Антенна для роутера 4g своими руками для дачи

Где-нибудь на даче, да и в частных домах, низкая скорость интернета часто не вызывает оптимизма. При этом, если уровень сигнала выражается всего одной «шпалой», ситуацию можно заметно улучшить с помощью выносной антенны. Конечно, ее проще купить, однако положительный итог вовсе не гарантирован. Указанные в паспорте на изделие характеристики усиления сигнала не обещают напрямую высокую скорость его передачи, так как условия трансляции в каждом случае индивидуальные.

При этом антенну для 3G или 4G модема нетрудно изготовить своими руками. В сети присутствует описание множества вариантов, изготовленных непрофессионалами с применением собственных расчетов. Раз у них это работает, значит, и нам можно попробовать соорудить самодельную антенну. Рассмотрим три наиболее удачных варианта с нарастанием уровня сложности и, надеюсь, эффективности.

Содержание

1. Определяемся с рабочей частотой

2. Делаем два квадратика или антенну Харченко

3. Самодельная «пушка» для роутера или модема

3.1. Размеры антенны для стандарта 3G или 4G

3.2. Собираем антенну LTE своими руками

3.3. Как увеличить скорость интернета с антенной МИМО

3.4. Чертежи «пушки» для интернета на другие частоты

4. Собираем внешнюю панельную антенну 4G

5. Комментарии посетителей по теме статьи

Определяемся с рабочей частотой

Чтобы получить наилучший результат, необходимо, чтобы размеры антенны точно соответствовали рабочей частоте оператора мобильной связи. Для этого в настройках мобильного телефона необходимо отыскать список сигналов 3G или 4G и выбрать подходящего оператора. Теперь нужно приобретать соответствующую SIM карту. Можно спросить у сотрудника салона сотовой связи, на какой частоте они работают, или поискать ответ в Интернете. Если таковых данных нет, делайте антенну на 2100 МГц.

Технология 2G и 3G использует для приема и передачи сигнала одну общую антенну. Модемы типа 4G/LTE используют технологию МИМО (Multiple Input Multiple Output), которая предусматривает применение отдельных антенн для приема и передачи сигнала. Иногда для упрощения конструкции используют одну общую антенну на прием и передачу, подключив к ней два кабеля от модема или роутера.

Делаем два квадратика или антенну Харченко

Самую простую 3G или 4G антенну можно изготовить своими руками, буквально, из куска толстой медной проволоки. Она изгибается точно по размерам в виде двух квадратов, вот и антенна называется биквадратная или антенна Харченко по имени автора идеи. Конструкция без рефлектора обеспечивает усиление порядка 8 дБ, при этом она имеет круговую диаграмму направленности. При наличии рефлектора антенна становится направленной и обеспечивает коэффициент усиления до 12 дБ.

Размеры антенны 3G, работающей на частоте 2100 МГц, указаны на эскизе. Расстояние от проволоки до рефлектора составляет 22 мм.

Размеры антенны Харченко 4G, работающей на частоте 2500 МГц, указаны на эскизе. Расстояние от проволоки до рефлектора составляет 13 мм. На чертежах указаны минимальные размеры рефлекторов.

Определившись с рабочей частотой, можно приступить к изготовлению устройства. Квадратики формируем с помощью плоскогубцев, стараясь обеспечить максимально точные размеры поделки. Отклонение размеров от чертежа на 1 мм — это плохо… Заусенцы, неровности и глубокие царапины на проволоке — тоже плохо… При этом нужно оставить расстояние между изгибами проволоки в центре фигуры до 5 мм.

Как подключить кабель? Проще всего припаять его экран к стыку проволоки на углу рамки, а центральную жилу — к противоположному сгибу проволоки.

Можно использовать специальный зажим для кабеля и вставить в него кусочек одножильного медного провода. Тогда соединяем перемычкой корпус зажима со стыком проволоки на углу рамки, а центральную жилу паяем к противоположному сгибу проволоки.

Очень удобно использовать специальный коннектор для стыковки телевизионного кабеля. Его соединяем с антенной так же, как и в прошлом случае.

Теперь коннектор можно установить в отверстие на рефлекторе и прикрутить гайкой так, чтобы обеспечить расстояние между рамкой и отражателем в соответствии с чертежом. В качестве рефлектора подойдет фольгированный стеклотекстолит, листовая медь, оцинкованная жесть.

Если кабель припаян к антенне напрямую, точное расстояние между биквадратом и отражателем легко обеспечить с помощью пластиковых втулок, закрепленных горячим клеем. Их можно установить в местах изгиба проволоки, как представлено на самой первой фотографии. Там же мы видим, что в случае связи 3G подключена 1 антенна, а для варианта 4G используются две антенны. При этом используются короткие переходники со специальными разъемами (пигтейлы), которые необходимо приобрести. Подобное решение обеспечивает минимальное затухание сигнала на высокой частоте. При этом собственно модем соединяется с роутером или компьютером по цифровому каналу через USB разъем.

