Антенны своими руками. Как усилить сигнал Wi-Fi своими руками

Баночная антенна для Wi-Fi сетей приобрела особую популярность за свою простоту и минимуму материалов для сборки. Проще говоря практически из мусора получается неплохая направленная антенна. За рубежом эта антенна носит название «Cantenna». Здесь игра слов: antenna - антенна, can - могу, консервная банка. В общем, что то типа: «Могём и из консервной банки антенну сделать». Действительно, баночная антенна для Wi-Fi, 3G, 4G может быть лучше всего годится для изготовления своими руками неподготовленным радиолюбителем.

На частотах CDMA размеры банки получаются далекими от оптимальных и там баночную антенну не используют.

Попадая в банку, волна доходит до дна и отражается от него. Отраженная волна, взаимодействуя с прямой, образует внутри банки интерференционную картину (стоячую волну). Максимум электрического поля приходится на расстоянии λg/4 от дна (λg - длина волны в волноводе). В этом месте устанавливается четвертьволновый штырь, приемный зонд, подключаемый 50-омным коаксиальным кабелем к адаптеру. Оптимальная длина самой банки 3λg/4. Это не минимальная, а именно оптимальная длина. Дело в том что волна отражается не только от дна, но и от наружного среза банки. Эта повторно отражен ная волна вносит свой вклад в интерференционную картину. При длине банки 3λg/4, 5λg/4 и т. д. - сигнал на штыре максимален, при длине банки 2λg/4, 4λg/4 и т. д. - минимален. Т.е. банка немного короче или длиннее 3λg/4 тоже будет работать. Это надо иметь ввиду, поскольку при попытке обрезания некоторых банок, они потом разваливаются по шву. Но все же надо постараться сделать банку оптимальной длины. Ее надо обрезать немного длиннее 3λg/4 и потом завальцевать край.

Чтобы определить, подходит ли банка для Wi-Fi или 3G антенны и рассчитать конструктивные размеры, можно воспользоваться онлайн калькулятором на нашем са йте. Предлагаю также небольшую программку для расчета баночной антенны для Windows . Банку подобрать не трудно, желательно конечно идеально цилиндрическую, но неплохо работает, например, банка от кофе Nescafe. Подобрав банку, нужно просверлить отверстие для коннектора. Лучше использовать коннектор с гайкой. К коннектору припаивается 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) и все, антенна готова. Нужно только сделать шнур для подсоединения ее к адаптеру.

Расчет баночной антенны есть в мобильном андроид приложении , доступном на Google play. Вы его можете загрузить на свое мобильное устройство, нажав на кнопку ниже или по QR-коду. Не забудьте оценить приложение...

Если у вас 3G USB-модем и вы хотите усилить сигнал с помощью такой антенны, то можно просто вставить модем внутрь банки. При этом отпадает проблема соединения антенны с таким модемом. Прорезается отверстие под модем на том же расстоянии λg/4 от дна, края завальцовываются, чтобы не было острых краев. Такой вариант антенны можно конечно использовать рядом с ноутбуком, как на фотографии в начале статьи. Нужно только иметь ввиду, что у некоторых модемов (например у 3G модемов Huawei E171, E173), его внутреняя антенна располагается не в торце, а ближе к USB разъему и этот вариант баночной антенны с такими модемами работать не будет.

Если вы размещаете свою самодельную антенну из консервной банки где-то на мачте или просто вне помещения, то готовую антенну нужно герметизировать от атмосферных воздействий, закрыв пластмассовой крышкой. Только крышку нужно проверить на предмет поглощения ею радиоволн. Проще всего это сделать с помощью микроволновки. Поскольку ее пустой включать нельзя, ставите туда хотя бы стакан воды, кладете крышку и включаете. Если крышка в итоге не нагреется, значит она радиоволны не поглощает и пригодна для нашей цели. За коннектором неплохо просверлить 2 мм отверстие, чтобы через него стекал конденсат, который неминуемо будет собираться в банке. Однако, любая консервная банка недолговечна и со временем ржавеет, ржавчина ослабляет сигнал, так что если вы заметили что связь ухудшается - самое время искать новую банку и переделывать антенну. Вообще, использовать эту антенну как стационарную на мачте - не лучший вариант. А вот как переносную, другое дело.

