Антенна Харченко: расчет и изготовление. Выбор и подключение антенны для интернета на дачу Самодельная мощная антенна для модема

Биквадратная антенна предложена К.П. Харченко (1961 год) ловить метровые каналы телевидения. Разумеется, размерами была велика: длина волны не отличалась малым размером. Когда требуется антенна для модема, своими руками собранная из подручных средств, уместить конструкцию часто можно в круглой коробке из-под лазерных дисков, рефлектор в этом случае устанавливается просто. Хватит одной болванки, главное – посмотреть на свет, чтобы не была прозрачная (требуется слой металла для конструирования рефлектора). Это означает: покрытие подходит, идеально отражает волны цифровой связи. Речь заходит про антенны для модема – подразумевается два стандарта WiFi, 3G. Первый освоил частоты бытовой техники, мешает микроволновкам, второй является детищем сотовой связи. Длины волн, разумеется, аналогичные.

Цифровые модемы

Слово модем производное двух других:

Модулятор.
Демодулятор.

Передавая информационные пакеты, приходится кодировать. Практики быстро обнаружили: если излучить речь человека в эфир, вещание затухнет на дальности 25 метров. Радиоволны низкой частоты нежизнеспособны. Получше обстоит дело с проводами. Общеизвестно: аналоговой телефонии удавалось передать речь на километры, пользуясь помощью усилителей, рамки можно раздвинуть. Однако в этом случае условия чужды идеальным. Отчего происходит несуразица. Каждая среда (воздух, железо вода) наделена характеристикой пропускной способности, причем величина потерь зависит от частоты. В атмосфере выявлены окна связи (пропускающие электромагнитное излучение), используемые спутниковым вещанием. Диапазон WiFi (2,4 ГГц) не относится, напротив, излучение поглощается парами воды.

Мысля таким образом, инженеры родили мысль: информацию можно передать, закодировав полезным сигналом параметр несущей волны, входящей в окно прозрачности. На приемной стороне информацию нужно раскодировать. Этим занимаются модемы. Передаются в линии свет, электромагнитные волны, кодируются полезной информацией. Антенны заняты преобразованием электрических колебаний в эфирную волну, которая распространяется в пространстве. Этим шагом устраняется необходимость монтажа линии связи, провода. Эфир послужит передаче информации. Удобства приходится оплачивать, в нашем случае сильно ограничивается дальность, кроме того 99% энергии расходуется впустую, если не используется пара направленных антенн, нацеленных друг на друга. Широковещательная сеть WiFi, 3G неизбежно ведет к потерям. Однако удобство мобильной связи окупает энергию.

В каких случаях поможет внешняя антенна для модема:

На балконе прием видим, внутри квартиры – тишина. Подоконник сигнал ловится, внутри помещения – круглый нуль. Ситуация – бич беспроводных сетей по одной простой причине: мощность передатчиков ограничена законами. Электромагнитные волны вредят здоровью, несмотря на желание чиновников поживиться, иногда приходится уступать элементарным требованиям врачей. Не больничных, других – разрабатывающих законы, регулирующие применение опасных средств.
Вещает несколько вышек – жители сталкиваются с такой ситуацией: модем, приправленный умным драйвером, упорно навязывает связь точке, передающей хуже. В лучшем случае удается перебросить вручную, даже это временами надоедает. Выручит направленная антенна, которую нацелим в нужном направлении.
В зоне полутени прием сигналов WiFi, 3G неуверенный, определен капризами погоды. Помогает направленная антенна, нацеленная в сторону вещания.

Имеются другие случаи. Везде, где требуется улучшить качество приема, нужна самодельная антенна для модема. Правда, выдумано одно устройство, позволяющее повысить уровень сигнала. Подразумеваем рефлектор. Покупатели видели в магазине усилитель 3G, представляющий цилиндрическую поверхность: вдоль оси устанавливали модем-флэшку. Лучи собирались в центре, улучшая прием. Устройство пассивное, ценой превышает модем с пакетом на полгода интернета. Неудивителен вопрос обывателей величиной с гору, как может быть изготовлена антенна для модема своими руками.

Конструкции антенн модемных

Начнем биквадратной антенной Харченко, пригодной всем диапазонов цифровой связи. Экземпляр, ловящий WiFi, умещается коробкой лазерных дисков, удобно с точки зрения защиты от непогоды. Порекомендовали бы пользоваться онлайн калькуляторами, ведя расчеты. Поскольку найти достаточно сложно, взяли труд рассчитать для некоторых случаев параметры, дальше читатели обобщат на любую частоту, потому что соотношения станут очевидными. Частоты WiFi:

Частота 2,6 ГГц, длина волны 115,3 мм. Сторона квадрата составит четверть длины волны: 28,82. Для получения общей длины восьмерки умножаем одну сторону на 8, получается 230,6 мм. Берем запас, получается 235 мм. Расстояние до рефлектора составит 0,15 – 0,2 длины волны. Берем нечто среднее – 0,175. Получается 20,2 мм.

