Антенна gsm своими руками

Как сделать GSM антенну своими руками в домашних условиях

Качество сотовой связи улучшилось, но за пределами крупных городов сигнал слабый. Поэтому GSM-антенна своими руками — это удобный вариант для владельцев дач и загородных домов.

Зачем нужна GSM антенна

Поскольку не везде сигнал можно поймать одинаково хорошо, для улучшения процесса понадобятся внешние и внутренние антенны и репитеры. Необходимость в покупке такого оборудования вытекает из особенностей самого телефона, который работает как дуплексная радиостанция с обменом на разных частотах.

Репитер в этой системе выполняет функции промежуточного звена. Прибор обрабатывает сигнал и отправляет его либо на базовую станцию, либо на мобильный аппарат, используя антенны. Это позволяет устранить помехи, снизить уровень излучения и даже продлить срок службы аккумулятора смартфона.

Антенна и репитер

Особенности и типы устройства

Существуют различные типы GSM-антенн. К популярным относятся:

  1. Волновой канал (или Yagi). Это траверса с рефлекторами, расположенными в перпендикулярном положении. Главным преимуществом считается высокий коэффициент усиления сигнала при малых габаритах. Из недостатков — необходимость установки с точным наведением на базовую станцию.
  2. Параболическая система. По конструкции представляет собой комплект из соответствующего типа отражателя и облучателя, размещенного в фокусе. Такое устройство считается эффективным. Однако установка требует некоторых навыков и теоретических знаний. Если допустить ошибку, то эффективность снизится.
  3. Панель. Это тонкая плоская деталь, в которой облучатель размещен внутри рефлектора. Показатель усиления сигнала невысокий, но к преимуществам модели относятся широкая направленность, простая установка и отсутствие необходимости в точной настройке.
  4. Штыревая. Конструкция напоминает вертикально расположенный штырь. Последний одновременно выполняет функцию облучателя и рефлектора. Здесь точная направленность в сторону базовой станции не нужна, главное, чтобы между ней и антенной не было экранирующих объектов.

Выбор устройства зависит от задач, которые необходимо решить.

Названные выше варианты — это внешние усилители сигнала.

Выделяют также внутренние антенны. Они собираются в единую систему, которая состоит из внешней конструкции, улавливающей сигнал базовой станции, и внутренней, которая распространяет его в помещении. Дополнительно в систему входят репитер (он считается промежуточным звеном), делитель мощности, специфические разъемы и коаксиальный кабель.

Как работает

Антенну сделать самостоятельно практически невозможно. А пассивный репитер для телефона — да. Он будет ловить самые слабые сигналы в соответствующем частотном диапазоне, но усиливать и стабилизировать качество сигнала для мобильного не сможет. Некоторое усиление возможно за счет подключения нескольких антенн.

Усилитель для устройства

Сделанный из подручных средств репитер часто называют GSM-антенной. Но прибор представляет собой отдельное устройство, которое состоит из делителя мощности, разъемов, через которые передается питание, и коаксильного кабеля (он нужен для подключения антенны).

Пошаговая инструкция по изготовлению gsm антенны своими руками

Если мастер решил сделать такой прибор самостоятельно, то лучше выбрать простой вариант конструкции.

Подходящая система — небольшое усиливающее устройство для смартфона.

Какие материалы понадобятся?

Никакого дополнительного оборудования покупать не надо. Необходимые детали для создания антенны есть в мастерской.

Для этого понадобятся:

  1. Проволока, любая, кроме медного провода. Рекомендуемая длина: 30-40 см.
  2. Соединительный блок и крепежные элементы.
  3. Полимерная труба (длиной до 20 см).
  4. Кабель.

Самодельная антенна в процессе изготовления должна фиксироваться, поэтому стоит запастись изолентой.

Вопрос выбора кабеля играет важную роль. Коаксильный кабель отечественного производства имеет ограниченную сферу применения. Лучше выбирать импортные аналоги с двойной оплеткой, их легко можно найти в строительных супермаркетах. При этом некоторые антенны уже продаются с коаксиальным кабелем в комплекте. Например, штыревые модели.

Приспособления для работы

Для подключения к телефону в большинстве моделей предусмотрен специальный разъем. У некоторых аппаратов даже есть антенные проводники. Это короткие отрезки кабеля, оснащенные соответствующими разъемами. Даже если в комплектацию они не входят, при необходимости детали приобретают отдельно.

Как сделать антенну самостоятельно?

Простой вид антенны — ромбовидный. Чтобы изготовить ее, необходимо выполнить следующее:

  1. Отрезок проволоки сгибают несколько раз под прямым углом так, чтобы получился квадрат.
  2. Противоположные углы этой фигуры загибают внутрь и скрепляют, к ним фиксируется соединительный блок. Это нужно сделать так, чтобы к блоку можно было подключить другое устройство. Для этого используют отрезок полимерной трубы, разрезанной вдоль.

