Антенны mimo внешние 3g 4g своими руками. Антенна Харченко: расчет и изготовление

Сегодня мы поговорим о том, как самостоятельно сделать усилитель и антенну сигнала 4G и 3G из подручных материалов своими руками в домашних условиях. Так же рассмотрим подробные схемы и методики сборки самодельных усилителей и антенн сигнала 3G и 4G

Развитие 3G и 4G сетей в последние года идет с грандиозным размахом. И не удивительно, ведь использование 3G позволяет операторам сотовой связи существенно улучшить качество предоставляемого ими сервиса.

В случае отсутствия проводного интернета можно купить недорогой 3G модем и пользоваться мобильным интернетом. Но очень часто владельцы 3G модемов жалуются на низкую скорость скачивания и задают один и тот же вопрос: "Как увеличить скорость 3G модема?" Итак, задача поставлена, и мы будем ее решать!
Причины низкой скорости работы 3G или 4G модема

3G сети работаю в диапазоне частот 2ГГц, а для распространения радиоволн на этой частоте нужна прямая видимость до базовой станции (БС).

В условиях плотной городской застройки сигнал может ослабляться в сотни и даже тысячи раз, прежде чем, неоднократно отразившись от стен зданий, дойдет до Вашего модема. В сельской местности ослабление сигнала, как правило, связано со значительным удалением от Вас БС сотового оператора, а так же наличием густой растительности в Вашей местности, которая мешает распространению радиоволн.

Существует несколько способов усиления сигнала 3G модема, и при разных условиях не все они будут одинаково хорошо работать. Условно можно выделить программные и аппаратные средства для решения этой проблемы. В первом случае используется программа - ускоритель 3G модема. Во втором - скорость соединения модема увеличивается за счет технических средств.
Программные 3G и 4G ускорители
На вопрос "ускоритель 3G модема" Яндекс дает ответ в 200 тысяч веб страниц. Просмотрев первый десяток сайтов, мы видим, что все они предлагают скачать чудо-программу (причем за деньги), позволяющую увеличить скорость работы интернет модема. Почему же тогда сотовые операторы не прилагают комплект программы к своим 3G модемам? Помните причины низкой скорости работы 3G модема – слабый сигнал и загруженность базовой станции. Способна программа решить эти вопросы – НЕТ!

В частных случаях удается повысить уровень принимаемого сигнала, используя USB удлинитель. Например, Вы находитесь в полуподвальном помещении, куда сигнал не может проникнуть, а рядом есть окно. Можно попробовать за счет USB удлинителя переместить модем как можно ближе к окну. Если повезет и качество сигнала окажется значительно лучше, Вы добьетесь увеличения скорости.

.

Подключив 3G антенну к модему можно значительно увеличить скорость 3G интернет соединения. Совет – длина кабеля как можно короче, если не хватает, старайтесь использовать только качественный ВЧ кабель, например сборку из кабеля 10D-FB.

Усилитель 3G и 4G сигнала для сотового телефона работает следующим образом. На стене здания или на крыше монтируется донорная внешняя антенна, которая высокочастотным кабелем подключается к усилителю. Постарайтесь, как можно более точно направить антенну на ближайшую и менее загруженную БС оператора. Антенна принимает сигнал, репитер его усиливает и по кабелю передает прямо на внутреннюю сервисную антенну, которая переизлучает сигнал на абонента.

Данная система предназначена для обслуживания внутри помещения неограниченного числа одновременно работающих 3G телефонов и модемов. Позволяет пользоваться сервисами всех операторов сотовой связи МТС, Билайн, Мегафон. При этом абоненты могут свободно перемещаться внутри зоны покрытия.

Теперь Вы знаете причины низкой скорости работы 3G модема и возможные решения по улучшению качества 3G сигнала. Какие-то варианты могут показаться Вам спорными. Но если Вы действительно хотите что бы пространство вашего помещения было заполнено качественным 3G сигналом, то лучшим решением станет установка 3G усилителя.

Также надо понимать, что при одних и тех же исходных условиях – уровень сигнала и модель 3G модема у всех абонентов в разных местах будет разная скорость! Скорость интернета также зависит от пропускной способности базовой станции сотового оператора, т.е. каким образом она подключена: по радиоканалу или оптическому волокну. Еще скорость зависит от количества абонентов. Например, БС оператора на выходе выдает 100 Мбит/сек. В какой то момент времени интернетом пользуются 20 человек и соответственно скорость будет 100/20= 5 Мбит/сек на одного абонента. В свою очередь, если интернетом будут пользоваться 50 абонентов в округе, то скорость каждому будет не более 2 Мбит/сек. В большинстве случаев многие замечают, что скорость 3G интернета после обеда начинает медленно падать и пик падения наблюдается вечером, когда нагрузка интернет трафика на сотовые сети является максимальной.

Антенна 3G и 4G как работает

Любая антенна – это пассивный усилитель сигнала!

Рассмотрим самый распространенный случай – подключение 3G модема через антенну, которая ставится на крышу загородного дома. Далее от этой антенны сигнал ведется по коаксиальному кабелю 50 Ом в помещение к модему, который в свою очередь включается в компьютер, ноутбук или WiFi роутер.

Частым явлением бывает, что 3G сигнал на крыше дома есть, а в помещение из-за сложности распространения радиоволн вовсе не попадает.

Рассмотрим обычный случай – на крыше дома от базовой станции приходит сигнал с уровнем -97 дБм. Если мы поставим антенну AL-800/2700-8 с коэффициентом усиления 8 дБ, то на вход модема придет сигнал с уровнем – 92 дБм, т.к. на кабеле и переходнике к модему теряется приблизительно 3 дБ (потери в кабеле зависят от его длины и от маркировки). Исходя из нашего предыдущего опыта по замеру скорости интернета, получаем скорость 1.8 Мбита/сек. А если мы поставим в качестве антенны AP-1900/2700-17 с коэффициентом усиления 17 дБ!, то на вход модема придется сигнал -83 дБм, что соответствует скорости 7.7 Мбит/сек.

Если на крыше дома сигнал от -85 дБ и выше, то достаточно будет антенны с КУ = 7 -10 дБ. При этом надо помнить, что при плохих погодных условиях надо иметь некий запас.
Еще раз напоминаю, что в каждом случае скорость будет индивидуальная. И может оказаться гораздо меньшей, из-за низкой пропускной способности базовой станции сотового оператора. Активный усилитель 3G и 4G сигнала

Теперь рассмотрим применение активного усилителя ТАУ-2000. Схема подключения выглядит так:

Если Вы столкнулись с необходимостью усиления 3G сигнала у себя в загородном доме (или другом объекте), то перед покупкой антенн и усилителей необходимо убедиться в наличии 3G сигнала.

Для этого необходимо с телефоном, поддерживающим стандарт 3G и сим-картами различных сотовых операторов определить наличие сети третьего поколения и сделать элементарный замер сигнала. Только после этого, предварительно сделав несложные математические расчеты можно правильно подобрать оборудование.

Также эта модель усилителя очень полезна при использовании больших длин кабеля от антенны. Например, на кабеле 8D-FB на частоте 3G (2100 МГц) затухания составляют 23 дБ, а КУ усилителя 40 дБ. Иными словами при достаточно неплохом уровне сигнала от БС можно использоваться длину кабеля до модема более 100 метров!

Помимо этого ТАУ-2000 можно использовать как 3G репитер для небольших помещений или внутри автомобиля. Площадь покрытия сильно зависит от входящего сигнала от БС и в максимуме достигает 15 кв.м.

Если 3G «ловит», тогда есть возможность получения стабильной связи. В статье рассмотрим, как устанавливается внешняя антенна для 3G модема, которая так же характеризуется, как усилитель сигнала для 3G модема. Как собрать ее из подручных материалов и усилить сигнал сети.

Антенна для 3G модема, купленная в магазине, не является хорошей идеей, так как стоит дорого и подойдет далеко не каждому и не у всех есть разъем для подключения антенны. Кроме того, адаптер для модема иногда стоит столько же, сколько и сам модем.

Основным критерием эффективности любого решения нужно считать не проценты, отображаемые управляющей программой модема, не количество «палок» на индикаторе и децибел, а увеличение скорости доступа.
Однако для подтверждения правильности выбора можно воспользоваться этими критериями. Надо заметить, что возможность подключения к интернету 3G зависит от многих факторов - занятость слотов, активность абонентов, состояние погоды, расстояние до базовой станции. В данном случае действия направлены на улучшение только одного.

Эффективность антенны можно проверить следующим образом - включать режим 3G или 4G и посмотреть, ловит ли он. Если нет, то передачи данных, соответственно, тоже нет.

При этом уровень сигнала может быть и отличным, и слабым. Отличный уровень означает, что работает только 2G подключение.
Усилитель сигнала для 3G и 4G модема

Самый простой вариант - около четырех витков медной проволоки, которые нужно намотать на модем. Умельцы советуют намотать провод на самый конец модема, где находится встроенная антенна.

Такая конструкция из проволоки похожа на искусство - подобрать количество витков, толщину провода, длину свободного конца антенны нужно для каждого отдельного модема и места. Например, лишний виток может не улучшить, а только ухудшить сигнал.

Второй вариант - воспользоваться дуршлагом или кастрюлей. Любители экспериментов, которых низкая скорость интернета уже довела до бешенства или отчаяния, способны смастерить весьма необычные конструкции в виде кастрюль, экранов и спутниковых тарелок.

Поймать сигнал 3G или 4G при помощи кастрюли проще, чем с помощью провода, но времени это займет больше.
Третий вариант - использовать предметы промышленного изготовления. Тем, кому не жалко денег в пределах 500 рублей, можно провести эксперименты с этими предметами. Однако такие агрегаты не сильно отличаются от проволоки по качеству.

Иногда в комплекте с модемом прилагается кабель-удлинитель с кусочком скотча для того, чтобы закрепить его на стену или окно. Такой вариант можно встретить в руководстве у операторов. Качество его можно сравнить с качеством проволоки.

Антенна для 3G и 4G модема своими руками

Идея использования баночных антенн перешла в мобильную связь от сети Wi-Fi, где умельцы способны растянуть сети на довольно далекие расстояния.

Итак, нужно найти пустую жестяную банку. Подойдет банка от кофе.

На высчитанном расстоянии от дна банки надо сделать отверстие и закрепить в нем стандартное антенное гнездо, к которому припаян волнопровод.

Затем подключить телевизионный кабель с соответствующими разъемами в оплетке и адаптер для антенны к модему.

Стоит рассмотреть ситуацию, когда в модеме нет гнезда для подключения антенны. Разумеется, можно вскрыть модем, найти измерительное гнездо на плате, подпаять к нему тонкий проводок с разъемом, таким образом смастерив адаптер для внешней антенны.

В настоящее время технология 3G позволяет одновременное использование голосовой телефонной связи и передачи данных. Существует три основных типа антенн Huawei, ZTE и др., которые необходимы для улучшения према сигнала сети на частотах 2100 МГц (3G), 2600 МГц (4G LTE), 900 Мгц (2G / GSM / 3G) и доступны частному клиенту: направленные, всенаправленные и панельные антенны.
Направленные 3G, 4G LTE и GSM антенны типа "волновой канал" или Yagi, как их назвают за границей, требуют точных установки и настройки (наведения) антенны на базовую станцию (БС) оператора, чтобы получить максимальную пользу от ее использования. Направленные антенны Huawei / ZTE имеют максимальное усиление по сравнению с другими типами антенн. Некоторые из них даже способны обеспечить сигнал там, где его раньше не было, на расстоянии до 10 км (в зависимости от частоты). Направленные антенны Yagi часто используются в области: в деревенских и частных домах, на дачах, в коттеджах, садовых домиках и т.д.
Всенаправленные (или круговые) 3G / 4G LTE / GSM антенны Huawei / ZTE могут принимать сигналы с любых направлений и не должны быть направлены непосредственно на местные БС. Большинство круговых антенн являются мобильными, т.е. легки в транспортировке, но существуют и стационарные всенаправленные антенны Huawei. Как правило, они делаются на магнитных базах для использования на автомобилях. Данный тип антенн полезен для пользователей, которые хотят усилить существующий, но слабый сигнал. Коэффициент усиления у всенаправленных антенн гораздо ниже, чем у направленных.
Панельные антенны 3G и 4G LTE являются чем-то средним между стационарными направленными и стационарными круговыми. Они гораздо проще в наведении на БС оператора, но также требуют усилий по креплению и настройке. Усиление у панельных антенн Huawei, как правило, больше, чем у круговых, но меньше, чем у направленных. Подвид панельных антенн - 3G / 4G LTE MIMO панельные антенны (антенны с двойной поляризацией) применяются, как правило, в стандарте 4G LTE, реже - в 3G. Чаще всего MIMO антенны бывают панельными, но встречаются и круговые (всенаправленные) MIMO антенны, и даже - направленные MIMO антенны "волновой канал" или логопериодические.
Существует также четвертый тип 3G / 4G LTE / GSM антенн - вернее, разновидность всенаправленных - так называемые клип антенны, которые предназначены для крепления прямо на экране ноутбука пользователя. Лучше всего данный вид подходит для пользователей, которые путешествуют и используют свои компьютеры в районах с достаточно хорошим сигналом сети. Антенна-прищепка (а именно так переводится "клип" с английского языка) используется не столько для усиления сигнала, сколько для поддержания его. Коэффициент усиления у клип-антенн Huawei / ZTE наименьший из всех.

