Сегодня многие граждане пользуются беспроводным интернетом, но при этом стремятся повысить скорость его работы. Ведь отличный доступ гарантируется, когда модем близко расположен к базовой станции мобильного оператора. В связи с этим те, кто работает в интернет далеко от станции, довольствуются низкой скоростью. Есть ли технический способ, который поможет решить такую проблему? Лучший вариант – это 4G антенна собственными руками.
Что такое антенна Харченко и как она работает
Так называемая антенна Харченко, которая предназначена для 3G модема, является самодельной моделью. В ее устройстве нет ничего особенно сложного. Зигзагообразная конструкция была предложена ученым К.Харченко еще в 1960-е гг. Сегодня она достаточно популярна среди радиолюбителей не только благодаря своему простому устройству, но и отличной повторяемости, а также широкополосности. Последнее преимущество особенно хорошо относится к спиральной конструкции.
По собственному устройству модели могут достаточно сильно отличаться. Исходя от величины пластины, частотность конструкции значительно изменяется. Заодно нужно учитывать, что самодельные антенны могут включать в себя предметы, выполненные из пластика и металла.
Антенна для модема бывает разных видов. Наиболее простая – это - всенаправленная. Она может осуществлять прием и передачу сигнала во всех направлениях одинаково интенсивно. В частности, такой может быть простой четвертьволновой вибратор. Если пояснять упрощенно, это кусок провода, который обладает протяженностью четверть волны того сигнала, что принимается.
Секторная антенна может осуществлять ограничение излучения в конкретном секторе. В частности если за всенаправленным устройством выставить железный лист, то получится секторная конструкция. Ее сектор составит 180 градусов. Подобный железный лист называют экраном.
Наиболее эффективной является направленная конструкция. Благодаря правильному выбору экранной кривизны можно сделать узконаправленный луч, который будет излучать радиоволна.
Главные антенные узлы это:
- вибратор, на который происходит индуцирование, наведение волны электромагнитных колебаний, которые посылаются передатчиком сотового оператора;
- кабель вместе с узлом согласования, передающий индуцированный сигнал непосредственно от вибратора;
- узел сигнальной передачи с кабеля прямо на модемный вход;
- рефлектор, который устраняет помехи, а также отраженные сигналы для повышения приемной мощности.
Антенна Харченко собственными руками является превосходным приспособлением для всех, кто стремится обладать качественной связью без необходимости затрачивать крупные средства. Ее весьма просто изготовить даже обычному человеку, не обладающему соответствующими профессиональными навыками. Результат в действительности превосходный. Подобная конструкция прослужит на протяжении длительного времени.
Делаем внешнюю антенну
Как правило, внешняя антенна собственными руками для 4g модема наделена двумя квадратными компонентами. Выполненный расчет антенны Харченко на частоту 2100 МГц показывает, что размеры сторон компоненты должны равняться 53 миллиметров каждая.
Вместе с тем для уменьшения внутренней сопротивляемости антенны умельцы советуют делать не квадратные компоненты, а ромбовидные, у которых угол составляет 120 градусов.
Подробная инструкция изложена на данном видео:
Как усилить сигнал 4G?
Для того чтобы увеличить эффективное применение антенны для USB модема, ее оснащают рефлектором - стальной пластиной. Ее можно сделать из фольгированного текстолита. Дистанция между антенной и рефлектором должна быть 36 миллиметров. Для того чтобы создать дистанцию между антенной и рефлектором, можно применять какой-то колпачок или коробочку.
Многие из нас давно и с удовольствием пользуются такими девайсами как модемы от сотовых операторов, которые позволяют получить доступ к «всемирной паутине». Но к сожалению, в отличие от широкополосного проводного интернета, у таких устройств есть несколько существенных недостатков. Главный из них — это особенности распространения радиосигнала в окружающем пространстве. Радиоволны в диапазонах 3G, 4G и LTE имеют нехорошее свойство отражаться от препятствий, рассеиваться и затухать, соответственно ухудшается скорость и качество интернет-соединения. Что можно предпринять в такой ситуации?
