Направленная антенна для 4g модема своими руками. Внешняя антенна для йота своими руками

Добрый день. Люди, живущие в частном доме, часто сталкиваются с проблемой отсутствия качественно интернета. ADSL сейчас мало где используется, да и скорость оставляет желать лучшего. Особенно проблематично если дом новый и телефона нет, тогда придется тянуть провод ради не очень быстрого интернета. А если и есть телефон, не факт, что линия, проложенная уже давно, подойдет для интернета. Оптоволокно тянуть дорого. Некоторые складываются с соседями и тогда затраты могут стать приемлемыми. Однако не всем нужен хороший интернет. Остается мобильный интернет. Технология 4G максимально позволяет достичь 150 Мбит\сек, но для такой скорости нужен качественный прием сигнала. Не всегда встроенной антенны (точнее двух) модема достаточно для этого. Итак, сегодня мы будем изготавливать антенну Харченко для 4G модема Yota. На данный момент в продаже имеются модемы YOTA 4G LTE WLTUBQ-108.

Нам необходимо:
- YOTA 4G LTE WLTUBQ-108
- Медный провод сечением 2.5 мм
- Лист железа
- Коаксиальный провод сопротивлением 75 Ом, тонкий
- Пигтейл двойной с MS156 на SMA Female
- Разъем SMA Male
- Дрель
- Сверло 3 мм
- Пластиковая трубочка или любой диэлектрик
- Паяльник
- Припой, канифоль
- Термоклей
- Хомутики
- USB удлинитель

Шаг 1 Подготовка модема.
Перед началом изготовления антенны, стоит подключить модем к компьютеру. Зайдя в настройки модема по адресу 10.0.0.1, записать значения SINR/RSRP. Делать это надо для сравнения изменения уровня сигнала, после подключения антенны. Модем разбирается достаточно легко. Необходимо чем-нибудь острым, например, шилом или ножом, поддеть и вынуть верхнюю крышку. Делать это надо очень аккуратно, так как под крышкой находится встроенная антенна. Главное не повредить ее. Снимаем крышку:

И с обратной стороны он выглядит так:

Наш модем поддерживает технологию MIMO. MIMO (Multiple Input Multiple Output, множественные входы, множественные выходы) - технология пространственного кодирования сигнала, благодаря которой можно увеличить полосу пропускания канала. При использовании этой технологии, для передачи данных используются две или более антенны и столько же антенн для приёма. В нашем случае у нас две антенны. Для каждой антенны свое гнездо:

Одно гнездо находится в верхней части модема, второе сбоку справа. Оставлять модем открытым нехорошо, поэтому прикладывая корпус к модему, вымеряем места отверстий под гнезда, и сверлим сверлом диаметром 3 мм:

Вымереть точно достаточно сложно. Просверлив отверстия надеваем корпус на модем и смотрим совпадают ли отверстия с гнездами. При необходимости увеличиваем отверстия ножом в нужном направлении. Убедившись, что отверстия совпадают с гнездами, надеваем корпус и закрываем верхнюю крышку.

Антенну будем подключать к специально подготовленным гнездам. Для этого нам необходим переходник. С одной стороны, которого будет два разъема MS156 (подключаем одну антенну к двум гнездам), с другой стороны высокочастотный разъем SMA Female. Его можно заказать на aliexpress или купить в магазине радиодеталей:

Подключаем пигтейл к модему:

На этом откладываем, на время, модем в сторону.

Шаг 2 Расчет антенны.
Вариантов антенн достаточно много. На мой взгляд наиболее эффективная и простая в изготовлении - Антенна Харченко. Она названа по фамилии инженера, разработавшего и описавшего конструкцию этой антенны – Харченко К.П. Вибратор антенны будем изготавливать из медной проволоки сечением 2.5 мм. Можно использовать провод сечением 2 мм. Провод легко купить в электрике. Перед изготовление антенны изоляцию провода стоит снять. Вибратор состоит из двух квадратов, соединенных в одной из их вершин и с разъединенными сторонами. Провод антенны припаивается в точках соединения квадратов. Входное сопротивление антенны близко к 50 Ом. Я выбрал 75-Омный кабеле, хотя она также хорошо согласуется и с 50-Омным коаксиальным кабелем. Длина сторон квадратов равна λ/4, где λ - длина волны. В нашем случаем это 115 мм. Изготавливаем вибратор по следующей схеме:

