Bien installer l'antenne extérieure | amplificateur GSM

Pour tirer le meilleur parti de votre répéteur, il est crucial de pouvoir capter le meilleur signal possible à l'extérieur. En effet, il n'y a rien de "magique" dans un amplificateur GSM : il ne peut "que" réamplifier des ondes existantes, pas les créer ex-nihilo.De plus, meilleur sera le signal reçu, meilleur sera le rendement de votre amplificateur GSM à l'intérieur de votre espace.

C'est l'antenne extérieure de votre système qui est "en première ligne", et c'est la raison pour laquelle son installation devrait être soignée. Rien compliqué à faire, il suffit simplement de respecter certains paramètres, décrit ci-dessous. Ces quelques minutes de lectures (3 à 5 mn environ) vont vous faire gagner beaucoup de temps lors de l'installation !




Procédez d'abord par une installation temporaire

C'est LE secret d'une installation réussie : faites une installation de test ! Il sera bien temps ensuite de fixer fermement les points d'attache et de masquer les câbles.

Positionnez vos antennes, mais en les fixant de manière encore temporaire, avec les câbles coaxiaux pas encore positionnés à leur emplacement définitif. Connectez tous les éléments et allumez votre répéteur pour voir si tout fonctionne normalement.

- Tout est ok (pas d'auto-oscillation, puissance restituée au plus fort) ? Alors la position des antennes est idéale. Vous pouvez maintenant éteindre le répéteur puis fixer de manière permanente vos antennes, et installer définitivement les câbles. Et c'est fini !

- Il y a auto oscillation ? le signal n'est pas capté correctement ? Il va falloir trouver un meilleure position pour la ou les antennes. Avec l'installation de test, il est très facile et rapide de changer le spositions et tester le fonctionnement à nouveau, jusqu'à trouver les bonnes positions. C'est tout de même plus simple que de devoir re-démonter toute l'installation...



Trouver le meilleur signal à l'extérieur

Avec votre smartphone, il est possible de mesurer le niveau de signal : vous pouvez utiliser l'indication à barres sur l'écran, ou préférer lire la valeur exacte de signal, exprimée en dBm. Cette deuxième option a notre préférence, et vous toutes les explications sont dans cet autre article sur notre blog.

NB : comme il s'agit d'une échelle négative, le meilleur signal est donnée par le plus petit nombre, celui qui se rapproche de zéro dBm.  Par exemple : -46 dBm est bien meilleur que -102 dBm.

Comme schématisé ci-dessous, testez plusieurs endroits de A à E, par exemple, et sélectionnez le meilleur : celui qui offre le signal à 5 barres (ou la meilleure valeur en dBm) pour installer l’antenne extérieure.

Comment trouver le meilleur emplacement pour l'antenne extérieure

Vous pouvez également utiliser des applications pour votre smartphone :

pour iPhone : Cellular Network Signal Finder est téléchargeable sur l'Apple Store
pour Android : Open Signal est téléchargeable sur Google Play Store.



Localiser les antennes-relais à proximité

L'antenne extérieure va devoir être orientée vers la ou les antenne(s)-relais. Il nous faut donc connaitre leur emplacement. Idéalement, l'antenne-relais devrait être "à vue" directe, sans obstacle entre elle et votre antenne extérieure.

En zone rurale, c'est généralement une antenne directionnelle qui est utilisée. Facile à pointer vers l'antenne-relais, assurez-vous que le signal (les ondes) ne traversera pas une zone forestière dense et ne rencontrera aucun bâtiment ou obstacle. L'antenne-relais doit être "à vue", avec ce type d'antenne.

En zone urbaine, ou les antennes-relais sont plus nombreuses et plus proches, on privilégie généralement une antenne semi-omnidiretionnelle de type panneau. Capable de capter les signaux sur une zone plus large, le pointage de l'antenne est plus facile, mais il est reste primordial d'orienter sa face principale en direction du signal reçu le plus fort.

