Myjustcall.ru

Связь и коммуникации
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Антенна mimo 3g 4g lte своими руками

Как сделать антенну для 4G модема

Совершенствование сотового интернета сопровождается расширением зоны покрытия мобильных сетей четвертого поколения 4G с высокой скоростью приема и отправки информации. Если дом находится далеко от базовой станции сотовой связи, в местности с лесными насаждениями, сигналу препятствует соседнее здание или он ухудшился при поездке загород, то с плохим качеством соединения ноутбуку, планшету или сотовому телефону поможет справиться изготовление 4G-антенны своими руками.

Инструменты и материалы

Для того чтобы сделать антенну Харченко, изобретенную Константином Павловичем в 60-х годах прошлого века, необходимы следующие материалы и инструменты:

  • медный провод диаметром 2,5 мм и длиной 25 см;
  • кусок коаксиального кабеля 50 или 75 Ом, длина зависит от места установки антенны и расположения модема;
  • пластиковые крышка от ПЭТ-бутылки или трубка диаметром 6-8 мм;
  • жестяная пластинка или отрезок фольги со сторонами не менее 12 см;
  • линейка, карандаш или маркер;
  • штангенциркуль;
  • канцелярский нож;
  • плоскогубцы;
  • дрель со сверлами;
  • паяльник, канифоль, олово;
  • склеивающее пластмассы вещество или термоклей.

Устройство и размеры антенны Харченко

Изделие для улучшения качества сигнала вай-фай состоит из 4 основных узлов: вибратора, провода, рефлектора (отражателя) и узла передачи на модемный вход.

Вибратор антенны

Вибратор представляет собой согнутую в виде двух ромбов медную проволоку для усиления частоты. Волновое сопротивление антенны принимают 50 Ом.

Параметры фигуры зависят от длины волны. Список частот 4G LTE, на которых работают операторы сотовой сети, представлен в таблице:

ОператорЧастота (выгрузка/загрузка), МГцДуплексПолоса
Йота2500-2530 / 2620-2650FDDBand 7
Мегафон2530-2540 / 2650-2660FDDBand 7
Мегафон2575-2595TDDBand 38
МТС2540-2550 / 2660-2670FDDBand 7
МТС2595-2615TDDBand 38
Билайн2550-2560 / 2670-2680FDDBand 7
Теле 22560-2570 / 2680-2690FDDBand 7

Данные таблицы свидетельствуют, что оптимальной будет частота 2600 МГц, соответствующая волне длиной 115 мм. Параметры представленной на схеме рамки получаются следующие:

  • L1 (сторона внешняя) — 2,89 см;
  • L2 (сторона внутренняя) — 2,76 см;
  • L3 (длина двух рамок) — 8,1 см;
  • L4 (ширина каждой рамки) — 4,05 см;
  • L5 (участок подключения антенны) — 0,17 см.

Суммарная протяженность проволоки составляет 23,79 см.

Кабель антенны

Входное сопротивление близко к 50 Ом. При монтаже антенны Харченко для 4G-модема рекомендуется использовать коаксиальный кабель 50 Ом, но некоторые ставят и 75 Ом. Для снижения потери мощности предпочтительнее применить провод с меньшим сопротивлением. Телевизионный кабель имеет большую толщину, и сопротивление 75 Ом может вызвать рассогласованность со входами модема.

Конструкция рефлектора

Рефлектором служит любая ровная металлическая пластинка или наклеенная на поверхность из плотного картона фольга. Из нее вырезают квадрат с минимальным размером сторон 11,5 см. В центре и рядом сверлятся отверстия диаметром около 6 мм. По центру к рефлектору приклеивается вырезанный из пластиковой крышки или трубки диэлектрик с таким же отверстием посередине.

Сборка антенны для 4G-модема своими руками

Предварительно необходимо определить, как будет подключаться антенна к WiFi-модему. На рынке представлено множество типов этого устройства. Рекомендуется выбирать аппарат с разъемами для подключения антенны, которые присутствуют в большинстве моделей. Наиболее популярны разъемы типа TS9 или CRC9. Они отличаются диаметром, больший из которых у TS9.

Для подключения самодельной антенны к модему рекомендуется использовать специальный адаптер, или пигтейл.

На конец коаксильного кабеля устанавливается разъем серии SMA. Средний контакт припаивается, внешняя оплетка должна быть зафиксирована металлической трубкой. Затем модем, пигтейл и провод соединяются. Некоторые припаивают антенну непосредственно к разъему, но этот способ ненадежен.

Встречаются модемы, в которых снаружи нет разъемов. В этом случае ножом аккуратно поддевается и снимается верхняя крышка. Самое главное — не повредить расположенную под ней внутреннюю антенну. Далее, закрепив ЮСБ-разъем одной рукой, другой снимают корпус модема.

4G-модемы поддерживают технологию MIMO — множественные выходы и входы. Внутри них есть минимум 2 гнезда для антенн. Их нужно совместить с корпусом, места совпадения отмечаем маркером, сверлим отверстия диаметром 3-4 мм. Соединяем модем с корпусом — гнезда антенн видны через отверстия. Надеваем крышку.

Другой способ соединения антенны с безразъемным модемом заключается в создании беспроводного канала за счет усиления электромагнитной волны. На выходные концы кабеля припаивают электроды, которые представляют собой две пластинки из медной фольги длиной 7,5 см и шириной 4,5 и 2,7 см. Широкая пластина изгибается по форме модема и припаивается к центральной жиле провода, а пластину меньшего размера делают в форме радара и соединяют с оплеткой. Контакт пластин не допускается. Электроды требуется направить на встроенные антенны модема.

Читать еще:  Симка не поддерживает 4g

Внешняя 4G-антенна

После изготовления составных частей собирается самодельная антенна.

Сначала к вибратору припаивается коаксильный кабель. Одна сторона отрезка L5 соединяется с помощью олова и паяльника с центральным проводником кабеля, другая сторона — с оплеткой.

Затем провод с присоединенной рамкой продевается по центру в отверстие рефлектора с приклеенным диэлектриком. С помощью клея вибратор фиксируется так, чтобы между ним и рефлектором было расстояние 1,32 см. Для достижения такого промежутка крышка от бутылки или пластиковая трубка отрезается с помощью тисков и полотна для резки металла.

Сделанную антенну можно закрепить внутри дома или на улице. Другой конец кабеля присоединяется к модему одним из способов, описанных выше.

Панельная 4G-антенна

Для изготовления панели нужно приготовить следующие детали:

  • листы оцинкованного железа размером 33,4 х 29 см (для панели) и 11,8 х 7,05 см (для 4 патчей);
  • медную проволоку диаметром 2 мм;
  • кружок фольги из меди диаметром 21 мм;
  • 4 куска тонкого пенопласта по размерам патчей;
  • клей для крепления патчей к пенопласту.

Патчи располагаются в 2 ряда по 2 шт. К ним крест-накрест припаиваются 2 отрезка медной проволоки. В панели сверлится отверстие, через которое продевают антенный кабель и спаивают его с проволокой. Патчи и панель соединяются друг с другом через пенопласт с помощью клея.

Процедура изготовления панельной 4G-антенны по советским чертежам под шифром Ф-20 представлена на видео ниже. Потребуются следующие материалы:

  • прямоугольник фольгированного текстолита 43 х 20 см;
  • 8 болтов М3 и 32 гайки для них;
  • прозрачная пленка для печати для струйных принтеров;
  • пленка фоторезист;
  • реагенты — кальцинированная сода и хлорное железо.

На пленке для принтеров распечатывается шаблон вибратора антенны. Текстолит зачищается и обезжиривается. К нему с помощью валика приклеивается пленка фоторезист, на которую накладывается шаблон. Ультрафиолетовой лампой фоторезист засвечивается в течение 5 секунд (время указывается в инструкции производителя к пленке).

Засвеченные места застывают, а места пленки, куда свет по форме шаблона не попадает, промываются. Поверхность прогревается феном и погружается в раствор кальцинированной соды, в котором через 2-3 минуты щеткой отмывается незасвеченный фоторезист. Затем плата протравливается раствором хлорного железа в течение 35 минут и опять погружается в щелочной раствор на 1,5 часа с целью смыть незасвеченную пленку фоторезиста. После этого вибратор готов, его промывают теплой водой.

В каждом из 8 сегментов вибратора по центру сверлят отверстия диаметром 3 мм. Из жестяного листа вырезается рефлектор того же размера, что и панель (43х20 см). Лист совмещается с текстолитом. В нем сверлом диаметром 3 мм делают отверстия в тех же местах, что и у вибратора. В отверстия текстолитовой платы вставляются болты М3, с другой стороны панели прикручиваются по 2 гайки на каждый болт. Две гайки и толщина текстолита дают желаемые 6 мм между вибратором и рефлектором. Жестяной лист затягивается гайками.

К полученной антенне припаивается кабель, подключенный к Wi-Fi-роутеру через USB-порт. Центральная жила крепится к вибратору, а оплетка — к рефлектору. Плата роутера соединяется с помощью горячего клея с обратной стороной рефлектора. Вибратор покрывается специальным не проводящим ток лаком с целью предотвращения окисления меди.

Усиление сигнала 4G

Перед тем как усилить сигнал, его нужно поймать. Антенна должна направляться в сторону базовой станции оператора.

Эффективность применения антенны для модема обеспечивает рефлектор. Он предназначен для однонаправленного действия антенны.

MyNameEarl › Блог › Беспроводной интернет 3G/4G LTE за городом. Один из путей решения. Проверено лично

Есть проводной канал по оптике, входящий в Microtik RB2011UiAS-2HnD-IN. Иногда он падает либо по вине провайдера, который козел и служба поддержки которого работает до 21.00 и только по рабочим дням (сделать ничего нельзя, провайдер в нашей деревне один на оптике, не на оптике там вообще никого нет, т.е. просто один), либо по отключению питания в деревне, что один хрен, потому как аппаратура провайдера, находящаяся на столбе в деревне, отключается тоже вместе со светом, поэтому генератор на участке помогает как мертвому припарка.

Решил сделать дополнительный, дублирующий канал интернета. Для чего пригласил специально обученного человека проверить уровни сигнала 4G LTE. Оптимальный сигнал оказался у Мегафона. Во время проверки специально обученный человек собрал вот такую систему:

Читать еще:  Поддерживает ли телефон 3g

панельная антенна Антэкс Petra BB Unibox MIMO 2×2 + модем Huawei E3372 + Zyxel Keenetic с интерфейсом для подключения модема 3G/4G LTE, куда и был подключен 10-ти метровый хвост с конечным USB разъемом из антенны с модемом, и который стал раздавать Wi-Fi.

Измерили скорость в SpeedTest — 40 Mb/sec, на 2-х ноутбуках и одном телевизоре (все через Wi-Fi) я запустил онлайн фильмы в HD, а также попросил коллег подсесть со своими гаджетами на этот же самый Wi-Fi роутер. Все тянет! Т.е. как резерв очень даже прекрасное решение.

На следующий день пригласил я чувака на установку с условием организовать дублирующий канал на Микротике. Ну потому что главный роутер у нас — Microtik. Пришли два юноши, начали заниматься попыткой подружить описанное выше оборудование с Микротиком, пытались с 10.00 до 13.00, сделать ничего не смогли. Подключали Huawei напрямую к Микротику через 10-ти сантиметровый хвост-переходник «мама USB — папа microUSB» — вообще Микротик не видит Huawei, включили Хуавей в их роутер Zixel, из роутера кинули FTP в Микротик — не могут настроить, хоть ты тресни! Обновили прошивку Микротика, повторили все действия — ноль эмоций.

Плюнули, ушли. Остался я без резервного канала. Проблемка, однако. Посколько пришедшие люди оказались молодыми и неопытными, да и насрать им было на все, что выходит за рамки того, что они с собой притащили, решил я сам посидеть и покумекать, что можно тут сделать. Придумал вот что:

Нужно отойти от решения «Microtic — основной», а приобрести роутер ASUS 4G-AC55U со встроенным 4G LTE модемом + купить карту 4G LTE от Мегафон с безлимитным тарифом +, если роутер не потянет скорость, приобрести ту же самую панельную антенну PETRA BB MIMO 2×2 без гермокожуха, ну и несколько метров коаксиального кабеля с соответствующими разъемами, чтобы, открутив «рога» роутера, на их место прикрутить выходы антенны.

В результате в ASUS войдет канал от существующего провайдера + в него будет вставлена симка от Мегафон и интернет будет от обоих устройств, что предусмотрено настройками ASUS, а уже Microtik сделаю вторичным устройством, т.к. там портов штук 8 свободных, а это очень кстати для меня.

Завтра приобрету ASUS и, если получится, безлимитный тариф от Мегафона, ну а дальше как сложится.

Для тех, кто тоже пытается облегчить себе жизнь через интернет от сотового оператора в какой-нибудь глуши, напишу общий алгоритм решения данной задачи, не претендующий, впрочем, на истину в последней инстанции:

Для оценки возможности поиметь интернет от какого-нибудь оператора сотовой сети, если сети берут хреново, хорошо бы иметь антенну MIMO с вертикальным и горизонтальным усилением типа Антэкс Petra BB Unibox MIMO 2×2 с модемом типа большой флешки (т.н. «свисток»), в который (модем) нужно будет вставлять по очереди сим-карты всех наших ведущих сотовых операторов, хвост от антенны воткнуть в ноутбук, на котором через драйвер модема вы посмотрите уровень сигнала сотовой сети, при этом вы будете поворачивать антенну из стороны в сторону для определения оптимального направления на вышку сотового оператора, причем лучше забраться сразу с крышу или на 2-й этаж, потому как известно — чем выше антенна, тем лучше прием сигнала: помех в виде домов и деревьев меньше, ничего личного.

Не имея под рукой свободной антенны, сделать можно проще и корявее, но по-меньшей мере определив, какой сигнал какого оператора лучше: в обычном смартфоне на базе того же Андроида в разделе «Настройки» — «О телефоне» (об устройстве) — «Общая информация» посмотреть уровень сигнала в dBm. Это не показатель основной, но иного нет. Вот чем БЛИЖЕ к «-50 dBm» — тем лучше.

Это делается только для того, чтобы понять, чью сим-карту с 3G/4G LTE в дальнейшем покупать

2. Далее, если до ближайшей базовой вышки этого выбранного оператора менее 50 км (далее просто ни одна тарелка, ни одна антенна уже не возьмет сигнал), то имеем два варианта:

2.1 Практика показывает, что УЗКОНАПРАВЛЕННАЯ антенна крайне КАПРИЗНА в настройке и эксплуатации, поэтому ее брать НЕ СТОИТ НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ и при расстоянии до базовой станции в пределах километров 10-ти нужно покупать широкополосную антенну с коэффициентом усиления 12…17 дБ. Я буду покупать при 3-х км. до базовой станции с усилением 12…14 дБ.

Читать еще:  Как сделать чтобы телефон поддерживал 4g

2.2. Если расстояние до базовой станции 10…50 км, то придется, волей-неволей, смириться и купить узконаправленную антенну с коэффициентом усиления 24 дБ. Почему смириться? Потому что такая антенна с таким коэфф. усиления КРАЙНЕ КАПРИЗНА в настройке и дальнейшей эксплуатации. Ну просто КРАЙНЕ КАПРИЗНА! Узкий луч ее диаграммы должен быть четко направлен на станцию, прям как снайперская винтовка, которую (вышку) на таких расстояниях глазами (визуально) не увидишь. Практика показывает, что малейшее отклонение от заданного направления (буквально на 1…2 градуса) тушит сигнал 4G НА ПОРЯДОК! К примеру, установили вы правдами-неправдами такую антенну четко, трахались час или два, через пару дней села на нее ворона или стая ворон, антенна от ветра, ее раскачавшего, чуть отклонилась — и поимели 10-ти кратное ухудшение входящей/исходящей скорости. Но тут уж нечего в такую глушь забираться было…

3. Указанная выше антенна с гемокожухом с IP67 имеет внутри себя разъем для поключения «свистка» — модема со вставляемой в него сим-картой выбранного тобой оператора сотовой связи.
Практика показывает, что одним из самых надежнейших модемов является Huawei E3372, после чего в этот модем закладываем сим-карту нашего оператора, сам модем вставляем в разъем внутри нашей квадратной антенны, не забыв подключить к 2-м разъемам модема маленькие проводки от вертикальной и горизонтальной разверток антенны. Эти поводки-проводки называют «питгейлами»

Вот его и покупаем.

4. Из этой антенны будет выходить серый толстый FTP-шный кабель с витыми парами, на конце которого будет находится что-то типа большой флешки, которая вставляется, наконец, в роутер, стоящий у тебя в доме.
Опять же, на настоящий момент один из самых надежных роутеров, имеющий 4G LTE ВХОД, является ZyXEL Keenetic 4G III
(его работоспособность проверил лично, своими руками и своими глазами)

Итак, покупаем следующее оборудование:

1. PETRA BB MIMO 2×2 UniBox — антенна с гермобоксом для 3G/4G модема с питгейтами для подключения модема, если расстояние до вышки примерно до 10 километров.
antex-e.ru/store/39023/?pos=914743 или аналогичную, но именно на 50 Ом

2. Кронштейн для данной антенны (палка металлическая гнутая или прямая, чтобы прикрутить антенну к стене или поставить на крышу, чем выше — тем лучше).

3. FTP толстый кабель антенна-роутер с USB разъемом на конце (продается в том же Антэксе, обычно вместе с указанной антенной, и не забываем про минимизацию его длины!)

5. Сим-карту выбранного вами сотового оператора исключительно с интернетом 3G/4G LTE с интересующим вас тарифом. Здесь важно не забыть, что операторы сотовой сети на официальных сайтах НЕ ПОКАЗЫВАЮТ корпоративные недорогие БЕЗЛИМИТНЫЕ тарифы. Эти тарифы предлагаю поискать на сайтах типа avi… Ну вы поняли.

6. Роутер Keenetic 4G III zyxel.ru/keenetic-4g-3/
или аналогичный. Главное, чтобы роутер имел вход для 3G/4G LTE и нужное вам количество FTP-выходов для подключения по проводам ТВ, компьютера или что вам нужно.

Я расписал самое ДЕШЕВОЕ и эффективное, на мой взгляд, решение.

У меня на объекте такое решение на Мегафоне привело к тому, что на расстоянии километра в 3 до базовой станции я получил чистыми 40 Мбит/сек, при которых на 3-х телевизорах шли фильмы в HD разрешении онлайн. Но у нас практически прямая видимость до вышки и расстояние, вишь, км. 3 или чуть больше. Другое дело, что с Микротиком это не сдружилось, а не было бы Микротика — лучшего и желать нечего.
*******************************************************************************************************
Дополню, пожалуй, сегодняшней практикой:
легко вставил сим-карту в роутер, настроил как смог порядок очередности «оптоволокно-радиоканал», как ни менял настройки, все одно переходит при сбое на оптике на 4G через 30 секунд, хоть я тресни, никак не раньше.

При прямой видимости в 3…4 км скорость без доп. антенн и прочих усилительных причуд составляет 11…14 Мбит/секунду. При этой скорости телевизор, работающий в сети по Wi-Fi, подгружает Youtube раза в 3 дольше, чем когда по оптике в роутер приходят 92 Мбит/сек.
Так што резервный канал, в принципе, есть, при падении оптического интернета 30 секунд придется подождать, а затем перегрузить страницу или заново отправить файл.
Со временем куплю панельную антенну и проброшу пару коаксиальных кабелей.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты 220 Вольт
Adblock
detector