Создание антенны Харченко для модемов 3G и 4G своими руками

Проживая в больших городах проблем с поиском устойчивого интернет сигнала, как правило, нет, но стоит удалиться от ретрансляторов поставщика мобильного подключения к интернету, возникают затруднения.

Чтобы сигнал на даче или в загородном доме всегда был устойчивым нужно сделать мощную 3G/4G антенну с радиусом действия 40 км.

Принцип работы антенны

Проверено – работает

3G и 4G сигналы собой представляют радиоволны определённой частоты. Антенна разработана таким образом, что находящиеся на чётко определённых местах элементы, резонируют с длиной того или иного сигнала и усиливают.

Антенна-пушка состоит из 6ти круглых медных элементов, закреплённых на резьбовой втулке, на определённом расстоянии друг от друга. Расстояние высчитывается исходя из длины того или иного радиосигнала. Первые четыре круга (меньшие по диаметру) входят в резонанс с радиоволной и её усиливают. Последний, самый большой круг отражает радиоволну обратно, и та аккумулируется на предпоследнем медном элементе.

С него-то и снимается несущий сигнал и по кабелю подаётся на 3G-адаптер. В целях дополнительного усиления, а также для придания устойчивости сигнала, к антенне присоединяют два коаксиальных кабеля.

Для каждой частоты требуется соблюдать свои размеры. Алгоритм их определения мы рассматривать не будем, а сразу предоставим полученный результат вычисления. На рисунках ниже указаны схемы сборки антенны с размерами под разные частоты радиоволн.

Иногда бывает, что узнать частоту радиосигнала для того или иного региона не представляется возможным. Тогда можно использовать схему для наиболее используемой частоты: 2100 МГц.

5ГГц

2400 МГц

850 Мгц

1800 МГц

2100 МГц – самая распространенная частота радиосигнала

2600 МГц

Сборка 3G- антенны для 2100 МГц

Для сборки понадобится:

• медная фольга, толщиной 0,3-0,5 мм
• стержень М6-М10 с резьбой не менее 45 см
• 12 гаек под диаметр стержня
• Коаксиальный кабель – 2 отрезка по 10метров
• Переходник Pigtail – 2 шт
• TV-разъёмы – 2 шт
• Шуруповерт со сверлами
• Паяльник с припоем
• Ножницы
• Плоскогубцы

Также понадобится точная линейка, маркер и изолента.

Шаг №1 – подготовка элементов для антенны

1

Для того чтобы точно вырезать круги правильной геометрической формы, нужно вначале заготовку отцентровать, т.е. просверлить центры кругов, и по ним с помощью циркуля сделать разметку.

2</h3>

Медная фольга хорошо режется обычными ножницами. Размеры берём согласно схеме на фото ниже.

Точность с погрешность не более 1мм

3

Далее размечаем места соединения антенны с коаксиальными кабелями. Для этого предпоследний круг R74 размечаем, — отступаем 11 мм от окружности. Таких пометок нужно сделать 2 шт., при этом находится они должны строго перпендикулярно по радиусу.

11мм – 2 шт., строго перпендикулярно по радиусу

4

Шуруповертом сверлим в круге R74 отверстия под центральную жилу коаксиального кабеля (2 мм). Затем это круг накладываем на круг R100, и через отверстия маркером делаем отметки отверстий под крепление TV-кабеля.

Разметку по месту сделать проще

5

Засверливаем R100 и в полученные отверстия ввинчиваем разъёмы так, как показано на фото ниже.

Лишнее с разъёма удаляем

Фиксируем разъёмы в круге R100

Шаг №2 – сборка антенны

Стараемся сделать без погрешностей

1

С помощью двух гаек фиксируем на стержне круг R100 в соответствии с размерами, указанными на фото выше. Не забываем гайки, как следует подтянуть.

Затягиваем крайнюю гайку

2

Аналогичным способом собираем всю конструкцию.

Шаг №3 – подключение антенны к адаптеру

Устанавливаем кабели на место

1

Зачищаем концы у коаксиальных кабелей. Вставляем в подготовленные разъёмы. Центральные жилы кабелей должны попасть в отверстия (2 мм) круга R74.

Немного флюса и припоя

2

Центральные жилы припаиваем ко второму кругу (R74).3

Загибать кончики центральной жилы нельзя, — может произойти потеря мощности антенны.

Оставляем так, как есть

4

Антенна готова, осталось только её подключить к адаптеру. Для этой цели используем переходники Pigtail.

Pigtail-переходник

Проверка антенны на работоспособность

Скорость  хорошая, сигнал устойчивый

Подключаем адаптер к ПК, подсоединяемся к интернету, проверяем скорость подключения.

Заключение

Ретранслятор

Чтобы пользоваться интернетом с нескольких устройств, такую антенну можно подключить к домашнему ретранслятору. Для этого подойдёт практически любой современный роутер, — главное, чтобы у него был USB-вход для адаптера.

Некоторые 3G модемы не предназначены для подключения к внешней антенне, поэтому можно поступить следующим образом (фото ниже):

• Концы коаксиальных кабелей (20 см) оголяют, т.е. оставляют только центральные жилы
• Из одной центральной жилы формируют змеевик, который одевают на 3G модем, и закрепляют при помощи изоленты
• Другую центральную жилу от второго кабеля наматывают поверх первой (через слой изоленты) так, чтобы помещались друг к другу перпендикулярно

Одеваем змеевик от первого кабеля

1

Сигнал будет, но несколько хуже.

Перпендикулярно наматываем вторую жилу и фиксируем её изоленой

2

Фиксируем вторую жилу изолентой.

Используя этот принцип можно подключить практически любое мобильное устройство.

10Total ScoreДелаем мощную антенну для 3G и 4G сигнала

Для нас очень важна обратная связь с нашими читателями. Оставьте свой рейтинг в комментариях с аргументацией Вашего выбора. Ваше мнение будет полезно другим пользователям.

Помогла ли Вам наша статья?10

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.

Реально работающая антенна для 4G модема

Для выхода в интернет я использую 4G (LTE) USB-модем, правда в данный момент он работает в режиме 3G, т.к. сеть LTE (4G) в моем районе только начали запускать и она работает в режиме тестирования. Я живу в собственном, деревянном доме и до того, как он был обшит металлическим сайдингом, проблем с приемом сигнала у моего модема не возникало. Но после обшивки дома сайдингом, с уровнем сигнала в доме начались проблемы. Дело в том, что металл обладает экранирующим эффектом, а дом весь покрыт металлом, крыша тоже металлическая. На скриншоте хорошо виден низкий уровень сигнала, скорость приема составляла 1.5 – 2 мбит/сек.

Уровень сигнала без антенны минимальный

Летом проблему с приемом сигнала я решал тем, что выставлял модем через окно на улицу, во время дождя, модем убирался в дом. Но с приходом зимы нужно было искать другой вариант решения проблемы. Вот тогда я вспомнил про маленькую автомобильную антенну с креплением на магните, эта антенна года три валялась у меня в гараже, потому-что автомобильное радио с ней работало неважно т.к. антенна была слишком мала.

Изобретения для самодельщиков в китайском интернет-магазине.

Сети третьего поколения чаще всего разворачиваются на частоте 2100 мГц. Это принятый мировой стандарт 3G. Поэтому и приемная антенна должна быть не больших размеров. Я не стал вдаваться в заумные расчеты, а просто решил испытать свою автомобильную радиоантенну в работе с модемом. Для этого я отрезал от радиоантенны родной штекер, т.к. для антенного разъема модема он, естественно не подходил, зачистил центральную жилу и просто вставил ее в разъем модема. Чтобы провод не выпадал, я примотал его к модему изолентой. Затем я выставил антенну через окно на улицу (при этом окно отлично закрывается), закрепил ее на сайдинге при помощи магнита и запустил на компьютере программу модема.

Автомобильная радиоантенна с модемом

Антенна примагничена к сайдингу во время работы

Изобретения для самодельщиков в китайском интернет-магазине.

