3G/4G антенна своими руками с радиусом охвата до 30 километров

Операторы сотовой связи не всегда могут обеспечить беспроводных абонентов стабильным высокоскоростным соединением, этому часто мешает специфика местности и применяемого пользователем оборудования. В качестве выхода из этой ситуации рынок предлагает дорогостоящие усилители сигнала, которые подойдут не каждому устройству. При наличии же определённых материалов можно своими руками изготовить универсальную 4G антенну, которая также улучшит качество интернета 3G и отвечает современным стандартам связи.

Самодельная антенна MIMO для 3G-4G

Особенности устройства

Существуют разные виды самодельных приспособлений для усиления мобильного сигнала, самыми распространёнными из которых являются:

антенна Харченко;
усилитель MIMO;
дисковая антенна или «Пушка»;
усилитель Туркина-Полякова;
волновая антенна Уда Яги;
панельный усилитель.

Эти универсальные средства позволяют ускорить интернет в сельской местности, на природе и в прочих местах с плохим доступом к мобильной сети. При отсутствии же связи с оператором или вне зоны его покрытия данные приспособления окажутся бесполезны.

Самодельный усилитель сигнала может значительно повысить эффективность соединения, он подходит для создания беспроводной сети и раздачи интернета с роутера. Чтобы использовать такую антенну нужно просто подключить её в соответствующий разъём модема. Подбор штекера или Pigtail-переходника зависит от модели устройства. В некоторых случаях его входы закрыты корпусом, который снимают или делают в нём небольшие отверстия.

Степень улучшения связи зависит от соблюдения инструкций по сборке, габаритов и материалов подобранных компонентов, а также нюансов установки устройства. Для большей эффективности некоторые из параметров его составляющих выявляют путём предварительных расчётов.

Далее подробно рассматривается один из самых популярных простых усилителей 4G-сигнала по технологии Харченко и процесс его изготовления. Изначально он предназначался для лучшего приёма телевизионных трансляций, однако эта же конструкция подходит для улучшения доступа к современным беспроводным сетям. Также приведены краткие рекомендации и описания к простейшему и более требовательному мощному вариантам усилителя.

Цистерна Базилика: рукотворное чудо-водохранилище IV века

Обычно при упоминании о достопримечательностях у большинства возникают образы помпезных дворцов, старинных крепостей или величественных соборов, но Цистерна Базилика выпадает из общего ряда древних памятников, ведь это особенное рукотворное чудо является . водохранилищем IV века. И расположено это самое загадочное, будоражащее воображение инженерно-архитектурное творение под землей в самом историческом центре современного Стамбула.

Цистерна Базилика – невиданная красота и свидетельство развития научной мысли древних цивилизаций (Стамбул). | Фото: aa.com.tr.

Это, пожалуй, самая загадочная и уникальная достопримечательность, которая досталась Стамбулу от византийских зодчих, создавших необычный подземный резервуар для воды. В далеком 306 году Цистерну Базилику (Basilica Cistern) начали строить по приказу римского императора Константина, который решил обеспечить запасом питьевой воды Византию (Константинополь).

Специальная подсветка колонн делает подземное хранилище мистическим местом (Basilica Cistern, Стамбул). | Фото: istanbul-turkey.ru.

Целых два столетия тысячи рабов создавали невиданную для подземных сооружений красоту, которую действительно можно сравнить с величием королевского дворца. Особенно удивляет то, как удалось под землей устроить систему водоводов, которые доставляли воду из природных источников, находящихся в Белградском лесу, а это почти 20 км от самого города.

Преодолев 52 ступени, посетители попадают в подземный дворец, который служил обычным водохранилищем (Basilica Cistern, Стамбул). | Фото: vladimirdar.livejournal.com.

Интересно: На сегодняшний день известно, что под Стамбулом находится 40 подземных водохранилищ, среди которых Basilica Cistern самое большое. Но исследователи предполагают, что это не окончательная цифра, поэтому поисковые работы продолжаются.

