Часто возникает ситуация, когда мощности сигнала недостаточно для устойчивого приема интернета. Выручить может уличная или комнатная антенна. Промышленная антенна для 3g модема МТС способна поднять уровень сигнала на 10-17 Дб.
Антенна 4G
Направленная антенна для 4G или ЛТЕ улучшает отношение сигнал-шум за счет того, что имеет низкое усиление в направлении, отличном от основного.
Ниже будут рассмотрены различные варианты, как сделать антенну для дачи или квартиры при помощи подручных средств.
Антенна своими руками должна быть выполнена в точном соответствии с теми данными, которые требуют чертежи. Высокая частота сигнала приводит к тому, что ошибка в нескольких долях миллиметра может привести к полной или частичной неработоспособности устройства.
Улучшить домашний интернет можно при помощи усилителей, которые повышают уровень сигнала. Основными характеристиками усилителей высокочастотного сигнала являются коэффициент усиления и отношение сигнал-шум. Обычно внешний усилитель усиливает сигнал на 10-20 дБ.
Простая внешняя 4g антенна своими руками
Энтузиастами творчества разработано множество самодельных конструкций внешних антенн для улучшения приема. Один из экзотических вариантов – баночная антенна. Для изготовления конструкции требуется две алюминиевых банки из-под напитков объемом 0.33 л.
Каждая банка крепится к ровной рейке на расстоянии 1 см друг от друга. К одной из банок присоединяется центральная жила экранированного кабеля, к другой – оплетка. Кабель подсоединяется при помощи маленьких винтов с гайками, поскольку паять алюминий в домашних условиях затруднительно.
Баночная антенна
Самодельная антенна работает наиболее эффективно, если направить ее плоскостью банок в направлении ретранслятора (это мобильная вышка, репитер).
Читайте также:
Основные требования к вибратору
Вибратор должен выполняться из голого медного провода диаметром 2-2.5 мм. Использовать материал иной толщины нежелательно, поскольку произойдет рассогласование вибратора и высокочастотного кабеля. При этом качество антенны 3G или 4G модема будет крайне низким.
Выбор кабеля
Как правило, устройства для интернета используют тонкий коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 или 75 Ом. Длина кабеля должна быть достаточной для подсоединения внешнего устройства, вынесенного на улицу, и оконечного модуля (модема или роутера).
Важно! Не следует делать длину с запасом, поскольку высокочастотный кабель имеет свойство затухать в передающих линиях, и длинный кабель может полностью нивелировать коэффициент усиления антенны.
Специфика конструкции рефлектора
Рефлектор любой конструкции выполняется из хорошо проводящего металла и должен быть защищен от коррозии. Высокочастотный сигнал распространяется по тонкому слою поверхности, а пленка окислов увеличивает сопротивление этого слоя.
В качестве рефлектора может использоваться металлическая решетка. Существуют варианты изогнутого отражателя. В любом случае должно соблюдаться определенное расстояние от активной части приемного устройства.
Сетчатый рефлектор
Важно! Габариты ячеек решетки должны быть меньше длины волны.
Процесс создания устройства
Создание самодельного устройства усиления сигнала требует высокой квалификации и аккуратности, поскольку длина волны сигнала сопоставима с погрешностями разметки деталей и их сборки. Большую роль имеют также способ соединения внешнего блока с приемником и схема передачи сигнала.
При небольшом расстоянии от внешнего блока до модема его можно подключить при помощи высокочастотного кабеля, используя специальные разъемы, которые различаются у разных производителей оборудования.
Отправка данных беспроводным путем
При большом расстоянии кабель будет вызывать сильное затухание сигнала, сводя на нет все положительные качества антенны и усилителя. В данном случае лучший вариант – воспользоваться беспроводной передачей сигнала.
Репитер 3G
Для этой цели используется репитер, который устанавливается вблизи антенны. В дальнейшем репитер транслирует усиленный сигнал в направлении пользователя, используя Wi-Fi протокол.
Характеристики внешних антенн
Антенны, работающие в технологии МИМО, изготавливаются в нескольких модификациях. Общее их отличие — место применения устройства:
- стационарно;
- мобильно.
