3g-антенна своими руками: разновидности самодельных устройств и переделка тв-антенны

Содержание

Процесс создания

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

Простое внешнее устройство

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

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

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

Кроме этого, их следует качественно изолировать, чтобы вода не попала в места с микросхемами и проводными соединениями

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

Панельная антенна

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

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

Антенна Харченко для 4G модема своими руками

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

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

Обратите внимание! Перед сборкой очень важно провести качественный расчет. Для этого рекомендуется посетить специализированные сайты, имеющие онлайн-калькуляторы

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

Этапы сборки:

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

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

Самый простой способ усиления сигнала

Если вы возьмете линейку и измерите длину штыревой антенны домашнего роутера, то окажется, что ее длина от 10 до 12 см. Длиннее не делают потому, что в штыре, размер которого больше длины волны, значительно возрастает внутреннее сопротивление и сигнал вместо усиления гаснет. Это увеличение размера приводит сужению толщины «бублика» диаграммы направленности и незначительному увеличению удельной мощности излучаемого сигнала. Гораздо больший эффект дает экранирование передающей антенны с одной стороны.

Экран позволяет сконцентрировать излучение роутера в нужном вам направлении. Например, если он стоит у стены, то нет никакого резона передавать сигнал Wi-Fi соседям или на улицу. Его установка увеличивает коэффициент усиления передающей антенны до 3 дБ, то есть, в два раза. Что фактически отражает физическую суть дела, ведь вы половину бесполезно направленного сигнала переориентировали в нужную сторону.

Вся хитрость в том, на каком расстоянии от антенны роутера расположить экран. По законам распространения радиосигналов оно должно быть равно 1/8 длины волны. Для Wi-Fi это 1,56 см.

Им может быть лист железа (раскроенная пивная или консервная банка), компакт-диск или толстая фольга. Лучше всего выполнить конструкцию в виде подставки под роутер, перпендикулярно которой поставлен экран. Добиться результата можно опытным путем, передвигая по миллиметру источник сигнала ближе или дальше от экрана. В помощь вам будет интерфейс отображения уровня сети.

Достоинством способа является простота, а также то, что антенна для планшета вам не понадобится. То есть, не придется его вскрывать или изыскивать возможности для подключения дополнительного оборудования. Недостатком – малая дальность приема сигнала.

Как собирается WiFi-антенна

Своими руками из текстолитовой плиты вырезаем квадратную пластину с размером стороны 110 мм. Строго по центру высверливаем отверстие под медную трубку. Диаметр отверстия и трубки должен быть одинаковым. Плиту сверлить необходимо со стороны медного покрытия. По краям отверстия необходимо паяльником залудить медную поверхность. Это будет рефлектор. На медной трубке с одного края стачиваем по диаметру одну сторону на 2-3 мм. Вставляем трубку в рефлектор так, чтобы сточенная часть была со стороны медного покрытия. Расстояние от отражателя до конца трубки обязательно должно быть 16 мм.

Отрезаем 244 мм провода и очищаем его от изоляции. Делаем поверхностные надрезы каждые 30,5 мм. После этого по меткам сгибаем под прямым углом так, чтобы получилось подобие цифры восемь.

Припаиваем свободные концы к самому верху трубки таким образом, чтобы целая часть оказалась над сточенной частью трубки. К этому месту и припаиваем центральный провод кабеля, предварительно вставив его в трубку. У нас получилась WiFi-антенна. Своими руками мы собрали конструкцию, способную дать усиление сигнала на 6-8 dB.

Сейчас в радиолюбительской практике очень распространены антенны для усиления 3G, 4G, Wi-Fi сигнала типа «Биквадрат».

Такая антенна имеет направленное действие, что может быть не всегда достоинством, но и даже недостатком. Пример такой: вам нужно усилить сигнал вашего роутера, чтобы можно было ловить его в любой части вашего дома. Если вы будете использовать направленную антенну, то сигнал, скорей всего, будет хорошо доступен только в поле действия этой антенны. Наверняка это будет только одна комната, куда она будет направлена. Такую антенну хорошо использовать только для дальней связи, при условии, если вы знаете куда её направить. Для усиления своего WI-FI сигнала во всех направлениях подойдет антенна, которую покажу вам я. Она по своим характеристикам направленности близка к штыревой антенне, за исключением большей чувствительности. По строению это фактически тот же биквадрат, только дважды направленный в противоположные стороны. Плюс ко всему эта антенна в разы проще классического биквадрата, так как не имеет ни стойки, ни рефлектора.