В длину Цистерна Базилика достигает 140 м. и расположена на глубине 10-12 м. | Фото: weekendblitz.com.

Древнее водохранилище удивляет поистине королевским размахом и гигантскими размерами в длину оно достигает 140 м., а ширину 70 м. Общая площадь составляет 9,8 тыс м² с объемом воды 100 тыс. м³. Естественно, такой резервуар без проблем мог обеспечить город питьевой водой в засушливый год или во время длительной осады.

Строительство самой большой подземной цистерны Константинополя началось в IV веке (Basilica Cistern, Стамбул). | Фото: javadfesharaki.blog.ir.

Как стало известно авторам Novate.Ru, свое необычное название «Базилика» подземное водохранилище получило по той причине, что на поверхности, как раз над цистерной находился храм, который имел символическую конструкцию, именуемую базиликой, что в буквальном переводе означает «место поклонения». Это было довольно значимое место для жителей города, ведь в те далекие времена культовые сооружения строились на центральных площадях, да и сами они превращались в культурно-образовательные центры, при которых действовали школы и организовывались библиотеки.

Более 7 тыс. рабов участвовали в строительстве подземного водохранилища, которое длилось почти 200 лет (Basilica Cistern, Стамбул). | Фото: wemp.app.

Особое внимание заслуживает уникальная красота подземного резервуара, ведь его не зря турки называют Йеребатан Сарай (Yerebatan Sarnici) – подземный дворец. Чтобы увидеть эту небывалую красоту собственными глазами, нужно преодолеть 52 каменных ступени и тогда перед взором предстанут 12 рядов величественных колонн, в каждом из которых возвышается 28 мраморных опор высотой 8 метров.

Арочные своды Цистерны Базилики сохранили древнюю кирпичную кладку (Стамбул). | Фото: episodesoftheroad.com.

И самое поразительное, что вы не найдете среди 336 колонн абсолютно одинаковых, они изготовлены из различных сортов мрамора и были свезены из различных храмов и не только византийских. Арочные крестовые своды, выложенные тонким кирпичом (плинфой) удерживают потолок цистерны, а 4-метровой толщины стены, выложенные огнеупорным кирпичом и обработанные уникальным водоизоляционным раствором, уже более 1500 лет поддерживают сооружение, правда, воды в нем практически не осталось.

Колонны для строительства подземного водохранилища были привезены из храмов, разоренных византийцами во время войн (Basilica Cistern, Стамбул). | Фото: wordsofwonders.ru.

Но это немудрено, ведь захватившие город в 1453 г. турки практически не пользовались резервуаром, и он не просто пришел в упадок – о нем забыли. Со временем его снова обнаружили, причем очень интересным способом: французский путешественник заметил, как горожане ловят рыбу у себя в огородах в образовавшихся провалах, под половицами прямо в доме или в обычных колодцах. Он первый предположил, что именно в этом месте находится Цистерна Базилика, о которой упоминалось в древних манускриптах, но власти этот факт полностью проигнорировали и делали это несколько столетий подряд.

По таким акведукам вода доставлялась в Константинополь (Акведук Гюзелдже Кемери и Эгри). | Фото: moystambul.ru.

Лишь только в середине прошлого века ученые добились того, чтобы этот уникальный памятник архитектуры, который наглядно свидетельствовал о недюжинном таланте не только зодчих, но и инженеров, рассчитавших саму конструкцию цистерны и систему подвода воды по галереям и акведукам Константинополя, начали восстанавливать. Учитывая, что Цистерна Базилика столько лет бездействовала, в ней накопились тонны ила и грязи, поэтому понадобилось очень много времени, чтобы привести все в порядок и организовать безопасную территорию для проведения экскурсий.

В 1987 г. после длительной очистки и реставрации Цистерна Базилика была открыта как музей (Стамбул). | Фото: stroi.mos.ru.

