AX-2014Y (75 Ом) - сигнал с антенной хуже, чем без нее

Добрый день.
Имеется комплект из антенны AX-2014Y с выводом под кабель 75Ом и модемный адаптер AXA-2000, купленный в незапамятные времена.
Антенну предполагалось использовать для установки на стене дома на уровне 2го этажа. Для связи антенны с адаптером был приобретен небольшой отрезок какого-то кабеля типа RG-6U длиной в пределах пары метров. Кабель присоединятся к антенне и адаптеру с помощью F-разъемов.
Но, надо сказать, что в те незапамятные времена комплект не взлетел - т.е. с ним и сигнал и скорость интернета была хуже, чем без него. В результате все это добро было отложено в сторону.
Однако сейчас, во-первых, возникла необходимость перестроиться на другую станцию, а во-вторых - понять, что-ж было не так? Почему толком не было эффекта?
Да, модем - Huawei E171.
 
Прошу помочь мне понять следующее (я постарался сгруппировать вопросы пот отдельным направлениям):
1. В чем вообще отличие антенн, рассчитанных для использования с телевизионным кабелем на 75Ом и рассчитанных под кабель в 50Ом? Я так понимаю, что кабели на 50Ом являются более качественными и имеют меньшие потери по длине, плюс ко всему они еще и припаяны напрямую к антенне без дополнительных F-разъемов. Если так - то при той длине (и тем более при малом отрезке типа 10см) разницы вообще нет. Или я ошибаюсь, и секрет еще в чем-то?
2. Вообще на сколько хорошо/плохо был обоснован выбор именно такой антенны? Да, она была недорогой, но, на сколько я сейчас понимаю, она имеет сравнительно неширокую диаграмму направленности и отраженный сигнал принимает плохо (хотя лежа на подоконнике и будучи ненаправленной «никуда» может ловить какую-то БС с уровнем -113-111dBm). Т.е. ее надо направлять на БС, прямая видимость которой обеспечена, в отличие от панельных антенн, которые еще и отраженный сигнал могут принимать, или от тарелок, которые из-за высокого КУ, могут пробивать сигнал через препятствия в виде леса. В иных случаях толку от нее не будет. Или я снова ошибаюсь?
3. Наверное, детский вопрос, но прошу уточнить: уровень сигнала, например, в MDMA показывается в виде значений "-95dBm"..."-113dBm" в зависимости от того, на какую БС пытаться настроиться. Правильно ли я понимаю, что при использовании указанной антенны уровень сигнала может измениться вплоть до "-95+14dBm"..."-113-14dBm", т.е. до "-81dBm"..."-99dBm". Вопрос связан с тем, что здесь кто-то писал, что при использовании панельной антенны, КУ у которой около 20dB, уровень сигнала изменился с -95dBm до -45-50dBm. Мне кажется, я здесь что-то не понимаю.
4. Каковы вообще ориентировочные потери сигнала на участке от антенны до модема в той конфигурации, что указывается? На сколько я понимаю – адаптер теряет около 3-4dB (при частоте 2100МГц), два F-разъема – по 2-3dB, кабель, в виду того, что отрезок маленький, не теряет условно ничего. Итого – потери без кабеля 7-10dB? Получается, что смысла от этой антенны в такой конфигурации почти нет, т.к. остается в лучшем случае +4dB без учета кабеля. Или RG-6U – это такое Г.., что нельзя пренебрегать потерями на частоте 2100МГц даже при коротких отрезках, и эффект от его применения сводит вообще в минус применение антенны?
5. Каким-же образом тогда можно поиметь что-то положительное от использования данной конфигурации в части повышения уровня сигнала/повышения стабильности связи? Что дает на практике увеличение сигнала на уровень 4dB (как-бы в текущей ситуации) и на 14dB (в идеале с данной антенной)?
6. Дало-бы что-нибудь использование данных антенн в паре для реализации MIMO (если-б модем поддерживал)? Здесь на форуме пишут про повышение стабильности сигнала (я так понимаю, пинг лучше будет, переключений в нижестоящий режим меньше будет), правда не понятно за счет чего. Прошу также прояснть…

Почитайте вначале статьи из раздела "Полезные материалы". Возможно, на многие вопросы найдутся ответы в них. Если вопросы останутся, то обращайтесь. И будет лучше, если вы приведете свои координаты, где требуется антенна. По конкретике легче говорить.

Нда, действительно. Почитать следовало бы. Ранее раздела с полезными ссылками не было - потому и пропустил. Ну да ладно. Вопросы действительно остались.
А именно
1. о величине потерь на кабельных соединениях в виде F-разъемов (про это в Ваших статьях не нашел),
2. о том, сколько теряется за счет рассогласованности антенны, предназначенной для работы с нагрузкой в 75Ом и модема, точнее его антенны, согласованной на 50 Ом,
3. а также о том, почему же у меня так и не получается поиметь усиление сигнала от антенны, хотя делаю я вроде бы все правильно.
 
Сегодня провел большое количество опытов с антенной, которые дали положительный эффект в основном лишь в использовании диаграммы направленности, т.е. в возможности выбора направления предпочитаемой БС. Здесь как раз все хорошо - мне и нужно цепляться к определенной БС, на которой скорость больше.
 
Но с получением эффекта усиления от антенны - беда. Не увидел его, а порой было даже хуже.
Опыты заключались в сравнении двух ситуаций:
1. модем либо висит на присоске на стекле, либо выносится на удлинителе на высоту около 2 метров над уровнем пола балкона. На этой высоте поворачивается в пространстве для получения наилучшего сигнала RSSI с наименьшим уровнем шума SNR по данным программы mdma, производятся замеры скорости с помощью speedtest.net.
2. антенна установлена на мачте высотой 2 метра над уровнем пола балкона. Установлена параллельно поверхности пола балкона так, чтобы соответствовать работе в вертикальной поляризации. Антенна также поворачивается вокруг оси мачты для получения наилучшего сигнала с наименьшим уровнем помех, производятся замеры скорости.
 
Опыты построены таким образом, чтобы можно было сравнить эффект от применения антенны по сравнению с расположением модема в тех точках, что и установлена антенна. БС для наведения с помощью антенны, естественно совпадает с той, к которой цепляется модем без нее.
Адаптер для модема обязательно закрывается крышкой на винтах, для подключения адаптера к антенне используется кабель RG-6U длиной 2 метра.
 
Так вот, как я уже написал, положительного эффекта с точки зрения улучшения уровня сигнала почти нет - с антенной сигнал получается на уровне -94-95dBm при уровне помех SNR, равном -4-10, без антенны при расположении модема в пространстве там же, где и находилась антенна - RSSI = -96-97dBm, SNR = -6-11.
Т.е. что с антенной, что без нее - все примерно одинаково. Получившаяся разница в уровне сигнала - это скорее некая статистическая ошибка, т.к. цифры постоянно колеблятся, и достоверно о том или ином значении с антенной или без сказать нельзя. Это предельные значения, которые были замечены. Разве что при использовании антенна сигнал более чистым получается - помех меньше на модем идет. Своеобразный плюс, конечно, но как-то мало полюсов.
Скорость без антенны выжимается примерно до 3.5-4Мбит на прием (в основном чуть меньше трех), на отдачу - около 1 Мбит, с антенной - примерно также до 4 на прием, и где-то 1.5 мбит на отдачу.
 
Нет, конечно если поднимать антенну на высоту около 4 метров над уровнем балкона  - конечно сигнал возрастал до -88dBm. Но, что удивительно, уровень помех тоже как был от -4 до -10, так и оставался. Скорость, правда, немного росла - до 5.5 на прием и до 2 на отдачу. Но то заслуга не антенны, а просто высоты подъема. Голый модем на 4 метра поднять - тоже все хорошо было-бы.
 
Вот и вопрос - либо я что-то делаю не так, либо не того ожидаю от антенны. с этим и прошу помочь разобраться.
P.S. Территориально настройка проводится вблизи г. Смоленска, БС для сегодняшних опытов (точнее cell ID) - 1217 от МТС (самих БС в относительной близости хватает - скорость работы только хуже на них). Расстояние до выбранной БС - несколько километров (полагаю, около 4-5). Только разницы в территориальном нахождении нет при наличие результатов проведенных опытов. А почему они получились такие, и совсем не такие, как ождалось - загадка, которую надо разгадать.