Антенну для смартфона можно также изготовить из других подручных материалов, используя даже жестяную банку. Например:

  1. Из 1 кольца. Из проволоки делают виток, рассчитав предварительно диаметр (зависит от частоты звука). Для расчета берут отношение 300 к показателю частоты, и эту цифру умножают на число Пи. Так, для частоты в 900 МГц диаметр составит 0,106 м.
  2. Из 2 колец, соединенных между собой. Из 1 отрезка проволоки делают 2 витка и закрепляют их точно друг напротив друга. Диаметры считаются так же, как и в первом примере. Расстояние между витками зависит от частоты.
  3. Из 4 колец. Принцип изготовления похож на 2 вариант, но здесь делают не круглые витки, а фигуры, напоминающие восьмерки. Расчеты проводятся аналогичным образом.

В приведенных вариантах самый слабый сигнал дает 1 виток, а сильный — 4 витка.

Установка, подключение и настройка

Недостаточно просто собрать конструкцию, нужно грамотно выполнить ее монтаж. Стоит выбрать правильное место для установки, поскольку от этого напрямую зависит качество работы устройства.

Чтобы понять, насколько подходит выбранное место, нужно оттуда сделать 1 звонок с мобильного телефона. Иногда достаточно посмотреть на дисплей гаджета, где отображается индикатор сигнала.

Придется также учесть технические ограничения и правила безопасности. Например, устанавливать антенну нужно на расстоянии как минимум 1 м от отопительных приборов.

Когда все готово, нужно проложить коаксиальный кабель. При подключении проверяют разъемы и соединение с внешней антенной. Если последнего нет, то прибор может выйти из строя. Если кабель, ведущий к внешней системе, нужно отсоединить, то сначала отключают питание.

Устанавливать репитер рекомендуют только в отапливаемом помещении. В отличие от внешних антенн, прибор не рассчитан на работу при отрицательных температурах и неблагоприятных погодных условиях.

Если система собрана с ошибкой, то будет создавать помехи. И тогда не только репитер не справится со своей задачей, но и работа ближайших станций ухудшится. Поэтому приступать к установке без предварительных расчетов нельзя.

Для получения стабильного сигнала дополнительно проводится наладка оборудования. Настройка осуществляется путем проверки качества голосовых сообщений. Если во время такой проверки выявлено, что система работает плохо, нужно еще раз осмотреть соединения, чтобы убедиться в целостности. Антенны и адаптер питания должны быть подключены к высокочастотным разъемам. С учетом того, что в сети возникают скачки напряжения, используют сетевой фильтр.

При регулировке коэффициента усиления значение составляет не менее 15 дБ. Настройка репитера производится вручную или автоматически. Но понадобится дополнительное оборудование — потенциометр.

Настройка внешнего оборудования тоже важна. Если речь идет о волновом канале, то его нужно разместить вертикально, поскольку антенны базовых станций современного стандарта имеют соответствующее направление сигнала.

Здесь учитывают важный момент. В телефоне отображается приемный уровень сигнала, но это происходит с задержкой. Поэтому если пользователь меняет угол поворота антенны, то делать это рекомендуется медленно, так как на экране уровень сигнала изменится только через несколько секунд.

Как собрать усилитель сигнала сотовой связи своими руками: пошаговая инструкция

как усилить сигнал сотовой связи своими руками

Аксессуары для мобильников разнообразны по дизайну, характеристикам, сфере применения. Если телефон устаревает, то его заменяют на новую модель. При сбое — стараются исправить, наладить при помощи других устройств и разработок. Купить или есть возможность своими руками, из подручных средств собрать дорогой гаджет? Имея скромный запас школьных знаний по физике, химии и базовый уровень в сфере сотовой связи, можно справиться самому. Разбираемся во всем по порядку.

Выбор «правильного» оператора

Первоочередная задача, после выбора мобильного устройства — сделать нужный шаг в пользу какого-либо оператора. Из-за широкого распространения услуги связи их появилось немалое количество. У каждого есть «своя изюминка». Тарифы и качество заметно отличаются.

Отталкиваться нужно от индивидуальных особенностей: необходимость звонить по своему региону, возможность соединяться с другими странами, частое использование Интернета и другие специфические возможности телефонии. Задача же операторов другая — посредством рекламных акций и предложений подключить максимальное количество клиентов.

как усилить сигнал сотовой связи на даче

Пользователь заинтересован в качественном обслуживании и экономии расходов на услугу. Аспекты зависят от того, кто предоставляет варианты тарифов.

В Российской Федерации действуют пять основных мобильных операторов: МТС, Мегафон, Билайн, Теле 2, Yota. В учет не берутся небольшие региональные и дочерние компании.

Везде есть свои положительные и негативные моменты. Выбрать лучшего, позволено каждому. Для этого организаторы улучшают поставляемые услуги, вносят изменения в тарифные планы, сферу новинок. Проанализировав эти моменты можно подключаться и дарить общение себе и окружающим.

Однако в защиту мобильным операторам нужно сказать, что существуют внешние факторы, которые влияют на качество общения, слабый сигнал.

