Антенна из проволоки для усиления сигнала 4g. Антенна «двойное кольцо»

09.07.2019

Не уверен, в тот ли я раздел публикую свою идею, но пусть будет там где будет...

Наипростейшая мобильная (переносная) антенна wi-fi своими руками или даже "почти" антенна 3g своими руками - именно так называется сегодняшняя ночная идея.

Выбираясь летом с ноутбуком к своим знакомым на дачу (120 км от Москвы), иногда хотелось почувствовать себя белым человеком и попользоваться-таки интернетом на природе... Что в итоге из этой затеи получалось? Да ничего хорошего. Перепробовав 3 модема: мегафон 3G, beeline 4G, mts 3G(«МТС Коннект»), мне ни на одном из них, не удалось получить скорости выше чем 10kb/s - 30 kb/s и многочисленные обрывы соединениям(лёгкая тучка - no connect)! Иногда, конечно случались, "вспышки чуда" и появлялась на короткое время скорость 200-300kb/s, но это только не более чем на 5-10 мин и всё. Но даже такая скорость это ни 3G, ни разу, и уж тем более, не 4G. Да, вас не подводит зрение, именно c такой скоростью соединяло у меня на всех 3-х модемах! Помнится, подобная скорость у меня была eщё на диалапном(dial-up) мопеде модеме Zyxel-e, году эдак в 98-99... "Ностальжи!" - как пел Хулио Иглесиас... Не смотря на то, что как всегда потные и синерубашковые продавцы всех трёх модемов (в палатках рядом с метро) мне "ЗДОРОВЬЕМ МАМЫ И ПАПЫ КЛЯЛИСЬ", что район где располагается дача знакомых, уже 100 лет как 100% в зоне покрытия ихних 3G/4G модемов. Как всегда, c теорией у нас всё прекрасно, но вот когда дело доходит до практики, происходит почему-то иначе... Многочисленные задушевные дискуссии с тех.поддержками всех 3-х операторов, ни к чему хорошему меня не приводили (думаю, здесь все прекрасно знают, какая у нас забавная тех.поддержка, если Вам хоть раз доводилось испытывать счастье разговаривать с её работниками). Я уж было подумал, сделать брелоки из всех 3-х "свистков", но судьба распорядилась иначе.

На скорости 15-30 kb/s такой забавный я, принялся "турбосёрфить" по просторам "дачного" интернета, на предмет "как улучшить связь/скорость 3G модема, если Вы находитесь за городом". О сколько новых матерных пируэтов, мне тогда поддавалось с такой невообразимой лёгкостью! Я всегда знал, что Русский язык - это великий язык, но чтоб до такой степени... В итоге у меня кое-как, что-то, как-то открывалось (временами без картинок), временами с обрывками картинок (о славные 90-е, как были вы сладки) и сквозь эту призму "духа всех диалапных модемов" мне удалось понять, всё что мне нужно для счастья и экономии нервных клеток - это сконструировать антенну и повесить её в тот угол потолка или крыши на доме, где устойчивее и быстрее всего ловит сигнал! Ха, делов-то! Тем более не на своей даче (подумал я)... Конечно все эти варианты антенн для 3G модемов делаются в принципе относительно не сложно! Можно вообще ограничиться металлической 0,33 банкой из любого прохладительного напитка, а можно и купить готовую параболическую или направленную дисковую антенну Wi-Fi. Можно также воспользоваться спутниковой тарелкой в качестве Wi-Fi антенны и забацать в её центр(в конвертеро держатель) ваш 3G свисток. Платных вариантов тьма! Но лишние траты, тем более с моим печальным материальным положением на данный промежуток моего жалкого существования, подумал я и решил, что ПРОСТОТА - НАШЕ ВСЁ!

Для того чтобы смастерить за 2 минуты вполне недурственную мобильную Wi-Fi антенну для Вашего 3G модема понадобится 4 вещи, 4-й пункт не считаем:

1 - Шнур (USB-удлинитель) Мне лично хватило 2 таких шнура по 1,5 метра каждый (толстых) итог = 3 метра (один в другой втыкаем разумеется), как раз на расстояние(с небольшим запасом) от потолка до стола, где я свободно мог ставить свой ноут. Был у меня и другой удлинитель USB, целиком на 3 метра, но тонкий, с ним ничего толком не ловило и были частые обрывы соединения! Так что, господа, не экономьте на качественных и толстых USB-удлинителях! Иначе не получите хорошего и устойчивого сигнала!

2 - Компакт диск ненужный (в качестве так сказать гипер бюджетной спутниковой тарелки). Хотя и не совсем так... Но без него, сигнал и скорость падают и это неоспоримый факт!

3 - Крепёж какой-то(я использовал крючок из толстой медной проволоки, чтобы закрепить модем с антенной на потолке) можете купить двухсторонний скотч, или даже гвоздь?(как самый бюджетный вариант)

4 - Лестницу и просто некоторое кол-во свободного времени, которое Вы весело проведёте с затёкшими "руками вверх", в поисках того магического места, либо на потолке, либо лучше даже и предпочтительнее на крыше дома, ибо она ещё более эффективно принимает на себе поток волн с вышки провайдера(но придётся рисковать здоровьем, если полезете на неё)и искать методом проб и ошибок, где конкретно в Вашем случае(дачи, у всех в разных уголках Подмосковья находятся) исходит самый уверенный и быстрый сигнал от вашего оператора... Но тут есть минус и существенный. Если собираетесь крепить его прямо на крыше - позаботьтесь о его "здоровье"(есть термостойкая ткань выдерживает до 50-70 градусов Цельсия и всякие осадки, вот ею свисток придётся обернуть, наверное), а то под влиянием летнего солнца и дождя, каюк ему наступит и очень быстро(расплавится) или коротнёт! И не забываем(про возможное), чудесное короткое замыкание вашего ПК/ноутбука или как минимум порта USB, в момент когда пойдёт дождь!!! Лично я, всё-таки на крышу не стал бы его крепить, после всего сказанного, но решать Вам! Если только под козырёк крыши... И даже такой способ весьма экстремален для здоровья свистка...

На момент, когда моя скорость была 15-30 kb/s, я проштудировал кучу разных сайтов и более-менее въехал что к чему, поэтому подробно выкладываю самый простой, но достаточно действенный способ конструкции. И к тому же, он мобильный! Со всеми вытекающими из этого термина последствиями(собрал/разобрал конструкцию)... Всё просто...

Суть всего способа проста до безобразия - соединяем между собой ваши USB удлинители до нужной вам длинны(чтобы места соединений не разъединялись, можно обмотать их скотчем). Затем нанизываем на одну сторону удлинителя, сначала компакт диск, а затем и модем и всё это дело прикрепляем к потолку/крыше, ну а другая сторона провода, соответственно идёт в любой свободный Usb-порт вашего ноута или пк. ОЧЕНЬ ВАЖНО, если речь идёт именно о ПК, то используем именно задние порты на материнской плате, и ни в коем случае, не втыкаем в передние Usb разъёмы на корпусе ПК! Зачем? Та же аналогия, что и при прошивке всяких мобильных устройств и прочего! Подумайте сами... Я итак расписываю Вам всё до мельчайших деталей.

В итоге конкретно с 3G модемом от mts и тарифом «МТС Коннект», мне удалось найти такое место на потолке (в вашем случае оно будет другое), где мне удавалось получить стабильный сигнал на скорости 1,5 -2 Мбит/с, а ясными ночами, скорость порой доходила до 3 Мбит/с, что лично мне уже хватало для моих нужд (фильмы скачать торрентом, игры)! Конечно такой сигнал шёл не постоянно, и любая туча/дождь/самолёт, или скажем, у некого соседа дяди Моти стоит магазинная направленная параболическая wi-fi антенна с усилителем, скажем на 27Дб, и при таком печальном раскладе Вас ждёт неизбежное - disconnect или no connect (когда вообще не виден сигнал не 2G ни 3G)! Разумеется, кто Вам мешает купить уже готовую антенну в магазине да помощнее и быть первым пацаном или КОРОЛЁМ ДАЧНОГО И-НЕТА у Вас на поляне. Я лишь написал о своём скромном опыте... И помните, а лучше знайте на зубок, если у Вас на участке самая мощная wi-fi антенна, с самым сильным усилителем сигнала, то остальные несчастные, будут лишь довольствоваться остатками 3G/4G сигнала провайдера (уже повторяюсь, кажется)... Даже если у Вас разные провайдеры! А для чего нам диск (чуть более развёрнуто)? А он тут, как бы, служит в качестве некого сверх бюджетного подобия спутниковой тарелки - в роли зеркала (с одним большим НО) и фокусирует/усиливает часть волн сигналов 3G или 4G, от вышки вашего провайдера, которые в свою очередь получают его со спутника. Ну а под диском, аккурат в центре разъёма USB, у нас вставлен модем, который концентрирует на себе весь этот остаток/поток сигнала или волн, аналогично конвертеру спутниковой антенны... На мой субъективный взгляд, принцип действия здесь схожий, как и у спутниковой технологии. И вот то самое "НО" - диск то у нас плоский и плюс, он располагается под модемом, а это значит, что он не слишком эффективно принимает (ибо не вогнутая конструкция), а затем концентрирует этот поток сигнала на антенну модема, да и антенна модема в данном случае, не там где надо располагается, поэтому в итоге, всё равно часть сигнала будет теряться(может даже значительная), и здесь будет гораздо предпочтительнее использовать вогнутую металлизированную поверхность, например дуршлаг (только ручку спилить) или кастрюлю, что собственно я и попробую сделать этим летом... Правда эстетика сильна пострадает, но по фиг на неё, нам главное скорость! НЕ забываем и про высокие деревья, которые глушат сигнал! И на последок, ещё парочка советов в дополнение к моей основной идее! Возможно, я немного сумбурно выражаюсь к концу своей идеи и надо бы зарисовать схемку (позже зарисую, наверное). Если у Вас какие-то вопросы будут возникать, то пишите мне под этой статьёй. Поясню более детально...