С автомобильной антенной уровень сигнала максимальный

Уровень сигнала стал максимальный, скорость работы модема в режиме HSPA+ составила 14 – 18 мбит/сек при загрузке из сети, при отдаче в сеть скорость составила, примерно 6 мбит/сек. Я был рад, как слон, сейчас жду с Али заказанный штекер, затем останется припаять его к антенне и радоваться. Кстати радиоантенна данного типа стоит намного дешевле, чем 3G антенна.

zen.yandex.ru

Простая антенна для модема 4G

Суть видео не в том что модем на шнурке висит на окне, а в том, что покупать антенну (принцип действия которой такой же как описан мной) за 1-3т.р. не стоит! И проще купить, жене, маме, девушке, себе наконец шоколад и сделать то что на видео! Неужели это так трудно понять, прежде чем писать свои возгласы про то, что простой шнурок че то там добавит, вы смысл то хоть уловите.

Необходимо: Картон. Алюминиевая фольга, метализированный текстолит и прочее. Скотч, изолента. Удлинитель USB. Ваша фантазия и более ничего. Это самый простой способ, который дал почти 10 мегабит скорости интернета, есть и другие, но пока и этот работает на 1000% трудозатрат.

Обсуждение

1. Да, все ты правильно говоришь. У меня на работе тож модем плохо ловит, модем в удлинителе (3,5 метра) тоже не особо лучше ловит. Но я вместо картона с фольгой (как у тебя) использовал фризби диск (тарелка) тоже с фольгой и о чудо, все заработало на 5+. крайний борт на диске срезал, фольгу пищевую клеил на силикон. модем разместил в центре, сверлил отверстие для кабеля.
2. А если ловит на крыше частного дома только ? Тоже картонку )? Кабель длинный получится и модем по нему даже не заработает . Я купил в свое время направленную антенну за 2к и не пожалел , у меня у одного в деревне был 3G интернет ) .Сейчас у нас 4G четкий сигнал , пришла цивилизация и к нам.
3. Во-первых модем и так горячий а здесь на Солнце и под отражатель… Во-вторых это называется рефлектор под внутреннюю антенну, если бы антенна, то выход тоже был не малым. А антенны они не такие, пользы от них много, главное гнездо в модеме не во всех есть.
4. Блин, у меня мегафон, живу в пригороде Екатеринбурга и мне 14 Мбит/с на 3g мало. LTE сигнал слабый, с него модем постоянно на 3g слетает. Хотел антенну, чтобы LTE стабильно модем ловил. Но посмотрел ваше видео, где вы радуетесь LTE со скоростью 6 Мбит/с и решил что я зажрался.
5. Всегда сомневался в эффективности подобного рода кустарщины. В один прекрасный день меня достала низкая скорость интернета и решил я прошерстить YouTube в поисках решения проблемы. Так уж получилось, что из массы подобного рода видео включил именно это. Ну думаю: чем черт не шутит, попробую, тем более делается быстро. Обернул тонкую гибкую разделочную доску фольгой для запекания, прикрепил к ней модем на удлинителе (1,5 м.) двумя прищепками к длинной стороне. И я возликовал: скорость поднялась я 200 кбит/с. до 7-10 мбит/с. Сигнал усилился с -69 RSSI до -55 RSSI. Для улучшения приема, пробуйте вертикальное и горизонтальное положение модема. У меня устойчивый прием в горизонтальном.
6. Обычные усилители сигнала типа Connect 2.0 так и работают, там фольга в параболическом пластике. Я сам такой покупал, потому что лень было с фольгой на крыше возится, да и стоил не дорого. Если направить на вышку, то все прекрасно работает.
7. Самый простой способ усилить (причём лучше любых самых дорогих антенн) сигнал 3G4G – использовать спутниковую антенну. Я на даче использовал 0.9 метра Супрал. Для защиты модема от внешнего воздействия использовал обрезок трубы от сифона+резиновая пробка от слива+герметики всё это установил на место SAT конвертера в антенне. Тарелка должна быть наклонена СИЛЬНО вниз – не вертикально, как у всех на Триколор или НТВ+. Потом установил рядом с антенной эл-кую распределительную коробку и туда убрал TP-Link TL-MR3020 с модемом соединил родным USB проводом, и оттуда же вывел витую пару в дом, а там уже на основной роутер ZyXEL Keenetic Lite. Без тарелки приём был 3G с периодическими срывами и скоростью в пике не более 2 Мбс. С антенной стал стабильный приём 4G (3 палки из 5, причём в любую погоду скорость около 15 Мбс, пинг 35-45. У оператора в этом месте 4G вообще нет на карте покрытия.
8. Лайфхак о том что лучше не покупать машину с двигателем а просто спускать пустой кузов с горки. Принцип работы антенны не просто ловить сигнал, но еще и усиливать его. А вашего эффекта можно добиться поднеся ноутбук к окну. + пр слишком длинном юсб кабеле модем будет периодически вырубаться из за нехватки питания. Поэтому если плохой сигнал, смастерите антенну и подключите её к модему.

Обсуждение

1. Народ, если кто хочет прикрутить Мимо антенну к модему йоты, то там разъемы MS 156, пигтейлы ищите для него. Спасибо Денису Кулькову за подсказку, а если у кого хуавей, то в комментариях уже ответ на пигтейлы дан.
2. Для тех, кто поведется на пример автора, как писал М. Горький “… дабы не было мучительно больно за бесцельно прожитые годы…” (в нашем случае – потраченные деньги. Итак, 4G от Yota – запомните эти значения: Yota работает в диапазоне LTE в двух поддиапазонах: Band3 (1800) и Band7 (2600). В городах это как правило В7, в пригороде В3. По В7 выше несущая частота и выше скорость передачи, по В3 всё означенное ниже, но лучше дальность. Модемы, которые вы будете покупать для Yotы должны поддерживать как минимум эти два поддиапазона в сегменте LTE и поддерживать антенны, сделанные по технологии MIMO (два разъема). Антенны которые вы будете покупать должны поддерживать диапазон частот 1700-2700 (ну на крайняк 1800-2600) и быть MIMO антеннами. Можно купить антенну без бокса и тянуть кабелями от антенны к модему. В этом варианте будут большие потери на кабеле и разъемах независимо от качества кабеля. Можно купить антенну с боксом и установить модем в эту коробку, соединив антенну с модемом пигтейлами, а модем соединить с роутером USB-кабелем – потери будут минимальны, но эти модемы не предназначены для работы при отрицательных температурах, поэтому зимой могут быть проблемы вплоть до выхода модема из строя. Вобщем, как-то так, если на пальцах. Другие операторы используют другие поддиапазоны.
3. из того, что Вы написали я взял 1700-2700,… но я брал под 3-4 г интернет от Йоты, Мегафона, билайна или МТС для Подмосковья. Я не знаю каким провайдером Вы будете пользоваться и на какой частоте он работает в регионе, где Вы будете ставить антенну, поэтому не смогу дать Вам точный ответ из-за недостатотчных исходных данный в вопросе. Вдруг Вас “унесет” на какой-нибудь Скайлинк?
4. Yota работает на Lte по FDD в Band 3 (1800) и Band 7 (2600), всё остальное – лишнее. Сейчас Пишу с дачи: ZyXEL 4g III, Huawei E3372, Agata 2×2 MIMO Box (1700-2700). Тут даже любой 3G с огромным трудом и только в некоторых местах, а у меня 5Мбит/сек. легко.
5. Всё верно, коллега! А для подогрева модема зимой можно использовать простой подогреватель на 12 вольт, сейчас таких полно.

Используемые источники:

• https://krrot.net/delaem-moshhnuyu-antennu-dlya-3g-i-4g-signala/
• https://bitconnect.ru/blog/antenna-4g-modem.html
• https://izobreteniya.net/antenna-dlya-4g-modema-svoimi-rukami/