Причины слабого сигнала

Вероятность слабого сигнала, несмотря на современную техническую поддержку, остается, как в мегаполисах, так и небольших поселениях. Регулярная установка новых стационарных баз, станций, вышек заметно снижает эту проблему, но не решает окончательно, потому что причина может не зависеть от оператора или быть в вашем устройстве.

как усилить сигнал сотовой связи на телефоне

Зачастую слабость сигнала различается в определенной части населенного пункта. Это обусловлено наличием преграждений на его пути, а также объясняется удаленностью от станции. Можно выделить наиболее «трудные» места, где мобильник дает сбой:

  • Значительное расстояние от вышки, базы.
  • Подвальные помещения.
  • Подземные переходы, паркинги, метрополитен и другие низменности.
  • Высотки, возвышенности.
  • Температура воздуха, с повышенной влажностью.
  • Пар усложняет.
  • Листва на деревьях (леса, парки).
  • «Мертвые» зоны, площадью до одного метра.

Внешний фактор не всегда бывает виноват, периодически виновником становится сам смартфон. Проверить несложно: если в разных местах слышно одинаково плохо, то проблема в устройстве. Второй вариант проверки, позвонить в различных устройствах. Сделать вывод.

К проблемному соединению приводят причины:

  • Чехол для телефона, использованные материалы. Металл глушит сигнал.
  • Металлический корпус смартфона.
  • Прошивка, сделанная некачественно.
  • Трубки малоизвестных китайских фирм.
  • Механическое повреждение аппарата и его составляющих.
  • Заводской дефект антенны.
  • Физические возможности отклоняют или ставят в «блок» радиоволны.
  • Попадание в корпус влаги.

Если причины — проблемы внутри

Проведя нехитрую диагностику, определив, что устройство в норме для усиления сигнала можно использовать репитер. Это одно из лучших решений, когда существуют проблемы с сотовой связью.

  1. Купить комплект для самостоятельного монтажа, предварительно ознакомившись с технической стороной.
  2. Изготовить своими руками, придерживаясь схемы.

Репитер состоит из элементов:

  • антенна внутренняя, внешняя;
  • ретранслятор;
  • блок питания;
  • соединительные провода.
Читайте также  Сломалась стиральная машинка на гарантии

схема репитера

Три параметра, которые учитываются при работе:

  • мощность;
  • частота;
  • коэффициент усиления.

как усилить сигнал интернета на смартфоне

Усилитель сотовой связи своими руками (обзор)

Изготавливается простая конструкция, которая работает по принципу: внешняя антенна принимает сигнал от базы или телефонной вышки. Ретранслятор включается в рабочий момент, перекидывает информационное поле на внутреннюю антенну. В свою очередь она скидывает сигнал на мобильный телефон.

Обратное направление происходит аналогично: от мобильника к усилителю, на базу, к вышке.

Качество зависит от многих параметров. Например, внешняя антенна должна крепиться по возможности выше на фасадной части, район крыши. Вторая антенна находится внутри здания. Возле розетки устанавливается блок питания.

Функцией репитера можно назвать не только улучшение связи, но и снижение излучения свехчастотное, именно оно показывает своим появлением на то, что смартфон работает на пределе своих сил. Ценой этого становится разряженный «в ноль» аккумулятор. Улучшенная автономность, рациональный режим работы «три джи» сигнала — функциональная значимость усилителя.

Достаточно одного инструментария на два-три приемных устройства. Для больших офисов, где много девайсов выбирают стационарный, более мощный репитер.

Сборка усилителя сотовой связи в домашних условиях

Чтобы самостоятельно изобрести простейшую модель понадобится набор:

  • Проволока медная (тридцать-сорок сантиметров в длину)
  • Для наружных работ коаксиальный кабель (подключение антенны). Чем больше отрезок кабеля, тем больше сигнальные потери.
  • Фанера листовая.
  • Крепеж: саморезы, болты.
  • Широкая изоляционная лента.

усилитель сотовой связи своими руками

При наличии всех необходимых материалов, приступаем к сборке конструкции.

  1. Сгибаем проволоку в виде ромба.
  2. Концы запаиваются. Получается антенна ромбообразная.
  3. В центр мягкой пайкой присоединяются концы коаксиального кабеля.
  4. Дальнейшая установка происходит на крыше. Импровизированную антенну разворачивают в сторону вышки, ближайшего мобильного оператора.
  5. Посредством переходника через специпльный разъем монтируется кабель к телефону.

антенна для телефона своими руками

Обязательно рекомендуется произвести проверку работоспособности полученного усилителя. При поднесении его к любому мобильному устройству (телефон, планшет, смарт часы) уровень сигнала стабильно должен увеличиваться на два деления минимум.

Усиление сигнала 4G

В отдаленных местах (дачах, деревнях) можно усилить собственноручно сигнал «четыре джи».

усилитель мобильного интернета для дачи своими руками

  • Крышка для консервирования
  • Шпилька М6
  • Гайка М6
  • Провод для антенны
  • F-разъем коаксиального кабеля
  • Угол монтажный.

По схеме собирается усилитель, который устанавливается аналогично предыдущему варианту.