Самодельная биквадратная антенна

Первопроходцами среди самодельных излучателей биквадратного типа для распространения беспроводного сигнала были образцы еще в 2005 году. Наилучшими модификациями этих приспособлений были биквадратные, которые выдавали сигнал мощностью до 12 дБи, и биквадратные со значением этого показателя до 14 дБи.

Если брать по многофункциональности устройства, то предпочтительнее устанавливать биквадратную конструкцию. Это оборудование позволит сохранить ширину угла раскрытия сигнала при неизбежности сжимания поля излучения.

Детали для изготовления биквадратного излучателя:

Для рефлектора пригодится фольгированный текстолит размером 12,3х12,3 см;
Проволока медная с сечением поперечника 2,5 кв. мм;
Коаксиальный кабель с показателем ВС 50 Ом;
Разъем с выходом типа N для подсоединения самой антенны.

В целом, устройство будет выглядеть как соединенные углами квадраты с расположенными на одной прямой диагоналями. Посмотрев на фото wi-fi антенны, можно заметить биквадратный излучатель и заземленный рефлектор. Устройство должно верхней частью примыкать к кабелю, а нижней – примыкать к земле.

Рефлектор представляет собой кусок хорошо проводимого материала. Отлично с этой задачей справляется алюминий, сталь или жесть. В некоторых случаях проще воспользоваться компакт-диском.

Установка и подключение Wi-Fi-антенны

Перед монтажом Wi-Fi-антенны нужно определиться с местом, где она будет установлена, и проверить наличие крепёжных элементов. При наличии в комплекте необходимой фурнитуры выполняется монтирование антенны с соблюдением следующих основных правил:

для наилучшего качества сигнала устанавливать комнатный усилитель рекомендуется в пределах прямой видимости роутера;
учитывать наличие преград (стен, перекрытий, мебели), а ещё лучше — расположить антенну над уровнем мебели. Идеальным вариантом для жилого помещения являются потолочные антенны, внешне напоминающие плоский плафон светильника;
не устанавливать антенну вблизи окон и зеркал. Они способны отражать сигнал, образуя за собой мёртвые зоны.
для наружных антенн проверить наличие встроенной грозозащиты, при отсутствии приобрести отдельное специальное устройство. Самодельные устройства при отсутствии громоотвода следует заземлить.

После установки антенна подключается к роутеру или точке доступа. Тип соединения зависит от модели маршрутизатора. Если роутер имеет съёмные антенны, то открутив их, можно освободить разъёмы для подключения заводского или самодельного усилителя. Также просто можно подключить усилитель к роутеру, имеющему специальное гнездо под внешнюю антенну. Дополнительно при этом (в случае, если разъёмы окажутся несовместимы) может потребоваться переходник или так называемый разъём-коннектор N-типа.

В зависимости от конструкции антенны, её можно подключить к роутеру напрямую через универсальный разъём SMA (MMCX) либо с помощью кабеля, обжатого разъёмом N-Male и подсоединяющегося к антенному разъёму N-Female. При отсутствии такого кабеля в комплекте его можно сделать самостоятельно, используя телевизионный кабель типа RG-6U и переходник N (Male) — F (Female).

Высокочастотный переходник для Wi-Fi-антенны оснащён с одной стороны штекером типа N (male), а с другой — гнездом типа F (female)

Гораздо сложнее подключить антенну к роутеру, не имеющему выхода под внешнюю антенну. В таком случае придётся раскручивать корпус маршрутизатора, удалять припаянную штатную антенну и на её место припаивать новую. Выполнение этих манипуляций требует определённых знаний и сноровки, зато избавит от необходимости подбирать разъёмы и переходники.

Когда процесс подключения антенны завершён, останется настроить роутер на работу с внешней антенной. Для этого нужно проделать следующие действия:

Скачать и установить на ПК или ноутбук, подключённый к роутеру, специализированную утилиту WinBox.
Запустив программу, перейти в боковом меню в раздел Wireless → Wireless Tables → Interface, где выбрать подключение wlan 1.
В появившемся окошке перейти во вкладку HT.
В выпадающем списке напротив пункта Antenna mode выбрать режим antenna b.
Сохранить настройки и перезагрузить роутер.

После этого внешняя антенна станет работать параллельно со штатными антеннами роутера. При желании можно отключить антенны маршрутизатора, оставив функционировать только внешнюю. Для этого во вкладке HT нужно убрать галочки с полей chain0, после чего сохранить изменения.