Самый простой и дешёвый способ усилить сигнал, поступающий с базовой станции провайдера на ваш модем — это самодельная антенна из подручных средств, сделанная своими руками. Давайте вместе рассмотрим наиболее простейшие и популярные варианты изготовления конструкций, усиливающих радиосигнал, поступающий на модем с БС.
Проволочная антенна
Простейший вариант самодельной антенны — это использование куска медной проволоки небольшого сечения, который нужно намотать в несколько витков вокруг верхней части модема. Оставшийся конец проволоки длиной 20-30 сантиметров разгибаем вертикально. Данный примитивный способ при определённых условиях может заметно усилить стабильность принимаемого радиосигнала.
Жестяная банка
Наверное, в любом доме можно при желании найти пустую использованную жестяную банку от прохладительных напитков или кофе. Этот нехитрый предмет может стать основой ещё одной самодельной антенны. Убираем крышку ёмкости, в боковой стенке делаем отверстие, вставляем туда модем до половины корпуса, с помощью USB-удлинителя подключаемся к компьютеру или ноутбуку. Далее остаётся найти наилучшее расположение конструкции в пространстве. Эффект усиления в данном случае может быть очень неплохим.
Дуршлаг 4G
Обычный алюминиевый дуршлаг есть у большинства людей. И этот предмет утвари можно использовать для создания ещё одной нехитрой антенны для модема. Нужно только зафиксировать «свисток» в чаше посуды, например, с помощью клейкой ленты. Как говорится, всё гениальное просто.
Рамочная зигзагоообразная антенна известного советского радиолюбителя Харченко. Для изготовления такого усилителя понадобится медный провод сечением 2,5 мм. Сгибаем его в форме двух совмещённых квадратов, в точку соединения размещаем модем, подключенный через USB-кабель к компьютеру. С тыльной части антенны крепим тонкий лист металла в качестве отражателя. Сделать такой девайс можно довольно быстро, а коэффициент усиления при определенных условиях может очень порадовать.
Переделанная спутниковая антенна
Очень многие из нас пользуются услугами спутникового телевидения. И если в вашем распоряжении имеется старая спутниковая тарелка, то её вполне можно переделать в антенну для 4G-модема. Сделать это очень просто. Снимаем со штанги конвертер и на его место крепим модем. Направляем конструкцию в сторону базовой станции провайдера, медленно вращаем её до достижения наилучшего результата.
Итак, мы рассмотрели несколько вариантов изготовления антенны для 4G-модема своими руками из доступных подручных средств. Вы можете попробовать сделать самостоятельно любую из предложенных моделей и заметно усилить принимаемый с базовой станции провайдера сигнал. Удачи!
Данная статья посвящена 3G и LTE антеннам для модемов. Вы узнаете, какими образом можно усилить сигнал, и стоит ли делать антенну свои руками.
Преимущество 4G интернета перед 3G проявляется не только в скорости соединения. Интернет нового поколения выигрывает и за счёт более низкого пинга. Так, онлайн-бойцы, подключенные к 4G «МегаФон», могут ощутить качественную разницу между поколениями даже на одинаковой скорости. 4G подключению по силам избавить участников многопользовательских баталий от лагов и на порядок повысить fps.
К сожалению, насладиться качеством сверхскоростного интернета получается не всегда и не у всех. Даже покупка модема со скоростным 4G от «МегаФон» — не гарантия того, что у вашего мобильного интернета вырастут крылья.
Но не спешите обвинять во всех смертных грехах оператора. В некоторых случаях он просто бессилен. Это нужно признать, ведь что есть, то есть: современные технологии всё ещё далеко не идеальны.
Серьёзной помехой между приемником сигнала и LTE сетью «МегаФон», помимо банальной пользовательской перегрузки сети, могут выступать:
- большое расстояние до базовой станции (доступность 3G и 4G сетей – до сих пор актуальный вопрос для владельцев дач и жителей пригородов);
- потенциальное место расположения модема (высота, этажность здания, материал стен и их толщина);
- иные помехи, встающие на пути сигнала: лесонасаждения, близлежащие высотные здания и сооружения, линии электропередач.
Все это сказывается на качестве сигнала от 3G/ LTE сетей не самым лучшим образом. Неужели ничего нельзя с этим безобразием поделать? Можно и нужно.
Решить большинство вышеуказанных проблем призваны усилители сигнала – 4G антенны и рефлекторы. 4G антенна для модема представляет собой мощный направленный усилитель сигнала, внешним видом напоминающий свой телевизионный аналог. Данное устройство помогает серьёзно усилить мощность сигнала, принимаемого вашим устройством.
Антенный handmade: уместно ли «рукоприкладство»?
Естественно, множеству пользователей приходит на ум вопрос: можно ли изготовить подобную конструкцию для модема «МегаФон» самостоятельно.
Оно и понятно, для желающих попрактиковаться в прикладной радиотехнике – производство усилителя модема своими руками — это отличный шанс повысить скилл, изучить тонкости подбора элементов и узнать новое. Конечно, при изготовлении LTE антенны своими руками существует риск не только впустую потраченных денег, но и сгоревшего модема.
Тем не менее, многие владельцы 4G модемов успешно используют самодельный усилитель сигнала у себя в квартирах и на дачах. В интернете собрано множество пособий и схем по сборке внешнего усилителя LTE своими руками. Для тех же, кто ориентирован на получение качественного результата, оптимальным вариантом будет приобретение фирменных направленных антенн.
Комнатным вариантом антенны, работающей с 3G и LTE сигналом «МегаФон», служат отражательно-собирательные формы. По сути, это даже не антенны, в полном смысле слова. Отражатели (или рефлекторы) не закрепляются к антенному выходу 3G модема. При этом форма металлических рефлекторов, в отличие от антенн, совсем не принципиальна, и может быть произвольной.
Как уже было сказано выше, особенностью данных устройств является исключительная комнатность их использования. Выносить их за пределы помещения не рекомендуется, так как заводские, а тем более, самодельные конструкции не способны защитить модем от воздействия влаги и температур.
Не стоит считать простой металлический рефлектор панацеей от серьёзных проблем с 3G или LTE сигналом «МегаФон». Его эффективность примерно в десять раз меньше, чем у выносной 3G антенны. Однако добавить некоторой недостающей стабильности модему подобная конструкция вполне способна.
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.
«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.
В данной статье будет рассмотрен достаточно подробный обзор продуктов на рынке по обеспечению 3G/4G интернетом частного сектора - дачи, загородные дома, коттеджи. Статья актуализирована на 2019-2020 года.
Разновидности усилителей интернет сигнала:
1. Антенна со встроенным модемом 2G/3G/4G (МТС, Билайн, Мегафон, TELE2, Yota):
Году в 2011-2012, когда начиналось развитие беспроводного интернета 3G на рынке появились антенны со встроенным модемом. Сейчас цена ориентировочно 6-10 тысяч рублей вместе с модемом.
Плюсы:
1. нету потерь на коаксиальном кабеле, которые влияют на скорость интернета,
2. гибкий кабель,
3. цена достаточно низкая.
4. Быстрый интернет, если антенна надлежащего качества.
Минусы:
1. Нестабильная работа модема при длинах более 5 метров! Надо быть готовым, что 1-3 раза в день придется передергивать питание у роутера. А если роутер стоит на втором этаже или чердаке, то это вызывает только определенные эмоции:)))
Как раз из-за этой проблемы появилось следующее поколение антенн со встроенным модемом и роутером, о котором речь пойдет в следующем разделе.
2. Продавец может подсунуть старый 3G модем. Чем старее модель, тем медленнее интернет будет работать. При покупке этот момент настоятельно рекомендуется проверить.
2. Антенна со встроенным роутером и модемом (МТС, Билайн, Мегафон, TELE2, Yota):
Что касается московского региона, то зайдя на Митинский или другие радио рынки, Вам будут предлагать чудо антенны (2 варианта):
Плюсы:
1. Кабель от антенны может быть длиной до 80 метров! В некоторых случаях это очень удобно! Питание и сигнал подаются по одному кабелю. Технология PoE.
2. Разъёмы на концах кабеля RG-45 (самый популярный интернет разъём). Как правило у многих есть обжимной инструмент. То есть можно не рассверливать стену или оконную раму большим диаметров сверла под размер разъёма, а сделать маленькое аккуратное отверстие под тонкий кабель.
Минусы:
1. Долго такие устройства не живут. Потому что температура эксплуатации роутеров и модемом приблизительно 0 - 40 С.
Многие продавцы утверждают, чтоб всё герметично и роутер сам себя обогревает. И ведь действительно зимой работает. НО самое страшное - холодный запуск, это когда зимой в -20 С отключается электричество, роутер остывает, а потом подается питание и происходит поломка. По поводу верхней планки температур +40 С - летом на солнце в замкнутом пространстве с нагревающемся от работы роутером температура достигает более 60 С.
Обе фотографии - это именно уже неработающие антенны, которые мы в итоге заменили.
3. Усилитель интернет сигнала CONNECT 2.0, 3.0 и т.д.
Для этого продукта была написана отдельная статья .
Настоящие усилители сигнала сотовой связи выглядят так ...
4. Антенна, подключенная к роутеру по коаксиальному кабелю
Также достаточно популярный вариант, когда роутер и модем находятся внутри помещения, а антенна вынесена на улицу. Стоимость таких комплектов от 10-22 тысяч рублей.
Плюсы:
1. Максимальная надежность. На улице используется только пассивная антенна, которая не пострадает от различных погодных условий.
2. Быстрый интернет при корректной установке. Результат тестирования именно такого комплекта в данной статье будет показан ниже.
Минусы:
2. Неудобство монтажа. В готовых кабельных сборках разъём используется N-типа и его диаметр составляет 20 мм, что затрудняет прокладку кабеля внутрь помещения. Решение - самостоятельно сделать 1 разъём с помощью специального инструмента или паяльника. Также разъёмы бывают меньшего диаметра, но они как правило используются только под более тонкий кабель.
3. Использование толстого кабеля. 8D-FB кабель имеет сечение 11.1 мм и такой кабель в плинтус не спрячешь.
5. Антенна со встроенным 2G/3G/4G роутером заводского исполнения
4G роутер в уличном исполнении со встроенной антенной. Цена ориентировочно 9-12 тыс. Характеристики можно посмотреть .
Плюсы:
1. Длина кабеля до 80 метров! Сигнал и питание подаются по одному кабелю по технологии POE.
2. Гибкий кабель.
3. Максимальная скорость интернета. Поддерживает технологию MIMO. Выше скорость не даст ни один другой комплект.
4. Антенна поддерживает абсолютно все частоты от 700 до 2700 МГц и все стандарты 2G, 3G и 4G.
5. Стабильность работы при любых температурах от -30 до +50 градусов. Заводское качество, а не подвальное производство с Митинского рынка:)
Минусы:
1. Неудобно менять сим карту. Собственно говоря, не факт, что понадобится делать это когда либо.
2. Пока не выявлено:) Возможно цена покажется не самой дешевой.
Недавно появилось обзорное видео подобного устройства:
Частые заблуждения при выборе усилителей интернета
1. 4G/LTE работает не только на частоте 2600 МГц (2500-2700 МГц), но и LTE800 и LTE1800.
При этом за пределами города практически работает только LTE800 и LTE1800! А многие продавцы продают на 2600 МГц антенну, которая актуальна только в черте города.
2. "Чем больше коэффициент усиления антенны, тем лучше" А вот и нет!
Чем выше коэффициент усиления, тем уже диаграмма направленности антенны и тем сложнее точно направить антенну на базовую станцию оператора! Редко кто правильно направляет антенну с высоким коэффициентом усиления во время установки. По статистике 8 из 10 покупателей, самостоятельно установивших такую антенну, неправильно её направляют. Ведь достаточно отклонить направление антенны на 2-3 градуса и усиление будет не 27 дБ, а те же 3-5 дБ. И не забываем, что скорость интернета не от уровня сигнала зависит, а от его отношения сигнал/шум!
Пример диаграммы направленности антенны с коэффициентом усиления 16 дБ (слева - в вертикальной плоскости, справа - в горизонтальной):
Пример диаграммы направленности антенны с коэффициентом усиления 27 дБ:
В подавляющем большинстве случаев достаточно антенны с коэффициентом усиления 11-17 дБ! А как правильно ставить - рассмотрено будет ниже.
3. На рынке антенн с реальным коэффициентом более, чем 18 дБ не встречал.
Проверяли на практике любую антенну 20-28 дБ и все они усиливали сигнал не более чем на 18 дБ, некоторые даже менее 14 дБ! Многие недобросовестные производители кустарного типа пользуются тем, что никто не может проверить истинные характеристики антенн.
4. Активный усилитель 4G сигнала (репитер)
На сайтах встречаются подобные предложения:
А если всё таки стоит задача выбора и покупки репитера, то можно почитать .
Как правильно устанавливать антенну
Теперь обсудим один из самых главных вопросов - как правильно устанавливать антенну.
Схема такая:
Основной смысл - чем выше мы поднимем антенну, тем выше будет скорость интернета и дело даже не в уровне сигнала, а в его качестве, что по научному называется отношение сигнала к шуму и во многих программах и телефонах обозначается EcIo . Чем меньше сигнал встречает препятствий от вышки оператора сотовой связи до нашей приёмной антенны в виде соседних строений и леса, тем более качественный сигнал будет и, соответственно, скорость выше.
Обычно привожу такой пример: повесили антенну из окна - получили скорость 5 Мбит/сек, повесили на крышу - 10 Мбит, а повесили на крыше и еще подняли на мачту - 20 Мбит. При этом можно поставить антенну на крышу с коэффициентом усиления 8 дБ и получить скорость выше, чем у соседа с антенной 20 дБ за окном.
Вот так ставят халтурщики:
А так правильно:
И мы получаем вот такой результат:
88 Мбит/сек - скажу честно, это рекорд был:) Использовался комплект оборудования с коаксиальным кабелем и роутером внутри помещения.
Альтернатива 3G/4G интернету
WiFi мост
Если на горизонте радиусом до 10 км есть жилые многоквартирные дома, то с местным провайдером, который подключает квартиры можно договориться о WiFi мосте между жилым комплексом и вашим домом. Навстречу друг другу ставятся 2 антенны, одна на вашем доме, другая - на крыше многоквартирного дома.
На практике стоит такое подключение тысяч 12 и тариф приблизительно 1000-1500р за 15-30 Мбит/сек. Но это действительно безлимитный интернет, который в отличии от 3G/4G не проседает вечером, когда повышается нагрузка на сеть. И хороший пинг до 8 мс - для любителей поиграть в танки и другие современные игры это роскошь загородом:)
WiMax
Wimax - это связь 4-го поколения. У нас в России этот стандарт связи широкого распространения по ряду причин так и не получил.
Некоторые небольшие местные компании договариваются с операторами связи об аренде их канала связи и размещают на вышках своё оборудование Wimax.
Скорость интернета 10-50 Мбит/сек зависит от удаленности вышки и правильности установки антенны на доме абонента. Пинг около 40 мс. Канал симметричный. Стоимость около 1000-1500р в месяц.
ИТОГО:
1. Стоит попробовать начать с поиска альтернативных вариантов подключения интернета.
2. Не покупайте первую попавшуюся антенну на рынке. Антенны со встроенным роутером и модемом недолговечны. Проверьте частотный диапазон антенны, 4G/LTE работает у нас в стране на частотах 800, 1800 и 2700 МГц. При этом на мой взгляд 1800 МГц будет основным диапазоном по скорости за пределами города, а 800 МГц будет использоваться в совсем отдаленных уголках, но скорость в нём будет не очень высокая из-за узкого спектра. А 2700 МГц диапазон - преимущественно в городах или рядом с густонаселенными пунктами.
3. В комплектах с коаксиальным кабелем не экономьте на самом кабеле, лучше взять потолще и немного доплатить. Некоторые продавцы предлагают телевизионный кабель. Да, он дешевле, но он другого волнового сопротивления! Надо 50 Ом, а не 75, как у телевизионного кабеля.
4. Антенну надо ставить высоко, если Вы из окна не видите вышку сотового оператора! Этот момент влияет на скорость интернета больше, чем качество самого оборудования!
Вывод:
Самый лучший усилитель интернет 3G/4G сигнала - это пассивная антенна с минимальной длиной коаксиального кабеля ИЛИ внешний роутер! А если внутри находится активное абонентское оборудование (модем, роутер), то оно должно полностью соответствовать климатическим условиям эксплуатации!
Если находитесь в МО, то поможем осуществить подключение к оптимальному варианту.