репитер 4g своими руками

Мифические усилители

В условиях рыночных отношений находится множество «знающих» и опытных мастеров развода. Мифические «компактпораболики» легко принять за помощь в силу незнания элементарных физических и оптических принципов. Не стоит доверять не проверенной информации. Приведем несколько примеров.

Наклейка «улучшающая сигнал». Производители рекомендуют наклеивать пластинки из фольги под аккумуляторную батарею, ближе к антенне. Заявленная функция: избавление от всех существующих помех. Кроме, как обманкой этот предмет не назовешь.

Любой школьник скажет, что для подобной функциональности понадобится не фольгированный кусочек, а рулон фольги минимум метров на десять в длину.

Следующий вариант — алюминиевая банка. Большого эффекта можно достигнуть, если снять корпус телефона, намотать вокруг антенны проволочку из меди (около шести витков), остаточный кончик присоединить к банке из алюминия. Банка может иметь любой вид: целая, срезанная, разрезанная на «ромашку». Подобная инструкция приведет ни к чему иному, как к ослаблению задней крышки, выпаданию аккумулятора. Эффекта не будет.

нерабочий вариант усиления мобильного сигнала

Самый распространенный «совет» — в разъем для наушников вставить небольшой кусок проволоки (сантиметров десять). Это обычное плацебо. Качественный сигнал получен не будет. А испортить мобильник есть шанс реальный.

Антенна GSM своими руками

Стандарт GSM придуман Европой в 1982 году, наравне с несколькими, касающимися связи посредством радиотелефонов. Направление антенн было проблемным, передатчики находились близ головы человека. Вред заметили быстро, широко известно: работники предприятий, задействованные связью, получают надбавки заработной платы. Недолго думая, комитет по стандарту ввел новый вид модуляции, позволяющий понизить мощности. Антенны сперва изготавливали выдвижными, позже приобрели вид пеньков, выступавших из корпуса аппарата. Начинка стремительно уменьшалась в размерах вместе с блоками питания, направление малогабаритных антенн гигагерцового диапазона относительно молодое. Первые наработки касаются 50-х годов прошлого века. Антенна GSM своими руками: как сделать, где установить. Поговорим подробнее.

Развитие стандарта GSM, антенн GSM

Потрудившиеся заглянуть внутрь мобильного телефона, другого гаджета, бессильны увидеть конструкции, напоминающие привычную глазу антенну. Продуманный производитель конструирует, больше руководствуясь опытными соображениями, стройной теории лишены. Нет смысла думать, что обзором будут вскрыты корпоративные секреты компании. Начиная 3G, стандарты цифровые, постоянно идет борьба, чтобы вместить побольше информации, задействовав поменьше ресурсов. Упоминали вред, внутри сотового телефона излучатель расположен в области задней стенки, от пользователя отделен экраном-землей. Микрополосковая технология известна давно. Книга 80-х годов Веселова описывает третьей частью концепцию.

Эффективность антенны GSM в сотовом телефоне

Эффективность антенны GSM сотового телефона низкая, достигает 40%. Обычные телевизионные иногда зашкаливают за 90. Однако людям безразлично, здоровью вред минимальный. Каждый болотный кулик нахваливает сотовый, отлично слышит собеседника, при обрыве связи у оппонента исчезает звук… Значит, сотовый плохой. Диаграмма направленности GSM антенны сотового телефона однобокая — не светит в сторону говорящего — сильно искажается. Пользователь рукой меняет расстановку сил, чего говорить о препятствиях! Антенна GSM своими руками изготавливается для улучшения приема стационарными объектами. Мобильность ограничивается применением автомастерскими.

GSM антенны передающих станций прекрасно обустроены, отлично излучают. Слышим собеседника (если не совершает резких передвижений), оппонент будет терять пакеты, на пробежке, в транспорте. Телефон принимает на пятерочку, передает гораздо хуже. Входящие пакеты с голосом оппонента исправно приходят, исходящие дают сбои.

Теперь читатели знают: самостоятельно сделать GSM антенну на микрополосках в домашних условиях не представляется возможным. Именитые фирмы бьются, решая проблему. На сборку, проектировку функционала времени уходит минимум, производство дешевое. Компоновка внутренностей (антенну нелегко уместить на скромном пространстве) много сложнее.

На территории РФ ходят следующие стандарты:

  1. GSM 900: частота передачи 890 – 915 МГц, частота приема 935 – 960 МГц.
  2. GSM 1800: частота передачи 1710 – 1785 МГц, частота приема 1805 – 1880 МГц.

Микрополосковая антенна состоит из излучателя, диэлектрической подложки, проводящего экрана. С ростом толщины излучателя повышается рабочий диапазон, десятая часть длины волны. Толщина диэлектрика меньше указанной величины. Рассказываем неспроста. В диапазоне Wi-Fi микрополоски объединяются решетками, запечатываются пластиковым корпусом, снабжаются единым экраном, действуют единой командой, позволяя получить хорошее усиление, следовательно, ловить более удаленный сигнал. Вышки неподвижные, находятся в прямой видимости. Если справедливо сказанное конкретной ситуации – решение пригодное.