Завершив настройку роутера можно приступать к тестированию антенны. Данный процесс можно выполнять вручную или с помощью предназначенных для этого программ. При ручном тестировании уровень сигнала и скорость Wi-Fi-соединения проверяются после каждого поворота антенны или изменения угла наклона. При использовании утилит, например, приложения Homedale, сбор информации о показателях Wi-Fi-сети производится автоматически. Среди параметров, отображающихся в окне программы, основное значение для пользователя представляют пункты Signal Strength (уровень сигнала в dBm) и Bitrates (скорость передачи данных в бит/с). Чем ниже значение Signal Strength и выше Bitrates, тем качественнее сигнал.

Программа Homedale обнаруживает все точки доступа, которые находятся в пределах досягаемости Wi-Fi-устройства, и отображает их состояние и уровень сигнала

При использовании дома Wi-Fi-роутера пользователи часто сталкиваются с тем, что сигнал беспроводной сети неустойчивый или не достаёт до некоторых комнат. Исправить ситуацию поможет подключение дополнительного устройства в виде внешней антенны. Выбрав нужный тип антенны (направленную или всенаправленную) можно не только усилить сигнал, но и значительно расширить зону покрытия.

Технология изготовления антенн своими руками

Изготовление самодельной антенны не занимает много времени. При этом такое приспособление ничем не будет отличаться от купленных аналогов или даже будет значительно превосходить их. Кроме того, самоделка позволит значительно сэкономить деньги, так как даже китайские модели стоят не так дешево. Долго ждать не нужно, стоит приступить к разбору процесса изготовления.

Изготовление кружков

Для создания кружков антенны необходимо:

Центрировать еще не готовые круги на медном листе, просверливая их середину.
Вырезать сеть кругов из фольги по чертежу.
Прочертить круги на медной фольге, соблюдая следующие размеры: по одной детали 90, 68, 54 и 38 мм соответственно, а также три детали по 37 мм.
Вырезать кружки с помощью острых ножниц. Делать это нужно аккуратно.

Важно! Необходимо стараться соблюдать все размеры и сверлить центры до вырезания, так как отклонение даже в 1 мм способно значительно ухудшить качество приема сигналов

Схема направленной Wi-Fi антенны для изготовления своими руками

Подготовка резьбовой шпильки

Процесс подготовки выглядит следующим образом:

Пилой по металлу отрезать отрезок длиной 135 мм.
Убрать шероховатости в местах спила напильником.
Округлить края для повышения безопасности использования и обрезки заусенцев.

Сборка

Самый ответственный момент — сборка. От нее зависит, насколько хорошо антенна будет ловить сигнал (при условии, что кружки вырезаны правильно). На сам процесс не уходит много времени и сил. Все благодаря резьбовым соединениям, позволяющим устанавливать диски меди на свои места с точностью до миллиметра.

Проделывание отверстий для крепления внешней антенный Wi-Fi роутера

Подсоединение Wi-Fi адаптера

Чтобы улавливатель был полезен, он должен быть подключен к Wi-Fi роутеру. Это достигается путем проделывания отверстий на двух главных дисках в определенных местах (на расстоянии 1 см отверстия 1 и 1,5 см на кругах 90 и 68 мм).

Далее необходимо разобрать модем или роутер, а точнее его антенну, оголив провода. Присоединить главную жилку антенны к кружкам и продеть ее через проделанные заранее отверстия.

Окончательная сборка

Окончательная сборка предполагает проверку всех расстояний и надежности креплений. Также следует проверить качество соединения антенны роутера и усилителя.

Обратите внимание! Для удобства пушку можно установить на штатив

Подключение к роутеру

Остается лишь подключиться к модему. Для этого он может быть соединен с ПК или ноутбуком с помощью удлинителя или обладать функцией беспроводной раздачи данных (иметь режим Wi-Fi роутера). Нужно быть аккуратным при пайке усилительной антенны к контактным дорожкам на приборе. Если устройство не обладает собственной внешней антенной, то лучше попросить приделать усилитель профессионала.

Антенна для вай-фай своими руками делается довольно просто. Конструкций существует множество, но для обеспечения качественным беспроводным сигналом смартфонов, обычных телефонов, планшетов или ноутбуков лучше всего пользоваться мощной антенной, которую можно направлять на теоретический источник сигнала. Наиболее простой, но надежный вариант для этих целей и был разобран в этом материале.

