Mobwar.ru

Мобильные операторы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Антенна для 4g модема

Как улучшить 3G/4G на даче: выбор оборудования, установка и настройка

Многие ценят дачную тишь да гладь именно за отсутствие всяческой связи с миром, кроме экстренной голосовой. Однако куда больше таких, кто, уезжая за город на выходные или в отпуск, желает иметь возможность не только достучаться до соцсетей, но и фильмы поскачивать, и фотки с видосиками народу показать. Про тех, кто убыл на ПМЖ в Дальнее Замкадье, и говорить не приходится. А меж тем сигнал в доме и окрестностях уныло колеблется между «60% packet loss» и «server not found». Всё пропало, шеф, ждём пришествия Святого Маска? Или так-таки есть варианты?

Если широкополосного проводного интернета в вашем загородном доме нет, а сигнал мобильной связи слишком слабый, чтобы выходить в Сеть, есть два варианта решения проблемы.

Первый вариант — это спутниковый интернет. Он достаточно быстрый, но стоит немалых денег. Даже б/у оборудование обойдется от 15 до 25 тысяч. Абонентская плата за приемлемую скорость (от 20 Мбит/с downlink) и с вменяемым лимитом трафика (от 20 ГБ в месяц + ночной анлим) составит от трёх до пяти тысяч рублей.

Второй вариант — установить антенну, которая усиливает сигнал 3G/4G-сети. Такое решение доступнее и по цене за оборудование и по абонентской плате. Однако выбрать, установить и настроить его вовсе не так просто, как тарелку какого-нибудь «Триколор ТВ». Вам понадобятся предварительные изыскания на местности, некоторые знания о типах антенн, кабелей и схемах подключения. В статье мы по шагам расскажем, как оценить условия приема сигнала, как выбрать подходящее для этих условий оборудование, как его установить. И не проделать при этом дыру в бюджете.

Какую скорость можно получить?

В рамках умеренного бюджета (от 5-6 до 12 тысяч рублей) мы получаем достаточно скоростной коннект. Достаточно — это сколько? Ну, хватает для онлайн-видео, торрентов больше часа ждать не приходится, танчики без фризов. В общем, от 2-3 до 20-30 Мбит/с. Иногда — больше, но это уже редкость, максимальные скорости доступны не у всех операторов и не везде. Но даже имеющихся, согласитесь, немало!

Скорость, полученная автором статьи

Принципиальная разница с городским кабельным подключением тут не только в скорости. «Воздух» чувствителен к погоде, и ещё надо учесть: в густонаселённых дачных местностях очень вероятны трудности со связью по выходным и праздникам, когда многочисленные дачники загружают не столь уж широкие каналы местных базовых станций. Происходит это не всегда и не везде, но морально стоит быть готовым к ухудшению.

1. Предварительные изыскания

1. 1. Выбор оператора

Начать стоит с выяснения, какой именно оператор обеспечивает лучшее покрытие в окрестностях вашей фазенды. Карты на сайтах дают лишь общее представление, помогая отсечь тех, к кому заведомо не стоит обращаться. Скорее всего, дом окажется в зоне покрытия нескольких сетей. Прикиньте ещё раз по картам, у какой из них может быть наилучший сигнал. Это несложно: грузим Google или Yandex карты, находим свой дом, сопоставляем с картами оператора. Если дом накрыт цветным полем с запасом — значит, это и будет нужная сеть. Если он на краю означенного поля — готовимся к приключениям, начинается разведка на местности. Впрочем, её в любом раскладе не избежать.

Определение зоны покрытия 4G+. Подробно методика поиска базовых станций о писана на форуме 4PDA

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

7 ГБ трафика включено; сверх абонентской платы 1,80 руб. за МБ; дополнительные пакеты: 15 ГБ за 499 руб.; 30 ГБ за 699 руб.; 50 ГБ за 999 руб.

30 ГБ дневного трафика, сверх абонентской 2 руб. за 1 МБ, услуга «Автопродление скорости» (5 ГБ за 150 руб.)

