Самодельные антенны для 3G и 4G модемов: штыревая антенна и антенна Харченко

Содержание

• 1 Зачем нужны антенны для 3G/4G модемов
• 2 Типы антенн-усилителей для модема
  • 2.1 Направленные антенны для модемов
  • 2.2 Всенаправленные антенны
• 3 Хаpaктеристики внешних усилителей для модема
• 4 Как подобрать антенну для модема
• 5 Простая внешняя 4g антенна своими руками
• 6 Панельная антенна 4g своими руками
• 7 Антенна Харченко для 4g модема своими руками
  • 7.1 Требования к вибратору
  • 7.2 Требования к кабелю для антенны Харченко
  • 7.3 Особенности конструкции рефлектора
  • 7.4 Изготовление вибратора
  • 7.5 Подключение кабеля и рефлектора
  • 7.6 Способы передачи 3G сигнала с антенны на модем
  • 7.7 Упрощенная конструкция электродных концов
  • 7.8 Необходимые инструмент и материалы
• 8 Видео

При возникновении проблем с беспроводной связью по сети интернет их решением станет антенна для модема gsm и иных видов сигналов. Часто у потребителей встает вопрос, как выбрать хорошую модель для 4g или 3g, и насколько подходящей альтернативой может стать изготовление баночной антенны или иного типа конструкции для модема своими руками.

Вариант размещения устройства на подоконнике

Зачем нужны антенны для 3G/4G модемов

Хотя самые востребованные операторы 4g и 3g связи покрывают большую часть территории России, в ряде малонаселенных местностей возникают проблемы со скоростью и стабильностью получения сигнала, кое-где он отсутствует полностью. Также трудности с сигналом могут быть вызваны преградами естественного или искусственного происхождения на его пути или территориальной отдаленностью провайдера. Нестабильность сигнала и низкая эффективность работы в веб-прострaнcтве, являющиеся следствиями таких явлений, подталкивают к решению о приобретении антенны для 3g. Она может принимать и направлять сигнал, обеспечивая тем самым устойчивость соединения. По внешнему виду такие изделия бывают похожими на антенны для телевизора или могут иметь несколько иную конструкцию.

Важно! Альтернативой покупке готового устройства может быть изготовление антенны для 3g модема своими руками. Существуют разные варианты исполнения, например, панельный, с использованием штыря или проволочной конфигурации из двух квадратов.

Типы антенн-усилителей для модема

Mimo антенна 4g lte своими руками

По критерию способности ловить и направлять сигнал в разные стороны антенны делятся на всенаправленные и секторные. Последние могут отграничивать излучение лишь в некотором секторе прострaнcтва.

Направленные антенны для модемов

Направленная конструкция представляет собой один из вариантов секторных антенн. Она обладает наибольшим КПД из всех. Произведя расчет антенны с помощью калькулятора и определив необходимые размеры, можно изготовить устройство, создающее сфокусированный луч волнового излучения.

Всенаправленные антенны

Такие конструкции отличаются наибольшей простотой и способностью одинаково эффективно принимать и перенаправлять сигнал в разные стороны. Простейшим вариантом является штыревой или проводниковый элемент, чья длина составляет 25% от таковой, свойственной волне, используемой модемом. Если за подобной антенной установить экран из листового железа, выйдет секторная конструкция, сегмент действия которой имеет величину 180 градусов.

Всенаправленная 3g модель

Хаpaктеристики внешних усилителей для модема

Антенна Харченко

Основными параметрами, хаpaктеризующими работу внешней антенны, следует считать восприимчивость, определяющую качество улавливаемого сигнала, и коэффициент усиления, описывающий сигнал, перенаправляемый устройством. Обе эти величины полагается измерять в dBi.

Важно! Хаpaктеристика, описывающая, насколько чувствительной является антенна, является отрицательной величиной (в отличие от усилительного коэффициента). Объединяет эти величины то, что высоко ценится большое значение модуля числа. Например, восприимчивость в -85 dBi будет предпочтительнее, чем -70. В свою очередь, коэффициент в 10 dBi ценится выше, чем в 5.

