为了进行比较，选择了特性相同的模型。 Aliexpress黄色Noname和RF-Link 1800 / 2100-75-23-根据护照，将1800和2100 MHz频段都放大了75 dB，并具有200 mW（23 dBm）的输出功率。 文章中的一个重要说明不是考虑价格差异，是的，该文章比较了中继器发出的真实特征。
理论
现代通信手段中使用的调制类型对发送和接收路径的线性度提出了很高的要求。 这些要求也适用于转发器，因为转发器成为系统的一部分，成为基站和用户移动终端之间的中介，并且转发器将产生的通信可靠性或干扰量以及对用户的问题取决于工艺质量，组件质量以及开发工程师的知识和经验 。如果在开发和生产过程中未遵守某些要求，将在下面进行讨论。
什么是中继器？ 为简化起见，这是双向线性带状放大器。 实际上，它是必须满足严格要求的复杂电子设备。
射频放大器的主要功能目的是提高输入信号的电平（振荡的幅度，幅度或功率），而不会使其形状，频谱组成和信噪比恶化，这是不可接受的。 实际上，不可能在放大器的输出端获得未失真的信号。 这是因为放大器包括有源和无源元件，它们会产生负面影响，从而产生失真。
有源元件包括低噪声和中间（级联）放大器，电子衰减器，输出晶体管，信号电平检测器。 无源元件包括双工和带通滤波器，电容器，电感器。
线性和非线性失真及其对信号质量的影响
线性失真是指幅度频率特性（AFC）的不均匀性。 线性失真的来源是双工和带通滤波器。 频率响应的不均匀性取决于其制造质量。 频率响应还受到从输入到输出连接器的放大路径中所有元素的匹配程度，元素的布局以及放大级的屏蔽的影响。 为了使放大器在工作频带中不会引入线性失真，其频率响应必须为矩形，并且相频特性（相位响应）为线性。
非线性失真包括压缩失真，二阶和三阶互调失真，信号的相位失真。
非线性失真的源头是有源元件，电子衰减器，低噪声放大器（LNA），中间级的放大器电路，以饱和模式工作的输出晶体管，信号电平检测器。
为了最小化非线性失真并使放大器保持线性模式，将自动信号电平控制（AGC）电路引入了放大路径。 它的任务是压缩输入信号功率的动态范围，并使放大器保持在饱和点附近。
有多种方法可以量化功率放大器的线性度。 三阶交点（IP3）是放大器的众所周知的特性。 该方法基于两音测试。 由于现代通信系统会产生非常复杂的信号，因此相对简单的IP3测量通常不适合作为所需线性度的指标。 另外，标准没有定义IP3测量要求。 为了评估中继器输出端的数字调制信号质量，使用了诸如误差矢量模块（EVM）和相邻信道功率泄漏系数（ACLR）之类的指示器。 线性和非线性失真的增加导致ACLR的减少和EVM的增加。
误差向量模块（EVM）
EVM是数字调制信号质量的重要指标，它表示被测信号和理想信号的幅度和相位之间的差异。 用百分比表示。 极低的EVM值意味着被测信号几乎完全相同
来源。
对于WCDMA，3CPP将16QAM调制信号的最大EVM限制定义为12.5％，将QPSK定义的最大EVM限制为17.5％。
对于OFDM，3CPP定义了16QAM调制信号的最大EVM限制为12.5％，64QAM为8％，QPSK为17.5％。
邻道功率泄漏因数（ACLR）
邻道功率因数（ACPR）
这些参数用于评估由放大器的非线性引起的失真程度。
对于WCDMA，3GPP规范描述了第一和第二相邻信道的最小限制。 第一个是-45dB，第二个是-50dB。
对于OFDM，-3GPP规范中描述了-44.2 dB的限制。
线性和非线性失真的增加导致ACLR的减少和EVM的增加。
中继器测试涉及：
- 测量放大后的OBW频段，
- 频率响应测量
- 测量相邻ACLR信道中的功率泄漏系数或相邻ACPR信道中的功率因数，
- 误差向量EVM的大小的测量，
- 互调产物的测量。
样本一-黄色中继器（经典速卖通）
费用高达10000卢布。