GSM антенна на 2,4 ГГц

Приводим рисунок (сайта http://www.carookee.net/) антенны 2,4 ГГц. Чтобы начала работать на частоте 1800 МГц, необходимо размеры увеличить пропорционально в отношении 4 к 3. Обратите внимание, касается всех линий, включая соединительные. Попробуйте вначале функционирование одного квадратика до низведения платы гетинакса в жертву нуждам мобильной связи. Масштаб портала ошибочен – смотрите рисунок, снабженный размерами, стрелками показаны. Изображение взято с сайта http://www.zero13wireless.net/. Цифры указаны в миллиметрах. Пропорционально снимите чертеж номер один, определите размеры. Площадки квадратные, если искажены, исправьте графическим редактором, подойдет даже Paint, входящий по-умолчанию в состав Windows.

Размеры для антенны

Для других частот, смело экстраполируйте чертеж на все случаи жизни пропорционально отношению длин волн. Делите 2400 МГц на стандартный GSM-диапазон. Выше брали отношение 2400/1800. Действуя таким образом, читатели выберут нужное устройство GSM антенны. Содержащая квадраты 4х4 дает меньшее усиление (усиление сигнала GSM антенны), проще наводится. Прием размытый, непонятно, откуда приходит сигнал, конструкция к месту. В случае далекой вышки, отчетливо видимой на горизонте, уместными станут 9 квадратов. Учтите, фидер до телефона (другого приемного устройства) не должен быть длинным, сигнал затухнет по пути сюда, в кабеле. Хочется поместить устройство на крыше… соберите усилитель на микрополосках, купите готовый в магазине для нужной частоты. Нужную цифру узнавайте у сотового оператора. Создана государственная служба по частотам, испросите чиновников пообщаться с частниками.

Изготовление GSM антенны

Большинство читателей уловило, как самодельная GSM антенна может быть изготовлена. Поделка потребует платы гетинакса подходящего размера двухстороннего фольгирования. Медь нанесена с одного бока – необходимо будет добавить конструкции рефлектор из листа стали, другого металла, площадью превышающего излучатель. Затем медь расчерчивается будущим контуром антенны. Делают тщательнее, используя линейку и уголок. Затем:

Плата под антенну

  • Площадь под антенну покрывается лаком, подойдет женский для ногтей. Состав не должен попасть на поверхность в других местах, на стыки, можно закрасить крупные островки, затем отдерете ножиком (для увеличения скорости обработки).
  • Травление плат ведется медным купоросом. Фольгирование двухстороннее – тыл полностью закрашивается лаком. В противном случае экран не будет растворен! Просто травление не закончится за мыслимый срок. Медного купороса недостаточно. Вторая сторона не нужна – отдирают ножиком. Для сохранения экрана нужно покрасить лаком.
  • Травление ведется, пока смоются ненужные участки меди, готовая GSM антенна промывается водой, сушится, ножиком зачищаются проблемные места.
  • Изделие помещается внутрь герметичного пластикового корпуса, подходящего размерами на стойках, не затрагивающих металлическую часть. Экран нужно заземлить. Попробуйте посадить на оплетку коаксиального кабеля. Напоминаем: для WiFi используется провод волновым сопротивлением 50 Ом. Сколько взять для сотовой связи: 50 смотрится уместно потому, что телевидение 900 МГц заканчивается.

Разновидности GSM антенн

Много писали об антеннах для WiFi, читатели догадались: диапазоны очень похожи… просто берите чертежи, переносите на другие частоты, везде указаны размеры применительно к длине волны. Транспонируйте эскизы пропорционально. Порядок действий указан выше. В сети легко найти так называемую антенну Харченко (биквадрат), представляющую собой пару рамок с одной общей точкой. Приводили более продвинутые варианты решения, отличающиеся большим усилением.

У читателей появится выбор того, какая выносная GSM антенна будет изготовлена. Биквадратная конструкция Харченко выполняется радиолюбителями из полосок шириной 10 мм, стороной квадрата по центру 80 мм. Не проверяли размеры, габариты определены длиной волны, используемой стандартом GSM. Для 900, 1800 МГц разница составит два раза. Скрупулезно проверяйте размеры чертежей. Рамка должна быть пропорциональна четверти длины волны. Формула известна из курса физики, приводить четыре рисунка, отличающихся мелкими деталями, нет смысла. Нужно понять: внешняя GSM антенна сходна строением с WiFi, полагаем, любую из раздела можно перенести сюда. Разница ограничена частотой, модуляцией. Первая не влияет на прием, вторая определяет размеры GSM антенны.

При использовании удлинителя старайтесь разместить усилитель поближе к точке монтажа. Шумы провода сильно снижают чувствительность устройства.

  • alt=»Антенна для модема своими руками» width=»120″ height=»120″ />Антенна для модема своими руками
  • alt=»Антенна Харченко своими руками» width=»120″ height=»120″ />Антенна Харченко своими руками
  • alt=»Антенна для дачи своими руками» width=»120″ height=»120″ />Антенна для дачи своими руками
  • alt=»Цифровая антенна своими руками» width=»120″ height=»120″ />Цифровая антенна своими руками
Читайте также  Отзывы о посудомоечной машине bosch spv40e30ru

Самодельная внешняя антенна для стандарта CDMA2000/EVDO (операторы Intertelecom, PeopleNet)

Вступление и теория под катом. Внимательно прочитайте прежде, чем задавать вопросы и/или обвинять меня в некомпетентности.
В Интернете было перелопачено очень много информации по поводу самодельных внешних антенн для 3g модемов, но ничего путевого не нашел, потому и пишу эти строки. Очень умиляют люди, которые считают, что 3g это такой стандарт связи типа GSM, а на самом деле это всего лишь поколение. Эти же люди ищут чертежи антенн для 3g модема… Так вот этих чертежей нет, точнее они есть, но это то же самое, что придти на авторынок и упорно требовать карбюратор для легковой машины даже не уточнив ее модель. Так вот антенну будем конструировать для стандарта CDMA2000, у которого рабочие частоты лежат в пределах 821-894 МГц (а не 800 МГц как многие думают). Рассматриваемая здесь антенна не подойдет для операторов MTS Connect, Utel (Kyivstar). Конечно я встречал предложения ловить сигнал на «гвоздик»(он же четвертьволновой вибратор), сделать баночную антенну (вот только вся загвоздка в том, что по расчетам нужна уже не банка, а целое ведро), пресловутые антенны Харченко (хороший вариант, когда сигнал все же есть, но усиление оставляет желать лучшего) и т.д.

Я остановился на антенне типа «Волновой канал», она же Уда-Яги. Преимуществами является высокий коэффициент усиления, низкая парусность, узконаправленная ДНА, а вот недостаток крайне существенный — необходима очень высокая точность изготовления. Не по размерам изготовленный директор станет рефлектором, а активный вибратор не будет резонировать на нужной нам частоте. Чем точнее вы все сделаете, тем лучше будет результат.

Базовая станция находится всего в 3 км от моего дома, но окна выходят в другую сторону от вышки и сигнал оставляет желать лучшего. Сначала хотел изготовить антенну с 8-ю директорами, но оказалось, что здесь нужна сверхточность ибо уход на 1мм вместо усиления даст ослабление. 3-хдиректорная антенна не требует такой точности изготовления, но имеет недостаточное усиление. Потому я остановился на 5-тидиректорном волновом канале, посчитав его «золотой серединой». Приемный и передающий каналы достаточно сильно разнесены между собой, потому антенна рассчитывалась на середину приемного канала то бишь на 881 МГц. Сначала я хотел проектировать антенну на середину диапазона в целом (859 МГц), но так как Яги узкополосная антенна, то мы получим пик усиления в нерабочем диапазоне и меньшее усиление на рабочих частотах.

Для проектирования использовалась программа Yagi calculator.

Что же нам понадобится:
— алюминиевый квадратный профиль сечением 10 мм (куплен мною в эпицентре), подойдет и не алюминий, но все же он легче, но на характеристики антенны никак не влияет;
— алюминиевый стержень диаметром 5 мм и длинной 1 метр (подойдет и другой материал, в том числе и медь, что даже лучше, но алюминий это лучшее соотношение цена/качество);
— медная трубка диаметром 6 мм длинной полметра (указан внешний диаметр, толщина стенки не имеет значения);
— болты диаметром 3 мм 7 шт.;
— кабель волновым сопротивлением 50 Ом;
— переходники, разъемы — все индивидуально для каждого модема, как говорится «гугл в помощь».

Отдельно о кабеле. Вам не подойдет телевизионный кабель ввиду его сопротивления 75 Ом. Точнее его прицепить можно, но из-за несогласованности потери в кабеле с большой вероятностью будут больше, чем усиление антенны. Я брал 10 метров кабеля RG58, он довольно дешевый, но потери составляют 0,6 дБ на 1 метр кабеля, т.е. я лично потерял 6 дБ при том, что разница в сигнале с антенной и без нее составляет 20 дБ. Потому экономить на кабеле не стоит.

Из инструментов:
— пила по металлу;
— дрель;
— метчик на тройку;
— сверло 2.5; 5; 6;
— напильник плоский;
— штангенциркуль (на крайний случай линейка сойдет);
— руки.

Красным обозначен рефлектор, синим — активный вибратор, зеленым — директоры.

Чертеж активного вибратора (диполя):

Все размеры на чертежах указаны в миллиметрах. Расстояние между элементами указано по центрам.

Приступаем к изготовлению. Берем алюминиевый профиль, отступаем произвольное расстояние от его начала (это расстояние нужно для крепежа, я взял порядка 10 см) и делаем сквозное отверстие сверлом 5 мм. Рекомендую сразу сделать отверстие сверлом как можно меньшего диаметра, а потом разсверлить сверлом 5 мм. Это нужно для того чтобы не отклоняться от центровой оси профиля. Далее отступаем 68 мм (согласно чертежа) от центра сделанного ранее отверстия и делаем сквозное отверстие сверлом 6 мм (именно такого диаметра активный вибратор антенны). Далее все отверстия делаем сверлом 5 мм для размещения директоров.