Вместо USB удлинителей, вы можете разобрать Ваш модем и подпаять (к его миниатюрной внутренней антене) скажем спутниковый коаксиальный кабель c сигналом не ниже 75Дб, тот что с F-штекером (желательно качественный толстый и брендовый), или более дешёвый телевизионный кабель для спутникового ТВ с теми же 75 децибелами или лучше - 85Дб! И на его конце сделать вот такую шняжку(антенну).

НО ПОДОБНЫЙ СПОСОБ ВАС ЛИШАЕТ ГАРАНТИИ НА МОДЕМ! Можете просто обкрутить место где находится антенна 3G/4G модема, сердцевиной(центральная медная жила) коаксиального спутникого кабеля(антенна 3G/4G модема, как правило, находится у него на противоположном конце от USB порта) если что. Вот туда и наматываете витками вокруг корпуса модема. А тем у кого своя дача, и на ней уже давно есть спутниковое тв, да и тарелка каким-то чудесным образом развёрнута именно в ту строну, где Ваш интернет провайдер выдаёт самый стойкий сигнал, то можете смело привязывать ваш 3G/4G свисток жгутами или изолентой, прямо аккурат с конвертером рядом(как-то сбоку или под ним). Фу... Мои глаза и мозги сейчас просто в ужасе... И да, если кому-то, интересно название конкретно моего модема, то оно - ZTE MF192. THE END! Ниже фото моего "шедевра"!

P.S. Данная "разборнопростецкая" антенна подходит кроме 3G/4G и для LTE и для UMTS, да хоть EDGE/GPRS (c модемной скоростью)!

Существующие сети мобильной связи используются не только для осуществления звонков и передачи сообщений. Благодаря цифровому методу передачи, с помощью существующих сетей возможна также передача данных. Данные технологии, в зависимости от уровня развития, обозначаются 3G и 4G. Технологию 4G поддерживает стандарт LTE. Скорость передачи данных зависит от некоторых особенностей сети (определяется оператором), достигая теоретически до 2 Мб/с для сети 3G и до 1 Гб/с для сети 4G. Все указанные технологии работают эффективнее при наличии сильного и стабильного сигнала. Для этих целей большинство модемов предусматривает подключение внешних антенн.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2017/09/1-antenna-3g-210x140.jpg 210w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

3G-антенна типа «волновой канал»

Панельная антенна

В продаже можно встретить различные варианты антенн для улучшения качества приема. Большой популярностью пользуется панельная антенна 3G. Коэффициент усиления подобной антенны составляет около 12 дБ в диапазоне частот 1900-2200 МГц. Подобный тип устройств способен также улучшить качество сигнала 2G – GPRS и EDGE.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2017/09/2-panelnaja-antenna-150x150.jpg 150w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Панельная антенна 3G

Как и подавляющее большинство других пассивных устройств, она имеет одностороннюю направленность, что вместе с увеличением принимаемого сигнала позволяет снизить уровень помех с боковых направлений и сзади. Таким образом, даже в условиях неустойчивого приема можно поднять уровень сигнала до приемлемых значений, тем самым увеличивая скорость приема и передачи информации.

Применение панельных антенн для работы в сетях 4G

Поскольку рабочий диапазон сетей 4G практически совпадает с диапазоном предыдущего поколения, то не возникает никаких сложностей в использовании данных антенн в сетях 3G 4G LTE. Для любой из технологий применение антенн позволяет более приблизить скорости передачи данных к максимальным значениям.

Еще более увеличить скорости приема и передачи данных позволила новая технология, использующая раздельные приемники и передатчики в одной полосе частот. Конструкция существующего 4G модема предусматривает использование технологии MIMO.

Несомненное достоинство панельных антенн – их невысокая стоимость и исключительная надежность. В конструкции практически нет ничего, что может поломаться даже при падении с большой высоты. Единственное слабое место – высокочастотный кабель, который может переломиться в месте ввода в корпус. Для того чтобы продлить срок службы устройства, кабель должен быть надежно закреплен.

Технология MIMO

Для увеличения пропускной способности канала связи между приемником и передатчиком данных разработан метод обработки сигнала, когда прием и передача ведутся на различные антенны.

Обратите внимание! Применяя антенны LTE MIMO, можно увеличить пропускную способность на 20-30% относительно работы с простой антенной.

Основной принцип заключен в устранении взаимосвязи между антеннами.