供货范围：
护照参数：
- 频率范围：1800 \ 2100;
- 增益：75dB;
- 输出功率：23dBm + -3dBm;
- 噪音水平：小于5dB；
- 阻抗：50欧姆；
- 供电电压：AC 110-220V，DC 5-12V。
中继器的外观。
指示器的外观。
- 此案没有任何控制权；
- 通过对中继器操作的视觉控制，有：三个LED和六段LCD指示器，用于显示输出信号电平；
- 红色LED指示存在电源电压；
- 两个绿色指示灯指示下行1800和下行2100放大器的输出处存在信号；
- 在大约-75 dBm的输入信号电平下，LED闪烁；在大于-60 dBm的电平下，它们持续点亮；
- 段式LCD指示器可以更准确地显示每个下行通道放大器的输出信号电平；
- 没有提供上行通道的控制和指示；
- 没有迹象表明中继放大器在输出端过载。
让我们看看里面有什么。
最简单的预算选项。
在两个方向上的四个放大阶段。
每个增益级后都会进行SAW滤波器。
体积介质谐振器上的双工滤波器。
不同范围的放大器由加法器组合。
该转发器具有内置的降压型DC-DC转换器，可在外部电源出现故障时降低转发器发生故障的风险。
筛选是中等的。
直放站是对称的，下行和上行通道的输出功率相同。
收集整齐。 自动焊接。 费用干净，没有助焊剂残留。
一般来说，没有什么有趣的。 最低价格类别的典型代表。
缺点
没有自动输出电平控制（ALC）。
无步进手动增益控制。
仅在下行通道中的信号强度指示器。
输出信号电平的检测二极管直接连接到输出放大器微电路（互调源）之后的带状线。
测量值
下行1800通道的频率响应
输入信号电平为-60dBm时，最大输出电平为0.28dBm。
最小增益49dB。
1805-1880 MHz频段的频率响应略高于11 dB。
鉴于在1805-1831 MHz和1857-1880 MHz范围内的频率响应不均匀，最大信道增益为60 dB（根据护照75）。
下行2100通道的频率响应
输入信号电平为-60dBm时，最大增益为69.5dBm（根据护照的规定为75）。
最小增益为62.1 dB。 2110-2170 MHz频段的频率响应略高于7 dB。
上行1800通道的频率响应
输入信号电平为-60dBm时，最大增益为58dB。 最小增益40dB。 1710-1785 MHz频段的频率响应略高于18 dB！ 在1750-1785 MHz范围内，不均匀度为13dB。
上行2100通道的频率响应
输入信号电平为-60dBm时，最大增益为56dB。 最小增益49dB。 1920-1980 MHz频段的频率响应约为7 dB。
下行链路1800的最大增益比下行链路2100小10dB。
此外，将使用宽带输入信号进行功率测量以及放大器的线性和失真估计。 5 MHz信号频带。 QPSK调制。
最大输出功率下行链路1800
输入电平为-53dBm。
输出无失真功率（RMS）仅8.6 dBm。 峰值功率11.5dBm。
制造商声明的功率为23dBm + -3dB。
通道失真。
现在将输入电平增加3dB。
功率（RMS）增大到12dB，峰值功率（PEAK）增大到15dBm，但是向相邻通道的功率泄漏是不可接受的。
因此，信号失真不可接受地增加。
同时，输出信号电平的指示器未达到最大值（剩余一格）。
信号星座崩溃了。 调制矢量误差的峰值超过32％（标准最高为15％）。 放大器切换到饱和模式，在放大器的输出端出现二阶和三阶互调产物。
例如：模仿两个基站的工作。 频率为1820 MHz和1865 MHz，信号频带为5 MHz。 QPSK调制。
中继器输入的信号电平比标称值高3dB和5dB。
上行链路1800中的互调产物的频率为1730和1775 MHz，电平为0dBm和+ 6dBm。
落入上行链路信道的互调分量会在基站方向上产生干扰，从而导致通信中断，速度降低或根本无法建立通信。 运营商提出的引起干扰的主张也是可能的。