На деле, часто используется волна 2,45 ГГц. Проведем расчет.

Частота 2,45 ГГц, длина волны вычисляется делением скорости света на число. Приближенно скорость света вакуума равна 3 х 10 8 м/с, точное значение – 299792458. Вычисляем длину волны… получается 122,36 мм. Далее ведем расчет проторенным путем. Получаем сторону квадрата, деля длину волны на 4 – 30,6 мм. Длина проволоки подсчитывается умножением на 8, получается 245 мм, берем запас – 250. Расстояние до рефлектора составит 112,36 х 0,175 = 21,413 мм.

Сложно согнуть проволоку под прямым углом. Рекомендуем использовать при изготовлении антенны для модема тиски, плоскогубцы, молоток. Наравне с линейкой и уголком, конечно. У многих возникает вопрос, какой толщины должна быть сама проволока. Попробуем ответить! Снижение частоты диаметр повышает, на 2600 МГц параметр составляет 2,75 мм; осваивающим 1300, следовательно, следует взять 5,5 мм. Приведем несколько значений:

900 МГц – 8 мм;
800 МГц – 9 мм;
1800 МГц – 4 мм;
1900 МГц – 3,8 мм.

Аналогично получим результат для любой частоты. Понятно, нарушение толщины, удаление от расчетных значений к фатальным последствиям не приведет, однако и слишком увлекаться не стоит. Чтобы потом не говорить, что на сайте ВашТехник приведены неправильные значения… По нашим сведениям, на территории РФ часто применяется стандарт GSM 1800, посмотрим, какая биквадратная антенна Харченко должна быть на рабочей частоте (модем 3G).

Частота 1800 МГц, находим длину волны: 299792458/1800000000 = 166,6 мм. Находим сторону квадрата делением на 4, получается 41,6 мм. Суммарная длина проволоки составит 333,1 мм. С запасом выйдет 335 мм. Расстояние до рефлектора составляет 166,6 х 0,175 = 29,15 мм. Толщина проволоки указана выше. Конструируйте на здоровье.

Прочие длины волн повременим рассматривать, порядок расчета очевиден. Приведем пару замечаний по конструкции самодельной антенны для модема. Если биквадрат один (и больше встретим), напоминает восьмерку – не более. В центральной точке пересечение отсутствует. Просто проволока сближается, не касаясь, затем разбегается вновь в стороны. Напоминает, действительно, положенную набок восьмерку (поляризация WiFi вертикальная). Для другой поляризации - горизонтальной - размещаем восьмерку вертикально.

Провод для антенны лучше брать изолированный. Подойдет жила кабеля нужной толщины. Необязательно материал должен быть медь, просто олимпийский металл не подвержен электрохимической коррозии (всегда является акцептором). Защитить сооружение нужно в любом случае. Как было сказано выше, модели WiFi помещаются в коробку лазерных дисков, которую для верности заклеим.

Восьмерка стоит на изолированных стойках, которые можно размещать в любом месте, однако проще использовать две опоры в области сближения (посередке). Один край подсоединяется к экранам кабеля и антенны, второй служит для снятия сигнала. Оба вывода находятся близко друг от друга, почти соприкасаются, электрический контакт в месте пересечения отсутствует.

Усиление сигнала повысится, если использовать два биквадрата. Центральная часть выполняется указанным образом, дальше восьмерки пересекаются (!) крест-накрест, но в месте контакта надежно изолируются два провода друг от друга. Диаграмма направленности сужается, повышая усиление. Хороши методики ловли вышки, которая виднеется на горизонте. Удастся направить антенну модема точно – прием непременно улучшится.

Подключение устройства ведется стандартным 50-омным кабелем. В идеале неплохо померить КСВ, затем довести до значения, меньшего 2. Устройство антенны для модема может быть иным, приводили в недавнем обзоре конструкции, напоминающие используемые сотовыми телефонами. Излучающие площадки, объединенные согласующими линиями.

Заканчивая обзор, подчеркиваем: стандарты сотовой связи, WiFi напоминают друг друга. В обоих случаях поляризация вертикальная. Сделано для уверенного приема в любой точке. При распространении волны вокруг планеты конфигурация сохраняется. Вертикальная поляризация перпендикулярна грунту. При разговоре по рации старайтесь так держать антенну.

