Антенна Харченко: расчет и изготовление. Выбор и подключение антенны для интернета на дачу Самодельные антенны 3g сделай сам

Вступление и теория под катом. Внимательно прочитайте прежде, чем задавать вопросы и/или обвинять меня в некомпетентности.
В Интернете было перелопачено очень много информации по поводу самодельных внешних антенн для 3g модемов, но ничего путевого не нашел, потому и пишу эти строки. Очень умиляют люди, которые считают, что 3g это такой стандарт связи типа GSM, а на самом деле это всего лишь поколение. Эти же люди ищут чертежи антенн для 3g модема… Так вот этих чертежей нет, точнее они есть, но это то же самое, что придти на авторынок и упорно требовать карбюратор для легковой машины даже не уточнив ее модель. Так вот антенну будем конструировать для стандарта CDMA2000, у которого рабочие частоты лежат в пределах 821-894 МГц (а не 800 МГц как многие думают). Рассматриваемая здесь антенна не подойдет для операторов MTS Connect, Utel (Kyivstar). Конечно я встречал предложения ловить сигнал на «гвоздик»(он же четвертьволновой вибратор), сделать баночную антенну (вот только вся загвоздка в том, что по расчетам нужна уже не банка, а целое ведро), пресловутые антенны Харченко (хороший вариант, когда сигнал все же есть, но усиление оставляет желать лучшего) и т.д.

Я остановился на антенне типа «Волновой канал», она же Уда-Яги. Преимуществами является высокий коэффициент усиления, низкая парусность, узконаправленная ДНА, а вот недостаток крайне существенный - необходима очень высокая точность изготовления. Не по размерам изготовленный директор станет рефлектором, а активный вибратор не будет резонировать на нужной нам частоте. Чем точнее вы все сделаете, тем лучше будет результат.

Базовая станция находится всего в 3 км от моего дома, но окна выходят в другую сторону от вышки и сигнал оставляет желать лучшего. Сначала хотел изготовить антенну с 8-ю директорами, но оказалось, что здесь нужна сверхточность ибо уход на 1мм вместо усиления даст ослабление. 3-хдиректорная антенна не требует такой точности изготовления, но имеет недостаточное усиление. Потому я остановился на 5-тидиректорном волновом канале, посчитав его «золотой серединой». Приемный и передающий каналы достаточно сильно разнесены между собой, потому антенна рассчитывалась на середину приемного канала то бишь на 881 МГц. Сначала я хотел проектировать антенну на середину диапазона в целом (859 МГц), но так как Яги узкополосная антенна, то мы получим пик усиления в нерабочем диапазоне и меньшее усиление на рабочих частотах.

Для проектирования использовалась программа Yagi calculator .

Что же нам понадобится:
- алюминиевый квадратный профиль сечением 10 мм (куплен мною в эпицентре), подойдет и не алюминий, но все же он легче, но на характеристики антенны никак не влияет;
- алюминиевый стержень диаметром 5 мм и длинной 1 метр (подойдет и другой материал, в том числе и медь, что даже лучше, но алюминий это лучшее соотношение цена/качество);
- медная трубка диаметром 6 мм длинной полметра (указан внешний диаметр, толщина стенки не имеет значения);
- болты диаметром 3 мм 7 шт.;
- кабель волновым сопротивлением 50 Ом;
- переходники, разъемы - все индивидуально для каждого модема, как говорится «гугл в помощь».

Отдельно о кабеле. Вам не подойдет телевизионный кабель ввиду его сопротивления 75 Ом. Точнее его прицепить можно, но из-за несогласованности потери в кабеле с большой вероятностью будут больше, чем усиление антенны. Я брал 10 метров кабеля RG58, он довольно дешевый, но потери составляют 0,6 дБ на 1 метр кабеля, т.е. я лично потерял 6 дБ при том, что разница в сигнале с антенной и без нее составляет 20 дБ. Потому экономить на кабеле не стоит.

Из инструментов:
- пила по металлу;
- дрель;
- метчик на тройку;
- сверло 2.5; 5; 6;
- напильник плоский;
- штангенциркуль (на крайний случай линейка сойдет);
- руки.

Сначала чертежи:

Красным обозначен рефлектор, синим - активный вибратор, зеленым - директоры.

Чертеж активного вибратора (диполя):

Все размеры на чертежах указаны в миллиметрах. Расстояние между элементами указано по центрам.

Приступаем к изготовлению. Берем алюминиевый профиль, отступаем произвольное расстояние от его начала (это расстояние нужно для крепежа, я взял порядка 10 см) и делаем сквозное отверстие сверлом 5 мм. Рекомендую сразу сделать отверстие сверлом как можно меньшего диаметра, а потом разсверлить сверлом 5 мм. Это нужно для того чтобы не отклоняться от центровой оси профиля. Далее отступаем 68 мм (согласно чертежа) от центра сделанного ранее отверстия и делаем сквозное отверстие сверлом 6 мм (именно такого диаметра активный вибратор антенны). Далее все отверстия делаем сверлом 5 мм для размещения директоров.

Начинаем изготовлять рефлектор и директора. Собственно все размеры указаны на чертеже, просто хочу дать некоторые советы по резке. Режьте алюминиевый стержень по чертежу на 2-3 мм больше, после чего выставляем и фиксируем на штангенциркуле необходимую длину элемента. Подпиливаем стержни плоским напильником до нужной длины периодически контролируя размер штангенциркулем. Если элемент туго входит между губками для внутренних измерений, то можно приступать к изготовлению следующего элемента.

Достаточно сложное изготовление петлевого вибратора. Полость трубки лучше заполнить мелким сухим песком чтобы избежать переломов трубки (я обошелся без этого, но все же лучше не рисковать). Чтобы сделать окружность нужно найти близкую по диаметру трубу и перегнуть через нее медную трубку. Остальное согласно чертежа.

Для фиксации элементов в полости профиля предлагаю такой вариант. Вставив элемент в полость профиля перпендикулярно ему сверху профиля сверлим отверстие сверлом 2,5 мм и нарезаем метчиком М3 резьбу и небольшим болтом на тройку зажимаем сверху элемент (главное не перестараться ибо алюминий очень мягкий металл). Может кто-то придумает более простой или более надежный вариант, но мне показалось с моим набором инструментов это наиболее удачным способом крепления.

Все элементы необходимо отцентрировать и проверить перпендикулярность относительно траверсы (бума, как любят называть его буржуины).

Приступаем к подпайке кабеля снижения и петли согласования. Отрезаем кусок кабеля RG58 длиной 132 мм. Удаляем с каждой стороны куска кабеля 10 мм внешней изоляции стараясь не повредить оплетку. Затем оголяем внутреннюю изоляцию и скручиваем фольгу и оплетку в один пучок, сворачиваем кусок в петлю, соединяем оплетки с каждой стороны и хорошо пропаиваем. Внутреннюю изоляцию зачищаем на 8 мм. Остальное думаю понятно с рисунка:

Центральные жилы припаиваем к концам активного вибратора в месте его разрыва (15 мм на чертеже).

Некоторые пояснения. Прежде чем изменить или выкинуть из конструкции что-либо лучше спросите в комментах чтобы потом не было отзывов «а у мну не работает». Я изготовил все очень точно по расчетам, но все равно минимальный КСВ оказался не на частоте 881, а 885 МГц, что для таких частот было вполне приемлемо. Если же изготовить неточно, то эффект все равно будет, но не максимальный. На частоте передачи (средняя частота 824 МГц) антенна себя показала очень слабо, потому рекомендую все равно размещать модем в зоне наилучшего приема, потому что для передачи используется, по ощущениям, внутренняя, а не внешняя антенна.

Чуть не забыл про тесты. Для оценки результата использовалась программа AxesstelPst EvDO BSNL.
Модем просто воткнут в USB порт:

Подключаем антенну:

Что же мы имеем. Сигнал -62 дБ, для сравнения если вы стоите в 20 метрах от БС, то сигнал будет около -40 дБ, -105 дБ это почти полное отсутствие сигнала. Также интересен параметр DRC Requested. 3.072 Mbps означает, что модем запрашивает максимально возможную скорость и БС станция даст нам скорость в зависимости от загрузки сети. Конкретная же скорость зависит от загрузки базы, т.е. дальнейшее увеличение уровня сигнала улучшения скорости не даст. Скорость утром, вечером будет естественно хуже:

Удачи в изготовлении. Жду вопросов в комментариях.

Сегодня мы поговорим о том, как самостоятельно сделать усилитель и антенну сигнала 4G и 3G из подручных материалов своими руками в домашних условиях. Так же рассмотрим подробные схемы и методики сборки самодельных усилителей и антенн сигнала 3G и 4G

Развитие 3G и 4G сетей в последние года идет с грандиозным размахом. И не удивительно, ведь использование 3G позволяет операторам сотовой связи существенно улучшить качество предоставляемого ими сервиса.