Где:
Центральная частота f: 2600 МГц
Волновое сопротивление антенны ρ: 50 Ом
Длина волны λ: 115 мм
Размер L1 (внешняя сторона квадрата): 28.9 мм
Размер L2 (внутренняя сторона квадрата): 27.6 мм
Размер L3 (общая длина рамок): 81 мм
Размер L4 (ширина рамок): 40.5 мм
Размер L5 (промежуток в месте подключения): 1.7 мм
Расстояние вибратор-рефлектор D: 13.2 мм
Размер B (ширина рефлектора): 115 мм
Размер H (длина рефлектора): 115 мм
Диаметр проволоки вибратора: 2.5 мм
Общая длина проволоки (с запасом на повороты): 237.9 мм

Шаг 3 Собираем антенну.
Припаиваем провод к вибратору. В итоге должно получиться так:

Рефлектор можно изготовить практически из любого металлического листа. Также возможно изготовление сетчатого рефлектора. Я выбрал и вам рекомендую изготовить его из металла от старого системного блока компьютера. Толщина достаточная, а покрытие отлично помогает. Вырезаем квадрат со стороной 115 мм. Можно вырезать и больше, я указываю минимально необходимую сторону квадрата. В центре делаем отверстие 6 мм. В углу рефлектора так же проделываем 6 мм отверстие для крепления антенны. Затем берем небольшую пластиковую трубку или трубку из любого диэлектрика. Отрезаем от нее 13 мм и, используя термоклей, крепим, получившуюся деталь, в центре рефлектора, так, чтобы отверстия рефлектора и трубки совпадали:

Продеваем провод с припаянным вибратором в центральное отверстие рефлектора. При помощи термоклея фиксируем вибратор. Перед установкой хорошо продумайте место установки. Антенну нужно расположить так, чтобы вибратор располагался горизонтально. Также ее надо повернуть вибратором в сторону приёмной вышки. Антенну лучше расположить внутри помещения. Если планируете использовать снаружи, стоит позаботься об гидроизоляции антенны. Я закрепил антенну на откосе окна на улице. Чтобы на нее попадало как можно меньше дождя и снега, закрепил ее в верхней части. Таким образом она находится, как бы, под козырьком:

Не забудьте просверлить отверстие в раме окна и продеть в него провод.

Шаг 4 Подключаем антенну к модему.
На конец провода устанавливаем разъем SMA Male. Средний контакт необходимо припаять, внешняя оплетка фиксируется металлической трубкой, изолируем термоусадкой или изолентой:

Пигтейл держится не очень устойчиво в гнездах модема. При малейшем движении разъемы пигтейла выпадают из гнезд. Поэтому стоит изготовить небольшой постамент для модема. Такой постамент удобен и без антенны. Можно просто его поставить на подоконник или шкаф, и сигнал уже будет лучше, чем если бы модем торчал где-нибудь сзади системно блока. Из фанеры вырезаем квадрат со стороной 10 см. И небольшой прямоугольник 2 х 3 см. Скручиваем их как показано на фото. К прямоугольнику, используя хомутик, крепим один конец USB удлинителя. Насчет удлинителя, стоит выбирать удлинитель с проводом потолще и длиной не больше 70 см. В более длинных будут большие потери, и модем может не запуститься из-за недостаточного питания. Также большие потери будут в слишком тонких проводах. Ставим модем в разъем удлинителя, вставляем пигтейл и фиксируем провод пигтейла еще одним хомутиком. Таким образом мы исключим случайное отключения антенны.

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.

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

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.

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

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

Как увеличить скорость 4g LTE Йота? Как установить mimo антенну?

Купил модем йота, но скорости нет?
Что делать если интернет от Yota не хочет работать?
Сколько приходится платить за Йота, и на сколько это выгодно?

Если у вас низкая скорость 4g LTE от Йота в Томске, или в любом другом городе,то вам понадобится усилить сигнал, при помощи Mimo антенны.
Mimo антенна реально увеличивает сигнал в 10-15 раз, проверенно на собственном опыте.
Теперь йота стала работать стабильней, и лучше.

