Антенна для усиления сотовой связи своими руками чертежи и размеры

Нужно ли приобретать дорогой гаджет, когда имеется возможность обойтись устройством, собранным из подручных средств?

Те, кто имеет хотя бы начальный уровень знаний в сфере сотовой связи смогут справиться сами. Для этого необходимы комплектующие и инструмент, а также схема прибора.

И можно собирать простейший усилитель сотовой связи своими силами. О том, что для этого потребуется будет рассказано ниже.

Антенны для усиления сотовой связи

Они являются одними из самых простых устройств, позволяющих добиться качественного сигнала на любом объекте.

Различают две основные группы антенн:

Внешние;
Внутренние.

Первые обычно устанавливаются на крыше здания и способны обеспечить покрытие на объектах большой площади. Принятый от базовой станции сигнал антенна передает по кабелю к усилителю. Это гарантирует хорошее качество связи даже в зонах, где она была ранее невозможна.

Из каких элементов состоит система усиления сигнала

Обеспечить надежную связь в труднодоступных для радиосигнала местах можно, но для этого потребуется специальное оборудование. Собранные в единую систему различные приборы позволяют добиваться высокого качества сигнала и навсегда забыть о его внезапном пропадании. Часто ее называют усилителем сотовой связи. Однако на самом деле это комплекс, состоящий из следующих элементов:

Репитера или двустороннего усилителя, являющего промежуточным звеном;
Внешней и внутренней антенн, которые улавливают сигнал станции и распространяют его в помещении;
Делителя мощности или разветвителя провода;
N-разъемов;
Коаксиального кабеля сопротивлением 50 Ом.

Все, включенные в систему приборы подразделяются на две группы:

Активные;
Пассивные.

К первой относятся устройства для работы которых требуется подключение к источнику питания – это репитер, разъемы. Пассивными называют антенны, делитель и кабель. Каждая система рассчитывается под определенный объект и поэтому может иметь различное количество усилителей и внутренних антенн. Оптимальным вариантом считается такая, в которой используется кабель минимальной длины, так как каждый его лишний метр – это потери в качестве сигнала. Это необходимо учитывать, собирая усилитель сигнала сотовой связи своими руками.

Поскольку все элементы соединяются между собой, то монтаж оборудования рекомендуется выполнять до чистовой отделки, чтобы не портить интерьер.

Принцип действия репитера

Оборудование этого класса в каком-то роде является ретранслятором. Оно обрабатывает, поступившие сигналы и направляет их на вышку базовой станции, если это исходящий звонок. Когда идет дозвон абоненту, то репитер выполняет ту же функцию, только связь осуществляется с гаджетом пользователя.

Смотрим видео, простейший способ усилить сигнал:

Прием и передачу сигнала осуществляют антенны. Самый простой усилитель сигнала сотовой сети может быть собран своими руками. Наружная антенна получает или отправляет его на станцию, а внутренняя отвечает за расширение зоны покрытия в помещении.

Как сделать усилитель сотовой связи своими руками

Использование такого прибора позволяет добиться качественной связи практически в любом уголке объекта. Особенно необходим репитер в зонах с плохим сигналом или там, где он отсутствует. К преимуществам использования системы можно отнести такие возможности, как:

Усиление сигнала в местах, где часты перебои с мобильной связью;
Устранение помех;
Повышение четкости сообщения;
Снижение уровня излучения;
Более длительный срок службы аккумуляторов телефона.

Но так как стоит такое оборудование не дешево, то многие решаются сделать его самостоятельно.

Смотрим видео, этапы изготовления своими руками:

Для того, чтобы собрать усилитель сотовой связи своими силами потребуются компоненты, которые нужно соединить в единую систему. Как это сделать будет рассмотрено далее.

Что нужно для сборки

Если вы решили сделать самый простой прибор, а именно антенну, то вам потребуются:

Проволока, но только не медная (длина 30-40 см);
Соединительный блок;
Кабель (до 10 м);
Крепеж (для монтажа соединительных блоков);
Труба полимерная (20 см);
Пластик.

Поскольку в процессе работы придется выполнять соединение отдельных элементов, то стоит иметь под руками изоленту. После того, как все комплектующие найдены и подготовлены можно приступать к сборке усилителя сотового сигнала своими руками.

Отрезок проволоки необходимо согнуть по середине на 90°, так, чтобы в итоге получился ромб. Для этого от центра отступают по 9 см в обе стороны. Затем в месте отметки проволока опять сгибается на такой же по величине угол. В результате произведенных манипуляций вы получаете ромб. Концы загибаются внутрь и к ним подсоединяется блок. Устанавливают его так, чтобы в дальнейшем через него можно было выполнить подключение. Для этого разрезают вдоль одну сторону полимерной трубы и напротив выполняется отверстие.

Смотрим видео, делаем усилитель из банок:

После того, как пройден этап сборки антенны приступают к подключению коаксиального кабеля. На одном из его концов удаляется внешняя изоляция и внешний и внутренний проводники подключают к контактам соединительного блока. В итоге кабель становится продолжением антенны.

После этого остается установить устройство на крыше доме или прикрепить к столбу и направьте ее в сторону базовой станции сотового оператора. Последним этапом в изготовлении простейшего усилителя собственными руками является подсоединение другого конца кабеля к пластине из пластика. И можно приступать к тестированию.

Если все было сделано правильно, то, как только вы поднесете мобильный телефон к усилителю, индикатор сигнала увеличится на 2 или 3 деления.

Выбор места установки репитера

Но мало только собрать усилитель сотовой связи, необходимо еще и правильно выполнить его монтаж. Эффективность работы такого оборудования находится в прямой зависимости от места его расположения, а также входящих в систему антенн. Поэтому прежде, чем приступать к монтажу необходимо убедиться в том, что уровень сигнала достаточный. Проще всего узнать это выполнив звонок с телефона там, где планируется установка антенны. Можно определить уровень сигнала и по индикатору на дисплее гаджета.

Установка антенны

Но кроме этого имеются и другие ограничения. Например, место для установки усилителя не должно быть ближе метра к отопительным приборам.

После того как выполнено планирование расположения всех компонентов приступают к прокладке коаксиального кабеля. Но прежде, чем включить репитер необходимо убедиться в целостности и чистоте всех разъемов. Нельзя включать прибор, если он не соединен с внешней антенной, так как он может выйти из строя. Если необходимо выполнить отсоединение радиочастотных кабелей, то необходимо обязательно отключить питание.

Имеются ограничения и в температурном режиме. Если для внешней антенны он составляет от -40 до +50°C, то для самого репитера ограничивается только положительными температурами. Кроме того, репитер может быть установлен только в отапливаемом помещении.

Нужно помнить! Некорректно собранная система способна излучать помехи, что сказывается на работе ближайших станций. Поэтому не стоит устанавливать ее без обследования объекта и определения места для размещения всех блоков.

Настройка усилителя

Чтобы получить стабильный и имеющий достаточный уровень сигнал связи на конкретном объекте необходимо правильно выполнить все пуско-наладочные работы. Они заключатся в настройке качества голосовых сообщений и исключении самовозбуждения прибора.

Смотрим видео, что делать если плохой сигнал, смотрим решения:

Первое с чего следует начинать – это убедиться в целостности всех соединений. К высокочастотным разъемам подключают адаптер питания и антенны. Если в сети часто случаются скачки напряжения, то необходимо использовать сетевой фильтр.

Следующий шаг – это регулировка коэффициента усиления. Он должен быть не менее 15 Дб. Настройка репитера может осуществляться в ручном или автоматическом управлении. В первом случае регулировка осуществляется при помощи ручки потенциометра и изменения положения внешней и внутренней антенн.

Автоматическая настройка предполагает установку уровня коэффициента усиления таким образом, чтобы была получена максимальная мощность на выходе. В этом случае прибор самостоятельно будет подстраиваться под трафик базовой станции оператора.

Довольно часто выход в интернет обеспечивает usb-модем. Такое устройство достаточно удобно, занимает мало места и позволяет иметь доступ к всемирной паутине не только в пределах города, но и на отдыхе, на даче или в отпуске. Понадобится ПК или ноутбук. Главное, чтобы качество сигнала отличалось устойчивостью и стабильностью соединения. Однако нередко этот важный параметр связи не отвечает нужным требованиям. В итоге слабый сигнал мешает или вовсе ограничивает доступ в интернет.

Что же делать в таком случае? Начнём по порядку.

Для начала разберёмся, что влияет на уровень сигнала, качество соединения, предопределяя тем самым эффективную работу модема?

Во-первых, это расстояние до ближайшей вышки сотовой связи. Во-вторых, наличие поблизости других беспроводных устройств, которые могут создавать помехи. Повлиять могут и расположенные поблизости промышленные предприятия, большинство которых используют глушители связи. В-третьих, это изолированность помещения. Одно дело, когда сигнал проходит через деревянные стены, тонкие гипсокартонные конструкции и совсем другое, если на его пути встречаются массивные бетонные перегородки. В-четвёртых, это расположение самого модема. 3G и 4G сигналы намного сильнее вблизи окон или на верхних этажах помещения.

Снижать скорость передачи данных также могут атмосферные осадки: дождь, снег, град, туман и пр. Сказывается даже рельеф окружающей местности: горы, возвышенности, высокие деревья и др. Нельзя забывать и о программном обеспечении самого компьютера или ноутбука. Может быть перегружена оперативная память или на жёстком диске содержится большое количество системных ошибок, вирусов и т. п. Реже проблемы с передачей сигнала объясняются проблемами на вышке базовой станции. Например, занятость слотов, т. е. большое количество подключённых в настоящий момент абонентов.

Из всего перечисленного делаем вывод о том, что качество 3G и 4G сигнала модема зависит от большого количества факторов. Не на все может повлиять пользователь. Однако устранив хотя бы большинство из них, вы сумеете существенно улучшить скорость передачи данных.

Как определить свою скорость передачи данных?

Скорость модема легко узнать с помощью специальных онлайн-тестов. Понадобится компьютер, браузер и выход в интернет.

Одним из самых простых считается ресурс http://speed.yorest.ru/ Его принцип работы заключается в том, что вы скачиваете небольшой файл, а сайт тем временем анализирует скорость передачи данных. Здесь вы можете самостоятельно выбрать параметры тестирования и размер контрольного пакета (200 КБайт, 1000 КБайт, 3 Мб). Лучше всего остановится на самом большом документе. Тест проходит дольше по времени, но его результаты намного точнее.

Популярным во всём мире ресурсом по тестированию скорости интернета является http://www.speedtest.net . К слову, его интерфейс наиболее привлекателен и информативен. При входе на этот сайт автоматически выбирается ближайший тестовый сервер, что ускоряет процедуру и положительно влияет на точность результатов. При тестировании скорости передачи данных на 3G или 4G-модеме будьте готовы к тому, что из вашего трафика отнимется около 20 Мб.

Данный онлайн-сервис отображает не только скорость передачи и получения информации, но и анализирует ping. Это значение выводится в миллисекундах и показывает время ответа сервера на ваш запрос. Ping – достаточно важный показатель. Особенно, если вы пользуетесь программами наподобие Skype или любите онлайн-игры.

Если с помощью подобных тестов выявилось, что скорость передачи и получения данных составляет менее 80% от той, которая заявлена в договоре с провайдером, то необходимо обратиться в службу поддержки. Если же скорость полностью соответствует обещанным показателям, но работа с web-страницами кажется вам мучительно долгой, то стоит задуматься о более дорогом тарифе.

Как узнать свою базовую станцию?

Проблема постоянного прерывания в работе 3G или 4G-модема чаще всего связана со слабым уровнем сигнала. Некоторые пользователи выявляют причину низкой скорости интернета простым способом. Если скорость передачи данных низкая постоянно, независимо от времени суток, то причина – удаленность от вышки. Если скорость улучшается ночью и утром, то это перегруженность базовой станции (БС).

В основном плохой 3G или 4G сигнал связан с большим расстоянием от БС до пользователя. Поэтому важно узнать её положение, что позволит сделать специальные усилители или просто расположить модем в той части помещения, которое максимально приближено к БС. Продвинутые пользователи, зная номера различных БС, смогут настроить модем так, чтобы он подключался не только к самой ближайшей вышке, но и к той, которая имеет больше свободных радиоканалов, тем самым существенно улучшая скорость интернет-соединения.

Найти свою БС поможет онлайн-ресурс http://cellidfinder.com . Необходимо знать всего 4 параметра:

Код страны, в которой находится оператор (MCC). Для России он равен 250.
Уникальный код самого оператора, называемый MNC (Mobile Network Code).
Код локальной зоны или LAC. Это своего рода объединение нескольких базовых станций в пределах одной территории, которые обслуживаются одним контроллёром.
Последний параметр – CellID (CID). Это и есть идентификационный номер сектора, где расположена БС.

Как же узнать все эти параметры? Для этого можно воспользоваться приложением Netmonitor или одноименным web-ресурсом. К слову, на этом сайте вы сможете найти карту, где представлено большинство БС центральной части России, принадлежащих наиболее популярным операторам связи.

Узнаём через нетмонитор все необходимые значения и вводим их в специальном окне поиска на главной странице http://cellidfinder.com . Далее ставим галочки напротив «Google data», «Yandex data» и «Усреднение». Таким образом, увеличивается точность определения координат. Нажимаем кнопку «Найти». Смотрим на карте отмеченные места с расположением БС.

Способы усиления сигнала модема

К самым популярным относят:

Установка ПК или ноутбука с модемом вблизи окна;
Использование USB-удлинителя и расположение модема на подоконнике или вовсе на улице;
Создание рефлектора, т. е. устройства, усиливающего сигнал (некоторые умельцы мастерят его из кастрюль и дуршлагов, кто-то использует звуковые колонки и резонанс частот);
Применение заводского усилителя 3G или 4G сигнала (средняя стоимость 1000-2000 рублей).

Каждый из перечисленных способов может улучшить качество сигнала на 10-30%. Нельзя исключать и полного отсутствия результата. Например, длинный USB-удлинитель может привести к тому, что модему будет не хватать питания, и он вовсе перестанет определяться компьютером.

Действенным, но дорогостоящим решения является репитер. Это усилитель именно 3G или 4G сигнала. Его несомненное преимущество заключается в том, что он увеличивает скорость передачи и обработки данных не только конкретного модема, но и нескольких устройств. При его функционировании в радиусе до 50 м также будет лучше работать сотовая связь. Рекомендуем приобретать репитер для улучшения сигнала в подвалах или на цокольных этажах.

Эффективным и бюджетным способом усиления сигнала модема является и специальная антенна, которую совсем несложно сделать самостоятельно. Рассмотрим несколько примеров.

Собираем антенну для усиления сигнала модема своими руками

В домашних условиях можно достаточно просто усилить сигнал 3g или 4g своими руками. Особенно часто это самодельные антенны применяются на даче или в загородном доме для усиления уровня сигнала сотовой связи, в том числе для приема интернета. Самая простая антенна делается за несколько минут. Берётся небольшая намотка медной проволоки, которая оборачивается несколько раз вокруг модема, и выводится ближе к окну или за пределы помещения на 40-80 см. Количество витков нужно подбирать исходя из толщины устройства. Главное обматывать ту часть, в которой расположена сим-карта. На конец проволоки можно надеть жестяную банку. Действенной ли оказывается такая конструкция? Вполне. Ожидайте прибавку в 5-10%.
Для ещё одной несложной антенны понадобится пустая металлическая банка из-под кофе. В боковой части прямо по центру делается отверстие, в которое закрепляем модем. Идеально, когда наружная часть устройства выступает примерно наполовину или чуть меньше. Затем подключаем модем через USB-удлинитель и методом проб находим хорошее место с лучшим сигналом.
Довольно часто для усиления сигнала модема создают рамочную антенну, имеющую зигзагообразную форму и напоминающую собой 2 ромба из медной проволоки. Оба имеют одну точку прикосновения друг с другом, состоящую из двух углов. Получается незакруглённая «восьмёрка». В интернете такая конструкция более известна как антенна Харченко. Далее к ней припаивается высокочастотный кабель (как для TV). Лучше всего часть провода напаять на коннектор – станет похоже на вилку. Другой конец кабеля зачищается, чтобы им обмотать сам модем (5-6 витков). Для повышения эффективности стоит снабдить антенну рефлектором – пластиной из металла или фольги. Крепим конструкцию максимально высоко, например, на крыше или последнем этаже.

В этой статье мы рассмотрим, как можно собрать наружную антенну для 3G-интернета. Подобной информации в интернете мало, и все, что мне удалось найти стоящее, это антенна с усилением до 16.3 дБ. Быть может, у кого из читателей возникнет идея, как можно собрать по такому принципу антенну с усилением до 24 дБ и более.

Что касается материалов, то зачастую подобные антенны собирают из алюминия, но здесь автор заморачиваться не стал и собрал все из стали. По его словам, все прекрасно работает. Все узлы собираются при помощи сварки. Главное — соблюдать точность, от этого сильно зависит качество работы антенны.

Антенна имеет такие параметры:

Диаметр штанги 18 mm
Диаметр петлевого вирбатора равен 4 mm
Диаметр рефлектора/дефлектора составляет 4 mm
Рефлектор размещен от начала штанги на расстоянии 30 мм и имеет длину 81 мм
Длина волны = МГЦ 139 mm
Проектная частота = Yagi 2150,00

Материалы и инструменты для сборки 3G-антенны:

— сварка;
— сварочные электроды (для создания элементов);
— стальная труба диаметром 18 мм (это будет несущая штанга);
— соединитель труб из ПВХ (будет выступать в качестве держателя для вибратора);
— дрель;
— вешалка типа «плечики»;
— саморезы;
— маркер;
— инструмент для разметки.

Приступаем к изготовлению антенны:

Шаг первый. Изготовление и установка вибратора

Вибратор изготавливается на основе указанной схемы. Устанавливать его нужно на расстоянии в 58 мм от начал штанги и в 28-ми мм от рефлектора.

Для крепления вибратора понадобится ПВХ-соединитель труб, он крепится к штанге при помощи саморезов. Что же касается фиксации вибратора, то для него в ПВХ сверлится сквозное отверстие, а затем он приклеивается при помощи эпоксидной смолы.

Шаг второй. Разметка штанги

Теперь нужно разметить штангу под установку элементов. Для этого на трубе нужно нарисовать линию, а затем накернить места для сверления в соответствии со схемой. Расстояние между элементами влияет на мощность антенны, здесь уже нужно выбирать параметры в соответствии с представленной таблицей.

Шаг третий. Установка элементов. Завершающий этап

Теперь в штанге можно сверлить отверстия под установку поперечных элементов. Отверстия должны быть просверлены очень точно, без наклона и смещения. Ну а потом можно подготавливать и устанавливать элементы, они изготавливаются из электродов. Длина также подбирается в соответствии с таблицей. Чтобы ровно установить элементы, нужно найти середину, а затем в каждую сторону прибавить по половине диаметра трубы. Затем в этих местах делаются отметки. По такой отметке после установки элемента легко определить, четко ли он стоит по центру трубы. Ну а когда элемент установлен, можно смело приваривать электроды к трубе.

Вот и все, 3G-антенная ЯГИ готова, можно переходить к испытаниям. Как видно на картинке, у автора скорость возросла с 0.11 Мбит/с до 3.21 Мбит/с, то есть до подключения антенны скорости фактически не было, не считая 10 Кбит/с.

Автор делится опытом по улучшению качества домашнего интернета после непонятных действий провайдера Билайн. Интернет в дачном доме был всегда и был довольно быстрый, но в 2016 году начались перебои в скорости, а иногда и полная потеря сигнала с прекращением устойчивой связи на несколько часов. Решение проблемы имело цену 1400 рублей (2016 год). Была выбрана, куплена и установлена антенна для USB модема. Удалось все подключить и настроить своими руками. Результат — практически максимальная скорость мобильного 3G интернета от провайдера и незначительное влияние погодных условий на скорость передачи данных. 4G сигнала в моей местности нет.

3G/4G бюджетная антенна для USB модема и надежного интернета

3G 4G Wi-Fi антенна

Перед покупкой антенны была изучена ситуация с мобильным интернетом. Что позволило сделать предположение о происходящих проблемах. В моей местности четыре мобильных оператора Билайн, Мегафон, МТС и Теле2. В 2016 году все они предоставляли услуги 3G интернета. Сравнение карт покрытия показало, что место где я нахожусь попадает в мертвую зону. И карты сделаны под копирку. Хотя рядом, буквально в прямой видимости есть 3 сотовых мачты. Изучение местности позволило сделать вывод, что все операторы вещают с одной мачты, которая за холмом:(. Холм холмом, но сигнал 3G на втором этаже дома был от Билайна и полностью отсутствовал от Мегафона. Теле2 не изучался, МТС за бывшие заслуги и недоверие не изучался в принципе. Решение проблемы умственных усилий не требовало. Опыт работы с антеннами для диапазона 980 мГц с 2000 года был (часть из них может работать и сейчас). Требования к выбору антенн следующие: антенна должна быть из алюминиевого сплава (меньше корродирует и легкая), остронаправленная, иметь максимальное усиление, легко устанавливаться, иметь кабель достаточной длины и в комплект должен входить переходник для подключения к антенне. И естественно антенна не должна быть дорогой.

