Внешняя антенна для 4g модема своими руками.

Эта конструкция получила свое название по фамилии инженера открывателя Харченко. Конструктивно антенна состоит из двух квадратов соединенных в одной из их вершин разъединенными сторонами. Питание осуществляется в точках соединения квадратов, при этом входное сопротивление антенны близко к 50 Ом. Эта антенна обладает огромной широкополосностью, по сравнению с составляющими ее элементами - квадратами. На сегодняшний день имеется огромное колличество вариантов антенны Харченко, в которых вместо квадратов, для составления ее полотна, применяют окружности, треугольники и т.п. Раньше антенну Харченко применяли для работы в ТВ и в УКВ диапазонах, а сегодня ее в основном изготавливают для усиления сигналов WI-FI, 3G и 4G.

Эта самодельная конструкция без проблем покроет весь диапазон частот современного цифрового телевидения в интервале от 470 и до 900 МГц. При этом параметры у нее просто потрясающие, а с согласованием справится даже начинающий радиолюбитель.

Самодельная конструкция состоит из двух квадратов. Оба стоят на углах и одним углом соединяются. В случае горизонтальной поляризации восьмерка стоит стоймя, а при вертикальной – лежит на боку.

Сторона квадрата определяется по формуле, как длина волны (λ ), деленная на четыре.

Кабель питания подводим к точкам сближения сторон квадратов.

Частота λ Длина L1 Длина L2 Длина B Длина H Диам. пров-ки Длина пров-ки Расстояние D

«Восьмерку» изготавливаем из медной монолитной проволоки сечением 4 мм 2 . С помощью плоскогубцев проволоку сгибаем как показано на рисунке ниже. Концы спаиваем вместе.

Border="0">

Затем нам потребуется алюминиевая пластина толщиной 2 мм и размерами 140 х 140 мм. Она будет работать в роли рефлектора. В центре пластины требуется просверлить отверстие под кабель. Далее необходимо закрепить антенну по центру рефлектора на расстоянии 3,6 сантиметра, при этом рефлектор с антенной не должны контачить.

Просверлив в алюминиевой пластине отверстия под хомуты, одеваю конструкцию на кронштейн от спутниковой тарелки. Затем припаиваю кабель, предварительно пропуская его через отверстие в рефлекторе.

Т.к волновое сопротивление антенны 50 Ом, поэтому был использован кабель под это значение. Кроме того проводник в таком кабеле оказался полностью из меди и его очень легко припаять к конструкции.

После того как антенна собрана, на другом конце кабеля, который будет подключен к модему, необходимо собрать устройство согласования для 4G модема. Для этого нам потребуется немного медной фольги из которая применяется при . Последовательность сборки смотри на фотографиях ниже:

Если имеется разъём для внешней антенны, то кабель можно подключить к нему, через переходник. Настройка 4G антенны осуществляется экспериментальным путем, ее можно поворачивать по оси кронштейна, пока не получим четкий сигнал. О качестве сигнала судим по количеству «палочек» в интерфейсе подключения программы.

Немало людей в современном мире использует мобильный интернет - с помощью него человек может дистанционно общаться, получать информацию и даже работать. Но не всегда провайдер предоставляет пользователям стабильную скорость соединения из-за особенностей приёма связи, который может быть ограничен особенностями рельефа, большим расстоянием до передатчика и прочими факторами.

Самодельная антенна для 3g модема поможет вам улучшить скорость и дальность приёма сигнала. Предлагаем вам несколько инструкций, как сделать антенну для 3G модема своими руками.

Способ Харченко

Недавно мы писали, как своими руками сделать антенну для приёма телевидения. Но знали ли вы, что аналогичным образом можно сделать самодельную антенну для 3G модема?

Нам потребуется:

• Медный провод или проволока, потребуется участок примерно в 30 сантиметров;
• Коаксиальный кабель сопротивлением 50 или 75 Ом;
• Кусок фольги или DVD-диск в качестве рефлектора;
• Инструменты: нож, паяльник, пассатижи, клей, линейка и карандаш;
• Пластиковая крышка от бутылки для разделения антенны от рефлектора.

Изготовление биквадрата Харченко

На фотографиях самодельных антенн для 3G модемов можно увидеть его примерный вид. Для начала необходимо сделать на медной проволоке разметку карандашом: длина внешней стороны каждого из квадратов должна составлять примерно 35-36 мм.

Аккуратно погнуть проволоку по разметке, помогая себе пассатижами. Должна получиться симметричная конструкция из двух квадратов, соприкасающихся углами. Оставшиеся куски проволоки удалить.

Проделать в крышке отверстие, в него продеть конец кабеля. Кабель раздилать, оголив внутренний проводник и экран для пайки.

Дальше следует припаять антенну к кабелю и подключить её к модему. Пайка проходит следующим образом: к середине антенны с одной стороны припаять центральную жилу, с другой - экран. Затем придвинуть крышку к антенне, можно дополнительно укрепить и изолировать конструкцию клеем или герметиком.

Через отверстие вставить диск-рефлектор в провод, продвинуть его к антенне и приклеить к крышке. Припаять к кабелю с другой стороны разъём для подключения к модему. Подсоединить антенну к модему. Наслаждаться результатом своей работы!

Антенна «двойное кольцо»

Следующий способ создания самодельной антенны сложнее в исполнении, но даёт больший эффект. Для его выполнения потребуется:

• Медная проволока или провод;
• Рефлектор - плоская длинная консервная банка, кусок фольги и т.д;
• Коаксиальный кабель с сопротивлением 75 Ом;
• Короткая металлическая трубка, в которую можно продеть кабель;
• Разъём для подключения антенны к модему;
• Инструменты: паяльник, нож, линейка и карандаш.

Подробная инструкция по изготовлению:

• Поищите в Интернете схему Bi-Loop антенны для 3g модема - на ней вы увидите похожую на антенну Харченко конструкцию, но в виде двух колец;
• Сделать карандашом на проволоке разметку: для волн длиной 2050 МГц длина каждого кольца должна составлять примерно 146 мм;
• Аккуратно согнуть из проволоки двойное кольцо. Также можно изготовить два кольца с зазорами длиной примерно 3 мм и припаять их концами друг к другу, оставив зазоры открытыми;
• Изготовить рефлектор. Минимальные размеры: высота - 120 мм, ширина - 170 мм. Подойдёт любая металлическая панель, из подручных средств можно использовать фольгу или жесть от консервной банки;
• Проделать посередине рефлектора отверстие, через которое вставить металлическую трубку -со стороны соединения с антенной длина трубки должна составлять примерно 18 мм! Припаять трубку к рефлектору с другой стороны;
• Разделить ножом кабель: экран следует запаять, а проводник слегка оголить;
• Продеть кабель в трубку и припаять к ней антенну: верхнюю часть следует припаять к проводнику, а нижнюю - к медной трубке;
• Запаять трубку и оплётку кабеля;
• Дополнительно для усиления сигнала можно использовать спутниковую тарелку, установив готовую антенну на кронштейн;
• Другой конец кабеля следует соединить с разъемом для подключения к модему с помощью паяльника;
• Подключить антенну к модему. Готово!

Теперь вы знаете несколько способов, как сделать антенну для 3G модема своими руками. Приведённые выше способы должны помочь вам решить проблемы с низкой скоростью интернет-соединения.

Фото антенн для 3g модема

Сегодня многие люди жалуются на слабое интернет-соединение и низкую скорость загрузки. В связи с этим, провайдеры разработали новое соединение - 4G. Оно превосходит 3G и LTE интернет. Чтобы подключится к 4G, необходимо усилить или создать новую антенну.

4G антенна позволит не только увеличить скорость соединения, но и улучшить качество его приема. Интернет нового поколения позволяет без лагов играть в онлайн игры. С новым соединением у вас повысится fps и понизится пинг. Это позволит даже на одинаковой скорости получить более качественное интернет-соединение.

Сегодня люди стараются подключиться к новому высокоскоростному интернету, но не у всех получается получить качественное соединение. С чем это связанно? В этом, как не странно, виноват не оператор, а техника. В маленьких городах или селах нет качественного соединения. В этом случае поможет только 4G антенна, которую вы можете сделать самостоятельно. К этому мы еще вернемся. Давайте рассмотрим, что выступает помехой для интернет-соединения.