Практика! Доподлинно известно – туповатые индивиды склонны выполнять простейшие процедуры неверно. Действуя напоказ, держат рации горизонтально, выворачивая немыслимым образом. Придерживайтесь проверенных решений. Иногда проще сделать пару шагов. Луч редко меняет поляризацию, иначе отрасль радиовещания давно учла бы нюанс (рации авто, например).

В современном мире человек не представляет жизни без Интернета, с помощь которого можно не только всегда оставаться на связи, но и работать, не выходя из дома. Из-за несовершенности технологии мобильной передачи данных в системе могут происходить частые сбои, поэтому наиболее удобный способ получить доступ к мировой паутине в любое время - использование 3G-модема.

С помощью этого приспособления можно ловить интернет-сигналы, передающиеся по мобильным сетям, находясь при этом в любом месте: в парке, на даче или за городом. От мощности сигнала будет зависеть качество передачи, поэтому вопрос усиления приема мобильной сети с помощью самодельной антенны для Интернета остается актуальным.

При соответствующих настройках самодельная антенна 3G или вместе с биквадратом одновременно может выступать в роли приемника и усилителя. Биквадрат является разновидностью рамочных антенн, которые входят в группу зигзагообразных. Изобрел его российский ученый Владимир Харченко. Впервые его использовать начали во второй половине 20-го века, чтобы «ловить» сигналы телевизионных передач. Ученые настроили это устройство на частоту 14 МГц, придали ей необходимое положение и стали получать сигналы из Соединенных Штатов Америки.

Обратите внимание! На сегодняшний день панельную антенну биквадрат для 3G можно купить в специализированном магазине или же сделать такое нехитрое приспособление своими руками.

Согласно многочисленным расчетам и экспериментам В. Харченко, по выходным данным даже сделанная работы цифровых устройств, которые функционируют на основе мобильных платформ. Без рефлектора прием сигнала увеличивается до 4-5 дБ, а с его внедрением показатель увеличивается до 7-10 дБ.

Направленные устройства

Когда сигнал на модеме есть, но является недостаточно сильным, рекомендуется использовать нехитрые устройства, чтобы усилить мощность приема мобильного Интернета. Данный метод заключается в том, чтобы получше расположить 3G-модем и направить его антенну в сторону вышки. Использовать для этих целей можно такие подручные материалы:

жестяную банку;
старую кастрюлю;
посуду или простой DVD-диск.

К примеру, если рассматривать баночную антенну, то здесь следует только пробить отверстие у основания банки или в ее дне. Это нужно, чтобы закрепить модем, правильное направление которого усилит сигнал.

Внешняя антенна

Интересно! Главная идея такого метода заключается в том, чтобы создать качественную изоляцию для бесперебойной работы устройства в любую погоду.

Также нужно выбрать оптимальную точку направления сигнала. В качестве изоляции следует использовать изоленту, которая будет предотвращать попадание влаги на микросхемы и соединения проводов.

В роли рефлектора может выступить лист металла, который желательно немного закруглить для концентрации сигнала в одной точке. За неимением металлического листа можно взять обыкновенный картон, основание которого следует обклеить фольгой для отражения сигналов.

Антенна Харченко для 3G

Несмотря на то, что устройство было изобретено в середине 20-го века, ее конструкция нисколько не изменилась, как и популярность. Принцип работы заключается в том, чтобы улавливать электромагнитные волны, по которым осуществляется передача мобильного Интернета.

Преимущество данной конструкции заключается в дальности работы, поскольку происходит многократное отражение сигнала в атмосфере. Волны огибают препятствия, в результате чего

Интересно! Интернет можно поймать даже на приличном расстоянии.

Антенна для 3G-модема своими руками

Своими руками можно изготовить с помощью элементарного набора инструментов. Для этого понадобятся:

медный телекабель длиной не менее 35 см;
коаксиальный кабель (2-3 м);
крышка от бутылки, жестяная банка или фольга;
ножницы, чтобы резать кабель;
любой клей.

Также нужно подготовить линейку и маркер для разметки, пассатижи и паяльник, чтобы присоединять кабеля к контактам. Если клея под рукой нет, его можно сделать самостоятельно из пенопласта и бензина (или ацетона), соединив компоненты на дне стеклянной посуды.

Для этого следует учесть кое-какие тонкости.

Устройство и оптимальные габариты

Интересно! Оптимальная работа 3G-модема возможна на частоте 2200 МГц, которая равна длине волны в 145 мм.

Сегодня в магазинах еще можно увидеть модели, функционирующие на 900 МГц, но они уже не так актуальны. Ключевые узлы усилителя представлены вибратором, антенным проводом, блоком передачи сигнала и отражателем, устраняющим перерывы и посторонние шумы.

Основные требования к вибратору

Вибратор должен быть выполнен из алюминия или меди. В процессе изготовления нужно учитывать тот факт, что вибратор имеет небольшой размер, поэтому подключать кабель следует пайкой. Что касается поперечного сечения, то оно должно составлять 5-7 мм, а диаметр - не менее 2,5-3 мм.

Важно! Для регулярного приема сигнала квадраты вибратора должны быть симметричными, а его боковые поверхности - иметь одинаковый размер.

Выбор кабеля

Главное отличие 3G-антенны от обыкновенной представлено размером противодействия волны, которое в среднем составляет 80 или 55 Ом. Чтобы сократить возможную утрату мощности, рекомендуется использовать провод, у которого меньшее сопротивление. К преимуществам таких кабелей относятся лучшие электронные показатели, гарантия наименьшей потери сигнала и совместимость с механическими габаритами вибратора.

Специфика конструкции рефлектора

В качестве экрана можно использовать любую пластину из стали или же вырезать жестяную основу из дна непригодной алюминиевой кастрюли. Если под рукой нет ничего металлического, нужно взять лист картона или фанеры, предварительно обмотав его фольгой. Отличную проводимость имеет DVD-диск, одна из сторон которого покрыта алюминиевой фольгой. Такое приспособление прекрасно отражает волны, существенно облегчая работу, а также имея эстетичный внешний вид.

Интересно! Для изготовления самодельной антенны для Интернета из диска нужно лишь смазать его клеем, после чего надежно приклеить на крышке от бутылки. На следующем этапе регулируется дальность вибратора от рефлектора, а делается это дополнительными шайбами от винтов.

Процесс создания устройства

При создании вибратора немаловажное значение имеют не только размеры, но и симметрия. Для придания установке максимально точной симметрии все грани квадратов должны быть одинаковыми, а достичь такого результата можно с помощью одного из двух методов:

предварительно разметить проволоку с помощью черного маркера;
использовать схему или контрольный шаблон, имеющий определенную длину.

Пассатижи нужно установить на разметку кабеля, после чего выгнуть провод ровно на 90°, чтобы придерживаться изгиба по угольнику. Далее вибратор нужно изогнуть с использованием контрольного чертежа для каждой грани квадрата и обрезать оставшуюся часть выгнутой проволоки с помощью бокорезов.

Подсоединение и варианты передачи сигнала

В центре крышки от пластиковой бутылки нужно просверлить отверстие с помощью дрели, размер которого должен слегка превышать диаметр кабеля. Далее один конец следует ввести в отверстие и разобрать таким образом, чтобы произошло оголение центральной жилы с областью пайки. Подсоединить кабеля можно с помощью самодельного паяльника, а затем натянуть крышку на вибратор, постепенно ведя по проводу.

Важно! С целью увеличения надежности в пластиковой пробке можно использовать клей и проводку из мелких пропилов.

Сквозь центральное отверстие диска нужно ввести провод, после чего приклеить его к торцевой части пробки. Такой эффективный метод установки не подразумевает того, что между вибратором и рефлектором будет происходить электрический контакт.

Отправка данных беспроводным путем

На исходные точки коаксиального кабеля нужно подсоединить электроды, которые будут играть роль генераторного узла, излучающего мощную электрическую волну. С помощью нитки нужно сделать два витка по корпусу модема (по его внешнему контуру), добавить 7 мм и вырезать из металла или фольги три полоски, длина которых должна составлять 80 мм, а ширина - 45 мм.

Электроды, припаянные к антенне Харченко, разводятся на определенное расстояние и направляются так, чтобы принятый сигнал производился на антенну 3G-модема.

Интересно! Для проверки работы готового устройства следует вставить его в разъем компьютера и оценить качество подаваемой сети.

Возможно ли переделать ТВ-антенну для 3G модема

Многие пользователи сегодня интересуются, можно ли изготовить антенну Харченко для 3G-модема своими руками или использовать обычную телевизионную антенну для подачи интернет-сигналов. Даже несмотря на то, что в состав этих двух приспособлений входит алюминий, использовать или переделывать ТВ-антенну для 3G-модема или сотового телефона крайне не рекомендуется, поскольку у них разный частотный диапазон. В результате этого качество связи будет намного хуже и ниже.

Таким образом, процесс изготовления антенны для мобильного Интернета своими руками вполне осуществим. Для этого нужно лишь изучить последовательность действий, описанную выше, и подготовить необходимые материалы.

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

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

Так появилась возможность оперативной работы с корпоративной сетью и почтовыми приложениями, просмотра мобильного телевидения и потокового видео. Владельцы 3G телефонов теперь могут осуществлять видеозвонки.

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

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

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

Нередко бываю ситуации, когда уровень приема 3G сигнала отличный, а скорость никакая. Связано это с загруженностью БС оператора. Чем больше людей подключено к БС, тем меньший ресурс достается каждому отдельному абоненту. Особенно часто такие ситуации возникают в рабочие часы.
Как усилить сигнал 3G или 4G модема?

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

Существует еще масса интернет сервисов, позволяющих как бы ускорить 3G интернет. Тут сразу оговорка – все они умеют лишь сжимать трафик, о реальном ускорении не может быть и речи. Но если Вам необходимо экономить трафик – тогда присмотритесь к программному ускорителю интернета Globax.
Аппаратные средства ускорения 3G и 4G интернета

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

.

К сожалению, длина кабеля USB удлинителя ограничена 3-5м. И что бы потом не кричать на форумах, что это не работает – простой совет: при покупке обратите внимание на производителя и толщину кабеля. Чем длиннее кабель – тем толще он должен быть. И не берите Китай!

Более действенный метод – купить направленную 3G антенну для модема. При выборе стоит обратить внимание на коэффициент усиления антенны (КУ) и ее диаграмму направленности (ДН). Чем больше КУ, тем уже ДН. Антенну для 3G модема желательно как можно более точно навести на ближайшую базовую станцию. При установке антенны крепить ее так, что бы директора (штыри) были перпендикулярны Земле.

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

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

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

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

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

Антенна 3G и 4G как работает

Любая антенна – это пассивный усилитель сигнала!

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Антенна для 3G и 4G модема своими руками

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

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

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

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

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

Сегодня существует множество различных способов подключения к Интернету. Вместе с тем, нельзя сказать, что все они одинаково эффективны и построены по единому принципу. В частности, если говорить об операторах, работающих с мобильными устройствами, то они предлагают хорошее Интернет-соединение в тех зонах, которые расположены в радиусе передачи сигнала с вышек. Понятно, что чем дальше сигнал, тем больше будет помех и разрывов. Конечно, самые крупные операторы сотовой связи стараются создать максимальное покрытие территорий тех стран, где они работают, но этого не всегда бывает достаточно.

Усилить подобные сигналы gsm оператора помогает 3G антенна. Это довольно лёгкое и простое устройство, не требующее особых хлопот в настройке и установке. Вместе с тем, если вы приобрели 3G антенну, то наладку её подключения лучше всего доверить профессионалам. В свой черед для тех, кто очень хорошо разбирается в технике, существует довольно большое количество инструкций о том, как создать 3G антенну своими руками.

Где крепится 3G антенна

Довольно лёгкая и простая в устройстве 3G антенна может ловить сигнал GSM оператора, находясь как внутри помещения, так и за его пределами. В дополнение к такому устройству обычно идёт металлический многофункциональный, прочный кронштейн и десятиметровый кабель. С их помощью антенну можно прикрепить либо на высокую мачту, либо на стену. На крайний случай 3G антенну можно расположить возле окна или прямо на подоконнике. Подобное устройство легко перевозиться и при повторной настройке быстро подключается к сети. По степени усиления сигнала антенны можно подразделить на:

слабые;
средние;
сильные.

Так, одной из самых эффективных 3G GSM антенн считается модель UMTS HSDPA 21 Дб 1900-2100 МГц, которая способна открыть доступ в интернет даже в тех зонах, где сигнал практически не уловим. Данное устройство работает с такими мобильными операторами как Киевстар, Лайф, МТС, Тримоб, Укртелеком и Утел. Чтобы добиться стопроцентного результата, лучше всего задействовать такой тандем, как антенна, сим-карта UMTS- либо HSDPA-типа и 3G модем.

Основной спецификой антенн с мощным усилителем сигнала является необходимость их точной настройки по направлению к главной станции мобильного оператора.

3G GSM антенны, которые обладают не слишком хорошим усиливающим эффектом, считаются самыми дешёвыми. Они имеют практически все те характеристиками, что их более дорогие собратья, но подходят для случаев, при которых источник сигнала расположен в непосредственной близости.

Средний сегмент 3G антенн в принципе способен обеспечить передачу интернета от GSMоператора на компьютер, даже если степень покрытия не относиться к зелёным зонам. Следует помнить, что в таком случае качество будет не слишком высоким и подача сигнала может проходить с прерыванием.

Не стоит думать, что идеальный и единственно верный вариант для приобретения это 3G антенна с мощным усилителем сигнала. Она конечно универсальна, но ввиду наибольшей стоимости не всегда уместна. Если требуется не значительное усиление имеющегося GSM-соединения, то подойдёт и более дешевый вариант.

Как создать 3G GSM антенну своими руками

Несмотря на то, что 3G GSM антенны стоят сравнительно не дорого и продаются практически в любом магазине мобильной связи, однако если эта вещь вам совсем не по карману, то можно сделать её собственными руками.

Шаг 1 . Перво-наперво, желательно найти и скачать в Интернете специальную программу, позволяющую в несколько нажатий клавиш рассчитать квадратичную антенну. Далее для создания самой конструкции желательно подготовить следующие материалы:

RG6U провод и коннектор для него;
медная проволока, диаметром 1-4 мм;
маленькая пластмассовая крышка (подойдёт колпачок от дезодоранта и пены для бритья);
небольшой лист фанеры 120х134 мм;
фольга;
паяльник;
припой;
канифоль.

Шаг 2 . После того как инструменты подготовлены берём проволоку и складываем её таким образом чтобы получилось два взаимосвязанных квадрата (бабочка). Каждая сторона обоих квадратов должна быть равна 53 миллиметрам.
Шаг 3 . Концы проволоки при этом должны совпасть посередине соединения квадратов и именно их нужно припаять к одному концу антенного провода, припой наносим на обратный угол проволоки и зачищаем всё это коннектором. Центральный стержень такого провода необходимо скомпонировать таким образом, чтобы он выпирал с коннектора приблизительно на 1 см.
Шаг 4 . Затем желательно с помощью всё той же канифоли опаять оплётку провода. Если это не получиться, то проще припаять сердцевину провода к боковой стороне тела коннектора.

Шаг 5 . После этого в ход идёт фольга. Ею необходимо обернуть фанеру и пробить посередине маленькое отверстие для провода. Таким образом, получится рефлектор для антенны. На этом этапе следует учитывать, что каркас должен быть расположен на 35 мм выше рефлектора. Обеспечить это способна заранее приготовленная пластиковая крышечка.
Шаг 6 . В ней следует порезать несколько пазов по 1 см. Вслед за этим располагаем антенну на нужном уровне, около 4.5 см. В самую последнюю очередь закрепляем рефлектор и все, наша самодельная 3G GSM антенна готова.

Проверка работы антенны

На дальнейшем этапе необходимо проверить, как наша 3G GSM антенна будет взаимодействовать с модемом. Если в модеме нет разъема, чтобы её подсоединить, то можно использовать метод антенна к антенне.

Таким образом, наше самодельное устройство будет захватывать сигнал из другой конструкции, которая возьмет на себя функцию репитера. Чтобы провести такую работу нужно с другого конца провода, который исходит от нашей 3G GSM антенны защитить сердцевину приблизительно на 10-15 сантиметров. Но для обеспечения максимально мощного сигнала следует на край оплетки провода прикрепить полоску фольги размером 7-9 сантиметров по типу круговой поляризации.

Андрей Барышев, г. Выборг

Немалому количеству пользователей беспроводного Интернета приходится сталкиваться с проблемой низкой скорости соединения. Особенно актуальна эта проблема для абонентов, живущих за пределами крупных населенных пунктов и при большой удаленности от ближайших вышек сотовых операторов. Но и в городах с плотной застройкой может случиться так, что прием прямого сотового сигнала невозможен, приходится довольствоваться использованием отраженного сигнала, ослабленного в несколько раз. Во всех этих случаях может оказаться довольно эффективным применение дополнительных выносных антенн, предлагаемые конструкции которых различаются принципом своего построения, сложностью и заявленными радиотехническими параметрами.

В моем случае проблема состояла в крайне низкой скорости Интернет-соединения из-за большой удаленности от вышки (10 км по прямой). Кроме того, прием прямого сигнала был невозможен из-за находящихся впереди панельных пятиэтажек. По этой причине 3G-сигнал модемом практически не фиксировался, и работать можно было только в режиме GPRS (использовался модем МТС MF192+).

Были рассмотрены многочисленные способы повышения уровня принимаемого сигнала, в том числе, найденные на сайтах в Интернете. Проанализировав различные конструкции антенн и отзывы об их работе, можно было сделать вывод, что наиболее эффективно работают либо варианты направленных антенн типа «волновой канал», либо тарелки-отражатели, в фокусе которых располагается сам модем. Но изготовление таких антенн требует точных и сложных расчетов и довольно специфических материалов, поэтому делать их в домашних условиях непросто. А варианты с выносом самого модема «на улицу» (за окно, на крышу и др.) сразу отпали из-за необходимости применения USB удлинителя протяженностью более 15 м. Даже при значительно меньших размерах такого удлинителя модем может перестать нормально работать из-за затухания сигнала и падения напряжения питания. Кроме того, модем в принципе не предназначен для работы в уличных условиях при значительных перепадах температуры и влажности. Поэтому рассматривались только комнатные направленные антенны, лучшими из которых, по многочисленным отзывам, являлись антенны «зигзаг Харченко» или «би-квадрат».

Но, несмотря на внешнюю простоту, вариантов изготовления такой антенны также можно найти немало, при этом нередко указываются совершенно разные размеры составных элементов и способы компоновки всей конструкции. Для сравнения всех вариантов на практике были изготовлены и проверены в работе несколько таких антенн с различными размерами и в разных «модификациях», в том числе, варианты антенны с четырьмя и шестью квадратами (двойной и тройной «би-квадрат», соответственно). При этом мои конструкции позволяли оперативно изменять конфигурацию и размеры различных составных элементов.

Следует сказать, что в моем случае применение двойного и тройного вариантов «би-квадрата» не показало практически никакого преимущества перед обычным, простым вариантом этой антенны. Поэтому в дальнейшем будет рассмотрен подробный расчет и особенности изготовления «классической» антенны.

Расчет антенны

Для точного расчета размеров антенны не потребуется ни специальных теоретических познаний, ни каких-либо программ.

Периметр рамки антенны такого типа должен быть равен длине волны принимаемого радиосигнала. В нашем случае длину волны можно рассчитать, зная частоту сигнала 3G, которая составляет 2100 МГц. Для этого нужно разделить скорость распространения радиоволн (300,000 км/с) на частоту, в результате чего длина рамки получается равной

300,000/2,100,000 = 0.143 м.

Поскольку рамка имеет форму квадрата, следует разделить ее общую длину на 4, в результате чего получим длину каждой стороны квадрата, равную 35.75 мм. Во многих источниках можно встретить совершенно другие размеры сторон - от 27 до 53 мм. Очевидно, такие антенны рассчитаны уже на другой диапазон, например GSM или Wi-Fi, рабочие частоты у которых, соответственно, ниже или выше, чем в нашем случае.

Коэффициент усиления данной антенны примерно 6 дБ. При ее изготовлении все размеры нужно соблюдать как можно точнее, от качества изготовления сильно зависит и качество работы. Следует заметить, что любая антенна без усилителя не усиливает сигнал как таковой, а выделяет его на фоне других сигналов и различных помех (если антенна не широкополосная). За счет этого мы и получаем нужный нам сигнал, уровень которого гораздо выше уровня помех. Поэтому точное соблюдение размеров антенны важно, ведь таким образом мы получим точную настройку на нужную рабочую частоту!

Чтобы увеличить усиление до 9 дБ, можно применить рефлектор. Это может быть металлическая пластина, мелкая сетка или даже фольга, наклеенная на фанеру или плотный картон, с размерами на 10-15% больше площади «полотна» самой антенны. В данном случае рефлектор будет иметь размеры 125 × 75 мм.

Изготовление

Таким образом, антенна для приема сигналов 3G (без рефлектора) будет выглядеть, как показано на Рисунке 1.

Рисунок 1.

Для ее изготовления нам потребуется медный провод сечением не менее 4 мм 2 (можно использовать, например, «жилу» от силового электрического кабеля марки ВВГ или NUM). Периметр каждого квадрата равен длине волны - 143 мм. Поскольку антенна состоит из двух квадратов, то понадобится отрезок провода длиной 2 ×143 мм = 286 мм.

Делим провод на 8 равных отрезков и изгибаем в этих местах под углом 90°, а свободные концы спаиваем между собой, чтобы получился замкнутый контур (Рисунки 2 и 3):

Рефлектор следует закрепить позади «квадратов» антенны, причем расстояние до рефлектора тоже имеет большое значение, так как влияет на входное сопротивление и согласование с соединительным кабелем. Теоретически это расстояние должно составлять ¼ длины волны, что в нашем случае составляет 143/4 = 35.75 мм. Но моя антенна, например, лучше работает при расстоянии 18 мм, а это получается 1/8 длины волны. Поэтому расстояние до рефлектора лучше сделать регулируемым и поэкспериментировать с ним в процессе настройки. Для этого берем отрезок медной трубки подходящего диаметра (туда должен входить наш соединительный кабель), например, от телескопической антенны для приемников/телевизоров. Придаем ему форму, показанную на Рисунке 4.

В пластине рефлектора сверлим отверстие в центре, чтобы туда плотно входила эта трубка. Она не должна свободно болтаться, тогда ее можно не припаивать к рефлектору и при настройке сдвигать, регулируя расстояние до плоскости антенны. Припаиваем нашу рамку из двух квадратов к этой трубке, как показано на Рисунке 5).

Сквозь трубку пропускаем кабель и припаиваем его центральную жилу к внутреннему углу рамки напротив отверстия трубки, а оплетку-экран кабеля - к трубке с противоположной стороны рефлектора (Рисунки 6 и 7).

После окончательной настройки антенны трубку можно припаять к рефлектору. Плоскость антенны должна быть строго параллельна плоскости рефлектора, потому что даже небольшой перекос и непараллельность могут сильно снизить уровень сигнала. Для обеспечения жесткости конструкции между рефлектором и крайними углами рамки можно приклеить подкладки из текстолита или другого хорошего изолятора.

Соединение с модемом

Если на вашем модеме нет специального разъема для подключения внешней антенны, то придется сделать своеобразный адаптер, который надевается снаружи и передает сигнал на встроенную антенну модема посредством переизлучения. В простейшем случае можно просто плотно обмотать модем (в месте расположения его внутренней антенны) несколькими витками центральной жилы соединительного кабеля, как показано на Рисунке 8.

Количество витков, обычно равное 2…5, подбирается при настройке по максимуму принимаемого сигнала. Затем эти витки следует закрепить на модеме изолентой. А можно сделать конструкцию посложнее, более удобную и эффективную. Такой вариант адаптера показан на Рисунке 9.

Конструктивно он представляет собой кольцо, которое плотно облегает корпус модема в месте расположения его внутренней антенны. Кольцо можно сделать из полоски медной фольги шириной 45 мм, концы которой нужно спаять между собой. К этому кольцу припаивается центральная жила соединительного ВЧ-кабеля. Из другой полоски такой же фольги, но с размерами 25 × 75 мм, изгибается полукольцо, как показано на Рисунке 9, а к нему припаивается оплетка-экран кабеля. Электрического контакта между кольцом и полукольцом быть не должно. Регулируя положение полукольца и угол его наклона относительно модема, нужно добиться максимального уровня принимаемого сигнала. Размеры такого адаптера никак не рассчитывались теоретически, а были подобраны путем экспериментов. У модемов разных типов и моделей расположение встроенной антенны внутри корпуса также может быть разным (в районе разъема USB или на другом его конце). Это следует учитывать при расположении адаптера на корпусе вашего модема!

Соединительный ВЧ-кабель

Немного о типах и марках кабеля. Помимо качественных показателей, кабель может иметь разное волновое сопротивление - 50 или 75 Ом, что нужно принимать во внимание при его выборе. Сопротивление беспроводных модемов, как правило, составляет 75 Ом. Поэтому лучше, конечно, использовать 75-омный кабель. Судя по многочисленным рекомендациям, лучше использовать кабели марок 10D-FB, 8D-FB, 5D-FB (в порядке убывания качества) из-за малых показателей затухания сигнала. Хуже показывают себя кабели марок RG-6, RG-8Х. Поэтому, особенно при длине кабеля более 5 м, выбирайте более качественный вариант, иначе можно потерять все то «усиление», которое получите от антенны!

Настройка антенны

Расположив антенну так, чтобы она была направлена в сторону ближайшей вышки сотовой связи (желательно у окна или напротив него), отрегулируйте положение антенны и расстояние между ней и пластиной рефлектора, сдвигая трубку. Ориентироваться надо по уровню сигнала, и для этого лучше использовать специальные программы, например программу «MDMA» (можно скачать в Интернете), где есть шкала уровня сигнала в децибелах. Эта программа работает не со всеми модемами, но есть и другие, подобные ей, показывающие уровень сигнала в децибелах (отношение составляющих «сигнал/шум»). Ориентироваться можно и в стандартной программе-коннекте для вашего модема по уровню сигнала значка антенны, но это не очень удобно, потому что там, во-первых, имеет место несколько запоздалая реакция на изменение сигнала (до 10 - 20 с), а во-вторых, это будет не совсем корректно. Потому что важен именно показатель отношения сигнал/шум, а не уровень сигнала в целом.

В моем случае показатель шкалы антенны «родного» коннект-менеджера увеличился после подключения и настройки антенны несильно, всего на 2 - 3 деления. Однако скорость Интернет-соединения при этом поднялась очень ощутимо. Скорость закачек увеличилась с 0.5 Мб/с до 3…4 Мб/с в дневное время, и еще больше ночью. Без такой антенны, как уже говорилось ранее, прием сигнала 3G вообще был невозможен.

Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо