Какие строительные материалы блокируют сотовую связь и WiFi?

Радиосигнал неизбежно теряет мощность даже в пустом пространстве (в воздухе), однако главным испытанием для него становятся различные физические препятствия. Стены и перегородки, межэтажные перекрытия и даже стекла приводят к затуханию сигнала сотовой связи и WiFi. Но какие материалы являются самыми «коварными»? Давайте разбираться!

Как измеряется снижение мощности сигнала?

Традиционно затухание сигнала измеряется в логарифмических единицах — децибелах. Этими единицами удобно оперировать, поскольку они сокращают математическую запись и упрощают расчеты. В основе децибела лежит десятичный логарифм, поэтому снижение мощности на 3 децибела в абсолютном выражении (в милливаттах и ваттах) является снижением в 2 раза. Даже кажущееся незначительным снижение в децибелах может быть критичным для работы мобильной связи или беспроводной сети!

Мощность сигнала также измеряется в логарифмических единицах — децибел-милливаттах (дБм). При помощи этой единицы та или иная мощность «сравнивается» с мощностью 1 мВт. Децибел-милливатты и децибелы можно складывать и вычитать. О том, что такое децибел-милливатты и как они рассчитываются, вы можете узнать в нашей отдельной статье.

Какие факторы влияют на затухание сигнала?

• Тип строительного материала. Различные материалы по-разному взаимодействуют с радиоволнами. В то время как одни материалы пропускают сигнал, другие его практически полностью отражают. Именно поэтому в зданиях, облицованных металлом (сэндвич-панелями), обычно отсутствует сотовая связь. Также следует учитывать, что проницаемость строительных материалов ухудшается при их намокании;
• Толщина препятствия. Очевидно, что чем толще слой материала, через который проникает сигнал, тем выше потери мощности. Поэтому при любых расчетах следует учитывать, является ли препятствие стандартной толщины или увеличенной (например, двойная кирпичная кладка);
• Частота сигнала. Низкие частоты легче преодолевают препятствия, чем высокие. Часто обычное FM-радио работает без проблем там, где сотовая связь и WiFi сталкивается с проблемами. Наибольшие проблемы испытывают WiFi-сети на частоте 5 ГГц и сотовые 5G-сети. Но даже внутри популярных диапазонов сотовой связи 3G/4G (от 700 до 2700 МГц) наблюдается сильная разница по проникающей способности.

Материалы, блокирующие сигнал

В исследовательской и справочной литературе можно найти различные значения затухания для строительных материалов. Не всегда приводимые значения совпадают. Различия в замерах могут быть связаны как с методикой тестирования, так и с конкретными разновидностями стройматериалов, которые использовались. Ниже мы приводим значения, полученные Национальным институтом стандартов и технологий США (NITS) в процессе большого исследования, проведенного в 1997 году.

Небезынтересно сравнить эти значения с другим исследованием, проведенным на более низких частотах сотовой связи 800 и 1900 МГц.

Стекло и стеклянные окна

Большинство исследований отмечают, что обычное стекло и стеклопластик оказывают минимальное влияние на передачу ВЧ-сигнала. В зависимости от частоты и толщины стекла затухание обычно указывается в диапазоне 0,5–3 дБ. Ситуация, однако, меняется, если на стекло нанесено солнцезащитное покрытие (тонировка). Оконные переплеты, металлические рамы и армированные стекла существенно снижают мощность. Некоторые виды энергосберегающих стекол (Low-E) могут ослаблять сигнал на 24 дБ и более.

Древесина, фанера и гипсокартон

Деревянные стены, перегородки из фанеры и гипсокартона также относятся к материалам, достаточно легко пропускающим радиоволны. Не обладая полной радиопрозрачностью, они, тем не менее, обычно не приводят к фатальному затуханию сотовой связи или WiFi. Типичные значения для этих видов материалов указываются в диапазоне 3–6 дБ, реже — до 10 дБ.

Кирпичные стены и кладка

Кирпич переводит нас на следующую «ступеньку» таблицы затухания. Кирпичная кладка уже может стать серьезным испытанием для передачи ВЧ-сигнала, снизив его мощность на 15–20 дБ. Разумеется, если кирпич используется лишь как облицовочный материал в связке со стеновым камнем или бетоном, то потери намного возрастут.

Бетонные и железобетонные стены/перекрытия

Бетон — настоящий враг радиосигнала, особенно высокочастотного (такого как WiFi 5 ГГц). Потери в слое бетона 100 мм могут достигать 25 дБ, а при толщине 200 мм возрастать до 55 дБ. Железобетон показывает схожие результаты, оказывая крайне негативное влияние на качество передаваемого сигнала. Обычно именно несущие бетонные стены являются основной причиной затухания сигнала в городских домах.

Металлическая облицовка и сэндвич-панели

Пожалуй, наихудшее влияние на работу радиосвязи оказывает металлическая облицовка. Каркасные здания на основе сэндвич-панелей очень плохо пропускают радиоволны, часто полностью блокируя сотовую связь и WiFi. Такие помещения становятся «клеткой Фарадея», полностью экранированным пространством без доступа к радиосвязи. Затухание сигнала превышает 50–60 дБ.

Как победить затухание сигнала?

Преодолеть затухание некоторых материалов достаточно сложно, поэтому большинство усилителей сигнала рассчитаны на обхождение препятствий. Например, сотовые усилители передают сигнал с улицы по кабелю, а затем распространяют усиленный сигнал в помещении. Аналогичным образом работают некоторые виды WiFi-усилителей.

Наши специалисты всегда готовы выбрать оборудование, которое поможет усилить сигнал именно в вашем случае!