Рабочие частоты сетей 3G и 4G LTE из-за своих технических особенностей имеют очень хорошую проникаемость, но очень плохое покрытие - максимум до 2-х километров от базовой станции в зоне прямой видимости - которое, естественно, уменьшается в несколько раз из-за того, что волна которая экранирует практически от любой помехи (пускай и не сильно), вследствие чего мощность сигнала очень сильно падает, доходя до абонента. Для чего и нужны антенны, которые в большинстве случаев достаточно выставить на подоконник с внешней, либо даже с внутренней стороны окна, и они дотянутся до сигнала сети - в случае использования устройств третьего и четвертого поколений в городской черте, но за городом, в области, "в полях" рекомендуется использовать направленные панельные антенны и "волновой канал", которые могут дать усиление до 2-х раз больше круговых. Вторая проблема, а вернее даже разновидность первой, связана с работой сети в области - в этом случае плохой прием связан с особенностями местности: низины, леса, поэтому выносные антенны монтируются на крыше по принципу чем выше, тем лучше, но не надо забывать также о том, что внешние направленные антенны надо чётко направлять на ближайшую базовую станцию оператора.

Использование всенаправленных антенн в области ограниченно, т.к. они уступают по усилению направленным, а количество базовых станций в области гораздо меньше, чем в городе. Еще одна проблема - это несколько десятков модемов разных производителей, которые имеют разные антенные разъемы, как правило, 2-х видов: TS9 и CRC9, поэтому при выборе антенны необходимо точно знать модель имеющегося модема или модель, которую Вы собираетесь покупать.

Перед тем, как купить антенну 3G (UMTS) или LTE 4G для USB модема Мегафон, МТС, Билайн, YOTA, Ростелеком (а имеено это устройство является самым распространенным у всех операторов связи) или роутера (маршрутизатора) необходимо понимать, что действие любых антенн является ограниченным: так, купив внешнюю направленную антенну 3G / LTE 4G, абонент вправе рассчитывать на усиление сигнала 3G / 4G LTE модема на расстоянии не более 5 км от базовой станции оператора: радиус покрытия 3G составляет всего 2-2,5 км, а LTE 4G - и того меньше - 1,5-2 км. Поэтому людям проживающим более, чем в 5 км от БС оператора, необходимо использовать усилители сигнала - репитеры, которые могут "приблизить" абонента к базовой станции, даже если он находится в 10 км и более от вышки оператора. Надо также знать, что усилители (репитеры) 3G / 4G LTE или "активные антенны", как их иногда называют, как правило, не являются универсальными для обеих частот в отличие от антенн, многие из которых могут работать на частотах 2100-2600 МГц, а четко распределены по частотам: либо 3G, либо LTE 4G. Существуют репитеры, способные работать на обеих частотах, но это, как правило, два репитера в одном корпусе - цена данных устройств такова, что проще купить два усилителя разных частот, чем один такой "универсальный".

Стоит отдельно остановиться на антеннах и усилителях YOTA - LTE 4G антеннах, которые способны усиливать сигнал самого востребованного оператора четвертого поколения. В обшем-то, они ничем не отличаются от антенн 4G LTE для операторов МТС и Мегафон: те же рабочие частоты 2500-2700 МГц, те же виды - направленные и всенаправленные, но за одним только исключением: модемы YOTA в отличие от модемов других операторов не имеют стандартных разъемов для антенн 3G / 4G LTE (CRC9 или TS9), поэтому подключить к ним антенну становится проблематичным - либо самому высверливать отверстия и "дотягиваться" до сервисных разъемов MS156, либо "впаивать" стандартные разъемы (например, SMA) самому. Большинство пользователей делать это не умеют, и именно для них производители придумали антенны со встроенным модемом - модем впаян в панельную 3 4G антенну, а работа с ней осуществляется с помощью выведенного USB-кабеля. Данные MIMO антенны YOTA являются в большинстве случаев внешними, но существуют и экземпляры для применения внутри зданий. Данные антенны неплохо себя зарекомендовали, поэтому в последующем производители стали выпускать универсальные антенны со встроенными 3G / LTE 4G модемами - пользователь имеет доступ к модему и может сам без труда менять SIM-карты операторов.

Надо отметить, что цена антенн 3G / 4G антенн не всегда зависит от усиления: не малую роль играют габариты, удобство монтажа и использования, эстетика и т.д.

Многие пользователи ищут в поисковых системах Интернета т.н. усилители модемов или усилители сигналов для модемов, не понимая, как эти устройства работают, да и как выглядят тоже. Антенны, по сути, и являются теми самыми усилителями для модемов.