4 Мбит/с; безлимитный трафик; в P2P-сетях скорость снижается до 512 кбит/с

От 4,1 Мбит/с; безлимитный

40 ГБ трафика включено, услуга «Автопродление XL» (4 ГБ за 300 руб.)

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

1.2. Поиск базовой станции с наилучшим приёмом

На качество соединения влияет рельеф, лесные массивы, застройка, паразитные наводки от ЛЭП, расстояние от базовой станции — короче, уйма факторов. На форуме описаны случаи, когда человек устанавливал антенну с отличными значениями усиления в полукилометре от БС, получал совершенно фантастический уровень сигнала. и никакого прироста скорости! Редко, но бывает. Именно эту часть пути вам придётся одолевать наугад, как ночью по тайге. Научный и шаманский тык в помощь.

Читать еще:  3g это сколько

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

Общая методика расписана в соответствующей теме на форуме. Добавить к ней можно некоторые грабли из личного опыта. Сразу: даже программы трассировки не дают полноценной картины того, как именно будет работать конкретная антенна, смонтированная на конкретной высоте и сориентированная на конкретную БС. Поэтому все эти поиски и выяснения баз, простройка азимутов с учётом рельефа, вычисление требуемой высоты мачты — лишь пристрелка. Откроем страшную тайну: и она не обязательна! Автор этих строк, будучи по натуре человеком ленивым, никуда не ходил и никаких БС на местности не искал. Я просто залез на крышу дома своего, прикрутил на черенок от лопаты старую антенну Connect Street (которую всё равно надо было менять на более мощную, её категорически не хватало), сам черенок — к коньку крыши. Подключил антенну к модему (искомый оператор — Tele2, симка куплена заранее), а модем к ноутбуку — и принялся медленно крутить девайс на 360 градусов, отслеживая колебания сигнала в программе MDMA.

Интерфейс программы MDMA

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

Те, у кого нет лишней антенны, могут сделать финт ушами: купите любой аналогичный по частотам узконаправленный девайс небольшой мощности в конторе, где практикуют возврат того, что не подошло. Главное — не вносите правок в комплект, иначе назад не примут. Вот с этой тестовой антенной в обнимку повторите описанные выше действия. Помните, ваша задача — определить наилучшую БС, с которой уже будете работать в дальнейшем. Для этого сгодится и маломощная антенна. Заодно сможете прикинуть, насколько вообще перспективной будет ваша затея. Сравните коэффициент усиления тестовой антенны и планируемой. Может оказаться, что и девайс с могучим коэффициентом 25 дБи даст на выходе очень условную прибавку. И да: в любом раскладе стоит помнить, что ваш случай — уникальный. Даже в доме через улицу аналогичный комплект, сориентированный на ту же БС, может дать абсолютно иной результат. Многие, начитавшись тематических форумов, где люди честно вывешивают скриншоты, демонстрирующие чуть ли не 100 Мбит/с на downlink, ужасно расстраиваются, получив у себя «жалкие» 5-10 Мбит/c. И мало кто задумывается, что произошло это в местности, где обычный USB-свисток даже 256 Кбит/с вытянуть не может…

1.3. Рельеф, перепад высот и препятствия

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

Главное же, почему стоит выяснять максимум информации про конкретную БС, с которой вы планируете сотрудничать — желание избежать лишних трат и телодвижений. Рекламные завлекаловки «в нашей сети доступны скорости до 300 Мбит/с» справедливы, если не вспоминать, что это скорость одной базовой станции на всю сеть. И что даже 100 Мбит/с обычно бывает в крупных городах и ближайших пригородах. Дачникам же можно рассчитывать максимум на 30-40 Мбит/с. Бессмысленно пытаться «раскачать» канал, изобретая и монтируя на доме антенну «Квазар-КВО».