По конструкции антенны подразделяются:
- на круговые;
- на универсальные;
- на всенаправленные;
- на панельные;
- на мультистандартные;
- на направленные;
- на секторные и др.
- Рабочий диапазон частот (измеряется в мегагерцах и обозначается мГц). Это определение требований к ширине полосы пропускания антенны, например 1700-2700 МГц.
- Усиление. Например, панельные антенны стандарта MIMO 2×2 выпускаются с показателем усиления 15-17,5 dBi.
- Входное сопротивление. Это отношение направления на зажимах к электричеству на входе фидера. Величину этого сопротивления нужно обязательно знать, т. к. необходимо правильно соединить антенну и кабель. Входное сопротивление антенны имеет активные и реактивные части.
- Стандарт передачи данных, например 2G (EDGE, GPRS на частотах GSM1800), 3G (UMTS 2100), 4G (WIMAX, LTE1800, LTE2600), WI-FI (IEEE 802.11b, g, n), LTE800, UMTS900, GSM900 и др.
К другим характеристикам относятся:
- уровень боковых лепестков;
- допустимая мощность;
- поляризация;
- материалы корпуса и излучателя и др.
Пример использования принимающего устройства направленного типа: для 4G-модема.
Приспособление усиливает сигнал в 20-30 раз, при скорости до 60 Мбит/с позволяет установить стабильное соединение в зонах слабого приема сигнала.
Для подключения к модему внешние 4G LTE-репитеры (усилители сигнала сотовой связи) должны использовать штекеры под имеющийся разъем или подключаться с помощью пигтейла (вид соответствующего кабеля).
Использовать антенну необходимо в зонах, где сигнал отсутствует совсем или он плохого качества. Также применение прибора позволяет:
- улучшить четкость сообщений;
- усилить сигнал в местах, где часто случаются перебои с мобильной связью;
- устранить внешние помехи;
- увеличить срок службы аккумуляторной батареи телефона.
Панельная антенна 4g своими руками
Mimo антенна 4g lte своими руками
Панельная, или патч-антенна – наиболее распространенная антенна 3g 4g lte, поскольку имеет малые размеры при хороших усилительных качествах и высокой помехозащищенности. Панельная антенна выполняется в виде нескольких излучателей (патчей) прямоугольной, круглой или эллиптической формы, расположенных над металлическим экраном. Размеры патчей и их расстояние от экрана зависят от частоты сигнала.
Несколько патчей, соединенных определенным образом, образуют антенную решетку, благодаря чему устройство имеет высокий коэффициент направленности, более высокое усиление и хорошо ослабляет мешающие сигналы с противоположного направления.
Панельная антенна
Наиболее простая для повторения конструкция изображена на рисунке. Размеры и конфигурация взяты с промышленного образца, который имеет неплохие технические характеристики.
Компактная внешняя антенна, размещенная в подходящем корпусе, имеет минимальную толщину и массу.
Какие виды 3G/4G-антенн бывают
Антенны (как покупные, так и самодельные) разделяют на несколько видов в зависимости от нескольких показателей. Если говорить о способе установки, есть комнатные или уличные антенны. Последние более эффективные, так как они работают в открытом пространстве, где меньше всего помех. Они подойдут для тех абонентов, которые живут далеко от вышки.
Комнатные антенны не такие эффективные, как уличные
По принимающему сигналу антенны делят на широкополосные и узкополосные. Первые более функциональные — они способны принимать сигнал 2G и 3G, когда, к примеру, 4G не ловит.
Антенны делят также на направленные, всенаправленные и секторные. Последние два вида способны ловить сигнал сразу от нескольких вышек. Ещё различают обычные устройства и антенны MIMO — усовершенствованное оборудование сразу с двумя антеннами, которые принимают сигнал отдельно друг от друга, но передают сигнал модему одновременно. Они способны увеличить скорость и до 100 Мбит/с.
У антенны MIMO по сути два приёмника, отсюда и её эффективность
В зависимости от наличия в антенне усилителя устройства разделяют на активные и пассивные. Пассивные, где усилителя нет, не так сильно улучшают сигнал мобильной сети, как активные, но при этом их не нужно подключать к розетке (усилитель работает от электрической сети).
Применение панельных антенн для работы в сетях 4G
Антенна для модема
Наружная панельная антенна LTE наиболее часто применяется для улучшения качества обмена данными в зоне неуверенного приема. Малые габариты и высокая технологичность позволяют разместить в одном корпусе большое количество элементов, что особенно важно при использовании технологии MIMO.
Технология MIMO
Технология MIMO позволяет увеличить пропускную способность канала передачи данных до максимального теоретически допустимого значения. Данная методика производит пространственное кодирование сигнала благодаря тому, что прием и передача осуществляются различными антеннами. Основное требование для успешного использования MIMO технологии – связь между антеннами должна быть как можно слабее. Техническим языком говорится, что антенны должны быть слабо коррелированы.
MIMO-антенна
Аппаратура, поддерживающая MIMO, разделяет сигнал на несколько потоков, распределяя их между пользователями. В том случае, если пользователей меньше, чем количество приемо-передающих модулей, то к каждому клиенту сигнал может поступать по нескольким потокам.
Таким образом, происходит следующее:
- Увеличивается скорость передачи данных;
- Растет помехозащищенность;
- Затрудняется перехват трафика.
Для работы по технологии MIMO требуется, чтобы ее поддерживало оборудование провайдера и клиента.
В каких случаях нужна антенна для модема
Антенна улучшит мобильный интернет, если на значке сигнала присутствуют два или вообще одно деление. Комплектующие внешней антенны будут улавливать сигнал там, где встроенная антенна этого сделать не может. Если сигнала вовсе нет, есть вероятность, что даже внешняя антенна окажется бессильной в вашем случае.
На многих модемах есть разъём сбоку для подключения кабеля от внешней антенны
Если проблема только в скорости — делений много, скорее всего, причина в том, что базовая станция оператора перегружена запросами от абонентов. Даже если вы установите антенну, скорость не увеличится. В этом случае рекомендуется сменить оператора или попробовать направить антенну на другую вышку компании.
Антенна Харченко для 4g модема своими руками
Антенна для Yota — для модема и интернет центра
Антенна Харченко, или горизонтальная восьмерка, является наиболее простой в изготовлении, притом довольно эффективной для увеличения мощности принимаемого сигнала.
Конструкция Харченко
Для самостоятельного изготовления требуются следующие основные материалы:
- Отрезок медной проволоки диаметром 2-2.5 мм;
- Лист тонкого металла или фольгированного текстолита размером 120х120 мм;
- Отрезок тонкого коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50-75 Ом.
Самодельная антенна Харченко состоит из двух элементов:
- Вибратора;
- Рефлектора.
Изготовление вибратора
Вибратор является основным элементом для приема и передачи электромагнитных волн. Его размеры должны точно соответствовать рабочей частоте.
Рефлектор (отражатель) формирует направленные свойства антенны, повышая коэффициент усиления в направлении приема и снижая уровень помех с остальных направлений.
Размеры элементов антенны для 4G интернета зависят от частоты сигнала. В качестве примера можно рассмотреть устройство, работающее на средней частоте 2600Гц. Длина волны составляет 115 мм. Таким образом, сторона квадрата, с учетом толщины провода, должна составлять 28.9 мм. Внутренние стороны делаются несколько короче для того, чтобы углы квадратов не соприкасались и образовывали промежуток для подключения кабеля.
Изготовление рефлектора
Для рефлектора берется лист проводящего материала (это сталь или односторонний фольгированный текстолит) размером 120х120 мм. Предпочтительнее взять фольгированный материал, поскольку медь обладает меньшим удельным сопротивлением, и антенна для модема своими руками будет иметь лучшие эксплуатационные характеристики.
Строго посередине рефлектора сверлится отверстие по диаметру коаксиального кабеля (обычно 4-6 мм). По углам сверлятся отверстия ближе к краям для крепления собранной конструкции на мачте или поверхности.
Соосно отверстию термоклеем либо иным способом крепят пластмассовую втулку для крепления вибратора. Высота втулки должна составлять 13 мм.
Сборка антенны 4G
К средней части вибратора припаивают коаксиальный кабель, центральную жилу к одной стороне, оплетку – к другой. Второй конец кабеля продевают в отверстие втулки и рефлектора. Далее вибратор приклеивают средней частью к втулке.
