Самодельная антенна для 3G модема Интертелеком

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.

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.

Панельная антенна 3G

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;
• 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.

Разнесенная антенна

Моноблочная антенна

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

Используемые источники:

• https://internetnadachu.com/articles/kak-sdelat-antennu-dlya-interneta/
• https://bitconnect.ru/blog/antenna-4g-modem.html
• https://elquanta.ru/antenna/sdelat-mimo-antennu-4g-lte.html