如果放大器具有用于自动调节输入信号电平的电路，则可以避免这种情况，这会扩大输入端中继器的动态范围。 如果输入信号电平在一定范围内变化（在最佳转发器型号中至少为30 dB），则放大器将保持在饱和点附近，即 在线性模式下，互调产物最小。
问题的价格，两个由输入电压控制的衰减器和一个运算放大器（在最简单的版本中，每个通道），价格不超过2美元。 为什么没有AGC，人们只能猜测。
现在，让我们看看放大器在频率响应不规则情况下的表现。
相位1805-1810 MHz。 标称输入电平。
相位1780-1785 MHz，标称输入信号电平。
频率响应不均匀形式的线性失真也会引起强烈的失真。
最大功率输出下行链路2100
此处的下行链路2100的功率再次与制造商声明的功率不符。
最大功率，可接受的失真约为9dBm。
将输入信号电平增加3db。
放大器处于饱和模式。
出现了严重的失真，即使在这种情况下，峰值功率也远远远离说明书中令人垂涎的23dBm。
对于互调产物，这里的一切都不好。
输入信号2130 MHz和2165 MHz 每个5 MHz的频段。
无输入信号。
在上行链路中，会重复出现功率和失真的情况，进一步的测试是没有意义的。
样品二-黑色中继器RF-Link 1800 / 2100-75-23
价格：59500卢布。
供货范围：
- 直放站
- 电源单元；
- 电源线；
- 指令；
- 壁挂式紧固件；
- 盒子在包装。
特点
- 范围：1800 \ 2100 MHz;
- 增益
下行：75 dB；
上行：70dB; - 输出功率：
下行：23 dBm;
上行链路：20 dBm; - 阻抗：50欧姆；
- 衰减器手动调节范围：32 dB，以1 dB为步长；
- 输入信号电平自动调节范围：不小于30dB；
- 供电电压：
交流电压110-220伏;
直流电压10伏。
外表
指标和控制
取下后盖
卸下盖子的两个单元之一
我们将更详细地分析放大器。
频道下行。
放大器是六级的。
在双工滤波器之后是一个低噪声放大器，然后是AGC电路的第一个衰减器，一个放大器级，一个手动衰减器，AGC电路的第二个衰减器，两个放大器级，一个预输出放大级，一个输出晶体管和一个双工滤波器。
上行通道的构建方式与此类似。 向输出晶体管施加较少的功率。
在每个放大阶段之后，都包含带通SAW滤波器。
在输出晶体管之后，通过定向耦合器打开AGC电路输出信号的包络检波器，从而排除了它对输出级的影响。
每个放大通道的AGC方案都组装在两个运算放大器和五个晶体管上。
每个通道都馈入自己的线性稳压器，这样做是为了额外过滤输出晶体管和中间放大级的电源电压。
组合范围放大器的加法器放置在单独的屏蔽单元中。
中继器的操作由三个微控制器控制。 每个放大器模块中有一个，第三个位于指示器板上。 块与指示板之间的数据交换使用RS-485协议进行。
放大器模块的微控制器控制衰减器以进行手动增益控制，输出信号电平的指示器，过载指示器，还设置AGC电路的参考电平。
上行微控制器和AGC电路
指示板
指示器板上有用于手动增益控制的按钮，输出信号电平的LCD指示器Downlink \ Uplink，过载指示器。
2100 MHz频段的块类似。
焊接是由焊锡机器人完成的，在极少的地方会有手工焊锡的痕迹。
注意：由于印刷电路板是统一的，并且针对三个范围1800 \ 2100 \ 2600制成，因此必须为每个范围配置\匹配级联，主要元件由机器人焊接，匹配元件（电容器，电感，电阻等）手动安装在中继器设置过程。
测试中
频率响应下行1800
输入电平为-60dBm。
最大增益为77.2dB。
最低73dB。
频率响应在4dB的工作范围内。
频率响应下行2100
输入电平-60 dBm
最大增益为74.9dB。 最小71.6dB 频率响应4.3dB。