Как сделать самодельную антенну

Особенности цифрового вещания не выдвигают особые требования к качеству изготовления антенны. Конструирование и изготовление в домашних условиях требует строгого соблюдения геометрических размеров элементов и аккуратности сборки.

Основная сложность заключается в выборе конструкции и расчетах размеров элементов, поскольку любая антенна обладает следующими свойствами:

чем больше коэффициент усиления антенны, тем уже ее частотный диапазон (количество принимаемых каналов);
коэффициент усиления увеличивается при сужении диаграммы направленности.

Выводы следующие – не существует универсальной конструкции, которая обладает широкой полосой пропускания и высоким усилением. Любая антенна представляет собой компромисс между параметрами.

Узкая полоса направленности требует точного ориентирования на передатчик ТВ-программ, но при этом обладает высокой помехозащищенностью.

Собирая дециметровую антенну своими руками, важно точно соблюдать геометрические размеры конструкции. Погрешности не должны превышать нескольких миллиметров, поскольку на данных частотах радиоволны имеют малую длину

Неточности в изготовлении приводят к расширению диаграммы направленности и снижению коэффициента усиления.

Схема, чертеж для самодельной антенны 3G и 4G

Делать самодельный приемник беспроводных сигналов без схемы могут только те люди, которые уже знакомы с созданием подобных устройств. Если пользователь задумался о конструировании такого приспособления впервые, то можно воспользоваться схемами, предложенными ниже.

Схема простой антенны

Для изготовления подойдет простая монолитная медная проволока с сечением 4 мм². Купить ее можно в любом магазине электрики. Кусочек жилы необходимо изогнуть так, как показано на схеме ниже

При этом важно учитывать размеры

Обратите внимание! В конце останется выполнить припой провода к N-коннектору или плате с BNC-разъемом

Самая простая антенна из изогнутого проводника

Схема панельной антенны

Сперва делают корыто рефлектора. Для этого лучше применять фольгированный текстолит, из которого вырезают прямоугольник с размерами, указанными на чертеже ниже. После этого формируют бортики и проделывают дырки для будущих вибраторов. Когда все они установлены, закрепляют коннектор на корыте и соединяют хвостики вибраторов через шину. На последнем шаге к шине припаивают коннектор.

Схема панельного варианта

Схема направленной 3G, 4G пушки

3G пушка предполагает объемную конструкцию. Для ее сборки нужно взять цельнорезьбовую шпильку, гайки под нее, а также тонкий лист жести для будущих кругов. Дальнейшие действия просты, но и требуют точно соблюдения всех размеров и расстояний.

4G антенна пушка своими руками

Схема Mimo антенны

MIMO-устройства могут быть совершенно разной конструкции. Суть их заключается в поляризации. Излучаемые базовой станцией волны обладают различным направлением относительно плоскости земли. Для их улавливания необходимо расположить приспособления под углом 45° относительно пола.

Обратите внимание! Во избежание взаимного влияния друг на друга антенны отличаются поляризацией на угол 90°

Схема антенны Харченко и биквадрат

Конструкция выполнена в виде двух ромбов, которые соединены через один угол (90°). Суть в том, что такая форма позволяет фильтровать сигналы за счет того, что размеры конструкции согласованы с длиной улавливаемых волн. Если все рассчитать точно, то можно получить значительное усиление необходимого диапазона частот. Конструкция состоит из проводника, центральной жилы, экрана и антенного кабеля.

Схема усилителя Харченко

Схема волновой антенны

3G антенну «волновой канал» своими руками сделать просто. Обычный гаражный вариант можно изготовить из оцинкованных полосок шириной 15 мм и толщиной от 0,5 до 1 мм. Размещают их на стреле из диэлектрика (дерева, покрытого лаком или антисептиком).

Схема волнового приемника

Важно! Перекрыть весь ДМВ диапазон ей не удастся, поэтому заранее узнают частоту передатчика и делают вариант на 470-690 МГц или на 500-800 МГц. Нужно выбрать один и исходя из этого начинать построение. Размеры указаны в таблице

Таблица для расчета параметров для внешнего приемника волнового типа

Самодельная 3G Пушка против заводской

Сразу же стоит сказать, что самодельная пушка практически ничем не отличается от заводской, являясь лишь практичным ее аналогом.

Как заводские, так и самодельные модели принято разделять на такие группы:

всеволновые;
логопериодические;
дециметровые.

Самыми дешевыми устройствами являются частотно независимые всеволновые, основа которых представлена металлической рамой. У конструкции невысокие рабочие параметры, но ее можно установить на вещательной вышке, расположенной недалеко от дома.

Принцип работы логопериодических 3G пушек сравним с сетью для ловли рыбы, которая сортирует добычу в процессе отлова. Если нет возможности купить такую антенну, ее можно изготовить в домашних условиях, что нисколько не ухудшит свойств конструкции. Дециметровые антенны, в большинстве случаев, имеют форму круга, зигзага или ромба.

Обратите внимание! Как у заводских, так и у самодельных моделей все детали, являющиеся проводниками точек сигнала, стыкуются с помощью сварки или спайки. Но нужно учитывать тот факт, что при установке 3G антенны пушки с внешней стороны дома оно может быть подвержено коррозии

Установка

Проще всего прикреплять антенну к бруску, просверлив отверстия в «корыте» между центральными вибраторами, и прикрутив ее при помощи шурупов или винтов. Если планируете закреплять антенну на трубе, то лучше прикрепить заклепками к антенне с обратной стороны рефлектора алюминиевый уголок длиной около 30 см, затем прикрепить уголок к мачте при помощи хомутов или стяжек.

Спасибо участникам форума за предоставленную информацию.

Беспроводная технология передачи данных за последние годы стала неотъемлемой частью жизни в современном мире. Многие пользователи, устанавливающие у себя дома систему Wi-Fi, сталкиваются с проблемой слабости сигнала. Не всегда проблему представляет собой WiFi-антенна. Своими руками сделать её могут практически все, но, прежде чем приступать к сборке, необходимо исключить другие факторы, влияющие на уровень сигнала.

Дальность действия вай-фай антенн

Сигнал от родной антенны на 2 dBi с частотой в 2,4 ГГц по стандарту беспроводной технологии 802.11n может проходить до 400 м, если поверхность прохождения видима и не содержит никаких преград. Если говорить о более старых стандартах, то их сигналы распространяются в разы хуже, хотя обладают аналогичной дальностью и частотой.

Если считать антенну, которая распространяет Wi-Fi сигнал, за идеальный изотропный излучатель, распространяющий электромагнитные колебания во все направления на 360°, то можно запросто конвертировать количество dBi в мощный прирост.

Сам по себе dBi (децибел (dBA) изотропный) — это числовая характеристика усиления антенны, определяющаяся как алгоритм десяти, умноженный на десять, отношением которого является усиленное электромагнитное поле к его изначальному значению.

Обратите внимание! Для определения расстояний есть соответствующие таблицы, которые показывают, на какое расстояние в километрах или метрах обычный направленный передатчик может распространять свой сигнал

Подключение проводки

Для того, чтобы подключить полученную антенну-пушку к сети, нужно использовать разъем Wi-Fi антенны. Можно использовать старый кабель-антенну для роутера. Для этого с нее нужно аккуратно удалить все защитные кожухи, не повредив саму антенну.

Металлический стержень, который играет роль излучателя нужно удалить. Обычно он сам отваливается, если разрезать изоляцию между проводкой и ним.

Так как мы самостоятельно изготовили мощную антенну-пушку, можно смело выбросить то подобие излучателя, которое было в стандартном комплекте.

Чтобы прикрепить провод к металлическим дискам, их нужно сначала подготовить. Процесс подготовки дисков:

В последних двух металлических дисках сверлятся небольшие отверстия в тех местах, которые показаны на чертеже.

В них должен проходит провод, поэтому не стоит делать их слишком большими, в противном случае качество сигнала будет плохим и могут возникнуть проблемы с закреплением провода.

Далее эти отверстия нужно обработать лужением. Это необходимо, так как припой должен надежно закрепиться на поверхности дисков.

Самым удобным материалом для такой работы является медь. Это обуславливается простотой припоя и надежностью шва.

Подключение

После сборки антенны для Wi-Fi у вас обязательно возникнет вопрос о том, как ее подключить. Обычно на корпусах ноутбуков и планшетов разъемов для этого не делают. Чтобы решить проблему, купите выносную антенну для мобильного телефона с магнитным адаптером, который приклеивается к корпусу устройства. Отключите от магазинного устройства кабель и используйте его в своих целях. Конечно, в этом случае увеличатся потери сигнала, и реальная дальность приема окажется несколько ниже, чем ожидаемая. Зато вам не придется вскрывать компьютер и манипулировать с его схемой.

Аккуратно собранная Wi-Fi антенна поможет вам оказаться в зоне действия бесплатных сетей и не отказываться от услуг интернета даже во время загородной поездки.

https://youtube.com/watch?v=H12dBa5nYr8