Как сделать самодельную антенну для мобильного интернета на дачу: панельная

Описание устройства

Большинство пользователей мобильного Интернета проживает в сельской местности и за пределами крупных городов, используя данный вид связи как основной.

Однако до сих пор в России есть места, которые находятся на относительном удалении от вышек и станций операторов, поэтому качество связи недостаточно хорошее для нормального пользования Глобальной сетью.

В таких случаях на помощь приходят самодельные антенны для усиления 4G сигнала.

Обратите внимание! Первые такие изделия, как готовые, так и самодельные, использовались для улавливания телевизионных каналов. Впоследствии их заменили спутниковые тарелки и кабельное телевидение. С распространением мобильной связи и Интернета пользователи стали активно устанавливать антенны на дачах, в частных домах.

На сегодняшний день наиболее популярным и распространенным стандартом связи является 3G. Для его улавливания и усиления часто недостаточно простого модема.

Даже несмотря на старания операторов связи и постоянную установку новых базовых станций, в некоторых местах проблемы с сигналом остаются.

Сделанная антенна для модема 3G/4G своими руками, чертежи которой есть в общем доступе, помогают исправить ситуацию.

Важно! Если в местности проживания вообще нет сигнала от мобильного оператора, то устанавливать антенны и усилители бесполезно.

Существует два вида таких устройств:

Кроме этого, внешние делятся на однонаправленные и всенаправленные. Также существуют многочастотные антенны, имеющие возможность одновременно работать в нескольких частотах и диапазонах.

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.

Предварительные изыскания

1. 1. Выбор оператора

Начать стоит с выяснения, какой именно оператор обеспечивает лучшее покрытие в окрестностях вашей фазенды. Карты на сайтах дают лишь общее представление, помогая отсечь тех, к кому заведомо не стоит обращаться. Скорее всего, дом окажется в зоне покрытия нескольких сетей.

Прикиньте ещё раз по картам, у какой из них может быть наилучший сигнал. Это несложно: грузим Google или Yandex карты, находим свой дом, сопоставляем с картами оператора. Если дом накрыт цветным полем с запасом — значит, это и будет нужная сеть. Если он на краю означенного поля — готовимся к приключениям, начинается разведка на местности. Впрочем, её в любом раскладе не избежать.

Определение зоны покрытия 4G . Подробно методика поиска базовых станцийописана на форуме 4PDA

Что касается цен, они в регионах могут ощутимо различаться, но для общего представления о нынешних расценках на трафик рассмотрим некоторые подходящие для наших целей тарифы операторов в Москве и Московской области.

Также придётся экономить трафик — пока что лишь Yota даёт реальный безлимит на 16 мегабитах. У МТС на «безразмерном» тарифе канал всего-то 4 Мбит/c. У «БиЛайна», «Мегафона» и Tele2 максимальная скорость не ограничена, а вот анлим бывает лишь по ночам, дневной же трафик лимитирован (20-30 ГБ в месяц в зависимости от региона и оператора). Абонентская вполне посильная — от 500 до 1300 рублей в месяц, опять же в зависимости от потребляемого трафика.

1.2. Поиск базовой станции с наилучшим приёмом

На качество соединения влияет рельеф, лесные массивы, застройка, паразитные наводки от ЛЭП, расстояние от базовой станции — короче, уйма факторов. На форуме описаны случаи, когда человек устанавливал антенну с отличными значениями усиления в полукилометре от БС, получал совершенно фантастический уровень сигнала… и никакого прироста скорости!

По панорамам на картах Google можно даже узнать как базовая станция подключена к интернету: по оптоволокну или по радиоканалу (на это указывают круглые антенны)

Общая методика расписана в соответствующей теме на форуме. Добавить к ней можно некоторые грабли из личного опыта. Сразу: даже программы трассировки не дают полноценной картины того, как именно будет работать конкретная антенна, смонтированная на конкретной высоте и сориентированная на конкретную БС.

Поэтому все эти поиски и выяснения баз, простройка азимутов с учётом рельефа, вычисление требуемой высоты мачты — лишь пристрелка. Откроем страшную тайну: и она не обязательна! Автор этих строк, будучи по натуре человеком ленивым, никуда не ходил и никаких БС на местности не искал.

