Что такое антенна для интернета и зачем она нужна?

Что такое антенна для интернета, для чего используется и где необходима? Ответы на эти вопросы вы узнаете из статьи. Мы также рассмотрим, как выбрать антенну для интернета, правильно установить и настроить. Какие модели нужны в деревне, в квартире-новостройке или загородном коттедже, что важно и чем можно пренебречь.

Встроенная антенна — обязательный элемент многих приемо-передающих и мобильных устройств. В стационарном роутере Wi-Fi она служит для раздачи беспроводного сигнала пользователям, в USB модемах, телефонах и смартфонах обеспечивает подключение к мобильному интернету и возможность обмена данных. Однако встроенной антенны для интернета в деревне или на даче недостаточно: для получения стабильного соединения необходим внешний усилитель.

Для многих интернет — насущная необходимость. Он позволяет общаться с любым пользователем, узнавать новости и организовать свой досуг, а также удаленно учиться и работать. Если в начале века был доступен только проводной или спутниковый интернет через ПК, то с появлением мобильной связи выйти в сеть можно с телефона, смартфона или ноутбука.

Сигнал в виде электромагнитных волн передается с БС сотовых операторов. Его стабильность и мощность на входе в устройство зависит от следующих факторов:

● Расстояние до вышки. Зона покрытия БС станций зависит от диапазона рабочих частот и технических характеристик оборудования. Радиус действия составляет 3.5-13,4 км; а в сельской местности 13,4-20 км.

● Наличие помех. Затуханию радиоволн способствуют плотные посадки деревьев или группы высоток и рельеф местности.

Ухудшают качество мобильной связи и особенности зданий: толстые стены и перекрытия из железобетона.

Бывает, что усиление сигнала мобильного интернета требуется в городской квартире или офисе, расположенных в отдаленных районах или новостройках. Но чаще такая необходимость возникает в сельской местности или в частных домах на окраинах города.

Антенна для приема интернета усиливает входящий сигнал и может обеспечить стабильное соединение, без помех и разрывов. Ее возможности зависят от технических характеристик и удаленности дачи или загородного дома от БС сотового оператора.

Множество разновидностей антенн для интернета усложняет выбор. Какая самая лучшая? Главный показатель эффективности работы антенны — коэффициент усиления сигнала. Чем он выше, тем на большем расстоянии от БС возможно подключение стабильного интернета. У встроенной антенны USB модема КУ обычно составляет 1 дБ, а у наружной параболической может достигать 27 дБ.

Важными характеристиками усилителей также являются:

● Стандарты и рабочие частоты. 2G в основном используется для голосовой связи. 3G действует в диапазоне 900 МГц и 2100 МГц. Стандарт обеспечивает стабильную голосовую связь, и скорость интернета до 42 Мбит/сек. 4G работает во всех частотных диапазонах (800, 1800, 2600 МГц) и позволяет передачу данных на скорости до 300 Мбит/сек.

● Диаграмма направленности. Может быть круговой и узконаправленной. Первый тип у всенаправленных антенн с небольшим коэффициентом усиления. У направленных антенн диаграмма направленности имеет определенный угол охвата: чем он меньше, тем больше КУ.

При выборе стандартов и частот важно учитывать скорость, на которой происходит передача данных. Сигнал 3G на частоте 900 МГц имеет больший радиус распространения. Однако скорость интернета выше при частоте 2100 МГц. Такая же ситуация происходит в режиме 4G при переключении между частотами.

В таблице помимо рабочих частот сотовых операторов указаны и другие характеристики. Аббревиатуры FDD и TDD обозначают стандарты разделения каналов, которые используются при дуплексном способе связи.

Дуплекс (Duplex – двухсторонний) — технология обмена информацией с помощью модемов, телефонов и других приемопередающих устройств. Прием и передача ведутся одновременно по двум разделенным каналам. Причем каждое устройство может принимать и передавать информацию в любой момент времени.

Стандарт LTE FDD является самым распространенным в сетях 4G и предусматривает частотное разделение каналов. При обмене информацией с БС сотового оператора прием и передача происходят в двух разных диапазонах частот. Загрузка и отправка данных осуществляются параллельно, независимо друг от друга.

Стандарт FDD обеспечивает стабильность сигнала, связь без задержек и высокую скорость передачи информации по интернет соединению. Из недостатков такого метода — более широкая полоса частот и необходимость наличия промежуточной защитной полосы. Кроме того, требуется дополнительное оборудование для изоляции каналов.

При стандарте TDD действует временное разделение. В этом случае для обмена данными используют один частотный диапазон, но прием и передача происходят в разные интервалы времени. Сначала модем или телефон передает информацию БС, а потом принимает. Пропускная способность сетей TDD ниже FDD, а вышки имеют меньший радиус действия. Однако БС и оборудование при TDD стоят дешевле, поэтому в перспективе возможно дальнейшее внедрение технологии и другими операторами.
Полосы (Band) соответствуют определенным частотным диапазонам.

Антенны для приема интернета в деревне или на даче могут быть широкополосными и узкополосными. Усилители первого типа используют, если нужен одновременный прием сигналов GSM и 3G/4G. Они также востребованы при нестабильной работе интернета, когда не допускаются длительные перерывы связи. Широкополосные модели обеспечивают прием в определенном диапазоне частот и имеют плавающий коэффициент усиления. При низких частотах он будет меньше, при высоких показателях — максимальный.

В характеристиках широкополосных антенн обычно указывают показатель коэффициента усиления, который действует на высокой частоте.

Узкополосные усилители работают на определенной частоте, имеют четко определенный коэффициент усиления. Они не могут обеспечить стабильный прием в других диапазонах.

Технические характеристики антенн отражены производителями в сопроводительной документации. В ней также указывается тип разъемов.

Коэффициент усиления и диаграмма направленности антенн для интернета в доме или квартире зависят от конструктивных особенностей.

Всенаправленные модели могут быть комнатными и уличными. Они имеют круговую диаграмму направленности и способны усиливать сигнал, независимо от удаленности БС. Различают штыревые и конусообразные всенаправленные антенны с коэффициентом усиления 2-9 дБ, у моделей с поддержкой MIMO он может составлять до 11 дБ. Усилители сигнала комплектуются специальной подставкой или закрепляются на ровной поверхности в помещении или на фасаде здания.

Всенаправленные антенны чаще всего используются для подключения интернета на транспортных средствах и в терминалах.

Усилители с круговой диаграммой направленности обеспечивают уверенный прием при мощном входящем сигнале мобильного интернета. При значительном расстоянии до БС сотового оператора и наличии помех радиоволны затухают и связь ухудшается. Поэтому лучшие антенны для дачи или загородного дома — направленные.

В зависимости от конструкции и КУ бывают следующие разновидности:

● «Волновой канал» (Yagi). Такие антенны имеют минимальную ветровую нагрузку и узкую диаграмму направленности с углом охвата 12-15°. Поэтому требуют точного наведения на БС. Коэффициент усиления составляет до 17 дБ.

● Панельные. Могут использоваться для усиления отраженного сигнала и обеспечивают стабильный интернет вне прямой видимости вышки. Панельные антенны бывают широкополосными и узкополосными, коэффициент усиления — до 20 дБ.

● Параболические. Представляют собой наиболее мощные антенны для интернета в деревне или загородном доме. Коэффициент усиления может достигать до 27 дБ. Основные недостатки таких моделей — сложность установки и большая парусность. Из-за угла охвата 5-20° необходима точная настройка на БС. Снизить парусность помогает сетчатый рефлектор.

Если хочется не только получить стабильное соединение, но и увеличить скорость интернета, то можно установить наружную антенну с поддержкой MIMO. Такая технология предусматривает одновременную поляризацию сигнала в горизонтальной и вертикальной плоскости. В результате качество приема улучшается на 10-20%, а скорость интернета возрастает более чем в два раза.

При покупке антенны MIMO 2X2 нужно учитывать, что она имеет два выхода. Поэтому для подключения мобильного интернета нужен роутер или модем с двумя входами.

Дальность действия антенн зависит от коэффициента усиления. У панельных «волновой канал» составляет 10-15 км, параболические усилители обеспечивают уверенный прием на расстоянии 20-25 км до БС. Модели с технологией MIMO позволяют подключаться к сети в 30-40 км от вышки сотового оператора.

Однако улучшение технических характеристик способствует и повышению цены. Как выбрать эффективную антенну для интернета и не переплачивать? Сначала нужно выяснить удаленность БС от дачи, и какой оператор ее обслуживает. Для этого можно использовать несколько сим-карт или приложения для мобильных устройств, где отражаются все вышки, зона их покрытия и версия сигнала GSM, 3G и 4G. После выбора оператора можно определиться и с тарифом, учитывая свои интересы и предполагаемый объем скачиваемой/передаваемой информации.

Некоторые БС поддерживают частоты только для голосовой связи. В этом случае получить стабильный сигнал для мобильного интернета не получится.

Уровень сигнала измеряют с помощью интерфейса модема или мобильных приложений для смартфона и телефона. Показатели указаны в таблице.

Если подключается 3G, то основной характеристикой является мощность RSSI. При поддержке стандарта 4G следует ориентироваться на SINR, который показывает ухудшение связи из-за помех и внешних шумов.

Антенны обычно требуются при хороших, средних и плохих показателях. В первых двух случаях хватит панельного усилителя с КУ до 17-20 дБ. При плохом уровне сигнала устанавливают параболическую антенну с коэффициентом усиления 21-27 дБ.

Узнать диапазон рабочих частот БС можно у оператора или определить самостоятельно с помощью настроечного интерфейса USB модема или мобильного приложения.

Для получения в деревне или на даче стабильного сигнала и высокой скорости обмена информацией недостаточно просто подобрать и приобрести самую мощную антенну для интернета. Важно правильно ее установить и настроить. К примеру, в домах с кровлей из профилированного листа антенну нужно закреплять на выносной мачте. Так можно снизить влияние помех и избежать перегревания усилителя. Обо всех особенностях установки и настройки можно прочитать здесь.

Кроме того, желательно уменьшить вероятность потерь в фидерной линии и ослабления сигнала. Для этого нужно правильно подобрать кабельную сборку: разъемы у кабеля и антенны должны совпадать и быть парными.

В качестве альтернативы можно также использовать антенну с герметичным боксом для встраивания в него модема. У подобных моделей антенна соединяется с модемом или роутером с помощью кабеля «витая пара» заводского производства с медными жилами. Потери сигнала у антенн с “витой парой” практически отсутствуют, что позволяет повысить скорость интернета на 30-40% по сравнению с аналогичным вариантом с коаксиальной кабельной трассой.


При установке антенны с кабельной сборкой понадобится просверлить два отверстия для подключения, а для моделей с гермобоксом — одну. При этом в случае необходимости замены сим-карты или модема, пользователю нужно будет добраться до антенны с боксом, которая обычно размещается высоко на фасаде или на крыше дома. При эксплуатации комплекта оборудования с антенной, подключаемой коаксиальными кабелями, модем/роутер находятся внутри помещения. Обслуживание такого комплекта будет проще для непрофессионалов и начинающих пользователей.