Изготовление mimo антенн 4g lte своими руками в домашних условиях

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.

Изготовление mimo антенн 4g lte своими руками в домашних условиях

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.

Изготовление mimo антенн 4g lte своими руками в домашних условиях

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.

Изготовление mimo антенн 4g lte своими руками в домашних условиях

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.Изготовление mimo антенн 4g lte своими руками в домашних условиях

    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.Изготовление mimo антенн 4g lte своими руками в домашних условиях

    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.

Изготовление mimo антенн 4g lte своими руками в домашних условиях

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:

  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.Изготовление mimo антенн 4g lte своими руками в домашних условиях

    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.Изготовление mimo антенн 4g lte своими руками в домашних условиях

    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.Изготовление mimo антенн 4g lte своими руками в домашних условиях

    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.Изготовление mimo антенн 4g lte своими руками в домашних условиях

    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.

Видео: как изготовить антенну Харченко

Другие варианты самодельных антенн

Идеи для самодельных антенн могут быть и такие:

  1. 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

  2. Спутниковая антенна 3G/4G. Если у вас есть старая спутниковая антенна, пустите в ход её. Сигнал будет усилен значительно, так как антенна будет уличной. Уберите конвертер со штанги. На этом месте закрепите модем. Естественно, понадобится удлинитель USB — аккуратно протяните его до модема и подключите. Теперь направьте тарелку на вышку оператора. Для настройки нужно будет медленно вращать тарелку, чтобы достигнуть максимального эффекта.

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

  3. Антенна «Двойное кольцо». Метод похож на антенну Харченко. Он такой же эффективный, но здесь тоже придётся потрудиться, чтобы изготовить антенну.

    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».

Источник: https://itmaster.guru/nastrojka-interneta/routery-i-modemy/3g-antenna-svoimi-rukami.html

Антенна 4G своими руками: чертежи, характеристики и порядок изготовления

Антенна 4G своими руками — неплохой универсальный и наиболее дешевый способ улучшить сигнал сотовой связи на даче или в загородном доме. Конструкция таких устройств простая, что дает возможность получать хороший и стабильный интернет-сигнал, если это позволяет расстояние до базовой станции оператора.

Сделанный усилитель 4G сигнала своими руками можно подключить к роутеру и раздавать Интернет на смартфон, планшет или ноутбук. Достаточно провести грамотный расчет устройства, подобрать правильные размеры в соответствии со схемой и все собрать.

Читайте также:  Технические характеристики и маркировка кабелей из сшитого полиэтилена

Получится простой и достаточно мощный прибор, который позволит существенно улучшить качество, скорость и стабильность связи.

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.

Изготовление mimo антенн 4g lte своими руками в домашних условиях

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.

Изготовление mimo антенн 4g lte своими руками в домашних условиях

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.

Изготовление mimo антенн 4g lte своими руками в домашних условиях

Устройство и габариты

Обзор и настройка модема D-Link Dir-320

Также антенны делятся на несколько типов. Это могут быть комнатные устройства, работающие в помещении, или наружные, которые устанавливаются и направляются на вышку с улицы. Наиболее оптимальными и качественными являются приборы второго варианта.

Обратите внимание! Все представленные устройства используются как для приема, так и для передачи сигнала.

Для соединения с сетью антенна принимает и усиливает сигнал от базовой станции, который впоследствии передается на модем при помощи USB порта и провода. Внешние усилители делятся на такие основные типы:

  • направленные;
  • всенаправленные;
  • широкодиапазонные или многочастотные.

Направленные делятся еще на три различных подвида:

  • способные улучшать сигнал только с одной стороны;
  • секторные, так же, как и первые, относятся к однонаправленным устройствам. Они имеют возможность работать в одном направлении, но при этом охватывать дополнительное пространство;
  • всенаправленные, что значит усиливают сигнал одновременно с нескольких сторон.

Изготовление mimo антенн 4g lte своими руками в домашних условиях

Как произвести предварительный расчет

Для качественной работы антенны в любом месте требуется предварительный расчет ее параметров. Устройство состоит из нескольких частей:

  • вибратора;
  • провода антенны;
  • блока передачи сигнала;
  • отражателя.

Требования к вибратору

В чем отличия между сетями 3G и 4G: особенности, преимущества и недостатки

Материалом для производства этой части служит медь или алюминий.

Они стойки к коррозии и обладают хорошим вибрационным эффектом. Размеры представленной части совсем небольшие, а материал мягкий, поэтому соединение с проводом проводится методом пайки.

Поперечное сечение находится в пределах 5-7 мм, а его диаметр должен превышать 3 мм.

Обратите внимание! Кроме этого, важно соблюдать симметрию квадратов и боковых поверхностей.

Провод

Для приема мобильного сигнала требуется определенный размер противодействия волны. Это значение должно составлять 55 Ом или 80 Ом. Во избежание потерь мощностей требуется провод с минимальным сопротивлением. Он имеет множество положительных сторон, выдает максимальные электронные данные, имеет небольшую потерю сигнала и подходит по габаритам для соединения с вибратором.

Изготовление mimo антенн 4g lte своими руками в домашних условиях

Рефлектор

Это наибольшая по габаритам часть устройства. Имеет непосредственное влияние на прием сигнала. Рефлектор можно сделать из металлической пластины.

Если подобной под рукой нет, то подойдет даже дно старой кастрюли или обмотанная фольгой часть картона, а лучше фанеры.

Некоторые умельцы создают небольшие отражатели из обыкновенного компакт-диска, к которому крепится модем, улавливающий усиленный сигнал.

Важно! Размер рефлектора должен быть сопоставим по масштабу с габаритами вибратора.

МИМО

Это устройства панельного типа для приема и усиления качества сигнала, которые работают с несколькими входами потоковых данных, соответственно, и несколькими выходами таковых. МИМО антенна для 4G своими руками собирается немного сложнее, чем обычная. Однако при наличии схем и чертежей все получится.

Как сделать подавитель сигнала вайфай в домашних условиях

При выборе такой антенны нужно учесть, что не все операторы могут полноценно работать с этой технологией. Примечательно, что скорость передачи информации при технологии МИМО равна 100 Мбит/сек. Это превышает показатели обычных антенн в 2 раза.

Обратите внимание! Такой прибор состоит из одного корпуса, внутри которого находятся две закрепленные антенны. Прием и передача сигнала происходят обеими частями одновременно и проходит по разным каналам.

Внешние усилители и их характеристики

Наиболее ответственным и влияющим на качество передачи данных параметром является коэффициент усиления сигнала. Им нужно руководствоваться при выборе антенн:

  • при дальности 1-3 км до точки с хорошим сигналом нужна антенна с коэффициентом усиления 14 дБ;
  • при дальности 3-8 км требуется коэффициент усиления 18 дБ;
  • при дальности 8-12 км подойдет антенна с коэффициентом 20 дБ.

Процесс создания

Этапы сборки будут зависит от того, какой тип устройства был выбран.

Простое внешнее устройство

Обычная внешняя антенна представляет собой прибор для усиления качества сигнала сотовой сети, который устанавливается на улице. Может иметь различный внешний вид, например, в виде большого уловителя из пластины или простой телевизионной антенны, приспособленной для сигнала 3G.

Обратите внимание! В случае с внешними антеннами большую роль играет качество изоляции, поскольку усилителю придется работать в различных погодных условиях.

Важное значение в подобных устройствах имеет выбор наилучшего места для установки и направление в сторону базовой станции. Кроме этого, их следует качественно изолировать, чтобы вода не попала в места с микросхемами и проводными соединениями.

Рефлектор создается из металлического листа, который рекомендуется закруглить. Если нет стали, то можно использовать фанеру или картон, который следует обмотать фольгой.

Изготовление mimo антенн 4g lte своими руками в домашних условиях

Панельная антенна

Представляет собой большую металлическую пластину с закрепленными на ней патчами или небольшими панелями для лучшего улавливания. Для создания 4G антенны — «пушки» — своими руками нужно купить:

  • ребристое оцинкованное железо для создания панели (один лист с размерами 334×290 мм);
  • для создания патчей четыре листа оцинкованного железа (размерами 118×70,5 мм);
  • медную проволоку (диаметром 2 мм);
  • медную фольгу, желательно несколько больших кусков (вырезать окружность диаметром 21 мм);
  • пенопласт для патчей;
  • супер-клей.

Антенна Харченко для 4G модема своими руками

Она была названа в честь ученого, который впервые изобрел такое устройство. Является одной из наиболее простых по конструкции антенн для мобильного сигнала. Для сборки нужны:

  • спиральная проволока;
  • коаксиальный кабель;
  • стержневая деревянная рейка;
  • плоскогубцы, молоток, нож.

Обратите внимание! Перед сборкой очень важно провести качественный расчет.

Для этого рекомендуется посетить специализированные сайты, имеющие онлайн-калькуляторы.

Этапы сборки:

  • определить поляризацию и частоту волны. Устройство должно быть линейным;
  • сделать биквадратный тип антенного устройства в виде зигзага из меди. Все элементы должны быть расположены по углам, одним из которых соприкасаться. Для поляризации горизонтального типа восьмерка должна стоять стоймя. Если делать вертикальную поляризацию, то конструкция устанавливается на бок;
  • сторона квадрата рассчитывается по специальной формуле: длина волны, поделенная на четыре;
  • сборка конструкции, она должна быть овальной формы.

Таким образом, в создании усиливающего устройства нет ничего сложного. Главное — выбрать подходящий тип, следовать инструкциям выше и производить точные расчеты.

Изготовление mimo антенн 4g lte своими руками в домашних условиях

Подгорнов Илья ВладимировичВсё статьи нашего сайта проходят аудит технического консультанта. Если у Вас остались вопросы, Вы всегда их можете задать на его странице.

Источник: https://Vpautinu.com/antenny/4g-svoimi-rukami

Делаем мощную антенну для 3G и 4G сигнала с радиусом действия 40 км своими руками

Проживая в больших городах проблем с поиском устойчивого интернет сигнала, как правило, нет, но стоит удалиться от ретрансляторов поставщика мобильного подключения к интернету, возникают затруднения.Чтобы сигнал на даче или в загородном доме всегда был устойчивым нужно сделать мощную 3G/4G антенну с радиусом действия 40 км.

Принцип работы антенны

Проверено – работает

3G и 4G сигналы собой представляют радиоволны определённой частоты. Антенна разработана таким образом, что находящиеся на чётко определённых местах элементы, резонируют с длиной того или иного сигнала и усиливают.

Антенна-пушка состоит из 6ти круглых медных элементов, закреплённых на резьбовой втулке, на определённом расстоянии друг от друга.

Расстояние высчитывается исходя из длины того или иного радиосигнала. Первые четыре круга (меньшие по диаметру) входят в резонанс с радиоволной и её усиливают.

Последний, самый большой круг отражает радиоволну обратно, и та аккумулируется на предпоследнем медном элементе.

С него-то и снимается несущий сигнал и по кабелю подаётся на 3G-адаптер. В целях дополнительного усиления, а также для придания устойчивости сигнала, к антенне присоединяют два коаксиальных кабеля.

Для каждой частоты требуется соблюдать свои размеры. Алгоритм их определения мы рассматривать не будем, а сразу предоставим полученный результат вычисления. На рисунках ниже указаны схемы сборки антенны с размерами под разные частоты радиоволн.

Иногда бывает, что узнать частоту радиосигнала для того или иного региона не представляется возможным. Тогда можно использовать схему для наиболее используемой частоты: 2100 МГц.

5ГГц

2400 МГц

850 Мгц

1800 МГц

2100 МГц — самая распространенная частота радиосигнала

2600 МГц

Сборка 3G- антенны для 2100 МГц

Для сборки понадобится:

  • медная фольга, толщиной 0,3-0,5 мм
  • стержень М6-М10 с резьбой не менее 45 см
  • 12 гаек под диаметр стержня
  • Коаксиальный кабель – 2 отрезка по 10метров
  • Переходник Pigtail – 2 шт
  • TV-разъёмы – 2 шт
  • Шуруповерт со сверлами
  • Паяльник с припоем
  • Ножницы
  • Плоскогубцы

Также понадобится точная линейка, маркер и изолента.

Шаг №1 – подготовка элементов для антенны

1

Для того чтобы точно вырезать круги правильной геометрической формы, нужно вначале заготовку отцентровать, т.е. просверлить центры кругов, и по ним с помощью циркуля сделать разметку.

2

Медная фольга хорошо режется обычными ножницами. Размеры берём согласно схеме на фото ниже.

Точность с погрешность не более 1мм

3

Далее размечаем места соединения антенны с коаксиальными кабелями. Для этого предпоследний круг R74 размечаем, — отступаем 11 мм от окружности. Таких пометок нужно сделать 2 шт., при этом находится они должны строго перпендикулярно по радиусу.

11мм — 2 шт., строго перпендикулярно по радиусу

4

Шуруповертом сверлим в круге R74 отверстия под центральную жилу коаксиального кабеля (2 мм). Затем это круг накладываем на круг R100, и через отверстия маркером делаем отметки отверстий под крепление TV-кабеля.

  • Разметку по месту сделать проще
  • 5
  • Засверливаем R100 и в полученные отверстия ввинчиваем разъёмы так, как показано на фото ниже.
Читайте также:  Настенные светильники: классификация, как правильно выбрать

Лишнее с разъёма удаляем

Фиксируем разъёмы в круге R100

Шаг №2 – сборка антенны

Стараемся сделать без погрешностей

1

С помощью двух гаек фиксируем на стержне круг R100 в соответствии с размерами, указанными на фото выше. Не забываем гайки, как следует подтянуть.

  1. Затягиваем крайнюю гайку
  2. 2
  3. Аналогичным способом собираем всю конструкцию.

Шаг №3 – подключение антенны к адаптеру

Устанавливаем кабели на место

1

Зачищаем концы у коаксиальных кабелей. Вставляем в подготовленные разъёмы. Центральные жилы кабелей должны попасть в отверстия (2 мм) круга R74.

  • Немного флюса и припоя
  • 2
  • Центральные жилы припаиваем ко второму кругу (R74).
  • 3
  • Загибать кончики центральной жилы нельзя, — может произойти потеря мощности антенны.

Оставляем так, как есть

4

Антенна готова, осталось только её подключить к адаптеру. Для этой цели используем переходники Pigtail.

Pigtail-переходник

Проверка антенны на работоспособность

Скорость  хорошая, сигнал устойчивый

Подключаем адаптер к ПК, подсоединяемся к интернету, проверяем скорость подключения.

Заключение

Ретранслятор

Чтобы пользоваться интернетом с нескольких устройств, такую антенну можно подключить к домашнему ретранслятору. Для этого подойдёт практически любой современный роутер, — главное, чтобы у него был USB-вход для адаптера.

Некоторые 3G модемы не предназначены для подключения к внешней антенне, поэтому можно поступить следующим образом (фото ниже):

  • Концы коаксиальных кабелей (20 см) оголяют, т.е. оставляют только центральные жилы
  • Из одной центральной жилы формируют змеевик, который одевают на 3G модем, и закрепляют при помощи изоленты
  • Другую центральную жилу от второго кабеля наматывают поверх первой (через слой изоленты) так, чтобы помещались друг к другу перпендикулярно
  1. Одеваем змеевик от первого кабеля
  2. 1
  3. Сигнал будет, но несколько хуже.
  • Перпендикулярно наматываем вторую жилу и фиксируем её изоленой
  • 2
  • Фиксируем вторую жилу изолентой.
  • Используя этот принцип можно подключить практически любое мобильное устройство.
  • Если вам понравилась наша статья, поставьте лайк)
  • Подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить ничего интересного!
  • Больше фотографий и видеоконтента на сайте https://krrot.net

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5ac9107e00b3dd8b5dc9727f/5d8dace105fd9800af081b52

Как сделать MIMO антенну 4g lte своими руками

Главная > Антенны > Как сделать MIMO антенну 4g lte своими руками

Существующие сети мобильной связи используются не только для осуществления звонков и передачи сообщений. Благодаря цифровому методу передачи, с помощью существующих сетей возможна также передача данных. Данные технологии, в зависимости от уровня развития, обозначаются 3G и 4G. Технологию 4G поддерживает стандарт LTE.

Скорость передачи данных зависит от некоторых особенностей сети (определяется оператором), достигая теоретически до 2 Мб/с для сети 3G и до 1 Гб/с для сети 4G. Все указанные технологии работают эффективнее при наличии сильного и стабильного сигнала.

Для этих целей большинство модемов предусматривает подключение внешних антенн.

3G-антенна типа «волновой канал»

Панельная антенна

В продаже можно встретить различные варианты антенн для улучшения качества приема. Большой популярностью пользуется панельная антенна 3G. Коэффициент усиления подобной антенны составляет около 12 дБ в диапазоне частот 1900-2200 МГц. Подобный тип устройств способен также улучшить качество сигнала 2G – GPRS и EDGE.

Как и подавляющее большинство других пассивных устройств, она имеет одностороннюю направленность, что вместе с увеличением принимаемого сигнала позволяет снизить уровень помех с боковых направлений и сзади. Таким образом, даже в условиях неустойчивого приема можно поднять уровень сигнала до приемлемых значений, тем самым увеличивая скорость приема и передачи информации.

Применение панельных антенн для работы в сетях 4G

Как сделать антенну для цифрового ТВ своими руками

Поскольку рабочий диапазон сетей 4G практически совпадает с диапазоном предыдущего поколения, то не возникает никаких сложностей в использовании данных антенн в сетях 3G 4G LTE. Для любой из технологий применение антенн позволяет более приблизить скорости передачи данных к максимальным значениям.

Еще более увеличить скорости приема и передачи данных позволила новая технология, использующая раздельные приемники и передатчики в одной полосе частот. Конструкция существующего 4G модема предусматривает использование технологии MIMO.

Несомненное достоинство панельных антенн – их невысокая стоимость и исключительная надежность. В конструкции практически нет ничего, что может поломаться даже при падении с большой высоты. Единственное слабое место – высокочастотный кабель, который может переломиться в месте ввода в корпус. Для того чтобы продлить срок службы устройства, кабель должен быть надежно закреплен.

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.

Установка антенн для модема своими руками

Как сделать антенну для радио FM

Правила установки антенн не отличаются от обычных. Главное условие – отсутствие препятствий между клиентской и базовой станциями.

Растущее дерево, крыша соседнего здания или, что еще хуже, линия электропередач, служат надежными экранами для электромагнитных волн.

И чем выше частота сигнала, тем большее затухание будут вносить расположенные на пути распространения радиоволн препятствия.

  • В зависимости от типа крепления антенны можно устанавливать на стене здания или закреплять на мачте. Есть два вида антенн MIMO:
  • Моноблочные уже содержат внутри две конструкции, установленные с необходимой поляризацией, а разнесенные – состоят из двух антенн, которые нужно крепить отдельно, каждая из них должна быть направлена точно на базовую станцию.
  • Все нюансы установки антенны MIMO своими руками четко и подробно описаны в сопроводительной документации, но лучше предварительно проконсультироваться с провайдером или пригласить представителя для установки, заплатив не очень большую сумму, но получив определенную гарантию на произведенные работы.

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.

Читайте также:  Изготовление металлоискателя терминатор-3 своими руками: подробная инструкция

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.

Видео

Источник: https://jelectro.ru/antenna/sdelat-mimo-antennu-4g-lte.html

Mimo антенна 4g lte своими руками

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.

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.

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.

Антенна для цифрового тв своими руками

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;

Сборка самодельной антенны для приема 4G

  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

Источник: https://amperof.ru/elektropribory/mimo-antenna-4g-lte.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector