4G антенна сделать самому своими руками. Антенна для 4G модема

Внутренние и внешние, спутниковые тарелки и узконаправленные треугольные — выбор антенн широк и разнообразен. В интернете можно найти чертежи и собрать самостоятельно любой передатчик, либо приобрести антенну в специализированном магазине. Многие современные люди пользуются мобильным интернетом от российских операторов МТС, Мегафон, Билайн и других. Но не всегда качество интернета на даче устраивает абонента. Необходимо понимать, что качество принимаемого сигнала напрямую будет зависеть от множества факторов, основной из которых – месторасположение приемного устройства. Антенна 3G для модема позволит усилить слабый сигнал и улучшить его качество. Некоторые пользователи предпочитают самодельные антенны 3G, которые по функциональности ничуть не уступают покупным.  

Внешняя антенна 3G

Антенна для интернета в деревне своими руками может стать единственным решением проблемы плохого интернета за городом. Необходимо знать, что модемы с поддержкой сети третьего поколения оснащаются специальной внутренней антенной. Она дает возможность работать с внешними сигналами и не нуждается в усилении дополнительно. Внутреннее расположение антенн направлено на обеспечение стабильности работы модемного устройства, но лишь в зоне, где наблюдается уверенный прием. Если сигнал не обладает достаточной стабильностью и мощностью, внутренняя антенна может не справиться с поставленными задачами. В таких случаях необходимо обзавестись специальной наружной антенной, которую можно расположить на улице. Некоторые пользователи знают, как сделать антенну для интернета собственноручно, но чаще такие приспособления приобретают уже в готовом виде.

Внутренние и внешние антенны

В зависимости от типа конструкции и условий эксплуатации, антенные устройства подразделяются на:

• Внутренние – или комнатные.
• Внешние – или уличные.

Подсоединенный 3G модем через ЮСБ к компьютеру не всегда способен обеспечить высший уровень приема сигнала. Для его усиления стоит добавить наружную антенну. Уличные модели обычно монтируют на фасадах зданий, на высоких мачтах и крышах. Чем выше вы разместите приспособление, тем выше будет эффективность их работы.

Какие условия нужно соблюдать при установке:

• Несущая опора и крепления должны быть прочными и надежными.
• Конструкция должна быть защищена от воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды.
• Необходимо избегать изгибаний и закручиваний проводов.
• Кабель должен надежно и прочно подсоединяться к антенне.

Комнатные антенны не способны обеспечить такого качественного усиления сигнала, как наружные.

Типы антенн

Все современные антенны отличаются между собой различными параметрами: стоимость, габариты, тип.

В зависимости от типа можно выделить следующие разновидности:

• волновой канал;
• панельная;
• штыревая;
• параболическая.

Для домашнего пользования оптимальный вариант – антенна «волновой канал». Это простая и одновременно мощная конструкция, которая часто используется в загородных домах и на дачах. Такие модели еще называются антеннами Яги. Второе распространенное название – устройство Яги-уда. Данное приспособление было изобретено и введено в эксплуатацию двумя японскими учеными Яги и Уда в прошлом столетии. Еще одно популярное устройство — Wi-Fi пушка или антенна Панченко. Инженер Игорь Панченко адаптировал устройство под Wi-Fi сети.  

Штыревые устройства не менее популярны. Выполняются они в виде вертикально расположенного стержня или штыря, отсюда и название. Такой прибор предусматривает функционирование в режиме «прием-передача». Стоит отметить, что устройство обладает одним весьма преимуществом – нет необходимости настраивать направление, поскольку оно способно принимать сигналы абсолютно со всех сторон, кроме вертикали. Среди минусов такого решения – слабый коэффициент усиления по сравнению с другими моделями. Рассмотрим детально такие антенны на примере всенаправленной модели GSM KORVET. Это специальный приемник, работающий с сетями третьего и четвертого поколений. Прибор функционирует с любыми операторами сотовой связи России. Поддерживает различные стандарты связи, включая LTE 2600. Такие антенны можно устанавливать и на стационарных, и на мобильных объектах. Поэтому часто их используют на автомобилях и катерах. Антенна такого плана сможет принимать сигналы с разных базовых станций в любом направлении.

Панельная антенна

Такие приспособления обойдутся несколько дороже по стоимости, чем предыдущие варианты. Использовать такие модели можно и на открытом пространстве, и в местах неплотных застроек. Панельные антенны способны улучшать качество сигналов даже там, где эти сигналы практически отсутствуют. В продаже можно найти готовые антенны, способные работать с сетями 2G, 3G, 4G. Выбирая такое устройство, стоит обращать внимание на параметр коэффициента усиления (dBi).

Антенна Харченко

Популярное приспособление за годы существования не утратило популярности и на сегодняшний день продолжает пользоваться спросом. Прибор такого плана отличается предельной простотой конструкции, а принцип функционирования заключается в том, чтобы улавливать электромагнитные волны, по которым осуществляется передача мобильного интернета в деревне. Неплохая дальность действия, простота и удобство – основные преимущества такой антенны. 

При необходимости можно собрать 4G антенну своими руками на 20 км. Самодельная антенна для усиления 4G сигнала сможет функционировать так же эффективно, как и покупная модель.

Антенна для 4G своими руками

Необходимо учесть, что схема конструирования самодельных устройств 3G и 4G имеет некоторые отличия. В этом случае будет иметь значение частотный диапазон, используемый определенным оператором. Посредством смартфона абонент сможет выполнить поиск сотовых операторов. На любом мобильном телефоне можно узнать частоты, на которых операторы транслируют сигналы своей сети. После того как будет известно, какой оператор сотовой связи обеспечивает лучшее покрытие в конкретном населенном пункте, можно приобрести сим-карту. Для получения стабильного сигнала необходимо выполнить правильный расчет 4G антенны. Для самостоятельного конструирования антенны 4G своими руками понадобятся некоторые приспособления и подручные средства. Антенна 4G 1800 МГц своими руками даст возможность повысить качество сигнала даже в отдаленном населенном пункте.

В прошлой статье мы уже рассматривали принципы и особенности подключения интернета через 4G модем. В этой статье мы рассмотрим особенности подключения внешней антенны к модему, что весьма актуально для зон неуверенного и слабого приёма 4G сигнала.

На самом деле установка внешней (наружной) антенны рекомендуется даже если сигнал и без того достаточный, но стоит задача получения максимальной скорости 4G интернета. Внешняя антенна может существенно улучшить показатель сигнал/шум (SINR), который в основном и влияет на скорость соединения с интернетом.

Итак, для начала рассмотрим, какие же бывают 4G антенны. Различают антенны следующим образом:

По форме и типу:

• Всенаправленные (штырьевые) 4G антенны
• Параболические 4G антенны
• Панельные 4G антенны
• 4G антенны типа «волновой канал» (Яги)

По частотам работы:

• узкочастотные (заточенные под какую-то конкретную несущую частоты)
• мультичастотные (широкополосные), т.е. работающие с широким спектром частот

По поддержки технологии MIMO:

• 4G LTE MIMO антенны (с двумя антенными выходами)
• 4G антенны без поддержки MIMO (с одним антенным выходом

Всенаправеленные 4G антенны используются крайне редко в силу их слабого усиления, обычно не превышающего 6-8 dBi. Если Вы встретите всенаправленную 4G антенну с усилением 12-15 dBi, стоит хорошенько насторожиться, ибо такая антенна должна иметь внушительные размеры — 1,5-2 метра в длину, что делает её крайне неудобной в использовании. Если такая антенна будет иметь существенно меньшую длину, скорее всего, что и усиление у неё далеко от заявленных показателей. Установка всенаправленных (круговых) антенна целесообразна, если нет необходимости в усилении сигнала, а есть необходимость просто вынести приёмник из помещения. Т.е. сигнал 4G должен быть хорошим уже на улице.

Параболические 4G антенны часто используются для получения сигнала на удалённых объектах на расстоянии 10-20 км от базовой станции оператора. Такие антенны могут быть как узкочастотными, так и широкополосными. Параболическая антенна состоит из двух частей: облучателя и рефлектора (зеркала). Сборка параболической антенны, как правило, производится на месте установки, и лучше доверить эту процедуру профессионалам, т.к. даже малейшее несоблюдение инструкций может существенно повлиять на качество получения сигнала. Кроме того, параболические 4G антенны достаточно сложны в установке, т.к. требуют точной настройки (юстировки) на базовую станцию оператора. Обуславливается это узким углом охвата от 5° до 20°. Причём чем больше зеркало, тем меньше угол и тем сложнее настройка антенны. Зеркало, кстати, может быть как сплошным, так и сетчатым, что существенно снижает массу антенны и ветровую нагрузку.