Именно поэтому при организации кампании «Интернет — в любимый дом» следует руководствоваться принципом разумной достаточности. Скажем, долго отбирая комплектующие, провозившись с пайкой схемы, собственноручно изладив супер-антенну с коэффициентом 30+ дБи, водрузив её на мачту в 15 метров, идеально отстроившись на БС, вы, скорее всего, получите если не 100, то 98% возможного в данном раскладе. А купив готовую MIMO-антенну на 20 дБи, смонтировав её на коньке крыши и примерно сориентировав, обретёте 80%-ное улучшение. При этом потратите сил, времени, а то и средств в разы меньше, чем в первом случае.

Собственноручно изготовленная пользователем dmitriy031979 антенна обеспечивает скорость загрузки 67,8 Мбит/c на расстоянии 10 км от базовой станции

2. Антенна, кабель, модем… Железо — наше всё

Нашли желанную БС — пора выбирать антенну? Неверно: антенну надо выбирать на этапе полевых изысканий. А ещё лучше — не только антенну, но и весь комплект: кабельную сборку, кронштейн/штангу/мачту, модем, роутер. Причины? Да полно! Например, уяснить, сколько дБи вы сможете прибавить к дефолтному сигналу, получится, лишь зная КУ антенны, длину антенного кабеля и его качество (иначе говоря — потери сигнала на метр кабеля). Или, скажем, возьмёте антенну с одной рабочей частотой, а БС окажется в другой. И не всегда можно узнать её у оператора. Автору, например, в абонентской службе его оператора категорически отказались сообщить рабочие частоты (хотя вопрос был не о конкретных полосах, а о диапазоне вообще). Закрытая информация, дескать. Впрочем, подозреваю, барышни в колл-центре этого просто не знали, а честно сказать постеснялись. Конечно, можно страховки ради взять широкополосный девайс, поддерживающий весь спектр частот от 1700 до 2600 МГц. Кстати, это наиболее разумный вариант для мест, где развёрнуты сети нескольких операторов, и есть шансы миграции от одного к другому.

Читать еще:  Кнопочный телефон zte с 3g

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

2.1. Форм-фактор антенны

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

Единственное, что хоть как-то влияет на выбор — диаграмма направленности. У антенн типа «волновой канал» она почти лучевая, поэтому их необходимо очень точно ориентировать на БС. Зато они и мощнее остальных. Панельные антенны в целом немного слабее (но отнюдь не фатально), зато из-за более широкого «луча» не столь требовательны к точности ориентирования. Кроме того, у них, как правило, шире рабочий диапазон, что позволяет, например, переключаться между 3G и 4G по требованию. Конечно, обе БС должны стоять на одной вышке). В районе обитания автора 4G-коннект лучше работает при web-сёрфинге, а вот закачивать большие массивы данных быстрее получается на 3G. Вот и приходится тасовать.

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

2.2. Расчёт антенны

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

Как сделать антенну для 4G модема

Совершенствование сотового интернета сопровождается расширением зоны покрытия мобильных сетей четвертого поколения 4G с высокой скоростью приема и отправки информации. Если дом находится далеко от базовой станции сотовой связи, в местности с лесными насаждениями, сигналу препятствует соседнее здание или он ухудшился при поездке загород, то с плохим качеством соединения ноутбуку, планшету или сотовому телефону поможет справиться изготовление 4G-антенны своими руками.

Инструменты и материалы

Для того чтобы сделать антенну Харченко, изобретенную Константином Павловичем в 60-х годах прошлого века, необходимы следующие материалы и инструменты:

  • медный провод диаметром 2,5 мм и длиной 25 см;
  • кусок коаксиального кабеля 50 или 75 Ом, длина зависит от места установки антенны и расположения модема;
  • пластиковые крышка от ПЭТ-бутылки или трубка диаметром 6-8 мм;
  • жестяная пластинка или отрезок фольги со сторонами не менее 12 см;
  • линейка, карандаш или маркер;
  • штангенциркуль;
  • канцелярский нож;
  • плоскогубцы;
  • дрель со сверлами;
  • паяльник, канифоль, олово;
  • склеивающее пластмассы вещество или термоклей.

Устройство и размеры антенны Харченко

Изделие для улучшения качества сигнала вай-фай состоит из 4 основных узлов: вибратора, провода, рефлектора (отражателя) и узла передачи на модемный вход.