Точные ответы по потерям на разъемах и не согласованном по волновому сопротивлению никто не скажет, поскольку эти величины сильно зависят от качества разъемов, качества обжима/пайки , износа кабеля.
Если брать стандартные разъемы и кабель "с рынка", с учетом использования адаптера а не пигтейлов можно смело предположить, что почти все усиление антенны съедется по пути к модему. По сути в Вашем случае, антенна позволяет получить внутри помещения такой сигнал, как если бы модем был поднят на мачте. Это и есть смысл применения антенны во многих случаях.
Вы знаете точное расположение вышек и рельеф до них?
Может все-таки свои координаты дадите?

Потери на разъемах оценить трудно, т.к. зависит от многих факторов - wadiky правильно написал.
На адаптере АХА-3000 потери составляют порядка 3-4 дБ.
Согласно техническим параметрам, кабель RG-6U предназначен для диапазона частот 5-1000 МГц, потери на частоте 1000 МГц составляют (по разным источникам) от 25 дБ до 30 дБ на 100 м. На частоте 2100 этот параметр не нормируется, т.к. кабель не предназначен для работы в этом диапазоне. Можно предположить, что потери будут порядка 50 дБ или выше на 100 м. Значит, двухметровый кабель даст вам еще 1-2 дБ потерь, а может и больше, никто не измерял.
При проведении экспериментов вы стремились уменьшить значение SNR, ошибочно считая, что этот параметр отражает уровень шума. Параметр SINR отражает отношение сигнал/шум, т.е. при настройке антенны нужно добиваться его увеличения, а не уменьшения. Чем выше этот показатель, тем сильнее сигнал превосходит шум. Желательно, чтобы этот параметр имел положительную величину.Нормальным считается величина +8...+12. См. таблицу.
Таким образом, мои рекомендации:
- заменить кабельную сборку на основе 5D-FB (50 Ом, нужной длины с профессионально выполненными разъемами).
- заменить адаптер АХА-3000 на подходящий пигтейл.
- заменить модем на более шустрый, т.к. скоростные х-ки вашего модема вряд ли позволят достичь скорости выше 5-6 Мбит/c. Его максимальная заявленная скорость в режиме HSDPA не превосходит 7,2 Mbps на загрузку/5,76 Mbps на отдачу.
В своих экспериментах вы добились практически максимальной скорости от модема 5/2 Мбит/c.
 
Если вы сообщите свои координаты, то можно попытаться дать более конкретные рекомендации по самой антенне.
 

Использованный кабель RG6U производства UNIFLEX предназначен для частоты до 2150, потери в нем составляют 33дБ/100м (http://www.techno-sat.ru/topic_405c72191fa7c/art_405ff0e9b6b55). Этот кабель используется для подключения спутниковых конвертеров к ресиверу, а на выходе конвертора лежат частоты как раз от 900 до 2150МГц.
Более того, вместо 2м изначально использовался отрезок в 5см, потери на котором ожидаемо должны стремиться к нулю. F-разъемы стандартные, накручиваются на кабель с предварительно задранной оплеткой. Разъем закрывает задранную оплетку кабеля на, примерно, 2см. Ничего не паяется. Центральный проводник кабеля и является центральным контактом, выходящим из F-разъема. Именно в таком виде вся эта, так сказать, сборка, подключается к F-разъему адаптера и F-разъему на конце кабеля от антенны. Сам F-разъем – как он может быть плохим или хорошим? Самое главное – он-же центральную жилу кабеля перекрывает от внешнего воздействия сторонних волн, да и плюс – заменяет собой оплетку в том месте, где она была задрана.
Что здесь может быть не так, или где могут быть потери - не понимаю.
 
Пигтейл попробую конечно, когда куплю. Но сильно сомневаюсь, что 10дБ (если учесть, что адаптер имеет потери в 3-4дБ) падают на куске кабеля (5см / 2 метра) и двух F-разъемах. Ну не может же быть этого... Спутниковый сигнал нормально доходит, а 3G – нет. Абсурд-же. Адаптер, кстати, используется предыдущий - AXA-2000. Вряд-ли он обладает куда большим уровнем потерь, нежели чем AXA-3000. Думаю, что там все примерно одинаково. Коробочка выглядит по-другому только.
В общем - секрет так и не разгадан. Прошу вместе со мной думать дальше. Логично-ж вроде рассуждаю…
 
Касательно замены RG6U на 5DFB - первый же кабель согласован на 75Ом, равно как и антенна, второй - на 50. Дополнительное звено для рассогласования. Или я неверно понимаю, и антенна что на 50 Ом, что на 75 Ом - одинакова. Разные-ж должны быть... Или, все-же, одинаковые?
Кстати, не знаете ли Вы случайно, не производились ли в процессе производства антенны измерения ее КУ при работе с 75-Омным кабелем? Действительно ли там имеют место 14дБ?
 