Панельные 4G антенны наоборот достаточно просты в установке, т.к. имеют широкий угол охвата. Это с одной стороны и преимущество, но с другой и недостаток тоже. Широкий угол позволяем пренебречь точностью настройки, т.к. антенна всё равно будет ловить сигнал. Однако, в условиях наличия большого количества базовых станций антенна панельного типа может переключаться между ними не цепляясь к какой-то конкретной базовой станции. Так же стоит отметить, что панельные 4G антенны лучше других работают с отраженным сигналом, когда нет прямой видимости БС, а сигнал отражается от поверхностей крыш и стен домов, от гор и холмов и т.д. К относительным недостаткам панельных антенн стоит отнести достаточно большую ветровую нагрузку, так что стоит уделить внимание качеству установки и крепежа.

Антенны типа «волновой канал» достаточно просты в использовании, имеют самую низкую ветровую нагрузку, однако усиление редко превышает 17-18 dBi. В прочем, чаще всего такого показателя достаточно. 4G антенны данного типа имеют так же достаточно узкий угол охвата сигнала, не превышающий 12-15°.

Антенны с поддержкой технологии 4G LTE MIMO характеризуются поддержкой одновременно горизонтальной и вертикальной поляризации, что даёт прирост 10-20% в качестве сигнала. Такие антенны имеют два антенных входа, соответственно требуют два кабеля и два пигтейла (антенных адаптера) для соединения с модемом.

Рассмотрим подробнее подключение внешней антенны к 4G модему.

Наружная антенна устанавливается с помощью выносного кронштейна на стене или фасаде здания. К альтернативным вариантам установки относятся разного рода трубы и мачты, дымоходы, коньки крыш или иные места, где возможно закрепить антенну.

4G антенна направляется на базовую станцию оператора или в направлении её, если нет прямой видимости. В некоторых случаях для получения отраженного сигнала антенна может направляться в другие стороны, в любом случае основным ориентиром выступают показатели модема:

• RSSI (Received Signal Strength Indicator) — индикатор силы (мощности) принимаемого сигнала. В беспроводных сетях RSSI — это индикатор уровня мощности принимаемого антенной сигнала, выраженный в абстрактных единицах, выбираемых производителем беспроводного оборудования. Практически в любом современном потребительском оборудовании мощность сигнала отображается именно в dBm (дБм). Чем выше число RSSI, т.е. чем оно менее отрицательное, тем сильнее сигнал.
• RSRP (Reference Signal Received Power) — среднее значение мощности принятых пилотных сигналов (Reference Signal) или уровень принимаемого сигнала с Базовой Станции. Значение RSRP измеряется в дБм (dBm). Чем оно ближе к 0, тем лучше, и однозначно должно быть выше −100 дБ, иначе сигнал оказывается на грани срыва.
• RSRQ (Reference Signal Received Quality) — характеризует качество принятых пилотных сигналов. Значение RSRQ измеряется в дБ (dB). Хорошие значения в диапазоне от −5 до −10.
• SINR (Signal to Interference + Noise Ratio) — отношение полезного сигнала к интерферирующему и шуму. Устоявшийся русский термин — соотношение сигнал-шум. Измеряется в dB (дБ). Величина 0 dB означает, что сигнал и шум равны, положительное число — что сигнал сильнее шума, отрицательное — что слабее. Конечно лучше, когда сигнал заметно сильнее шума. Хорошим показателем является значение больше 10.

Внешняя 4G антенна (1), установленная на кронштейн (2), подключается к модему (5) посредством кабельной сборки (3) и антенных адаптеров, или пигтейлов (4). Важным требованием является длина кабеля не более 10 метров, а так же его качество, прежде всего медный сердечник (центральная жила). Обращаем внимание, что для MIMO антенн используются 2 кабельные сборки и 2 пигтейла.

Для профессиональной установки и настройки 4G антенн рекомендуем обратиться к профессионалам, т.к. несоблюдение правил и техники не даст ожидаемого улучшения 4G сигнала и увеличение скорости 4G интернета.

Компания БИТ.ОНЛАЙН занимается установкой, настройкой и подключением 4G интернета с 2014 года. Наши специалисты всегда помогут найти оптимальное решение для усиления 4G сигнала с помощью профессиональной установки антенны и настройки модема. Оставьте заявку по бесплатному телефону <nobr>8-800-707-62-44.</nobr> Работаем в следующих регионах:

• Краснодарский край
• Ставропольский край
• Ростовская область
• Республика Адыгея
• Республика Карачаево-Черкессия
• Республика Кабардино-Балкария

Купить 4G LTE антенну в интернет-магазине с доставкой.

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

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

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

Содержание статьи

Необходимый инструмент и материалы

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

Из материалов нам потребуется:

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

Устройство и габариты антенны Харченко

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

Форма и соотношение размеров антенны показаны на картинке. Принцип работы этой конструкции более подробно описан в статье о приеме сигналов для цифрового телевидения.

Основными узлами антенны являются:

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

Требования к вибратору

Вид металла

</h3>

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

Форма и площадь поперечного сечения

Рекомендуем создавать антенну Харченко из медного провода с поперечным сечением 5 мм кв или диаметром 2,5 мм, как наиболее оптимальную.

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

Основные размеры

Применительно к вышерасположенному рисунку все показатели сведены в таблицу.

Обозначение и параметр	Размер в мм
50 Ом	75 Ом
L1, сторона квадрата извне	35,8	35,7
L2, сторона квадрата внутри	34,2	34,4
L3, суммарная длина	100,3	95,5
L4, ширина	50,1	52,1
L5, расстояние в месте пайки	2,1	1,8
D, дистанция между вибратором и рефлектором	16,4	17,4
В, ширина рефлектора	143	143
Н, длина рефлектора	143	143

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

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

Требования к кабелю для антенны Харченко

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

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

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

Особенности конструкции рефлектора

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

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

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

При сборке обращайте внимание на параллельность плоскостей вибратора и рефлектора.

Как собрать антенну Харченко для 3G модема

Изготовление вибратора

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

</ul></ul>

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

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

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

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

Далее усилием руки выгибают вибратор, используя контрольный образец для каждой стороны квадрата (позиции 2 и 3).

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

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

Подключение кабеля и рефлектора

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

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

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

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

Способы передачи 3G сигнала с антенны на модем

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

Этот вопрос можно решить двумя путями:

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

Способ передачи информации по проводному каналу

Здесь могут использоваться два варианта, когда на модеме:

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

Вариант №1

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

Вариант №2

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

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

Чтобы предотвратить такие случаи дальше эту тему не развиваем.

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

Способ передачи информации по беспроводному каналу

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

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

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

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

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

Электроды самодельной антенны Харченко следует развести на небольшое расстояние и сориентировать их так, чтобы они генерировали и направляли принятый электромагнитный сигнал на встроенную антенну модема. Их оптимальное положение можно подобрать опытным путем.

Упрощенная конструкция электродных концов

Вполне допустимо разделать кабельный конец со стороны модема около 10÷15 см и центральную жилу обмотать по периметру корпуса, а к экрану припаять загнутую полоску жести порядка 7÷9 см.

Заключительные операции

Остается вставить 3G модем в гнездо ноутбука. А затем проверить качество связи.

До подключения самодельной антенны он был очень слабым с активной самой маленькой полоской индикатора.

Применение простой конструкции антенны Харченко позволило значительно усилить его величину до хорошего уровня приема.

Интересные идеи для изготовления подобной конструкции с рефлектором показаны в видеоролике владельца Самоделки Рунета “Антенна для 3G модема своими руками”. Только отнеситесь к ним критически, как и многим другим рекомендациям в интернете.

Сейчас у вас самое благоприятное время задать вопрос в комментариях или поделиться статьей с друзьями в соц сетях.

Полезные товарыРекламаИспользуемые источники:

• https://internetnadachu.com/articles/kak-sdelat-antennu-dlya-interneta/
• https://bitconnect.ru/blog/antenna-4g-modem.html
• https://housediz.ru/antenna-xarchenko-svoimi-rukami-dlya-3g-modema-iz-podruchnyx-sredstv/