Выбор сделан в пользу антенны «Ультра 3G/4G»

, которая работает с 3G и 4G модемами. Антенна выполнена из алюминиевых сплавов защищенных от воздействия атмосферы порошковой краской.

Антенна «Ультра 3G/4G» описание

Антенна «Ультра 3G/4G» это направленная антенна для сетей 3G (UMTS2100/WCDMA/HSPA/HSPA+), 4G (LTE2600 FDD Band7/Band38) и WiFi (IEEE802.11b/g/n).

Антенна Ультра 3G/4G

Крепежный комплект

Технические данные и характеристики

Диапазон рабочих частот 1800..2700 мГц
Коэффициент усиления 12…18 дБ
Длина кабеля снижения 5 м
Габариты в сборе 1010x110x70 м
Масса антенны 0,8 кг

Антенна поставляется в разобранном виде

Сборка, установка и настройка антенны

По прилагаемой к антенне инструкции собираем полотно антенны. Смотрите фото и видео. В этой антенне может присутствовать маленькая засада в виде заводского брака. Выявить и устранить брак лучше на этапе сборки. Смотрите видео по устранению возможного брака или ремонта антенны «Ультра 3G/4G».

По опыту эксплуатации антенн неплохо все места сочленений деталей защитить от осадков при помощи армированного скотча, а лучше покрыть эти проблемные места автомобильным герметиком.

Сборка антенны

Защита соединений антенны

Брак пайки центральной жилы

Пайка центральной жилы

До штатной установки антенны на самом высоком месте, лучше провести исследование и установить с какого направления к вам приходит интернет. Для определения направления надо провести ряд действий.

Я воспользовался ноутбуком. Скачал на сайте производителя программу контроля уровня сигнала MDMA

.
Подключил модем к ноутбуку и запустил программу. Настроил программу для определения уровня сигнала на модеме.
Подключил антенну через переходник к модему.
Как указывал выше, сигнал раздачи пакетов связи вы можете найти не там, где он по вашей логике должен быть. Так получилось и у меня. Антенну держал в рабочем положении на каждом направлении до обновления уровня сигнала на экране. Просканировал горизонт буквально по 5 градусов. В моем случае сигнал был обнаружен только с одного направления и с самой далекой мачты. Запомнил ориентир на горизонте, куда была направлена антенна.

Сила сигнала с антенной

Далее надо выбрать место установки антенны на максимально возможной высоте. В моем случае подъем антенны от первоначального замера определения направления на два метра выше привел к заметному повышению уровня сигнала. Перед антенной не должно быть металлических препятствий (металлические крыши, заборы)

В своем случае я установил антенну на стальной кронштейн телевизионной антенны. Обратите внимание на состояние кронштейна из стали за 15 лет эксплуатации. Антенна крепилась к кронштейну с применением монтажного комплекта прилагаемого к антенне, используя U-образный хомут (скобу). Антенна была зафиксирована в направлении установленного ориентира. На всякий случай была проверена еще раз точность направления — пик сигнала соответствовал выбранному направлению.

Российские сотовые операторы с недавнего времени внедрили связь третьего поколения — 3g. Благодаря такому соединению, серфинг в интернете стал значительно быстрей и увлекательней, ведь входящая скорость способна достигать до 7 Мбит/с, обычно, как показала практика, скорость составляет 1-2 Мбит/с. Но к сожалению не все могут воспользоваться этим соединением и по прежнему вынуждены «выжимать» килобайты интернет трафика с помощью GPRS/EDGE. Несмотря на то, что мой дачный участок находится в зоне покрытия 3g, 3g модем не мог уловить сигнал. Поэтому было решено попробовать смастерить самодельную антенну для 3g модема
. Почитав полезные статьи в интернете, я понял, что лучшим вариантом будет рамочная и приступил к ее сбору.
При изготовлении антенны для 3g модема, я подготовил следующие материалы: толстый антенный провод, коннектор, медная проволока толщиной 3,5- 4 мм, металлическая пластина, которая будет играть роль рефлектора.
Берем проволоку и сгибаем ее в виде двух квадратов, каждая из сторон которого равна 53 мм:

Теперь подготавливаем провод. Для этого зачищаем провод так, чтобы с надетым коннектором средний провод выступал приблизительно на сантиметр. На корпус коннектора напаиваетя часть провода. Должна получиться такая вилка:

Эту вилку припаиваем к рамке антенны:

Для повышения мощности антенны 3g модема требуется оснастить ее рефлектором, металлической пластиной, которую можно сделать из текстолита или деревянной фанерки обернутой в фольгу. Размер рефлектора составляет 120 на 135 мм:

В центре рефлектора проделываем отверстие, диаметр которого равен толщине провода:

Расстояние от рефлектора до рамки антенны должно составлять 36 мм. Для этого хорошо подошел колпачок от лака для волос, в котором были сделаны канавки на необходимую глубину:

И вставлен провод:

Все стыки самодельной антенны для 3g модема
промазаны силиконовым герметиком, за счет него вся конструкция и держится.

