Антенна mimo для 4g модема своими руками

Главная > Антенны > Как сделать MIMO антенну 4g lte своими руками

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

Панельная антенна

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

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

Применение панельных антенн для работы в сетях 4G

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

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

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

Технология MIMO

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

Основной принцип заключен в устранении взаимосвязи между антеннами.

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

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

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

Установка антенн для модема своими руками

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

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

• моноблочные;
• разнесенные.

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

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

Как сделать антенну самостоятельно

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

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

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

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

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

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

Телевизионный кабель использовать нельзя по двум причинам:

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

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

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

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

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

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

Видео

Антенна МИМО

Проблемы передачи и приема сигнала мобильного интернета

Как работают антенны на передаче и приеме сигнала

Антенна Харченко

Важно! Количество потоков равно либо меньше минимального числа антенн на приеме или на выходе. При использовании MIMO 4×4 можно работать в диапазоне от 1 до 4 потоков, если же речь идет о MIMO 4×2, то потоков может быть только 1 или 2.

Частоты LTE в России

Общий вид устройства

Обратите внимание! Для устойчивого и качественного приема важно, чтобы технология пространственного уплотнения поддерживалась на передающей станции, а антенна использовалась для 4G модема.

Сборка самодельной антенны для приема 4G

Вибратор антенны

Вибратор представляет собой согнутую в виде двух ромбов медную проволоку для усиления частоты. Волновое сопротивление антенны принимают 50 Ом.

Параметры фигуры зависят от длины волны. Список частот 4G LTE, на которых работают операторы сотовой сети, представлен в таблице:

Данные таблицы свидетельствуют, что оптимальной будет частота 2600 МГц, соответствующая волне длиной 115 мм. Параметры представленной на схеме рамки получаются следующие:

• L1 (сторона внешняя) — 2,89 см;
• L2 (сторона внутренняя) — 2,76 см;
• L3 (длина двух рамок) — 8,1 см;
• L4 (ширина каждой рамки) — 4,05 см;
• L5 (участок подключения антенны) — 0,17 см.

Суммарная протяженность проволоки составляет 23,79 см.

Кабель антенны

Входное сопротивление близко к 50 Ом. При монтаже антенны Харченко для 4G-модема рекомендуется использовать коаксиальный кабель 50 Ом, но некоторые ставят и 75 Ом. Для снижения потери мощности предпочтительнее применить провод с меньшим сопротивлением. Телевизионный кабель имеет большую толщину, и сопротивление 75 Ом может вызвать рассогласованность со входами модема.

Конструкция рефлектора

Рефлектором служит любая ровная металлическая пластинка или наклеенная на поверхность из плотного картона фольга. Из нее вырезают квадрат с минимальным размером сторон 11,5 см. В центре и рядом сверлятся отверстия диаметром около 6 мм. По центру к рефлектору приклеивается вырезанный из пластиковой крышки или трубки диэлектрик с таким же отверстием посередине.

Этапы сборки будут зависит от того, какой тип устройства был выбран.

Простое внешнее устройство

Обычная внешняя антенна представляет собой прибор для усиления качества сигнала сотовой сети, который устанавливается на улице. Может иметь различный внешний вид, например, в виде большого уловителя из пластины или простой телевизионной антенны, приспособленной для сигнала 3G.

Обратите внимание! В случае с внешними антеннами большую роль играет качество изоляции, поскольку усилителю придется работать в различных погодных условиях

Важное значение в подобных устройствах имеет выбор наилучшего места для установки и направление в сторону базовой станции. Кроме этого, их следует качественно изолировать, чтобы вода не попала в места с микросхемами и проводными соединениями

Кроме этого, их следует качественно изолировать, чтобы вода не попала в места с микросхемами и проводными соединениями

Важное значение в подобных устройствах имеет выбор наилучшего места для установки и направление в сторону базовой станции. Кроме этого, их следует качественно изолировать, чтобы вода не попала в места с микросхемами и проводными соединениями

Рефлектор создается из металлического листа, который рекомендуется закруглить. Если нет стали, то можно использовать фанеру или картон, который следует обмотать фольгой.

Панельная антенна

Представляет собой большую металлическую пластину с закрепленными на ней патчами или небольшими панелями для лучшего улавливания. Для создания 4G антенны — «пушки» — своими руками нужно купить:

• ребристое оцинкованное железо для создания панели (один лист с размерами 334×290 мм);
• для создания патчей четыре листа оцинкованного железа (размерами 118×70,5 мм);
• медную проволоку (диаметром 2 мм);
• медную фольгу, желательно несколько больших кусков (вырезать окружность диаметром 21 мм);
• пенопласт для патчей;
• супер-клей.

Антенна Харченко для 4G модема своими руками

Она была названа в честь ученого, который впервые изобрел такое устройство. Является одной из наиболее простых по конструкции антенн для мобильного сигнала. Для сборки нужны:

• спиральная проволока;
• коаксиальный кабель;
• стержневая деревянная рейка;
• плоскогубцы, молоток, нож.

Обратите внимание! Перед сборкой очень важно провести качественный расчет. Для этого рекомендуется посетить специализированные сайты, имеющие онлайн-калькуляторы

Для этого рекомендуется посетить специализированные сайты, имеющие онлайн-калькуляторы.

Этапы сборки:

• определить поляризацию и частоту волны. Устройство должно быть линейным;
• сделать биквадратный тип антенного устройства в виде зигзага из меди. Все элементы должны быть расположены по углам, одним из которых соприкасаться. Для поляризации горизонтального типа восьмерка должна стоять стоймя. Если делать вертикальную поляризацию, то конструкция устанавливается на бок;
• сторона квадрата рассчитывается по специальной формуле: длина волны, поделенная на четыре;
• сборка конструкции, она должна быть овальной формы.

Таким образом, в создании усиливающего устройства нет ничего сложного. Главное — выбрать подходящий тип, следовать инструкциям выше и производить точные расчеты.

Это устройство является дополнением к антенне. Репитер может помочь там, где работы простой антенны не всегда хватает для качественного улучшения сигнала.

Данный усилитель состоит из двухстороннего приемника, внешней и внутренней антенны, кабельного разветвителя, кабеля и разъемов. Принцип работы репитера заключается в усилении сигнала MS-BS и в обратном направлении BS-MS. То есть он обрабатывает получаемые данные и перенаправляет их в необходимом пользователю направлении.

Обратите внимание! Если это отдаваемые данные, то перенаправление идет на базовую станцию оператора, если данные получаемые, то на модем абонента. Все усилители по своим характеристикам делятся на два различных типа:

Все усилители по своим характеристикам делятся на два различных типа:

• Активные. Представляют собой устройства, работающие за счет усиления сотового сигнала, в котором используются ретрансляторы и бустеры;
• Пассивные. Усиливают сигнал сотовой связи за счет антенн разного типа, а также пассивного ретранслятора.

Звуковые колонки для усиления сигнала

Мало кто может себе представить более простой способ повысить скорость и стабильность интернет-соединения. Положительным моментом представленного способа является отсутствие затрат на комплектующие. В данном случае нет необходимости приобретать или конструировать антенны и усилители. Ориентируясь на многочисленный опыт абонентов и комментарии в Интернете, нужно только установить обычные звуковые колонки ближе к самому модему. В таком случае качество приема сигнала увеличивается на 15-20 %. Не огромный прирост, однако, учитывая отсутствие затрат, дает хорошие результаты при плохом качестве интернет-соединения.

Важно! Колонки должны быть включены в сеть, но если нет желания слушать шум, то можно выключить звук до минимума

Усилитель из медной проволоки

Еще один простой и эффективный способ повышения качества подключения к Сети. Однако тут придется немного поработать, поскольку нужна специальная конструкция. Подойдут простая медная проволока и железная банка, которая будет использоваться в качестве антенны. Последовательные шаги сборки:

1. Купить кусок тонкой медной проволоки длиной 5-6 м.
2. Открыть крышку принимающего сигнал устройства и сделать несколько витков вокруг СИМ-карты.
3. Второй конец проволоки дотянуть до окна.
4. У банки срезать верхнюю крышку, чтобы она стала похожа на бочку. Импровизированная антенна готова.
5. Ко дну банки прикрутить проволоку.
6. Жестянку закрепить на улице и повернуть в сторону ближайшей вышки оператора.

Обратите внимание! Использование усилителя из медной проволоки позволяет улучшить скорость Интернета на 80-90 %

Внутреннее устройство для усиления

Подобный прибор можно собрать самостоятельно или приобрести в готовом виде. Если устройство, которое принимает сигнал, модем или роутер, имеет открытый разъем, то к нему можно подсоединить усилитель для улучшения качества сигнала.

Если разъема нет, то можно обратиться в сервисный центр к мастеру, чтобы он сделал его. Только так потом можно будет подсоединить репитер и улучшить связь. Однако нужно быть готовым к тому, что использовать модем только с внутренней антенной станет невозможно. Поэтому лучше сразу взять старое ненужное устройство.

Для качественной работы антенны в любом месте требуется предварительный расчет ее параметров. Устройство состоит из нескольких частей:

• вибратора;
• провода антенны;
• блока передачи сигнала;
• отражателя.

Требования к вибратору

Материалом для производства этой части служит медь или алюминий. Они стойки к коррозии и обладают хорошим вибрационным эффектом. Размеры представленной части совсем небольшие, а материал мягкий, поэтому соединение с проводом проводится методом пайки. Поперечное сечение находится в пределах 5-7 мм, а его диаметр должен превышать 3 мм.

Обратите внимание! Кроме этого, важно соблюдать симметрию квадратов и боковых поверхностей

Провод

Для приема мобильного сигнала требуется определенный размер противодействия волны. Это значение должно составлять 55 Ом или 80 Ом. Во избежание потерь мощностей требуется провод с минимальным сопротивлением. Он имеет множество положительных сторон, выдает максимальные электронные данные, имеет небольшую потерю сигнала и подходит по габаритам для соединения с вибратором.

Рефлектор

Это наибольшая по габаритам часть устройства. Имеет непосредственное влияние на прием сигнала. Рефлектор можно сделать из металлической пластины. Если подобной под рукой нет, то подойдет даже дно старой кастрюли или обмотанная фольгой часть картона, а лучше фанеры. Некоторые умельцы создают небольшие отражатели из обыкновенного компакт-диска, к которому крепится модем, улавливающий усиленный сигнал.

