Внешние 3G антенны для модема: особенности и порядок установки
Содержание
- 1 Типы антенн
- 2 Разновидности
- 3 Панельная антенна
- 4 Частотный диапазон
- 5 Описание самодельного приемника
- 6 Как сделать антенну для модемов
- 7 Устройство и оптимальные габариты
- 8 Процесс создания устройства
- 9 Видео
Подключение к мобильному интернету сотовых операторов Билайн, МТС, Теле-2 и других не всегда даёт хороший результат. Качество принимаемого сигнала зависит от того, а какой зоне покрытия данного оператора находится приёмное устройство. Чтобы усилить слабый сигнал, нужна внешняя антенна для 3g модема. Её установка поднимет не только уровень сигнала, но и скорость интернета.
AX-2014Y внешняя антенна 3G
Типы антенн
Модемы 3G уже имеют в своём составе внутреннюю антенну, которая позволяет работать с внешним сигналом без дополнительного усиления. Внутреннее расположение приёмного устройства обеспечивает стабильную работу модема только в зоне уверенного приёма. Если сигнал слабый или непостоянный, тогда необходима выносная антенна уличного расположения Исходя из этого, можно произвести разделение по типу на следующие конструкции:
- внутренние;
- внешние (уличные).
Подключенный три джи модем через вход USB к системному блоку ПК не всегда может обеспечить качественную работу интернета. Для этого необходимо усилить сигнал добавлением выносной конструкции.
Собственная антенна внутри модемаВнешние антенны для модемов располагаются на улице. Их крепят на стены зданий, на мачты, располагают на крыше. Чем выше находятся антенны 2g и 3g, тем больше уверенности в их качественной работе. При установке желательно выполнять следующие условия:
- прочность несущего основания и креплений;
- защита от внешних факторов;
- избегание при кабельном спуске длинных горизонтальных участков и скручивания в кольца;
- надёжность контакта в местах присоединения кабеля к антенне.
Это связано с тем, что при падении антенна может повредиться или нанести вред окружающим. Частое опускание и поднимание антенны или подъём на крышу человека для устранения повреждений – дело хлопотное.
Важно! Не только высота и ориентация на местности влияют на производительность уловителя сигнала. Необходимо обратить внимание на разновидности конструкций антенн.
Разновидности
Mimo антенна 4g lte своими рукамиТакие устройства различаются не только по цене и размерам, но и по виду. Можно выделить несколько из них:
- волновой канал;
- панельная;
- штыревая;
- параболическая.
Наиболее подходящая для местности малой застройки антенна типа «волновой канал». Она известна как устройство Яги-уда (Yagi antenna). Конструктивно модель выполнена в виде параллельно расположенных друг к другу вибраторов (полуволновых диполей), находящихся на линии излучения в одной плоскости. В её состав входят активный и множество пассивных вибраторов. Это устройство из класса уловителей бегущей волны. Изобрели и внедрили такую конструкцию два японца Яги и Уда ещё в 1926 году.
Направленная антенна изменяет свои хаpaктеристики, если изменяются:
- длина диполей;
- диаметр диполей;
- расстояние между ними и активным вибратором;
- наличие пассивного элемента (рефлектора) за активным вибратором;
- количество пассивных элементов (директоров) перед активным вибратором.
Известны модели заводского изготовления, такие как BS-2000-17, BS-2000-20. Подобные образцы уже прошли многочисленные испытания в полевых условиях. Узкочастотная направленность помогает принимать три джи-сигнал на частоте 2100 МГц при kусил = 17-20 Дби (dBi). К тому же габаритные размеры L = 1000 мм и вес 0,5 кг позволяют без проблем разместить антенный уловитель сигнала на достаточную высоту, расположив её на мачте.
Следующий рассматриваемый тип – штыревой. Это четвертьволновой диполь, выполненный в виде вертикально расположенного стержня (штыря). Устройство рассчитано на работу в режиме «приём-передача». К достоинствам можно отнести то, что при установке антенна не требует настройки по направлению. Она принимает сигнал со всех сторон, кроме вертикали. Недостатком является более низкий коэффициент усиления.