Электромагнитные волны могут иметь различное направление относительно плоскости земли. Это носит название поляризации. В основном используется вертикально и горизонтально поляризованные антенны. Для исключения взаимного влияния между собой антенны отличаются друг от друга поляризацией на угол 90 гр. Чтобы влияние земной поверхности было одинаково для обеих антенн, плоскости поляризации каждой смещают на 45 гр. относительно земли. Таким образом, если одна из антенн имеет угол поляризации 45 гр., то другая, соответственно, 45 гр. Относительно друг друга смещение составляет необходимые 90 гр.

Jpg?x15027" alt="Взаимное расположение антенн" width="600" height="408">

Взаимное расположение антенн

На рисунке наглядно видно, как развернуты антенны относительно друг друга и относительно земли.

Важно! Поляризация антенн должна быть такой же, как и на базовой станции.

Если для технологий 4G LTE поддержка MIMO по умолчанию имеется на базовой станции, то для 3G в связи с большим количеством устройств без MIMO, операторы не спешат внедрять новые технологии. Дело в том, что в сети MIMO 3G устройства будут работать гораздо медленнее.

Установка антенн для модема своими руками

Правила установки антенн не отличаются от обычных. Главное условие – отсутствие препятствий между клиентской и базовой станциями. Растущее дерево, крыша соседнего здания или, что еще хуже, линия электропередач, служат надежными экранами для электромагнитных волн. И чем выше частота сигнала, тем большее затухание будут вносить расположенные на пути распространения радиоволн препятствия.

В зависимости от типа крепления антенны можно устанавливать на стене здания или закреплять на мачте. Есть два вида антенн MIMO :

  • моноблочные;
  • разнесенные.

Моноблочные уже содержат внутри две конструкции, установленные с необходимой поляризацией, а разнесенные – состоят из двух антенн, которые нужно крепить отдельно, каждая из них должна быть направлена точно на базовую станцию.

Jpg?x15027" alt="Разнесенная антенна" width="600" height="408">

Разнесенная антенна

Data-lazy-type="image" data-src="http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2017/09/4-mimo-antenna-600x368.jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2017/09/4-mimo-antenna-120x74.jpg 120w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Моноблочная антенна

Все нюансы установки антенны MIMO своими руками четко и подробно описаны в сопроводительной документации, но лучше предварительно проконсультироваться с провайдером или пригласить представителя для установки, заплатив не очень большую сумму, но получив определенную гарантию на произведенные работы.

Как сделать антенну самостоятельно

Принципиальных сложностей при самостоятельном изготовлении нет. Нужны навыки работы с металлом, умение держать в руках паяльник, желание и аккуратность.

Непременное условие – строгое соблюдение геометрических размеров всех, без исключения, составляющих частей. Геометрические размеры высокочастотных устройств должны быть соблюдены с точностью до миллиметра и точнее. Любое отклонение ведет к ухудшению характеристик. Упадет коэффициент усиления, увеличится взаимосвязь между антеннами MIMO. В конечном итоге вместо усиления сигнала буден наблюдаться его ослабление.

К сожалению, в широком доступе отсутствуют точные геометрические размеры. Как исключение, имеющиеся в сети материалы основаны на повторении некоторых заводских конструкций, не всегда скопированных с заданной точностью. Поэтому не стоит возлагать большие надежды на публикуемые в интернете схемы, описания и методики.

С другой стороны, если не требуется сверх сильного усиления, то выполненная самостоятельно, с соблюдением указанных размеров антенна MIMO, все равно даст, хоть и не большой, но положительный эффект.

Стоимость материалов невысока, затраты времени при наличии навыков также не слишком велики. К тому же никто не мешает испытать несколько вариантов и выбрать приемлемый по результатам тестирования.

Для того чтобы сделать MIMO антенну 4G LTE своими руками, нужны два абсолютно ровных листа оцинкованной стали толщиной 0.2-0.5 мм, а лучше одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Один из листов пойдет на изготовление рефлектора (отражателя), а другой – на изготовление активных элементов. Кабель для подключения к модему должен иметь сопротивление 50 Ом (таков стандарт для модемного оборудования).

Телевизионный кабель использовать нельзя по двум причинам:

  • сопротивление 75 Ом вызовет рассогласованность со входами модема;
  • большая толщина.

Также необходимо подобрать разъемы, которые должны в точности соответствовать разъемам на модеме.

Важно! Указанное расстояние между активными элементами и рефлектором должно отсчитываться от слоя фольги в случае использования фольгированного материала.

Кроме того понадобится небольшой отрезок медного провода толщиной 1-1.2 мм.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2017/09/5-monoblochnaja-antenna-150x150.jpg 150w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Один из вариантов самостоятельного изготовления

Изготовленная конструкция должна быть помещена в пластиковый корпус. Металл использовать нельзя, поскольку таким образом антенна будет заключена в электромагнитный экран и работать не будет.

Обратите внимание! Большая часть чертежей относится не к MIMO антеннам, а к панельным. Внешне они отличаются тем, что к простой панельной антенне подводится один кабель, а к MIMO нужно два.

Изготовив две панельные антенны, можно получить разнесенный вариант, выполненной своими руками антенны МИМО 4G.

Подводя итоги, можно сказать, изготовление антенны МИМО своими руками – не очень трудное дело. При надлежащей тщательности вполне возможно получить работоспособное устройство, сэкономив некоторое количество финансов. Несколько проще выполнить антенну 3G своими руками. В отдаленной местности, где еще нет покрытия ЛТЕ, это может быть единственным вариантом повысить скорость соединения.

Видео


Добрый день. Люди, живущие в частном доме, часто сталкиваются с проблемой отсутствия качественно интернета. ADSL сейчас мало где используется, да и скорость оставляет желать лучшего. Особенно проблематично если дом новый и телефона нет, тогда придется тянуть провод ради не очень быстрого интернета. А если и есть телефон, не факт, что линия, проложенная уже давно, подойдет для интернета. Оптоволокно тянуть дорого. Некоторые складываются с соседями и тогда затраты могут стать приемлемыми. Однако не всем нужен хороший интернет. Остается мобильный интернет. Технология 4G максимально позволяет достичь 150 Мбит\сек, но для такой скорости нужен качественный прием сигнала. Не всегда встроенной антенны (точнее двух) модема достаточно для этого. Итак, сегодня мы будем изготавливать антенну Харченко для 4G модема Yota. На данный момент в продаже имеются модемы YOTA 4G LTE WLTUBQ-108.

Нам необходимо:
- YOTA 4G LTE WLTUBQ-108
- Медный провод сечением 2.5 мм
- Лист железа
- Коаксиальный провод сопротивлением 75 Ом, тонкий
- Пигтейл двойной с MS156 на SMA Female
- Разъем SMA Male
- Дрель
- Сверло 3 мм
- Пластиковая трубочка или любой диэлектрик
- Паяльник
- Припой, канифоль
- Термоклей
- Хомутики
- USB удлинитель

Шаг 1 Подготовка модема.
Перед началом изготовления антенны, стоит подключить модем к компьютеру. Зайдя в настройки модема по адресу 10.0.0.1, записать значения SINR/RSRP. Делать это надо для сравнения изменения уровня сигнала, после подключения антенны. Модем разбирается достаточно легко. Необходимо чем-нибудь острым, например, шилом или ножом, поддеть и вынуть верхнюю крышку. Делать это надо очень аккуратно, так как под крышкой находится встроенная антенна. Главное не повредить ее. Снимаем крышку:

И с обратной стороны он выглядит так:

Наш модем поддерживает технологию MIMO. MIMO (Multiple Input Multiple Output, множественные входы, множественные выходы) - технология пространственного кодирования сигнала, благодаря которой можно увеличить полосу пропускания канала. При использовании этой технологии, для передачи данных используются две или более антенны и столько же антенн для приёма. В нашем случае у нас две антенны. Для каждой антенны свое гнездо:

Одно гнездо находится в верхней части модема, второе сбоку справа. Оставлять модем открытым нехорошо, поэтому прикладывая корпус к модему, вымеряем места отверстий под гнезда, и сверлим сверлом диаметром 3 мм:

Вымереть точно достаточно сложно. Просверлив отверстия надеваем корпус на модем и смотрим совпадают ли отверстия с гнездами. При необходимости увеличиваем отверстия ножом в нужном направлении. Убедившись, что отверстия совпадают с гнездами, надеваем корпус и закрываем верхнюю крышку.

Антенну будем подключать к специально подготовленным гнездам. Для этого нам необходим переходник. С одной стороны, которого будет два разъема MS156 (подключаем одну антенну к двум гнездам), с другой стороны высокочастотный разъем SMA Female. Его можно заказать на aliexpress или купить в магазине радиодеталей:

Подключаем пигтейл к модему:

На этом откладываем, на время, модем в сторону.

Шаг 2 Расчет антенны.
Вариантов антенн достаточно много. На мой взгляд наиболее эффективная и простая в изготовлении - Антенна Харченко. Она названа по фамилии инженера, разработавшего и описавшего конструкцию этой антенны – Харченко К.П. Вибратор антенны будем изготавливать из медной проволоки сечением 2.5 мм. Можно использовать провод сечением 2 мм. Провод легко купить в электрике. Перед изготовление антенны изоляцию провода стоит снять. Вибратор состоит из двух квадратов, соединенных в одной из их вершин и с разъединенными сторонами. Провод антенны припаивается в точках соединения квадратов. Входное сопротивление антенны близко к 50 Ом. Я выбрал 75-Омный кабеле, хотя она также хорошо согласуется и с 50-Омным коаксиальным кабелем. Длина сторон квадратов равна λ/4, где λ - длина волны. В нашем случаем это 115 мм. Изготавливаем вибратор по следующей схеме:

Где:
Центральная частота f: 2600 МГц
Волновое сопротивление антенны ρ: 50 Ом
Длина волны λ: 115 мм
Размер L1 (внешняя сторона квадрата): 28.9 мм
Размер L2 (внутренняя сторона квадрата): 27.6 мм
Размер L3 (общая длина рамок): 81 мм
Размер L4 (ширина рамок): 40.5 мм
Размер L5 (промежуток в месте подключения): 1.7 мм
Расстояние вибратор-рефлектор D: 13.2 мм
Размер B (ширина рефлектора): 115 мм
Размер H (длина рефлектора): 115 мм
Диаметр проволоки вибратора: 2.5 мм
Общая длина проволоки (с запасом на повороты): 237.9 мм

Шаг 3 Собираем антенну.
Припаиваем провод к вибратору. В итоге должно получиться так:

Рефлектор можно изготовить практически из любого металлического листа. Также возможно изготовление сетчатого рефлектора. Я выбрал и вам рекомендую изготовить его из металла от старого системного блока компьютера. Толщина достаточная, а покрытие отлично помогает. Вырезаем квадрат со стороной 115 мм. Можно вырезать и больше, я указываю минимально необходимую сторону квадрата. В центре делаем отверстие 6 мм. В углу рефлектора так же проделываем 6 мм отверстие для крепления антенны. Затем берем небольшую пластиковую трубку или трубку из любого диэлектрика. Отрезаем от нее 13 мм и, используя термоклей, крепим, получившуюся деталь, в центре рефлектора, так, чтобы отверстия рефлектора и трубки совпадали:

Продеваем провод с припаянным вибратором в центральное отверстие рефлектора. При помощи термоклея фиксируем вибратор. Перед установкой хорошо продумайте место установки. Антенну нужно расположить так, чтобы вибратор располагался горизонтально. Также ее надо повернуть вибратором в сторону приёмной вышки. Антенну лучше расположить внутри помещения. Если планируете использовать снаружи, стоит позаботься об гидроизоляции антенны. Я закрепил антенну на откосе окна на улице. Чтобы на нее попадало как можно меньше дождя и снега, закрепил ее в верхней части. Таким образом она находится, как бы, под козырьком:

Не забудьте просверлить отверстие в раме окна и продеть в него провод.

Шаг 4 Подключаем антенну к модему.
На конец провода устанавливаем разъем SMA Male. Средний контакт необходимо припаять, внешняя оплетка фиксируется металлической трубкой, изолируем термоусадкой или изолентой:


Пигтейл держится не очень устойчиво в гнездах модема. При малейшем движении разъемы пигтейла выпадают из гнезд. Поэтому стоит изготовить небольшой постамент для модема. Такой постамент удобен и без антенны. Можно просто его поставить на подоконник или шкаф, и сигнал уже будет лучше, чем если бы модем торчал где-нибудь сзади системно блока. Из фанеры вырезаем квадрат со стороной 10 см. И небольшой прямоугольник 2 х 3 см. Скручиваем их как показано на фото. К прямоугольнику, используя хомутик, крепим один конец USB удлинителя. Насчет удлинителя, стоит выбирать удлинитель с проводом потолще и длиной не больше 70 см. В более длинных будут большие потери, и модем может не запуститься из-за недостаточного питания. Также большие потери будут в слишком тонких проводах. Ставим модем в разъем удлинителя, вставляем пигтейл и фиксируем провод пигтейла еще одним хомутиком. Таким образом мы исключим случайное отключения антенны:

Подключив антенну к модему, а модем к компьютеру, заходим в настройки модема по адресу 10.0.0.1. Ориентируясь на показатели SINR/RSRP находим лучшее место для антенны.
SINR - Показатель характеризующий соотношение шума (помех) и уровня сигнала. Для стабильной передачи данных, значение показателя должно быть больше 2.
RSRP - Показатель характеризующий качество сигнала с базовой станции. Чем выше это значение, тем лучше связь. Достаточным считается значение показателя от -110 и выше.
Для сравнения приведу свои показатели. Без антенны значения следующие:
SINR 7, RSRP -112.
После подключения данной антенны показатели стали:
SINR 15, RSRP -92.

Многие покупатели нашего интернет магазина интересуются антеннами для различных модемов и роутеров. Причем, некоторые клиенты, покупая 3G или , спрашивают можно ли сделать антенну своими руками и насколько она будет эффективна, а также, какая конструкция оптимальна.

Мы решили удовлетворить любопытство покупателей и свое собственное, насколько возможно собрать 3G или 4G антенну своими руками. Причем, постарались сделать это из подручных и общедоступных материалов, который любой сможет найти у себя дома или в строительном магазине.

В интернете довольно много различных расчётов конструкций и калькуляторов для всевозможных диапазонов частот, мы выбрали две антенны которые будем делать, это антенна Харченко и спиральная. Точнее сказать нами была выбрана антенна Харченко, не в с классическим двойным квадратом и плоским рефлектором, а модификация от Тревора Маршала. Отличие заключается в том что у Маршала рефлектор нужно изготовить с загнутыми на 90° "губками". Учитывая то что мы планировали сделать антенну в корпусе который будет защищать проволочный биквадрат от внешнего воздействия, то конструкция Маршала нам подходила лучше.

Спиральную же антенну мы планировали сделать по классической схеме и стандарному расчёту из интернета. Рефлектор делали круглым с отверстиями для уменьшения парусности.

Итак, начнем с антенны Харченко-Маршала.

Конструкция корпуса антенны Харченко-Маршала - для 3G и 4G

Корпус мы решили изготовить из цельного листа оцинкованной стали, на котором сделали необходимые прорези для изгибов.


Также, стоит отметить что для герметичности корпуса была несколько изменена конструкция Маршала, т.е. стандартные "губки" которые загнуты на 90° оставлены, но при этом добавлены еще две стенки будущей конструкции коробки, которые загнуты на 45°. В итоге получилась "ванночка" в которой будет размещен основной элемент антенны, т.е. вибратор (двойной квадрат).


Далее необходимо изготовить сам элемент антенны, т.е. Би квадрат. Ниже представлена таблица с расчётом данной конструкции корпуса и вибратора под частоту 2100 мГц для 3G операторов Украины (Киевстар, Vodafone, Lifecell):

Центральная частота f 2045 МГц
Длина волны λ 146.6 мм
Размер A (внешняя сторона квадрата) 37.8 мм
Размер B (внутренняя сторона квадрата) 37.3 мм
Размер D (длина вибратора) 106.8 мм
Размер C (ширина вибратора) 53.4 мм
Промежуток в месте подключения 1.9 мм
Размеры рефлектора 147x147 мм
Высота губок рефлектора 35 мм
Диаметр проволоки 1.9 мм
Общая длина проволоки 316 мм
Расстояние вибратор-рефлектор 17.9 мм

Вот что у нас получилось после изготовления корпуса и двойного квадрата:

Элемент антенны согласно схеме нужно изготовить из проволоки диаметром 1.9 мм, но мы использовали медную жилу из электрического кабеля диаметром 2 мм.

Также мы закрепили основной элемент на трех пластиковых полосках и для верности, места крепление промазали силиконовым герметиком.

Естественно, все швы и соединения корпуса были тоже загерметизированы, а в роли соединений были использованы алюминиевые заклепки.

Дальше планировалось окрасить корпус, сделать крепеж для мачты и придумать крышку из пластика для передней панели. Но тут решили произвести тесты по сигналу в сравнении с заводской антенной волновой канал от Rnet с коэффициентом усиления 21 Дб.

Стоит отметить что расчетный коэффициент нашей антенны при идеальной сборке должен был составить 11-12 Дб и сравнивать данные антенны было не совсем справедливо. Но дело в том, что множество пользователей интернета, описывая антенну Харченко, преподносят ее как самую мощную и чуть ли не запрещенную.... Поэтому было принято решение произвести замеры сигнала именно в сравнении с антенной типа волновой канал.

Результаты тестирования показали следующее:

Наша антенна Харченко в действии показала такой результат по сигналу.

Тест скорости с нашей антенной

Замер сигнала с антенной 21Дб


Измерение скорости с антенной 21Дб

По результатам тестированя было принято решение отбросить идею по "изобретению велосипеда", т.е. сборке 3G антенны (или 4G) своими руками, потому что заводской вариант однозначно показал более качественные данные.

Еще одна попытка расчета и сборки антенны была предпринята другой группой сотрудников. Здесь уже решили собрать более сложный вариант конструкции, а именно антенну спирального типа.

Визуально она получилась более внушительной и корпус был доведен до испытательного уровня. К сожалению по некоторым причинам не сохранилось фотографий и деталей конструкции, но в принципе схему сборки спиральной 3G антенны можно с легкостью найти в сети интернет.

По итогам тестирования оказалось что Спиральная самодельная антенна очень привередлива к точности изготовления, в отличии от антенны Харченко, где погрешности допустимы.

Результаты замеров сигнала оказались также не впечатляющими в сравнении с заводскими вариантами.

В заключении можно сказать что сборка антенны своими руками вполне возможна, но в сравнении с уже существующими в продаже образцами, такие антенны будут существенно уступать по качеству. К примеру по коэффициенту усилению антенна Харченко может конкурировать с панельной антенной от Rnet. Но стоит учитывать также то насколько точно изготовлена антенна. Те 12 Дб которые указаны в расчетах, могут быть существенно меньше из-за неточности изготовления антенны при ручной сборке.

Если у Вас достаточно небольшое расстояние до базовой станции и Вы распологаете приличным количеством времени, то можно попробовать изготовить один из вариантов указанных в данной статье. Но все же, наш магазин рекомендует использовать для качественного интернета 3G или 4G заводские антенны где пользователю нужно только закрепить антенну на мачте, подключить коаксиальный кабель и настроить ее в нужном направлении. После этого остается только наслаждаться качественным интернетом.

3G антенны - 2100 мГц.

4G антенна - 1800 мГц

Скоростной интернет в современном мире является неотъемлемой частью жизнедеятельности человека. Известно, что подключение к Всемирной паутине на компьютере происходит посредством модема, который подразделяется на стационарный и беспроводной. Если это кабельное оборудование, здесь всё довольно просто и скорость высокая. Если используется переносной модем (2G, 3G или 4G), то не всегда получается получить качественное высокоскоростное соединение. И здесь на помощь может прийти банальная антенна.

Инструкция по изготовлению антенны для 4G модема самостоятельно.

Не стоит сразу подрываться и покупать промышленно изготовленный усилитель . Он довольно дорогой и подходит не к каждому модему, так как требует встроенный разъём или дополнительный адаптер, который сопоставим по стоимости с самим 3G или 4G-роутером. И тут, естественно, возникнет вопрос, как сделать антенну для модема своими руками, не имея при этом определённых навыков.

Перед тем как разобрать способы самостоятельного изготовления усилителя следует знать причины плохого интернет-соединения, от которых во многом зависит и качество связи.

  1. Обычный перегруз сети.
  2. Большое расстояние от модема до станции провайдера.
  3. Нахождение 4G-устройства в определённой части дома.
  4. Преграды между роутером и раздаточной станцией.

Как можно увеличить сигнал роутера

Если вы приобрели 4G-модем, к примеру, Мегафон, на смену старому маршрутизатору, а заявленная скорость осталась прежней, то проблема, скорей всего, заключается в слабом сигнале этой местности . В этом случае можно изготовить компактную антенну своими руками.

Как сделать своими руками антенну для модема

Не секрет, что главным критерием эффективной работы современного 4G-роутера , будь то Билайн, Мегафон, МТС и др. является не количество показанных управляющей программой процентов, децибел и палочек на шкале wi-fi, а реальное увеличение скорости. И несоответствие параметров скоростного режима с натуральными показателями приобретённого модема ещё не причина отказываться от того или иного поставщика интернет-услуг. Если имеется сигнал, то вполне реально усилить его, повысив при этом скорость и качество, с помощью антенны, сделанной своими руками.

Проволочная антенна

Это самый простой и примитивный вариант усиления сигнала своими руками. Необходимо взять обыкновенную медную проволоку и одним его концом на 3–4 витка обмотать верхнюю часть 4G-модема. Другой конец поднять кверху. Этот способ ненамного усилит сигнал, но всё же может сделать связь более стабильной.

Баночная антенна

Очень распространённая идея, которая давно «гуляет» среди пользователей таких маршрутизаторов и пользуется определённым успехом. Но этот способ требует умения самому паять детали, иначе можно испортить сам модем.

  • Для начала необходимо проделать на дне жестяной банки (можно из-под кофе) отверстие для втулки из жести, которую нужно будет припаять.
  • Затем, по центру между дном и верхней частью, сделать сечение, совпадающее с размерами 4G-модема.
  • После, в проделанное отверстие вставить сам маршрутизатор входом наружу и направить усилитель в сторону вышки оператора.
  • В итоге подключить устройство к компьютеру с помощью USB-кабеля как можно меньшей длины.

ВАЖНО. Такую конструкцию лучше устанавливать под потолком, чтобы ничто не мешало приёму сигнала.

Эта конструкция считается самой эффективной из всех видов самодельных приспособлений и для этого нужно:

  • Взять медную проволоку (3–4 мм) и согнуть её так, чтобы образовалось 2 одинаковых ромба (с углом 120°) небольшой величины (со стороной 53 мм).
  • В месте соединения ромбов припаять деталь для крепления высокочастотного кабеля.
  • Для усиления антенны можно присоединить к ней металлическую пластину (рефлектор).
  • Если 4G-модем не имеет разъёма для внешней антенны, то следует обернуть центральной жилой кабеля вокруг него 3–4 витками.

ВАЖНО. Между антенной и рефлектором должно быть расстояние не менее 3 см.

Если имеется спутниковая тарелка, можно сделать замечательный усилитель своими руками. Для этого необходимо в фокусе уже установленной антенны прикрепить модем, подключить его к ПК с помощью USB-кабеля и настроить на нужную станцию. Но здесь есть свой нюанс: как самому настроить антенну. Тарелку следует направлять не вверх, как у телевидения, а вниз, периодически вращая её и с помощью специальной программки следить за изменениями в интернет-соединении. После обнаружения максимального значения антенну нужно зафиксировать.

ВАЖНО. Тарелка для интернета не должна быть связана с телевизионной. А для защиты 4G-модема от осадков, можно использовать пакет или пластиковую бутылку, это никак не повлияет на качество сигнала.

Чтобы добиться нужного результата, возможно, придётся попробовать разные варианты самодельных антенн. Главное, что каждый из этих способов действительно работает и способен реально помочь, даже в самой безвыходной ситуации.