Длина кабеля зависит от предполагаемого расстояния между антенной и модемом. На втором конце кабеля необходимо припаять разъем, соответствующий ответной части USB модема. К примеру, ЮСБ модем Мегафон или Билайн использует разъемы типа MS156. Разъемы роутера или маршрутизатора обычно выполняются по стандарту SMA.
Разъемы SMA и MS156
Важно! Используя фольгированный материал, располагать его следует медной фольгой к вибратору.
Никакая самая мощная антенна не повысит качество приема, не даст устойчивый коннект, если не будет направлена точно в сторону передающей аппаратуры.
Изготовление антенны из жестяной банки
Плюс этой самодельной антенны — доступность. В каждом доме можно найти свободную жестяную банку — будь то от кофе или газированных напитков. Лучше, чтобы она была цилиндрической — без углов. Банка будет неким «слуховым аппартом» для волн. Они будут доходить до дна и отражаться от него. В итоге в банке будет образовываться стоячая волна.
Что нужно сделать с банкой, чтобы из неё получилась антенна:
- Рассмотрим самый простой вариант — без использования проводов. Нужна только банка и модем. Снимаем крышку с банки. В стенке ближе ко дну делаем отверстие, чтобы в него поместился модем.
- Размещаем модем в отверстии, чтобы задняя часть со встроенной антенной оказалась в банке.
- Берём USB-удлинитель и через него подключаем модем к компьютеру. Модем с банкой ставим на подоконник или ближе к окну. Смотрим на количество делений и регулируем положение банки с модемом, чтобы максимально усилить сигнал.
Вставьте модем в отверстие
Минус способа в том, что он подойдёт не для всех случаев, например, если вы живете на первом или втором этаже и ваш дом располагается далеко от вышки. Она может вам помочь, если проблемы с сигналом не слишком серьёзные. Таким образом, антенна простая в изготовлении, но не настолько эффективная, как, например, антенна Харченко.
Защита
Для защиты от внешних воздействий выносная антенна должна быть размещена в корпусе подходящих размеров. Места выхода кабеля и крепежных элементов должны быть тщательно загерметизированы.
Важно! Корпус конструкции должен быть выполнен из непроводящего материала. Это может быть полистирол или полиэтилен. Первый материал предпочтительнее, поскольку допускает сборку корпуса при помощи склеивания, достаточно стоек к ультрафиолетовым лучам, низкой и высокой температуре.
Наибольшей опасности внешние устройства подвергаются во время грозы. Разряд молнии, попавший в антенну, способен мгновенно вывести из строя внутренние цепи во всей подключенной к ней аппаратуре. Поэтому при вероятности грозы следует отключать антенный кабель из разъема модема или роутера.
Самодельные устройства повышения мощности принимаемого сигнала способны улучшить качество приема, скорость приема и передачи данных, исключая дополнительные расходы на более совершенное оборудование.
Второй вариант самодельной антенны
Также существует и стационарный вариант антенны. Из достаточно толстой медной проволоки следует сделать два ромба. На вид антенна должна напоминать незакругленную восьмерку. К месту стыков ромбов следует припаять обычный антенный кабель, вторым концом кабеля обмотать модем, так как это указано в прошлом примере. Антенну с модемом закрепить на крыше дома или выставить в окно, а модем подключить к компьютеру при помощи USB или UTP-удлинителя.
Антенна Харченко (биквадрат): простая пошаговая инструкция
Учёный Харченко предложил эту модель рамочной антенны в 1961 году. Она использовалась как приёмник для ТВ-передач. Антенна очень эффективна — она выступает в роли и приёмника, и усилителя. Она широкополосная, способна увеличить мощность сигнала до 3 – 4 дБ при отсутствии рефлектора и до 8 – 9 дБ с рефлектором (металлической панелью, которая отражает сигнал). При этом не важно, 3G это или 4G.
Минус её в сложности изготовления по сравнению с предыдущими самодельными антеннами. Однако при должном желании справиться с её созданием сможет каждый:
Сделайте симметричную «восьмёрку» из медной проволоки
Закрепите антенну с помощью деревянных палочек по бокам
От антенны проведите кабель к модему
Если нет разъёма под антенну, используйте медную пластину для закрепления провода на модеме