В случае отсутствия проводного интернета можно купить недорогой 3G модем и пользоваться мобильным интернетом. Но очень часто владельцы 3G модемов жалуются на низкую скорость скачивания и задают один и тот же вопрос: "Как увеличить скорость 3G модема?" Итак, задача поставлена, и мы будем ее решать!
Причины низкой скорости работы 3G или 4G модема

3G сети работаю в диапазоне частот 2ГГц, а для распространения радиоволн на этой частоте нужна прямая видимость до базовой станции (БС).

В условиях плотной городской застройки сигнал может ослабляться в сотни и даже тысячи раз, прежде чем, неоднократно отразившись от стен зданий, дойдет до Вашего модема. В сельской местности ослабление сигнала, как правило, связано со значительным удалением от Вас БС сотового оператора, а так же наличием густой растительности в Вашей местности, которая мешает распространению радиоволн.

Существует несколько способов усиления сигнала 3G модема, и при разных условиях не все они будут одинаково хорошо работать. Условно можно выделить программные и аппаратные средства для решения этой проблемы. В первом случае используется программа - ускоритель 3G модема. Во втором - скорость соединения модема увеличивается за счет технических средств.
Программные 3G и 4G ускорители
На вопрос "ускоритель 3G модема" Яндекс дает ответ в 200 тысяч веб страниц. Просмотрев первый десяток сайтов, мы видим, что все они предлагают скачать чудо-программу (причем за деньги), позволяющую увеличить скорость работы интернет модема. Почему же тогда сотовые операторы не прилагают комплект программы к своим 3G модемам? Помните причины низкой скорости работы 3G модема – слабый сигнал и загруженность базовой станции. Способна программа решить эти вопросы – НЕТ!

В частных случаях удается повысить уровень принимаемого сигнала, используя USB удлинитель. Например, Вы находитесь в полуподвальном помещении, куда сигнал не может проникнуть, а рядом есть окно. Можно попробовать за счет USB удлинителя переместить модем как можно ближе к окну. Если повезет и качество сигнала окажется значительно лучше, Вы добьетесь увеличения скорости.

.

Подключив 3G антенну к модему можно значительно увеличить скорость 3G интернет соединения. Совет – длина кабеля как можно короче, если не хватает, старайтесь использовать только качественный ВЧ кабель, например сборку из кабеля 10D-FB.

Усилитель 3G и 4G сигнала для сотового телефона работает следующим образом. На стене здания или на крыше монтируется донорная внешняя антенна, которая высокочастотным кабелем подключается к усилителю. Постарайтесь, как можно более точно направить антенну на ближайшую и менее загруженную БС оператора. Антенна принимает сигнал, репитер его усиливает и по кабелю передает прямо на внутреннюю сервисную антенну, которая переизлучает сигнал на абонента.

Данная система предназначена для обслуживания внутри помещения неограниченного числа одновременно работающих 3G телефонов и модемов. Позволяет пользоваться сервисами всех операторов сотовой связи МТС, Билайн, Мегафон. При этом абоненты могут свободно перемещаться внутри зоны покрытия.

Теперь Вы знаете причины низкой скорости работы 3G модема и возможные решения по улучшению качества 3G сигнала. Какие-то варианты могут показаться Вам спорными. Но если Вы действительно хотите что бы пространство вашего помещения было заполнено качественным 3G сигналом, то лучшим решением станет установка 3G усилителя.

Также надо понимать, что при одних и тех же исходных условиях – уровень сигнала и модель 3G модема у всех абонентов в разных местах будет разная скорость! Скорость интернета также зависит от пропускной способности базовой станции сотового оператора, т.е. каким образом она подключена: по радиоканалу или оптическому волокну. Еще скорость зависит от количества абонентов. Например, БС оператора на выходе выдает 100 Мбит/сек. В какой то момент времени интернетом пользуются 20 человек и соответственно скорость будет 100/20= 5 Мбит/сек на одного абонента. В свою очередь, если интернетом будут пользоваться 50 абонентов в округе, то скорость каждому будет не более 2 Мбит/сек. В большинстве случаев многие замечают, что скорость 3G интернета после обеда начинает медленно падать и пик падения наблюдается вечером, когда нагрузка интернет трафика на сотовые сети является максимальной.

Антенна 3G и 4G как работает

Любая антенна – это пассивный усилитель сигнала!

Рассмотрим самый распространенный случай – подключение 3G модема через антенну, которая ставится на крышу загородного дома. Далее от этой антенны сигнал ведется по коаксиальному кабелю 50 Ом в помещение к модему, который в свою очередь включается в компьютер, ноутбук или WiFi роутер.

Частым явлением бывает, что 3G сигнал на крыше дома есть, а в помещение из-за сложности распространения радиоволн вовсе не попадает.

Рассмотрим обычный случай – на крыше дома от базовой станции приходит сигнал с уровнем -97 дБм. Если мы поставим антенну AL-800/2700-8 с коэффициентом усиления 8 дБ, то на вход модема придет сигнал с уровнем – 92 дБм, т.к. на кабеле и переходнике к модему теряется приблизительно 3 дБ (потери в кабеле зависят от его длины и от маркировки). Исходя из нашего предыдущего опыта по замеру скорости интернета, получаем скорость 1.8 Мбита/сек. А если мы поставим в качестве антенны AP-1900/2700-17 с коэффициентом усиления 17 дБ!, то на вход модема придется сигнал -83 дБм, что соответствует скорости 7.7 Мбит/сек.

Если на крыше дома сигнал от -85 дБ и выше, то достаточно будет антенны с КУ = 7 -10 дБ. При этом надо помнить, что при плохих погодных условиях надо иметь некий запас.
Еще раз напоминаю, что в каждом случае скорость будет индивидуальная. И может оказаться гораздо меньшей, из-за низкой пропускной способности базовой станции сотового оператора. Активный усилитель 3G и 4G сигнала

Теперь рассмотрим применение активного усилителя ТАУ-2000. Схема подключения выглядит так:

Если Вы столкнулись с необходимостью усиления 3G сигнала у себя в загородном доме (или другом объекте), то перед покупкой антенн и усилителей необходимо убедиться в наличии 3G сигнала.

Для этого необходимо с телефоном, поддерживающим стандарт 3G и сим-картами различных сотовых операторов определить наличие сети третьего поколения и сделать элементарный замер сигнала. Только после этого, предварительно сделав несложные математические расчеты можно правильно подобрать оборудование.

Также эта модель усилителя очень полезна при использовании больших длин кабеля от антенны. Например, на кабеле 8D-FB на частоте 3G (2100 МГц) затухания составляют 23 дБ, а КУ усилителя 40 дБ. Иными словами при достаточно неплохом уровне сигнала от БС можно использоваться длину кабеля до модема более 100 метров!

Помимо этого ТАУ-2000 можно использовать как 3G репитер для небольших помещений или внутри автомобиля. Площадь покрытия сильно зависит от входящего сигнала от БС и в максимуме достигает 15 кв.м.

Если 3G «ловит», тогда есть возможность получения стабильной связи. В статье рассмотрим, как устанавливается внешняя антенна для 3G модема, которая так же характеризуется, как усилитель сигнала для 3G модема. Как собрать ее из подручных материалов и усилить сигнал сети.

Антенна для 3G модема, купленная в магазине, не является хорошей идеей, так как стоит дорого и подойдет далеко не каждому и не у всех есть разъем для подключения антенны. Кроме того, адаптер для модема иногда стоит столько же, сколько и сам модем.

Основным критерием эффективности любого решения нужно считать не проценты, отображаемые управляющей программой модема, не количество «палок» на индикаторе и децибел, а увеличение скорости доступа.
Однако для подтверждения правильности выбора можно воспользоваться этими критериями. Надо заметить, что возможность подключения к интернету 3G зависит от многих факторов - занятость слотов, активность абонентов, состояние погоды, расстояние до базовой станции. В данном случае действия направлены на улучшение только одного.

Эффективность антенны можно проверить следующим образом - включать режим 3G или 4G и посмотреть, ловит ли он. Если нет, то передачи данных, соответственно, тоже нет.

При этом уровень сигнала может быть и отличным, и слабым. Отличный уровень означает, что работает только 2G подключение.
Усилитель сигнала для 3G и 4G модема

Самый простой вариант - около четырех витков медной проволоки, которые нужно намотать на модем. Умельцы советуют намотать провод на самый конец модема, где находится встроенная антенна.

Такая конструкция из проволоки похожа на искусство - подобрать количество витков, толщину провода, длину свободного конца антенны нужно для каждого отдельного модема и места. Например, лишний виток может не улучшить, а только ухудшить сигнал.