Что нужно чтобы увеличить сигнал:
1. MIMO антенна (усилитель интернет сигнала)
2. Коаксиальный кабель
3. Пигтейлы
4. Любой модем (Только не Йота)

Обсуждение

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.
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.
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?
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.
Всё верно, коллега! А для подогрева модема зимой можно использовать простой подогреватель на 12 вольт, сейчас таких полно.

Сегодня мы с вами, уважаемый аноним займемся тяжелым вооружением, а именно разнообразными Wi-Fi/3G/4G пушками. Не так давно это оружие попало на Ютуб благодаря известным видеоблогерам под ником KREOSAN. Оно было подано в присущей этому видеоблогу манере как некий суперкреатив, поэтому анонима терзают смутные сомнения, а можно ли верить в достоверность всего этого? Давайте займемся поиском ответа на этот вопрос…

Прежде всего обратим ваше внимание, что сама идея этой Wi-Fi пушки была предложена И.Панченко на форуме lan23.ru еще в далеком 2007 году, но ни в видео, ни в описании к нему об этом нет ни слова. Не хороший поступок для суровых креосанов, не правда ли, Карл?

Правда стоит отметить, что на странице антенны на lan23.ru в описании и на картинке внизу размеры совершенно разные. Сразу скажем, что оба варианта рабочие, но какой из них выбрать?. Более того, на самом форуме и в сети можно найти еще до 3-4 различных вариантов размеров. Да и в самом креосановском видео мелькает чертеж, на котором рефлектор выполнен с бортиком, а в видео он без бортика, что опять порождает некие сомнения. Вариант без бортика изначально был предложен И.Панченко, обкатан им на реальном линке и доведен до ума по приборам, так сказать в боевых условиях. Он же реализован в видео KREOSAN. Чтобы все это понять, надо перечитать внимательно все обсуждение на форуме. А представьте себе когнитивный диссонанс анонима, который слабо понимает о чем вообще на форуме идет речь (ну не специалист он в антеннах СВЧ!) и впервые нашел это описание с непонятными размерами. Так что спасибо KREOSAN"у, что живой помог анониму определиться с выбором варианта. При анализе модели в HFSS наглядно видно, что антенна должна быть без бортика.

Как мы видим, по КСВ < 2 антенна имеет очень широкую полосу пропускания. Это обуславливает ее неплохую повторяемость, что очень важно. Плюс к этому и другие существенные преимущества антенны, о чем пишет И.Панченко в описании. Антенна известна еще со времен исторического материализма и расово правильное ее название ребристо-стержневая антенна , а вовсе никакая не "пушка". Вы можете увидеть один из ее вариантов еще на фото советского лунохода. Сейчас "new generation", не помнящие седой старины, дали ей название Patch-Yagi. Она имеет "наследственные" особенности от Uda-Yagi :

бесконечный набор вариантов размеров для заданных характеристик, другими словами поиск "фактических", "окончательных" правильных размеров не имеет смысла;
при большом числе элементов повторяемость падает, т.е. длинную "пушку" с большим числом директоров и усилением 20 dBi и более без настройки по приборам сделать не получится, работать она будет, но не лучше, а возможно даже и хуже короткой, другими словами изготовление "суперпушки" с числом директоров более 5-и в кустарных условиях не имеет смысла;

Можно конечно и здесь предъявить некие претензии, типа данный набор размеров от И.Панченко не оптимален, неидеален, не кошерный, не православный и т.д., особенно если не получилась практическая реализация пушки. А где вы видели идеальные антенны? Антенна просто очень хорошая, вот и все. Это подтверждается, кстати, непосредственными измерениями:

Представляем вашему вниманию онлайн калькулятор этой пушки для пересчета на другие частоты.Схематичное изображение 7-дисковой пушки авторства И.Панченко (или из видео KREOSAN):

ВВЕСТИ ДАННЫЕ:

Расстояния h0, h1...h5 в модели фигурируют как расстояния от начала одной пластины до начала следующей, если за точку отсчета принять тыльную сторону рефлектора и двигаться в направлении последнего директора. Таким образом, они эквивалентны расстоянием между осями пластин.

Аноним может задаться вопросом, а почему на канале у KREOSAN "3G/4G пушка" имеет на один диск меньше? Мы тоже не знаем почему, чем они руководствовались и где взяли размеры. Есть подозрение, что они взяли за основу ту самую "картинку внизу" из первоисточника, о которой мы упоминали, масштабировали размеры и выдали за свое. Их ошибка в том, что в этой конструкции бортик обязателен, и если его убрать, то резонансная частота конструкции уходит вверх. В итоге "3G пушка Креосана" по ссылке имеет центральную частоту выше рабочего диапазона. Кстати ветка форума на lan23.ru не усохла (см. ссылку ) и там обсуждается это обстоятельство. Вывод из обсуждения - 3G/4G пушка от креосанов хоть и стреляет, но "криво". Зачем нам кривые пушки? Оно нам надо терять время даром? Вот именно. Лучше вместо этого обратить внимание на широкополосный Batwing ...

Расчет 7-и дисковой пушки (которую мы рекомендуем для повторения) добавлен в наше приложение для андроид Cantennator . Тапайте на QR-код, если вы зашли сюда с мобильного или планшета или сканируйте этот код мобильным, если вы смотрите эту страничку на мониторе десктопа чтобы перейти на Google Play для загрузки. Не забудьте оценить приложение и оставить отзыв.

Особенности изготовления и конструктив антенны можно достаточно подробно посмотреть по ссылкам ниже. Отметим только, что толщину пластин можно менять в пределах 0,3..1 мм (рефлектор как несущий диск лучше взять толще, около 2 мм), а шпильки использовать не больше М6. Однако вероятность отрицательного результата будет намного меньше, если вы откажетесь от шпилек и будете паять диски на стальной или латунный штырь диаметром 2-3 мм (например на сварочный электрод как в оригинальной сборке). На самом деле применение шпилек с гайками не есть изобретение видеоблоггеров, а применялось намного раньше. Посмотрите хотя бы статью "ушкуйника" по ссылке . Просто гайками удобно подстроить уже готовую антенну по приборам (см. картинку выше, где пушка с гайками подключена к измерителю импедансов). Если у вас нет приборов, от шпилек и гаек лучше отказаться и делать по оригинальной статье (ссылка ).

Отвечаем на многочисленные просьбы пересчитать антенну на 75 Ом. Размеры пересчитывать не надо, 7-и дисковая «пушка» с равным успехом работает как на 50-омную нагрузку, так и на 75-омную. Ниже приведен график КСВ Wi-Fi 7-и дисковой «пушки», рассчитанной для диапазона Wi-Fi, запитанной кабелем RG213 с нагрузкой 50 Ом и запитанной кабелем RG6 с нагрузкой 75 Ом с «правильным» подключением. Как видим, в пределах рабочего диапазона КСВ с обеими нагрузками не превышает двух. В начале статьи изображен график КСВ этой антенны, подключенной через коннектор к 50-омной нагрузке.

Какого числа Хэллоуин? Ответ на вопрос во всем мире неизменен уже два тысячелетия существования праздника. Хэллоуин зародился у древних кельтов и распространился среди англоязычных стран. За это время значение праздника перешло от языческого к церковному, а затем стало традиционным без прямого участия церкви. Каждый год с 31 октября на 1 ноября празднуется День всех святых, […]

Что такое Хэллоуин, празднуемый по всему миру, не всем известно у нас в стране. В России 7 праздников, на период проведения которых устанавливаются выходные дни. Кроме этого, календарь наполнен профессиональными праздниками, памятными днями, религиозными событиями. Некоторые распространены по всему миру, другие – только в России и регионах. Что такое ХэллоуинСодержание1 Что такое Хэллоуин2 Как пишется […]

Как правильно установить капельный полив, чтобы система функционировала на должном уровне? Комплексы точечного полива, правильно смонтированные в единую сеть, поддерживают оптимальный микроклимат в теплице и обеспечивают равномерный полив почвы в огороде или на территории приусадебного участка. Простые и автоматические оросительные установки позволяют значительно сократить расход воды, выполняя точечное увлажнение прикорневой зоны растений. Как установить капельный […]

Автоматический капельный полив обеспечивает равномерное увлажнение почвы и способствует быстрому росту огородных и плодовых культур. Работа простых микрокапельных установок регулируется вручную, что не всегда может обеспечить правильные условия полива. Автоматизированные системы капельного полива функционируют в без участия человека и поддерживают заданный режим на протяжении всего дачного сезона. Автоматизированный капельный полив: для чего он нуженСодержание1 Автоматизированный […]

Капельный полив своими руками из пластиковых бутылок особенно актуален при дефиците воды на дачном участке. Самый простой способ микрокапельного орошения – организация системы полива из отдельных блоков. Есть несколько легко выполнимых и экономически выгодных решений такой системы, для которых используют подручные средства и недорогие комплектующие. Полив капельный из пластиковых бутылокСодержание1 Полив капельный из пластиковых бутылок1.1 […]

Капельный полив своими руками для дачи без затрат – сделай сам, не тратясь на приобретение готового комплекса. Конструктивные особенности установок капельного орошения, смонтированных на приусадебном участке, позволяют успешно выращивать плодовые деревья и кустарники, огородные культуры и другие растения. Систему капельного полива легко собрать самостоятельно, не тратясь на приобретение готового комплекса, параметры которого могут не соответствовать […]

Существующие сети мобильной связи используются не только для осуществления звонков и передачи сообщений. Благодаря цифровому методу передачи, с помощью существующих сетей возможна также передача данных. Данные технологии, в зависимости от уровня развития, обозначаются 3G и 4G. Технологию 4G поддерживает стандарт LTE. Скорость передачи данных зависит от некоторых особенностей сети (определяется оператором), достигая теоретически до 2 Мб/с для сети 3G и до 1 Гб/с для сети 4G. Все указанные технологии работают эффективнее при наличии сильного и стабильного сигнала. Для этих целей большинство модемов предусматривает подключение внешних антенн.

Панельная антенна

В продаже можно встретить различные варианты антенн для улучшения качества приема. Большой популярностью пользуется панельная антенна 3G. Коэффициент усиления подобной антенны составляет около 12 дБ в диапазоне частот 1900-2200 МГц. Подобный тип устройств способен также улучшить качество сигнала 2G – GPRS и EDGE.

Как и подавляющее большинство других пассивных устройств, она имеет одностороннюю направленность, что вместе с увеличением принимаемого сигнала позволяет снизить уровень помех с боковых направлений и сзади. Таким образом, даже в условиях неустойчивого приема можно поднять уровень сигнала до приемлемых значений, тем самым увеличивая скорость приема и передачи информации.

Применение панельных антенн для работы в сетях 4G

Поскольку рабочий диапазон сетей 4G практически совпадает с диапазоном предыдущего поколения, то не возникает никаких сложностей в использовании данных антенн в сетях 3G 4G LTE. Для любой из технологий применение антенн позволяет более приблизить скорости передачи данных к максимальным значениям.

Еще более увеличить скорости приема и передачи данных позволила новая технология, использующая раздельные приемники и передатчики в одной полосе частот. Конструкция существующего 4G модема предусматривает использование технологии MIMO.

Несомненное достоинство панельных антенн – их невысокая стоимость и исключительная надежность. В конструкции практически нет ничего, что может поломаться даже при падении с большой высоты. Единственное слабое место – высокочастотный кабель, который может переломиться в месте ввода в корпус. Для того чтобы продлить срок службы устройства, кабель должен быть надежно закреплен.

Технология MIMO

Для увеличения пропускной способности канала связи между приемником и передатчиком данных разработан метод обработки сигнала, когда прием и передача ведутся на различные антенны.

Обратите внимание! Применяя антенны LTE MIMO, можно увеличить пропускную способность на 20-30% относительно работы с простой антенной.

Основной принцип заключен в устранении взаимосвязи между антеннами.

Электромагнитные волны могут иметь различное направление относительно плоскости земли. Это носит название поляризации. В основном используется вертикально и горизонтально поляризованные антенны. Для исключения взаимного влияния между собой антенны отличаются друг от друга поляризацией на угол 90 гр. Чтобы влияние земной поверхности было одинаково для обеих антенн, плоскости поляризации каждой смещают на 45 гр. относительно земли. Таким образом, если одна из антенн имеет угол поляризации 45 гр., то другая, соответственно, 45 гр. Относительно друг друга смещение составляет необходимые 90 гр.

На рисунке наглядно видно, как развернуты антенны относительно друг друга и относительно земли.

Важно! Поляризация антенн должна быть такой же, как и на базовой станции.

Если для технологий 4G LTE поддержка MIMO по умолчанию имеется на базовой станции, то для 3G в связи с большим количеством устройств без MIMO, операторы не спешат внедрять новые технологии. Дело в том, что в сети MIMO 3G устройства будут работать гораздо медленнее.

Установка антенн для модема своими руками

Правила установки антенн не отличаются от обычных. Главное условие – отсутствие препятствий между клиентской и базовой станциями. Растущее дерево, крыша соседнего здания или, что еще хуже, линия электропередач, служат надежными экранами для электромагнитных волн. И чем выше частота сигнала, тем большее затухание будут вносить расположенные на пути распространения радиоволн препятствия.

В зависимости от типа крепления антенны можно устанавливать на стене здания или закреплять на мачте. Есть два вида антенн MIMO :

моноблочные;
разнесенные.

Моноблочные уже содержат внутри две конструкции, установленные с необходимой поляризацией, а разнесенные – состоят из двух антенн, которые нужно крепить отдельно, каждая из них должна быть направлена точно на базовую станцию.

Все нюансы установки антенны MIMO своими руками четко и подробно описаны в сопроводительной документации, но лучше предварительно проконсультироваться с провайдером или пригласить представителя для установки, заплатив не очень большую сумму, но получив определенную гарантию на произведенные работы.

Как сделать антенну самостоятельно

Принципиальных сложностей при самостоятельном изготовлении нет. Нужны навыки работы с металлом, умение держать в руках паяльник, желание и аккуратность.

Непременное условие – строгое соблюдение геометрических размеров всех, без исключения, составляющих частей. Геометрические размеры высокочастотных устройств должны быть соблюдены с точностью до миллиметра и точнее. Любое отклонение ведет к ухудшению характеристик. Упадет коэффициент усиления, увеличится взаимосвязь между антеннами MIMO. В конечном итоге вместо усиления сигнала буден наблюдаться его ослабление.

К сожалению, в широком доступе отсутствуют точные геометрические размеры. Как исключение, имеющиеся в сети материалы основаны на повторении некоторых заводских конструкций, не всегда скопированных с заданной точностью. Поэтому не стоит возлагать большие надежды на публикуемые в интернете схемы, описания и методики.

С другой стороны, если не требуется сверх сильного усиления, то выполненная самостоятельно, с соблюдением указанных размеров антенна MIMO, все равно даст, хоть и не большой, но положительный эффект.

Стоимость материалов невысока, затраты времени при наличии навыков также не слишком велики. К тому же никто не мешает испытать несколько вариантов и выбрать приемлемый по результатам тестирования.

Для того чтобы сделать MIMO антенну 4G LTE своими руками, нужны два абсолютно ровных листа оцинкованной стали толщиной 0.2-0.5 мм, а лучше одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Один из листов пойдет на изготовление рефлектора (отражателя), а другой – на изготовление активных элементов. Кабель для подключения к модему должен иметь сопротивление 50 Ом (таков стандарт для модемного оборудования).

Телевизионный кабель использовать нельзя по двум причинам:

сопротивление 75 Ом вызовет рассогласованность со входами модема;
большая толщина.

Также необходимо подобрать разъемы, которые должны в точности соответствовать разъемам на модеме.

Важно! Указанное расстояние между активными элементами и рефлектором должно отсчитываться от слоя фольги в случае использования фольгированного материала.

Кроме того понадобится небольшой отрезок медного провода толщиной 1-1.2 мм.

Изготовленная конструкция должна быть помещена в пластиковый корпус. Металл использовать нельзя, поскольку таким образом антенна будет заключена в электромагнитный экран и работать не будет.

Обратите внимание! Большая часть чертежей относится не к MIMO антеннам, а к панельным. Внешне они отличаются тем, что к простой панельной антенне подводится один кабель, а к MIMO нужно два.

Изготовив две панельные антенны, можно получить разнесенный вариант, выполненной своими руками антенны МИМО 4G.

Подводя итоги, можно сказать, изготовление антенны МИМО своими руками – не очень трудное дело. При надлежащей тщательности вполне возможно получить работоспособное устройство, сэкономив некоторое количество финансов. Несколько проще выполнить антенну 3G своими руками. В отдаленной местности, где еще нет покрытия ЛТЕ, это может быть единственным вариантом повысить скорость соединения.