Если модем и антенны поместить в пластиковый ящик, предназначенный для электромонтажа, то антенну можно расположить за окном на улице, что улучшит качество сигнала. Антенна готова к испытаниям! В любом случае ее следует разместить по возможности выше и направить на вышку мобильной связи, ориентируясь по максимальному уровню сигнала на экране используемого гаджета.

Один из вариантов самоделки представлен в следующем видео. Кстати! Здесь показано, как припаять кабель непосредственно к модему, роутеру или смартфону, если гнезда для подключения внешней антенны в нем отсутствуют.

Самодельная «пушка» для роутера или модема

Фабричная антенна для стандарта 3G или 4G типа «пушка» стоит порядка 2 тысяч рублей. Мы же будем использовать подручные материалы, что заметно дешевле. Перечень необходимого сравнительно небольшой:

Тонкая листовая медь для изготовления дисков. В качестве замены подойдет фольгированный стеклотекстолит, оцинкованная жесть или тонкий алюминий.
Шпилька М6х140 мм и 12 гаек для нее. Теоретически подойдет и тонкая пластиковая трубка с резьбой и гайками.
Кабель телевизионный на 75Ом до 20м.
Коннекторы FF — 4 шт. для подключения кабеля.
Два переходника пигтейл для подключения модема.

Работать будем ножницами, паяльником, дрелью и гаечным ключом.

Размеры антенны для стандарта 3G или 4G

Мы уже говорили о том, что для получения максимального эффекта необходимо, чтобы размеры антенны точно соответствовали рабочей частоте сигнала связи. Надеюсь, что Вы уже определились с данным параметром, как было указано выше. Если информация недоступна, выбирайте конструкцию на 2100 МГц.

На представленных эскизах указаны размеры антенн для стандартов 3G или 4G на частотах 2100 МГц 2600 МГц, которые используются чаще всего. Чем точнее получится повторить указанные параметры, тем лучше будет работать антенна.

Собираем антенну LTE своими руками

Лучший материал для изготовления элементов антенны — листовая медь. Размечаем диски на листе в соответствии с размерами.

В данном примере собираем антенну 3G на 2100 МГц. В центре дисков сверлим отверстия под шпильку.

Вырезаем заготовки ножницами, работаем возможно точнее.

В итоге получаем набор деталей для сборки устройства. Модемы типа 4G/LTE используют технологию МИМО (MIMO), которая предусматривает применение отдельных антенн для приема и передачи сигнала. В нашем примере, для упрощения конструкции, используется одна антенна, которая соединяется с модемом двумя телевизионными кабелями на 75 Ом.

В самом большом диске сверлим отверстия под зажимы для кабеля. На втором диске готовим отверстия под центральную жилу кабеля. Отверстия размещаем на линиях радиусов под углом 90 градусов, на расстоянии 11 мм от края заготовки, в соответствии с эскизом. Собираем диски на шпильке с помощью гаек, точно соблюдая размеры, указанные на чертеже.

В отверстия на внешнем диске нужно вставить зажимы для телевизионного кабеля. Для этого предварительно срезаем с них гайки, используя кусачки. Зажимы должны входить в отверстия с натягом.

Зачищаем концы двух одинаковых отрезков кабеля необходимой длины и вкручиваем их в зажимы. При этом центральная жила кабеля вставляется в отверстие на втором диске.

Выступающий провод не загибаем и укорачиваем так, чтобы его было удобно припаять

Теперь нужно припаять центральные жилы обоих кабелей к медному диску.

Выполняем пайку аккуратно.

Для крепления антенны на мачте используем металлический кронштейн. Его можно закрепить под гайку на большом диске. Оба кабеля крепим к кронштейну с помощью изоленты.

На второй стороне каждого кабеля устанавливаем зажимы для соединения с переходниками. Подключаем модем к антенне с помощью пигтейлов.

Если переходников нет, можно воспользоваться емкостной связью жил кабеля с собственной антенной внутри модема. Для этого формируем из центральной жилы кабеля меандр в виде буквы П, надеваем его на корпус модема и фиксируем изолентой.

Поверх изоляции накручиваем жилу второго кабеля перпендикулярно виткам под изолентой. Ее также фиксируем изолентой. Примерно таким же образом можно подключить антенну и к смартфону.

Для подключения антенны к мобильному телефону или планшету, у которого нет соответствующего разъема, воспользуемся емкостной связью жилы кабеля с собственной антенной внутри гаджета. Зачищаем зачищаем кабель на большую длину и формируем из провода меандр с помощью пассатижей.

Снимаем чехол со смартфона, размещаем в нем «дорожку» из провода в том месте, где находится внутренняя антенна и возвращаем телефон в чехол. Ждем немного, пока смартфон сообразит, что произошло и радуемся замечательной скорости интернета!