这里一切都很好，没有什么可添加的。
频率响应上行1800
输入电平为-60dBm。
最大增益69dB。 最低51dB。 不均匀度18dB。 在1780-1785 MHz频段上杂乱无章。
频率响应上行2100
最大输出功率下行链路1800
输入信号电平为-50dB。
输出功率（RMS）22.4dBm。 峰值功率25.7 dBm。
信号失真最小。
估算放大器的过载能力。 我们将进行压力测试。
输入端的信号电平为-10dB 。
输出功率保持在同一水平，失真增加，但在正常范围内。 而这在-10dBm的输入电平下 ！ AGC的范围是38dB 。 自动调节电路表现出色。
当输入信号电平为-42dB时，过载指示灯点亮。
最大功率输出下行链路2100
输入电平为-50dB。
失真。
输入电平为-10dB。
失真。
上行1800最大功率输出
失真。
输入电平为-10dB。
失真。
上行2100最大输出
输入电平为-50dB。
失真。
输入电平为-10dB。
失真。
互调产物测量
模拟两个基站的工作。 频率为1820 MHz和1865 MHz，信号频带为5 MHz。
QPSK调制。
中继器输入处的信号电平为-40dBm和-38dBm。
上行链路1800中的互调产物，频率为1730和1775 MHz，电平为-27dBm和-18dBm。
有干扰，但是它们很小且微不足道。
优点：
- 输出功率和增益与声明的特性完全一致。
- 有手动和自动增益控制；
- 下行输出级使用高输出功率（裕量较大）的输出晶体管。
- 输出信号的包络检波器通过定向耦合器打开；
- 输出电平指示器以两种方式显示信息：段指示器和数字指示器。 输出电平以dBm为单位显示；
- 输出电平指示器非常准确地显示电平，扩展为-1dBm；
- 同时显示关于下行链路和上行链路的指示器信息；
- 有一个过载指示器；
- 优质双工和表面活性剂过滤器；
- 良好的屏蔽。 下行和上行增益通道相距很远；
- 在两个独立的屏蔽单元中安装范围放大器；
- 范围放大器的加法器以单独的屏蔽单元形式制成；
- 这使得可以最小化放大器之间的相互影响。
缺点，价格。
财务部分：
RF-Link 1800 / 2100-75-23的价格约为6万卢布，而黄色中继器的价格为1万卢布。
中级技术成果
, , .
«» , , . . , .
. , \ (\) , . , , . . , , .
Uplink. , . .
带有AGC的中继器没有这个缺点，并且在安装和操作过程中“宽恕”了一些错误。内置的手动衰减器使您可以根据需要快速更改设置。
在更昂贵的模型中，安装了更多信息的指示器，该指示器同时显示有关下行链路和上行链路通道状态的信息。设置中继器时，这非常有用。在中继放大器自激的情况下，或者在放大器引起干扰的情况下，指示器可以充分反映问题。最大的优点是过载指示器的存在。
以更昂贵的型号安装大功率输出晶体管可以创建功率储备，从而减少互调分量并使失真最小。
最终结论
廉价的直放站不能在城市范围内使用，这与Roskomnadzor的迅速抵达以及随之而来的罚款和拆除该系统的命令造成了困扰（ 示例在此处 ）。 据我所知，罚款的记录持有人是在莫斯科Mosfilmovskaya街上拥有公寓的个人-罚款额为70万卢布，但实际上在大多数情况下，罚款额为2-3 000卢布。 对于法人实体，如果再次访问Roskomnadzor，可能会导致公司停业长达90天。 因此，强烈建议在城市中致电专家来安装中继器，而不要节省高质量的设备。
为了摆脱文明，那里附近没有其他运营商的基站，您可以使用Aliexpress的中继器。 顺便说一句，由于EVM较差，廉价的中继器降低了Internet速度，但是话又说回来，如果不是20 Mbit，而是5-10 Mbit，那么我认为大多数夏季居民都可以使用。
中继器由MobileBooster.ru提供。