Антенна Харченко: как сделать своими руками для передачи цифрового сигнала на 3G и 4G модемы

Внешняя антенна для 4g lte модема своими руками

Никогда русский человек при возможности сэкономить не откажется от этого. Если на даче или за городом, в квартире или коттедже низкая скорость Интернет, зачем покупать дополнительные устройства? Расскажем, как делается самая простая и дешевая внешняя антенна для 4g lte модема своими руками.

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.

Простая внешняя 4g антенна своими руками

Обычный собирающий фокусирующий внешний усилитель для модема продается в магазине и стоит денег.

Если у вас есть корпус от старого ПК (а их обычно жалеют выбрасывать и отвозят на дачу – вдруг пригодится), то вы можете сделать внешнюю направленную антенну 4g своими руками. Вам понадобится весь корпус, ножницы по железу и придется купить кабель USB для внешнего усилителя.

Описывать шаги не будем, их видно из чертежа.

И вот результат.

Можно упростить конструкцию.

Если нет куска металла, возьмите плотный картон и обклейте его фольгой.

Если лень обклеивать, поищите на кухне среди посуды. Можно сделать вот такую антенну для 4g модема своими руками.

Спасибо пользователю Укшуйник, который не поленился выложить все чертежи.

Панельная антенна 4g своими руками

Для изготовления внешней самодельной антенны для модема 4g lte своими руками вам понадобится:

  • Лист оцинкованного железа для панели размером 334мм*290мм и для четырех патчей, каждый из которых имеет размер 118мм*70.5мм.
  • Моток медной проволоки диаметром 2 мм.
  • Кусок медной фольги для вырезания пятачка диаметром 21 мм.
  • Пенопласт под патчи.
  • Клей для приклеивания патчей к пенопласту.

Все размеры внешнего устройства указаны на чертеже.

Сделайте чертеж внешнего усилителя на бумаге в натуральную величину, разложите патчи. Затем изогните проволоку и припаяйте ее к патчам. Высверлите отверстие для штекера кабеля в основании и припаяйте штекер. Затем вырежьте из пенопласта круги, приклейте их к основанию на места патчей. Сверху приклейте конструкцию.

Для использования такой внешней антенны для усиления 3g/4g сигнала своими руками модем должен иметь разъем для кабеля.

Антенна Харченко для 4g модема своими руками

Названо устройство по имени инженера, который первым придумал его. Это мощная внешняя антенна для usb модема 4g изготавливается своими руками, схему нужного варианта можно найти в Интернет. Мы приведем самый простой.

Все параметры рассчитываются в зависимости от частоты приема-передачи модема. Калькулятор можно найти здесь.

Понадобится медная проволока, лист алюминия толщиной 2мм. Сначала надо изогнуть проволоку таким образом, чтобы в середине ее стороны не касались. И припаять концы.

В центре пластины сверлится отверстие под кабель.

Затем на платине крепится проволока. Она не должна касаться рефлектора.

Расстояние 3,6 см.

Далее это крепится на кронштейн спутниковой тарелки или просто на палку.

Если модем имеет разъем под усилитель, то осталось только подключить. Если нет, то его тоже надо подготовить своими руками. Нужна медная фольга для печатных плат. Обмотайте модем на 2/3. Припаяйте кабель. Сделайте второй слой. И закрепите.


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.

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).

Читайте также:  Металлогалогенные лампы: преимущества и недостатки, область применения

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.

Антенны для усиления сигнала модемов 3G или 4G своими руками: несколько вариаций

Мобильный интернет всё же проигрывает домашнему в скорости. Не всегда абоненты находятся в стабильной зоне покрытия. Если сигнал слабый, скорость загрузки страниц будет низкой. Одно из решений — внешняя антенна к USB-модему. Её можно либо купить, либо сделать самостоятельно из подручных средств.

В каких случаях нужна антенна для модема

Антенна улучшит мобильный интернет, если на значке сигнала присутствуют два или вообще одно деление. Комплектующие внешней антенны будут улавливать сигнал там, где встроенная антенна этого сделать не может. Если сигнала вовсе нет, есть вероятность, что даже внешняя антенна окажется бессильной в вашем случае.

На многих модемах есть разъём сбоку для подключения кабеля от внешней антенны

Если проблема только в скорости — делений много, скорее всего, причина в том, что базовая станция оператора перегружена запросами от абонентов. Даже если вы установите антенну, скорость не увеличится. В этом случае рекомендуется сменить оператора или попробовать направить антенну на другую вышку компании.

Какие виды 3G/4G-антенн бывают

Антенны (как покупные, так и самодельные) разделяют на несколько видов в зависимости от нескольких показателей. Если говорить о способе установки, есть комнатные или уличные антенны. Последние более эффективные, так как они работают в открытом пространстве, где меньше всего помех. Они подойдут для тех абонентов, которые живут далеко от вышки.

Комнатные антенны не такие эффективные, как уличные

По принимающему сигналу антенны делят на широкополосные и узкополосные. Первые более функциональные — они способны принимать сигнал 2G и 3G, когда, к примеру, 4G не ловит.

Антенны делят также на направленные, всенаправленные и секторные. Последние два вида способны ловить сигнал сразу от нескольких вышек. Ещё различают обычные устройства и антенны MIMO — усовершенствованное оборудование сразу с двумя антеннами, которые принимают сигнал отдельно друг от друга, но передают сигнал модему одновременно. Они способны увеличить скорость и до 100 Мбит/с.

У антенны MIMO по сути два приёмника, отсюда и её эффективность

В зависимости от наличия в антенне усилителя устройства разделяют на активные и пассивные. Пассивные, где усилителя нет, не так сильно улучшают сигнал мобильной сети, как активные, но при этом их не нужно подключать к розетке (усилитель работает от электрической сети).

Изготовление антенны из жестяной банки

Плюс этой самодельной антенны — доступность. В каждом доме можно найти свободную жестяную банку — будь то от кофе или газированных напитков. Лучше, чтобы она была цилиндрической — без углов. Банка будет неким «слуховым аппартом» для волн. Они будут доходить до дна и отражаться от него. В итоге в банке будет образовываться стоячая волна.

Что нужно сделать с банкой, чтобы из неё получилась антенна:

  1. Рассмотрим самый простой вариант — без использования проводов. Нужна только банка и модем. Снимаем крышку с банки. В стенке ближе ко дну делаем отверстие, чтобы в него поместился модем.
  2. Размещаем модем в отверстии, чтобы задняя часть со встроенной антенной оказалась в банке.
  3. Берём USB-удлинитель и через него подключаем модем к компьютеру. Модем с банкой ставим на подоконник или ближе к окну. Смотрим на количество делений и регулируем положение банки с модемом, чтобы максимально усилить сигнал.

Вставьте модем в отверстие

Минус способа в том, что он подойдёт не для всех случаев, например, если вы живете на первом или втором этаже и ваш дом располагается далеко от вышки. Она может вам помочь, если проблемы с сигналом не слишком серьёзные. Таким образом, антенна простая в изготовлении, но не настолько эффективная, как, например, антенна Харченко.

Более сложная вариация баночной антенны — с металлическим коннектором внутри и проводом, который тянется от него:

  1. В банке необходимо просверлить отверстие для коннектора. Лучше использовать коннектор с гайкой.
  2. К коннектору нужно припаять штырь из куска медного провода, коннектор завинчивается в банку (надо проследить, чтобы у него был электрический контакт с внутренней стороной банки, т. к. иногда она бывает лакирована).
  3. После этого останется только сделать шнур для подсоединения антенны к модему.

Баночную антенну можно сделать с кабелем

Антенна из проволоки

Ещё один примитивный способ усилить угасающий сигнал мобильной сети — медная проволока. Ей нужно обмотать нижнюю часть модема, где находится внутренняя антенна. Где-то 20 – 30 см проволоки должны остаться свободными. Этот свободный кусок выгибаем — он должен находиться перпендикулярно модему, то есть вертикально. Размещаем модем с самодельной антенной на окне и подключаем её к ПК с помощью удлинителя.

Сделайте несколько витков вокруг модема и выпрямите кабель по вертикали

Удлинитель можно приобрести прямо с усилителем — это также поможет улучшить показатели.

Антенна Харченко (биквадрат): простая пошаговая инструкция

Учёный Харченко предложил эту модель рамочной антенны в 1961 году. Она использовалась как приёмник для ТВ-передач. Антенна очень эффективна — она выступает в роли и приёмника, и усилителя. Она широкополосная, способна увеличить мощность сигнала до 3 – 4 дБ при отсутствии рефлектора и до 8 – 9 дБ с рефлектором (металлической панелью, которая отражает сигнал). При этом не важно, 3G это или 4G.

Минус её в сложности изготовления по сравнению с предыдущими самодельными антеннами. Однако при должном желании справиться с её созданием сможет каждый:

    Сначала изготовьте «восьмёрку» из монолитной проволоки сечением 4 мм 2 . Квадраты должны быть максимально одинаковыми. Должна быть чёткая симметрия. Чтобы её добиться, перед сгибанием проведите разметку проволоки маркером. Поставьте затем пассатижи на разметку провода. Теперь нужно выгнуть провод под углом 90 о . Используйте угольник, чтобы добиться точного угла.

Сделайте симметричную «восьмёрку» из медной проволоки

Закрепите антенну с помощью деревянных палочек по бокам

От антенны проведите кабель к модему

Если нет разъёма под антенну, используйте медную пластину для закрепления провода на модеме

Видео: как изготовить антенну Харченко

Другие варианты самодельных антенн

Идеи для самодельных антенн могут быть и такие:

    Дуршлаг 4G. У каждого в доме есть простой алюминиевый дуршлаг. Нужно зафиксировать удлинитель USB на ручке посуды. К нему подключить модем — он в итоге должен быть в пределах круга чаши. Направляем дуршлаг на базовую станцию и ловим сигнал.

Усилить сигнал можно с помощью обычного дуршага

Спутниковую тарелку можно быстро переделать под антенну для 3G/4G

Чтобы собрать двойное кольцо, нужно взять четыре одинаковые круглые металлические пластины и одну большую панель из того же материала в качестве отражателя

Как протестировать изменения

Можно просто немного «посёрфить» в интернете, чтобы определить, улучшилась скорость или нет. Если вам нужны точные данные, измерьте скорость с помощью любого сервиса, например, через SpeedTest или «Яндекс.Интернетометр». Сделать это нужно до и после установки антенны на модем.

Переходим на сайт и запускаем процедуру. Оцените результат, когда процесс завершится. Повторите его несколько раз и высчитайте среднее значение — показатель и будет реальной скоростью.

Щёлкните по «Измерить» на сайте

Если вам нужна простая антенна, для изготовления которой не требуется особых навыков и знаний, сделайте проволочную или баночную антенну. Можно также взять вариант с дуршлагом или старой спутниковой антенной. Для более опытных подойдут способы посложнее — антенна Харченко или «Двойное кольцо».

Антенна для модема

При возникновении проблем с беспроводной связью по сети интернет их решением станет антенна для модема gsm и иных видов сигналов. Часто у потребителей встает вопрос, как выбрать хорошую модель для 4g или 3g, и насколько подходящей альтернативой может стать изготовление баночной антенны или иного типа конструкции для модема своими руками.

Зачем нужны антенны для 3G/4G модемов

Хотя самые востребованные операторы 4g и 3g связи покрывают большую часть территории России, в ряде малонаселенных местностей возникают проблемы со скоростью и стабильностью получения сигнала, кое-где он отсутствует полностью. Также трудности с сигналом могут быть вызваны преградами естественного или искусственного происхождения на его пути или территориальной отдаленностью провайдера. Нестабильность сигнала и низкая эффективность работы в веб-пространстве, являющиеся следствиями таких явлений, подталкивают к решению о приобретении антенны для 3g. Она может принимать и направлять сигнал, обеспечивая тем самым устойчивость соединения. По внешнему виду такие изделия бывают похожими на антенны для телевизора или могут иметь несколько иную конструкцию.

Важно! Альтернативой покупке готового устройства может быть изготовление антенны для 3g модема своими руками. Существуют разные варианты исполнения, например, панельный, с использованием штыря или проволочной конфигурации из двух квадратов.

Типы антенн-усилителей для модема

По критерию способности ловить и направлять сигнал в разные стороны антенны делятся на всенаправленные и секторные. Последние могут отграничивать излучение лишь в некотором секторе пространства.

Направленные антенны для модемов

Направленная конструкция представляет собой один из вариантов секторных антенн. Она обладает наибольшим КПД из всех. Произведя расчет антенны с помощью калькулятора и определив необходимые размеры, можно изготовить устройство, создающее сфокусированный луч волнового излучения.

Всенаправленные антенны

Такие конструкции отличаются наибольшей простотой и способностью одинаково эффективно принимать и перенаправлять сигнал в разные стороны. Простейшим вариантом является штыревой или проводниковый элемент, чья длина составляет 25% от таковой, свойственной волне, используемой модемом. Если за подобной антенной установить экран из листового железа, выйдет секторная конструкция, сегмент действия которой имеет величину 180 градусов.

Характеристики внешних усилителей для модема

Основными параметрами, характеризующими работу внешней антенны, следует считать восприимчивость, определяющую качество улавливаемого сигнала, и коэффициент усиления, описывающий сигнал, перенаправляемый устройством. Обе эти величины полагается измерять в dBi.

Важно! Характеристика, описывающая, насколько чувствительной является антенна, является отрицательной величиной (в отличие от усилительного коэффициента). Объединяет эти величины то, что высоко ценится большое значение модуля числа. Например, восприимчивость в -85 dBi будет предпочтительнее, чем -70. В свою очередь, коэффициент в 10 dBi ценится выше, чем в 5.

Как подобрать антенну для модема

Если вместо изготовления самодельной 3g антенны было решено устанавливать покупную, потребитель должен иметь представление о критериях выбора лучшего устройства:

  1. В первую очередь нужно знать, для какой частоты выбирается установка. Если в местности присутствует сигнал джи 4, лучше выбрать модем для него. Важно не забывать, что у двух наиболее популярных операторов, предоставляющих 4G (lte), разные частоты: Мтс работает с волнами в 2600 мегагерц, а Мегафон – 800. Выбрать оператора можно, сравнив качество покрытия конкретной местности, опираясь на информацию на сайтах компаний и отзывы потребителей. 3G работает с волнами в 2100 МГц. Кроме того, есть антенны, работающие с большим диапазоном частот, но усилительный коэффициент у таких устройств ниже. Они подойдут для эксплуатации в условиях, когда надо усилить средний сигнал, но не при слабом или полном его отсутствии.
  2. Часто у потребителей стоит выбор между установками YAGI и MIMO. Изделия первого вида имеют высокий усилительный коэффициент (11-17 единиц) и требуют всего одного гнезда для подключения. Если у модема два гнезда, подсоединять разрешается к любому. У MIMO коэффициент меньше (примерно 9), но при работе с 4G они демонстрируют значительное увеличение скорости работы интернета. Для использования с 3g они вообще не предназначены, соответственно, в этом случае предпочтение отдается YAGI. При работе с 4G нужно ориентироваться на силу сигнала: если время от времени он исчезает совсем, стоит предпочесть модель YAGI.

Важно! Иногда практикуют размещение пары YAGI-агрегатов с применением технологии MIMO, объединяющее преимущества обоих способов. Монтаж такой конструкции будет стоить вдвое дороже, чем установка одиночной антенны.

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 стопорного болта. Схема раскройки корпуса на компоненты весьма проста, соответствующие отметки можно делать карандашом.

Панельная антенна 4g своими руками

Чтобы сделать такую конструкцию для 4g модема, потребуется приобрести оцинкованные железные листы. Их должно быть достаточно для того, чтобы вырезать 4 заготовки габаритами 118 на 70,5 мм, а также панельную основу 290 на 334 мм. Также потребуются фольга из меди (квадрат со стороной 3 см), проволока из этого же металла (диаметр 2 мм), пенопласт для четырех заготовок и клей. Сначала вырезают составляющие из листов железа. Затем на бумаге делают набросок усилителя реалистичных габаритов. На него кладут заготовки, а проволоку изгибают по линиям и припаивают. Кабельный штекер припаивается в специально просверленное отверстие. Пенопластовые кружки приклеиваются к основе в местах расположения заготовок, а сверху размещается усилитель.

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.

Видео

Антенна Харченко: как сделать своими руками для передачи цифрового сигнала на 3G и 4G модемы

Порой, сети 3G – единственный вариант комфортного доступа в интернет. Но скоростной доступ UMTS/HDSPA далеко от базовых станций не водится, особенно в условиях бетонных джунглей. Посему чаще всего приходится довольствоваться GPRS/EDGE и путешествовать по Сети со скоростью сонной черепахи.

Если 3G всё же «добивает» до вашего жилища, но коннект то есть, то нет – стабильную связь получить можно. К примеру, в моём доме на втором этаже 3G ловится, тогда как на первом – нет. После небольшого апгрейда сеть 3G стала ловиться на ура и на первом этаже. О том, как научить гаджет видеть сеть 3G с помощью собранной из подручных материалов антенны, мы и расскажем в этой статье.

Сразу отбросим решения, связанные с покупкой промышленно изготовленной антенны. Это затратно и не стоит упоминания уже потому, что далеко не каждый модем имеет разъем для подключения внешней антенны. Более того, стоимость антенного адаптера для модема может оказаться сопоставимой со стоимостью самого модема.

Далее стоит подчеркнуть, что критерием эффективности того или иного решения надо считать не количество децибел или процентов, отображаемых управляющей программой модема, не числом «палок» на индикаторе, а реальным увеличением скорости доступа, то есть подключением режима 3G. Приведенный скриншот демонстрирует относительность стандартных индикаторов.

Хотя как косвенное подтверждение правильности выбора эти показатели вполне подойдут. Стоит также заметить, что сама возможность подключения к интернету на скорости 3G зависит от очень многих факторов (расстояние до базовой станции, погоды, занятости слотов, активности абонентов), а мы пытаемся улучшить лишь один из них.

Эффективность антенны проверяли так: включали режим «только 3G». Соответственно, если 3G не ловится, то нет и передачи данных. «Палкометр» при этом может показывать как отличный уровень сигнала, 4-5 палочек, так и слабый – 1-2. В первом случае это означает, что есть только 2G подключение.
Проволока, кастрюли и удлинитель

Для начала рассмотрим самый простой вариант: три-четыре витка медной проволоки, намотанные на модем. Умельцы со стажем советуют наматывать провод на самом конце модема, где расположена встроенная антенна.

В нашем случае и «палкометр», и индикатор уровня в «информации о модеме» бодро показали увеличение уровня сигнала. По крайней мере, с нестабильных -107 дБ (децибел соотношения сигнал/шум) он подрос до уверенных -101 дБ. Строго говоря, такое «проволочное решение» больше напоминает искусство: толщину провода, количество витков и длину свободного конца антенны нужно подбирать для каждого конкретного места и модема. К примеру, лишний виток или 5 см провода могут не улучшить, а, напротив, ухудшить сигнал.

Второй вариант – кастрюля или дуршлаг. Любители экспериментировать, доведенные до отчаяния низкой скоростью доступа, а то и вовсе его отсутствием, мастерят экзотические конструкции в виде экранов, кастрюль и даже спутниковых тарелок. Поймать 3G с помощью кастрюли проще, чем с проводом, но и времени на установку это требует больше.

Кстати, часто в комплекте с модемом идет кабель-удлинитель на 3- 5 метров с кусочком двустороннего скотча для крепления на окно или стену. Этот вариант описывают сами операторы в руководстве. По качеству удлинитель сравним с проволокой. Но мне лично бывает проще крутануть кусочек проволоки, чтобы «поймать» 3G, чем возиться с удлинителем.
Антенна Харченко для 3G

К сожалению, предложенные выше решения далеко не всегда приводят к желаемому результату, а значит, имеет смысл попробовать более продвинутое решение – изготовить простую, но эффективную рамочную антенну. По отзывам, очень хороший результат дает антенна Харченко, представляющая собой два квадратных элемента. Берем толстый (3,5- 4 мм) медный провод и изгибаем его как показано на фото.

Расчет и изготовление зигзагообразной антенны Харченко своими руками для приема сигнала DVB T2 цифрового ТВ

Цифровое телевидение набирает популярность в России и постепенно вытесняет аналоговое вещание. Большую распространенность имеет цифровое эфирное телевидение (ЦЭТВ), т.к. для него нужно минимум вложений. В больших городах с организацией нет проблем. В отдаленной местности возникают проблемы из-за удаленности от ретранслятора, а установка спутникового телевидения не всегда доступна из-за высокой стоимости. Выручить может покупка усилителя для антенны, но он стоит хороших денег и при сильной удаленности от вышки прием хорошего сигнала невозможен при пасмурной погоде.

Выгодной альтернативой служит антенна Харченко, которая используется в качестве приемника с усилителем одновременно. Она является универсальной и одинаково подходит для цифрового телевидения или интернета. В статье будет рассмотрено, как сделать антенну Харченко своими руками и настроить.

Назначение и устройство антенны Харченко

Такой приемник универсален и одинаково эффективен для вещания и интернета. Но если для последнего качество влияет лишь на скорость приема и передачи данных, то для цифрового ТВ важна точность, т.к. от этого зависит качество изображения.

Изначально она была создана для приема интернета, для которого конечные параметры были лишь вопросом скорости. С появлением цифрового телевидения ряд телемастеров ссылается на ее неэффективность. Однако это ошибка, выраженная скептическим отношением к характеристикам.

Антенна Харченко для приема DVB-T2

Сегодня существует несколько модифицированных версий антенны для цифрового ТВ, которые представлены приемником круглой, треугольной, «бабочка» и др. форм. Но самой стабильной и качественной остается именно биквадратный (двойной квадрат) вариант, сборка которого и будет рассматриваться.

Расчет

Перед изготовлением требуется рассмотреть исходные характеристики и провести расчет антенны Харченко. Чертежи и ее схема составляются на основе единственной величиной — частотой, на которой идет сигнал. Она измеряется в Герцах (Гц) и обозначается буквой F. Она напрямую влияет на длину электромагнитного излучения (ƛ), которая вычисляется формулой 300/F.

В качестве примера берется частота вещания первого и второго мультиплексов в Москве — 546 и 498 МГц (мегагерц). Следовательно, нужна двухдиапазонная антенна.

Подставляя оба значения в формулу, находится длина волны излучения сигнала:

  • ƛ1 = 300/546 = 0.55 м = 550 мм;
  • ƛ2 = 300/498 = 0.60 м = 600 мм.

В итоге получается длина волн 5.5 и 6.0 дм, для их приема нужны антенны диапазона ДМВ, которые называются дециметровыми. Теперь легко вычислить ширину волны в поперечнике, которой она проецируется на приемник. Она равна ½ длины и составляет 275 и 300 мм для первого и второго мультиплексов.

Сборка

Приемник изготовляется из двух независимых заготовок. Каждая из них будет представлять форму правильного ромб со сторонами 137.5 и 150 мм. Т.к. у данной фигуры все стороны равны, на разрыве будут короткие стороны. Для упрощения процесса нужно отрезать провод длиной 2х137.5 + 2х150 = 575 мм и от краев отмерить 150 мм, а также поставить отметку посередине. Отмеченные точки — это места изгиба. В итоге должно получиться два одинаковых ромба со смежными укороченными сторонами на разрыве.

На следующем этапе изготовления антенны для цифрового ТВ своими руками нужно соединить обе ромбовидные заготовки в единую конструкцию. Для этого их нужно расположить разрывами друг к другу и сварить симметричные концы. Если нет сварочного аппарата, можно использовать холодную пайку или надежный крепеж. В последнем случае заготовки должны быть соединены токопроводящим элементом!

Рефлектор

Приемник готов и осталось выбрать рефлектор. В качестве него может служить любая металлическая пластина или фазированная решетка (например, медный экран).

Его нужно выбирать с соблюдением двух условий:

  • расстояние между рефлектором и приемником составляет ƛmax/7;
  • площадь активной (токопроводящей) поверхности рефлектора на 20% больше площади биквадрата антенны;
  • приемник должен «лежать» внутри плоскости рефлектора.

Сначала нужно вычислить площадь приемника, который включает два «квадрата», следовательно, она составит 2х(150х150) мм = 45 000 мм2. Для удобства подбора рефлектора лучше перевести значение в сантиметры — 45 000/100 = 450 см2. В итоге, площадь рефлектора должна быть более 450х1.2 = 540 см2. В качестве примера им может стать лист 20х27 см.

Теперь нужно рассчитать расстояние между рефлектором и приемником — L = ƛmax/7 = 600/7 = 85.714 мм = 8.5714 см. В качестве практического берется округленное значение. Важно, чтобы между результатом и выбранным значением погрешность не превышала толщину проводника. При использовании провода диаметром 3 мм между приемником и рефлектором в данном случае расстояние может составлять 8.3 —8.8 см.

Подключение

К готовой антенне Харченко для цифрового ТВ припаивается один конец кабеля с сопротивлением 50 — 75 Ом, а к другому — штекер. Как подключить кабель к антенне? Это вопрос надежности — лучше к верхнему основанию, а нижнее использовать в качестве крепежа.

Улучшение скорости интернет-соединения антенной Харченко

Сегодня цифровое телевидение идет рука об руку с интернет технологиями. Среди любителей телевидения есть зрители, предпочитающие просмотр с монитора компьютера через интернет. Но для этого требуется высокая скорость, т.к. в интернет-вещании цифровой сигнал не кодируется и информация передается в большом объеме.

Эта проблема актуальна лишь для владельцев 3G-модемов, которые и будут рассматриваться:

  • У владельцев 4G-модемов при крайне слабом соединении обмен информации со скоростью 5+ Мб/сек, что лишь заставит дольше ждать загрузку игры или фильма.
  • Техническая скорость 3G-модемов (3-6 Мб/сек) является пограничной для использования современных интернет функций. При слабом принимаемом сигнале скорость в 3G-сети не более 1 Мб/сек, при которой уже невозможно смотреть прямую трансляцию в Full-HD качестве или находиться в онлайн-играх с хорошей графикой.

Антенну Харченко своими руками поможет увеличить скорость соединения при большой удаленности компьютера от телевизионной вышки и решить проблему описанных выше неудобств. Для модема не требуется основательно соблюдать точность при ее сборке и погрешность лишь незначительно ухудшит скорость.

Расчет

3g-модемы работают на частоте 1.9 — 2.1 ГГц, с учетом которых и потребуется изготовить универсальный приемник. Принцип вычисления сторон биквадратов тот же, что и для просмотра цифрового телевидения, вместо частот мультиплексов выступают минимальное и максимальное значение частотного диапазона.

В котором работают модемы:

  • ƛmin = 300/2100 = 0.143 м = 143 мм;
  • ƛmax = 300/1900 = 0.158 м = 158 мм.

Выше сообщалось, что длина стороны биквадрата (зигзага) составляет половину от проецируемой на приемник ширины волны в поперечнике, или ¼ ее длины.

В результате получается:

  • 143/4 = 35.75 мм для сторон, укороченных разрывом;
  • 158/4 = 39.5 мм для двух других сторон.

Сборка

Собирается приемник по той же схеме, рассчитанной для цифрового ТВ. На случай отсутствия паяльного инструмента можно использовать крепеж. Концы обеих заготовок соединяются токопроводящим элементом. Конструкция для работы 3G-модема готова.

Осталось изготовить рефлектор, для которого действуют те же правила, что и при изготовлении антенны, улавливающей DVB-T2 сигнал. Расстояние между рефлектором и приемником составит L = 158/7 = 22.57 мм или 2.5 см. Учитывая малое расстояние, не следует уповать на допустимую погрешность, создаваемую толщиной проводника. Рекомендуется именно такое расстояние между ним и рефлектором. К готовой антенне припаивается кабель сопротивлением 50 — 65 Ом в любой точке приемника.

Подключение

За редким исключением, в 3G-модемах отсутствует разъем и к ним невозможно использовать внешние антенны. Если он есть — к кабелю подключается штекер и все готово. При его отсутствии нужно разобрать модем. К одному из контактов, соединенных с USB-входом, припаивается жила кабеля, а провод от рефлектора — к массе (внешней стороне входа).

Тестирование антенны Харченко

Когда антенна Харченко собрана, перед крепежом и установкой нужно ее проверить. Для проверки приема цифрового ТВ на телевизоре или ресивере запускается автонастройка каналов. Если нет времени на полный поиск или уже присутствуют настроенные каналы, можно сделать проще — выбрать два канала и на каждом установить частоту любого канала разных мультиплексов (в каждом пакете все телеканалы вещают в одном частотном диапазоне).

В результате будет получено качественное изображение или полное отсутствие. В отличие от аналогового вещания, у цифры не бывает показа с помехами, и программа работает качественно или отсутствует.

С модемом ситуация сложнее. Во-первых, результат приема сигнала характеризуется динамически, т.е. он не только присутствует/отсутствует, но и принимается с конкретной эффективностью, которая определяет скорость интернет-соединения.

Этому способствует 3 фактора:

  • вышка каждого оператора находится на разной удаленности и направленности;
  • работа ретрансляторов (они отправляют сигнал на пограничных, но разных(!) частотах).

Если прием/передача данных достигает 3 Мб/сек — зигзагообразная антенна справляется со своей задачей. Когда она немного ниже достаточно изменить ее направление. Данная антенна может использоваться и для смартфонов, когда мобильная связь неработает по причине слабого сигнала.

Выводы

Антенна Харченко — практичное и универсальное устройство для приема слабого сигнала. Она легко собирается своими руками, полностью заменяет заводскую антенну и усилитель. Но самое главное — с ней легко ловить простые каналы, она одинаково эффективно усиливает сигнал цифрового телевидения и интернет соединение.

Добавить комментарий