Антенна готова к испытаниям! Ее следует разместить по возможности выше и направить на вышку мобильной связи , ориентируясь по максимальному уровню сигнала на экране используемого гаджета. В следующем видео ответы на возможные вопросы.

Как увеличить скорость интернета с антенной МИМО

Автор ролика наглядно демонстрирует высокое качество собственного творения. При этом можно получить еще лучшие характеристики, используя рассмотренную выше идею. Напомню, что технология 4G/LTE предусматривает две антенны — отдельно для приема и для передачи сигнала. Если их поместить в пластиковый ящик, предназначенный для электромонтажа, то в нем можно разместить и модем.

Таким образом, от атмосферных воздействий будет защищен как модем, так и антенны. При этом их соединение выполняется максимально короткими перемычками, что приводит к минимальному затуханию сигнала на высокой частоте. При этом собственно модем соединяется с роутером или компьютером по цифровому каналу через USB разъем. При использовании разлоченного модема в него можно вставить симку любого оператора, и все будет работать.

Такая схема обеспечивает усиление сигнала до 14 дБ при угле его распространения порядка 25 градусов. Антенна данного типа обеспечивает круговую поляризацию, то есть сигнал имеет одинаковый угол распространения во всех плоскостях. В этом случае удается принимать отраженный (зданием, лесом, холмом, забором) сигнал. В боксе можно разместить, опять же, только одну антенну. Однако с двумя скорость обмена информацией будет заметно выше.

Для подключения антенн (антенны) к модему в данном примере используются переходники. При этом со стороны антенн можно использовать коннекторы для стыковки телевизионного кабеля. Они вставляются в отверстия в наружном диске и прикручиваются гайками. Со стороны антенны в коннектор вставляется отрезок медного одножильного провода, который следует припаять ко второму диску, как указывалось выше.

Чертежи «пушки» для интернета на другие частоты

Возможно, в Вашем регионе мобильная связь ведется на другой частоте. Ниже еще два чертежа антенн, рассчитанных на 850 и 1800 МГц.

Как видите, их размеры заметно различаются. Повторюсь, чем точнее удастся их повторить, тем выше надежда обеспечить хороший сигнал для мобильника или модема.

Плоская панельная антенна довольно проста в изготовлении и обеспечивает хорошую скорость интернета. Самодельная конструкция обещает усиление сигнала до 15 дБ и хороший КСВ (коэффициент стоячей волны) в пределах диапазона частот 3G, 4G.

Прямоугольники или патчи имеют размеры 42х49 мм и размещаются на расстоянии 5,5 мм от рефлектора. Рефлектор и патчи можно сделать из фольгированного стеклотекстолита или вырезать из оцинкованной жести. Диск диаметром 18,5 мм вырезаем из того же материала и размещаем на расстоянии 4 мм от отражателя. По центру пятака сверлим отверстие под центральную жилу кабеля. Соединения выполняем толстой медной проволокой с помощью пайки.

При монтаже панельной антенны сначала наносим на бумаге эскиз, приведенный выше, размещаем элементы строго по чертежу и соединяем пайкой. Если используем стандарт 3G, потребуется одна антенна. Для сигнала 4G делаем две антенны и располагаем их перпендикулярно друг другу, в соответствии с разной поляризацией передаваемого и принимаемого сигнала.

Закрепляем патчи на рефлекторе с помощью клея через изолирующие прокладки толщиной 5,5 мм из пенопласта, пеноплекса и т. д. Они могут быть меньше, чем металлические пластины в два раза.

Для размещения пятака на нужном расстоянии от рефлектора используем пластиковую трубку соответствующего размера. В ней проходит центральная жила кабеля, которая вставлена в отверстие на диске и припаяна. Оплетка кабеля соединяется с рефлектором. Для антенны 4G потребуется два кабеля на 75 или 50 Ом.

Для его подключения можно использовать зажимы для телевизионного кабеля, как на фото. Еще удобнее использовать коннекторы для стыковки того же кабеля. Они вставляются в отверстия в наружном диске и прикручиваются гайками на нужном расстоянии. В коннектор вставляется отрезок медного одножильного провода, который следует припаять к пятаку, как указывалось выше.

На второй стороне каждого кабеля устанавливаем зажимы для соединения с переходниками. Подключаем модем к каждому кабелю с помощью пигтейлов. Последние придется поискать, и стоят они немало. Еще можно подключить модем, обеспечив ему емкостную связь с центральными жилами кабеля. Такой способ подробно показан выше для антенны «пушка». Реально припаять кабель к антенне внутри модема, и такой способ показан в самом первом видео. Не забывайте — чем короче кабели, идущие к антенне, тем выше качество сигнала. Готовую антенну можно разместить на подоконнике внутри дома и приступить к испытаниям.