В поисковиках немало запросов на тему антенна 3G 4G LTE своими руками: наиболее распространенными вариантами самодельных антенн являются "биквадрат" или антенна Харченко, "волновой канал" или Yagi-антенна, панельная антенна - фазированная решетка или контурная антенна. И если биквадрат сделать самому сравнительно просто - нужна медная проволока и небольшой лист металла, а несложные расчеты можно найти в Интернете, то уже Yagi-антенну сделать намного сложнее, хотя и расчеты не намного сложнее, а о панельной антенне и говорить нечего - человек, сталкивающийся с этим впервые вряд ли справится с этим с первого раза. Так, для антенны Yagi понадобятся алюминиевые трубки или стальные прутья и инструмент для их крепления (в случае металлических прутьев - сварочный аппарат), для панельной антенны - металлический лист, ножницы по металлу и некоторая сноровка. Надо также понимать, что чем проще сделать антенну 3G 4G LTE своими руками, тем меньше у нее усиление: у антенны Харченко - до 8-9 дБи, у волнового канала - до 16-18 дБи, у панельной антенны - до 20 дБи.

Антенные переходники (пигтейлы) для подключения внешних усиленных антенн к модемам и мобильным роутерам третьего (3G UMTS/HSPA) и четвертого (4G LTE) поколений, подходят ко всем USB-модемам и портативным роутерам, имеющим антенный разъем, могут иметь разъемы с другой стороны: FME-male, N-male, SMA-female.

Универсальный 4G LTE + 3G модем. Имеет антенные разъемы и небольшие размеры. Работает с любыми SIM-картами всех российских и европейских операторов связи (YOTA, Мегафон, МТС, Билайн, Ростелеком, Tele2, Altel, Мотив, Таттелеком / Летай и др.). Поддерживает скорость до 100 Мбит/сек. Идеален для использования с ноутбуками за границей.

Антенный адаптер SMA-FME для подключения внешней круговой или направленной антенны к роутерам Huawei B970/B970b, B260/B260a, B660, B683/B660, B681/B8L, B220, B960, B593, E5172, B880, B890, B315, В310, NetComm 3G9WB, 3G21WB, 3G25WR, 3G42W, ZTE MF28G, MF283, Zyxel LTE и др.

Доступ к мобильному интернету необходим многим людям потому, что он позволяет оперативно решать текущие задачи на значительном удалении от дома. Однако операторы Интернет соединений не всегда могут предоставить качественные услуги своим потребителям по той причине, что надежная связь создается только в зоне уверенного приема, которая ограничена мощностью передатчика, рельефом местности и дистанцией.

Улучшить качество цифрового сигнала и увеличить дальность его приема можно за счет подключения к антенне. Ее не сложно приобрести в магазине или сделать своими руками.

Среди заводских моделей антенн легко найти мощные устройства с повышенными характеристиками. Но довольно часто можно обойтись простой конструкцией, собранной из подручных средств своими руками за счет популярной разработки Харченко. Она по выходным параметрам вполне надежно обеспечивает работу мобильных устройств, создавая усиление до 3÷4 децибелл даже без рефлектора, а с его применением - вплоть до 9.

Необходимый инструмент и материалы

Чтобы изготовить антенну Харченко для 3G модема своими руками можно обойтись минимальным набором приспособлений и инструментов, которые имеются практически у каждого домашнего мастера.

Из материалов нам потребуется:

• отрезок медного провода длиной 30 см, который можно в крайнем случае купить в магазине;
• небольшой кусок коаксиального телевизионного кабеля от одного до двух метров;
• пластиковая крышка от бутылки с водой или средств бытовой химии;
• жесть, фольга или отработавший свой ресурс ДВД диск;
• линейка, карандаш или маркер для разметки;
• нож для разделки кабеля;
• пассатижи или небольшие тиски для изгиба провода;
• клей любой марки для пластмасс - можно изготовить самодельный, растворив на дне стеклянной баночки или стакана обыкновенный пенопласт в бензине АИ-95 либо ацетоне.

Устройство и габариты антенны Харченко

3G модем работает на частоте 2100 мегагерц, которой соответствует длина волны 143 мм. На практике ещё встречаются модели, созданные под 900 МГц или использующие комбинированный режим, но они уже теряют свою актуальность.

Основными узлами антенны являются:

• вибратор, на который индуцируются, наводятся волны электромагнитных колебаний, посылаемые передатчиком оператора 3G;
• антенный кабель с узлом согласования, который передает индуцированный сигнал от вибратора;
• узел передачи сигнала с кабеля на вход модема;
• рефлектор, устраняющий помехи и отраженные сигналы для увеличения мощности приема.

Требования к вибратору

Вид металла

Для антенны обычно используют медь или алюминий. В домашних условиях, учитывая маленькие габариты вибратора, проще подсоединять провода пайкой. Поэтому останавливаемся на меди даже не рассматривая ряд других ее преимуществ.

Форма и площадь поперечного сечения

Сразу оговоримся, что можно взять толщину 2,3 мм (сечение 4 мм кв), которая незначительно снизит показатели приема. В крайнем случае допустимо выполнить монтаж с сечением 2,5 мм кв, но это уже ухудшит сигнал, увеличит его затухание. Хотя для некоторой местности это вполне допустимо.

Основные размеры

Применительно к вышерасположенному рисунку все показатели сведены в таблицу.

Приведенные в таблице размеры являются оптимальным решением для практического изготовления. Однако выдержать их в домашних условиях с такой точностью просто невозможно, да и применительно к самодельной антенне не имеет смысла.

Вполне достаточно выдержать все размеры с точностью до 1 мм, а для приема хорошего сигнала следует обратить внимание на симметрию квадратов и одинаковый размер боковых сторон.

Требования к кабелю для антенны Харченко

Основное различие, с которым может столкнуться домашний мастер - это величина волнового сопротивления, которая может быть 75 или 50 Ом.

Для уменьшения потерь мощности лучше использовать кабель с меньшим сопротивлением. Он ближе подходит по электрическим характеристикам, лучше согласовывается, обеспечивает меньшие потери сигнала.

Однако, используя один из этих видов кабеля лучше поточнее выполнить под него механические размеры вибратора. Тогда потери мощности сигнала будут минимальными.

Особенности конструкции рефлектора

В качестве экрана может работать любая металлическая пластина. Его можно вырезать ножницами из жести или из старой алюминиевой кастрюли либо вообще изготовить из куска фанеры или картона и обклеить фольгой. Разницы большой не будет. Лишь бы он перекрывал идущие с любой стороны помехи.