Второй вариант - воспользоваться дуршлагом или кастрюлей. Любители экспериментов, которых низкая скорость интернета уже довела до бешенства или отчаяния, способны смастерить весьма необычные конструкции в виде кастрюль, экранов и спутниковых тарелок.

Поймать сигнал 3G или 4G при помощи кастрюли проще, чем с помощью провода, но времени это займет больше.
Третий вариант - использовать предметы промышленного изготовления. Тем, кому не жалко денег в пределах 500 рублей, можно провести эксперименты с этими предметами. Однако такие агрегаты не сильно отличаются от проволоки по качеству.

Иногда в комплекте с модемом прилагается кабель-удлинитель с кусочком скотча для того, чтобы закрепить его на стену или окно. Такой вариант можно встретить в руководстве у операторов. Качество его можно сравнить с качеством проволоки.

Антенна для 3G и 4G модема своими руками

Идея использования баночных антенн перешла в мобильную связь от сети Wi-Fi, где умельцы способны растянуть сети на довольно далекие расстояния.

Итак, нужно найти пустую жестяную банку. Подойдет банка от кофе.

На высчитанном расстоянии от дна банки надо сделать отверстие и закрепить в нем стандартное антенное гнездо, к которому припаян волнопровод.

Затем подключить телевизионный кабель с соответствующими разъемами в оплетке и адаптер для антенны к модему.

Стоит рассмотреть ситуацию, когда в модеме нет гнезда для подключения антенны. Разумеется, можно вскрыть модем, найти измерительное гнездо на плате, подпаять к нему тонкий проводок с разъемом, таким образом смастерив адаптер для внешней антенны.

Как сделать самому антенну для модема?

На сегодняшний день практически каждый пользователь беспроводного интернета стремится найти способ, позволяющий существенно повысить скорость интернета. Как показывает практика, это вполне реально. Единственное, что требуется от пользователя - разобраться в том, как сделать антенну для модема своими руками. Рассмотрим основные способы.

Для того чтобы изготовить антенну своими руками следует подготовить необходимые материалы:

• медную проволоку;
• жестяную банку;
• антенное гнездо.

Антенна из проволоки

Наиболее примитивную антенну можно сделать в домашних условиях, используя обыкновенную проволоку. Обмотайте проволокой из меди часть модема, где находится встроенная антенна (достаточно трех-четырех витков). Данный способ существенно повышает скорость интернета. Однако пользователю придется немного поэкспериментировать, так как точное количество витков будет зависеть от конкретной модели модема и местности.

Антенна из жестяной банки

Создается антенна следующим образом:

Также следует отметить, что сделать подобную антенну сможет только пользователь, имеющий хороший опыт пайки. В противном случае есть вероятность, что модем выйдет из строя.

Антенна Харченко

Данный метод предоставит возможность каждому пользователю изготовить простое, но довольно эффективное приспособление для увеличения скорости интернета.

Зигзагообразная антенна Харченко имеет простую конструкцию. Медную проволоку необходимо согнуть так, чтобы она образовала два квадрата. Как показывает практика, такую антенну для модема сделать несложно. Самое главное - соблюдать размеры. Кроме того, чтобы уменьшить внутреннее сопротивление, рекомендуется создавать ромбовидные элементы (угол - 120 градусов). Дополнительно к антенне надо прикрепить высокочастотный кабель.

Полученная деталь припаивается к антенне. Если вы хотите еще сильнее улучшить ее эффективность, то присоедините к ней рефлектор - металлическую пластину. Обратите внимание на то, что между рефлектором и антенной должно быть небольшое расстояние (примерно три-четыре сантиметра).

Каким конкретно способом повысить скорость 3G модема, решать исключительно пользователю. Возможно, чтобы добиться наилучшего результата, придётся воспользоваться разными вариантами, комбинировать и подключать одновременно несколько антенн. Также нужно учитывать и особенности каждой из них. К примеру, проволочная антенна отлично выполняет поставленные перед ней задачи. Однако она не слишком удобна в транспортировании. Идеальным вариантом, как сделать антенну для 3g модема, считается антенна, которая изобретена Харченко. Но эта конструкция считается стационарной, соответственно, мобильный доступ к сети она не гарантирует.

Биквадратная антенна предложена К.П. Харченко (1961 год) ловить метровые каналы телевидения. Разумеется, размерами была велика: длина волны не отличалась малым размером. Когда требуется антенна для модема, своими руками собранная из подручных средств, уместить конструкцию часто можно в круглой коробке из-под лазерных дисков, рефлектор в этом случае устанавливается просто. Хватит одной болванки, главное – посмотреть на свет, чтобы не была прозрачная (требуется слой металла для конструирования рефлектора). Это означает: покрытие подходит, идеально отражает волны цифровой связи. Речь заходит про антенны для модема – подразумевается два стандарта WiFi, 3G. Первый освоил частоты бытовой техники, мешает микроволновкам, второй является детищем сотовой связи. Длины волн, разумеется, аналогичные.

Цифровые модемы

Слово модем производное двух других:

1. Модулятор.
2. Демодулятор.

Передавая информационные пакеты, приходится кодировать. Практики быстро обнаружили: если излучить речь человека в эфир, вещание затухнет на дальности 25 метров. Радиоволны низкой частоты нежизнеспособны. Получше обстоит дело с проводами. Общеизвестно: аналоговой телефонии удавалось передать речь на километры, пользуясь помощью усилителей, рамки можно раздвинуть. Однако в этом случае условия чужды идеальным. Отчего происходит несуразица. Каждая среда (воздух, железо вода) наделена характеристикой пропускной способности, причем величина потерь зависит от частоты. В атмосфере выявлены окна связи (пропускающие электромагнитное излучение), используемые спутниковым вещанием. Диапазон WiFi (2,4 ГГц) не относится, напротив, излучение поглощается парами воды.

Мысля таким образом, инженеры родили мысль: информацию можно передать, закодировав полезным сигналом параметр несущей волны, входящей в окно прозрачности. На приемной стороне информацию нужно раскодировать. Этим занимаются модемы. Передаются в линии свет, электромагнитные волны, кодируются полезной информацией. Антенны заняты преобразованием электрических колебаний в эфирную волну, которая распространяется в пространстве. Этим шагом устраняется необходимость монтажа линии связи, провода. Эфир послужит передаче информации. Удобства приходится оплачивать, в нашем случае сильно ограничивается дальность, кроме того 99% энергии расходуется впустую, если не используется пара направленных антенн, нацеленных друг на друга. Широковещательная сеть WiFi, 3G неизбежно ведет к потерям. Однако удобство мобильной связи окупает энергию.

В каких случаях поможет внешняя антенна для модема:

1. На балконе прием видим, внутри квартиры – тишина. Подоконник сигнал ловится, внутри помещения – круглый нуль. Ситуация – бич беспроводных сетей по одной простой причине: мощность передатчиков ограничена законами. Электромагнитные волны вредят здоровью, несмотря на желание чиновников поживиться, иногда приходится уступать элементарным требованиям врачей. Не больничных, других – разрабатывающих законы, регулирующие применение опасных средств.
2. Вещает несколько вышек – жители сталкиваются с такой ситуацией: модем, приправленный умным драйвером, упорно навязывает связь точке, передающей хуже. В лучшем случае удается перебросить вручную, даже это временами надоедает. Выручит направленная антенна, которую нацелим в нужном направлении.
3. В зоне полутени прием сигналов WiFi, 3G неуверенный, определен капризами погоды. Помогает направленная антенна, нацеленная в сторону вещания.

Имеются другие случаи. Везде, где требуется улучшить качество приема, нужна самодельная антенна для модема. Правда, выдумано одно устройство, позволяющее повысить уровень сигнала. Подразумеваем рефлектор. Покупатели видели в магазине усилитель 3G, представляющий цилиндрическую поверхность: вдоль оси устанавливали модем-флэшку. Лучи собирались в центре, улучшая прием. Устройство пассивное, ценой превышает модем с пакетом на полгода интернета. Неудивителен вопрос обывателей величиной с гору, как может быть изготовлена антенна для модема своими руками.

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:

1. 900 МГц – 8 мм;
2. 800 МГц – 9 мм;
3. 1800 МГц – 4 мм;
4. 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).

Частота 1800 МГц, находим длину волны: 299792458/1800000000 = 166,6 мм. Находим сторону квадрата делением на 4, получается 41,6 мм. Суммарная длина проволоки составит 333,1 мм. С запасом выйдет 335 мм. Расстояние до рефлектора составляет 166,6 х 0,175 = 29,15 мм. Толщина проволоки указана выше. Конструируйте на здоровье.

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.

Практика! Доподлинно известно – туповатые индивиды склонны выполнять простейшие процедуры неверно. Действуя напоказ, держат рации горизонтально, выворачивая немыслимым образом. Придерживайтесь проверенных решений. Иногда проще сделать пару шагов. Луч редко меняет поляризацию, иначе отрасль радиовещания давно учла бы нюанс (рации авто, например).

Довольно часто выход в интернет обеспечивает usb-модем. Такое устройство достаточно удобно, занимает мало места и позволяет иметь доступ к всемирной паутине не только в пределах города, но и на отдыхе, на даче или в отпуске. Понадобится ПК или ноутбук. Главное, чтобы качество сигнала отличалось устойчивостью и стабильностью соединения. Однако нередко этот важный параметр связи не отвечает нужным требованиям. В итоге слабый сигнал мешает или вовсе ограничивает доступ в интернет.

Что же делать в таком случае? Начнём по порядку.

Для начала разберёмся, что влияет на уровень сигнала, качество соединения, предопределяя тем самым эффективную работу модема?

Во-первых, это расстояние до ближайшей вышки сотовой связи. Во-вторых, наличие поблизости других беспроводных устройств, которые могут создавать помехи. Повлиять могут и расположенные поблизости промышленные предприятия, большинство которых используют глушители связи. В-третьих, это изолированность помещения. Одно дело, когда сигнал проходит через деревянные стены, тонкие гипсокартонные конструкции и совсем другое, если на его пути встречаются массивные бетонные перегородки. В-четвёртых, это расположение самого модема. 3G и 4G сигналы намного сильнее вблизи окон или на верхних этажах помещения.

Снижать скорость передачи данных также могут атмосферные осадки: дождь, снег, град, туман и пр. Сказывается даже рельеф окружающей местности: горы, возвышенности, высокие деревья и др. Нельзя забывать и о программном обеспечении самого компьютера или ноутбука. Может быть перегружена оперативная память или на жёстком диске содержится большое количество системных ошибок, вирусов и т. п. Реже проблемы с передачей сигнала объясняются проблемами на вышке базовой станции. Например, занятость слотов, т. е. большое количество подключённых в настоящий момент абонентов.

Из всего перечисленного делаем вывод о том, что качество 3G и 4G сигнала модема зависит от большого количества факторов. Не на все может повлиять пользователь. Однако устранив хотя бы большинство из них, вы сумеете существенно улучшить скорость передачи данных.

Как определить свою скорость передачи данных?

Скорость модема легко узнать с помощью специальных онлайн-тестов. Понадобится компьютер, браузер и выход в интернет.

Одним из самых простых считается ресурс http://speed.yorest.ru/ Его принцип работы заключается в том, что вы скачиваете небольшой файл, а сайт тем временем анализирует скорость передачи данных. Здесь вы можете самостоятельно выбрать параметры тестирования и размер контрольного пакета (200 КБайт, 1000 КБайт, 3 Мб). Лучше всего остановится на самом большом документе. Тест проходит дольше по времени, но его результаты намного точнее.

Популярным во всём мире ресурсом по тестированию скорости интернета является http://www.speedtest.net . К слову, его интерфейс наиболее привлекателен и информативен. При входе на этот сайт автоматически выбирается ближайший тестовый сервер, что ускоряет процедуру и положительно влияет на точность результатов. При тестировании скорости передачи данных на 3G или 4G-модеме будьте готовы к тому, что из вашего трафика отнимется около 20 Мб.

Данный онлайн-сервис отображает не только скорость передачи и получения информации, но и анализирует ping. Это значение выводится в миллисекундах и показывает время ответа сервера на ваш запрос. Ping – достаточно важный показатель. Особенно, если вы пользуетесь программами наподобие Skype или любите онлайн-игры.

Если с помощью подобных тестов выявилось, что скорость передачи и получения данных составляет менее 80% от той, которая заявлена в договоре с провайдером, то необходимо обратиться в службу поддержки. Если же скорость полностью соответствует обещанным показателям, но работа с web-страницами кажется вам мучительно долгой, то стоит задуматься о более дорогом тарифе.

Как узнать свою базовую станцию?

Проблема постоянного прерывания в работе 3G или 4G-модема чаще всего связана со слабым уровнем сигнала. Некоторые пользователи выявляют причину низкой скорости интернета простым способом. Если скорость передачи данных низкая постоянно, независимо от времени суток, то причина – удаленность от вышки. Если скорость улучшается ночью и утром, то это перегруженность базовой станции (БС).

В основном плохой 3G или 4G сигнал связан с большим расстоянием от БС до пользователя. Поэтому важно узнать её положение, что позволит сделать специальные усилители или просто расположить модем в той части помещения, которое максимально приближено к БС. Продвинутые пользователи, зная номера различных БС, смогут настроить модем так, чтобы он подключался не только к самой ближайшей вышке, но и к той, которая имеет больше свободных радиоканалов, тем самым существенно улучшая скорость интернет-соединения.

Найти свою БС поможет онлайн-ресурс http://cellidfinder.com . Необходимо знать всего 4 параметра:

• Код страны, в которой находится оператор (MCC). Для России он равен 250.
• Уникальный код самого оператора, называемый MNC (Mobile Network Code).
• Код локальной зоны или LAC. Это своего рода объединение нескольких базовых станций в пределах одной территории, которые обслуживаются одним контроллёром.
• Последний параметр – CellID (CID). Это и есть идентификационный номер сектора, где расположена БС.

Как же узнать все эти параметры? Для этого можно воспользоваться приложением Netmonitor или одноименным web-ресурсом. К слову, на этом сайте вы сможете найти карту, где представлено большинство БС центральной части России, принадлежащих наиболее популярным операторам связи.

Узнаём через нетмонитор все необходимые значения и вводим их в специальном окне поиска на главной странице http://cellidfinder.com. Далее ставим галочки напротив “Google data”, “Yandex data” и “Усреднение”. Таким образом, увеличивается точность определения координат. Нажимаем кнопку “Найти”. Смотрим на карте отмеченные места с расположением БС.

Способы усиления сигнала модема

К самым популярным относят:

• Установка ПК или ноутбука с модемом вблизи окна;
• Использование USB-удлинителя и расположение модема на подоконнике или вовсе на улице;
• Создание рефлектора, т. е. устройства, усиливающего сигнал (некоторые умельцы мастерят его из кастрюль и дуршлагов, кто-то использует звуковые колонки и резонанс частот);
• Применение заводского усилителя 3G или 4G сигнала (средняя стоимость 1000-2000 рублей).

Каждый из перечисленных способов может улучшить качество сигнала на 10-30%. Нельзя исключать и полного отсутствия результата. Например, длинный USB-удлинитель может привести к тому, что модему будет не хватать питания, и он вовсе перестанет определяться компьютером.

Действенным, но дорогостоящим решения является репитер. Это усилитель именно 3G или 4G сигнала. Его несомненное преимущество заключается в том, что он увеличивает скорость передачи и обработки данных не только конкретного модема, но и нескольких устройств. При его функционировании в радиусе до 50 м также будет лучше работать сотовая связь. Рекомендуем приобретать репитер для улучшения сигнала в подвалах или на цокольных этажах.

Эффективным и бюджетным способом усиления сигнала модема является и специальная антенна, которую совсем несложно сделать самостоятельно. Рассмотрим несколько примеров.

Собираем антенну для усиления сигнала модема своими руками

• В домашних условиях можно достаточно просто усилить сигнал 3g или 4g своими руками. Особенно часто это самодельные антенны применяются на даче или в загородном доме для усиления уровня сигнала сотовой связи, в том числе для приема интернета. Самая простая антенна делается за несколько минут. Берётся небольшая намотка медной проволоки, которая оборачивается несколько раз вокруг модема, и выводится ближе к окну или за пределы помещения на 40-80 см. Количество витков нужно подбирать исходя из толщины устройства. Главное обматывать ту часть, в которой расположена сим-карта. На конец проволоки можно надеть жестяную банку. Действенной ли оказывается такая конструкция? Вполне. Ожидайте прибавку в 5-10%.
• Для ещё одной несложной антенны понадобится пустая металлическая банка из-под кофе. В боковой части прямо по центру делается отверстие, в которое закрепляем модем. Идеально, когда наружная часть устройства выступает примерно наполовину или чуть меньше. Затем подключаем модем через USB-удлинитель и методом проб находим хорошее место с лучшим сигналом.
• Довольно часто для усиления сигнала модема создают рамочную антенну, имеющую зигзагообразную форму и напоминающую собой 2 ромба из медной проволоки. Оба имеют одну точку прикосновения друг с другом, состоящую из двух углов. Получается незакруглённая «восьмёрка». В интернете такая конструкция более известна как антенна Харченко. Далее к ней припаивается высокочастотный кабель (как для TV). Лучше всего часть провода напаять на коннектор – станет похоже на вилку. Другой конец кабеля зачищается, чтобы им обмотать сам модем (5-6 витков). Для повышения эффективности стоит снабдить антенну рефлектором – пластиной из металла или фольги. Крепим конструкцию максимально высоко, например, на крыше или последнем этаже.