Однако для получения максимального эффекта ее лучше разместить на улице, причем на мачте и повыше. В этом случае устройство лучше поместить в герметичный пластиковый короб. При этом модем можно разместить в коробке и подключить его к антеннам с помощью коротких переходников или пигтейлов. Подобное решение обеспечивает минимальное затухание сигнала на высокой частоте. При этом сам модем соединяется с роутером или компьютером по цифровому каналу через USB разъем. Рекомендуется сделать в коробке пару дренажных отверстий для отвода конденсата.

На улице антенну следует разместить на регулируемых кронштейнах, чтобы направить ее на вышку сотовой связи. В следующем ролике наглядно демонстрируется процесс настройки системы.

Источник

Проживая далеко от вышек мобильных операторов бывают проблемы с покрытием. Имеющийся сигнал не позволяет даже звонить, не говоря о приеме 3G и 4G интернета. Подобные проблемы легко решаются, если собрать мощную антенну. Сделать это можно из дешевых материалов. Антенна способна улавливать сигнал даже за 30 км от вышки.

Материалы для антенны

Для сборки потребуется:

шпилька цельнорезьбовая М6 или М8 длиной 140 мм;
гайки под шпильку – 12 шт.;
тонкая жесть из любого металла;
коаксиальный кабель длиной до 12 м – 2 шт.;
разъем Pigtail с переходником – 2 шт.;
F разъем для ТВ кабеля – 4 шт.

Необходимая теория

Параметры антенны отличаются для 3G или 4G интернета. Важен диапазон частоты, на котором работает нужный оператор. Чтобы собрать правильную антенну его нужно узнать. Для этого следует войти в настройки сети телефона и выполнить поиск операторов сети. В выдаваемом списке со множеством 2G позиций нужно искать только 3G и 4G. Зная какой оператор обеспечивает нужное покрытие в данной местности можно купить подходящую SIM-карту.

При сборке антенны важно соблюсти все размеры вплоть до миллиметра. Для каждого типа сети они разные. Обычно 4G сеть работает с частотой 2600 МГц, в 3G – 2100 МГц. Иногда 4G и 3G имеют частоту 1800 или 850 МГц. Если при поиске сети не удалось найти оператора для 3G и никакой информации о его частоте нет, тогда лучше делать антенну под параметры 2100 МГц, так выше вероятность уловить сигнал.

Процесс сборки антенны

Я буду собирать антенну 3G 2100 МГц. Процесс изготовления устройств разных параметров аналогичный, но отличается по диаметру сегментов и расстоянию между ними. Сначала нужно из жести вырезать 6 дисков. Я применяю тонкую листовую медь, поскольку она легко разрезается с помощью канцелярских ножниц. Диаметры сегментов антенны согласно схеме должен составлять 100, 74, 54, 39, 39, и 39 мм.

Поскольку важно соблюсти размеры до миллиметра, то лучше сначала просверлить отверстие под диаметр имеющейся шпильки, а уже после по нему циркулем построить плоскость для выреза диска.

На диске с диаметром 74 мм нужно подготовить отверстие для пайки жилы провода. Оно сверлится на расстоянии 11 мм от края. Данная антенна при работе с 3G диапазоном требует присоединение 2 коаксиальных ТВ проводов. Длина каждого из них не должна превышать больше 12 м. Второе отверстия нужно просверлить тоже на расстояние 11 мм от края, но под углом 90 градусов относительно первого.

Теперь приложив диск на 74 мм к большому сегменту на 100 мм нужно сделать разметку под большие отверстия для ввода коаксиального телевизионного кабеля вместе с оплеткой.

Из пары обыкновенных телевизионных F разъемов нужно отломать выступающую часть, как сделал я, и запрессовать их в имеющиеся отверстия на диске 100 мм. Для надежности разъемы лучше немного обжать.

Теперь нужно зафиксировать диски на шпильку в указанной очередности и с соблюдением расстояния предложенного схемой. Дистанция между сегментами на 100 и 74 мм составляет 10 мм, в следующем переходе между дисками расстояние будет соответственно 9, 33, 33 и 33 мм. Каждый элемент фиксируется двумя гайками, по одной из каждой стороны.

При сборке нужно еще раз перепроверить расстояние между дисками, поскольку отклонение приведет к уменьшению качества приема сигнала.

Далее нужно подсоединить коаксиальные кабеля к большому диску. Это нужно сделать так, чтобы центральная медная жила каждую провода входила в тонкое отверстие на соседнем сегменте с диаметром 74 мм. После установки проволоку нужно припаять, ни в коем случае не загибая.

К выступающему хвостику шпильки на задней части антенны нужно прикрепить деревянную, пластиковую или металлическую планку, выполняющую роль держателя. Для надежности к ней можно подвязать коаксиальные кабеля, чтобы не создавать нагрузку на тонкий жестяной диск, к которому они припаяны.

Теперь на свободные концы коаксиального кабеля нужно закрепить разъемы Pigtail с переходниками. Именно они и подключаются в 3G 4G модем. Все антенна готово, осталось ее установить.

Если нет гнезда.

Настройка

Для достижения максимального качества приема нужно вывести антенну за пределы помещения. Ее нужно поставить немного выше крыш ближайших построек, чтобы минимизировать возможные помехи и не допустить шумов. Нужно направить антенну прямо на ближайшую вышку, которая транслирует интернет сигнал. Чтобы узнать, где она располагается можно воспользоваться приложением Netmonitor. Такая простенькая антенна способна улавливать сигнал от вышек расположенных на расстоянии даже больше 30 км.

Смотрите видео

Подробные испытания и изготовления антенн смотрите в видео

Источник

Операторы сотовой связи не всегда могут обеспечить беспроводных абонентов стабильным высокоскоростным соединением, этому часто мешает специфика местности и применяемого пользователем оборудования. В качестве выхода из этой ситуации рынок предлагает дорогостоящие усилители сигнала, которые подойдут не каждому устройству. При наличии же определённых материалов можно своими руками изготовить универсальную 4G антенну, которая также улучшит качество интернета 3G и отвечает современным стандартам связи.

Самодельная антенна MIMO для 3G-4G

Особенности устройства

Существуют разные виды самодельных приспособлений для усиления мобильного сигнала, самыми распространёнными из которых являются:

антенна Харченко;
усилитель MIMO;
дисковая антенна или «Пушка»;
усилитель Туркина-Полякова;
волновая антенна Уда Яги;
панельный усилитель.

Эти универсальные средства позволяют ускорить интернет в сельской местности, на природе и в прочих местах с плохим доступом к мобильной сети. При отсутствии же связи с оператором или вне зоны его покрытия данные приспособления окажутся бесполезны.

Самодельный усилитель сигнала может значительно повысить эффективность соединения, он подходит для создания беспроводной сети и раздачи интернета с роутера. Чтобы использовать такую антенну нужно просто подключить её в соответствующий разъём модема. Подбор штекера или Pigtail-переходника зависит от модели устройства. В некоторых случаях его входы закрыты корпусом, который снимают или делают в нём небольшие отверстия.

Степень улучшения связи зависит от соблюдения инструкций по сборке, габаритов и материалов подобранных компонентов, а также нюансов установки устройства. Для большей эффективности некоторые из параметров его составляющих выявляют путём предварительных расчётов.

Далее подробно рассматривается один из самых популярных простых усилителей 4G-сигнала по технологии Харченко и процесс его изготовления. Изначально он предназначался для лучшего приёма телевизионных трансляций, однако эта же конструкция подходит для улучшения доступа к современным беспроводным сетям. Также приведены краткие рекомендации и описания к простейшему и более требовательному мощному вариантам усилителя.

Инструменты и материалы

Для самостоятельного изготовления биквадратной антенны Харченко, названной так в честь создавшего её в шестидесятых годах инженера К. П. Харченко, потребуется ряд простых и доступных компонентов. Эти инструменты и материалы применяют в хозяйстве, продают на рынках и в магазинах. В их число входят:

предпочтительно термоустойчивый надёжный клей для пластиковых поверхностей;
отрезок коаксиального телевизионного кабеля длиной от 1 до 2 м;
паяльник для припаивания контактов и кабелей;
маркеры или карандаши и линейка для разметки;
малогабаритные тиски или пассатижи для надлома кабеля;
пластиковая крышечка от бутылки из-под минералки или подобной тары;
острые ножницы или нож, чтобы перерезать провод;
30-сантиметровый отрезок кабеля из меди толщиной 4 мм²;
ненужный либо затёртый диск CD/DVD формата, либо лист фольги или кусок жести.

При нехватке клея его необязательно покупать, достаточно будет растворить обыкновенный пенопласт при помощи ацетона или бензина в ёмкости из стекла.

Устройство и размеры антенны Харченко

Усилитель сигнала, сделанный по методике Харченко, является отличным способом сэкономить на затратах по качеству связи. Эта широкополосная зигзагообразная антенна славится среди радиолюбителей своей простотой и долговечностью, её изготовление не потребует специальных знаний и навыков. Частотность усилителя зависит от размера пластины, некоторые антенны способны поддерживать сразу несколько диапазонов.

Для изготовления приёмного агрегата по технологии Харченко будет полезно ознакомиться с основными категориями Wifi-антенн:

Всенаправленная — с одинаковой интенсивностью принимает и транслирует передачу по всем направлениям. Это наиболее простой вариант, представляющий собой вибратор четвертьволнового типа и предпочтительно телевизионный коаксиальный кабель. Возможности такой антенны соответствуют ¼ длины волны принимаемого сигнала.

Простейшая всенаправленная антенна

Секторная — ограничивает приём или передачу сигнала одним направлением с частичным захватом сторон. Для её изготовления достаточно поместить за всенаправленным усилителем искривлённый лист железа, который зовут экран. Распространены антенны с секторами по 120°, 90° и 60°.
Направленный тип антенны считается самым эффективным вариантом. При верно подобранной кривизне железного листа радиоволна образует концентрированный луч.

Главными узлами усиливающей сигнал антенны служат:

вибратор для электромагнитных волн, которые индуцируются на него в пределах покрытия оператора связи;
провод антенны с согласовывающим компонентом, транслирующий переданный вибратором сигнал;
элемент, через который кабельный сигнал транслируется на модемный вход;
рефлектор или экран для повышения мощности и беспрерывности принимаемого вещания, который также блокирует помехи и отражения передачи.

Антенна Харченко

Вибратор антенны

Особое внимание следует уделить материалу, из которого состоит конструкция антенны, и её размерам. Усилители сигнала в основном изготовляют из меди и, в некоторых случаях, алюминия. Волны различных диапазонов частот отличаются длиной, определяющей размеры вибратора. К примеру, у стандарта 4G этот параметр составляет около 115 мм. Чтобы вычислить длину волну определённого диапазона, необходимо поделить скорость их движения в мегаметрах (300) на его частотность. Допускаются незначительные погрешности. Длину стороны одной стороны двух равных ромбов или квадратов рассчитывают, деля протяжённость волны на 4. Примерная схема антенны Харченко:

Схема расчета биквада

В таких проектах обычно используют следующие размерности (указаны со значениями для усилителя 4G):

H — горизонтальная протяжённость экрана (115 мм);
B — вертикальная протяжённость экрана (115 мм);
D — дистанция между экраном и вибратором (13.2 мм);
λ — длина волны (115 мм);
ρ — волновое сопротивление (50 Ом);
f — диапазон (2600 МГц);
L1 — наружная сторона квадрата (28.9 мм);
L2 — внутренняя сторона квадрата (27.6 мм);
L3 — полная протяжённость рамок (81 мм);
L4 — ширина рамок (40.5 мм);
L5 — центральный проём между рамками (1.7 мм).

Рекомендуемая ширина и высота рефлектора антенны Харченко по отдельности равняются длине волны. Для сооружения вибратора 3G-4G усилителя хватит 25-30 см медной проволоки. Её точная длина с учётом сгибов в описанном примере составит 237.9 мм. В случае самодельной антенны все приведённые значения можно округлять до целых и допускать небольшие погрешности.

Кабель антенны

Маркировка коаксиального кабеля

Использование проводов с малым волновым сопротивлением предотвращает потери мощности. Его идеальное значение для антенн Харченко, панельного и многих других 4G-усилителей составляет 50-75 Ом. Это избавит от погрешностей при получении сигнала Wifi, улучшить эффект устройства также может точное соотношение с механическими габаритами вибратора. Не рекомендуется делать длинный провод от вибратора к модему, как и допускать сращивания или переподключать его на пути к принимающему устройству. Это может существенно понизить качество соединения.

Приемлемое расстояние между экраном и вибратором обычно колеблется в пределах от 0,1λ до 0,25λ. Для коаксиальных кабелей с сопротивлением 50 или 75 Ом рекомендуемая дистанция составит 16,4 и 17,4 мм соответственно.

Наиболее оптимальным вариантом будет кабель диаметром 2-2,5 мм, толщина поперечного сечения которого составляет минимум 5 мм². Подойдёт и изделие с диаметром 2,3 мм и толщиной сечения в 4 мм², но оно незначительно снизит показатели приёма сигнала. Наименьшая допустимая толщина поперечного сечения такого кабеля составляет 2-2,5 мм². Она может заметно сказаться на качестве и угасании сигнала, хотя в определённых условиях тоже будет подходящим показателем. Чем лучше будет соответствовать центральный проём вибратора кабелю, тем более качественное усиление обеспечит устройство. Хорошая передача данных также требует симметричности квадратов конструкции антенны и равномерности габаритов экранирующих поверхностей.

Конструкция рефлектора

Антенна с рефлектором

Для изготовления защищающего от помех экрана понадобится пластинка из любого металла. В равной степени подойдут выпиленный болгаркой кусок ненужной кастрюли из алюминия, панелька фольгированного текстолита, вырезанная с помощью ножниц жестяная плоскость, нерабочий или лишний CD/DVD диск (за счёт наличия алюминиевой фольги на одной из своих сторон) и даже обклеенные фольгой картонка или фанера. Рефлекторы также изготовляют в форме сетки или полосок из проволоки.

Рефлектор сетчатый

Сборка антенны для 4G модема своими руками

Следующие инструкции подразумевают размерности из представленной выше схемы вибратора антенны Харченко. Он должен ровным и плоским. Перед его изготовлением полезно зафиксировать проволоку.

Материал для сдвоенных квадратов в конструкции антенны Харченко, также называемых биквадратом, перекусывается пассатижами и выгибается по указанным размерностям. При изготовлении вибратора опытные специалисты рекомендуют сгибать оба компонента не квадратами, а ромбами, чьи поперечные углы равны 120 градусам. По словам знатоков, это понизит внутреннее сопротивление устройства.

Место соединения проволоки припаивается, в качестве основы пайки можно сразу использовать элемент крепления к высокочастотному проводу. Он пропускается через сделанную в пластиковой крышке дырку и середину клеящегося к пробке диска, который будет экраном усилителя. Крышку, которая будет между вибратором и рефлектором, можно заменить колпаком от дезодоранта или подобным предметом приемлемых размеров.

Основание вибратора

На пластиковом компоненте следует предварительно сделать разрезы крепления вибратора со стороны его размещения.

Заготовка для основания

Нюансы соединения кабеля с вибратором

Пайка кабеля к вибратору

Самодельный усилитель сигнала подключают к высокочастотному кабелю методом пайки. Это говорит в пользу меди как самого подходящего металла для вибратора, однако применение канифоли позволит оплётка не каждого высокочастотного кабеля. Проблема пайки решается размещением на проводе F-коннектора.

Пайка F-коннектора

Затем к нему припаивается кусок меди или штырьки из неё, после чего кабель соединяется через них с вибратором тем же способом.

Пайка F-коннектора к аибратору

Как установить рефлектор

Рефлектор из CD диска

Для более быстрого крепления к антенне, к примеру, приятного глазу диска, он смазывается клеем в центре и присоединяется к бутылочной пластиковой крышечке. Через прорезанное в ней отверстие и середину диска проходит коаксиальный провод, соединённый с вибратором, который зафиксирован в сделанных с наружной стороны крышки прорезях. Экран и вибратор должны быть строго параллельны. При надобности регулировки расстояния между ними подрезается крышечка либо крепятся добавочные основания.

Получившуюся структуру надёжно фиксируют термопластичным клеем. Далее свежеизготовленный усилитель подключают к модему, который теперь его можно настроить на максимальную производительность. В случае отсутствия у модема разъёма, требующегося для кабеля антенны, можно просто обмотать вокруг него несколько раз основную жилу усилителя.

Подключение кабеля к модему

Сборка антенны для 3G-4G модемов

Модемы третьего и четвёртого поколения связи, относящегося к долговечному стандарту LTE, работают в частотных диапазонах 2000-2100 МГц и 2500-2600 МГц соответственно. На рынке ещё изредка встречаются 2G модемы, заточенные под использование в диапазоне 900 МГц. Предлагаются и их комбинированные с 3G и 4G вариации, однако устройства мобильного интернета, работающие с сотовой связью второго поколения, становятся всё менее распространёнными. Представленные параметры антенн рассчитаны на более современные модемы.

Диапазон частот стандарта 3G эквивалентен 143-миллиметровой протяжённости волны. Это незначительно расходится по длине волн с 4G, однако не будет сильно заметно при использовании широкодиапазонного усилителя по технологии Харченко. Данная антенна ловит любые сигналы сотового интернета, начиная от предназначенного моделью и продолжая по убыванию длины волны. Устройство, собранное для стандарта 3G, прекрасно принимает передачу в диапазоне связи четвёртого поколения.

Рекомендуемые размерности для универсального усилителя Харченко указаны с учётом уровня сопротивляемости кабеля в 50 и 75 Ом соответственно:

внешняя сторона квадрата составит 35,8 или 35,7 мм;
внутренняя сторона квадрата должна быть 34,2 или 34,4 мм;
общая длина вибратора будет равняться 100,3 или 95,5 мм;
ширина эквивалентна 50,1 или 52,1 мм;
проём в районе спайки составит 2,1 или 1,8 мм;
рекомендуемое расстояние между экраном и вибратором равняется 16,4 или 17,4 мм;
параметры ширины и длины рефлектора будут эквивалентны 143 мм в обоих случаях.

Приведённые значения можно так же округлять до целых или допускать небольшие погрешности.

Внешняя 4G антенна

Примеры простых усилителей

Это простейший вариант усилителя сигнала, он собирается из медной проволоки, железной бытовой посуды и USB-удлинителя подключения модема. Медь в несколько витков оборачивается вокруг принимающего устройства, что уже усилит сигнал. Для подбора же точного количества витков и длины свободного отрезка проволоки понадобятся более доскональное знание технологии с учётом особенностей местности, однако рекомендуется, чтобы и кабель и проволока были как можно короче. Желательно чтобы модем был закреплён в ёмкости параллельно её днищу. В качестве посуды подойдут и консервные банки.

Усилители из банки

Панельная 4G антенна

Панельная 4G-антенна

Передатчик, собранный по этой методике, усиливает сигнал в 15-22 дБ, ловя Wifi соединение в диапазоне 7 км. За основу взята схема антенны FA 20, данное устройство подходит для стандарта 4G. В его изготовлении потребуются:

стеклотекстолит или же лист более предпочтительного оцинкованного железа;
плоскогубцы;
наждачка;
шаблоны;
сверло;
напильник;
6 штук болтов м3 и втрое больше гаек м3;
паяльник, олово и флюс к пайке;
дрель;
ножницы для резки металла;
штангенциркуль;
проволока из меди диаметром 2 мм.

Схема с размерами панельной 4G антенны

Экран сооружается в форме прямоугольника с габаритами 490×222×20, на его плоскости следует выполнить точную разметку положения панелей антенны. В местах их крепления сверлятся отверстия. Не менее важной является точная вырезка на основе приклеенной к оцинкованному железу распечатки шаблонов. Заключительным этапом является сборка с припаиванием проходящей у оснований панелек проволоки и кабеля USB сзади.

Особенности усиления сигнала

Экран имеет значительное влияние на силу антенны. Усилить качество передачи данных можно и за счёт направления вибратора. Для этого при уже подключенном к телефону, компьютеру или планшету модеме плоскость антенны должна быть обращена к ближайшему центру связи с учётом поляризации.

При наличии нескольких операторов в области применения антенны для предотвращения помех ими зачастую применяется различная поляризация. Чем дальше расположена нужная станция, тем больше сказывается на качестве интернета угол наклона и поворота антенны. Также имеют значения расположенные на пути сигнала холмы, рощи и другие препятствия загородной местности. По словам специалистов, оптимальные значения угла направления антенны могут варьироваться от 45 до 70 градусов.

Источник

Делаем мощную антенну для 3G и 4G сигнала с радиусом действия 40 км 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.

Содержание:

Принцип работы антенны
Сборка 3G- антенны для 2100 МГц
- Шаг №1 – подготовка элементов для антенны
- Шаг №2 – сборка антенны
- Шаг №3 – подключение антенны к адаптеру
Проверка антенны на работоспособность
Заключение
- - ✅3G ПУШКА ? Лучшая самодельная антенна для приёма слабого интернета 3G, 4G, Wi-Fi
  - ТОП-5 Wi-Fi роутеров! | Лучшие роутеры для дома!

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

5ГГц

2400 МГц

850 Мгц

1800 МГц

2100 МГц — самая распространенная частота радиосигнала

2600 МГц

Читайте также: Водяной насос для частного дома или дачи: виды, принцип действия и критерии выбора (Фото & Видео) +Отзывы

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

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.

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

Точность с погрешность не более 1мм

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

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

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

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

Аналогичным способом собираем всю конструкцию.

Шаг №3 – подключение антенны к адаптеру

Устанавливаем кабели на место

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

Немного флюса и припоя

Центральные жилы припаиваем ко второму кругу (R74).

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

Оставляем так, как есть

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

Pigtail-переходник

Читайте также: Идеальная ТВ антенна для дачи или загородного дома: советы по выбору подходящего приемника сигнала, обзор популярных производителей

Проверка антенны на работоспособность

Скорость хорошая, сигнал устойчивый

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

Читайте также: Мощная Wi-Fi антенна для дачи своими руками

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

Сигнал будет, но несколько хуже.

Перпендикулярно наматываем вторую жилу и фиксируем её изоленой

Фиксируем вторую жилу изолентой.

Используя этот принцип можно подключить практически любое мобильное устройство.

9.5 Общий балл

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?

Источник

Подробное описание изготовления 4G антенны для приёма интернет сигнала: чертежи, размеры и пошаговые фото изготовления антенны.

Обычно для жителей городов, проблем с 4G интернетом нет, но за городом, в селе или на даче, сигнал 4G значительно уменьшается или вообще отсутствует.

Эту проблему можно решить, если собрать антенну, которая позволит улавливать сигнал на расстоянии около 30 км от базовой станции мобильной связи.

Материалы для изготовления 4G антенны:

резьбовая шпилька М6 или М8, длиной 140 мм;
гайки под шпильку – 12 шт.;
тонкая жесть из любого металла;
коаксиальный кабель длиной до 12 м – 2 шт.;
разъем Pigtail с переходником – 2 шт.;
F разъем для ТВ кабеля – 4 шт.

Немного теории

Схема 4G антенны для частоты 2600 МГц.

Схема 3G антенны для частоты 2100 МГц.

Схема 3G и 4G антенны для частоты 1800 МГц.

Схема 3G и 4G антенны для частоты 850 МГц.

Далее показан процесс изготовления антенны (размеры используйте только под частоту вашего оператора мобильной связи).

В качестве примера будет собрана антенна 3G под частоту 2100 МГц. Процесс изготовления устройств разных параметров аналогичный, но отличается по диаметру сегментов и расстоянию между ними. Сначала нужно из жести вырезать 6 дисков. Я применяю тонкую листовую медь, поскольку она легко разрезается с помощью канцелярских ножниц. Диаметры сегментов антенны согласно схеме должен составлять 100, 74, 54, 39, 39, и 39 мм.