Начиная с 1987 года, после официального открытия Цистерна Базилике стала чуть ли не самой захватывающей и таинственной достопримечательностью Стамбула. Устроители подземного музея особо позаботились об атмосфере, царящей в этом величественно-прекрасном месте. Для этого было организовано приглушенное освещение всех колонн и сводчатого потолка, а умиротворяющая музыка, усиленная превосходной акустикой, создают впечатление нереальности происходящего.

«Колонна слез» украшена античными завитками, напоминающими глаза, с которых медленно стекают капли воды (Basilica Cistern, Стамбул). | Фото: vladimirdar.livejournal.com.

Естественно, в этом подземном царстве среди 336 колонн есть такие, которые пользуются наибольшей популярностью и, как следствие, обрастают легендами. Одной из самых популярных достопримечательностей является «плачущая» колонна, украшенная удивительными резными узорами, похожими то ли на глаза, то ли на павлиний хвост. При этом она является единственной колонной с которой тонким слоем стекает вода и от этого она имеет зеленый цвет. причем очевидцы утверждают, что это выглядит так, будто именно в не миллионы лет назад выросли зеленые растения причудливой формы. Такой необычный вид не просто привлекает туристов, они придумали особый магический ритуал, после исполнения которого исполнялось самое заветное желание.

Инструменты и материалы

Для самостоятельного изготовления биквадратной антенны Харченко, названной так в честь создавшего её в шестидесятых годах инженера К. П. Харченко, потребуется ряд простых и доступных компонентов. Эти инструменты и материалы применяют в хозяйстве, продают на рынках и в магазинах. В их число входят:

предпочтительно термоустойчивый надёжный клей для пластиковых поверхностей;
отрезок коаксиального телевизионного кабеля длиной от 1 до 2 м;
паяльник для припаивания контактов и кабелей;
маркеры или карандаши и линейка для разметки;
малогабаритные тиски или пассатижи для надлома кабеля;
пластиковая крышечка от бутылки из-под минералки или подобной тары;
острые ножницы или нож, чтобы перерезать провод;
30-сантиметровый отрезок кабеля из меди толщиной 4 мм2;
ненужный либо затёртый диск CD/DVD формата, либо лист фольги или кусок жести.

При нехватке клея его необязательно покупать, достаточно будет растворить обыкновенный пенопласт при помощи ацетона или бензина в ёмкости из стекла.

Цистерна Базилика: рукотворное чудо-водохранилище IV века

Обычно при упоминании о достопримечательностях у большинства возникают образы помпезных дворцов, старинных крепостей или величественных соборов, но Цистерна Базилика выпадает из общего ряда древних памятников, ведь это особенное рукотворное чудо является . водохранилищем IV века. И расположено это самое загадочное, будоражащее воображение инженерно-архитектурное творение под землей в самом историческом центре современного Стамбула.

В длину Цистерна Базилика достигает 140 м. и расположена на глубине 10-12 м. | Фото: weekendblitz.com.

Арочные своды Цистерны Базилики сохранили древнюю кирпичную кладку (Стамбул). | Фото: episodesoftheroad.com.

Устройство и размеры антенны Харченко

Усилитель сигнала, сделанный по методике Харченко, является отличным способом сэкономить на затратах по качеству связи. Эта широкополосная зигзагообразная антенна славится среди радиолюбителей своей простотой и долговечностью, её изготовление не потребует специальных знаний и навыков. Частотность усилителя зависит от размера пластины, некоторые антенны способны поддерживать сразу несколько диапазонов.

Для изготовления приёмного агрегата по технологии Харченко будет полезно ознакомиться с основными категориями Wifi-антенн:

Всенаправленная — с одинаковой интенсивностью принимает и транслирует передачу по всем направлениям. Это наиболее простой вариант, представляющий собой вибратор четвертьволнового типа и предпочтительно телевизионный коаксиальный кабель. Возможности такой антенны соответствуют ¼ длины волны принимаемого сигнала.