Мы предлагаем использовать для антенны Харченко ненужный DVD диск. Его одна сторона покрыта алюминиевой фольгой и отлично справится с отражением волн. К тому же он обладает эстетичным видом и значительно упрощает работу.

Нам потребуется только смазать его клеем и закрепить на торце вставки - крышки от пластиковой бутылки, отрегулировав удаление вибратора от рефлектора добавлением дополнительных шайб или срезанием излишней толщины.

При сборке обращайте внимание на параллельность плоскостей вибратора и рефлектора.

Как собрать антенну Харченко для 3G модема

Изготовление вибратора

Основное внимание необходимо сосредоточить на качестве исполнения габаритов - обеспечить максимальную симметрию конструкции. Для этого важно все грани квадратов выполнить совершенно одинаковыми, что можно сделать за счет:

1. предварительной разметки проволоки маркером;
2. использования контрольного шаблона определенной длины.

При первом способе пассатижи устанавливают на разметку провода и изгибают последний руками под углом 90 градусов, контролируя выгиб по угольнику.

Для второго метода необходимо откусить часть проволоки по размеру, чуть большему стороны квадрата, как показано на фотографии, а затем подточить его напильником до контрольной величины.

Подготовленный шаблон вместе с проволокой укладывается в губки пассатижей так, чтобы один конец вместе с проводом упирался в твердую поверхность, а второй совпал с выходной плоскостью губок (позиция №1).

Когда проволока окончательно выгнута, то ее оставшийся кусок удаляют бокорезами.

Делается контрольный замер граней, обеспечивающий симметрию конструкции и расположение всех сторон в одной плоскости с контролем по линейке.

Подключение кабеля и рефлектора

По центру крышки от пластиковой бутылки или вырезаем ножом плотное отверстие по диаметру кабеля и вводим его конец. Затем разделываем, оголяя центральную жилу с экраном для залуживания и пайки.

Подключение проводов самодельным паяльником «Момент» показано на очередной фотографии.

Когда пайка закончена, то крышку надвигают по кабелю на вибратор. Прочность их соединения можно усилить за счет клея и создания небольших пропилов надфилем в пластике пробки.

DVD диск через центральное отверстие вставляется в кабель и просто приклеивается к торцевой стороне пробки. В нашей конструкции рефлектор и вибратор не имеют между собой электрического контакта.

Способы передачи 3G сигнала с антенны на модем

Собранный нами антенный вибратор совместно с рефлектором обеспечивают нормальный прием электромагнитной волны 3G сигнала по воздуху от передатчика и направляют его энергию по коаксиальному кабелю. Далее остается уловить его модемом.

Этот вопрос можно решить двумя путями:

1. создать непосредственное металлическое подключение проводов коаксиального кабеля прямо к плате модема;
2. использовать созданную антенну Харченко в качестве промежуточного звена усиления и с ее помощью осуществить передачу принятого сигнала на встроенную антенну модема.

Способ передачи информации по проводному каналу

Здесь могут использоваться два варианта, когда на модеме:

1. имеется разъем для подключения к внешней антенне;
2. или его нет.

Вариант №1

Потребуется припаять концы коаксиального кабеля ко второй половине разъема и через него подключать антенну.

Вариант №2

Для прямого подключения выхода от коаксиального кабеля к плате модема потребуется не только разборка последнего, но и припаивание центральной жилы с экранной оболочкой к дорожкам микросхемы.

Эту сложную техническую работу необходимо выполнять точно, безопасно и с соблюдением технологии. К ней можно приступать только при наличии соответствующего опыта. Иначе модем может выйти из строя, тогда его придется приобретать заново.

Опытный мастер, умеющий работать с электронными микросхемами, решит этот вопрос самостоятельно, а всем остальным предлагаем пойти по другому пути.

Способ передачи информации по беспроводному каналу

Для осуществления этого метода на выходные концы коаксиального кабеля припаивают электроды, которые работают генераторным узлом, излучают принятую и усиленную электромагнитную волну непосредственно на антенну модема.

Делаем любой ниткой один виток по наружному периметру корпуса модема и замеряем его длину линейкой. У меня получилось 70 мм. Добавляем 5 мм и вырезаем из медной фольги или жести от консервной банки две полоски длиной 75 мм и шириной 45 и 27.

Широкую пластину для центральной жилы изгибаем по форме модема, а для экрана - полуокружностью и припаиваем их к антенне Харченко.

Обращаем внимание на отсутствие электрического контакта с созданием воздушного зазора между ними.

В противном случае, как показано на фотографии, возникает короткое замыкание выходных цепей, которое в домашней электропроводке отключает , а в нашем случае сигнал с антенны будет блокирован и на модем не пройдет.

Популярность интернета среди населения постоянно растет. Однако многие люди проживают в таких местах, где сигнал очень слабый или отсутствует вообще. В связи с этим, очень остро встает проблема увеличения мощности и качества приема интернета. Медленная скорость отнимает много времени и не дает желаемого результата. Поэтому нередко на помощь приходит внешняя антенна Харченко, сконструированная в виде , материалом для которого служит толстая медная проволока. Соединение квадратом между собой происходит в местах незамкнутых углов, где и выполняется подключение телевизионного кабеля.

Такая антенна требует точный расчет под цифровое эфирное телевидение. Для улучшения направленности в некоторых конструкциях может быть установлена решетка или сплошной экран из токопроводящего материала. Подобная биквадратная антенна позволяет решить множество проблем с приемом сигнала и скоростью интернета. Самодельные конструкции, включающие в себя различные типы антенны Харченко изготавливаются сравнительно легко и включают в себя металлические и пластиковые детали, а также элементы из других материалов, соединяемые разными способами. Подобные конструкции легко изготавливаются самостоятельно, в том числе и антенна Харченко для ТВ своими руками.

Антенна Харченко для модема

В настоящее время многие пользователи стремятся увеличить скорость своего мобильного интернета. Особенно остро эта проблема стоит перед теми, кто проживает на значительном удалении от базовой станции, пользуясь интернетом на очень низкой скорости. В таких ситуациях наилучшим выходом из положения становится антенна Харченко для 3g модема своими руками, которую достаточно легко изготовить в домашних условиях.

Эта рамочная конструкция известна как ДМВ антенна еще с 60-х годов прошлого века. Она имеет зигзагообразную рамочную конфигурацию, благодаря которой устройство становится очень эффективным.

Система состоит из двух квадратных элементов. Для того чтобы сделать расчет антенны для 3g модема на частоту 2100 МГц, размер каждой стороны квадрата должен составлять 53 мм. Вся конструкция выполняется в виде сцепленной структуры, включающей в себя две ромбовидные фигуры с внутренними углами 1200. Это делается с целью снижения внутреннего сопротивления устройства. Соединение ромбов осуществляется между собой методом пайки. Сюда же в дальнейшем припаивается кабель высокой частоты.

Более точные данные можно получить, используя онлайн калькулятор для расчета антенны Харченко, в который достаточно всего лишь ввести необходимые исходные данные.

Для повышения эффективности прибор может использоваться совместно с рефлектором. Обычно эта деталь является металлической пластиной, а наиболее подходящим материалом для ее изготовления служит фольгированный текстолит. В данном случае антенны включает в себя определение расстояния между приемным устройством и рефлектором. После расчетов и заготовки материалов, может быть изготовлена антенна Харченко для модема своими руками.

Соединение деталей между собой осуществляется с помощью термоклея. Зафиксировать нужное расстояние между элементами можно с помощью какого-либо предмета с наиболее подходящими размерами. Затем выполняется подключение антенны к устройству. Поскольку в модемах отсутствуют разъемы для подключения внешних антенн, они просто обматываются проволокой, которая затем соединяется через кабель с приемным устройством. В случае необходимости, по такой же схеме может быть изготовлена антенна Харченко для 4g модема.

По окончании сборки, на противоположном конце кабеля, который будет соединяться с модемом, нужно собрать так называемое устройство согласования, предусмотренное специально для таких приборов. Для этой цели используется медная фольга, такая же, как в печатных платах. Выполняемый расчет антенны для 4g модема такой же, как и в предыдущем варианте.

При наличии разъема для внешней антенны, подключение кабеля осуществляется с помощью специального переходника. После всех соединений, антенна для модема считается готовой к использованию. Настройка приема сигнала для 4g выполняется экспериментально, путем медленного поворота конструкции вокруг оси до получения наиболее четкого сигнала. Качество сигнала определяется количеством черточек на значке, отображаемом на компьютере или мобильном телефоне.

Антенна Харченко для цифрового ТВ

Для работы цифрового телевидения используется диапазон дециметровых волн. Поэтому перед конструированием следует выполнить антенны Харченко для DVB t2, чтобы максимально усилить прием сигнала.

Сама конструкция выглядит достаточно компактно, изготавливается в классическом варианте из двух ромбов, в итоге получается антенна зигзагообразная без рефлектора. В качестве основы может использоваться любой токопроводящий материал, например, медный или алюминиевый проводник, диаметром 1-5 мм. Также подойдут трубки, полоски, уголки, профили и т.д. Лучше всего для этих целей подходит медная проволока толщиной 3 мм. Она очень легко гнется, выравнивается и паяется. Далее должна изготавливаться в определенной последовательности. Сопротивление телевизионного кабеля должно быть примерно 50-75 Ом.

Качество цифрового сигнала не зависит от расстояния, как это происходит в аналоговом телевидении. В данном случае, когда антенна для ТВ нормально работает сигнал нормально поступает в телеприемник, если же имеют место сбои, то никакого сигнала вообще не будет. Соответственно не будет и изображения. Если сигнал есть и он нормально принимается, то изображение будет одинакового качества на всех каналах. Этот фактор нужно обязательно учитывать, когда выполняется для цифрового ТВ, хотя индивидуальные настройки могут быть разными для того или иного региона.

Непосредственно телевизионная антенна Харченко изготавливается в определенной последовательности:

• Вначале нужно отмерить кусок проволоки общей длиной 112 см и согнуть его, соблюдая размеры участков попеременно 13 и 14 см.
• После всех изгибов образуется два конца, которые необходимо зачистить на расстояние 1,5-2 см. На концах делаются петли и фиксируются между собой. Место стыков полностью запаивается. Затем, к одному из стыков припаивается центральная жила, а к другому - оплетка. В результате, получается готовая антенна или двойной квадрат.
• Биквадратная антенна для телевизора требует телевизионного кабеля примерно 3 метра. Со стороны антенны он зачищается на 2 см, а со стороны штекера - на 1 см. Штекер можно выбирать на свое усмотрение. Его так же как и проволоку нужно зачистить с помощью надфиля или какого-то острого предмета. Таким образом, зигзагообразная антенна Харченко для цифрового ТВ почти готова к использованию.
• По окончании пайки все стыки следует залить горячим клеем из пистолета. Пока клей не остыл, его излишки нужно собрать. Получается одновременно надежное и эластичное соединение. На самой антенне места пайки тоже заливаются клеем.

Антенна Харченко для телефона

Выносная антенна направленного действия способна существенно увеличить возможности мобильного телефона и повысить качество связи при нахождении абонента в отдаленной местности. В продаже не всегда можно встретить наиболее подходящий вариант, поэтому лучшим выходом из положения становится антенна Харченко для сотовой связи, изготовленная из подручных материалов своими руками.

Наиболее доступный вариант представляет собой стандартную конструкцию, рассмотренную выше. Такая антенна размеры должна иметь исходя из конкретных условий эксплуатации. Все необходимые материалы продаются в хозяйственном магазине. Наиболее простые конструкции могут напрямую соединяться с кабелем и не требуют каких-либо специальных настроек.

Необходимо в первую очередь запастись медной проволокой, диаметром 2-3 мм. Можно взять изолированный провод и снять с него изоляцию. Если соединения будут производиться без пайки, потребуются специальные разъемы для антенн F-типа и соединители. Когда планируется две антенны Харченко соединить в параллель возможно понадобится рефлектор, который может быть жестяным или алюминиевым. Изоляция стыков выполняется с помощью термоусадочной трубки или изоленты. Для соединения методом пайки потребуется паяльник.

Медная проволока, подготовленная заранее, изгибается и превращается в зигзагообразную рамку, представляющую собой два ромба. Стороны каждого из них имеют длину 80 см, а общее расстояние между противоположными углами составит 226 см. Далее калькулятор антенны определяет точку соединения этих ромбов, как место соединения с кабелем. К данной точке припаивается кусок кабеля, размером 50 см, а к его противоположному концу накручивается разъем F-типа. Далее к разъему подключается основной кабель необходимой длины.

В некоторых случаях расчет антенны Харченко онлайн предполагает установку рефлектора, значительно усиливающего прием сигнала в определенной местности. Конструкция получается такая же, как антенна для т2, когда выполняется соединение между собой нижнего конца рамки и рефлектора через оплетку кабеля. С этой целью в рефлектор дополнительно вкручивается болт длиной 50 мм, к которому с помощью стяжки притягивается разъем F-типа. Предварительно к этому разъему припаивается кабель и рамка, расположенная на расстоянии свыше 40 мм. Таким образом, антенна Харченко для мобильного телефона, сделанная самостоятельно в наиболее простом варианте, готова к использованию.

Для непосредственного соединения приемного устройства с мобильным телефоном используется пигтейл, представляющий собой специальный провод. Один его конец соединяется с антенным кабелем, а другой - при помощи разъема с антенным гнездом телефона. В данном случае проблема рассчитать антенну отсутствует и какие-либо отдельные настройки не требуются, достаточно всего лишь наиболее оптимально расположить антенну, ориентируясь на качество принимаемого сигнала. Мачту с приемным устройством рекомендуется устанавливать, как можно ближе к дому, лучше всего возле окна, чтобы максимально уменьшить длину кабеля.

В данной статье будет рассмотрен достаточно подробный обзор продуктов на рынке по обеспечению 3G/4G интернетом частного сектора - дачи, загородные дома, коттеджи. Статья актуализирована на 2019-2020 года.

Разновидности усилителей интернет сигнала:

1. Антенна со встроенным модемом 2G/3G/4G (МТС, Билайн, Мегафон, TELE2, Yota):

Году в 2011-2012, когда начиналось развитие беспроводного интернета 3G на рынке появились антенны со встроенным модемом. Сейчас цена ориентировочно 6-10 тысяч рублей вместе с модемом.

Плюсы:

1. нету потерь на коаксиальном кабеле, которые влияют на скорость интернета,

2. гибкий кабель,

3. цена достаточно низкая.

4. Быстрый интернет, если антенна надлежащего качества.

Минусы:

1. Нестабильная работа модема при длинах более 5 метров! Надо быть готовым, что 1-3 раза в день придется передергивать питание у роутера. А если роутер стоит на втором этаже или чердаке, то это вызывает только определенные эмоции:)))

Как раз из-за этой проблемы появилось следующее поколение антенн со встроенным модемом и роутером, о котором речь пойдет в следующем разделе.

2. Продавец может подсунуть старый 3G модем. Чем старее модель, тем медленнее интернет будет работать. При покупке этот момент настоятельно рекомендуется проверить.

2. Антенна со встроенным роутером и модемом (МТС, Билайн, Мегафон, TELE2, Yota):

Что касается московского региона, то зайдя на Митинский или другие радио рынки, Вам будут предлагать чудо антенны (2 варианта):

Плюсы:

1. Кабель от антенны может быть длиной до 80 метров! В некоторых случаях это очень удобно! Питание и сигнал подаются по одному кабелю. Технология PoE.

2. Разъёмы на концах кабеля RG-45 (самый популярный интернет разъём). Как правило у многих есть обжимной инструмент. То есть можно не рассверливать стену или оконную раму большим диаметров сверла под размер разъёма, а сделать маленькое аккуратное отверстие под тонкий кабель.

Минусы:

1. Долго такие устройства не живут. Потому что температура эксплуатации роутеров и модемом приблизительно 0 - 40 С.

Многие продавцы утверждают, чтоб всё герметично и роутер сам себя обогревает. И ведь действительно зимой работает. НО самое страшное - холодный запуск, это когда зимой в -20 С отключается электричество, роутер остывает, а потом подается питание и происходит поломка. По поводу верхней планки температур +40 С - летом на солнце в замкнутом пространстве с нагревающемся от работы роутером температура достигает более 60 С.

Обе фотографии - это именно уже неработающие антенны, которые мы в итоге заменили.

3. Усилитель интернет сигнала CONNECT 2.0, 3.0 и т.д.

Для этого продукта была написана отдельная статья .

Настоящие усилители сигнала сотовой связи выглядят так ...

4. Антенна, подключенная к роутеру по коаксиальному кабелю

Также достаточно популярный вариант, когда роутер и модем находятся внутри помещения, а антенна вынесена на улицу. Стоимость таких комплектов от 10-22 тысяч рублей.

Плюсы:

1. Максимальная надежность. На улице используется только пассивная антенна, которая не пострадает от различных погодных условий.

2. Быстрый интернет при корректной установке. Результат тестирования именно такого комплекта в данной статье будет показан ниже.

Минусы:

2. Неудобство монтажа. В готовых кабельных сборках разъём используется N-типа и его диаметр составляет 20 мм, что затрудняет прокладку кабеля внутрь помещения. Решение - самостоятельно сделать 1 разъём с помощью специального инструмента или паяльника. Также разъёмы бывают меньшего диаметра, но они как правило используются только под более тонкий кабель.

3. Использование толстого кабеля. 8D-FB кабель имеет сечение 11.1 мм и такой кабель в плинтус не спрячешь.

5. Антенна со встроенным 2G/3G/4G роутером заводского исполнения

4G роутер в уличном исполнении со встроенной антенной. Цена ориентировочно 9-12 тыс. Характеристики можно посмотреть .

Плюсы:

1. Длина кабеля до 80 метров! Сигнал и питание подаются по одному кабелю по технологии POE.

2. Гибкий кабель.

3. Максимальная скорость интернета. Поддерживает технологию MIMO. Выше скорость не даст ни один другой комплект.

4. Антенна поддерживает абсолютно все частоты от 700 до 2700 МГц и все стандарты 2G, 3G и 4G.

5. Стабильность работы при любых температурах от -30 до +50 градусов. Заводское качество, а не подвальное производство с Митинского рынка:)

Минусы:

1. Неудобно менять сим карту. Собственно говоря, не факт, что понадобится делать это когда либо.

2. Пока не выявлено:) Возможно цена покажется не самой дешевой.

Недавно появилось обзорное видео подобного устройства:

Частые заблуждения при выборе усилителей интернета

1. 4G/LTE работает не только на частоте 2600 МГц (2500-2700 МГц), но и LTE800 и LTE1800.

При этом за пределами города практически работает только LTE800 и LTE1800! А многие продавцы продают на 2600 МГц антенну, которая актуальна только в черте города.

2. "Чем больше коэффициент усиления антенны, тем лучше" А вот и нет!

Чем выше коэффициент усиления, тем уже диаграмма направленности антенны и тем сложнее точно направить антенну на базовую станцию оператора! Редко кто правильно направляет антенну с высоким коэффициентом усиления во время установки. По статистике 8 из 10 покупателей, самостоятельно установивших такую антенну, неправильно её направляют. Ведь достаточно отклонить направление антенны на 2-3 градуса и усиление будет не 27 дБ, а те же 3-5 дБ. И не забываем, что скорость интернета не от уровня сигнала зависит, а от его отношения сигнал/шум!

Пример диаграммы направленности антенны с коэффициентом усиления 16 дБ (слева - в вертикальной плоскости, справа - в горизонтальной):

Пример диаграммы направленности антенны с коэффициентом усиления 27 дБ:

В подавляющем большинстве случаев достаточно антенны с коэффициентом усиления 11-17 дБ! А как правильно ставить - рассмотрено будет ниже.

3. На рынке антенн с реальным коэффициентом более, чем 18 дБ не встречал.

Проверяли на практике любую антенну 20-28 дБ и все они усиливали сигнал не более чем на 18 дБ, некоторые даже менее 14 дБ! Многие недобросовестные производители кустарного типа пользуются тем, что никто не может проверить истинные характеристики антенн.

4. Активный усилитель 4G сигнала (репитер)

На сайтах встречаются подобные предложения:

А если всё таки стоит задача выбора и покупки репитера, то можно почитать .

Как правильно устанавливать антенну

Теперь обсудим один из самых главных вопросов - как правильно устанавливать антенну.

Схема такая:

Основной смысл - чем выше мы поднимем антенну, тем выше будет скорость интернета и дело даже не в уровне сигнала, а в его качестве, что по научному называется отношение сигнала к шуму и во многих программах и телефонах обозначается EcIo . Чем меньше сигнал встречает препятствий от вышки оператора сотовой связи до нашей приёмной антенны в виде соседних строений и леса, тем более качественный сигнал будет и, соответственно, скорость выше.

Обычно привожу такой пример: повесили антенну из окна - получили скорость 5 Мбит/сек, повесили на крышу - 10 Мбит, а повесили на крыше и еще подняли на мачту - 20 Мбит. При этом можно поставить антенну на крышу с коэффициентом усиления 8 дБ и получить скорость выше, чем у соседа с антенной 20 дБ за окном.

Вот так ставят халтурщики:

А так правильно:

И мы получаем вот такой результат:

88 Мбит/сек - скажу честно, это рекорд был:) Использовался комплект оборудования с коаксиальным кабелем и роутером внутри помещения.

Альтернатива 3G/4G интернету

WiFi мост

Если на горизонте радиусом до 10 км есть жилые многоквартирные дома, то с местным провайдером, который подключает квартиры можно договориться о WiFi мосте между жилым комплексом и вашим домом. Навстречу друг другу ставятся 2 антенны, одна на вашем доме, другая - на крыше многоквартирного дома.

На практике стоит такое подключение тысяч 12 и тариф приблизительно 1000-1500р за 15-30 Мбит/сек. Но это действительно безлимитный интернет, который в отличии от 3G/4G не проседает вечером, когда повышается нагрузка на сеть. И хороший пинг до 8 мс - для любителей поиграть в танки и другие современные игры это роскошь загородом:)

WiMax

Wimax - это связь 4-го поколения. У нас в России этот стандарт связи широкого распространения по ряду причин так и не получил.

Некоторые небольшие местные компании договариваются с операторами связи об аренде их канала связи и размещают на вышках своё оборудование Wimax.

Скорость интернета 10-50 Мбит/сек зависит от удаленности вышки и правильности установки антенны на доме абонента. Пинг около 40 мс. Канал симметричный. Стоимость около 1000-1500р в месяц.

ИТОГО:

1. Стоит попробовать начать с поиска альтернативных вариантов подключения интернета.

2. Не покупайте первую попавшуюся антенну на рынке. Антенны со встроенным роутером и модемом недолговечны. Проверьте частотный диапазон антенны, 4G/LTE работает у нас в стране на частотах 800, 1800 и 2700 МГц. При этом на мой взгляд 1800 МГц будет основным диапазоном по скорости за пределами города, а 800 МГц будет использоваться в совсем отдаленных уголках, но скорость в нём будет не очень высокая из-за узкого спектра. А 2700 МГц диапазон - преимущественно в городах или рядом с густонаселенными пунктами.

3. В комплектах с коаксиальным кабелем не экономьте на самом кабеле, лучше взять потолще и немного доплатить. Некоторые продавцы предлагают телевизионный кабель. Да, он дешевле, но он другого волнового сопротивления! Надо 50 Ом, а не 75, как у телевизионного кабеля.

4. Антенну надо ставить высоко, если Вы из окна не видите вышку сотового оператора! Этот момент влияет на скорость интернета больше, чем качество самого оборудования!

Вывод:

Самый лучший усилитель интернет 3G/4G сигнала - это пассивная антенна с минимальной длиной коаксиального кабеля ИЛИ внешний роутер! А если внутри находится активное абонентское оборудование (модем, роутер), то оно должно полностью соответствовать климатическим условиям эксплуатации!

Если находитесь в МО, то поможем осуществить подключение к оптимальному варианту.