Как правило, это обычная перегрузка сети, но в тоже время, могут быть и другие причины:

• Большое расстояние от станции до вашего модема. Это и не дает возможности получить качественное соединение в селах или маленьких городах.
• Расположение модема. Во внимание берется все от высоты, на которой он расположен, до материала, используемого в строительстве дома.
• Месторасположение модема. В этом случае преградой может выступить леса, высотки или линии электропередач.

Что с этим можно сделать? Как решить проблему? Как мы уже выяснили, 4G антенна позволит исправить недостатки передачи сигналов. Она усилит интернет-соединение и позволит получить высокую скорость даже в самой заброшенной деревушке.

Самодельные антенны

Антенна для единственный способ улучшить интернет-соединение. Многих людей беспокоит вопрос: можно ли изготовить необходимую конструкцию самостоятельно?

Конечно, если у вас есть необходимые знания по работе с радиотехникой, то можете заняться изготовлением. 4G антенна - это отличный способ повысить уровень по работе с техникой, научится подбирать нужные элементы и узнать что-то новое. Вы должны понимать, что антенна для 4G модема может сгореть, есть ее неправильно изготовить. Чтобы не потерять своих денег, необходимо пользоваться всеми рекомендациями по изготовлению.

Если вы проживаете в маленьком городе или поселке, то можно использовать усилитель для 4G модема. Сейчас можно найти множество различных схем по сборке такой конструкции. Конечно, если у вас нет необходимых знаний, и вы не сможете справиться с самостоятельным изготовлением, то лучший вариант - фирменная антенна 4G МТС или Мегафон.

Усилитель для 4G модема

Чтобы изготовить усилитель для 4G модема, необходимо взять банку от горошка или кофе. На дне нужно сделать одно небольшое отверстие. Оно понадобится для втулки, которую изготавливается из жести.

После этого втулку нужно будет припаять. Сначала можно прорезать отверстие на корпусе в форме буквы «Н». Оно должно быть размеру сечения модема.
В изготовленную конструкцию необходимо вставить модем (центр банки к верху модема). После этого нужно направить усилитель в сторону, где стоит вышка оператора. Осталось только подключить интернет к компьютеру через USB-удлинитель.

Если вы хотите получить высокую скорость интернет-соединения, то необходимо использовать кабель, который используют для подключения антенны с модемом, как можно меньшей длины. Это доказано экспериментально.

Также модем следует установить возле потолка, чтобы ничего не мешало принимать сигнал. Если вы воспользуетесь этими рекомендациями, то сможете поднять скорость интернета.

Виды

4G антенна своими руками может быть изготовлена разной формы. Существуют отражательные или собирательные формы. Как правило, собирающая форма закрепляются к модему, а отражающие нужно присоединять только к выходу 4G. Рефлекторы или отражатели бывают разной формы, главное - правильное подключение.

Применение

К сожалению, такие конструкции можно применять только для комнатного использования. Они, как и заводские усилители, не способны противостоять влаге или перепаду температур. Поэтому их и используют только дома.

К сожалению, простой рефлектор не способен качественно улучшить сигнал. 4G примерно в 10 раз мощнее, чем наша самоделка. Но это не значит, что рефлектор не способен улучшить качество интернет-соединения.

Антенна своими руками

Чтобы усилить сигнал к 4G модему, можно сделать антенну из спутниковой тарелки. Этот способ достаточно эффективный, так как тарелку можно настроить на любую станцию, и она хорошо принимает сигнал. Как изготовить эту конструкцию? Тут ничего сложного нет, нам необходимо взять модем и спутниковую тарелку. 4G антенна своими руками будет достаточно примитивной. В фокус тарелки нужно установить модем и настроить на необходимую станцию. Так мы получим довольно хороший приемщик. С этим проблем не должно возникнуть. Другой вопрос - это настройка.

Настройка

Способ настройки напоминает то, как устанавливают спутниковую тарелку на спутник для телевиденья. В интернетом немного по-другому. Направить тарелку необходимо ниже. Даже, возможно, придется направить вниз. Это связано с кривизной отражения. Чтобы максимально качественно настроить спутниковую тарелку, нужно вращать его и с помощью специальной программы следить, как меняется интернет-соеднинение. После того, как вы убедитесь, что получили максимальное значение, антенну необходимо зафиксировать.

Внешняя антенна 4G закреплена, теперь можем перейти к следующему этапу. Сейчас стоит поэкспериментировать с фокусом. Для разных моделей модемов необходимо по-разному настраивать конвертеродержатель. Для этого нужно менять положение фокуса и смотреть за качеством приема сигнала.

Для того, чтобы правильно настроить фокус, необходимо знать, что антенна модема находится на противоположной стороне от USB. Конечно, так устроено не на всех моделях, поэтому стоит его разобрать, чтобы понять, где находится приемник.

Если вы не добились условия прямой видимости, то следует поднять конструкцию. Также увеличить качество сигнала может помочь увеличение диаметра зеркала. 4G направленная антенна способна ловить сигнал на большом расстоянии. Как связан диаметр с качеством приема? В среднем тарелка с диаметром 1 м обеспечивает довольно неплохое интернет-соединение на расстоянии 30 км от станции. Чтобы подключить модем к компьютеру, необходимо купить USB шнур. Какой он должен быть? Конечно, следует использовать качественный шнур, небольшого сечения с экранированием и феритом на концах. Также можно приобрести несколько таких шнуров и соединить, качество от этого не теряется.

Следует помнить, что не получится использовать спутниковую тарелку для телевидения и усиления своего интернет-соединения. Конечно, можно прикрепить модем к спутниковой тарелке, чтобы немного усилить сигнал. Но следует помнить, что если тарелка настроена на ТВ, не нужно ее отворачивать от спутника. Качественный сигнал может получится в том случае, если настроена на условие прямой видимости.

Защита

Чтобы защитить модем от осадков, можно изготовить защитную конструкцию. Для этого можно использовать обычную бутылку или пакет. Конечно, лучше создать качественный защитный корпус из материалов, которые смогут выдержать перепады температур и влагу.

Вывод

На этом все. Если вы проживаете в небольшом городке или в деревне, то можете воспользоваться советами и Конечно, людям, которые проживают в мегаполисах, это не понадобится. Качество и скорость интернет-соединения зависит от дальности модема от станции, высоты модема и преград, которые могут попасться на пути. Конечно, если вы правильно сделаете и подключите усилитель, то независимо от различных преград, сможете получить высокоскоростной интернет.

В настоящее время технология 3G позволяет одновременное использование голосовой телефонной связи и передачи данных. Существует три основных типа антенн Huawei, ZTE и др., которые необходимы для улучшения према сигнала сети на частотах 2100 МГц (3G), 2600 МГц (4G LTE), 900 Мгц (2G / GSM / 3G) и доступны частному клиенту: направленные, всенаправленные и панельные антенны.
Направленные 3G, 4G LTE и GSM антенны типа "волновой канал" или Yagi, как их назвают за границей, требуют точных установки и настройки (наведения) антенны на базовую станцию (БС) оператора, чтобы получить максимальную пользу от ее использования. Направленные антенны Huawei / ZTE имеют максимальное усиление по сравнению с другими типами антенн. Некоторые из них даже способны обеспечить сигнал там, где его раньше не было, на расстоянии до 10 км (в зависимости от частоты). Направленные антенны Yagi часто используются в области: в деревенских и частных домах, на дачах, в коттеджах, садовых домиках и т.д.
Всенаправленные (или круговые) 3G / 4G LTE / GSM антенны Huawei / ZTE могут принимать сигналы с любых направлений и не должны быть направлены непосредственно на местные БС. Большинство круговых антенн являются мобильными, т.е. легки в транспортировке, но существуют и стационарные всенаправленные антенны Huawei. Как правило, они делаются на магнитных базах для использования на автомобилях. Данный тип антенн полезен для пользователей, которые хотят усилить существующий, но слабый сигнал. Коэффициент усиления у всенаправленных антенн гораздо ниже, чем у направленных.
Панельные антенны 3G и 4G LTE являются чем-то средним между стационарными направленными и стационарными круговыми. Они гораздо проще в наведении на БС оператора, но также требуют усилий по креплению и настройке. Усиление у панельных антенн Huawei, как правило, больше, чем у круговых, но меньше, чем у направленных. Подвид панельных антенн - 3G / 4G LTE MIMO панельные антенны (антенны с двойной поляризацией) применяются, как правило, в стандарте 4G LTE, реже - в 3G. Чаще всего MIMO антенны бывают панельными, но встречаются и круговые (всенаправленные) MIMO антенны, и даже - направленные MIMO антенны "волновой канал" или логопериодические.
Существует также четвертый тип 3G / 4G LTE / GSM антенн - вернее, разновидность всенаправленных - так называемые клип антенны, которые предназначены для крепления прямо на экране ноутбука пользователя. Лучше всего данный вид подходит для пользователей, которые путешествуют и используют свои компьютеры в районах с достаточно хорошим сигналом сети. Антенна-прищепка (а именно так переводится "клип" с английского языка) используется не столько для усиления сигнала, сколько для поддержания его. Коэффициент усиления у клип-антенн Huawei / ZTE наименьший из всех.

Рабочие частоты сетей 3G и 4G LTE из-за своих технических особенностей имеют очень хорошую проникаемость, но очень плохое покрытие - максимум до 2-х километров от базовой станции в зоне прямой видимости - которое, естественно, уменьшается в несколько раз из-за того, что волна которая экранирует практически от любой помехи (пускай и не сильно), вследствие чего мощность сигнала очень сильно падает, доходя до абонента. Для чего и нужны антенны, которые в большинстве случаев достаточно выставить на подоконник с внешней, либо даже с внутренней стороны окна, и они дотянутся до сигнала сети - в случае использования устройств третьего и четвертого поколений в городской черте, но за городом, в области, "в полях" рекомендуется использовать направленные панельные антенны и "волновой канал", которые могут дать усиление до 2-х раз больше круговых. Вторая проблема, а вернее даже разновидность первой, связана с работой сети в области - в этом случае плохой прием связан с особенностями местности: низины, леса, поэтому выносные антенны монтируются на крыше по принципу чем выше, тем лучше, но не надо забывать также о том, что внешние направленные антенны надо чётко направлять на ближайшую базовую станцию оператора.

Использование всенаправленных антенн в области ограниченно, т.к. они уступают по усилению направленным, а количество базовых станций в области гораздо меньше, чем в городе. Еще одна проблема - это несколько десятков модемов разных производителей, которые имеют разные антенные разъемы, как правило, 2-х видов: TS9 и CRC9, поэтому при выборе антенны необходимо точно знать модель имеющегося модема или модель, которую Вы собираетесь покупать.

Перед тем, как купить антенну 3G (UMTS) или LTE 4G для USB модема Мегафон, МТС, Билайн, YOTA, Ростелеком (а имеено это устройство является самым распространенным у всех операторов связи) или роутера (маршрутизатора) необходимо понимать, что действие любых антенн является ограниченным: так, купив внешнюю направленную антенну 3G / LTE 4G, абонент вправе рассчитывать на усиление сигнала 3G / 4G LTE модема на расстоянии не более 5 км от базовой станции оператора: радиус покрытия 3G составляет всего 2-2,5 км, а LTE 4G - и того меньше - 1,5-2 км. Поэтому людям проживающим более, чем в 5 км от БС оператора, необходимо использовать усилители сигнала - репитеры, которые могут "приблизить" абонента к базовой станции, даже если он находится в 10 км и более от вышки оператора. Надо также знать, что усилители (репитеры) 3G / 4G LTE или "активные антенны", как их иногда называют, как правило, не являются универсальными для обеих частот в отличие от антенн, многие из которых могут работать на частотах 2100-2600 МГц, а четко распределены по частотам: либо 3G, либо LTE 4G. Существуют репитеры, способные работать на обеих частотах, но это, как правило, два репитера в одном корпусе - цена данных устройств такова, что проще купить два усилителя разных частот, чем один такой "универсальный".

Стоит отдельно остановиться на антеннах и усилителях YOTA - LTE 4G антеннах, которые способны усиливать сигнал самого востребованного оператора четвертого поколения. В обшем-то, они ничем не отличаются от антенн 4G LTE для операторов МТС и Мегафон: те же рабочие частоты 2500-2700 МГц, те же виды - направленные и всенаправленные, но за одним только исключением: модемы YOTA в отличие от модемов других операторов не имеют стандартных разъемов для антенн 3G / 4G LTE (CRC9 или TS9), поэтому подключить к ним антенну становится проблематичным - либо самому высверливать отверстия и "дотягиваться" до сервисных разъемов MS156, либо "впаивать" стандартные разъемы (например, SMA) самому. Большинство пользователей делать это не умеют, и именно для них производители придумали антенны со встроенным модемом - модем впаян в панельную 3 4G антенну, а работа с ней осуществляется с помощью выведенного USB-кабеля. Данные MIMO антенны YOTA являются в большинстве случаев внешними, но существуют и экземпляры для применения внутри зданий. Данные антенны неплохо себя зарекомендовали, поэтому в последующем производители стали выпускать универсальные антенны со встроенными 3G / LTE 4G модемами - пользователь имеет доступ к модему и может сам без труда менять SIM-карты операторов.

Надо отметить, что цена антенн 3G / 4G антенн не всегда зависит от усиления: не малую роль играют габариты, удобство монтажа и использования, эстетика и т.д.

Многие пользователи ищут в поисковых системах Интернета т.н. усилители модемов или усилители сигналов для модемов, не понимая, как эти устройства работают, да и как выглядят тоже. Антенны, по сути, и являются теми самыми усилителями для модемов.

В поисковиках немало запросов на тему антенна 3G 4G LTE своими руками: наиболее распространенными вариантами самодельных антенн являются "биквадрат" или антенна Харченко, "волновой канал" или Yagi-антенна, панельная антенна - фазированная решетка или контурная антенна. И если биквадрат сделать самому сравнительно просто - нужна медная проволока и небольшой лист металла, а несложные расчеты можно найти в Интернете, то уже Yagi-антенну сделать намного сложнее, хотя и расчеты не намного сложнее, а о панельной антенне и говорить нечего - человек, сталкивающийся с этим впервые вряд ли справится с этим с первого раза. Так, для антенны Yagi понадобятся алюминиевые трубки или стальные прутья и инструмент для их крепления (в случае металлических прутьев - сварочный аппарат), для панельной антенны - металлический лист, ножницы по металлу и некоторая сноровка. Надо также понимать, что чем проще сделать антенну 3G 4G LTE своими руками, тем меньше у нее усиление: у антенны Харченко - до 8-9 дБи, у волнового канала - до 16-18 дБи, у панельной антенны - до 20 дБи.

Антенные переходники (пигтейлы) для подключения внешних усиленных антенн к модемам и мобильным роутерам третьего (3G UMTS/HSPA) и четвертого (4G LTE) поколений, подходят ко всем USB-модемам и портативным роутерам, имеющим антенный разъем, могут иметь разъемы с другой стороны: FME-male, N-male, SMA-female.

Универсальный 4G LTE + 3G модем. Имеет антенные разъемы и небольшие размеры. Работает с любыми SIM-картами всех российских и европейских операторов связи (YOTA, Мегафон, МТС, Билайн, Ростелеком, Tele2, Altel, Мотив, Таттелеком / Летай и др.). Поддерживает скорость до 100 Мбит/сек. Идеален для использования с ноутбуками за границей.

Антенный адаптер SMA-FME для подключения внешней круговой или направленной антенны к роутерам Huawei B970/B970b, B260/B260a, B660, B683/B660, B681/B8L, B220, B960, B593, E5172, B880, B890, B315, В310, NetComm 3G9WB, 3G21WB, 3G25WR, 3G42W, ZTE MF28G, MF283, Zyxel LTE и др.

Для решения проблем с уровнем приема сигнала интернета и мобильной связи можно сделать своими руками MIMO антенну 4g LTE. Технология MIMO позволяет повысить пропускную способность и передавать больше данных, тем самым увеличить скорость работы. Этот эффект достигается за счет использования нескольких устройств для приема сигнала. Не зря название MIMO, или Multiple Input Multiple Output, переводится как множественные входы, множественные выходы. Используя эту технологию, можно обеспечить значительный прирост в скорости передачи данных у конечного потребителя.

Проведя распараллеливание потока на несколько каналов на входе, можно пустить сигнал по нескольким направлениям и также принять все эти данные на выходе. Двух-, трех- и даже восьмикратное увеличение достигается за счет использования определенных конфигураций и количества антенн MIMO 3G или 4G. Более того, можно пускать закодированную информацию с задержкой и восстанавливать данные при приеме. Для того чтобы понять, как работают такие устройства, рассмотрим принципиальную схему передачи радиосигнала.

Прием и отправка информации в линиях беспроводной связи

Радиоволны при перемещении в пространстве наталкиваются на разные препятствия в виде домов, деревьев и других сооружений. Препятствия на пути могут отражать или поглощать волну, а также делать это частично. Иногда сигнал разбивается на несколько составных частей. На характер взаимодействий волны и преград на пути оказывают влияние материал поверхности, частота сигнала и множество других факторов. Отражение в процессе передачи приводит к тому, что появляются временные задержки. Кроме того, из-за всех этих взаимодействий до конечного потребителя доходит только часть отправленных от приемника волн. Поэтому одной из главных проблем беспроводных сетей является многолучевое распространение сигнала.

Для ее решения используются следующие технологии:

• Разнесенный прием (Receive Diversity) позволяет принимать сигнал сразу несколькими, а не одним устройством. Таким образом, непринятые одной антенной волны принимаются другой. Используется принцип одного выхода и нескольких входов, или SIMO (Single Input Multiple Output);
• Разнесенная передача (Tx Diversity) основана на том, что сигнал отправляется с нескольких антенн, а принимается одной, то есть множественный выход и одни вход, или MISO (Multiple Input Single Output), как панельная антенна 3G;
• Пространственное уплотнение (Spatial Multiplexing) – разбивание выходного потока на несколько составляющих и прием через несколько устройств, или MIMO. Антенна получает сигнал, предназначенный и для других приемных устройств тоже. Используя матрицу передачи и всю полученную информацию, сигнал максимально восстанавливается.

Чтобы определить максимальную пропускную способность – С, используется формула:

С= M B log2(1 + S/N), где:

• C – пропускная способность канала;
• M – количество независимых потоков данных;
• B – ширина канала;
• S/N – соотношение сигнал/шум.

Для сотовой связи 4G, а именно LTE MIMO, возможно использование 8Х8, что позволяет добиться скорости до 300 Мбит/сек. Даже на значительном удалении от станции сигнал будет устойчивым. Сегодня больше распространены MIMO 2Х2. Всегда для 4G количество каналов должно быть четным.

Антенны могут располагаться в одной поверхности или быть вертикально разнесены. Во втором случае важно точно выдерживать расхождения по градусам, указанные в схеме.

Антенна MIMO

Как сделать антенну проще всего? Рассмотрим оборудование для получения сигнала 4G лте 800, в основе которого лежит антенна Харченко – синфазная решетка из ромбов. Эта конструкция была придумана К.П. Харченко еще в шестидесятых годах прошлого года. Основное достоинство этого оборудования состоит в том, что собрать антенну просто, а все параметры можно посчитать по многочисленным онлайн-калькуляторам в сети. За счет необычной схемы устройство редко нуждается в настройке. Если необходимо сделать оборудование для улучшения сигнала 3g своими руками, можно использовать одну антенну Харченко.

В MIMO технологии используется четное число антенн, у нас их будет 2 антенны МИМО своими руками: Downlink – от спутника до приемного устройства, и для отправки – Uplink. Если смотреть на усредненные показатели, что можно использовать 2 антенны на 802 и 843 мГц, подключение будет идти 50-омным коаксиальным кабелем.

Для 802 мГц длина в миллиметрах составляет:

• L1 – 93,5,
• L2 – 90,
• L3 – 250,
• L4 – 136,5,
• L5 – 4,8,
• H – 373,
• В – 373,
• D 45,5.

Для 843 мГц длина в миллиметрах составляет:

• L1 – 90,
• L2 – 96,
• L3 – 238,
• L4 – 129,5,
• L5 – 4,6,
• H – 373,
• В – 355,
• D 43.

Важно! Количество потоков равно либо меньше минимального числа антенн на приеме или на выходе. При использовании MIMO 4×4 можно работать в диапазоне от 1 до 4 потоков, если же речь идет о MIMO 4×2, то потоков может быть только 1 или 2.

Для работы потребуются:

• решетка или кусок фанеры, обклеенной фольгой либо фольгированным скотчем, или оцинкованная сталь (у нас используется последний вариант):
• проволока сечением 4 мм2;
• кабель;
• деревянная доска длиной не менее 1,90 м;
• полипропиленовые трубы;
• нейлоновые хомуты;
• баллончик автоэмали;
• F-коннектор – 2 штуки;
• пигтейл кабель F-CRC9 – 2 штуки;
• клей Поксипол;
• дрель;
• пассатижи;
• рулетка и линейка.

Последовательность действий:

1. Выполняем каркас в форме буквы П. Для этого распиливаем доску на три части. Самая длинная доска (верхняя часть буквы) должна составлять 1 м 20 см, а боковые – по 35 см. Можно выпилить все части каркаса из разных досок;
2. Вырезаем 2 куска из листа оцинкованной стали размерам 375х375 см. Фиксируем основания с помощью дюбелей на каркасе строго под углом 45 градусов;
3. В центре каждого основания высверливаем отверстия для кабеля, которые будут идти к модему. Диаметр отверстий – 7 мм. Делаем разметки для крепления антенны;
4. Разрезаем полипропиленовую трубу на несколько частей: 3 части – 44,5 мм и 3 – 42 мм. Эти размеры напрямую связаны с центром проволоки;

Обратите внимание! Для устойчивого и качественного приема важно, чтобы технология пространственного уплотнения поддерживалась на передающей станции, а антенна использовалась для 4G модема.

1. Начнем со сборки антенны на 802 мГц;
2. Согласно чертежу, располагаем трубы на куски оцинкованных листов и приклеиваем Поксиполом. Полипропиленовые трубки и клей являются диэлектриками, поэтому при контакте антенны и этих частей сигнал не будет искажаться;
3. Теперь выполняем саму антенну из проволоки по размерам, указанным в чертеже. Делаем загибы, используя пассатижи. В полученных параметрах надо убавить по 4 мм, из которых 1 мм идет на погрешность по центру, а 3 мм – при загибе пассатижами;
4. Далее зачищаем кабель и центральную жилу, припаиваем к концам проволоки, а оплетку – к изгибу;
5. Протаскиваем кабель через полипропиленовую трубу в отверстие, которое мы просверлили заранее;
6. Теперь проверяем все размеры, а при необходимости выравниваем антенну;
7. Углы ромбов фиксируем на полипропиленовых держателях с помощью Поксипола. Для того чтобы проволока закрепилась, следует поставить сверху какой-либо груз;

1. Замеряем расстояние между концами антенны и изгибом проволоки в середине конструкции, оно должно быть 4,8-5 мм. 4,5 мм – зазор между проволокой и изгибом, подогнать его сложно, но это можно сделать маникюрными ножницами, разместив их в середине. Теперь крепим середину антенны с помощью клея;
2. Последовательность сборки антенны MIMO своими руками на 843 мГц точно такая же. Важно учесть, что антенны должны располагаться под углом в 90 градусов друг к другу. Х-поляризация дает больший эффект, чем вертикальная. Расположение антенн подобным образом создает для них равные условия;
3. Чтобы кабели не гуляли в отверстиях, затягиваем их с обратно стороны нейлоновыми хомутами и приклеиваем;
4. Теперь выполняем контрольные замеры по схеме и при необходимости корректируем;
5. Чтобы избежать окисления, покрываем проволоку и оцинкованные листы сверху эмалью;
6. Кабели через F-коннекторы выводим на пигтейл и уже затем на модем;
7. Проводим тестирование системы. Создание антенны МИМО 4G своими руками окончено.

Для того чтобы отладить работу устройства, следует правильно расположить конструкцию. Общие правила говорят, что антенну лучше вывести на улицу и поднять как можно выше. Кроме того, антенна должна быть направлена строго в сторону раздающей станции. Однако не всегда эти советы срабатывают. Чем выше будет поднята антенна MIMO, тем больше кабеля потребуется проложить до соединения модема своими руками, но в этом случае часть сигнала будет гаситься помехами, вызванными этим самым кабелем. Не всегда установка на улице благоприятна для устройства. Если от окисления можно избавиться с помощью покраски, то нельзя не учитывать, что геометрию конструкции могут нарушить порывы ветра. Кроме того, по направлению в сторону станции могут быть различные препятствия, которые будут гасить сигнал.

Для отладки антенны иногда приходится попробовать несколько вариантов установки, но потом это оборудование будет работать и в 3G 4G LTE.

Видео