Вибратор антенны

Вибратор представляет собой согнутую в виде двух ромбов медную проволоку для усиления частоты. Волновое сопротивление антенны принимают 50 Ом.

Параметры фигуры зависят от длины волны. Список частот 4G LTE, на которых работают операторы сотовой сети, представлен в таблице:

ОператорЧастота (выгрузка/загрузка), МГцДуплексПолоса
Йота2500-2530 / 2620-2650FDDBand 7
Мегафон2530-2540 / 2650-2660FDDBand 7
Мегафон2575-2595TDDBand 38
МТС2540-2550 / 2660-2670FDDBand 7
МТС2595-2615TDDBand 38
Билайн2550-2560 / 2670-2680FDDBand 7
Теле 22560-2570 / 2680-2690FDDBand 7

Данные таблицы свидетельствуют, что оптимальной будет частота 2600 МГц, соответствующая волне длиной 115 мм. Параметры представленной на схеме рамки получаются следующие:

  • L1 (сторона внешняя) — 2,89 см;
  • L2 (сторона внутренняя) — 2,76 см;
  • L3 (длина двух рамок) — 8,1 см;
  • L4 (ширина каждой рамки) — 4,05 см;
  • L5 (участок подключения антенны) — 0,17 см.

Суммарная протяженность проволоки составляет 23,79 см.

Кабель антенны

Входное сопротивление близко к 50 Ом. При монтаже антенны Харченко для 4G-модема рекомендуется использовать коаксиальный кабель 50 Ом, но некоторые ставят и 75 Ом. Для снижения потери мощности предпочтительнее применить провод с меньшим сопротивлением. Телевизионный кабель имеет большую толщину, и сопротивление 75 Ом может вызвать рассогласованность со входами модема.

Конструкция рефлектора

Рефлектором служит любая ровная металлическая пластинка или наклеенная на поверхность из плотного картона фольга. Из нее вырезают квадрат с минимальным размером сторон 11,5 см. В центре и рядом сверлятся отверстия диаметром около 6 мм. По центру к рефлектору приклеивается вырезанный из пластиковой крышки или трубки диэлектрик с таким же отверстием посередине.

Читать еще:  Антенна харченко для 3g размеры

Сборка антенны для 4G-модема своими руками

Предварительно необходимо определить, как будет подключаться антенна к WiFi-модему. На рынке представлено множество типов этого устройства. Рекомендуется выбирать аппарат с разъемами для подключения антенны, которые присутствуют в большинстве моделей. Наиболее популярны разъемы типа TS9 или CRC9. Они отличаются диаметром, больший из которых у TS9.

Для подключения самодельной антенны к модему рекомендуется использовать специальный адаптер, или пигтейл.

На конец коаксильного кабеля устанавливается разъем серии SMA. Средний контакт припаивается, внешняя оплетка должна быть зафиксирована металлической трубкой. Затем модем, пигтейл и провод соединяются. Некоторые припаивают антенну непосредственно к разъему, но этот способ ненадежен.

Встречаются модемы, в которых снаружи нет разъемов. В этом случае ножом аккуратно поддевается и снимается верхняя крышка. Самое главное — не повредить расположенную под ней внутреннюю антенну. Далее, закрепив ЮСБ-разъем одной рукой, другой снимают корпус модема.

4G-модемы поддерживают технологию MIMO — множественные выходы и входы. Внутри них есть минимум 2 гнезда для антенн. Их нужно совместить с корпусом, места совпадения отмечаем маркером, сверлим отверстия диаметром 3-4 мм. Соединяем модем с корпусом — гнезда антенн видны через отверстия. Надеваем крышку.

Другой способ соединения антенны с безразъемным модемом заключается в создании беспроводного канала за счет усиления электромагнитной волны. На выходные концы кабеля припаивают электроды, которые представляют собой две пластинки из медной фольги длиной 7,5 см и шириной 4,5 и 2,7 см. Широкая пластина изгибается по форме модема и припаивается к центральной жиле провода, а пластину меньшего размера делают в форме радара и соединяют с оплеткой. Контакт пластин не допускается. Электроды требуется направить на встроенные антенны модема.