Я просто залез на крышу дома своего, прикрутил на черенок от лопаты старую антенну Connect Street (которую всё равно надо было менять на более мощную, её категорически не хватало), сам черенок — к коньку крыши. Подключил антенну к модему (искомый оператор — Tele2, симка куплена заранее), а модем к ноутбуку — и принялся медленно крутить девайс на 360 градусов, отслеживая колебания сигнала в программе MDMA.

Интерфейс программы MDMA

Через час в моём распоряжении оказался список направлений на все мало-мальски перспективные базы. Выяснилось, что Tele2 в нашей местности сеть 4G разворачивают на вышках 3G (номера БС были, понятно, разные, а вот азимуты совпали до градуса). Из списка я выбрал станцию с наилучшими значениями качества сигнала — SINR/RSRP (подробнее о них ниже). Исходя из направления на неё, смонтировал кронштейн под новую антенну и распланировал прокладку кабеля по дому.

Те, у кого нет лишней антенны, могут сделать финт ушами: купите любой аналогичный по частотам узконаправленный девайс небольшой мощности в конторе, где практикуют возврат того, что не подошло. Главное — не вносите правок в комплект, иначе назад не примут.

Вот с этой тестовой антенной в обнимку повторите описанные выше действия. Помните, ваша задача — определить наилучшую БС, с которой уже будете работать в дальнейшем. Для этого сгодится и маломощная антенна. Заодно сможете прикинуть, насколько вообще перспективной будет ваша затея.

Сравните коэффициент усиления тестовой антенны и планируемой. Может оказаться, что и девайс с могучим коэффициентом 25 дБи даст на выходе очень условную прибавку. И да: в любом раскладе стоит помнить, что ваш случай — уникальный. Даже в доме через улицу аналогичный комплект, сориентированный на ту же БС, может дать абсолютно иной результат.

Многие, начитавшись тематических форумов, где люди честно вывешивают скриншоты, демонстрирующие чуть ли не 100 Мбит/с на downlink, ужасно расстраиваются, получив у себя «жалкие» 5-10 Мбит/c. И мало кто задумывается, что произошло это в местности, где обычный USB-свисток даже 256 Кбит/с вытянуть не может…

1.3. Рельеф, перепад высот и препятствия

Зная координаты БС, высчитать оптимальную высоты антенны можно на «Эйрлинке» или «Линктесте». Насколько оно нужно, решайте сами. Когда я проводил интернет в свой дом, ради интереса провёл и расчёты. Оба сайта заверили, что дом расположен в глубокой радиотени (святая правда!), и получить сносный интернет в нём можно, лишь подняв антенну на высоту около 30 метров. Фото  антенны, прекрасно работающей на высоте 6,5 метров от земли, прилагается.

Антенна, кабель, модем… Железо — наше всё

Нашли желанную БС — пора выбирать антенну? Неверно: антенну надо выбирать на этапе полевых изысканий. А ещё лучше — не только антенну, но и весь комплект: кабельную сборку, кронштейн/штангу/мачту, модем, роутер… Причины? Да полно! Например, уяснить, сколько дБи вы сможете прибавить к дефолтному сигналу, получится, лишь зная КУ антенны, длину антенного кабеля и его качество (иначе говоря — потери сигнала на метр кабеля).

Или, скажем, возьмёте антенну с одной рабочей частотой, а БС окажется в другой. И не всегда можно узнать её у оператора. Автору, например, в абонентской службе его оператора категорически отказались сообщить рабочие частоты (хотя вопрос был не о конкретных полосах, а о диапазоне вообще).

Закрытая информация, дескать. Впрочем, подозреваю, барышни в колл-центре этого просто не знали, а честно сказать постеснялись. Конечно, можно страховки ради взять широкополосный девайс, поддерживающий весь спектр частот от 1700 до 2600 МГц. Кстати, это наиболее разумный вариант для мест, где развёрнуты сети нескольких операторов, и есть шансы миграции от одного к другому.

Готовые комплекты для усиления 3G/4G-сигнала существуют для любых условий и любого бюджета

2.1. Форм-фактор антенны

На сегодня не имеет принципиального значения, потому что всерьёз не влияет на главное — качество сигнала. Одинаковое усиление можно получить и от «панельки», и от Yagi, и от «тарелки». Поэтому выбор здесь зависит от бюджета и доступности: если поблизости от вас есть фирма, продающая «тарелки», не обязательно стучаться в дальние края к тем, кто делает панельные антенны. Берите то, что под рукою.

Единственное, что хоть как-то влияет на выбор — диаграмма направленности. У антенн типа «волновой канал» она почти лучевая, поэтому их необходимо очень точно ориентировать на БС. Зато они и мощнее остальных. Панельные антенны в целом немного слабее (но отнюдь не фатально), зато из-за более широкого «луча» не столь требовательны к точности ориентирования.

Кроме того, у них, как правило, шире рабочий диапазон, что позволяет, например, переключаться между 3G и 4G по требованию. Конечно, обе БС должны стоять на одной вышке). В районе обитания автора 4G-коннект лучше работает при web-сёрфинге, а вот закачивать большие массивы данных быстрее получается на 3G. Вот и приходится тасовать.

Слева направо: панельная антенна, антенна типа «волновой канал» (Yagi), параболическая антенна с 3G/4G-облучателем

2.2. Расчёт антенны

По идее, эта табличка должна быть и здесь, и в начале текста. Потому что ею стоит пользоваться при определении самой перспективной БС (см. выше). Однако при выборе антенны она не менее важна.

RSRP — уровень (мощность) сигнала от базовой станции. Чем ближе значение этого параметра к нулю, тем сигнал сильнее.

RSRQ — характеристика качества принятых пилотных сигналов. Чем этот параметр меньше по абсолютной величине, тем лучше сигнал.

SINR — соотношение сигнал-шум. Если значение этого параметра 0 dB — уровень сигнала равен уровню шума, если положительное — сигнал выше шума; при отрицательном значении — сигнал ниже шума.

Наиболее важен первый столбец — значение RSRP. Допустим, мы получили для целевой БC средний показатель около -90 дБи. При определении направления на БС использовали антенну Yagi с коэффициентом усиления (КУ) 12 дБи. Кабель снижения длиной 5 м «съедает» на затухании ещё порядка 1,5 дБи, добавим примерно столько же потерь на коннекторах — итого 3 дБи. Соответственно, дефолтный уровень сигнала в данном месте:

-90 – 12 2х1,5 = -99 дБи.

В результате монтажа новой антенны нам требуется гарантированно попасть хотя бы во вторую строку таблицы, в интервал от -90 до -80. В идеале — больше -80, первая строка. Если мы оставляем тот же кабель, нужна антенна с КУ не менее 18, лучше — от 20 (не забываем про погоду и естественное «плавание» сигнала).

На выходе будет если не первая строка, то близко к ней: -99 20 — 2х1,5 = -82 дБи. Результат можно считать очень хорошим: при условии, что показатели RSRQ и SINR изменяются пропорционально RSRP (а обычно так и происходит), мы «вытаскиваем» из коннекта не менее 80% того, что он в принципе может дать. Предположим, что максимальная поддерживаемая скорость на данной БС 30 Мбит/с. Получаем 30 * 0,8 = 24 Мбит/с.

2.3. MIMO — не мимо, а в цель!

Выбор типа антенны когда-то был предметом суровых холиваров. На сегодняшний день вопрос можно считать закрытым: если дом расположен в зоне уверенного покрытия, и не обязательно настраиваться на конкретную БС, вполне достаточно простенькой широкополосной антенны, настроенной на базу с максимальным сигналом. В зоне же нестабильного приёма узконаправленная антенна MIMO — единственное адекватное решение.

Антенны MIMO принимают и передают информацию по двум каналам с разной поляризацией

Проверено на собственной шкуре: при одинаковом КУ панельная MIMO даёт минимум полуторную прибавку к скорости в сравнении с обычной «решёткой», да и собственно качество соединения заметно возрастает. Причём особенно это заметно на RSRP -90 дБи и ниже.

Единственное условие: для сборки MIMO требуется совместимый модем с двумя антенными разъёмами. Например, Huawei E3372/E3372h/827F/M150-2 или ZTE MF831. Собственно, при обращении в фирму вам такой и предложат в составе комплекта. Хинт: модем разумнее брать разлоченный.

2.4. Выбор роутера

Единственное требование к роутеру — совместимость с 3G/4G и достаточно обширный список поддерживаемых модемов. Большинство современных моделей что Zyxel, что D-Link, TP-LINK или ASUS поддерживает большинство же современных (равно как и снятых с производства) модемов. Поэтому здесь определяющий фактор — бюджет и личные склонности.

Хотя и тут возможны повороты сюжета. Так, у автора в купленной сборке оказался модем Huawei 3372, который сперва был залочен под оператора, а потом разлочен. В результате этих пертурбаций в нём заблокированы почти все АТ-команды. Вроде бы ерунда, Keenetic 4G III этот девайс видеть должен (в списке поддерживаемых на второй позиции), а вот не увидел! И переключить в режим modem only нечем, такая незадача. Воткнёшь в ноут — всё работает, в роутер — фигвам!

Повезло, что, шерстя интернеты, наткнулся на нестандартную прошивку для роутера. Решил, что терять уже нечего — и залил её в «кинетика». А оно возьми и сработай! Так до сих пор на ней и сижу, хотя и штатная прошивка, как выяснилось, уже исправлена. О других тонкостях настройки модемов и роутеров вы можете прочитать в статье «Интернет на даче: надёжный 3G/4G для всех устройств в сети».

Некоторые роутеры поддерживают резервирование канала. Для этого понадобятся дополнительный модем с «симкой» резервного оператора и, конечно, удвоенный комплект оборудования

2.5. Кабельные хитрости

Оставляем за кадром полностью ручную сборку — это удел избранных, и им обычно не нужно ничего объяснять. Вариант, который рассматриваем мы — покупка и монтаж готового комплекта. Но и здесь могут поджидать основательные рифы, способные разбить в щепки мечту о хорошем интернете. Один из главных — кабель.

Антенный коаксиал имеет серьёзный недостаток — затухание сигнала. Причём если для низких частот оно не фатально, то вот как раз для LTE может свести на нет все старания. Суммарные потери в конкретной сборке зависят от марки кабеля, его длины, частоты сигнала, количества соединений.

Грозные дни

Ограничения, накладываемые свойствами кабеля, разумеется, следует учитывать. Однако не стоит забывать о другой проблеме. Выводя антенну даже на 3-4 метра выше крыши, вы создаёте… вспомнили? правильно — отличный молниеотвод. Запросто может случиться так, что ваш усилитель интернета окажется самой высокой точкой в окрестностях.

Кардинальный вариант — установка полноценной молниезащиты. Только стоит это дело, как крыло от «Боинга». И выполнять его должны профессионалы. Альтернатива  — примитивные, но действенные народные методы.

Первый и главный: не выносите антенну слишком высоко. Это для интернета чем выше, тем лучше, для молнии — строго наоборот. Уезжая из дому даже на один день, выдерните кабель/модем из роутера, а сам роутер выключите. Да и вообще дом лучше обесточить, если он не стоит на охране, конечно.

То же надо сделать, если вы сидите дома, а к нему приближается грозовой фронт. Особенно опасны локальные летние грозы — молнии во время них чаще лупят в землю, чем при «большой» грозе. Разряд при этом значительно слабее, но поверьте — его хватит с тысячекратным запасом, чтобы угробить всю бытовую технику в доме, а не только антенну, роутер и прочая.

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:

1. Сначала изготовьте «восьмёрку» из монолитной проволоки сечением 4 мм2. 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 90о. Используйте угольник, чтобы добиться точного угла.

   Сделайте симметричную «восьмёрку» из медной проволоки

2. Возьмите алюминиевую пластину — толщина 22 мм. Общая площадь — 140 х 140 мм. Пластина будет отражателем (рефлектором). Сделайте отверстие в центре пластины (просверлите).
3. Закрепите «восьмёрку» прямо по центру рефлектора на расстоянии 3,6 см. Панель и проволока не должны соприкасаться.

   Закрепите антенну с помощью деревянных палочек по бокам

4. Просверлите в рефлекторе отверстия под хомуты, наденьте конструкцию на кронштейн (возьмите от спутниковой тарелки). Теперь нужно припаять кабель, пропустив его заранее через отверстие в пластине.

   От антенны проведите кабель к модему

5. Если у модема есть разъём для антенны, подключите кабель к нему через переходник.
6. Если разъёма нет, возьмите немного медной фольги. Сделайте колпак в соответствии с размерами модема. Закрепите кабель на колпаке (нужно припаять) и наденьте его на устройство.

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

7. После подключения антенны настройте сигнал — поворачивайте её, пока не получите максимальный результат в виде нескольких делений. Они отображаются в фирменной программе устройства или вашего провайдера, которая скачивается и устанавливается на компьютере для настройки подключения. Попробуйте разместить антенну под разными углами, например, под 45о или 70о.

Возможно ли переделать тв-антенну для 3g/4g

Конечно, это можно сделать. Однако не стоит ожидать, что таким способом удастся сильно улучшить сигнал. Дело в том, что телевизионные антенны не предназначены для улучшения приема интернета. Намного эффективнее и проще будет создать такой приемник самостоятельно.

Антенна для усиления сигнала — незаменимый помощник для людей, которым приходится выходить в онлайн на дачи или из деревни. Если нет денег на фирменный приемник Mimo, можно попробовать сделать его самостоятельно. Однако перед этим придется ознакомиться с нюансами изготовления антенн.

Последнее обновление – 21 сентября 2021 в 16:34

Двойная центральная жила

Такая модель чаще всего используется для установки на улице. Частота ее работы составляет около 400 Гц. От остальных модификаций она отличается наличием ромбового вибратора. Также конструкция содержит несколько металлических решеток длиной 30-40 см.

Важно! Чтобы сигнал был более качественным и стабильным, в модели с двойной жилой обязательно устанавливают рефлекторы.

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

Как сделать антенну самостоятельно

Принципиальных сложностей при самостоятельном изготовлении нет. Нужны навыки работы с металлом, умение держать в руках паяльник, желание и аккуратность.

Как своими руками сделать люстру

Непременное условие – строгое соблюдение геометрических размеров всех, без исключения, составляющих частей.

Геометрические размеры высокочастотных устройств должны быть соблюдены с точностью до миллиметра и точнее. Любое отклонение ведет к ухудшению характеристик.

Упадет коэффициент усиления, увеличится взаимосвязь между антеннами MIMO. В конечном итоге вместо усиления сигнала буден наблюдаться его ослабление.

К сожалению, в широком доступе отсутствуют точные геометрические размеры. Как исключение, имеющиеся в сети материалы основаны на повторении некоторых заводских конструкций, не всегда скопированных с заданной точностью. Поэтому не стоит возлагать большие надежды на публикуемые в интернете схемы, описания и методики.

С другой стороны, если не требуется сверх сильного усиления, то выполненная самостоятельно, с соблюдением указанных размеров антенна MIMO, все равно даст, хоть и не большой, но положительный эффект.

Стоимость материалов невысока, затраты времени при наличии навыков также не слишком велики. К тому же никто не мешает испытать несколько вариантов и выбрать приемлемый по результатам тестирования.

Для того чтобы сделать MIMO антенну 4G LTE своими руками, нужны два абсолютно ровных листа оцинкованной стали толщиной 0.2-0.5 мм, а лучше одностороннего фольгированного стеклотекстолита.

Один из листов пойдет на изготовление рефлектора (отражателя), а другой – на изготовление активных элементов.

Кабель для подключения к модему должен иметь сопротивление 50 Ом (таков стандарт для модемного оборудования).

Телевизионный кабель использовать нельзя по двум причинам:

• сопротивление 75 Ом вызовет рассогласованность со входами модема;
• большая толщина.

Также необходимо подобрать разъемы, которые должны в точности соответствовать разъемам на модеме.

Важно! Указанное расстояние между активными элементами и рефлектором должно отсчитываться от слоя фольги в случае использования фольгированного материала.

Кроме того понадобится небольшой отрезок медного провода толщиной 1-1.2 мм.

Один из вариантов самостоятельного изготовления

Изготовленная конструкция должна быть помещена в пластиковый корпус. Металл использовать нельзя, поскольку таким образом антенна будет заключена в электромагнитный экран и работать не будет.

Обратите внимание! Большая часть чертежей относится не к MIMO антеннам, а к панельным. Внешне они отличаются тем, что к простой панельной антенне подводится один кабель, а к MIMO нужно два.

Изготовив две панельные антенны, можно получить разнесенный вариант, выполненной своими руками антенны МИМО 4G.

Подводя итоги, можно сказать, изготовление антенны МИМО своими руками – не очень трудное дело. При надлежащей тщательности вполне возможно получить работоспособное устройство, сэкономив некоторое количество финансов. Несколько проще выполнить антенну 3G своими руками. В отдаленной местности, где еще нет покрытия ЛТЕ, это может быть единственным вариантом повысить скорость соединения.

Можно ли сделать антенну для 3g и 4g интернета самостоятельно

Для некоторых фраза «4G антенна своими руками» — это сказка. Многие на 100 % уверены, что в домашних условиях такой агрегат не собрать. К тому же нужно хорошо разбираться в физике и распространении радиомагнитных волн. Все это неправда. Нет, познания в этой области, конечно, пригодятся.

Вряд ли человек, который знает суть процесса и умеет делать вай-фай антенны, читал бы эту статью. Суть в том, что благодаря пошаговым инструкциям, данным ниже, абсолютно любой, имея только стремление и все необходимые материалы, сможет сделать самодельную антенну для 4G модема.

К превеликому сожалению, на данный момент нет программного продукта, который бы мог реально увеличить скорость приема и отдачи интернет-трафика. Да, есть специальные средства, которые позволяют мониторить состояние сети и ограничивать работу тех или иных программ для повышения скорости. Также они находят лучшую точку для подключения к сети. На этом функционал заканчивается.

Остается использовать только аппаратные средства. Если скорость сети регулярно прыгает, а качество оставляет желать лучшего, то может помочь специальная антенна. Вообще выпускают множество приборов для улучшения сигнала и более лучшего его улавливания. Все они не вмешиваются в программную часть, работая только на физическом уровне. Наиболее популярны:

• промышленные антенны, создание аналога которых описано в этом материале;
• репитеры, позволяющие повторять улавливаемый сигнал и делать его четче;
• рефлекторы, отражающие электромагнитные и радиомагнитные волны обратно на роутер или модем;
• роутеры, обладающие возможностью принимать беспроводной сигнал и транслировать его дальше (аналог репитера, но более функциональный).

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.

Проблемы передачи и приема сигнала мобильного интернета

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.

Как работают антенны на передаче и приеме сигнала

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

Технология mimo

Для увеличения пропускной способности канала связи между приемником и передатчиком данных разработан метод обработки сигнала, когда прием и передача ведутся на различные антенны.

Обратите внимание! Применяя антенны LTE MIMO, можно увеличить пропускную способность на 20-30% относительно работы с простой антенной.

Основной принцип заключен в устранении взаимосвязи между антеннами.

Электромагнитные волны могут иметь различное направление относительно плоскости земли. Это носит название поляризации. В основном используется вертикально и горизонтально поляризованные антенны.

Для исключения взаимного влияния между собой антенны отличаются друг от друга поляризацией на угол 90 гр. Чтобы влияние земной поверхности было одинаково для обеих антенн, плоскости поляризации каждой смещают на 45 гр. относительно земли.

Таким образом, если одна из антенн имеет угол поляризации 45 гр., то другая, соответственно, 45 гр. Относительно друг друга смещение составляет необходимые 90 гр.

Взаимное расположение антенн

На рисунке наглядно видно, как развернуты антенны относительно друг друга и относительно земли.

Важно! Поляризация антенн должна быть такой же, как и на базовой станции.

Если для технологий 4G LTE поддержка MIMO по умолчанию имеется на базовой станции, то для 3G в связи с большим количеством устройств без MIMO, операторы не спешат внедрять новые технологии. Дело в том, что в сети MIMO 3G устройства будут работать гораздо медленнее.