Deux possibilités pour connaître les positions :

      • L'Autorité de Régulation des Telecoms de chaque pays a mis en ligne les positions des antennes-relais. Cliquez simplement sur le lien ci-dessous, et saisissez l'adresse de l'installation : les différents relais situés à proximité appraissent sur une carte facile à lire.

en Belgique, consultez le site du Cadastre des antennes de Wallonie
en Suisse, consultez le site de l'OFCOM
en France, consultez le site de l'ANRF

        • Utilisez les applications pour smartphones décrites au paragraphe précédent ; certaines options (parfois un peu cachées...) vous montrent la direction du relais.



Conserver une bonne isolation entre les antennes

De part la nature même d'un répéteur, il s'agit ici d'éviter que les antennes puissent se capter l'une et l'autre ; sinon votre système ne fonctionnera pas correctement, voire pas du tout.

Un amplificateurt GSM est un système qui reçoit, amplifie, et réémet.
Chaque antenne (l'intérieure, et l'extérieure) se comporte donc comme un émetteur et un récepteur, alternativement. Si les antennes sont trop proches l'une de l'autre, c'est comme un larsen dans une sonorisation : le son du micro est amplifié, puis diffusé dans le haut-parleur... et le son est re-capté par le micro, et ainsi de suite. Ca siffle fort, et éventuellement, cela finit par détruire l'équipement !

Pour les amplificateurs GSM, on parle d'auto-oscillation plutôt que de larsen, mais c'est le même principe, avec les mêmes conséquences : sifflements et possible destruction du répéteur.

Votre répéteur dispose de réglages automatiques qui permettent d'ajuster automatiquement le gain. Il est tout de même possible d'atténuer manuellement le gain. mais cela signifie que la puissance de votre répéteur sera sérieusement réduite, voire carrément réduite à zéro.

Reprenons l'exemple du larsen d'une sonorisation : si ca siffle, on peut toujours baisser le volume pour arrêter le sifflement. Mais, au bout d'un moment, à force de trop baisser le volume... il n'y a plus de son du tout pour votre public ! La solution consiste donc bien à augmenter la distance entre le micro et les enceintes pour éviter le phénomène de bouclage.

C'est donc la même chose pour un amplificateur GSM : il est nécessaire de bien isoler les antennes.

        • Principe de l'auto-oscillation (ou "bouclage" des antennes)

Lorsque vos antennes "bouclent entre elles" votre répéteur n'est plus en mesure de fonctionner correctement. Dans le meilleur des cas, il se mettra en mode d'auto-protection jusqu'à ce qu'il soit redémarré. Dans le pire des cas, en revanche, l'amplificateur GSM est détruit. Voici l'explication de ce phénomène appelé auto-oscillation :

Principe de l'auto-oscillation d'un amplificteur GSM

Comme schématisé ci-dessus, le répéteur amplifie le signal descendant (r) depuis l’antenne-relais et l’envoie vers le répéteur. Ensuite, le signal réamplifié (R) est envoyé à l’antenne intérieure. Si la distance entre les deux antennes (l’extérieure et l’intérieure) est insuffisante, le signal réamplifié (R) à destination du portable va être également re-capté par l’antenne extérieure ; c'est ce que schématise les pointillés rouges du dessin. Même chose pour le signal (t) de la liaison montante vers l'antenne relais : le signal réamplifié (T) est capté à nouveau par l'antenne intérieure.

Il est possible de s'en prémunir en suivant les deux recommandations suivantes, séparément ou cumulativement : c'est ce qu'on appelle l'isolation des antennes.

  • Solution au "bouclage" par la distance

Ecartez vos antennes le plus possible. On considère généralement qu'une distance de 10 mètres entre les antennes offre une protection suffisante contre l'oscillation.
Chaque kit est fourni avec un câble coaxial de 10 m  : profitez-en au maximum. Si vous avez besoin d'une plus grande longueur, tous nos câbles coaxial se trouvent sur cette page.

Parfois, vous aurez utilisé toute la longueur de câble, mais la distance point à point entre les antennes n'est peut-être que de 3 ou 4 m (à cause des recoins,  des descentes de plafond éffectuées...). Typiquement, notamment dans le cas d'une installation à plusieurs antennes intérieures, l'auto-oscillation provient généralement de l'antenne intérieure la plus proche de l'antenne extérieur.


Dans ce genre de configuration, c'est plutôt vers cette antenne que nous suggérons de concentrer l'attention ; la 2ème solution ci-dessous (effet de masse ; lisez ci-dessous) peut être utilisée conjointement pour stopper l'auto-oscillation.

Parfois, la distance est bonne, mais l'auto-oscillation perdure. Vérifiez la présence de fenêtres, Velux, verrières, panneaux en bois, grilles,  ou de toute autre surface ou ouverture "perméable" aux ondes qui laisse le signal pénétrer à l'intérieur du local ; il n'en faut pas beaucoup parfois. C'est alors qu'entre en jeu la deuxième solution contre l'oscillation : l'effet de masse.

  • Solution au "bouclage" par l'effet de masse

On appelle "masse" toute matière pas ou peu perméable aux ondes. Typiquement : des panneaux en métal (hangars, par exemple), des murs ou plafond en béton armé (avec du métal à l'intérieur), des murs anciens très épais, une plaque de plomb, des grilles ou grillages metalliques reliés à la terre... offrent généralement un bon effet de masse.

L'"effet de masse" est donc la faculté d'utiliser la présence de certains matériaux situés entre l'antenne extérieure et l'antenne intérieure la plus proche. L'idée est de séparer radio-électriquement vos antennes, de façon à ce que les ondes soient bloquées ou sérieusement atténuées par un obstacle situés entre vos antennes, ou, dit autrement : de façon à ce que l'isolation entre les antennes soit suffisante pour éviter le phénomène d'auto-oscillation.

  • Autres solutions possibles au "bouclage"

Les deux solutions ci-dessus (distance, et effet de masse) sont parfaitement combinables pour obtenir la meilleure isolation possible des antennes, et donc neutraliser l'auto-oscillation. Cette combinaison est recommandée chaque fois que possible, en fonction des possibilités offertes par le site à équiper.

Quelques exemples pour mieux comprendre :

- seulement 6 m de distance entre les antennes extérieure et intérieure, mais également 2 murs porteurs entre les antennes.
Dans un tel cas, l'auto-oscillation est très peu probable.

- antennes au même étage (antenne extérieure posée juste au-dessus d'une fenêtre), mais séparée de 10 m, avec 2 portes entre les deux : l'auto-oscillation est peu probable, mais reste possible du fait des portes (si elles sont en bois, par exemple).

Méfiez-vous des velux et autres verrières de toit : elles laissent passer du signal qui nuira à l'isolation de vos antennes.

Astuce supplémentaire : vous pouvez également tenir compte de la directivité des antennes et vous assurer qu'aucune ne se trouve dans la zone de propagation de l'autre.Voir cet article pour en savoir plus au sujet de la directivité... car l'arrière et les côtés des antennes diffusent aussi des ondes résiduelles (même pour une antenne très directive !).

Tenez-en compte lorsque vous vous essayez plusieurs emplacements possibles pendant vos tests, ce paramètre va vous aider.



Bien monter son antenne extérieure (installation physique)

Selon votre type d'antenne extérieure reçue avec votre kit, voici quelques points à savoir.

Rien de très compliqué, "un petit dessin valant mieux qu'un long discours..." :

  • installation et fixation

Extrèmement facile, car la platine de fixation et ses vis sont livrées avec votre antenne. Vous aurez simplement besoin d'une clé plate (ou une pince universelle).

Comment fixer l'antenne panneau extérieure  Comment fixer l'antenne directive Yagi extérieure

  • Sens de la pose (polarisation)

Polarisation correcte de l'antenne extérieure panneau

Polarisation correcte de l'antenne extérieure yagi

Assurez vous toujours que le fil de l'antenne sorte vers le bas
(comme sur le dessin). ou vers le haut.

NB : si le petit fil de l'antenne sort vers la gauche ou
vers la droite,
votre antenne n'est plus polarisée,
et elle ne captera pas correctement.

Pour l'antenne directionnelle, les flancs doivent
être positionnés comme ci-dessus




Pour l'antenne directionnelle (modèle carénée Yagi Logarithm ou Yagi Super Logarithm), respectez le sens de la flèche rouge notée au dos de l'antenne pour un écoulement correct de l'eau de condensation : la flèche rouge doit être orientée vers le haut, comme sur le dessin ci-dessous :

Bien positionner l'antenne Yagi extérieure

  • Orientation vers l'antenne-relais

Voyez l'illustration ci-dessous :

La grande surface plastique de l'antenne panneau est la "zone d'échange" de l'antenne : là par où passent les ondes. Cette face doit être positionnée en direction de l'antenne-relais située à proximité, dans la direction qui apporte le plus fort signal.
Pour les antennes directionnelles (type Yagi ou "rateau"), la pointe de la "flèche" indique la direction vers laquelle pointer.

Bien orienter son antenne extérieure d'amplificateur GSM

  • Attention aux obstacles

Ceci est particulièrement important pour les antennes directionnelle de type Yagi (ou rateau). La pointe de votre antenne doit être orientée en direction de l'antenne-relais... et ladite l'antenne-relais doit être "à vue" !

Vous ne la verrez peut-être pas forcément à l'oeil nu (surtout si elle est à plusieurs kilomètres de distance... mais il faut faire en sorte qu'aucun obstacle ne se trouve entre votre antenne et le relais : ni forêt, ni montagne, et encore moins un bâtiment ou toute autre construction. Imaginez que vous pointez un rayon laser : l'antenne relais peutelle être atteinte depuis là où je me trouve ? Dit autrement : mon antenne directionnelle est-elle bien alignée avec le relais, en ligne bien droite, et sans obstacle ?

- Si oui, c'est gagné : votre antenne directionelle est au bon endroit et devrait capter le meilleur signal possible pour votre amplificateur GSM.

- Si non... alors le signal ne pourra pas être capté correctement par une antenne Yagi. La solution est soit de trouver un autre emplacement sans obstacle entre vous et l'antenne-relais, ou bien d'envisager un autre type d'antenne, moins directive.

  • Particularités des antennes de type panneau (semi-omnidirectionnelle)

Pour les antennes plates (type panneau), comme nous l'avons vu plus haut, la face de réception doit être orientée vers la (ou les) antenne(s)-relais à proximité. Le pointage est moins critique que pour une antenne directionnelle, certes, mais veillez à toujours positionner l'antenne panneau face au signal le plus fort possible.

Si vous n'êtes pas sûr d'où proviend le signal le plus fort, procédez par essais successifs en faisant tourner le support de l'antenne (autour de son axe de fixation) : orienter un peu plus vers l'est, puis un peu plus vers l'ouest... jusqu'à ce que le signal le plus fort apparaisse sur votre répéteur.



Avec ce qui précède, l'installation de votre antenne extérieure devrait se dérouler sans difficulté particulière.

Comme chaque type d'antenne (omni-directionnelle, semi-omnidirectionelles, ou directionelle, ou encore parabolique ultra directionelle) possède ses propres avantages et inconvénients, Il est parfois difficile de bien s'y retrouver et de faire le bon choix. Nous proposons différents types d'antennes pour faire fonctionner nos répéteurs de façon optimale, en répondant précisément aux contraintes de votre site : nous pouvons ainsi répondre à chaque cas particulier. Consultez-nous à ce sujet, notre équipe peut vous aider !




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