Внешняя 4G-антенна

После изготовления составных частей собирается самодельная антенна.

Сначала к вибратору припаивается коаксильный кабель. Одна сторона отрезка L5 соединяется с помощью олова и паяльника с центральным проводником кабеля, другая сторона — с оплеткой.

Затем провод с присоединенной рамкой продевается по центру в отверстие рефлектора с приклеенным диэлектриком. С помощью клея вибратор фиксируется так, чтобы между ним и рефлектором было расстояние 1,32 см. Для достижения такого промежутка крышка от бутылки или пластиковая трубка отрезается с помощью тисков и полотна для резки металла.

Сделанную антенну можно закрепить внутри дома или на улице. Другой конец кабеля присоединяется к модему одним из способов, описанных выше.

Панельная 4G-антенна

Для изготовления панели нужно приготовить следующие детали:

  • листы оцинкованного железа размером 33,4 х 29 см (для панели) и 11,8 х 7,05 см (для 4 патчей);
  • медную проволоку диаметром 2 мм;
  • кружок фольги из меди диаметром 21 мм;
  • 4 куска тонкого пенопласта по размерам патчей;
  • клей для крепления патчей к пенопласту.

Патчи располагаются в 2 ряда по 2 шт. К ним крест-накрест припаиваются 2 отрезка медной проволоки. В панели сверлится отверстие, через которое продевают антенный кабель и спаивают его с проволокой. Патчи и панель соединяются друг с другом через пенопласт с помощью клея.

Процедура изготовления панельной 4G-антенны по советским чертежам под шифром Ф-20 представлена на видео ниже. Потребуются следующие материалы:

  • прямоугольник фольгированного текстолита 43 х 20 см;
  • 8 болтов М3 и 32 гайки для них;
  • прозрачная пленка для печати для струйных принтеров;
  • пленка фоторезист;
  • реагенты — кальцинированная сода и хлорное железо.

На пленке для принтеров распечатывается шаблон вибратора антенны. Текстолит зачищается и обезжиривается. К нему с помощью валика приклеивается пленка фоторезист, на которую накладывается шаблон. Ультрафиолетовой лампой фоторезист засвечивается в течение 5 секунд (время указывается в инструкции производителя к пленке).

Засвеченные места застывают, а места пленки, куда свет по форме шаблона не попадает, промываются. Поверхность прогревается феном и погружается в раствор кальцинированной соды, в котором через 2-3 минуты щеткой отмывается незасвеченный фоторезист. Затем плата протравливается раствором хлорного железа в течение 35 минут и опять погружается в щелочной раствор на 1,5 часа с целью смыть незасвеченную пленку фоторезиста. После этого вибратор готов, его промывают теплой водой.

В каждом из 8 сегментов вибратора по центру сверлят отверстия диаметром 3 мм. Из жестяного листа вырезается рефлектор того же размера, что и панель (43х20 см). Лист совмещается с текстолитом. В нем сверлом диаметром 3 мм делают отверстия в тех же местах, что и у вибратора. В отверстия текстолитовой платы вставляются болты М3, с другой стороны панели прикручиваются по 2 гайки на каждый болт. Две гайки и толщина текстолита дают желаемые 6 мм между вибратором и рефлектором. Жестяной лист затягивается гайками.

К полученной антенне припаивается кабель, подключенный к Wi-Fi-роутеру через USB-порт. Центральная жила крепится к вибратору, а оплетка — к рефлектору. Плата роутера соединяется с помощью горячего клея с обратной стороной рефлектора. Вибратор покрывается специальным не проводящим ток лаком с целью предотвращения окисления меди.

Усиление сигнала 4G

Перед тем как усилить сигнал, его нужно поймать. Антенна должна направляться в сторону базовой станции оператора.

Эффективность применения антенны для модема обеспечивает рефлектор. Он предназначен для однонаправленного действия антенны.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector