Как сделать антенну для 3g модема?

Что из себя представляет самодельный приемник: виды антенн

Антенны как покупные, так и изготовленные своими силами, принято разделять на несколько подвидов. Если рассматривать способы установки, их можно разделить на комнатные и уличные. 3G антенна своими руками при установке вне помещения будет работать более эффективно, поскольку она находится на открытой местности и не сталкивается с большим количеством помех. Такие конструкции наиболее актуальны для тех абонентов, чьи дома находятся на большом удалении от вышки оператора.

Исходя из принимаемого сигнала, данные устройства разделяют на две основные группы:

Широкополосные.
Узкополосные.

Первый образец более функционален, поскольку он способен получать сигналы 2G и 3G, однако он не может использовать 4G.

Узкополосная антенна, соответственно, рассчитана на прием сигнала с определенной частотой.

Антенны также принято разделять по следующим категориям:

Направленная.
Всенаправленная.
Секторная.

Последние два подвида способны принимать сигналы от множества вышек одновременно.

Если произвести правильную настройку, самодельная антенна для 4G или 3G модема в сочетании с биквадратом может одновременно выполнять функции приемника и усилителя. Биквадрат представляет собой разновидность рамочной антенны, которую относят к группе зигзагообразных. Данная конструкция была разработана инженером К. Харченко еще в 60-х годах прошлого века. В то время она использовалась для приема сигнала телевидения.

В наше время это устройство используют для «поимки» интернет-сигналов, которые передаются мобильной сетью. Мощность сигнала напрямую влияет на общее качество передачи, в связи с этим фактом вопрос усиления приема сигналов мобильной сети с использованием самодельных антенн не теряет своей актуальности.

Антенна Харченко для 4g модема своими руками

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

Требования к вибратору

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

Вид металла

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

Форма и площадь поперечного сечения

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

Основные размеры

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

Требования к кабелю для антенны Харченко

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

Особенности конструкции рефлектора

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

Изготовление вибратора

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

Подключение кабеля и рефлектора

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

Способы передачи 3G сигнала с антенны на модем

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

Способ передачи информации по проводному каналу

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

Вариант №1

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

Вариант №2

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

Способ передачи информации по беспроводному каналу

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

Упрощенная конструкция электродных концов

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

Необходимые инструмент и материалы

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

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

Как собирается WiFi-антенна

Своими руками из текстолитовой плиты вырезаем квадратную пластину с размером стороны 110 мм. Строго по центру высверливаем отверстие под медную трубку. Диаметр отверстия и трубки должен быть одинаковым. Плиту сверлить необходимо со стороны медного покрытия. По краям отверстия необходимо паяльником залудить медную поверхность. Это будет рефлектор. На медной трубке с одного края стачиваем по диаметру одну сторону на 2-3 мм. Вставляем трубку в рефлектор так, чтобы сточенная часть была со стороны медного покрытия. Расстояние от отражателя до конца трубки обязательно должно быть 16 мм.

Отрезаем 244 мм провода и очищаем его от изоляции. Делаем поверхностные надрезы каждые 30,5 мм. После этого по меткам сгибаем под прямым углом так, чтобы получилось подобие цифры восемь.

Припаиваем свободные концы к самому верху трубки таким образом, чтобы целая часть оказалась над сточенной частью трубки. К этому месту и припаиваем центральный провод кабеля, предварительно вставив его в трубку. У нас получилась WiFi-антенна. Своими руками мы собрали конструкцию, способную дать усиление сигнала на 6-8 dB.

Сейчас в радиолюбительской практике очень распространены антенны для усиления 3G, 4G, Wi-Fi сигнала типа «Биквадрат».

Такая антенна имеет направленное действие, что может быть не всегда достоинством, но и даже недостатком. Пример такой: вам нужно усилить сигнал вашего роутера, чтобы можно было ловить его в любой части вашего дома. Если вы будете использовать направленную антенну, то сигнал, скорей всего, будет хорошо доступен только в поле действия этой антенны. Наверняка это будет только одна комната, куда она будет направлена. Такую антенну хорошо использовать только для дальней связи, при условии, если вы знаете куда её направить. Для усиления своего WI-FI сигнала во всех направлениях подойдет антенна, которую покажу вам я. Она по своим характеристикам направленности близка к штыревой антенне, за исключением большей чувствительности. По строению это фактически тот же биквадрат, только дважды направленный в противоположные стороны. Плюс ко всему эта антенна в разы проще классического биквадрата, так как не имеет ни стойки, ни рефлектора.

Дальность действия вай-фай антенн

Сигнал от родной антенны на 2 dBi с частотой в 2,4 ГГц по стандарту беспроводной технологии 802.11n может проходить до 400 м, если поверхность прохождения видима и не содержит никаких преград. Если говорить о более старых стандартах, то их сигналы распространяются в разы хуже, хотя обладают аналогичной дальностью и частотой.