Начинаем изготовлять рефлектор и директора. Собственно все размеры указаны на чертеже, просто хочу дать некоторые советы по резке. Режьте алюминиевый стержень по чертежу на 2-3 мм больше, после чего выставляем и фиксируем на штангенциркуле необходимую длину элемента. Подпиливаем стержни плоским напильником до нужной длины периодически контролируя размер штангенциркулем. Если элемент туго входит между губками для внутренних измерений, то можно приступать к изготовлению следующего элемента.

Достаточно сложное изготовление петлевого вибратора. Полость трубки лучше заполнить мелким сухим песком чтобы избежать переломов трубки (я обошелся без этого, но все же лучше не рисковать). Чтобы сделать окружность нужно найти близкую по диаметру трубу и перегнуть через нее медную трубку. Остальное согласно чертежа.

Для фиксации элементов в полости профиля предлагаю такой вариант. Вставив элемент в полость профиля перпендикулярно ему сверху профиля сверлим отверстие сверлом 2,5 мм и нарезаем метчиком М3 резьбу и небольшим болтом на тройку зажимаем сверху элемент (главное не перестараться ибо алюминий очень мягкий металл). Может кто-то придумает более простой или более надежный вариант, но мне показалось с моим набором инструментов это наиболее удачным способом крепления.

Все элементы необходимо отцентрировать и проверить перпендикулярность относительно траверсы (бума, как любят называть его буржуины).

Приступаем к подпайке кабеля снижения и петли согласования. Отрезаем кусок кабеля RG58 длиной 132 мм. Удаляем с каждой стороны куска кабеля 10 мм внешней изоляции стараясь не повредить оплетку. Затем оголяем внутреннюю изоляцию и скручиваем фольгу и оплетку в один пучок, сворачиваем кусок в петлю, соединяем оплетки с каждой стороны и хорошо пропаиваем. Внутреннюю изоляцию зачищаем на 8 мм. Остальное думаю понятно с рисунка:

Центральные жилы припаиваем к концам активного вибратора в месте его разрыва (15 мм на чертеже).

Некоторые пояснения. Прежде чем изменить или выкинуть из конструкции что-либо лучше спросите в комментах чтобы потом не было отзывов «а у мну не работает». Я изготовил все очень точно по расчетам, но все равно минимальный КСВ оказался не на частоте 881, а 885 МГц, что для таких частот было вполне приемлемо. Если же изготовить неточно, то эффект все равно будет, но не максимальный. На частоте передачи (средняя частота 824 МГц) антенна себя показала очень слабо, потому рекомендую все равно размещать модем в зоне наилучшего приема, потому что для передачи используется, по ощущениям, внутренняя, а не внешняя антенна.

Чуть не забыл про тесты. Для оценки результата использовалась программа AxesstelPst EvDO BSNL.
Модем просто воткнут в USB порт:

Что же мы имеем. Сигнал -62 дБ, для сравнения если вы стоите в 20 метрах от БС, то сигнал будет около -40 дБ, -105 дБ это почти полное отсутствие сигнала. Также интересен параметр DRC Requested. 3.072 Mbps означает, что модем запрашивает максимально возможную скорость и БС станция даст нам скорость в зависимости от загрузки сети. Конкретная же скорость зависит от загрузки базы, т.е. дальнейшее увеличение уровня сигнала улучшения скорости не даст. Скорость утром, вечером будет естественно хуже:

Дед клуб

Да, кстати про поляризацию. В спешке, а может по рассеянности я совсем забыл про неё и уже когда рассматривал фотографии – вспомнил. Базовые мобильные станции сотовой связи имеют антенны с вертикальной поляризацией, а поэтому снасть на удочке необходимо было повернуть на 90 градусов, таким образом, чтобы разрез колец был не внизу, а сбоку, что соответствовало аналогичной поляризации. Тем не менее, радио сигнал удалось поймать даже с горизонтальной поляризацией колец на мачте, несмотря на минимальные потери в 6 дБ из-за несовпадений, опыт удался. А с другой стороны в лесу свои законы и прохождение сигнала с горизонтальной поляризацией в нём лучше.

Четыре круга лучше двух. Размеры всех окружностей одинаковые. Все размеры такие же, как и в предыдущем опыте. Только длина соединительного коаксиального кабеля (РК75) на этот раз была всего 3 метра.

Продолжение.

Самодельная патч-антенна GSM 900 для пассивного ретранслятора

Самодельная антенна на диапазон 1,8 — 2,4 ГГц.

Картинки к комментариям.

Журнал «Радио» 02.1977.
Антенная система с усилением 22 дБ.
Согласующее устройство для двух антенн.
Использован отрезок разомкнутого
коаксиального кабеля. F = 900 МГц.
Две одинаковые антенны направлены на базовую станцию.
Частота 890 — 960 МГц.
Направленные антенны «Гарант 911».
Гарантированное усиление одной антенны 11,5 дБи.
При совместном включении 2 -х антенн
коэффициент усиления увеличивается на 3 дБ.