Важно! Размер рефлектора должен быть сопоставим по масштабу с габаритами вибратора

После того как сделан выбор, и антенна куплена, а также приобретены дополнительные коннекторы, ее необходимо установить. Настоятельно рекомендуется перед проведением работ сделать хотя бы примерный набросок (лучше чертеж в масштабе), на котором будут обозначены линии коаксиального кабеля, его длина, произведены расчеты потерь сигнала, показаны местоположения близлежащих вышек и возможных препятствий. Поиск сотовых излучателей и их характеристик можно произвести при помощи специальных мобильных приложений, а в качестве основы для карт использовать OpenStreetMap (http://openstreetmap.ru). После этого необходимо собрать нужный инструмент, материалы и произвести монтаж:

Инструмент и материалы. В зависимости от типа установки могут понадобиться: щебень, песок, цементная смесь, анкеры, тросы, талрепы, саморезы, дюбели, металлические уголки, герметики, атмосферостойкая краска. Для работы необходимы пассатижи, перфоратор, шуруповерт с набором бит и сверл, мультиметр, молоток, лопата, стремянка, ведра.
Основа. Если установка производится на мачте, в первую очередь нужно определить место, где она будет смонтирована. После этого выкапывается яма, дно которой отсыпается небольшим количеством песка. Если места для размещения антенны — фасад здания или крыша, производится простое крепление кронштейна при помощи анкеров либо саморезов.
Установка мачты

Очень важно помнить, что мачта устанавливается только тогда, когда на ней смонтировано все оборудование. Для этого к верхнему концу, в соответствии с инструкцией, крепится антенна на кронштейне, подсоединяются фидеры, соединения герметизируются

К кольцам цепляются тросы (обычно 3 штуки) нужной длины и с талрепами на втором конце. После этого мачта поднимается и ставится в яму нижним кольцевым основанием, засыпается до половины высоты стенок средним щебнем. После этого, не заливая фундамент, переходят к настройке антенны.
Настройка. Этот этап подразумевает (независимо от типа установки) поворот резонаторов в нужном направлении (согласно чертежу) и контроль качества связи. После этого можно переходить к заключительному этапу.
Завершающие мероприятия. Когда антенна расположена в нужном направлении, все доступные винтовые соединения затягиваются контргайками. Фундамент мачты заливается цементной смесью, тросы при помощи штырей укрепляются в земле (можно также укрепить щебневой и цементной засыпкой/заливкой), производится натяжка путем вращения талрепов. Коаксиальные кабели устанавливаются на воздушной линии связи, либо закрепляются при помощи хомутиков вдоль стены.

Важно! Существует еще метод непрямого крепления антенны к фасаду здания, а именно: с установкой короткой мачты. Он применяется тогда, когда устройство надо вынести выше, например, над коньком кровельной фермы

В этом случае на мачте также монтируется оборудование, и она хомутами пристегивается к стене.

Антенна для 3G/4G своими руками

Самым простым и в то же время эффективным решением для усиления сигнала для 3G или LTE модема является антенна Харченко. Разработанная полвека назад, данная антенна может работать в широком диапазоне частот и весьма проста в изготовлении. Калькулятор, который находится чуть ниже, избавит вас от ручных расчетов. Достаточно ввести только частоту, на которой будет идти прием-передача сигнала и вы получите все необходимые значения для изготовления антенны, включая необходимую длину проволоки, которая лежит в основе антенны.

Антенна для усиления и приема сигнала.

Все что потребуется для сборки – это кусок медной проволоки, отражатель, паяльник, клей и какой-нибудь материал в качестве диэлектика, например небольшой кусок полипропиленовой трубы. В точках А и Б припаиваются центральная жила и оплетка кабеля соотвественно. Диаметр проволоки не имеет решающего значения, допустимы отклонения от рассчетных значений. А вот размеры антенны и сторон ромба уже весьма критичны и их необходимо соблюдать с максимальной точностью.

Отражатель можно изготовить из металлической пластины, но конечно гораздо проще использовать кусок пластиковой панели с наклеенной на него фольгой

Важно чтобы расстояние от антенны до отражателя было одинаковым по всей длине проволоки. Оплетка кабеля может касаться отражателя, но не в коем случае не центральная жила. Также не должны соприкасаться точки А и Б, показанные на рисунке

Оптимальное расстояние между ними около 10 мм.

Антенна для 3G/4G сигнала.

Антенну следует крепить к отражателю любым материалом, который не проводит ток, например пластик. Чаще всего достаточно закрепить антенну на отражателе в трех точках: в центре и по краям.

В случае с LTE модемом необходимо изготовить две антенны, которые можно разместить на одном отражателе. Для защиты от ветра и попадания воды внутрь кабеля антенну можно поместить внутрь какого-нибудь контейнера. Вполне подойдет контейнер для продуктов подходящего размера.

Плюс этой самодельной антенны — доступность. В каждом доме можно найти свободную жестяную банку — будь то от кофе или газированных напитков. Лучше, чтобы она была цилиндрической — без углов. Банка будет неким «слуховым аппартом» для волн. Они будут доходить до дна и отражаться от него. В итоге в банке будет образовываться стоячая волна.

Что нужно сделать с банкой, чтобы из неё получилась антенна:

1. Рассмотрим самый простой вариант — без использования проводов. Нужна только банка и модем. Снимаем крышку с банки. В стенке ближе ко дну делаем отверстие, чтобы в него поместился модем.
2. Размещаем модем в отверстии, чтобы задняя часть со встроенной антенной оказалась в банке.

3. Берём USB-удлинитель и через него подключаем модем к компьютеру. Модем с банкой ставим на подоконник или ближе к окну. Смотрим на количество делений и регулируем положение банки с модемом, чтобы максимально усилить сигнал.

Минус способа в том, что он подойдёт не для всех случаев, например, если вы живете на первом или втором этаже и ваш дом располагается далеко от вышки. Она может вам помочь, если проблемы с сигналом не слишком серьёзные. Таким образом, антенна простая в изготовлении, но не настолько эффективная, как, например, антенна Харченко.

Более сложная вариация баночной антенны — с металлическим коннектором внутри и проводом, который тянется от него:

1. В банке необходимо просверлить отверстие для коннектора. Лучше использовать коннектор с гайкой.
2. К коннектору нужно припаять штырь из куска медного провода, коннектор завинчивается в банку (надо проследить, чтобы у него был электрический контакт с внутренней стороной банки, т. к. иногда она бывает лакирована).

3. После этого останется только сделать шнур для подсоединения антенны к модему.

Учёный Харченко предложил эту модель рамочной антенны в 1961 году. Она использовалась как приёмник для ТВ-передач. Антенна очень эффективна — она выступает в роли и приёмника, и усилителя. Она широкополосная, способна увеличить мощность сигнала до 3 – 4 дБ при отсутствии рефлектора и до 8 – 9 дБ с рефлектором (металлической панелью, которая отражает сигнал)

При этом не важно, 3G это или 4G

Минус её в сложности изготовления по сравнению с предыдущими самодельными антеннами. Однако при должном желании справиться с её созданием сможет каждый:

1. Сначала изготовьте «восьмёрку» из монолитной проволоки сечением 4 мм2. Квадраты должны быть максимально одинаковыми. Должна быть чёткая симметрия. Чтобы её добиться, перед сгибанием проведите разметку проволоки маркером. Поставьте затем пассатижи на разметку провода. Теперь нужно выгнуть провод под углом 90о. Используйте угольник, чтобы добиться точного угла.

2. Возьмите алюминиевую пластину — толщина 22 мм. Общая площадь — 140 х 140 мм. Пластина будет отражателем (рефлектором). Сделайте отверстие в центре пластины (просверлите).

3. Закрепите «восьмёрку» прямо по центру рефлектора на расстоянии 3,6 см. Панель и проволока не должны соприкасаться.

4. Просверлите в рефлекторе отверстия под хомуты, наденьте конструкцию на кронштейн (возьмите от спутниковой тарелки). Теперь нужно припаять кабель, пропустив его заранее через отверстие в пластине.

5. Если у модема есть разъём для антенны, подключите кабель к нему через переходник.

6. Если разъёма нет, возьмите немного медной фольги. Сделайте колпак в соответствии с размерами модема. Закрепите кабель на колпаке (нужно припаять) и наденьте его на устройство.

7. После подключения антенны настройте сигнал — поворачивайте её, пока не получите максимальный результат в виде нескольких делений. Они отображаются в фирменной программе устройства или вашего провайдера, которая скачивается и устанавливается на компьютере для настройки подключения. Попробуйте разместить антенну под разными углами, например, под 45о или 70о.

Виды антенн для 3G и 4G

На сегодняшний момент видов приемников сигнала для мобильных сетей третьего и четвертого поколений существует немало. Многие из них использовались еще до появления сотовой связи (для телевизионного вещания) и успели зарекомендовать себя с хорошей стороны. Ниже рассказано об основных антеннах для 4G Интернета, которые можно собрать своими руками.

Простая

Самый примитивный вид антенны, который выглядит, как обычный кусок проволоки. Такое приспособление относится к среднемощным или маломощным. То есть длинные линки с его помощью поддерживать вряд ли получится. Зато можно с легкостью заменить стандартную антенну роутера или модема на 2 децибела. Это позволит по меньшей мере в 2 раза увеличить радиус покрытия сетевого устройства без особых затрат.

Антенна, припаянная к модему

Панельная

Ещё один вариант оборудования, применяемого для улучшения качества сигнала. Особой популярностью пользуются для работы с 3G и 4G сетями.

Обратите внимание! Изначально их использовали для стандартов третьего поколения, но затем стало понятно, что эти устройства могут спокойно работать и с LTE сетями. Всё дело в том, что рабочий диапазон этих стандартов частично совпадает

Направленная 3G, 4G пушка

Это устройство представляет собой штырь, на котором на определённом расстоянии надеты медные круги фиксированного радиуса. Преимуществом такого приспособления является то, что при грамотном подходе и минимально затраченных средствах можно получить антенну, улавливающую сигнал даже за 30 км от вышки или базовой станции, что крайне выгодно и удобно.

MIMO

Чтобы увеличить пропускную способность каналов передачи данных между приемником и передатчиком, разработали специальный метод обработки радиосигналов, основанный на том, что приемы передачи ведутся через различные антенны.

Важно! Применяя антенну типа MIMO, можно увеличить пропускную способность доступа к сети. Это будет величина, в среднем на 10-30 % большая, чем при использовании простой антенны

Основной принцип работы приспособления заключается в устранении любых взаимосвязей между принимающей и отправляющей антеннами.

Антенна Харченко, или биквадрат

Антенну, которую придумали еще в 60-х гг. прошлого века, по праву считают одной из наиболее популярных. В те времена она помогала улучшить качество картинки на телевизоре людям, проживающим за зоной уверенного приема телевизионных сигналов, а сегодня она может с легкостью повысить скорость доступа к мобильным сетям и телекоммуникационным системам.

К сведению! Другое ее название — биквадрат.