Баночная антенна поддается небольшой настройке. Можно наклонять штырь относительно дна банки, меняя условия согласования с кабелем и положение штыря относительно пучности поля в банке. Поворачивая антенну вокруг оси, можно менять ее поляризацию. Практически от такой антенны можно добиться усиления 4-6 dBi.

Комментарии

3G-Aerial admin 22.06.2015 20:30

Цитирую Сергей:

Правильно я понимаю, что удлинение банки влечет за собой более трудную настройку на БС оператора? Раструб видимо может облегчить эту задачу?

В современном мире человек не представляет жизни без Интернета, с помощь которого можно не только всегда оставаться на связи, но и работать, не выходя из дома. Из-за несовершенности технологии мобильной передачи данных в системе могут происходить частые сбои, поэтому наиболее удобный способ получить доступ к мировой паутине в любое время - использование 3G-модема.

С помощью этого приспособления можно ловить интернет-сигналы, передающиеся по мобильным сетям, находясь при этом в любом месте: в парке, на даче или за городом. От мощности сигнала будет зависеть качество передачи, поэтому вопрос усиления приема мобильной сети с помощью самодельной антенны для Интернета остается актуальным.

При соответствующих настройках самодельная антенна 3G или вместе с биквадратом одновременно может выступать в роли приемника и усилителя. Биквадрат является разновидностью рамочных антенн, которые входят в группу зигзагообразных. Изобрел его российский ученый Владимир Харченко. Впервые его использовать начали во второй половине 20-го века, чтобы «ловить» сигналы телевизионных передач. Ученые настроили это устройство на частоту 14 МГц, придали ей необходимое положение и стали получать сигналы из Соединенных Штатов Америки.

Обратите внимание! На сегодняшний день панельную антенну биквадрат для 3G можно купить в специализированном магазине или же сделать такое нехитрое приспособление своими руками.

Согласно многочисленным расчетам и экспериментам В. Харченко, по выходным данным даже сделанная работы цифровых устройств, которые функционируют на основе мобильных платформ. Без рефлектора прием сигнала увеличивается до 4-5 дБ, а с его внедрением показатель увеличивается до 7-10 дБ.

Направленные устройства

Когда сигнал на модеме есть, но является недостаточно сильным, рекомендуется использовать нехитрые устройства, чтобы усилить мощность приема мобильного Интернета. Данный метод заключается в том, чтобы получше расположить 3G-модем и направить его антенну в сторону вышки. Использовать для этих целей можно такие подручные материалы:

• жестяную банку;
• старую кастрюлю;
• посуду или простой DVD-диск.

К примеру, если рассматривать баночную антенну, то здесь следует только пробить отверстие у основания банки или в ее дне. Это нужно, чтобы закрепить модем, правильное направление которого усилит сигнал.

Внешняя антенна

Интересно! Главная идея такого метода заключается в том, чтобы создать качественную изоляцию для бесперебойной работы устройства в любую погоду.

Также нужно выбрать оптимальную точку направления сигнала. В качестве изоляции следует использовать изоленту, которая будет предотвращать попадание влаги на микросхемы и соединения проводов.

В роли рефлектора может выступить лист металла, который желательно немного закруглить для концентрации сигнала в одной точке. За неимением металлического листа можно взять обыкновенный картон, основание которого следует обклеить фольгой для отражения сигналов.

Антенна Харченко для 3G

Несмотря на то, что устройство было изобретено в середине 20-го века, ее конструкция нисколько не изменилась, как и популярность. Принцип работы заключается в том, чтобы улавливать электромагнитные волны, по которым осуществляется передача мобильного Интернета.

Преимущество данной конструкции заключается в дальности работы, поскольку происходит многократное отражение сигнала в атмосфере. Волны огибают препятствия, в результате чего

Интересно! Интернет можно поймать даже на приличном расстоянии.

Антенна для 3G-модема своими руками

Своими руками можно изготовить с помощью элементарного набора инструментов. Для этого понадобятся:

• медный телекабель длиной не менее 35 см;
• коаксиальный кабель (2-3 м);
• крышка от бутылки, жестяная банка или фольга;
• ножницы, чтобы резать кабель;
• любой клей.

Также нужно подготовить линейку и маркер для разметки, пассатижи и паяльник, чтобы присоединять кабеля к контактам. Если клея под рукой нет, его можно сделать самостоятельно из пенопласта и бензина (или ацетона), соединив компоненты на дне стеклянной посуды.

Для этого следует учесть кое-какие тонкости.

Устройство и оптимальные габариты

Интересно! Оптимальная работа 3G-модема возможна на частоте 2200 МГц, которая равна длине волны в 145 мм.

Сегодня в магазинах еще можно увидеть модели, функционирующие на 900 МГц, но они уже не так актуальны. Ключевые узлы усилителя представлены вибратором, антенным проводом, блоком передачи сигнала и отражателем, устраняющим перерывы и посторонние шумы.

Основные требования к вибратору

Вибратор должен быть выполнен из алюминия или меди. В процессе изготовления нужно учитывать тот факт, что вибратор имеет небольшой размер, поэтому подключать кабель следует пайкой. Что касается поперечного сечения, то оно должно составлять 5-7 мм, а диаметр - не менее 2,5-3 мм.

Важно! Для регулярного приема сигнала квадраты вибратора должны быть симметричными, а его боковые поверхности - иметь одинаковый размер.

Выбор кабеля

Главное отличие 3G-антенны от обыкновенной представлено размером противодействия волны, которое в среднем составляет 80 или 55 Ом. Чтобы сократить возможную утрату мощности, рекомендуется использовать провод, у которого меньшее сопротивление. К преимуществам таких кабелей относятся лучшие электронные показатели, гарантия наименьшей потери сигнала и совместимость с механическими габаритами вибратора.

Специфика конструкции рефлектора

В качестве экрана можно использовать любую пластину из стали или же вырезать жестяную основу из дна непригодной алюминиевой кастрюли. Если под рукой нет ничего металлического, нужно взять лист картона или фанеры, предварительно обмотав его фольгой. Отличную проводимость имеет DVD-диск, одна из сторон которого покрыта алюминиевой фольгой. Такое приспособление прекрасно отражает волны, существенно облегчая работу, а также имея эстетичный внешний вид.

Интересно! Для изготовления самодельной антенны для Интернета из диска нужно лишь смазать его клеем, после чего надежно приклеить на крышке от бутылки. На следующем этапе регулируется дальность вибратора от рефлектора, а делается это дополнительными шайбами от винтов.

Процесс создания устройства

При создании вибратора немаловажное значение имеют не только размеры, но и симметрия. Для придания установке максимально точной симметрии все грани квадратов должны быть одинаковыми, а достичь такого результата можно с помощью одного из двух методов:

• предварительно разметить проволоку с помощью черного маркера;
• использовать схему или контрольный шаблон, имеющий определенную длину.

Пассатижи нужно установить на разметку кабеля, после чего выгнуть провод ровно на 90°, чтобы придерживаться изгиба по угольнику. Далее вибратор нужно изогнуть с использованием контрольного чертежа для каждой грани квадрата и обрезать оставшуюся часть выгнутой проволоки с помощью бокорезов.

Подсоединение и варианты передачи сигнала

В центре крышки от пластиковой бутылки нужно просверлить отверстие с помощью дрели, размер которого должен слегка превышать диаметр кабеля. Далее один конец следует ввести в отверстие и разобрать таким образом, чтобы произошло оголение центральной жилы с областью пайки. Подсоединить кабеля можно с помощью самодельного паяльника, а затем натянуть крышку на вибратор, постепенно ведя по проводу.

Важно! С целью увеличения надежности в пластиковой пробке можно использовать клей и проводку из мелких пропилов.

Сквозь центральное отверстие диска нужно ввести провод, после чего приклеить его к торцевой части пробки. Такой эффективный метод установки не подразумевает того, что между вибратором и рефлектором будет происходить электрический контакт.

Отправка данных беспроводным путем

На исходные точки коаксиального кабеля нужно подсоединить электроды, которые будут играть роль генераторного узла, излучающего мощную электрическую волну. С помощью нитки нужно сделать два витка по корпусу модема (по его внешнему контуру), добавить 7 мм и вырезать из металла или фольги три полоски, длина которых должна составлять 80 мм, а ширина - 45 мм.

Электроды, припаянные к антенне Харченко, разводятся на определенное расстояние и направляются так, чтобы принятый сигнал производился на антенну 3G-модема.

Интересно! Для проверки работы готового устройства следует вставить его в разъем компьютера и оценить качество подаваемой сети.

Возможно ли переделать ТВ-антенну для 3G модема

Многие пользователи сегодня интересуются, можно ли изготовить антенну Харченко для 3G-модема своими руками или использовать обычную телевизионную антенну для подачи интернет-сигналов. Даже несмотря на то, что в состав этих двух приспособлений входит алюминий, использовать или переделывать ТВ-антенну для 3G-модема или сотового телефона крайне не рекомендуется, поскольку у них разный частотный диапазон. В результате этого качество связи будет намного хуже и ниже.

Таким образом, процесс изготовления антенны для мобильного Интернета своими руками вполне осуществим. Для этого нужно лишь изучить последовательность действий, описанную выше, и подготовить необходимые материалы.

Бывает в нашей жизни так, что - это единственный способ доступа в интернет , ну и конечно же начинаются такие проблемы, как низкая скорость , нестабильность подключения , разрывы сигнала и прочие прелести. Поэтому в данной статье описаны некоторые виды антенн , которые будут усиливать сигнал модема, увеличивать скорость ну и, соответственно, беречь Ваши нервы и время

Это - беспроводной приёмопередатчик, работающий по технологии 3G для приема и передачи информации. И, следуя из определения, у него должна быть антенна, которая принимает сигнал интернета (в некоторых моделях их может быть несколько).

Мы не задумываемся об антенне, если скорость интернета около 5 Мбит/с. Но скоростной доступ UMTS/HDSPA на большем удалении от базовых станций не водится, особенно в условиях бетонных джунглей. Посему чаще всего приходится довольствоваться GPRS/EDGE и путешествовать по сети со скоростью сонной черепахи.

Поскольку переезжать на местность, где сигнал лучше не рентабельно, а также покупать специальную антенну для улучшения сигнала затратно, давайте поговорим о том как собрать антенну в домашних условиях , так как это единственный выход, к тому же не дорогой.

Существует несколько моделей модемов: Huawei и ZTE , а так же типов антенн в них: внутренняя (есть у всех без исключения) и внешняя (подключаемая).

Вооружившись материалом (каким именно найдете дальше в статье), паяльником, руками и головой мы рассмотрим несколько антенн и то, как их подключить.

Первую антенну будем собирать на примере 3G модема Huawei E171 от МТС с только внутренней антенной.

Для начала модем нужно разобрать, после чего мы увидим обратную часть:

Которая нас не интересует. А вот лицевая часть которая выглядит так

будет интересна нам до конца статьи. Её так же можно отличить по модулю для карты памяти (1), контактам для SIM-карты(2), радиомодулю под крышечкой (3), разъёму (4), внутренней антенне (5) и USB-выходу (6).

Давайте поближе рассмотрим внутреннюю антенну, так как с ней нам дальше работать:

Для того, чтобы работала новая антенна , нужно отключить старую путем выкусывания SMD-конденсатора, предназначенного для резонансного согласования антенны. Потом небольшой фрезой, зажатой в дрель, делаем пропил по антенне, оставляя только небольшую площадку для припайки кабеля (так же можно сделать ножом, или еще чем-нибудь, но не забывайте об аккуратности).

После проделывания всего вышеописанного берем заранее купленные на радиорынке кусочек коаксиального кабеля RG174, сопротивлением 50 Ом, длиной 15 см, но не длиннее, так как могут быть большие потери сигнала , F-разъём и разъём типа «тюльпан» и собираем все это добро как показано на рисунках ниже.

При пайке кабеля к модему нужно действовать очень точно и аккуратно, не перегревая платы. ОЧЕНЬ ВАЖНО: центральную жилу припаиваем на площадку, оставшуюся от внутренней антенны; оплётку припаиваем к любому месту, являющемуся землёй.

И еще обязан предупредить, что, если это ваш первый или второй опыт в пайке, то лучше попросить кого-нибудь из друзей, которые более опытны в этом деле, ну или подробно изучите матчасть этого дела и потренируйтесь на других проводах и платах!!!

После этого собираем модем, если кабель мешает крышке закрыватся, то вспоминаем о нашем друге, пирочинном ноже, который с радостью поможет сделать отверстие для кабеля больше, но опять же помним об аккуратности, а то получится не красиво и все будут с вас смеяться.

Потом делаем кабельную сборку длиной до 15 метров и подключаем к модему внешнюю 3G антенну на частоты 1900-2200 МГц усилением 14 дБ.

Немало людей в современном мире использует мобильный интернет - с помощью него человек может дистанционно общаться, получать информацию и даже работать. Но не всегда провайдер предоставляет пользователям стабильную скорость соединения из-за особенностей приёма связи, который может быть ограничен особенностями рельефа, большим расстоянием до передатчика и прочими факторами.

Самодельная антенна для 3g модема поможет вам улучшить скорость и дальность приёма сигнала. Предлагаем вам несколько инструкций, как сделать антенну для 3G модема своими руками.

Способ Харченко

Недавно мы писали, как своими руками сделать антенну для приёма телевидения. Но знали ли вы, что аналогичным образом можно сделать самодельную антенну для 3G модема?

Нам потребуется:

• Медный провод или проволока, потребуется участок примерно в 30 сантиметров;
• Коаксиальный кабель сопротивлением 50 или 75 Ом;
• Кусок фольги или DVD-диск в качестве рефлектора;
• Инструменты: нож, паяльник, пассатижи, клей, линейка и карандаш;
• Пластиковая крышка от бутылки для разделения антенны от рефлектора.

Изготовление биквадрата Харченко

На фотографиях самодельных антенн для 3G модемов можно увидеть его примерный вид. Для начала необходимо сделать на медной проволоке разметку карандашом: длина внешней стороны каждого из квадратов должна составлять примерно 35-36 мм.

Аккуратно погнуть проволоку по разметке, помогая себе пассатижами. Должна получиться симметричная конструкция из двух квадратов, соприкасающихся углами. Оставшиеся куски проволоки удалить.

Проделать в крышке отверстие, в него продеть конец кабеля. Кабель раздилать, оголив внутренний проводник и экран для пайки.

Дальше следует припаять антенну к кабелю и подключить её к модему. Пайка проходит следующим образом: к середине антенны с одной стороны припаять центральную жилу, с другой - экран. Затем придвинуть крышку к антенне, можно дополнительно укрепить и изолировать конструкцию клеем или герметиком.

Через отверстие вставить диск-рефлектор в провод, продвинуть его к антенне и приклеить к крышке. Припаять к кабелю с другой стороны разъём для подключения к модему. Подсоединить антенну к модему. Наслаждаться результатом своей работы!

Антенна “двойное кольцо”

Следующий способ создания самодельной антенны сложнее в исполнении, но даёт больший эффект. Для его выполнения потребуется:

• Медная проволока или провод;
• Рефлектор - плоская длинная консервная банка, кусок фольги и т.д;
• Коаксиальный кабель с сопротивлением 75 Ом;
• Короткая металлическая трубка, в которую можно продеть кабель;
• Разъём для подключения антенны к модему;
• Инструменты: паяльник, нож, линейка и карандаш.

Подробная инструкция по изготовлению:

• Поищите в Интернете схему Bi-Loop антенны для 3g модема - на ней вы увидите похожую на антенну Харченко конструкцию, но в виде двух колец;
• Сделать карандашом на проволоке разметку: для волн длиной 2050 МГц длина каждого кольца должна составлять примерно 146 мм;
• Аккуратно согнуть из проволоки двойное кольцо. Также можно изготовить два кольца с зазорами длиной примерно 3 мм и припаять их концами друг к другу, оставив зазоры открытыми;
• Изготовить рефлектор. Минимальные размеры: высота - 120 мм, ширина - 170 мм. Подойдёт любая металлическая панель, из подручных средств можно использовать фольгу или жесть от консервной банки;
• Проделать посередине рефлектора отверстие, через которое вставить металлическую трубку -со стороны соединения с антенной длина трубки должна составлять примерно 18 мм! Припаять трубку к рефлектору с другой стороны;
• Разделить ножом кабель: экран следует запаять, а проводник слегка оголить;
• Продеть кабель в трубку и припаять к ней антенну: верхнюю часть следует припаять к проводнику, а нижнюю - к медной трубке;
• Запаять трубку и оплётку кабеля;
• Дополнительно для усиления сигнала можно использовать спутниковую тарелку, установив готовую антенну на кронштейн;
• Другой конец кабеля следует соединить с разъемом для подключения к модему с помощью паяльника;
• Подключить антенну к модему. Готово!

Теперь вы знаете несколько способов, как сделать антенну для 3G модема своими руками. Приведённые выше способы должны помочь вам решить проблемы с низкой скоростью интернет-соединения.

Фото антенн для 3g модема

Андрей Барышев, г. Выборг

Немалому количеству пользователей беспроводного Интернета приходится сталкиваться с проблемой низкой скорости соединения. Особенно актуальна эта проблема для абонентов, живущих за пределами крупных населенных пунктов и при большой удаленности от ближайших вышек сотовых операторов. Но и в городах с плотной застройкой может случиться так, что прием прямого сотового сигнала невозможен, приходится довольствоваться использованием отраженного сигнала, ослабленного в несколько раз. Во всех этих случаях может оказаться довольно эффективным применение дополнительных выносных антенн, предлагаемые конструкции которых различаются принципом своего построения, сложностью и заявленными радиотехническими параметрами.

В моем случае проблема состояла в крайне низкой скорости Интернет-соединения из-за большой удаленности от вышки (10 км по прямой). Кроме того, прием прямого сигнала был невозможен из-за находящихся впереди панельных пятиэтажек. По этой причине 3G-сигнал модемом практически не фиксировался, и работать можно было только в режиме GPRS (использовался модем МТС MF192+).

Были рассмотрены многочисленные способы повышения уровня принимаемого сигнала, в том числе, найденные на сайтах в Интернете. Проанализировав различные конструкции антенн и отзывы об их работе, можно было сделать вывод, что наиболее эффективно работают либо варианты направленных антенн типа «волновой канал», либо тарелки-отражатели, в фокусе которых располагается сам модем. Но изготовление таких антенн требует точных и сложных расчетов и довольно специфических материалов, поэтому делать их в домашних условиях непросто. А варианты с выносом самого модема «на улицу» (за окно, на крышу и др.) сразу отпали из-за необходимости применения USB удлинителя протяженностью более 15 м. Даже при значительно меньших размерах такого удлинителя модем может перестать нормально работать из-за затухания сигнала и падения напряжения питания. Кроме того, модем в принципе не предназначен для работы в уличных условиях при значительных перепадах температуры и влажности. Поэтому рассматривались только комнатные направленные антенны, лучшими из которых, по многочисленным отзывам, являлись антенны «зигзаг Харченко» или «би-квадрат».

Но, несмотря на внешнюю простоту, вариантов изготовления такой антенны также можно найти немало, при этом нередко указываются совершенно разные размеры составных элементов и способы компоновки всей конструкции. Для сравнения всех вариантов на практике были изготовлены и проверены в работе несколько таких антенн с различными размерами и в разных «модификациях», в том числе, варианты антенны с четырьмя и шестью квадратами (двойной и тройной «би-квадрат», соответственно). При этом мои конструкции позволяли оперативно изменять конфигурацию и размеры различных составных элементов.

Следует сказать, что в моем случае применение двойного и тройного вариантов «би-квадрата» не показало практически никакого преимущества перед обычным, простым вариантом этой антенны. Поэтому в дальнейшем будет рассмотрен подробный расчет и особенности изготовления «классической» антенны.

Расчет антенны

Для точного расчета размеров антенны не потребуется ни специальных теоретических познаний, ни каких-либо программ.

Периметр рамки антенны такого типа должен быть равен длине волны принимаемого радиосигнала. В нашем случае длину волны можно рассчитать, зная частоту сигнала 3G, которая составляет 2100 МГц. Для этого нужно разделить скорость распространения радиоволн (300,000 км/с) на частоту, в результате чего длина рамки получается равной

300,000/2,100,000 = 0.143 м.

Поскольку рамка имеет форму квадрата, следует разделить ее общую длину на 4, в результате чего получим длину каждой стороны квадрата, равную 35.75 мм. Во многих источниках можно встретить совершенно другие размеры сторон - от 27 до 53 мм. Очевидно, такие антенны рассчитаны уже на другой диапазон, например GSM или Wi-Fi, рабочие частоты у которых, соответственно, ниже или выше, чем в нашем случае.

Коэффициент усиления данной антенны примерно 6 дБ. При ее изготовлении все размеры нужно соблюдать как можно точнее, от качества изготовления сильно зависит и качество работы. Следует заметить, что любая антенна без усилителя не усиливает сигнал как таковой, а выделяет его на фоне других сигналов и различных помех (если антенна не широкополосная). За счет этого мы и получаем нужный нам сигнал, уровень которого гораздо выше уровня помех. Поэтому точное соблюдение размеров антенны важно, ведь таким образом мы получим точную настройку на нужную рабочую частоту!

Чтобы увеличить усиление до 9 дБ, можно применить рефлектор. Это может быть металлическая пластина, мелкая сетка или даже фольга, наклеенная на фанеру или плотный картон, с размерами на 10-15% больше площади «полотна» самой антенны. В данном случае рефлектор будет иметь размеры 125 × 75 мм.

Изготовление

Таким образом, антенна для приема сигналов 3G (без рефлектора) будет выглядеть, как показано на Рисунке 1.

Для ее изготовления нам потребуется медный провод сечением не менее 4 мм 2 (можно использовать, например, «жилу» от силового электрического кабеля марки ВВГ или NUM). Периметр каждого квадрата равен длине волны - 143 мм. Поскольку антенна состоит из двух квадратов, то понадобится отрезок провода длиной 2 ×143 мм = 286 мм.

Делим провод на 8 равных отрезков и изгибаем в этих местах под углом 90°, а свободные концы спаиваем между собой, чтобы получился замкнутый контур (Рисунки 2 и 3):

Рефлектор следует закрепить позади «квадратов» антенны, причем расстояние до рефлектора тоже имеет большое значение, так как влияет на входное сопротивление и согласование с соединительным кабелем. Теоретически это расстояние должно составлять ¼ длины волны, что в нашем случае составляет 143/4 = 35.75 мм. Но моя антенна, например, лучше работает при расстоянии 18 мм, а это получается 1/8 длины волны. Поэтому расстояние до рефлектора лучше сделать регулируемым и поэкспериментировать с ним в процессе настройки. Для этого берем отрезок медной трубки подходящего диаметра (туда должен входить наш соединительный кабель), например, от телескопической антенны для приемников/телевизоров. Придаем ему форму, показанную на Рисунке 4.

В пластине рефлектора сверлим отверстие в центре, чтобы туда плотно входила эта трубка. Она не должна свободно болтаться, тогда ее можно не припаивать к рефлектору и при настройке сдвигать, регулируя расстояние до плоскости антенны. Припаиваем нашу рамку из двух квадратов к этой трубке, как показано на Рисунке 5).

Сквозь трубку пропускаем кабель и припаиваем его центральную жилу к внутреннему углу рамки напротив отверстия трубки, а оплетку-экран кабеля - к трубке с противоположной стороны рефлектора (Рисунки 6 и 7).

После окончательной настройки антенны трубку можно припаять к рефлектору. Плоскость антенны должна быть строго параллельна плоскости рефлектора, потому что даже небольшой перекос и непараллельность могут сильно снизить уровень сигнала. Для обеспечения жесткости конструкции между рефлектором и крайними углами рамки можно приклеить подкладки из текстолита или другого хорошего изолятора.

Соединение с модемом

Если на вашем модеме нет специального разъема для подключения внешней антенны, то придется сделать своеобразный адаптер, который надевается снаружи и передает сигнал на встроенную антенну модема посредством переизлучения. В простейшем случае можно просто плотно обмотать модем (в месте расположения его внутренней антенны) несколькими витками центральной жилы соединительного кабеля, как показано на Рисунке 8.

Количество витков, обычно равное 2…5, подбирается при настройке по максимуму принимаемого сигнала. Затем эти витки следует закрепить на модеме изолентой. А можно сделать конструкцию посложнее, более удобную и эффективную. Такой вариант адаптера показан на Рисунке 9.

Конструктивно он представляет собой кольцо, которое плотно облегает корпус модема в месте расположения его внутренней антенны. Кольцо можно сделать из полоски медной фольги шириной 45 мм, концы которой нужно спаять между собой. К этому кольцу припаивается центральная жила соединительного ВЧ-кабеля. Из другой полоски такой же фольги, но с размерами 25 × 75 мм, изгибается полукольцо, как показано на Рисунке 9, а к нему припаивается оплетка-экран кабеля. Электрического контакта между кольцом и полукольцом быть не должно. Регулируя положение полукольца и угол его наклона относительно модема, нужно добиться максимального уровня принимаемого сигнала. Размеры такого адаптера никак не рассчитывались теоретически, а были подобраны путем экспериментов. У модемов разных типов и моделей расположение встроенной антенны внутри корпуса также может быть разным (в районе разъема USB или на другом его конце). Это следует учитывать при расположении адаптера на корпусе вашего модема!

Соединительный ВЧ-кабель

Немного о типах и марках кабеля. Помимо качественных показателей, кабель может иметь разное волновое сопротивление - 50 или 75 Ом, что нужно принимать во внимание при его выборе. Сопротивление беспроводных модемов, как правило, составляет 75 Ом. Поэтому лучше, конечно, использовать 75-омный кабель. Судя по многочисленным рекомендациям, лучше использовать кабели марок 10D-FB, 8D-FB, 5D-FB (в порядке убывания качества) из-за малых показателей затухания сигнала. Хуже показывают себя кабели марок RG-6, RG-8Х. Поэтому, особенно при длине кабеля более 5 м, выбирайте более качественный вариант, иначе можно потерять все то «усиление», которое получите от антенны!

Настройка антенны

Расположив антенну так, чтобы она была направлена в сторону ближайшей вышки сотовой связи (желательно у окна или напротив него), отрегулируйте положение антенны и расстояние между ней и пластиной рефлектора, сдвигая трубку. Ориентироваться надо по уровню сигнала, и для этого лучше использовать специальные программы, например программу «MDMA» (можно скачать в Интернете), где есть шкала уровня сигнала в децибелах. Эта программа работает не со всеми модемами, но есть и другие, подобные ей, показывающие уровень сигнала в децибелах (отношение составляющих «сигнал/шум»). Ориентироваться можно и в стандартной программе-коннекте для вашего модема по уровню сигнала значка антенны, но это не очень удобно, потому что там, во-первых, имеет место несколько запоздалая реакция на изменение сигнала (до 10 - 20 с), а во-вторых, это будет не совсем корректно. Потому что важен именно показатель отношения сигнал/шум, а не уровень сигнала в целом.

В моем случае показатель шкалы антенны «родного» коннект-менеджера увеличился после подключения и настройки антенны несильно, всего на 2 - 3 деления. Однако скорость Интернет-соединения при этом поднялась очень ощутимо. Скорость закачек увеличилась с 0.5 Мб/с до 3…4 Мб/с в дневное время, и еще больше ночью. Без такой антенны, как уже говорилось ранее, прием сигнала 3G вообще был невозможен.