Простейшая всенаправленная антенна

Секторная — ограничивает приём или передачу сигнала одним направлением с частичным захватом сторон. Для её изготовления достаточно поместить за всенаправленным усилителем искривлённый лист железа, который зовут экран. Распространены антенны с секторами по 120°, 90° и 60°.
Направленный тип антенны считается самым эффективным вариантом. При верно подобранной кривизне железного листа радиоволна образует концентрированный луч.

Главными узлами усиливающей сигнал антенны служат:

вибратор для электромагнитных волн, которые индуцируются на него в пределах покрытия оператора связи;
провод антенны с согласовывающим компонентом, транслирующий переданный вибратором сигнал;
элемент, через который кабельный сигнал транслируется на модемный вход;
рефлектор или экран для повышения мощности и беспрерывности принимаемого вещания, который также блокирует помехи и отражения передачи.

Антенна Харченко

Вибратор антенны

Особое внимание следует уделить материалу, из которого состоит конструкция антенны, и её размерам. Усилители сигнала в основном изготовляют из меди и, в некоторых случаях, алюминия. Волны различных диапазонов частот отличаются длиной, определяющей размеры вибратора. К примеру, у стандарта 4G этот параметр составляет около 115 мм. Чтобы вычислить длину волну определённого диапазона, необходимо поделить скорость их движения в мегаметрах (300) на его частотность. Допускаются незначительные погрешности. Длину стороны одной стороны двух равных ромбов или квадратов рассчитывают, деля протяжённость волны на 4. Примерная схема антенны Харченко:

Схема расчета биквада

В таких проектах обычно используют следующие размерности (указаны со значениями для усилителя 4G):

H — горизонтальная протяжённость экрана (115 мм);
B — вертикальная протяжённость экрана (115 мм);
D — дистанция между экраном и вибратором (13.2 мм);
λ — длина волны (115 мм);
ρ — волновое сопротивление (50 Ом);
f — диапазон (2600 МГц);
L1 — наружная сторона квадрата (28.9 мм);
L2 — внутренняя сторона квадрата (27.6 мм);
L3 — полная протяжённость рамок (81 мм);
L4 — ширина рамок (40.5 мм);
L5 — центральный проём между рамками (1.7 мм).

Рекомендуемая ширина и высота рефлектора антенны Харченко по отдельности равняются длине волны. Для сооружения вибратора 3G-4G усилителя хватит 25-30 см медной проволоки. Её точная длина с учётом сгибов в описанном примере составит 237.9 мм. В случае самодельной антенны все приведённые значения можно округлять до целых и допускать небольшие погрешности.

Кабель антенны

Маркировка коаксиального кабеля

Использование проводов с малым волновым сопротивлением предотвращает потери мощности. Его идеальное значение для антенн Харченко, панельного и многих других 4G-усилителей составляет 50-75 Ом. Это избавит от погрешностей при получении сигнала Wifi, улучшить эффект устройства также может точное соотношение с механическими габаритами вибратора. Не рекомендуется делать длинный провод от вибратора к модему, как и допускать сращивания или переподключать его на пути к принимающему устройству. Это может существенно понизить качество соединения.

Приемлемое расстояние между экраном и вибратором обычно колеблется в пределах от 0,1λ до 0,25λ. Для коаксиальных кабелей с сопротивлением 50 или 75 Ом рекомендуемая дистанция составит 16,4 и 17,4 мм соответственно.

Наиболее оптимальным вариантом будет кабель диаметром 2-2,5 мм, толщина поперечного сечения которого составляет минимум 5 мм2. Подойдёт и изделие с диаметром 2,3 мм и толщиной сечения в 4 мм2, но оно незначительно снизит показатели приёма сигнала. Наименьшая допустимая толщина поперечного сечения такого кабеля составляет 2-2,5 мм2. Она может заметно сказаться на качестве и угасании сигнала, хотя в определённых условиях тоже будет подходящим показателем. Чем лучше будет соответствовать центральный проём вибратора кабелю, тем более качественное усиление обеспечит устройство. Хорошая передача данных также требует симметричности квадратов конструкции антенны и равномерности габаритов экранирующих поверхностей.

Конструкция рефлектора

Антенна с рефлектором

Для изготовления защищающего от помех экрана понадобится пластинка из любого металла. В равной степени подойдут выпиленный болгаркой кусок ненужной кастрюли из алюминия, панелька фольгированного текстолита, вырезанная с помощью ножниц жестяная плоскость, нерабочий или лишний CD/DVD диск (за счёт наличия алюминиевой фольги на одной из своих сторон) и даже обклеенные фольгой картонка или фанера. Рефлекторы также изготовляют в форме сетки или полосок из проволоки.

Рефлектор сетчатый

Настройка

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

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

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

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

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

Сборка антенны для 4G модема своими руками

Следующие инструкции подразумевают размерности из представленной выше схемы вибратора антенны Харченко. Он должен ровным и плоским. Перед его изготовлением полезно зафиксировать проволоку.

Материал для сдвоенных квадратов в конструкции антенны Харченко, также называемых биквадратом, перекусывается пассатижами и выгибается по указанным размерностям. При изготовлении вибратора опытные специалисты рекомендуют сгибать оба компонента не квадратами, а ромбами, чьи поперечные углы равны 120 градусам. По словам знатоков, это понизит внутреннее сопротивление устройства.

Место соединения проволоки припаивается, в качестве основы пайки можно сразу использовать элемент крепления к высокочастотному проводу. Он пропускается через сделанную в пластиковой крышке дырку и середину клеящегося к пробке диска, который будет экраном усилителя. Крышку, которая будет между вибратором и рефлектором, можно заменить колпаком от дезодоранта или подобным предметом приемлемых размеров.

Основание вибратора

На пластиковом компоненте следует предварительно сделать разрезы крепления вибратора со стороны его размещения.

Заготовка для основания

Нюансы соединения кабеля с вибратором

Пайка кабеля к вибратору

Самодельный усилитель сигнала подключают к высокочастотному кабелю методом пайки. Это говорит в пользу меди как самого подходящего металла для вибратора, однако применение канифоли позволит оплётка не каждого высокочастотного кабеля. Проблема пайки решается размещением на проводе F-коннектора.

Пайка F-коннектора

Затем к нему припаивается кусок меди или штырьки из неё, после чего кабель соединяется через них с вибратором тем же способом.

Пайка F-коннектора к аибратору

Как установить рефлектор

Рефлектор из CD диска

Для более быстрого крепления к антенне, к примеру, приятного глазу диска, он смазывается клеем в центре и присоединяется к бутылочной пластиковой крышечке. Через прорезанное в ней отверстие и середину диска проходит коаксиальный провод, соединённый с вибратором, который зафиксирован в сделанных с наружной стороны крышки прорезях. Экран и вибратор должны быть строго параллельны. При надобности регулировки расстояния между ними подрезается крышечка либо крепятся добавочные основания.

Получившуюся структуру надёжно фиксируют термопластичным клеем. Далее свежеизготовленный усилитель подключают к модему, который теперь его можно настроить на максимальную производительность. В случае отсутствия у модема разъёма, требующегося для кабеля антенны, можно просто обмотать вокруг него несколько раз основную жилу усилителя.

Подключение кабеля к модему

Описание самодельного приемника

При соответствующих настройках эта антенна — одновременно и усилитель, и приемник. Как антенну этот биквадрат предложил использовать изобретатель и ученый Харченко. Биквадрат — это подвид рамочных антенн, которые в первую очередь относят к виду зигзагообразных.

К. П. Харченко предложил это устройство в качестве антенны еще в середине прошлого столетия (1961 г.) для использования в качестве приемника телевизионных передач. Тому есть серьезное основание: является историческим, зафиксированным фактом, что, настроив свою антенну на частоту 14 мегагерц и придав ей необходимое положение, ученый получил сигнал из Америки.

Сейчас усилитель сигнала мобильной связи и интернета можно без каких-либо проблем купить в специальных магазинах либо выполнить антенну Харченко своими руками.