Модем пробовал другой, который HSPA+ умеет (до 21.6 Мбит/сек), только толк с него не большой - скорость одинаковая что в HSPA+, что HSDPA. В HSDPA как-то даже стабильней работает.
Так что если б была скорость в 5.5Мбит/сек и днем и ночью (а лучше – все 7.2) – меня б это полностью устраивало. Так нету-ж ее. Часто 2-3 бывает, а периодически и меньше мегабита, хотя, повторюсь – 3G вышек от МТС (а про него речь) в радиусе 5 км – штук 5, однако скорость на них бывает хуже, чем на вышке в 12км, которая иногда ловится из окна на голый модем, если поднять почти до потолка, а стало быть, располагается в прямой видимости.
 
Касательно SNR – я не ошибся, действительно, числа должны быть положительные и измеряемые несколькими десятками, однако ни разу не видел, чтобы MDMA в поле, которое называется SNR, показывало положительные числа. Что-то там, наверное, другое имеется в виду, отождествляющее каким-то образом соотношение сигнал/шум. И именно по уменьшению модуля значения (второго из пары, т.к. первое – это сам уровень сигнала), или, как было более точно сказано, по увеличению самого значения, можно судить о снижении шума по отношению к принимаемому сигналу. Даже для отличного сигнала значение SNR из MDMA будет представлено числами -2 .. -4, но никак не +36 или +52.

Если у вас антенна на 75 Ом, то лучший кабель для нее SAT-703. Правде на улице его лучше прокладывать в гофре.
Модем лучше взять такой.
Если SINR у вас не поднимается выше нуля, то используйте разнесенный прием на две антенны (видимо, превалирует отраженный сигнал), которые отстоят друг от друга на 1...1,5 метра.
Если вы не сообщите свои координаты,то вряд ли я смогу вам помочь более существенно.

Мне-ж не жалко координаты.
Как их определить? Вот из гугла, например, следующее: 54.751008, 31.922434
P.S. На всякий случай - мы рассматриваем именно 3G, нагрузка в данной точке на 4G от МТС больше, скорость - хуже.

Из каких соображений вы выбрали оператора МТС? Судя по картам покрытия, оптимальный оператор для вас - Теле2. Он покрывает ваше местоположение как 3G, так и 4G. Т.е. вы можете пользоваться интернетом от Теле2 даже без антенны или с небольшой антенной.

Выбран МТС, т.к. несколько лет назад здесь покрытие было существенно лучше именно от МТС - Теле2 банально не было. Теле2 сейчас - да, ловит. Покрытие действительно стало хорошим. Так и у МТС оно хорошее. Покрытие с загрузкой каналов интернета никак не связано. Скорость работы у МТС и Теле2 примерно одинаковая - там и там бывает нормально, а бывает и не нормально.
Кроме того, сегодняшние тарифы для подключения Теле2 хуже, чем мой старый тариф от МТС, подключенный много лет назад. Трафика у Теле2 предоставляется меньше, и стоит дороже. Это первая причина.
Вторая же причина - это спортивный интерес. Если антенна есть - она должна работать. А почему работает не так, как ожидается - это вопрос. В этом я и пытаюсь разобраться, делая, как мне кажется, все точно и корректно. Но не получается.
Собственно, антенна нужна для селективного подключения к нужным БС, с чем она справляется. Но только не ко всем, а, по возможности менее загруженным с точки зрения интернет-канала, и, стало быть, более удаленным. Вот с последним она не совсем хорошо справляется, не давая нужного усиления без поднятия антенны до высот, где ее крайне неудобно/сложно крепить.
P.S. От МТС тоже иногда выловить и 10Мбит/сек можно в HSPA+ на телефон. Но очень редко. И на Теле2 на телефоне также бывает 1Мбит/сек в 4G. Большого смысла менять оператора пока не вижу. ИМХО, конечно.