Волновая

Антенна под названием «волновой канал» была изобретена еще раньше, в 1926 г. в Японии. Данные приспособления сразу стали популярными во всем мире. Они очень просты в изготовлении и обладают достаточно хорошей направленностью. Телевизор стал цифровым, а значит, мультиплекс может передать сразу несколько каналов на одной частоте.

Важно! Это значительно упростило изготовление антенны, так как теперь не нужно обеспечивать широкополосный сигнал, достаточно создавать приемник на одну определенную частоту

Другие возможные виды

Одним из наиболее распространенных видов антенн является облучатель для спутниковой тарелки. Он продается во многих специализированных местах и обладает хорошим соотношением цены и качества. Спутниковые тарелки позволяют фиксировать сигнал на расстояние до 40 000 км. Понятно, что такое приспособление сделать в домашних условиях крайне проблематично, поэтому оно не стоит детального рассмотрения. При желании его можно просто купить.

Принцип работы усилителя сигналов

На качество связи и силу сигнала также оказывают влияние местоположение, рельеф местности, погодные условия и время года, чувствительность и мощность сотового телефона и главной антенны. Автомобильная или стандартная устанавливается на улице, желательно на крыше здания или автомобиля. Как и телевизионную, её необходимо направить в сторону ближайшей базовой станции. Для этого устройство следует двигать и поворачивать, пока не усилится сигнал.

1. Волновая содержит траверсу с перпендикулярно расположенными рефлекторами. Их размеры зависят от частоты, прямо пропорциональной длине волны. Имеет явное преимущество усиления сигнала при довольно небольших габаритах. Недостатком является необходимость точного наведения на станцию.
2. Параболическая состоит из отражателя и облучателя. Такая конструкция достаточно сильно усиливает сигнал, но при этом установка требует определённых навыков. Минусом этой антенны является нулевая эффективность при неточной настройке.
3. Плоская панель представляет собой плоский небольшой квадрат с облучателем внутри рефлектора. Преимуществом устройства служит широкий спектр направленности, что не требует точной наводки, но при этом даёт средние показатели усиления сигнала.
4. Штыревая конструкция — это небольшой вертикальный стержень, одновременно являющийся и облучателем, и рефлектором. Плюсом антенны выступает круговая направленность, которая не требует точной установки на базовый распределитель провайдера. Но есть нюанс, размещать такую антенну следует так, чтобы между ней и базой не было экранизирующих конструкций. Она устанавливается там, где не требуется особого усиления сигнала.

No tags for this post.

Когда живешь вдалеке от вышек сотовой связи, даже элементарный звонок может быть настоящей проблемой. Что уже говорить о приеме интернета по средству каналов 3G и 4G. Однако, данную проблему на самом деле можно относительно легко и весьма изящно решить. Для этого потребуется поработать руками и соорудить небольшую антенну. Благо все материалы для нее очень доступны.

Понадобятся кое-какие материалы.

Для создания 3G/4G антенны понадобится шпилька цельнорезьбовая М6 или М8 длиной 140 мм, тонкая жесть из любого металла, гайки под шпильку в количестве 12 штук, коаксиальный кабель длиной до 12 метров – 2 штуки. Также понадобится F-разъем для ТВ кабеля – 4 штуки и разъем Pigtail с переходником – 2 штуки.

Матчасть

Сразу поясним, что параметры сборки для антенн 3G и 4G отличаются. Вся суть в диапазоне частоты, которую использует оператор. Для этого следует взять телефон и выполнить поиск операторов сети. Среди многочисленных 2G сигналов следует искать нужный нам. Зная, какой именно оператор обеспечивает соответствующее покрытие, приобретаем подходящую SIM-карту. Ниже приведены схемы антенн-пушек для разных сигналов с характеристиками.

Сборка антенны

Ничего сложного нет.

При сборке антенны необходимо соблюдать точность, вплоть до последнего миллиметра. При этом ничего принципиально сложного в нем нет. Сначала следует вырезать из жести 6 дисков, как на рисунках.

Идеальным материалом для этого станет листовая медь. Резать ее можно даже канцелярскими ножницами. Диаметр дисков должен составлять 100, 74, 54, 39, 39, и 39 мм (для антены 3G 2100 МГц).

Однако прежде чем вырезать диски, лучше заблаговременно сделать центральные отверстия.

Такая антенна поможет.

На диске 74 мм сразу готовим отверстие для пайки жилы провода на расстоянии 11 мм от края. Здесь же будут крепиться оба коаксиальных провода для ТВ. Второе отверстие также делается с отступом в 11 мм и под углом 90 градусов относительно первого отверстия.

Из пары обыкновенных телевизионных F разъемов нужно отломать выступающую часть и запрессовать ее на диске в 100 мм, как показано в видео ниже. Телекабеля крепятся к самому большому диску. После установки провода припаиваются.

Приделываем к антенне ручку и останется только прикрепить к нашему проводу разъемы Pigtail.

Все просто.

Наглядно смотрим на процесс сборки в видеоматериале.

Видео

Источник: https://www.kramola.info/vesti/neobyknovennoe/3g4g-antenna-svoimi-rukami-s-radiusom-ohvata-do-30-kilometrov

Создание антенны для усиления сигнала 3G и 4G модема своими руками: Харченко, проволочная, баночная

Мобильный интернет всё же проигрывает домашнему в скорости. Не всегда абоненты находятся в стабильной зоне покрытия. Если сигнал слабый, скорость загрузки страниц будет низкой. Одно из решений — внешняя антенна к USB-модему. Её можно либо купить, либо сделать самостоятельно из подручных средств.

В каких случаях нужна антенна для модема

Антенна улучшит мобильный интернет, если на значке сигнала присутствуют два или вообще одно деление. Комплектующие внешней антенны будут улавливать сигнал там, где встроенная антенна этого сделать не может. Если сигнала вовсе нет, есть вероятность, что даже внешняя антенна окажется бессильной в вашем случае.

На многих модемах есть разъём сбоку для подключения кабеля от внешней антенны

Если проблема только в скорости — делений много, скорее всего, причина в том, что базовая станция оператора перегружена запросами от абонентов. Даже если вы установите антенну, скорость не увеличится. В этом случае рекомендуется сменить оператора или попробовать направить антенну на другую вышку компании.

Какие виды 3G/4G-антенн бывают

Антенны (как покупные, так и самодельные) разделяют на несколько видов в зависимости от нескольких показателей. Если говорить о способе установки, есть комнатные или уличные антенны. Последние более эффективные, так как они работают в открытом пространстве, где меньше всего помех. Они подойдут для тех абонентов, которые живут далеко от вышки.

Комнатные антенны не такие эффективные, как уличные

По принимающему сигналу антенны делят на широкополосные и узкополосные. Первые более функциональные — они способны принимать сигнал 2G и 3G, когда, к примеру, 4G не ловит.

Антенны делят также на направленные, всенаправленные и секторные. Последние два вида способны ловить сигнал сразу от нескольких вышек. Ещё различают обычные устройства и антенны MIMO — усовершенствованное оборудование сразу с двумя антеннами, которые принимают сигнал отдельно друг от друга, но передают сигнал модему одновременно. Они способны увеличить скорость и до 100 Мбит/с.

У антенны MIMO по сути два приёмника, отсюда и её эффективность

В зависимости от наличия в антенне усилителя устройства разделяют на активные и пассивные. Пассивные, где усилителя нет, не так сильно улучшают сигнал мобильной сети, как активные, но при этом их не нужно подключать к розетке (усилитель работает от электрической сети).

Изготовление антенны из жестяной банки

Плюс этой самодельной антенны — доступность. В каждом доме можно найти свободную жестяную банку — будь то от кофе или газированных напитков. Лучше, чтобы она была цилиндрической — без углов. Банка будет неким «слуховым аппартом» для волн. Они будут доходить до дна и отражаться от него. В итоге в банке будет образовываться стоячая волна.

Что нужно сделать с банкой, чтобы из неё получилась антенна:

1. Рассмотрим самый простой вариант — без использования проводов. Нужна только банка и модем. Снимаем крышку с банки. В стенке ближе ко дну делаем отверстие, чтобы в него поместился модем.
2. Размещаем модем в отверстии, чтобы задняя часть со встроенной антенной оказалась в банке.
3. Берём USB-удлинитель и через него подключаем модем к компьютеру. Модем с банкой ставим на подоконник или ближе к окну. Смотрим на количество делений и регулируем положение банки с модемом, чтобы максимально усилить сигнал.

   Вставьте модем в отверстие

Минус способа в том, что он подойдёт не для всех случаев, например, если вы живете на первом или втором этаже и ваш дом располагается далеко от вышки. Она может вам помочь, если проблемы с сигналом не слишком серьёзные. Таким образом, антенна простая в изготовлении, но не настолько эффективная, как, например, антенна Харченко.

Более сложная вариация баночной антенны — с металлическим коннектором внутри и проводом, который тянется от него:

1. В банке необходимо просверлить отверстие для коннектора. Лучше использовать коннектор с гайкой.
2. К коннектору нужно припаять штырь из куска медного провода, коннектор завинчивается в банку (надо проследить, чтобы у него был электрический контакт с внутренней стороной банки, т. к. иногда она бывает лакирована).
3. После этого останется только сделать шнур для подсоединения антенны к модему.

   Баночную антенну можно сделать с кабелем

Антенна из проволоки

Ещё один примитивный способ усилить угасающий сигнал мобильной сети — медная проволока. Ей нужно обмотать нижнюю часть модема, где находится внутренняя антенна.

Где-то 20 – 30 см проволоки должны остаться свободными. Этот свободный кусок выгибаем — он должен находиться перпендикулярно модему, то есть вертикально.

Размещаем модем с самодельной антенной на окне и подключаем её к ПК с помощью удлинителя.

Сделайте несколько витков вокруг модема и выпрямите кабель по вертикали

Удлинитель можно приобрести прямо с усилителем — это также поможет улучшить показатели.

Антенна Харченко (биквадрат): простая пошаговая инструкция

Учёный Харченко предложил эту модель рамочной антенны в 1961 году. Она использовалась как приёмник для ТВ-передач. Антенна очень эффективна — она выступает в роли и приёмника, и усилителя.

Она широкополосная, способна увеличить мощность сигнала до 3 – 4 дБ при отсутствии рефлектора и до 8 – 9 дБ с рефлектором (металлической панелью, которая отражает сигнал).

При этом не важно, 3G это или 4G.

Минус её в сложности изготовления по сравнению с предыдущими самодельными антеннами. Однако при должном желании справиться с её созданием сможет каждый:

1. Сначала изготовьте «восьмёрку» из монолитной проволоки сечением 4 мм2. Квадраты должны быть максимально одинаковыми. Должна быть чёткая симметрия. Чтобы её добиться, перед сгибанием проведите разметку проволоки маркером. Поставьте затем пассатижи на разметку провода. Теперь нужно выгнуть провод под углом 90о. Используйте угольник, чтобы добиться точного угла.

   Сделайте симметричную «восьмёрку» из медной проволоки

2. Возьмите алюминиевую пластину — толщина 22 мм. Общая площадь — 140 х 140 мм. Пластина будет отражателем (рефлектором). Сделайте отверстие в центре пластины (просверлите).
3. Закрепите «восьмёрку» прямо по центру рефлектора на расстоянии 3,6 см. Панель и проволока не должны соприкасаться.

   Закрепите антенну с помощью деревянных палочек по бокам

4. Просверлите в рефлекторе отверстия под хомуты, наденьте конструкцию на кронштейн (возьмите от спутниковой тарелки). Теперь нужно припаять кабель, пропустив его заранее через отверстие в пластине.

   От антенны проведите кабель к модему

5. Если у модема есть разъём для антенны, подключите кабель к нему через переходник.
6. Если разъёма нет, возьмите немного медной фольги. Сделайте колпак в соответствии с размерами модема. Закрепите кабель на колпаке (нужно припаять) и наденьте его на устройство.

   Если нет разъёма под антенну, используйте медную пластину для закрепления провода на модеме

7. После подключения антенны настройте сигнал — поворачивайте её, пока не получите максимальный результат в виде нескольких делений. Они отображаются в фирменной программе устройства или вашего провайдера, которая скачивается и устанавливается на компьютере для настройки подключения. Попробуйте разместить антенну под разными углами, например, под 45о или 70о.

Видео: как изготовить антенну Харченко

Другие варианты самодельных антенн

Идеи для самодельных антенн могут быть и такие:

1. Дуршлаг 4G. У каждого в доме есть простой алюминиевый дуршлаг. Нужно зафиксировать удлинитель USB на ручке посуды. К нему подключить модем — он в итоге должен быть в пределах круга чаши. Направляем дуршлаг на базовую станцию и ловим сигнал.

   Усилить сигнал можно с помощью обычного дуршага

2. Спутниковая антенна 3G/4G. Если у вас есть старая спутниковая антенна, пустите в ход её. Сигнал будет усилен значительно, так как антенна будет уличной. Уберите конвертер со штанги. На этом месте закрепите модем. Естественно, понадобится удлинитель USB — аккуратно протяните его до модема и подключите. Теперь направьте тарелку на вышку оператора. Для настройки нужно будет медленно вращать тарелку, чтобы достигнуть максимального эффекта.

   Спутниковую тарелку можно быстро переделать под антенну для 3G/4G

3. Антенна «Двойное кольцо». Метод похож на антенну Харченко. Он такой же эффективный, но здесь тоже придётся потрудиться, чтобы изготовить антенну.

   Чтобы собрать двойное кольцо, нужно взять четыре одинаковые круглые металлические пластины и одну большую панель из того же материала в качестве отражателя

Как протестировать изменения

Можно просто немного «посёрфить» в интернете, чтобы определить, улучшилась скорость или нет. Если вам нужны точные данные, измерьте скорость с помощью любого сервиса, например, через SpeedTest или «Яндекс.Интернетометр». Сделать это нужно до и после установки антенны на модем.

Переходим на сайт и запускаем процедуру. Оцените результат, когда процесс завершится. Повторите его несколько раз и высчитайте среднее значение — показатель и будет реальной скоростью.

Щёлкните по «Измерить» на сайте

Если вам нужна простая антенна, для изготовления которой не требуется особых навыков и знаний, сделайте проволочную или баночную антенну. Можно также взять вариант с дуршлагом или старой спутниковой антенной. Для более опытных подойдут способы посложнее — антенна Харченко или «Двойное кольцо».

Источник: https://itmaster.guru/nastrojka-interneta/routery-i-modemy/3g-antenna-svoimi-rukami.html

Антенна 4G своими руками: чертежи, характеристики и порядок изготовления

Антенна 4G своими руками — неплохой универсальный и наиболее дешевый способ улучшить сигнал сотовой связи на даче или в загородном доме. Конструкция таких устройств простая, что дает возможность получать хороший и стабильный интернет-сигнал, если это позволяет расстояние до базовой станции оператора.

Сделанный усилитель 4G сигнала своими руками можно подключить к роутеру и раздавать Интернет на смартфон, планшет или ноутбук. Достаточно провести грамотный расчет устройства, подобрать правильные размеры в соответствии со схемой и все собрать.

Получится простой и достаточно мощный прибор, который позволит существенно улучшить качество, скорость и стабильность связи.

Описание устройства

Большинство пользователей мобильного Интернета проживает в сельской местности и за пределами крупных городов, используя данный вид связи как основной.

Однако до сих пор в России есть места, которые находятся на относительном удалении от вышек и станций операторов, поэтому качество связи недостаточно хорошее для нормального пользования Глобальной сетью.

В таких случаях на помощь приходят самодельные антенны для усиления 4G сигнала.

Обратите внимание! Первые такие изделия, как готовые, так и самодельные, использовались для улавливания телевизионных каналов. Впоследствии их заменили спутниковые тарелки и кабельное телевидение. С распространением мобильной связи и Интернета пользователи стали активно устанавливать антенны на дачах, в частных домах.

На сегодняшний день наиболее популярным и распространенным стандартом связи является 3G. Для его улавливания и усиления часто недостаточно простого модема.

Даже несмотря на старания операторов связи и постоянную установку новых базовых станций, в некоторых местах проблемы с сигналом остаются.

Сделанная антенна для модема 3G/4G своими руками, чертежи которой есть в общем доступе, помогают исправить ситуацию.

Важно! Если в местности проживания вообще нет сигнала от мобильного оператора, то устанавливать антенны и усилители бесполезно.

Существует два вида таких устройств:

Кроме этого, внешние делятся на однонаправленные и всенаправленные. Также существуют многочастотные антенны, имеющие возможность одновременно работать в нескольких частотах и диапазонах.

Устройство и габариты

Как сделать усилитель сигнала сотовой связи и Интернета своими руками

Также антенны делятся на несколько типов. Это могут быть комнатные устройства, работающие в помещении, или наружные, которые устанавливаются и направляются на вышку с улицы. Наиболее оптимальными и качественными являются приборы второго варианта.

Обратите внимание! Все представленные устройства используются как для приема, так и для передачи сигнала.

Для соединения с сетью антенна принимает и усиливает сигнал от базовой станции, который впоследствии передается на модем при помощи USB порта и провода. Внешние усилители делятся на такие основные типы:

• направленные;
• всенаправленные;
• широкодиапазонные или многочастотные.

Направленные делятся еще на три различных подвида:

• способные улучшать сигнал только с одной стороны;
• секторные, так же, как и первые, относятся к однонаправленным устройствам. Они имеют возможность работать в одном направлении, но при этом охватывать дополнительное пространство;
• всенаправленные, что значит усиливают сигнал одновременно с нескольких сторон.

Как произвести предварительный расчет

Для качественной работы антенны в любом месте требуется предварительный расчет ее параметров. Устройство состоит из нескольких частей:

• вибратора;
• провода антенны;
• блока передачи сигнала;
• отражателя.

Требования к вибратору

Как сделать антенну для мобильного 3G Интернета своими руками

Материалом для производства этой части служит медь или алюминий. Они стойки к коррозии и обладают хорошим вибрационным эффектом.

Размеры представленной части совсем небольшие, а материал мягкий, поэтому соединение с проводом проводится методом пайки.

Поперечное сечение находится в пределах 5-7 мм, а его диаметр должен превышать 3 мм.

Обратите внимание! Кроме этого, важно соблюдать симметрию квадратов и боковых поверхностей.

Провод

Для приема мобильного сигнала требуется определенный размер противодействия волны. Это значение должно составлять 55 Ом или 80 Ом. Во избежание потерь мощностей требуется провод с минимальным сопротивлением. Он имеет множество положительных сторон, выдает максимальные электронные данные, имеет небольшую потерю сигнала и подходит по габаритам для соединения с вибратором.

Рефлектор

Это наибольшая по габаритам часть устройства. Имеет непосредственное влияние на прием сигнала. Рефлектор можно сделать из металлической пластины.

Если подобной под рукой нет, то подойдет даже дно старой кастрюли или обмотанная фольгой часть картона, а лучше фанеры.

Некоторые умельцы создают небольшие отражатели из обыкновенного компакт-диска, к которому крепится модем, улавливающий усиленный сигнал.

Важно! Размер рефлектора должен быть сопоставим по масштабу с габаритами вибратора.

МИМО

Это устройства панельного типа для приема и усиления качества сигнала, которые работают с несколькими входами потоковых данных, соответственно, и несколькими выходами таковых. МИМО антенна для 4G своими руками собирается немного сложнее, чем обычная. Однако при наличии схем и чертежей все получится.

Самодельный усилитель для 3G модема: конструкция и место установки

При выборе такой антенны нужно учесть, что не все операторы могут полноценно работать с этой технологией. Примечательно, что скорость передачи информации при технологии МИМО равна 100 Мбит/сек. Это превышает показатели обычных антенн в 2 раза.

Обратите внимание! Такой прибор состоит из одного корпуса, внутри которого находятся две закрепленные антенны. Прием и передача сигнала происходят обеими частями одновременно и проходит по разным каналам.

Внешние усилители и их характеристики

Наиболее ответственным и влияющим на качество передачи данных параметром является коэффициент усиления сигнала. Им нужно руководствоваться при выборе антенн:

• при дальности 1-3 км до точки с хорошим сигналом нужна антенна с коэффициентом усиления 14 дБ;
• при дальности 3-8 км требуется коэффициент усиления 18 дБ;
• при дальности 8-12 км подойдет антенна с коэффициентом 20 дБ.

Процесс создания

Этапы сборки будут зависит от того, какой тип устройства был выбран.

Простое внешнее устройство

Обычная внешняя антенна представляет собой прибор для усиления качества сигнала сотовой сети, который устанавливается на улице. Может иметь различный внешний вид, например, в виде большого уловителя из пластины или простой телевизионной антенны, приспособленной для сигнала 3G.

Обратите внимание! В случае с внешними антеннами большую роль играет качество изоляции, поскольку усилителю придется работать в различных погодных условиях.

Важное значение в подобных устройствах имеет выбор наилучшего места для установки и направление в сторону базовой станции. Кроме этого, их следует качественно изолировать, чтобы вода не попала в места с микросхемами и проводными соединениями.

Рефлектор создается из металлического листа, который рекомендуется закруглить. Если нет стали, то можно использовать фанеру или картон, который следует обмотать фольгой.

Панельная антенна

Представляет собой большую металлическую пластину с закрепленными на ней патчами или небольшими панелями для лучшего улавливания. Для создания 4G антенны — «пушки» — своими руками нужно купить:

• ребристое оцинкованное железо для создания панели (один лист с размерами 334×290 мм);
• для создания патчей четыре листа оцинкованного железа (размерами 118×70,5 мм);
• медную проволоку (диаметром 2 мм);
• медную фольгу, желательно несколько больших кусков (вырезать окружность диаметром 21 мм);
• пенопласт для патчей;
• супер-клей.

Антенна Харченко для 4G модема своими руками

Она была названа в честь ученого, который впервые изобрел такое устройство. Является одной из наиболее простых по конструкции антенн для мобильного сигнала. Для сборки нужны:

• спиральная проволока;
• коаксиальный кабель;
• стержневая деревянная рейка;
• плоскогубцы, молоток, нож.

Обратите внимание! Перед сборкой очень важно провести качественный расчет.

Для этого рекомендуется посетить специализированные сайты, имеющие онлайн-калькуляторы.

Этапы сборки:

• определить поляризацию и частоту волны. Устройство должно быть линейным;
• сделать биквадратный тип антенного устройства в виде зигзага из меди. Все элементы должны быть расположены по углам, одним из которых соприкасаться. Для поляризации горизонтального типа восьмерка должна стоять стоймя. Если делать вертикальную поляризацию, то конструкция устанавливается на бок;
• сторона квадрата рассчитывается по специальной формуле: длина волны, поделенная на четыре;
• сборка конструкции, она должна быть овальной формы.

Таким образом, в создании усиливающего устройства нет ничего сложного. Главное — выбрать подходящий тип, следовать инструкциям выше и производить точные расчеты.

Источник: https://Vpautinu.com/antenny/4g-svoimi-rukami

Mimo антенна 4g lte своими руками

Для решения проблем с уровнем приема сигнала интернета и мобильной связи можно сделать своими руками MIMO антенну 4g LTE. Технология MIMO позволяет повысить пропускную способность и передавать больше данных, тем самым увеличить скорость работы.

Этот эффект достигается за счет использования нескольких устройств для приема сигнала. Не зря название MIMO, или Multiple Input Multiple Output, переводится как множественные входы, множественные выходы.

Используя эту технологию, можно обеспечить значительный прирост в скорости передачи данных у конечного потребителя.

Проведя распараллеливание потока на несколько каналов на входе, можно пустить сигнал по нескольким направлениям и также принять все эти данные на выходе.

Двух-, трех- и даже восьмикратное увеличение достигается за счет использования определенных конфигураций и количества антенн MIMO 3G или 4G. Более того, можно пускать закодированную информацию с задержкой и восстанавливать данные при приеме.

Для того чтобы понять, как работают такие устройства, рассмотрим принципиальную схему передачи радиосигнала.

Прием и отправка информации в линиях беспроводной связи

Радиоволны при перемещении в пространстве наталкиваются на разные препятствия в виде домов, деревьев и других сооружений. Препятствия на пути могут отражать или поглощать волну, а также делать это частично. Иногда сигнал разбивается на несколько составных частей.

На характер взаимодействий волны и преград на пути оказывают влияние материал поверхности, частота сигнала и множество других факторов. Отражение в процессе передачи приводит к тому, что появляются временные задержки. Кроме того, из-за всех этих взаимодействий до конечного потребителя доходит только часть отправленных от приемника волн.

Поэтому одной из главных проблем беспроводных сетей является многолучевое распространение сигнала.

Проблемы передачи и приема сигнала мобильного интернета

Для ее решения используются следующие технологии:

• Разнесенный прием (Receive Diversity) позволяет принимать сигнал сразу несколькими, а не одним устройством. Таким образом, непринятые одной антенной волны принимаются другой. Используется принцип одного выхода и нескольких входов, или SIMO (Single Input Multiple Output);
• Разнесенная передача (Tx Diversity) основана на том, что сигнал отправляется с нескольких антенн, а принимается одной, то есть множественный выход и одни вход, или MISO (Multiple Input Single Output), как панельная антенна 3G;
• Пространственное уплотнение (Spatial Multiplexing) – разбивание выходного потока на несколько составляющих и прием через несколько устройств, или MIMO. Антенна получает сигнал, предназначенный и для других приемных устройств тоже. Используя матрицу передачи и всю полученную информацию, сигнал максимально восстанавливается.

Чтобы определить максимальную пропускную способность – С, используется формула:

С= M B log2(1 + S/N), где:

• C – пропускная способность канала;
• M – количество независимых потоков данных;
• B – ширина канала;
• S/N – соотношение сигнал/шум.

Для сотовой связи 4G, а именно LTE MIMO, возможно использование 8Х8, что позволяет добиться скорости до 300 Мбит/сек. Даже на значительном удалении от станции сигнал будет устойчивым. Сегодня больше распространены MIMO 2Х2. Всегда для 4G количество каналов должно быть четным.

Как работают антенны на передаче и приеме сигнала

Антенны могут располагаться в одной поверхности или быть вертикально разнесены. Во втором случае важно точно выдерживать расхождения по градусам, указанные в схеме.

Антенна MIMO

Как сделать антенну проще всего? Рассмотрим оборудование для получения сигнала 4G лте 800, в основе которого лежит антенна Харченко – синфазная решетка из ромбов. Эта конструкция была придумана К.П. Харченко еще в шестидесятых годах прошлого года.

Основное достоинство этого оборудования состоит в том, что собрать антенну просто, а все параметры можно посчитать по многочисленным онлайн-калькуляторам в сети. За счет необычной схемы устройство редко нуждается в настройке.

Если необходимо сделать оборудование для улучшения сигнала 3g своими руками, можно использовать одну антенну Харченко.

Антенна для цифрового тв своими руками

В MIMO технологии используется четное число антенн, у нас их будет 2 антенны МИМО своими руками: Downlink – от спутника до приемного устройства, и для отправки – Uplink. Если смотреть на усредненные показатели, что можно использовать 2 антенны на 802 и 843 мГц, подключение будет идти 50-омным коаксиальным кабелем.

Для 802 мГц длина в миллиметрах составляет:

• L1 – 93,5,
• L2 – 90,
• L3 – 250,
• L4 – 136,5,
• L5 – 4,8,
• H – 373,
• В – 373,
• D 45,5.

Для 843 мГц длина в миллиметрах составляет:

• L1 – 90,
• L2 – 96,
• L3 – 238,
• L4 – 129,5,
• L5 – 4,6,
• H – 373,
• В – 355,
• D 43.

Важно! Количество потоков равно либо меньше минимального числа антенн на приеме или на выходе. При использовании MIMO 4×4 можно работать в диапазоне от 1 до 4 потоков, если же речь идет о MIMO 4×2, то потоков может быть только 1 или 2.

Для работы потребуются:

• решетка или кусок фанеры, обклеенной фольгой либо фольгированным скотчем, или оцинкованная сталь (у нас используется последний вариант):
• проволока сечением 4 мм2;
• кабель;
• деревянная доска длиной не менее 1,90 м;
• полипропиленовые трубы;
• нейлоновые хомуты;
• баллончик автоэмали;
• F-коннектор – 2 штуки;
• пигтейл кабель F-CRC9 – 2 штуки;
• клей Поксипол;
• дрель;
• пассатижи;
• рулетка и линейка.

Последовательность действий:

1. Выполняем каркас в форме буквы П. Для этого распиливаем доску на три части. Самая длинная доска (верхняя часть буквы) должна составлять 1 м 20 см, а боковые – по 35 см. Можно выпилить все части каркаса из разных досок;
2. Вырезаем 2 куска из листа оцинкованной стали размерам 375х375 см. Фиксируем основания с помощью дюбелей на каркасе строго под углом 45 градусов;
3. В центре каждого основания высверливаем отверстия для кабеля, которые будут идти к модему. Диаметр отверстий – 7 мм. Делаем разметки для крепления антенны;
4. Разрезаем полипропиленовую трубу на несколько частей: 3 части – 44,5 мм и 3 – 42 мм. Эти размеры напрямую связаны с центром проволоки;

Обратите внимание! Для устойчивого и качественного приема важно, чтобы технология пространственного уплотнения поддерживалась на передающей станции, а антенна использовалась для 4G модема.

1. Начнем со сборки антенны на 802 мГц;
2. Согласно чертежу, располагаем трубы на куски оцинкованных листов и приклеиваем Поксиполом. Полипропиленовые трубки и клей являются диэлектриками, поэтому при контакте антенны и этих частей сигнал не будет искажаться;
3. Теперь выполняем саму антенну из проволоки по размерам, указанным в чертеже. Делаем загибы, используя пассатижи. В полученных параметрах надо убавить по 4 мм, из которых 1 мм идет на погрешность по центру, а 3 мм – при загибе пассатижами;
4. Далее зачищаем кабель и центральную жилу, припаиваем к концам проволоки, а оплетку – к изгибу;
5. Протаскиваем кабель через полипропиленовую трубу в отверстие, которое мы просверлили заранее;
6. Теперь проверяем все размеры, а при необходимости выравниваем антенну;
7. Углы ромбов фиксируем на полипропиленовых держателях с помощью Поксипола. Для того чтобы проволока закрепилась, следует поставить сверху какой-либо груз;

Сборка самодельной антенны для приема 4G

1. Замеряем расстояние между концами антенны и изгибом проволоки в середине конструкции, оно должно быть 4,8-5 мм. 4,5 мм – зазор между проволокой и изгибом, подогнать его сложно, но это можно сделать маникюрными ножницами, разместив их в середине. Теперь крепим середину антенны с помощью клея;
2. Последовательность сборки антенны MIMO своими руками на 843 мГц точно такая же. Важно учесть, что антенны должны располагаться под углом в 90 градусов друг к другу. Х-поляризация дает больший эффект, чем вертикальная. Расположение антенн подобным образом создает для них равные условия;
3. Чтобы кабели не гуляли в отверстиях, затягиваем их с обратно стороны нейлоновыми хомутами и приклеиваем;
4. Теперь выполняем контрольные замеры по схеме и при необходимости корректируем;
5. Чтобы избежать окисления, покрываем проволоку и оцинкованные листы сверху эмалью;
6. Кабели через F-коннекторы выводим на пигтейл и уже затем на модем;
7. Проводим тестирование системы. Создание антенны МИМО 4G своими руками окончено.

Для того чтобы отладить работу устройства, следует правильно расположить конструкцию. Общие правила говорят, что антенну лучше вывести на улицу и поднять как можно выше. Кроме того, антенна должна быть направлена строго в сторону раздающей станции. Однако не всегда эти советы срабатывают.

Чем выше будет поднята антенна MIMO, тем больше кабеля потребуется проложить до соединения модема своими руками, но в этом случае часть сигнала будет гаситься помехами, вызванными этим самым кабелем. Не всегда установка на улице благоприятна для устройства. Если от окисления можно избавиться с помощью покраски, то нельзя не учитывать, что геометрию конструкции могут нарушить порывы ветра.

Кроме того, по направлению в сторону станции могут быть различные препятствия, которые будут гасить сигнал.

Для отладки антенны иногда приходится попробовать несколько вариантов установки, но потом это оборудование будет работать и в 3G 4G LTE.

Видео

Источник: https://amperof.ru/elektropribory/mimo-antenna-4g-lte.html

Как сделать MIMO антенну 4g lte своими руками

Главная > Антенны > Как сделать MIMO антенну 4g lte своими руками

Существующие сети мобильной связи используются не только для осуществления звонков и передачи сообщений. Благодаря цифровому методу передачи, с помощью существующих сетей возможна также передача данных. Данные технологии, в зависимости от уровня развития, обозначаются 3G и 4G. Технологию 4G поддерживает стандарт LTE.

Скорость передачи данных зависит от некоторых особенностей сети (определяется оператором), достигая теоретически до 2 Мб/с для сети 3G и до 1 Гб/с для сети 4G. Все указанные технологии работают эффективнее при наличии сильного и стабильного сигнала.

Для этих целей большинство модемов предусматривает подключение внешних антенн.

3G-антенна типа «волновой канал»

Панельная антенна

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

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

Применение панельных антенн для работы в сетях 4G

Как сделать антенну для цифрового ТВ своими руками

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

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

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

Технология MIMO

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

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

Основной принцип заключен в устранении взаимосвязи между антеннами.

Электромагнитные волны могут иметь различное направление относительно плоскости земли. Это носит название поляризации. В основном используется вертикально и горизонтально поляризованные антенны.

Для исключения взаимного влияния между собой антенны отличаются друг от друга поляризацией на угол 90 гр. Чтобы влияние земной поверхности было одинаково для обеих антенн, плоскости поляризации каждой смещают на 45 гр. относительно земли.

Таким образом, если одна из антенн имеет угол поляризации 45 гр., то другая, соответственно, 45 гр. Относительно друг друга смещение составляет необходимые 90 гр.

Взаимное расположение антенн

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

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

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

Установка антенн для модема своими руками

Как сделать антенну для радио FM

Правила установки антенн не отличаются от обычных. Главное условие – отсутствие препятствий между клиентской и базовой станциями.

Растущее дерево, крыша соседнего здания или, что еще хуже, линия электропередач, служат надежными экранами для электромагнитных волн.

И чем выше частота сигнала, тем большее затухание будут вносить расположенные на пути распространения радиоволн препятствия.

• В зависимости от типа крепления антенны можно устанавливать на стене здания или закреплять на мачте. Есть два вида антенн MIMO:
• Моноблочные уже содержат внутри две конструкции, установленные с необходимой поляризацией, а разнесенные – состоят из двух антенн, которые нужно крепить отдельно, каждая из них должна быть направлена точно на базовую станцию.
• Все нюансы установки антенны MIMO своими руками четко и подробно описаны в сопроводительной документации, но лучше предварительно проконсультироваться с провайдером или пригласить представителя для установки, заплатив не очень большую сумму, но получив определенную гарантию на произведенные работы.

Как сделать антенну самостоятельно

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

Как своими руками сделать люстру

Непременное условие – строгое соблюдение геометрических размеров всех, без исключения, составляющих частей.

Геометрические размеры высокочастотных устройств должны быть соблюдены с точностью до миллиметра и точнее. Любое отклонение ведет к ухудшению характеристик.

Упадет коэффициент усиления, увеличится взаимосвязь между антеннами MIMO. В конечном итоге вместо усиления сигнала буден наблюдаться его ослабление.

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

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

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

Для того чтобы сделать MIMO антенну 4G LTE своими руками, нужны два абсолютно ровных листа оцинкованной стали толщиной 0.2-0.5 мм, а лучше одностороннего фольгированного стеклотекстолита.

Один из листов пойдет на изготовление рефлектора (отражателя), а другой – на изготовление активных элементов.

Кабель для подключения к модему должен иметь сопротивление 50 Ом (таков стандарт для модемного оборудования).

Телевизионный кабель использовать нельзя по двум причинам:

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

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

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

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

Один из вариантов самостоятельного изготовления

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

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

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

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

Видео

Источник: https://jelectro.ru/antenna/sdelat-mimo-antennu-4g-lte.html

Как сделать антенну для 4G модема

Совершенствование сотового интернета сопровождается расширением зоны покрытия мобильных сетей четвертого поколения 4G с высокой скоростью приема и отправки информации. Если дом находится далеко от базовой станции сотовой связи, в местности с лесными насаждениями, сигналу препятствует соседнее здание или он ухудшился при поездке загород, то с плохим качеством соединения ноутбуку, планшету или сотовому телефону поможет справиться изготовление 4G-антенны своими руками.

Инструменты и материалы

Для того чтобы сделать антенну Харченко, изобретенную Константином Павловичем в 60-х годах прошлого века, необходимы следующие материалы и инструменты:

• медный провод диаметром 2,5 мм и длиной 25 см;
• кусок коаксиального кабеля 50 или 75 Ом, длина зависит от места установки антенны и расположения модема;
• пластиковые крышка от ПЭТ-бутылки или трубка диаметром 6-8 мм;
• жестяная пластинка или отрезок фольги со сторонами не менее 12 см;
• линейка, карандаш или маркер;
• штангенциркуль;
• канцелярский нож;
• плоскогубцы;
• дрель со сверлами;
• паяльник, канифоль, олово;
• склеивающее пластмассы вещество или термоклей.

Устройство и размеры антенны Харченко

Изделие для улучшения качества сигнала вай-фай состоит из 4 основных узлов: вибратора, провода, рефлектора (отражателя) и узла передачи на модемный вход.

Вибратор антенны

Вибратор представляет собой согнутую в виде двух ромбов медную проволоку для усиления частоты. Волновое сопротивление антенны принимают 50 Ом.

Параметры фигуры зависят от длины волны. Список частот 4G LTE, на которых работают операторы сотовой сети, представлен в таблице:

Данные таблицы свидетельствуют, что оптимальной будет частота 2600 МГц, соответствующая волне длиной 115 мм. Параметры представленной на схеме рамки получаются следующие:

• L1 (сторона внешняя) — 2,89 см;
• L2 (сторона внутренняя) — 2,76 см;
• L3 (длина двух рамок) — 8,1 см;
• L4 (ширина каждой рамки) — 4,05 см;
• L5 (участок подключения антенны) — 0,17 см.

Суммарная протяженность проволоки составляет 23,79 см.

Кабель антенны

Входное сопротивление близко к 50 Ом. При монтаже антенны Харченко для 4G-модема рекомендуется использовать коаксиальный кабель 50 Ом, но некоторые ставят и 75 Ом. Для снижения потери мощности предпочтительнее применить провод с меньшим сопротивлением. Телевизионный кабель имеет большую толщину, и сопротивление 75 Ом может вызвать рассогласованность со входами модема.

Конструкция рефлектора

Рефлектором служит любая ровная металлическая пластинка или наклеенная на поверхность из плотного картона фольга. Из нее вырезают квадрат с минимальным размером сторон 11,5 см. В центре и рядом сверлятся отверстия диаметром около 6 мм. По центру к рефлектору приклеивается вырезанный из пластиковой крышки или трубки диэлектрик с таким же отверстием посередине.

Сборка антенны для 4G-модема своими руками

Предварительно необходимо определить, как будет подключаться антенна к WiFi-модему. На рынке представлено множество типов этого устройства. Рекомендуется выбирать аппарат с разъемами для подключения антенны, которые присутствуют в большинстве моделей. Наиболее популярны разъемы типа TS9 или CRC9. Они отличаются диаметром, больший из которых у TS9.

Для подключения самодельной антенны к модему рекомендуется использовать специальный адаптер, или пигтейл.

На конец коаксильного кабеля устанавливается разъем серии SMA. Средний контакт припаивается, внешняя оплетка должна быть зафиксирована металлической трубкой. Затем модем, пигтейл и провод соединяются. Некоторые припаивают антенну непосредственно к разъему, но этот способ ненадежен.

Встречаются модемы, в которых снаружи нет разъемов. В этом случае ножом аккуратно поддевается и снимается верхняя крышка. Самое главное — не повредить расположенную под ней внутреннюю антенну. Далее, закрепив ЮСБ-разъем одной рукой, другой снимают корпус модема.

4G-модемы поддерживают технологию MIMO — множественные выходы и входы. Внутри них есть минимум 2 гнезда для антенн. Их нужно совместить с корпусом, места совпадения отмечаем маркером, сверлим отверстия диаметром 3-4 мм. Соединяем модем с корпусом — гнезда антенн видны через отверстия. Надеваем крышку.

Другой способ соединения антенны с безразъемным модемом заключается в создании беспроводного канала за счет усиления электромагнитной волны. На выходные концы кабеля припаивают электроды, которые представляют собой две пластинки из медной фольги длиной 7,5 см и шириной 4,5 и 2,7 см. Широкая пластина изгибается по форме модема и припаивается к центральной жиле провода, а пластину меньшего размера делают в форме радара и соединяют с оплеткой. Контакт пластин не допускается. Электроды требуется направить на встроенные антенны модема.

Внешняя 4G-антенна

После изготовления составных частей собирается самодельная антенна.

Сначала к вибратору припаивается коаксильный кабель. Одна сторона отрезка L5 соединяется с помощью олова и паяльника с центральным проводником кабеля, другая сторона — с оплеткой.

Затем провод с присоединенной рамкой продевается по центру в отверстие рефлектора с приклеенным диэлектриком. С помощью клея вибратор фиксируется так, чтобы между ним и рефлектором было расстояние 1,32 см. Для достижения такого промежутка крышка от бутылки или пластиковая трубка отрезается с помощью тисков и полотна для резки металла.

Сделанную антенну можно закрепить внутри дома или на улице. Другой конец кабеля присоединяется к модему одним из способов, описанных выше.

Панельная 4G-антенна

Для изготовления панели нужно приготовить следующие детали:

• листы оцинкованного железа размером 33,4 х 29 см (для панели) и 11,8 х 7,05 см (для 4 патчей);
• медную проволоку диаметром 2 мм;
• кружок фольги из меди диаметром 21 мм;
• 4 куска тонкого пенопласта по размерам патчей;
• клей для крепления патчей к пенопласту.

Патчи располагаются в 2 ряда по 2 шт. К ним крест-накрест припаиваются 2 отрезка медной проволоки. В панели сверлится отверстие, через которое продевают антенный кабель и спаивают его с проволокой. Патчи и панель соединяются друг с другом через пенопласт с помощью клея.

Процедура изготовления панельной 4G-антенны по советским чертежам под шифром Ф-20 представлена на видео ниже. Потребуются следующие материалы:

• прямоугольник фольгированного текстолита 43 х 20 см;
• 8 болтов М3 и 32 гайки для них;
• прозрачная пленка для печати для струйных принтеров;
• пленка фоторезист;
• реагенты — кальцинированная сода и хлорное железо.

На пленке для принтеров распечатывается шаблон вибратора антенны. Текстолит зачищается и обезжиривается. К нему с помощью валика приклеивается пленка фоторезист, на которую накладывается шаблон. Ультрафиолетовой лампой фоторезист засвечивается в течение 5 секунд (время указывается в инструкции производителя к пленке).

Засвеченные места застывают, а места пленки, куда свет по форме шаблона не попадает, промываются. Поверхность прогревается феном и погружается в раствор кальцинированной соды, в котором через 2-3 минуты щеткой отмывается незасвеченный фоторезист. Затем плата протравливается раствором хлорного железа в течение 35 минут и опять погружается в щелочной раствор на 1,5 часа с целью смыть незасвеченную пленку фоторезиста. После этого вибратор готов, его промывают теплой водой.

В каждом из 8 сегментов вибратора по центру сверлят отверстия диаметром 3 мм. Из жестяного листа вырезается рефлектор того же размера, что и панель (43х20 см). Лист совмещается с текстолитом. В нем сверлом диаметром 3 мм делают отверстия в тех же местах, что и у вибратора. В отверстия текстолитовой платы вставляются болты М3, с другой стороны панели прикручиваются по 2 гайки на каждый болт. Две гайки и толщина текстолита дают желаемые 6 мм между вибратором и рефлектором. Жестяной лист затягивается гайками.

К полученной антенне припаивается кабель, подключенный к Wi-Fi-роутеру через USB-порт. Центральная жила крепится к вибратору, а оплетка — к рефлектору. Плата роутера соединяется с помощью горячего клея с обратной стороной рефлектора. Вибратор покрывается специальным не проводящим ток лаком с целью предотвращения окисления меди.

Усиление сигнала 4G

Перед тем как усилить сигнал, его нужно поймать. Антенна должна направляться в сторону базовой станции оператора.

Эффективность применения антенны для модема обеспечивает рефлектор. Он предназначен для однонаправленного действия антенны.

MyNameEarl › Блог › Беспроводной интернет 3G/4G LTE за городом. Один из путей решения. Проверено лично

Есть проводной канал по оптике, входящий в Microtik RB2011UiAS-2HnD-IN. Иногда он падает либо по вине провайдера, который козел и служба поддержки которого работает до 21.00 и только по рабочим дням (сделать ничего нельзя, провайдер в нашей деревне один на оптике, не на оптике там вообще никого нет, т.е. просто один), либо по отключению питания в деревне, что один хрен, потому как аппаратура провайдера, находящаяся на столбе в деревне, отключается тоже вместе со светом, поэтому генератор на участке помогает как мертвому припарка.

Решил сделать дополнительный, дублирующий канал интернета. Для чего пригласил специально обученного человека проверить уровни сигнала 4G LTE. Оптимальный сигнал оказался у Мегафона. Во время проверки специально обученный человек собрал вот такую систему:

панельная антенна Антэкс Petra BB Unibox MIMO 2×2 + модем Huawei E3372 + Zyxel Keenetic с интерфейсом для подключения модема 3G/4G LTE, куда и был подключен 10-ти метровый хвост с конечным USB разъемом из антенны с модемом, и который стал раздавать Wi-Fi.

Измерили скорость в SpeedTest — 40 Mb/sec, на 2-х ноутбуках и одном телевизоре (все через Wi-Fi) я запустил онлайн фильмы в HD, а также попросил коллег подсесть со своими гаджетами на этот же самый Wi-Fi роутер. Все тянет! Т.е. как резерв очень даже прекрасное решение.

На следующий день пригласил я чувака на установку с условием организовать дублирующий канал на Микротике. Ну потому что главный роутер у нас — Microtik. Пришли два юноши, начали заниматься попыткой подружить описанное выше оборудование с Микротиком, пытались с 10.00 до 13.00, сделать ничего не смогли. Подключали Huawei напрямую к Микротику через 10-ти сантиметровый хвост-переходник «мама USB — папа microUSB» — вообще Микротик не видит Huawei, включили Хуавей в их роутер Zixel, из роутера кинули FTP в Микротик — не могут настроить, хоть ты тресни! Обновили прошивку Микротика, повторили все действия — ноль эмоций.

Плюнули, ушли. Остался я без резервного канала. Проблемка, однако. Посколько пришедшие люди оказались молодыми и неопытными, да и насрать им было на все, что выходит за рамки того, что они с собой притащили, решил я сам посидеть и покумекать, что можно тут сделать. Придумал вот что:

Нужно отойти от решения «Microtic — основной», а приобрести роутер ASUS 4G-AC55U со встроенным 4G LTE модемом + купить карту 4G LTE от Мегафон с безлимитным тарифом +, если роутер не потянет скорость, приобрести ту же самую панельную антенну PETRA BB MIMO 2×2 без гермокожуха, ну и несколько метров коаксиального кабеля с соответствующими разъемами, чтобы, открутив «рога» роутера, на их место прикрутить выходы антенны.

В результате в ASUS войдет канал от существующего провайдера + в него будет вставлена симка от Мегафон и интернет будет от обоих устройств, что предусмотрено настройками ASUS, а уже Microtik сделаю вторичным устройством, т.к. там портов штук 8 свободных, а это очень кстати для меня.

Завтра приобрету ASUS и, если получится, безлимитный тариф от Мегафона, ну а дальше как сложится.

Для тех, кто тоже пытается облегчить себе жизнь через интернет от сотового оператора в какой-нибудь глуши, напишу общий алгоритм решения данной задачи, не претендующий, впрочем, на истину в последней инстанции:

Для оценки возможности поиметь интернет от какого-нибудь оператора сотовой сети, если сети берут хреново, хорошо бы иметь антенну MIMO с вертикальным и горизонтальным усилением типа Антэкс Petra BB Unibox MIMO 2×2 с модемом типа большой флешки (т.н. «свисток»), в который (модем) нужно будет вставлять по очереди сим-карты всех наших ведущих сотовых операторов, хвост от антенны воткнуть в ноутбук, на котором через драйвер модема вы посмотрите уровень сигнала сотовой сети, при этом вы будете поворачивать антенну из стороны в сторону для определения оптимального направления на вышку сотового оператора, причем лучше забраться сразу с крышу или на 2-й этаж, потому как известно — чем выше антенна, тем лучше прием сигнала: помех в виде домов и деревьев меньше, ничего личного.

Не имея под рукой свободной антенны, сделать можно проще и корявее, но по-меньшей мере определив, какой сигнал какого оператора лучше: в обычном смартфоне на базе того же Андроида в разделе «Настройки» — «О телефоне» (об устройстве) — «Общая информация» посмотреть уровень сигнала в dBm. Это не показатель основной, но иного нет. Вот чем БЛИЖЕ к «-50 dBm» — тем лучше.

Это делается только для того, чтобы понять, чью сим-карту с 3G/4G LTE в дальнейшем покупать

2. Далее, если до ближайшей базовой вышки этого выбранного оператора менее 50 км (далее просто ни одна тарелка, ни одна антенна уже не возьмет сигнал), то имеем два варианта:

2.1 Практика показывает, что УЗКОНАПРАВЛЕННАЯ антенна крайне КАПРИЗНА в настройке и эксплуатации, поэтому ее брать НЕ СТОИТ НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ и при расстоянии до базовой станции в пределах километров 10-ти нужно покупать широкополосную антенну с коэффициентом усиления 12…17 дБ. Я буду покупать при 3-х км. до базовой станции с усилением 12…14 дБ.

2.2. Если расстояние до базовой станции 10…50 км, то придется, волей-неволей, смириться и купить узконаправленную антенну с коэффициентом усиления 24 дБ. Почему смириться? Потому что такая антенна с таким коэфф. усиления КРАЙНЕ КАПРИЗНА в настройке и дальнейшей эксплуатации. Ну просто КРАЙНЕ КАПРИЗНА! Узкий луч ее диаграммы должен быть четко направлен на станцию, прям как снайперская винтовка, которую (вышку) на таких расстояниях глазами (визуально) не увидишь. Практика показывает, что малейшее отклонение от заданного направления (буквально на 1…2 градуса) тушит сигнал 4G НА ПОРЯДОК! К примеру, установили вы правдами-неправдами такую антенну четко, трахались час или два, через пару дней села на нее ворона или стая ворон, антенна от ветра, ее раскачавшего, чуть отклонилась — и поимели 10-ти кратное ухудшение входящей/исходящей скорости. Но тут уж нечего в такую глушь забираться было…

3. Указанная выше антенна с гемокожухом с IP67 имеет внутри себя разъем для поключения «свистка» — модема со вставляемой в него сим-картой выбранного тобой оператора сотовой связи.
Практика показывает, что одним из самых надежнейших модемов является Huawei E3372, после чего в этот модем закладываем сим-карту нашего оператора, сам модем вставляем в разъем внутри нашей квадратной антенны, не забыв подключить к 2-м разъемам модема маленькие проводки от вертикальной и горизонтальной разверток антенны. Эти поводки-проводки называют «питгейлами»

Вот его и покупаем.

4. Из этой антенны будет выходить серый толстый FTP-шный кабель с витыми парами, на конце которого будет находится что-то типа большой флешки, которая вставляется, наконец, в роутер, стоящий у тебя в доме.
Опять же, на настоящий момент один из самых надежных роутеров, имеющий 4G LTE ВХОД, является ZyXEL Keenetic 4G III
(его работоспособность проверил лично, своими руками и своими глазами)

Итак, покупаем следующее оборудование:

1. PETRA BB MIMO 2×2 UniBox — антенна с гермобоксом для 3G/4G модема с питгейтами для подключения модема, если расстояние до вышки примерно до 10 километров.
antex-e.ru/store/39023/?pos=914743 или аналогичную, но именно на 50 Ом

2. Кронштейн для данной антенны (палка металлическая гнутая или прямая, чтобы прикрутить антенну к стене или поставить на крышу, чем выше — тем лучше).

3. FTP толстый кабель антенна-роутер с USB разъемом на конце (продается в том же Антэксе, обычно вместе с указанной антенной, и не забываем про минимизацию его длины!)

5. Сим-карту выбранного вами сотового оператора исключительно с интернетом 3G/4G LTE с интересующим вас тарифом. Здесь важно не забыть, что операторы сотовой сети на официальных сайтах НЕ ПОКАЗЫВАЮТ корпоративные недорогие БЕЗЛИМИТНЫЕ тарифы. Эти тарифы предлагаю поискать на сайтах типа avi… Ну вы поняли.

6. Роутер Keenetic 4G III zyxel.ru/keenetic-4g-3/
или аналогичный. Главное, чтобы роутер имел вход для 3G/4G LTE и нужное вам количество FTP-выходов для подключения по проводам ТВ, компьютера или что вам нужно.

Я расписал самое ДЕШЕВОЕ и эффективное, на мой взгляд, решение.

У меня на объекте такое решение на Мегафоне привело к тому, что на расстоянии километра в 3 до базовой станции я получил чистыми 40 Мбит/сек, при которых на 3-х телевизорах шли фильмы в HD разрешении онлайн. Но у нас практически прямая видимость до вышки и расстояние, вишь, км. 3 или чуть больше. Другое дело, что с Микротиком это не сдружилось, а не было бы Микротика — лучшего и желать нечего.
*******************************************************************************************************
Дополню, пожалуй, сегодняшней практикой:
легко вставил сим-карту в роутер, настроил как смог порядок очередности «оптоволокно-радиоканал», как ни менял настройки, все одно переходит при сбое на оптике на 4G через 30 секунд, хоть я тресни, никак не раньше.

При прямой видимости в 3…4 км скорость без доп. антенн и прочих усилительных причуд составляет 11…14 Мбит/секунду. При этой скорости телевизор, работающий в сети по Wi-Fi, подгружает Youtube раза в 3 дольше, чем когда по оптике в роутер приходят 92 Мбит/сек.
Так што резервный канал, в принципе, есть, при падении оптического интернета 30 секунд придется подождать, а затем перегрузить страницу или заново отправить файл.
Со временем куплю панельную антенну и проброшу пару коаксиальных кабелей.

MIMO антенна – делаем сами

MIMO антенна 4G LTE своими руками – это не миф. Такое устройство действительно можно собрать самостоятельно. Усилитель для 4G модема, сделанный своими руками, отличается предельно простой конструкцией, доступностью необходимых материалов и надежностью полученного устройства. Поэтому антенны 4G MIMO, сделанные своими руками, являются дешевым и надежным методом для получения хорошего сигнала. Если дальность от дома до вышки сотового оператора позволяет, можно попробовать самостоятельно сконструировать антенну. Собранный прибор можно интегрировать с роутером, чтобы раздавать интернет на телефон, планшет и другие гаджеты. Перед сборкой конструкции нужно выполнить точный расчет, выбрать оптимально подходящие размеры, которые будут соответствовать схеме. В итоге должен получиться довольно мощный аппарат, с помощью которого Вы сможете значительно увеличить качество и скорость соединения. В сегодняшней статье мы детально поговорим о том, как сделать усилитель сигнала для 4G модема своими руками.

Специфические особенности 4G MIMO

LTE антенна своими руками – это замечательная возможность улучшить качество приема данных. Для тех пользователей, которые живут в отдаленной местности или регулярно выезжают на дачу, такие устройства станут настоящим спасением, поскольку помогут решить проблему «плохого» интернета. На территории нашей страны есть достаточно много мест, удаленных от базовых станций сотовых операторов. Поэтому в этих зонах качество связи предельно низкое. Чтобы нормально и комфортно пользоваться сетью, стоит задуматься о таком варианте, как антенна МИМО 4G своими руками. Самодельные устройства пользуются популярностью среди абонентов. Впервые такие конструкции собирали для улучшения качества ТВ сигналов. В дальнейшем они были заменены более технологичными приспособлениями – спутниковыми антеннами и кабельным ТВ. Но с ростом популярности Mobile Internet люди снова стали сооружать такие приспособления.

Сегодня популярными являются сети 3G. Чтобы усилить ее стандартного модема будет недостаточно. Несмотря на то, что операторы постоянно устанавливают новые вышки, в некоторых местностях этого оказывается мало, поэтому проблемы с низкокачественным сигналом остаются. Сконструированная по чертежам конструкция поможет увеличить качество сигнала. Один важный нюанс: если в Вашем населенном пункте вообще отсутствует сигнал оператора, ни одна антенна не поможет исправить ситуацию.

Вариации

Усилительные приборы подразделяются на два типа: комнатные и наружные. Последние подразделяются на две категории в зависимости от принципа своей работы: однонаправленные и всенаправленные. Можно найти устройства, которые способны в одно время функционировать в разных частотных диапазонах.

Комнатные антенны могут работать исключительно в закрытых помещениях, поскольку не оснащаются защитой от негативных воздействий окружающей среды. А наружные модели могут спокойно функционировать на крыше или фасаде здания, не боясь ни осадков, ни других природных явлений. По качеству и универсальности вторые модели более подходящие. Устройства способны функционировать как для приема, так и для передачи данных. Чтобы подключиться к сети, антенна принимает и сразу усиливает сигналы с вышки оператора, затем уже усиленный сигнал подается на модем посредством ЮСБ кабеля. Наружные модели антенн подразделяются на виды:

• направленные;
• всенаправленные;
• широкодиапазонные.

Первая группа разделяется на подтипы:

• модели, направленные на улучшение сигналов лишь с одной стороны
• секторные – подобно первой группе могут ловить и улучшать сигнал в одностороннем порядке, но также рассчитаны на охват дополнительного пространства

Всенаправленные антенны рассчитаны на усиление сигнала с разных сторон.

Расчет 4G LTE MIMO

Чтобы собранная собственноручно антенна функционировала правильно и не доставляла проблем, необходимо выполнить расчет ее основных параметров. Что входит в конструкцию прибора:

• вибратор
• провода
• передающий блок
• отражатель

Вибратор, провод и рефлектор

Материалом для изготовления вибратора выступает медь или алюминий. Эти типы металла устойчивы к коррозионным процессам, характеризуются достаточно высоким вибрационным эффектом. По габаритам данный компонент конструкции небольшой. Поскольку материал мягкий, то соединение с проводом выполняется при помощи пайки. Поперечное сечение варьируется в пределах 5-7 мм, а диаметр должен быть более трех мм. При сборке конструкции своими руками очень важно соблюсти симметрию квадратов и боковых поверхностей.

Помимо вибратора понадобится надежный провод. Чтобы избежать потери мощности, следует выбирать провода с минимальным уровнем сопротивления. Такие изделия обладают массой преимуществ и оптимально подходят для соединения с вибратором.

Самая крупная по размерам часть конструкции — это рефлектор. Данный компонент имеет прямое воздействие на прием сигналов. Изготовить его можно при помощи обычной пластины из металла. Пользователи, у которых отсутствует пластина, выбирают более простые варианты – дно старой кастрюли, обмотанный фольгой картон. Некоторые мастера-самоучки используют даже стандартные диски, прикрепляя к ним модем. Обратите внимание на один важный нюанс: габариты рефлектора должны сопоставляться по масштабам с размерами вибратора. Это обязательное условие для качественной сборки конструкции.

МИМО – особенности

Это специальные устройства панельного типа, которые могут принимать и усиливать качество сигнала. МИМО конструкции функционируют с несколькими входами и выходами потоковых данных. По сравнению с обычной антенной, МИМО собрать гораздо сложнее. Но если пользоваться специальными схемами и соответствующими чертежами, обязательно все получится. Перед тем как выбирать антенну, необходимо учитывать, что не каждый сотовый оператор способен работать с данной технологией. Скорость передачи данных с использованием МИМО технологии, равняется 100 Мбит/с, что существенно превышает возможности стандартных устройств. Обращаем Ваше внимание на то, что устройство состоит из корпуса, внутри которого прикреплены две антенны. Оба элемента одновременно, но по разным каналам принимают и передают сигналы.

Особенности внешних усилителей

Коэффициент усиления (КУ) сигнала влияет на то, насколько качественно будет приниматься и передаваться информация. Это важный параметр, который необходимо учитывать, выбирая антенну. К примеру, для расстояния от одного до трех километров до точки с оптимальным сигналом потребуется устройство с КУ 14 дБ. Если расстояние составляет от трех до восьми километров, нужно подбирать прибор, где коэффициент усиления 18 дБ. Если расстояние составляет минимум 10 км – выбирайте антенну с КУ 20 дБ.

Специфика сборки

Этапы конструирования устройства будут зависеть от конкретного вида антенны. Например, стандартная наружная антенна – это простейший прибор, который способен усиливать качество сигнала. Такие устройства монтируются на улице. Приборы могут отличаться по внешнему виду. Это могут быть изделия в формате большой пластины или стандартной ТВ антенны, адаптированной под прием сигнала 3G. Очень важно уделить надлежащее внимание качеству изоляции, потому как антенна будет функционировать в разных погодных условиях. Вода и пыль не должны попасть в места, где размещены микросхемы и провода. Также немаловажный момент – выбор места для монтажа конструкции. Антенна должна быть строго направленной в ту сторону, где расположена ближайшая вышка оператора.

Панельная направленная антенна MIMO

Такие конструкции имеют вид крупной пластинки из металла. На ней прикрепляются патчи или маленькие панели, чтобы лучше улавливать сигналы. Чтобы самостоятельно сконструировать антенну «пушку», потребуется ребристое оцинкованное железо. Из листа нужно сделать панель. Патчи также создаются из такого материала. Помимо этого, потребуется медная проволока и фольга. Для патчей следует приобрести пенопласт. Также понадобится клей.

Антенна Харченко для 4G модема

Антенна Харченко имеет свою многолетнюю историю. Прибор был разработан ученым, в честь которого устройство получило свое название. Среди других моделей данная антенна является наиболее простой и самой универсальной. Чтобы собственноручно собрать конструкцию, Вам понадобятся:

• Проволока в виде спирали
• Коаксиальный провод
• Стержневая рейка из дерева
• Инструменты

Перед тем, как выполнять сборку, рекомендуем четко и точно произвести расчет конструкции.

Как собирается антенна Харченко:

• Первый этап – определение поляризации и волновой частоты. Прибор должен быть линейным.
• В форме зигзага делается биквадратная антенна из меди. Все компоненты должны размещаться по углам, одним из них соприкасаться. Если поляризация горизонтальная, восьмерка будет стоять стоймя. Для вертикального типа конструкцию ставят на бок.
• Сторону квадрата нужно просчитать по соответствующей формуле: длина волны делится на 4.
• Сборка всего прибора. Должна получиться овальная форма.

В конструировании самодельных антенн в принципе ничего сложного нет. Самое главное – правильно подобрать материалы для изготовления и грамотно выполнить расчеты.