Для примерного образца подойдёт модель KORVET. Это уловитель сигнала 3G/4G, позволяющий работать с мобильными операторами по всей территории Российской Федерации в интервале частот 700-2700 Мгц. Благодаря круговой направленности приёма, устройство работает со стандартами сотовой связи: GSM-900, GSM-1800, UMTS-2100 и LTE2600 и др.
Данный тип устройств применяют на мобильных средствах: автомобилях, катерах и им подобных: там, где сигнал устойчив. Круговая диаграмма направленности позволяет изменять местоположение приёмника относительно передатчика без последствий для работы. Защищённый пластиковым корпусом штырь может быть установлен и на стационарных объектах. На него доступен приём от нескольких базовых станций с разных направлений. При работе в режиме «передачи» есть возможность раздачи сигнала WiFi.
Штыревая всенаправленная антенна GSM KORVETПараболическую конструкцию устройств для приёма 3G-сигнала целесообразно применять при удалённости от вышки более 10 км.
Внимание! Параболические антенны требуют предварительного определения направления сигнала. Качество работы зависит от правильности монтажа и точности настройки. При установке подобной конструкции желательно привлекать специалиста.
Панельная антенна
Антенна НТВ плюсПанельная конструкция более совершенна и выше по цене. Её устройство допускает применение моделей такого типа, как на открытом прострaнcтве, так и на ландшафтах неплотной застройки.
Например, антенна 2g марки GSM 3G Nitsa-2 – панельный вариант. Она позволяет повышать качество интернет-сигнала для мобильных модемов даже там, где сигнал почти полностью отсутствует. Устройство работает со стандартами: 2G, 3G, 4G. При коэффициенте усиления 11 dBi она оснащена разъёмом N-типа для подключения подводящего кабеля.
Конструктивно она представляет собой набор некоторых сегментов (металлических пластин), расположенных на определённом расстоянии от плоского рефлектора, и схему усилителя.
Панельная антенна 2G GSM 3G Nitsa-2Частотный диапазон
В инструкции каждого сотового телефона, а также модема для мобильного интернета указаны частоты, на которых операторы сотовой связи вещают свои сигналы.
Активная антенна для автомобиляРекомендация. Форма и размер, соответственно, и хаpaктеристики приобретённой или изготавливаемой антенны зависят от частоты принимаемого сигнала.
Широкополосные устройства можно отнести к универсальному типу, их работа будет посредственной. Если знать точные частоты вещания оператора в регионе и подобрать антенну именно для этих частот, то результат будет на порядок выше.
Стандарты некоторых русских сотовых операторов (частоты в МГц):
- UMTS: UL/DL – 1920-1980 (880 – 915)/2110 – 2170 (925 – 960);
- CDMA: UL/DL – 453 – 457,5/463 – 657, 5;
- 4G: UL/DL – 2500 – 2570/2620 – 2690.
Уточнение. Сначала нужно убедиться, с какими стандартами будет работать приобретаемый USB-модем. Далее уточнить момент, что у него есть место для подключения внешней антенны. После чего узнать, с какими частотами работает этот стандарт, и подбирать антенну.
Описание самодельного приемника
Самодельная пассивная антенна панельного типа для увеличения сигнала для 3G модема будет служить одновременно и приёмником сигнала, и его усилителем. Для собственноручного изготовления лучше всего подходит конструкция, разработанная В. Харченко. Это так называемый «биквадрат», имеющий за собой рефлектор слегка изогнутой формы. Расположение составных частей в одной плоскости позволяет установить собранные детали в герметичный корпус.
Биквадрат ХарченкоКак сделать антенну для модемов
Для того чтобы изготавливать направленные антенны 3g, нужно определиться с типом и разновидностью. От этого зависят размеры и сама конструкция. Для изготовления понадобятся нержавеющие трубки или цельные отрезки медной, латунно или алюминиевой проволоки диаметром не менее 6 мм. Для различных типов рефлекторов подойдут оцинкованные сетки, медные или алюминиевые листы толщиной до 1 мм.
Устройство и оптимальные габариты
Ширина принимаемого диапазона и коэффициент усиления сигнала увеличиваются вместе с увеличением габаритов конструкции. При постройке устройства необходимо искать компромисс. Для подробного описания изготовления в качестве антенны 2g и 3g можно остановиться на биквадрате Харченко. Этот малогабаритный вариант может располагаться как внутри помещения, так и снаружи. Он отлично показал себя в качестве приёмника сигнала для мобильного интернета.
Существует шаблон подбора размеров биквадрата Харченко в зависимости от частоты: онлайн подбор, программы, которые можно найти в сети.
Основные требования к вибратору
Тело вибратора выполняется из алюминия или меди круглого сечения. Это может быть трубка, может быть цельный пруток. Подходящим считается поперечное сечение тела вибратора 5-7 мм2. Исходя из формулы площади сечения круга S = 2πR = πD, диаметр легко определить, разделив нужную площадь сечения на число π = 3,14. После чего штангенциркулем измерять подходящие по длине заготовки. Подходящий диаметр – 2,5-3,5 мм. Сторона четырёхугольника должна соответствовать длине волны.
Внимание! Как показала пpaктика, с медными или латунными заготовками работать легче, потому что они поддаются пайке. Так как для наших целей нужны хорошие контакты, то все соединения лучше всего пропаивать. Присоединение кабеля к готовой конструкции тоже лучше выполнять с помощью пайки.
Если под рукой нет медных трубок или прутков, то для этой цели отлично подойдут алюминиевые «усы» метрового диапазона польской антенны «решётка». Их длины будет достаточно для изготовления вибратора. Изгибать заготовку нужно так, чтобы концы отрезка сошлись в центре. Концы можно расплющить, просверлить в них отверстия и присоединить кабель при помощи болтов и гаек.
Польская антенна типа «решётка»Выбор кабеля
Для наименьшей потери сигнала желательно подбирать кабель с меньшим сопротивлением. Оно должно лежать в пределах от 50 до 55 Ом. Провод на вид тоньше обычного телевизионного, поэтому прекрасно согласуется с механическими размерами вибратора. Провод должен оканчиваться разъемами и переходниками типа F female-CRC9.
Специфика конструкции рефлектора
Этот своеобразный экран может иметь сплошную поверхность из металлической фольги или решётчатую. Главные требования:
- размер должен быть таким, чтобы края выступали за габариты антенны;
- между рефлектором и вибратором должно быть выдержано расстояние не менее 36 мм;
- рефлектор слегка выгибают, располагая удалённую точку напротив центра антенны.
Материал для создания рефлектора может быть самый разный, но обязательно из металла.
Процесс создания устройства
Как сделать антенну, можно увидеть на приведённом рисунке. Если соблюсти все размеры, 3g антенна начнёт работать сразу. Само пошаговое изготовление состоит из следующих пунктов:
- Рассчитывают размер периметра квадрата. Для этого обращаются к длине волны, которую находят из нужной частоты сигнала λ=300000/f, тут λ – длина волны (мм), f – частота (МГц). Так, для частоты 2100 МГц (модем 4G) λ = 143 мм. В каждом случае размеры индивидуальны.
- Изгибают из медного прутка диаметром от 2…5 мм квадраты со стороной, равной 1/4 периметра. Следовательно, длина каждой стороны равна 36 мм. При изгибах соблюдают углы и расположение сторон в одной плоскости.
- Коаксиальный провод сопротивлением 50 Ом припаивают к концам антенны, предварительно залудив места пайки. Центральная жила припаивается к одной точке присоединения, экран – к другой. Второй конец кабеля оканчивается разъемом, подходящим для подключения к USB-модему.
- Изготовление рефлектора зависит от материала, из которого он будет выполнен. Размеры экрана должны превышать размеры вибратора на 2-2,5 см. По центру проделывается отверстие для изоляционной втулки (стойки), к которой будет прикрепляться вибратор. Центр прямоугольника находится просто – пересечение диагоналей.
- Размер стойки можно подобрать сразу или сделать её регулируемой для выбора расстояния. После окончательного выставления расстояния стойку фиксируют.
К сведению. В случае наружной установки готовую конструкцию можно поместить в подходящий пластиковый корпус. Размещение внутри корпуса выполняется на изолирующих втулках, в корпусе просверливается отверстие для подвода антенного провода.
Основные размеры устройстваПодсоединение и варианты передачи сигнала
Лучше всего присоединения выполнять с помощью разъёмов, подходящих к размеру кабеля и входному разъёму модема. Подача сигнала от антенны к модему происходит по антенному проводу длиной, достаточной для его соединения с антенной. Установленный уловитель сигнала необходимо направить в сторону расположения вышки сотового оператора.
Осторожно. Следует избегать прокладки кабеля в общие каналы с проводами переменного тока, а также близкого расположения с отопительными приборами. При наружном размещении устройства кабель желательно защитить от механических повреждений.
Отправка данных беспроводным путем
Бывает так, что нет возможности протянуть провод через жилое помещение. Или квартира расположена на верхних этажах высотки, и нет балкона. В этом случае проблематично не только закрепить антенну снаружи, но и прокладывать провод через всё жилище.
Чтобы не соединять антенну с модемом с помощью кабеля, можно превратить её в приёмник – излучатель. Вместо кабеля к активным точкам антенны подключают два электрода. Их длина равна длине контура модема. Измерив ниткой длину внешнего очертания модема, приплюсовав к ней 7 мм, получают длину электрода. Ширина его лежит в пределах от 45 до 50 мм. Электроды изгибают по следующей траектории:
- один электрод – в виде полукруга;
- другой электрод – по конфигурации модема.
Припаянные электроды слегка разводятся в стороны. Таким образом, биквадрат Харченко принимает сигнал беспроводного интернета и излучает его значительную часть, которую будет ловить встроенная антенна модема. В пределах квартиры или комнаты этого вполне будет достаточно для стабильной работы интернета с помощью такого самодельного «вай фай».
Антенна 3g, не важно куплена она в магазине или сделана своими руками, усилит сигнал. Мобильный интернет от сотового оператора станет работать устойчивее и быстрее. Самостоятельно выполненная конструкция принесёт удовольствие от результата и сэкономит семейный бюджет.
Видео
Определение металлоискателя. Металлоискатель: принцип работы прибора. Комплектующие изделия и их назначение. Электронный чувствительный контур, управляющий узел. Типы металлоискателей и различия в принципе действия. Ручная и автоматическая настройка металлодетекторов....
18 05 2024 22:26:41
Определение и формулы для расчета удельных сопротивлений материалов. Проводимость и электросопротивление проводов. Выбор сечения кабеля: по допустимому нагреву, по допустимым потерям напряжения. Удельное сопротивление меди....
17 05 2024 23:43:23
Принцип работы сетевого фильтра: измерение выхода системы через конденсатор. Как изготовить сетевой фильтр самостоятельно: схемы распайки и подключения элементов цепи. Изготовление сетевых фильтров своими руками на основе двухобмоточного дросселя....
16 05 2024 15:34:23
Монтаж электрооборудования - ответственные операции. Их выполняют с соблюдением действующих правил и придерживаясь техники безопасности....
15 05 2024 17:49:28
Описана установка алюминиевого профиля для светодиодной ленты, а также рассказано какие бывают виды профиля для светодиодов....
14 05 2024 12:46:45
Технические хаpaктеристики и принцип работы трехвыводного управляемого стабилизатора напряжения. Варианты использования регулируемых стабилизаторов напряжений в электронных схемах. Управляемый стабилизатор: настройка и ремонт....
13 05 2024 1:20:31
Принцип работы блока питания для антенны. Как правильно подключить БП. Возможные неисправности блоков питания для антенн. Выбор оптимального напряжения и мощности. Обзор китайских устройств....
12 05 2024 5:34:38
Определение и нормы коэффициентов пульсации светового потока. Причины и источники мерцаний. Измерение коэффициентов пульсаций световых потоков. Стробоскопический эффект: положительные стороны и негативные последствия. Способы борьбы с мерцаниями....
11 05 2024 7:22:58
Пpeдoxpaнители в электрической цепи (плавкие вставки). Описание режимов работы. Рассмотрение их технических хаpaктеристик, достоинства и недостатки....
10 05 2024 19:53:23
Какие режимы работы гирлянды умный дождь для дома. Виды светового занавеса водопад: можно ли использовать зимой на улице. Размеры гирлянд капли дождя: преимущества и недостатки разной длины....
09 05 2024 17:36:52
Электротехнический плинтус предназначен для укладки электрических проводов, а также для осуществления подсветки в помещении и отопления выполняют важную роль....
08 05 2024 17:53:55
Общая информация о последовательности импульса. Формулы расчета. Управление скважностью импульсов. Жестокие требования по стабильности параметров импульсных сигналов....
07 05 2024 0:35:45
Физический принцип работы конденсатора. Емкость конденсаторов. Назначение и области применения. Виды конденсаторов по функциональному назначению и состоянию хаpaктеристики емкости. Конденсаторы: материал изготовления....
06 05 2024 1:34:26
Параллельное соединение резисторов: формула расчета. Примеры типичных подключений. Расчет комбинированных схем. Закон Ома и правила Кирхгофа как основа расчетных операций при параллельном соединении резистора....
05 05 2024 21:54:54
Как подключить два телевизора к одной антенне: виды подключения к активной или пассивной антенне. Сколько телевизоров можно подключить к одной антенне. Можно ли к активной антенне подключить усилитель....
04 05 2024 2:33:10
Электрическое сопротивление тела человека. Человек как проводник электрического тока. Значение полного сопротивления тел людей. Место приложения электротока и значение его показателей. Физиологические факторы и показатели окружающей среды....
03 05 2024 5:31:17
Напольные светильники создают необходимый уровень освещения в нужной зоне и придавать интерьеру помещения комфорт, теплоту и уют....
02 05 2024 1:49:59
Реактивное сопротивление резисторов и реактивных устройств. Понятие электрического импенданса. Вычисления падения напряжения на концах катушки индуктивности (соленоида). Расчет реактивного сопротивления конденсатора....
01 05 2024 2:43:34
Суперконденсатор как устройство для накопления электрической энергии. Особенности конструкции и производители суперконденсаторов. Виды суперэлектролитов. Области применения. Достоинства и недостатки конденсаторных изделий....
30 04 2024 17:30:47
Что такое ампер: определение и физическое значение. Амперы - как одна из основных единиц измерения при изучении физики электрических явлений. Сила тока - что это? Что измеряют в амперах....
29 04 2024 21:15:19
Современная кухня это основной потребитель электроэнергии в квартире, чтобы избежать проблем с электропроводкой нужно правильно произвести её комплектацию....
28 04 2024 21:47:44
Единицы измерения освещенности. Формулы вычисление конкретного значения кандел, люменов и люксов. Обозначения на источниках света. Рекомендуемые значения освещённости разных жилых помещений....
27 04 2024 17:50:11
Что такое тепловизор, его классификация и где он применяется. Особенности тепловизионного контроля за нагревом дефектных частей электрооборудования....
26 04 2024 4:31:41
Бактерицидные лампы – источники освещения, позволяющие очистить воздух помещения и воду от бактерий различного происхождения....
25 04 2024 8:57:51
Частота вращения: формула. Синхронные и асинхронные электромашины. Синхронная скорость и скольжение. Расчет и регулировка частоты вращений. Номинальная скорость вращения в двигателях постоянного тока....
24 04 2024 3:22:24
Виды электрических счетчиков. Устройство и принцип работы электросчетчика. Электронные приборы учета: особенности подключения. Об устройстве электросчетчиков: принцип работы электрического счетчика....
23 04 2024 23:18:36
Пути совершенствования: микроминиатюризация и микросхемотехника. Пpaктическая электроника для начинающих: основы и азы. Основные разделы и направления электроники как науки. Вакуумные среды и твёрдые тела....
22 04 2024 22:47:24
Функционал места жительства сейчас на первом месте, именно поэтому стоит установить у себя выдвижные розетки их разновидности поражают воображение....
21 04 2024 3:24:24
Расчет параметров катушки индуктивности: как рассчитать индуктивность однослойной намотки и прямого провода. Дроссель с сердечником: рассчитываем параметры обмотки, намотанной на каркас, диаметром намного меньше длины. Формулы....
20 04 2024 14:27:31
Формулирование закона электромагнитной индукции (закон Фарадея). Опыты с электромагнитыми катушками. ЭДС индукции в проводнике: расчет индуктивного напряжения. Законы электролиза. Электромагнитная индукция: история и современное применение....
19 04 2024 12:51:21
Формула скорости потрeбления энергии резистором. Как определить мощность резистора. Типы и обозначения резисторов. Нагрев детали в зависимости от сопротивления. Мощности резисторов: можно ли узнать по размеру детали, расшифровки маркировок....
18 04 2024 8:14:17
Промышленное освещение осуществляют с помощью светодиодных светильников и ламп, которые являются наиболее экономичными и полностью соответствуют нормам....
17 04 2024 20:32:24
Конструктивные особенности пускателя магнитного электрического ПМЕ211. Величины электромагнитных аппаратов и расшифровка маркировки. Магнитный электрический пускатель ПМЕ 211: особенности малогабаритного контактора....
16 04 2024 19:23:49
Ремонт трaнcформаторов их виды и периодичность. Вывод трaнcформатора в ремонт и последовательность действий при этом. Ремонт сварочных трaнcформаторов...
15 04 2024 7:58:13
Важнейшей хаpaктеристикой сварочного инвертора является максимальный ток сваривания или мощность - это определяющая способность устройства...
14 04 2024 3:52:40
Как выглядит терморегулятор для инкубатора: общие сведения об устройстве. Изготовление терморегулятора с датчиком температуры для инкубаторов своими руками. Принцип работы оборудования. Особенности сборки термостата....
13 04 2024 16:50:57
Принцип их действия и отличие друг от друга. Высоковольтные выключатели их типы и критерии выбора, а также советы опытного эксперта....
12 04 2024 2:48:51
Электрические шнуры и их классификация по материалу изготовления. Особенности наружной открытой и скрытой электропроводки. Внутренняя проводка: способы монтажа и соединения. Правила работы с проводами....
11 04 2024 6:11:30
Какой кабель нужен для подключения плиты? Если плита оснащена реле и адаптерами, прилагаемыми вилками и монтажными коробками, считайте, что повезло....
10 04 2024 21:34:24
Предназначение и общая информация по прибору осциллограф С1 73. Критерии выбора и технические хаpaктеристики осциллографа С1-73. Проверка, настройка и регулировка прибора....
09 04 2024 20:22:12
Как пересчитать ватты в киловатты. Как измеряется электрическая мощность. Устройство ваттметра. Разница между "киловатт" и "киловатт-час". Где указывается мощность (Вт и кВт). Калькулятор по переводу Вт в кВт....
08 04 2024 20:50:27
Способы регулирования, контроля, управления освещением. Преимущества управления освещением на расстоянии и ее классификация....
07 04 2024 1:24:48
Хаpaктеристики и устройство осцилятора (электронная схема). Типы осцилляторов по принципу непрерывного действия и импульсному способу питания дуги. Порядок изготовления плазмотрона своими руками в домашних условиях. Схема осциллятора для инвертора....
06 04 2024 6:48:16
Устройство и разновидности проходных выключателей. Схемы подключения проходного выключателя в квартире и загородном доме. Проходной выключатель: монтаж своими силами....
05 04 2024 10:59:57
Что такое dc ток. Определение постоянного тока. Причины непостоянства. Основные хаpaктеристики тока. Постоянная dc-тока. Изменяющаяся компонента. Различия в постоянном и переменном токе....
04 04 2024 3:10:39
Щупы (крокодилы) для мультиметра. Разновидности щупов по качеству: любительские и профессиональные. Виды по назначению. Изделия для SMD-монтажа. Изготовление самодельных термопар своими руками из подручных материалов....
03 04 2024 19:26:11
Назначение и виды паяльных жиров. Состав, свойства активного и нейтрального жирового флюса. Способы изготовления флюсов в домашних условиях. Способы пайки. Как правильно пользоваться паяльным жиром....
02 04 2024 21:26:48
Проблемы в электропроводке. Неисправности люстр и светильников. Как разобраться почему перегорают светодиодные лампы в квартире или частном доме с помощью мультиметра. Симптомы неисправности и системные решения....
01 04 2024 8:39:45
Наиболее распространенные области применения датчиков движения для освещения. Датчик присутствия: типы и особенности монтажа и эксплуатации. Сенсорные инфракрасные датчики: настройка в зависимости от освещенности помещения....
31 03 2024 16:55:24
Что такое импеданс. Расчет полного сопротивления в цепи переменного тока. Формула полного сопротивления в цепи электрического тока. Индуктивная и комплексная нагрузки. Численное значение импеданса в параллельной цепи....
30 03 2024 0:54:53
Еще:
Электрика -1 :: Электрика -2 :: Электрика -3 :: Электрика -4 ::