Источник

Стандарт GSM придуман Европой в 1982 году, наравне с несколькими, касающимися связи посредством радиотелефонов. Направление антенн было проблемным, передатчики находились близ головы человека. Вред заметили быстро, широко известно: работники предприятий, задействованные связью, получают надбавки заработной платы. Недолго думая, комитет по стандарту ввел новый вид модуляции, позволяющий понизить мощности. Антенны сперва изготавливали выдвижными, позже приобрели вид пеньков, выступавших из корпуса аппарата. Начинка стремительно уменьшалась в размерах вместе с блоками питания, направление малогабаритных антенн гигагерцового диапазона относительно молодое. Первые наработки касаются 50-х годов прошлого века. Антенна GSM своими руками: как сделать, где установить. Поговорим подробнее.

Развитие стандарта GSM, антенн GSM

Потрудившиеся заглянуть внутрь мобильного телефона, другого гаджета, бессильны увидеть конструкции, напоминающие привычную глазу антенну. Продуманный производитель конструирует, больше руководствуясь опытными соображениями, стройной теории лишены. Нет смысла думать, что обзором будут вскрыты корпоративные секреты компании. Начиная 3G, стандарты цифровые, постоянно идет борьба, чтобы вместить побольше информации, задействовав поменьше ресурсов. Упоминали вред, внутри сотового телефона излучатель расположен в области задней стенки, от пользователя отделен экраном-землей. Микрополосковая технология известна давно. Книга 80-х годов Веселова описывает третьей частью концепцию.

Эффективность антенны GSM в сотовом телефоне

Эффективность антенны GSM сотового телефона низкая, достигает 40%. Обычные телевизионные иногда зашкаливают за 90. Однако людям безразлично, здоровью вред минимальный. Каждый болотный кулик нахваливает сотовый, отлично слышит собеседника, при обрыве связи у оппонента исчезает звук… Значит, сотовый плохой. Диаграмма направленности GSM антенны сотового телефона однобокая — не светит в сторону говорящего — сильно искажается. Пользователь рукой меняет расстановку сил, чего говорить о препятствиях! Антенна GSM своими руками изготавливается для улучшения приема стационарными объектами. Мобильность ограничивается применением автомастерскими.

GSM антенны передающих станций прекрасно обустроены, отлично излучают. Слышим собеседника (если не совершает резких передвижений), оппонент будет терять пакеты, на пробежке, в транспорте. Телефон принимает на пятерочку, передает гораздо хуже. Входящие пакеты с голосом оппонента исправно приходят, исходящие дают сбои.

Теперь читатели знают: самостоятельно сделать GSM антенну на микрополосках в домашних условиях не представляется возможным. Именитые фирмы бьются, решая проблему. На сборку, проектировку функционала времени уходит минимум, производство дешевое. Компоновка внутренностей (антенну нелегко уместить на скромном пространстве) много сложнее.

На территории РФ ходят следующие стандарты:

GSM 900: частота передачи 890 – 915 МГц, частота приема 935 – 960 МГц.
GSM 1800: частота передачи 1710 – 1785 МГц, частота приема 1805 – 1880 МГц.

Микрополосковая антенна состоит из излучателя, диэлектрической подложки, проводящего экрана. С ростом толщины излучателя повышается рабочий диапазон, десятая часть длины волны. Толщина диэлектрика меньше указанной величины. Рассказываем неспроста. В диапазоне Wi-Fi микрополоски объединяются решетками, запечатываются пластиковым корпусом, снабжаются единым экраном, действуют единой командой, позволяя получить хорошее усиление, следовательно, ловить более удаленный сигнал. Вышки неподвижные, находятся в прямой видимости. Если справедливо сказанное конкретной ситуации – решение пригодное.

GSM антенна на 2,4 ГГц

Приводим рисунок (сайта http://www.carookee.net/) антенны 2,4 ГГц. Чтобы начала работать на частоте 1800 МГц, необходимо размеры увеличить пропорционально в отношении 4 к 3. Обратите внимание, касается всех линий, включая соединительные. Попробуйте вначале функционирование одного квадратика до низведения платы гетинакса в жертву нуждам мобильной связи. Масштаб портала ошибочен – смотрите рисунок, снабженный размерами, стрелками показаны. Изображение взято с сайта http://www.zero13wireless.net/. Цифры указаны в миллиметрах. Пропорционально снимите чертеж номер один, определите размеры. Площадки квадратные, если искажены, исправьте графическим редактором, подойдет даже Paint, входящий по-умолчанию в состав Windows.

Размеры для антенны

Для других частот, смело экстраполируйте чертеж на все случаи жизни пропорционально отношению длин волн. Делите 2400 МГц на стандартный GSM-диапазон. Выше брали отношение 2400/1800. Действуя таким образом, читатели выберут нужное устройство GSM антенны. Содержащая квадраты 4х4 дает меньшее усиление (усиление сигнала GSM антенны), проще наводится. Прием размытый, непонятно, откуда приходит сигнал, конструкция к месту. В случае далекой вышки, отчетливо видимой на горизонте, уместными станут 9 квадратов. Учтите, фидер до телефона (другого приемного устройства) не должен быть длинным, сигнал затухнет по пути сюда, в кабеле. Хочется поместить устройство на крыше… соберите усилитель на микрополосках, купите готовый в магазине для нужной частоты. Нужную цифру узнавайте у сотового оператора. Создана государственная служба по частотам, испросите чиновников пообщаться с частниками.