Как подобрать антенну для модема

Антенна для телефона

Если вместо изготовления самодельной 3g антенны было решено устанавливать покупную, потребитель должен иметь представление о критериях выбора лучшего устройства:

1. В первую очередь нужно знать, для какой частоты выбирается установка. Если в местности присутствует сигнал джи 4, лучше выбрать модем для него. Важно не забывать, что у двух наиболее популярных операторов, предоставляющих 4G (lte), разные частоты: Мтс работает с волнами в 2600 мегагерц, а Мегафон – 800. Выбрать оператора можно, сравнив качество покрытия конкретной местности, опираясь на информацию на сайтах компаний и отзывы потребителей. 3G работает с волнами в 2100 МГц. Кроме того, есть антенны, работающие с большим диапазоном частот, но усилительный коэффициент у таких устройств ниже. Они подойдут для эксплуатации в условиях, когда надо усилить средний сигнал, но не при слабом или полном его отсутствии.
2. Часто у потребителей стоит выбор между установками YAGI и MIMO. Изделия первого вида имеют высокий усилительный коэффициент (11-17 единиц) и требуют всего одного гнезда для подключения. Если у модема два гнезда, подсоединять разрешается к любому. У MIMO коэффициент меньше (примерно 9), но при работе с 4G они демонстрируют значительное увеличение скорости работы интернета. Для использования с 3g они вообще не предназначены, соответственно, в этом случае предпочтение отдается YAGI. При работе с 4G нужно ориентироваться на силу сигнала: если время от времени он исчезает совсем, стоит предпочесть модель YAGI.

Важно! Иногда пpaктикуют размещение пары YAGI-агрегатов с применением технологии MIMO, объединяющее преимущества обоих способов. Монтаж такой конструкции будет стоить вдвое дороже, чем установка одиночной антенны.

Установка MIMO

Простая внешняя 4g антенна своими руками

Раздумывая, как сделать антенну самостоятельно, нужно оценить, какие исходные материалы имеются в доме. Если потребитель интернет-услуг располагает корпусом от пришедшего в негодность компьютера дома или на даче, можно использовать его в качестве основы для антенны. Понадобится приобрести в магазине usb-шнур для усилителя сигнала и ножницы, режущие по железу.

Потребуется вырезать из задней стенки корпуса конструкцию, в основе которой – прямоугольник 24 (ширина) на 20 см, от которого вниз отходит тонкая длинная часть 7 (ширина) на 14 см. В этой «ножке» проделываются квадратное отверстие под кабель (2 на 2 см), а также дыры для тонкой металлической изгибающейся конструкции (габариты последней – 23 см в длину на 2 в ширину), вырезанной из того же корпуса, и для стопopного болта. Схема раскройки корпуса на компоненты весьма проста, соответствующие отметки можно делать карандашом.

Панельная антенна 4g своими руками

Чтобы сделать такую конструкцию для 4g модема, потребуется приобрести оцинкованные железные листы. Их должно быть достаточно для того, чтобы вырезать 4 заготовки габаритами 118 на 70,5 мм, а также панельную основу 290 на 334 мм. Также потребуются фольга из меди (квадрат со стороной 3 см), проволока из этого же металла (диаметр 2 мм), пенопласт для четырех заготовок и клей. Сначала вырезают составляющие из листов железа. Затем на бумаге делают набросок усилителя реалистичных габаритов. На него кладут заготовки, а проволоку изгибают по линиям и припаивают. Кабельный штекер припаивается в специально просверленное отверстие. Пенопластовые кружки приклеиваются к основе в местах расположения заготовок, а сверху размещается усилитель.

Антенна Харченко для 4g модема своими руками

Простым решением самодельного устройства может быть антенна Харченко для 3g модема, конструкция которой основана на проволочном биквадрате.

Требования к вибратору

Для изготовления антенны Харченко для 3g модема своими руками важно правильно выбрать проводник, из которого будет изготовлен вибратор, – это  ее основа.

Вид металла

Для данных устройств применяют медные или алюминиевые детали. Поскольку биквадрат имеет малые размеры, а соединение деталей удобнее реализовывать посредством пайки, для антенны лучше подойдет медный провод.

Форма и площадь поперечного сечения

Рекомендуемые параметры провода – 2,3-2,5 мм диаметра, при этом верхняя граница является предпочтительной – в этом случае сигнал будет надежнее. Порой умельцы делают антенны из провода в 2 мм, но такое приемлемо не для любой местности. В большинстве случаев такой сигнал будет недостаточно надежным.

Основные размеры

Чтобы их рассчитать, нужно знать частоту и длину волны. Сторона квадрата должна быть равна 25% последней. Опираясь на эти габариты, из медной проволоки подготавливают биквадрат-восьмерку с соприкасающимися углами. Если нужна горизонтальная поляризация, конструкцию ставят стоймя, если вертикальная – в боковое положение.

Требования к кабелю для антенны Харченко

Подойдут изделия с сопротивлением от 50 до 80 Ом. Лучше выбрать вариант из меньшей части этого диапазона – так потери сигнала будут менее выраженными.

Особенности конструкции рефлектора

Для экранирования подойдет любая пластина из металла, будь то вырезанная из жестяного листа, алюминиевой посуды или фольгированного картона. Хорошо подойдет DVD-диск, закрепленный на торце крышки от газировки. Нужна регулировка удаленности отрезанием избытка толщины или установкой добавочных шайбочек.

Изготовление вибратора

Для максимальной симметричности проводок размечают маркером, ставят на него пассатижи и делают изгиб под прямым углом. Выверять изгиб нужно с помощью треугольника.

Подключение кабеля и рефлектора

В крышке сверлят дырку для провода, продевают его кончик и разделывают, обнажая основную жилу с экраном, залуживают и проводят пайку. Затем на вибратор натягивают крышечку, скрепив клеевым составом. Диск приклеивают к торцу крышки.

Способы передачи 3G сигнала с антенны на модем

Подготовленная конструкция реализует прием сигнала и направление его по соосному проводу. Теперь надо добиться того, чтобы модем его поймал.

Способ передачи информации по проводному каналу

Его реализация зависит от наличия разъема для соединения с внешней антенной.

Вариант №1

Кончики кабеля спаиваются с разъемом, и устройство подсоединяют через него. Потребуется припаять концы коаксиального кабеля ко второй половине разъема и через него подключать антенну.

Вариант №2

Разбирают кабель и спаивают центральную жилку с микросхемными компонентами. Без соответствующих компетенций операцию производить не рекомендуется.

Способ передачи информации по беспроводному каналу

Можно вырезать два электрода из консервной банки или листа фольги. Длина их может быть 7,5 см, а ширина – 4,5 и 2,7. Их спаивают с выходами соосного кабеля, и они направляют усиленную волну на модемную антенну. Обязательно нужно развести электродные компоненты на некоторое расстояние.

Упрощенная конструкция электродных концов

С модемной стороны кончик кабеля разделывают на 10 см, основную жилку обматывают вокруг корпуса. К экранной части припаивают загнутую жестяную полосу около 8 см. Когда антенна готова, модем вставляют в соответствующее гнездо компьютера и делают тест приема сигнала.

Конструкция Харченко

Необходимые инструмент и материалы

Мастеру для устройства Харченко понадобятся медный проводок длиной хотя бы 30 см, соосный кабель для подключения телевизора (1-2 м длиной), крышка от бутилированной воды, ненужный двд-диск (или кусок металлической пластины или фольги сопоставимого размера), паяльник, пассатижи, острый ножик, маркер и клей для пластмассовых изделий.

Простая самодельная антенна не потребует дорогостоящих ресурсов и увеличит скорость интернет-соединения. Такое решение весьма оправдано для использования на даче или в местности с трудностями связи.

Видео