Если считать антенну, которая распространяет Wi-Fi сигнал, за идеальный изотропный излучатель, распространяющий электромагнитные колебания во все направления на 360°, то можно запросто конвертировать количество dBi в мощный прирост.

Сам по себе dBi (децибел (dBA) изотропный) — это числовая характеристика усиления антенны, определяющаяся как алгоритм десяти, умноженный на десять, отношением которого является усиленное электромагнитное поле к его изначальному значению.

Обратите внимание! Для определения расстояний есть соответствующие таблицы, которые показывают, на какое расстояние в километрах или метрах обычный направленный передатчик может распространять свой сигнал

Конструкции антенн модемных

Начнем биквадратной антенной Харченко, пригодной всем диапазонов цифровой связи. Экземпляр, ловящий WiFi, умещается коробкой лазерных дисков, удобно с точки зрения защиты от непогоды. Порекомендовали бы пользоваться онлайн калькуляторами, ведя расчеты. Поскольку найти достаточно сложно, взяли труд рассчитать для некоторых случаев параметры, дальше читатели обобщат на любую частоту, потому что соотношения станут очевидными. Частоты WiFi:

Частота 2,6 ГГц, длина волны 115,3 мм. Сторона квадрата составит четверть длины волны: 28,82. Для получения общей длины восьмерки умножаем одну сторону на 8, получается 230,6 мм. Берем запас, получается 235 мм. Расстояние до рефлектора составит 0,15 — 0,2 длины волны. Берем нечто среднее — 0,175. Получается 20,2 мм.

На деле, часто используется волна 2,45 ГГц. Проведем расчет.

Частота 2,45 ГГц, длина волны вычисляется делением скорости света на число. Приближенно скорость света вакуума равна 3 х 10 8 м/с, точное значение – 299792458. Вычисляем длину волны… получается 122,36 мм. Далее ведем расчет проторенным путем. Получаем сторону квадрата, деля длину волны на 4 – 30,6 мм. Длина проволоки подсчитывается умножением на 8, получается 245 мм, берем запас — 250. Расстояние до рефлектора составит 112,36 х 0,175 = 21,413 мм.

Сложно согнуть проволоку под прямым углом. Рекомендуем использовать при изготовлении антенны для модема тиски, плоскогубцы, молоток. Наравне с линейкой и уголком, конечно. У многих возникает вопрос, какой толщины должна быть сама проволока. Попробуем ответить! Снижение частоты диаметр повышает, на 2600 МГц параметр составляет 2,75 мм; осваивающим 1300, следовательно, следует взять 5,5 мм. Приведем несколько значений:

900 МГц – 8 мм;
800 МГц – 9 мм;
1800 МГц – 4 мм;
1900 МГц – 3,8 мм.

Аналогично получим результат для любой частоты. Понятно, нарушение толщины, удаление от расчетных значений к фатальным последствиям не приведет, однако и слишком увлекаться не стоит. Чтобы потом не говорить, что на сайте ВашТехник приведены неправильные значения… По нашим сведениям, на территории РФ часто применяется стандарт GSM 1800, посмотрим, какая биквадратная антенна Харченко должна быть на рабочей частоте (модем 3G).

Прочие длины волн повременим рассматривать, порядок расчета очевиден. Приведем пару замечаний по конструкции самодельной антенны для модема. Если биквадрат один (и больше встретим), напоминает восьмерку – не более. В центральной точке пересечение отсутствует. Просто проволока сближается, не касаясь, затем разбегается вновь в стороны. Напоминает, действительно, положенную набок восьмерку (поляризация WiFi вертикальная). Для другой поляризации – горизонтальной – размещаем восьмерку вертикально.

Провод для антенны лучше брать изолированный. Подойдет жила кабеля нужной толщины. Необязательно материал должен быть медь, просто олимпийский металл не подвержен электрохимической коррозии (всегда является акцептором). Защитить сооружение нужно в любом случае. Как было сказано выше, модели WiFi помещаются в коробку лазерных дисков, которую для верности заклеим.

Восьмерка стоит на изолированных стойках, которые можно размещать в любом месте, однако проще использовать две опоры в области сближения (посередке). Один край подсоединяется к экранам кабеля и антенны, второй служит для снятия сигнала. Оба вывода находятся близко друг от друга, почти соприкасаются, электрический контакт в месте пересечения отсутствует.

Усиление сигнала повысится, если использовать два биквадрата. Центральная часть выполняется указанным образом, дальше восьмерки пересекаются (!) крест-накрест, но в месте контакта надежно изолируются два провода друг от друга. Диаграмма направленности сужается, повышая усиление. Хороши методики ловли вышки, которая виднеется на горизонте. Удастся направить антенну модема точно — прием непременно улучшится.

Подключение устройства ведется стандартным 50-омным кабелем. В идеале неплохо померить КСВ, затем довести до значения, меньшего 2. Устройство антенны для модема может быть иным, приводили в недавнем обзоре конструкции, напоминающие используемые сотовыми телефонами. Излучающие площадки, объединенные согласующими линиями.

Заканчивая обзор, подчеркиваем: стандарты сотовой связи, WiFi напоминают друг друга. В обоих случаях поляризация вертикальная. Сделано для уверенного приема в любой точке. При распространении волны вокруг планеты конфигурация сохраняется. Вертикальная поляризация перпендикулярна грунту. При разговоре по рации старайтесь так держать антенну.

Характеристики внешних усилителей для модема

Антенны – это устройства для усиления сигнала. Они бывают разных типов:

узконаправленные;
секторные;
всенаправленные.

Самые простые – всенаправленные. Они могут принимать и передавать сигнал во все направления с одинаковой интенсивностью. Примером может служить обычный четвертьволновой вибратор. Если говорить упрощенно, это обычный кусок провода, имеющий длину в четверть волны принимаемого сигнала.

Секторная способна ограничивать излучение в определенном секторе. Например, если за всенаправленной антенной поставить лист железа, то получится секторная антенна с сектором в 180*. Такой лист железа называется экраном.

Самая эффективная — направленная антенна, которая является частным случаем секторной. За счет подбора (конечно же точного расчета на самом деле) кривизны экрана можно получить узко направленный луч излучения радиоволны.

Двумя основными характеристиками любого приемо-передающего устройства являются чувствительность и коэффициент усиления. Чувствительность влияет на качество принимаемого сигнала, коэффициент усилений – передаваемого. Измеряются эти параметры в dBi. Чувствительность измеряется отрицательным числом, коэффициент усиления положительным. Чем больше модули этих чисел – тем лучше, тем качественней ваше устройство. Например, чувствительность в -75dBi хуже, чем -83dBi. Коэффициент усилений 11dBi лучше, чем в 6dBi. Чем выше эти параметры, тем больше дальность устанавливаемой связи.

Как усилить сигнал 4G?

Для того чтобы увеличить эффективное применение антенны для USB модема, ее оснащают рефлектором — стальной пластиной. Ее можно сделать из фольгированного текстолита. Дистанция между антенной и рефлектором должна быть 36 миллиметров. Для того чтобы создать дистанцию между антенной и рефлектором, можно применять какой-то колпачок или коробочку.

Усилитель 4g сигнала для модема обладает определенными особенностями устройства. В виде экрана может осуществлять работу всякая стальная пластина. Такой экран можно вырезать с помощью ножниц непосредственно из жести или из устаревшей кастрюли из алюминия с помощью болгарки либо вообще сделать из фанерный кусок или картонный материал и обклеить, использовав фольгу. Особой разницы не будет. Только бы он перекрывал помехи, которые идут. Специалисты советуют применять для антенны какой-нибудь ДВД-диск. Его одна сторона окутана фольгой из алюминия и прекрасно справляется с волновым отражением. Вдобавок он красиво выглядит и способствует существенному упрощению работы. Понадобится лишь намазать его клеем и укрепить на торце вставки-крышечки от бутылки из пластика, отрегулировать удаленность вибратора от усилителя добавлением добавочных шайб или срезанием лишней утолщенности.

Антенна для 3G/4G своими руками

Самым простым и в то же время эффективным решением для усиления сигнала для 3G или LTE модема является антенна Харченко. Разработанная полвека назад, данная антенна может работать в широком диапазоне частот и весьма проста в изготовлении. Калькулятор, который находится чуть ниже, избавит вас от ручных расчетов. Достаточно ввести только частоту, на которой будет идти прием-передача сигнала и вы получите все необходимые значения для изготовления антенны, включая необходимую длину проволоки, которая лежит в основе антенны.

Антенна для усиления и приема сигнала.

Все что потребуется для сборки – это кусок медной проволоки, отражатель, паяльник, клей и какой-нибудь материал в качестве диэлектика, например небольшой кусок полипропиленовой трубы. В точках А и Б припаиваются центральная жила и оплетка кабеля соотвественно. Диаметр проволоки не имеет решающего значения, допустимы отклонения от рассчетных значений. А вот размеры антенны и сторон ромба уже весьма критичны и их необходимо соблюдать с максимальной точностью.

Отражатель можно изготовить из металлической пластины, но конечно гораздо проще использовать кусок пластиковой панели с наклеенной на него фольгой

Важно чтобы расстояние от антенны до отражателя было одинаковым по всей длине проволоки. Оплетка кабеля может касаться отражателя, но не в коем случае не центральная жила. Также не должны соприкасаться точки А и Б, показанные на рисунке

Оптимальное расстояние между ними около 10 мм.

Антенна для 3G/4G сигнала.

Антенну следует крепить к отражателю любым материалом, который не проводит ток, например пластик. Чаще всего достаточно закрепить антенну на отражателе в трех точках: в центре и по краям.

В случае с LTE модемом необходимо изготовить две антенны, которые можно разместить на одном отражателе. Для защиты от ветра и попадания воды внутрь кабеля антенну можно поместить внутрь какого-нибудь контейнера. Вполне подойдет контейнер для продуктов подходящего размера.

Как сделать своими руками антенну для модема

Не секрет, что главным критерием эффективной работы современного 4G-роутера , будь то Билайн, Мегафон, МТС и др. является не количество показанных управляющей программой процентов, децибел и палочек на шкале wi-fi, а реальное увеличение скорости. И несоответствие параметров скоростного режима с натуральными показателями приобретённого модема ещё не причина отказываться от того или иного поставщика интернет-услуг. Если имеется сигнал, то вполне реально усилить его, повысив при этом скорость и качество, с помощью антенны, сделанной своими руками.

Проволочная антенна

Это самый простой и примитивный вариант усиления сигнала своими руками. Необходимо взять обыкновенную медную проволоку и одним его концом на 3–4 витка обмотать верхнюю часть 4G-модема. Другой конец поднять кверху. Этот способ ненамного усилит сигнал, но всё же может сделать связь более стабильной.

Баночная антенна

Очень распространённая идея, которая давно «гуляет» среди пользователей таких маршрутизаторов и пользуется определённым успехом. Но этот способ требует умения самому паять детали, иначе можно испортить сам модем.

Для начала необходимо проделать на дне жестяной банки (можно из-под кофе) отверстие для втулки из жести, которую нужно будет припаять.
Затем, по центру между дном и верхней частью, сделать сечение, совпадающее с размерами 4G-модема.
После, в проделанное отверстие вставить сам маршрутизатор входом наружу и направить усилитель в сторону вышки оператора.
В итоге подключить устройство к компьютеру с помощью USB-кабеля как можно меньшей длины.

ВАЖНО.
Такую конструкцию лучше устанавливать под потолком, чтобы ничто не мешало приёму сигнала. Эта конструкция считается самой эффективной из всех видов самодельных приспособлений и для этого нужно:

Эта конструкция считается самой эффективной из всех видов самодельных приспособлений и для этого нужно:

Взять медную проволоку (3–4 мм) и согнуть её так, чтобы образовалось 2 одинаковых ромба (с углом 120°) небольшой величины (со стороной 53 мм).
В месте соединения ромбов припаять деталь для крепления высокочастотного кабеля.
Для усиления антенны можно присоединить к ней металлическую пластину (рефлектор).
Если 4G-модем не имеет разъёма для внешней антенны, то следует обернуть центральной жилой кабеля вокруг него 3–4 витками.

ВАЖНО.
Между антенной и рефлектором должно быть расстояние не менее 3 см. Если имеется спутниковая тарелка, можно сделать замечательный усилитель своими руками

Для этого необходимо в фокусе уже установленной антенны прикрепить модем, подключить его к ПК с помощью USB-кабеля и настроить на нужную станцию. Но здесь есть свой нюанс: как самому настроить антенну. Тарелку следует направлять не вверх, как у телевидения, а вниз, периодически вращая её и с помощью специальной программки следить за изменениями в интернет-соединении. После обнаружения максимального значения антенну нужно зафиксировать

Если имеется спутниковая тарелка, можно сделать замечательный усилитель своими руками. Для этого необходимо в фокусе уже установленной антенны прикрепить модем, подключить его к ПК с помощью USB-кабеля и настроить на нужную станцию. Но здесь есть свой нюанс: как самому настроить антенну. Тарелку следует направлять не вверх, как у телевидения, а вниз, периодически вращая её и с помощью специальной программки следить за изменениями в интернет-соединении. После обнаружения максимального значения антенну нужно зафиксировать.

ВАЖНО.
Тарелка для интернета не должна быть связана с телевизионной. А для защиты 4G-модема от осадков, можно использовать пакет или пластиковую бутылку, это никак не повлияет на качество сигнала

Чтобы добиться нужного результата, возможно, придётся попробовать разные варианты самодельных антенн. Главное, что каждый из этих способов действительно работает и способен реально помочь, даже в самой безвыходной ситуации.

Нужно ли приобретать дорогой гаджет, когда имеется возможность обойтись устройством, собранным из подручных средств?

Те, кто имеет хотя бы начальный уровень знаний в сфере сотовой связи смогут справиться сами. Для этого необходимы комплектующие и инструмент, а также схема прибора.

И можно собирать простейший усилитель сотовой связи своими силами. О том, что для этого потребуется будет рассказано ниже.

Простая внешняя 4g антенна своими руками

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

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