Изготовление GSM антенны

Большинство читателей уловило, как самодельная GSM антенна может быть изготовлена. Поделка потребует платы гетинакса подходящего размера двухстороннего фольгирования. Медь нанесена с одного бока – необходимо будет добавить конструкции рефлектор из листа стали, другого металла, площадью превышающего излучатель. Затем медь расчерчивается будущим контуром антенны. Делают тщательнее, используя линейку и уголок. Затем:

Плата под антенну

Площадь под антенну покрывается лаком, подойдет женский для ногтей. Состав не должен попасть на поверхность в других местах, на стыки, можно закрасить крупные островки, затем отдерете ножиком (для увеличения скорости обработки).
Травление плат ведется медным купоросом. Фольгирование двухстороннее – тыл полностью закрашивается лаком. В противном случае экран не будет растворен! Просто травление не закончится за мыслимый срок. Медного купороса недостаточно. Вторая сторона не нужна – отдирают ножиком. Для сохранения экрана нужно покрасить лаком.
Травление ведется, пока смоются ненужные участки меди, готовая GSM антенна промывается водой, сушится, ножиком зачищаются проблемные места.
Изделие помещается внутрь герметичного пластикового корпуса, подходящего размерами на стойках, не затрагивающих металлическую часть. Экран нужно заземлить. Попробуйте посадить на оплетку коаксиального кабеля. Напоминаем: для WiFi используется провод волновым сопротивлением 50 Ом. Сколько взять для сотовой связи: 50 смотрится уместно потому, что телевидение 900 МГц заканчивается.

Разновидности GSM антенн

Много писали об антеннах для WiFi, читатели догадались: диапазоны очень похожи… просто берите чертежи, переносите на другие частоты, везде указаны размеры применительно к длине волны. Транспонируйте эскизы пропорционально. Порядок действий указан выше. В сети легко найти так называемую антенну Харченко (биквадрат), представляющую собой пару рамок с одной общей точкой. Приводили более продвинутые варианты решения, отличающиеся большим усилением.

У читателей появится выбор того, какая выносная GSM антенна будет изготовлена. Биквадратная конструкция Харченко выполняется радиолюбителями из полосок шириной 10 мм, стороной квадрата по центру 80 мм. Не проверяли размеры, габариты определены длиной волны, используемой стандартом GSM. Для 900, 1800 МГц разница составит два раза. Скрупулезно проверяйте размеры чертежей. Рамка должна быть пропорциональна четверти длины волны. Формула известна из курса физики, приводить четыре рисунка, отличающихся мелкими деталями, нет смысла. Нужно понять: внешняя GSM антенна сходна строением с WiFi, полагаем, любую из раздела можно перенести сюда. Разница ограничена частотой, модуляцией. Первая не влияет на прием, вторая определяет размеры GSM антенны.

При использовании удлинителя старайтесь разместить усилитель поближе к точке монтажа. Шумы провода сильно снижают чувствительность устройства.

Источник

Автор Евгения На чтение 24 мин. Опубликовано 25.01.2020

Как сделать усилитель сигнала сотовой связи и Интернета своими руками

Сделанный 4G репитер своими руками представляет собой специальный прибор, который позволяет значительно усилить принимаемый мобильный сигнал от операторов сотовой связи. Распространение таких устройств, позволяющих усилить сигнал от базовых станций, связано с тем, что мобильный Интернет в основном используется в пригородах, сельской местности, зонах со сложным рельефом.

Это именно те области, где альтернативы такому виду связи нет, поэтому приходится использовать различные антенны и усилители. Но собранный усилитель сигнала сотовой связи и Интернета своими руками поможет сэкономить средства, в отличие от покупки готового комплекта.

Что такое усиление сигнала

Представленная технология 4G применяется для приема и передачи данных. Работает пакетным способом, благодаря чему и достигается высокая скорость соединения. Базовые станции или вышки имеют возможность передавать пакеты данных на расстоянии в 100 км. Однако не всегда местность позволяет оборудованию пользователя принимать сигнал на такой дальности. Для обеспечения качественного обмена данными применяются различные усилители. Например, собранные репитеры и усилители GSM, 3G, 4G, LTE своими руками.

Усиление сигнала — это способ улучшения качества связи при помощи различного дополнительного оборудования. Чаще всего это антенна и так называемый repeater (повторитель или репитер), способный усиливать прием сигнала. Наиболее распространены собранные репитеры 3G своими руками.

Важно! Дальность передачи сигнала в 100 км возможна только при условии максимально ровной поверхности земли без крупных препятствий. Также расстояние сигнала сильно зависит от высоты передающей вышки. В городах их часто устанавливают на крышах домов, а в сельской местности и пригородах в качестве отдельных высоких сооружений.

Если в местности проживания есть хотя бы слабый сигнал мобильного Интернета, то ситуацию может исправить антенна и усилитель. Если же сигнал вовсе отсутствует, то смысла в применении такого оборудования нет. Нужно или сменить оператора, или пробовать другие способы подключения Интернета, например, спутниковый.

Антенна

Антенны, которые служат для улавливания сигнала от базовой станции, делятся по своим конструктивным особенностям на несколько типов. В них важно разбираться для выбора и покупки оборудования для дома. Понять принцип работы каждой можно по названию. Наиболее мощными и качественными считаются MIMO, направленные или секторные приборы:

MIMO и простые;
уличные или внешние;
внутренние или комнатные;
встроенные или наружные;
всенаправленные, направленные, секторные;
узкополосные и широкополосные.

Обратите внимание! Не стоит ожидать от комнатных антенн большого усиления качества и скорости Интернета.

Активные усилители

Представленные устройства работают по принципу аппаратного метода, в котором используются репитеры, усилители, ретрансляторы и др. То есть в данном случае получается усилитель 4G, схема которого включает обязательную антенну и специальный электронный прибор, улучшающий передачу данных.

Пассивные

Это приборы, улучшающие сигнал передачи сотовой связи, в которых отсутствует активное усилительное устройство, то есть они состоят из различного вида антенн и пассивного ретранслятора. Все функции улучшения подключения к Интернету выполняет только антенна.

Усиление сигнала своими руками

Чтобы ускорить процесс серфинга в сети Интернет при беспроводном мобильном соединении, требуется купить и установить специальное оборудование. Оно состоит из нескольких различных компонентов:

репитер, или двухсторонний усилитель, представляет собой промежуточное звено, которое получает и обрабатывает все сигналы, улавливаемые антенной;
антенна — устройство, которое монтируется на крыше здания или внутри помещения;
коаксиальный кабель для передачи данных между соединяемыми устройствами;
разветвитель для провода, коннекторы.

Обратите внимание! В перечне указано только оборудование для усиления сигнала. Для настройки Сети нужны еще модем, СИМ-карта оператора.

Конструкция усилителя и принцип работы

В случае с конструкцией прибора, то можно все оборудование также поделить на две группы. Первой является активная группа, в которую входят все детали усилителя, работающие от Сети. К ним относятся разъемы и сам репитер. Вторая группа — пассивная — состоит из антенны, кабеля, делителя.

Сам процесс усиления может производиться с использованием нескольких систем в зависимости от объекта. Наиболее эффективной будет та, что с наименьшей длиной кабеля. Это позволяет уменьшить потери сигнала до минимума.

Принцип работы репитера заключается в ретранслировании принимаемого сигнала, то есть он обрабатывает получаемые данные и перенаправляет их в необходимом пользователю направлении. Если это отдаваемые данные, то перенаправление идет на базовую станцию оператора, если данные получаемые, то на модем абонента.

Обратите внимание! Все эти процессы совершаются с помощью антенны, которая улавливает все сигналы.

Можно собственноручно собрать усилитель любого типа, однако рекомендуется использовать два вида антенн одновременно. В таком случае одна будет заниматься получением сигнала и отправкой его обратно на вышку, а вторая — распространять соединение с сетью в здании.

Как сделать усилитель Интернета своими руками: схемы

Стоимость готовых устройств для улучшения качества соединения с Интернетом довольно высока. В связи с этим большое количество пользователей собирает усилители самостоятельно в домашних условиях. Можно как переделать GSM репитер в 3G, так и сделать конкретно для сетевого соединения. Но для этого все равно придется приобрести готовый репитер, поскольку мало кто сможет сделать такой с нуля.

Подготовка к сборке

Для начала требуется приобрести детали и части конструкции:

проволоку, общая длина которой должна быть около 35 см;
кабель, длина которого завит от того, где будет установлена антенна. Не рекомендуется покупать более 10 м;
соединительный блок;
крепеж для соединения между собой нескольких блоков;
пластик.

Обратите внимание! Для склейки деталей также пригодится скотч или изолента.

Создание антенны

Сборка антенны происходит таким образом:

Из приобретенной проволоки нужно сделать ромб. Для этого ее необходимо согнуть посередине под углом 90°. Потом на расстояниях 9 см от центра сделать еще два сгиба по 90°.
Концы согнуть внутрь ромба и подключить соединяющий блок.
В трубе из полимера просверлить отверстие.
С помощью коаксиального кабеля, который на концах предварительно очищен от изоляции, подключить антенну. Проводники, как внешний, так и внутренний, соединить с контактами соединительного блока, чтобы кабель стал продолжением антенны.
Установка антенны на крыше и выбор правильного направления на вышку, тестирование результата.

Место установки репитера

Антенну нужно направить строго в направлении базовой станции оператора. Усилитель следует монтировать на расстоянии 1-2 м от отопительных приборов. Желательно после установки и направления антенны прокладывать кабель, а не наоборот. Хотя кому как удобно.

Важно! Все необходимые соединения должны быть скрыты от влаги во избежание замыкания.

Если нужно отключить кабель, для начала стоит отсоединить репитер от питания.

Температура

Обычная система усиления сигнала способна работать в диапазоне температур от −40° до +50°. Это касается антенны и проводов. Сам репитер должен находиться в отапливаемом помещении. Не рекомендуется его перегревать, устанавливая возле батареи, или охлаждать до низких температур.

Настройка

Первым делом рекомендуется проверить все соединения, а также провести осмотр сетевого фильтра. Потом следует провести регулировку коэффициента усиления, он должен находиться на частоте около 20 дБ. Есть два способа настройки — ручная или автоматическая. Первая осуществляется регулировкой ручки потенциометра и изменения направления антенны, вторая — непосредственно на репитере.

Таким образом, можно без проблем сделать систему усиления и репитер своими руками. Для этого всего лишь требуется приобрести необходимые компоненты, установить оборудование, все подсоединить и настроить. И тогда пользователь получит высокоскоростной Интернет!

Делаем усилитель сотовой связи своими руками