В числе заводских моделей антенн-усилителей легко отыскать мощные приспособления с высокими характеристиками. Но достаточно часто можно обойтись несложной конструкцией, которую легко собрать из подручных средств собственноручно. Достаточно воспользоваться известной разработкой Харченко.

Согласно исследованиям создателя, по выходным параметрам антенна надежно усиливает работу цифровых устройств, работающих на мобильных платформах, формируя увеличение приема сигнала до 3−4 Дб, причем даже без использования рефлектора, а с его внедрением — вплоть до 8−9.

Сборка антенны для 3G-4G модемов

Модемы третьего и четвёртого поколения связи, относящегося к долговечному стандарту LTE, работают в частотных диапазонах 2000-2100 МГц и 2500-2600 МГц соответственно. На рынке ещё изредка встречаются 2G модемы, заточенные под использование в диапазоне 900 МГц. Предлагаются и их комбинированные с 3G и 4G вариации, однако устройства мобильного интернета, работающие с сотовой связью второго поколения, становятся всё менее распространёнными. Представленные параметры антенн рассчитаны на более современные модемы.

Диапазон частот стандарта 3G эквивалентен 143-миллиметровой протяжённости волны. Это незначительно расходится по длине волн с 4G, однако не будет сильно заметно при использовании широкодиапазонного усилителя по технологии Харченко. Данная антенна ловит любые сигналы сотового интернета, начиная от предназначенного моделью и продолжая по убыванию длины волны. Устройство, собранное для стандарта 3G, прекрасно принимает передачу в диапазоне связи четвёртого поколения.

Рекомендуемые размерности для универсального усилителя Харченко указаны с учётом уровня сопротивляемости кабеля в 50 и 75 Ом соответственно:

внешняя сторона квадрата составит 35,8 или 35,7 мм;
внутренняя сторона квадрата должна быть 34,2 или 34,4 мм;
общая длина вибратора будет равняться 100,3 или 95,5 мм;
ширина эквивалентна 50,1 или 52,1 мм;
проём в районе спайки составит 2,1 или 1,8 мм;
рекомендуемое расстояние между экраном и вибратором равняется 16,4 или 17,4 мм;
параметры ширины и длины рефлектора будут эквивалентны 143 мм в обоих случаях.

Приведённые значения можно так же округлять до целых или допускать небольшие погрешности.

Эволюция

Антенна, придуманная Харченко, представляет собой двойной квадрат из толстой медной проволоки. Незамкнутыми углами квадраты соединяются между собой, и в этом месте к ним подключается телевизионный кабель. Для улучшения направленности сзади устанавливается решетка из токопроводящего материала.

Периметр каждого квадрата равен длине волны, на которую настроен приём. Диаметр провода для 1-5 телевизионных каналов должен быть около 12 см. Из-за этого для радиосвязи и телевидения метрового диапазона (1-12 каналы) она получается очень громоздкой. Для облегчения конструкции использовалась прокладка тремя проводами меньшего сечения, но все равно она имела большой вес и габариты.

Вторую жизнь зигзагообразная антенна, созданная Харченко, получила, когда появилось эфирное вещание в ДМВ диапазоне. Все помнят ромбы, круги, треугольники и другие самодельные фигуры в качестве ТВ антенны для приёма дециметровых волн, которые висели у многих людей на балконах и за окнами. Они были одним из признаков того времени.

В 2001 году профессор Тревор Маршалл (США) предложил использовать эту конструкцию в сетях Bluetooth и WiFi.

О том, какие устройства есть для этих целей, и как делается такая антенна своими руками, рассказывает эта статья.

Можно использовать один чертеж зигзагообразной антенны для всех диапазонов. Различия только в размерах.

L1 – внешняя сторона квадрата; L2 – внутренняя сторона квадрата; L3 – длина рамки; L4 – ширина рамки; L5 – зазор для подключения; D – высота стоек; B – ширина экрана; H – длина экрана

Внешняя 4G антенна

Примеры простых усилителей

Это простейший вариант усилителя сигнала, он собирается из медной проволоки, железной бытовой посуды и USB-удлинителя подключения модема. Медь в несколько витков оборачивается вокруг принимающего устройства, что уже усилит сигнал. Для подбора же точного количества витков и длины свободного отрезка проволоки понадобятся более доскональное знание технологии с учётом особенностей местности, однако рекомендуется, чтобы и кабель и проволока были как можно короче. Желательно чтобы модем был закреплён в ёмкости параллельно её днищу. В качестве посуды подойдут и консервные банки.

Усилители из банки

Панельная 4G антенна

Панельная 4G-антенна

Передатчик, собранный по этой методике, усиливает сигнал в 15-22 дБ, ловя Wifi соединение в диапазоне 7 км. За основу взята схема антенны FA 20, данное устройство подходит для стандарта 4G. В его изготовлении потребуются:

стеклотекстолит или же лист более предпочтительного оцинкованного железа;
плоскогубцы;
наждачка;
шаблоны;
сверло;
напильник;
6 штук болтов м3 и втрое больше гаек м3;
паяльник, олово и флюс к пайке;
дрель;
ножницы для резки металла;
штангенциркуль;
проволока из меди диаметром 2 мм.

Схема с размерами панельной 4G антенны

Экран сооружается в форме прямоугольника с габаритами 490×222×20, на его плоскости следует выполнить точную разметку положения панелей антенны. В местах их крепления сверлятся отверстия. Не менее важной является точная вырезка на основе приклеенной к оцинкованному железу распечатки шаблонов. Заключительным этапом является сборка с припаиванием проходящей у оснований панелек проволоки и кабеля USB сзади.

“Двойной” Bi-Quad (двойной биквадрат)

Двойной биквадрат – это тоже антенна Харченко. Своими руками она делается аналогично обычному биквадрату. От обычного биквадрата она отличается тем, что в вершинах квадратов вместо углов расположены дополнительные квадраты. Размеры этих квадратов точно такие же, как и основные. Поэтому дополнительный расчет не нужен, можно взять расчет для обычного биквадрата. Расчет для антенны Харченко можно найти в этой статье или воспользоваться для расчёта программой онлайн-калькулятора. Провода в месте пересечения изолируются друг от друга.

Двойной биквадрат можно продолжить по той же схеме. Те, кто хотят его изготовить, легко посчитают длину провода. Это даёт дополнительное усиление.

Антенна двойной биквадрат

С помощью небольших самодельных направленных антенн можно принимать сигнал на расстоянии до 2 километров. Эти самоделки – хорошая замена дорогим решениям.

Особенности усиления сигнала

Экран имеет значительное влияние на силу антенны. Усилить качество передачи данных можно и за счёт направления вибратора. Для этого при уже подключенном к телефону, компьютеру или планшету модеме плоскость антенны должна быть обращена к ближайшему центру связи с учётом поляризации.

При наличии нескольких операторов в области применения антенны для предотвращения помех ими зачастую применяется различная поляризация. Чем дальше расположена нужная станция, тем больше сказывается на качестве интернета угол наклона и поворота антенны. Также имеют значения расположенные на пути сигнала холмы, рощи и другие препятствия загородной местности. По словам специалистов, оптимальные значения угла направления антенны могут варьироваться от 45 до 70 градусов.

Изготовление рефлектора

Рефлектор представляет собой экран, расположенный за основной рамкой антенны. Для изготовления подойдет металлическая пластина или стеклотекстолит, используемый для печатных плат. Можно взять решетку, состоящую из металлических прутьев. Или можно сделать экран самостоятельно из плотной фольги, наклеенной на твердую основу нужного размера.

В данном примере экран сделан из стенки корпуса домашнего ПК.

К расположению рефлектора предъявляются следующие требования:

В этом примере проставки сделаны из старых маркеров, которые стягиваются пластиковыми жгутами.

Рекомендуем полную пошаговую видеоинструкцию по изготовлению биквадрата с экраном: