. А при появлении сигнала на частоте 2 - ретранслятор переизлучает его на частоте 1.

Абонентские станции также работают иначе. Рации программируются в обычном симплексном режиме работы. При этом группа радиостанций, работающих на частоте 1 представляет собой простую сеть симплексных станций, напрямую взаимодействующих между собой. Ретранслятор же принимает сигналы этой группы радиостанций и транслирует их на радиочастоте 2. Таким образом абоненты сети частоты 2 слышат переговоры абонентов сети 1. Аналогично переговоры сети 2 ретранслятор транслирует на частоту 1, и абоненты первой сети могут слышать переговоры абонентов из второй радиосети. В результате благодаря кроссбендовому ретранслятору становятся возможными переговоры между абонентами радиосетей двух разных диапазонов.

Полезно применять кросс-бендовые ретрансляторы в случае, когда используемые диапазоны имеют существенные различия в физике распространения радиоволн. В качестве примера приведем использование в качестве частоты 2 длинноволновой части УКВ диапазона (LowBand или VHF), а в качестве частоты 1 - диапазон LPD или FRS. В этом случае основная дистанция преодолевается на УКВ частоте, которая хорошо огибает препятствия в виде холмов и других неровностей рельефа, а также имеет незначительное ослабление при прохождении сквозь чащу леса. В качестве абонентских станций используются миниатюрные рации безлицензионного диапазона. Такая система позволяет абонентам быть непривязанными к базовой станции и в то же время взаимодействовать на большом расстоянии.

Интересен вариант применения кроссбендового ретранслятора на автомобиле. Такая система будет удобна для служб сервиса, которые по роду своих обязанностей должны передвигаться на автомобиле, но выполнять работу вне его. Например сельский врач обслуживая пациента на дому будет иметь непрерывную связь, захватив с собой карманную рацию, которая в свою очередь связывается с больницей через автомобильный ретранслятор. Находясь в автомобиле, врач может вести переговоры непосредственно с автомобильной радиостанции.

Репитер сотовой связи - устройство, предназначенное для расширения зоны покрытия сигнала и обеспечивающее стабильный сигнал в местах, где он плохо улавливается или вовсе отсутствует. Нередко вместо слова «репитер» используются синонимы: усилитель сотовой связи, ретранслятор GSM, усилитель GSM, сотовый усилитель.

Разновидности репитеров

Однодиапозонные широкополосные репитеры - самые распространенные и наиболее дешевые устройства, рассчитанные на работу во всей полосе частот одного стандарта. Подобные репитеры усиливают сигналы сразу всех операторов сотовой связи, вещающих в полосе частот одного диапазона, например: 2G 900 МГц или 3G 2000 МГц.

Однодиапазонные полосовые репитеры рассчитаны на поддержку только одного оператора сотовой связи и работу только в одном диапазоне.

Мультидиапозонные репитеры работают одновременно в нескольких стандартах (например, 2G/3G или 2G/3G/4G) и позволяют обеспечить стабильную голосовую связь и доступ к высокоскоростному интернету.

Линейные усилители (бустеры или дополнительные усилители) - репитеры с низкой чувствительностью. Они применяются только совместно с репитерами и позволяют в несколько раз увеличить мощность выходного сигнала после репитера. Совместное использование репитера и бустера обычно выгоднее, чем покупка одного дорогостоящего репитера большой мощности.

Коэффициент усиления

Коэффициент усиления (КУ), измеряется в децибелах. Репитеры с высоким КУ способны работать с более низким по уровню входным сигналом. Если расстояние от объекта, на котором установлен репитер, до базовой станции оператора меньше 5 км, можно выбрать репитер с КУ 50 – 70 дБ . При расстоянии от 5 до 15 км, рекомендуется выбрать репитер с КУ 70 – 80 дБ. Если объект располагается от базовых станций операторов сотовой связи на расстояние более 15 км, потребуется репитер с КУ более 80 дБ .

На маломощных моделях репитеров значение коэффициента зафиксировано и не регулируется. В репитерах средней и высокой мощности производителями предусмотрена возможность регулировки КУ.

Выходная мощность

Чем больше мощность репитера , тем большую площадь покрытия он может обеспечить. Соответственно, чем больше объект, тем большая нужна выходная мощность репитера. При выборе репитера необходимо учитывать материал стен и перекрытий, конфигурацию помещений, наличие сигналов сотовой связи на объекте и расположение базовых станции относительно объекта.

Почти у всех производителей усилителей связи в технических характеристиках для каждой модели репитера обозначена максимальная площадь покрытия, например, до 1500 кв. м. Это значение отображает максимально возможную площадь обслуживания репитера при отсутствии каких-либо препятствий для распространения сигнала. Для определения реальной площади покрытия необходимо поделить значение данного параметра на 3, а если необходимо иметь некоторый запас мощности, то и на 5.

Безопасность

Так как репитер является излучающим устройством, неправильный выбор модели может создавать помехи для базовых станций операторов сотовой связи. В случае обнаружения проверяющими органами некорректно работающего репитера виновным признается владелец оборудования, к которому в рамках кодекса об административных нарушениях могут применяться штрафные станции.

Справочная статья, основанная на экспертном мнении автора.

Сотовая связь сегодня используется повсеместно. Сложно представить себе человека, у которого не было бы мобильного телефона. Но, несмотря на широкое распространение такой связи, качество ее далеко от идеала. И не только различные преграды мешают прохождению сигнала, есть и другие аспекты, например, проживание в населенном пункте с холмистым рельефом.

Операторы мобильной связи стараются решать эти вопросы. Но все равно в метрополитене, паркингах и даже нижних этажах крупных торговых центров приходится использовать репитер GSM.

Сложное устройство для хорошей связи

Репитер называют по-разному – повторитель или усилитель, но от этого его суть не меняется. Он предназначен для улучшения качества передаваемого и принимаемого мобильным телефоном сигнала и представляет собой прибор, который работает только в комплексе с двумя антеннами.

Они чаще всего используются для улучшения качества связи в населенных пунктах со слабым или плохим сигналом.В первом случае достигнуть хороших результатов позволяет внешняя антенна. Во втором – сервисная, находящаяся в зоне видимости абонентами.

Однако следует учитывать, что репитеры GSM сигнала обычно способны функционировать только на одном из имеющихся диапазонов связи.

Смотрим видео, сфера использования приборов:

Еще одним плюсом использования такого оборудования является возможность снижения уровня электромагнитного излучения от аппаратов. Это позволяет уменьшить негативное воздействие на здоровье и значительное увеличение периода бесперебойной работы без подзарядки. Использование репитеров в самолетах дает возможность снизить наводки.

Принцип работы усилителя

Для того чтобы понять, как функционирует прибор разберемся с его устройством. Обычно в комплект входят:

• Антенны;
• Провода;
• Репитер.

Само устройство принимает радиоволны в месте своего расположения и перенаправляет их в другую зону, кроме этого оно является усилителем сотовой связи.

Принцип работы такого прибора заключается в установлении связи между антеннами с возможностью изменения при этом формы сигнала.

Получив усиление он возвращается на базу мобильного оператора. Однако для правильной работы GSM 3G репитера нужна хорошая электромагнитная развязка между двумя антеннами. Это позволит избежать эффекта самовозбуждения, приводящего к глушению сигналов всех расположенных рядом абонентов. Данный эффект достигается разнесением устройств на большое расстояние.

Смотрим видео, комплект и принцип работы:

Многие модели данных приборов имеют систему защиты от самовозбуждения, а более простые образцы сигнализируют о необходимости разноса антенн при помощи лампочек индикации.

Виды повторителей, их особенности

Разделение репитеров GSM сигнала на классы осуществляется по различным признакам. Исходя из характерных особенностей, сферы использования различают следующие виды:

1. Абонентские;
2. Полосовые;
3. Оптические;
4. Канальные.

При решении сложных задач допускается использование одновременно нескольких различных типов приборов. Это нужно учитывать решая какой GSM репитер выбрать.

Кроме того, существуют отличия и по:

• Зоне покрытия
• Мощности;
• Коэффициенту усиления сигнала;
• Стандарту сотовой связи.

Современные модели ретрансляторов способны обеспечивать зону покрытия от 50 до 300 м². То же самое касается и мощности. На рынке приборы представлены моделями, у которых данный показатель колеблется в пределах от 40 до 100 мВт. Естественно, что эффективность использования таких устройств также существенно отличается.

Коэффициент усиления показывает на сколько должна быть увеличена мощность на входе антенны при ее замене ненаправленной. Он является одним из наиболее важных параметров, которые учитывают при выборе конкретной модели и может быть от 40 до 90 дБ.

Стандарт сотовой связи и диапазон частот у репитеров GSM различных модификаций также существенно отличаются. Различают следующие устройства:

• CDMA 450 (3G);
• UMTS (3G);
• GSM 1800 900 (2G).

Однако не только перечисленные характеристики вносят отличия в репитеры GSM сигнала. Различаются эти устройства и по другим параметрам:

1. Ширине полосы пропускания;
2. Условиям эксплуатации;
3. Способу применения;
4. Надежности и качеству.

Качество сотовой связи зависит от выбора репитера

Широкий ассортимент ретрансляторов на рынке позволяет каждому выбрать необходимую модель. Стоимость такого оборудования находится в диапазоне от 10 до нескольких 100 тысяч рублей. Однако решая, как выбрать репитер учтите, что дешевый прибор не может охватывать более 200 м² площади. Значит, применять его можно только в небольших помещениях. Дорогие модели способны покрывать гораздо большие площади и предназначены для использования в производственных помещениях.

Поскольку система усиления сотовой связи состоит из нескольких составляющих, то все они должны подбираться в соответствии с необходимой зоной охвата. Только при удачной их комбинации можно добиться высокого качества покрытия.

Лучшие модели

Использование этих устройств пока не находит широкого применения и это чаще всего обусловлено незнанием пользователей о достоинствах прибора. А ведь GSM репитер, установленный в квартире, позволит не только расширить зону покрытия, но и сэкономить заряд аппарата, добиться минимизации вредного излучения.

Смотрим видео о модели Picocell 900 SXB:

Среди моделей, пользующихся наибольшим спросом, стоит отметить следующие приборы. Модель Picocell 900 SXB для мобильного телефона относится к широкополосным усилителям сотовой связи, стандарта 900. Его применяют для улучшения качества звонков практически любых мобильных операторов. Единственным условием является достаточный уровень сигнала в месте предполагаемой установки внешней антенны.

Чаще всего такие приборы используются в небольших офисах или жилых помещениях. Они способны обеспечить площадь покрытия до 150 м². Установка ретранслятора допускается только в отапливаемом помещении. Он имеет небольшие габариты и вес, а также отличается низким потреблением энергии, способен обслуживать одновременно до 15 абонентов.

Репитер отличается простотой в установке и имеет возможность регулировки усиления. Его применение позволяет получать доступ к мобильному 2G интернету.

Другая модель – усилитель Telestone TS GSM 1800. Он предназначен для использования в зонах очень слабого и плохого сигнала и рассчитан на установку в помещениях большой площади.

Работа активной системы, созданной на базе этого прибора заключается в принятии сигнала от станции при помощи внешней антенны. Затем он усиливается и раздается пользователям.

Аналогичен принцип передачи сигнала в другую сторону – от телефона к станции.Репитер Telestone TS GSM 1800 обычно используется в помещениях с большими площадями: от частных домов до подземных паркингов и бункеров. Он оснащен индикаторами состояния, встроенной возможностью регулирования уровня сигнала и имеет защиту от самовозбуждения.

Как настроить репитер GSM своими руками

Приобретение устройства предполагает его дальнейшую эксплуатацию. Однако, чтобы использовать репитер, нужно не только выполнить монтажные работы, но и правильно настроить прибор. Первое в чем придется убедиться – это отсутствие повреждений на корпусе устройства и правильное его расположение вдали от отопительного оборудования.

Далее переходят к подключению кабелей. Как сделать это правильно указано на лицевой стороне прибора. Чтобы избежать возможности сжечь репитер, нужно до подключения проверить напряжение. Только после этого можно переходить к соединению радиоблока с адаптером питания. Если все операции были выполнены правильно, на панели загорится зеленый индикатор.

Настраивая оборудование, нельзя проводить какие-либо работы с разъемами при включенном ретрансляторе. Это может привести к поломке оборудования. значит, потребуется ремонт GSM репитера. Чтобы обеспечить максимальную зону покрытия, нужно изменить коэффициент усиления.

Специалисты рекомендуют выбирать значение в пределах 15 дБ. Выполняя настройку, обращайте внимание на свет индикатора, если он станет красным, значит, нужно уменьшить КУ. Для этого выполняется вращение против часовой стрелки. Если это не привело к смене света на зеленый, то придется сменить место, где расположены антенны: внутренняя и наружная.

После того, как все перечисленные процедуры выполнены, можете включать телефонный аппарат и проверять работу ретранслятора. При этом не забудьте проконтролировать зону обслуживания, если она мала, то придется установить дополнительные антенны. Вот и все, что потребуется выполнить для настройки и установки GSM репитера.