46 комментариев:

Спасибо отличная статья.

И от меня спасибо! Полностью согласен, отличная статья.

Ретранслятор построен на частоту 900, а встатье пишет что ловил 3g частоты которого 1900-2100. Чудеса электричества или литературный ляп?

UMTS-900 3G на 900 МГц

2 гармоника 1800 Мгц

И не то и не другое, хотя первое теплее.
Размер антенны соизмерим с длиной волны (1, 1/2, 1/4), а это означает, что один и тот же кусок провода будет иметь согласование и усиление в диапазоне кратных частот, а с ростом частоты рабочий диапазон антенны больше.
Для примера, в мобильном телефоне одна антенна, а сам телефон рассчитан на две частоты, 900 и 1800 МГц.

«Гармоники антенны».
«Антенна, как известно, является открытым колебательным контуром, обладающим собственным частотой колебаний. Однако, в отличие от замкнутого колебательного контура, антенна способна также возбуждаться колебаниями, отличающимися от собственной частоты антенны в целое число раз. Эти частоты, на которые антенна является настроенной в резонанс одновременно с основной её частотой, носят обычно название «гармоник антенны». Благодаря гармонике с одной и той же антенной, без её перестройки, можно передавать колебания, отличающиеся по частоте в два или в три раза, то есть работать на основной частоте антенны или же на второй, третьей или другой гармонике». Журнал «РАДИОФРОНТ» 1939 г. 01 стр.22.

Читайте также  Выбор посудомоечной машины по параметрам

Уважаемый В.Ю., спасибо за понятные и подробные статьи. Обязательно испробую эту штуку в одном местечке Краснодарского края. На крыше, если телефон не трогать руками сигнал три, а то и четыре палочки. Внутри дома (саман) сигнала нет. Только вопрос, не лучше ли внутри использовать ненаправленную антенну, чтобы по небольшой комнате можно было перемещаться? И вообще, на каком удалении от антенны возможно наличие сигнала? В идеале хочется, чтобы в любом месте небольшой комнаты (примерно три на три метра) можно было по телефону поговорить.

Здравствуйте, Трофим. Осталось только попробовать. Думаю, что можно в комнате использовать ненаправленную антенну (например, антенна из одного кольца, плоскостью лежащая на столе) . На «рыбалке» странички интернета перелистывались с расстояния 3-х метров. Бывалые поступали проще, обматывали обычным проводом телефон, а его другой конец забрасывали на яблоню.

Полностью солидарен с автором по мнению о рыбалке ) ну и сам занимаюсь "ловлей" сигнала на даче ) Ради теста купил усилитель 3 и 4G РЭМО коннект, попробовал и вернул, т.к. усиление было равно нулю, а с помощью обычной литровой банки пива с модемом внутри сигнал был усилен на 9 Дб. За статью спасибо.

Добрый день. А возможно ли использование в Вашей конструкции вместо одной из антенн покупную пассивную с усилением около 16 дБ на ту же частоту? Собрал, с использованием антенны L030.15 с одной стороны и сдвоенной петлевой с другой, опробовал, эффект конечно был, но я ожидал большего. получить средненький сигнал при изначально отсутствующем получалось неплохо (7-9 dbm добавляло в среднем, а иногда и до 12-14, с -105 до -91 ), а вот из среднего сделать очень хороший — как то не очень. порой казалось, что с ретранслятором еще хуже. Может эти разнотипные антенны не были согласованы между собой? Да, и кабель взял 50-и омный, а не 75, как у Вас. Могло повлиять?

Здравствуйте.
Почему бы не попробовать. Можно использовать покупные антенны.
У антенны L030.15 нереально высокий коэффициент усиления. Чисто коммерческий подход заявлять значения усиления в дБи, поскольку это значение больше, чем выраженное в дБ. Я бы оценил эту антенну в 9 дБ. Практика использования подобного типа антенн показала, что они хорошо работают только в условиях прямой видимости. Так, если на пути антенны лес, холмистая местность или плохие погодные условия все её характеристики сводятся на нет. Не забудьте про затухание в кабеле. На частотах 900 МГц потери усиления на каждые 10 метров коаксиального кабеля, например RG58C/U, составляют примерно 6 дБ. Правильнее будет использовать кабель с волновым сопротивлением аналогичным заявленному сопротивлению антенны.
Многого от пассивного ретранслятора ожидать не приходится, это же не вечный двигатель.

Уж очень меня воодушевило улучшение связи до 3-х метров от антенны, как получилось у Ваc, вот и захотел еще более усилить эффект применяя покупную антенну с бОльшим усилением (заявленные характеристики: "антенна GSM 900 Locus L 030.15 — антенна диапазона 824 — 960 МГц с усилением 16 дБ", пишут именно дБ, а не дБи или dBi, а так кто их знает, как на самом деле). Вот и возник вопрос про согласование антенна-кабель-антенна. Волновое сопротивление Локуса 50 Ом, а петлевой антенны около 75, насколько я понял. Я применял 50 Омный кабель. Может с 75 будет лучше?
Может попробую воспроизвести оригинальную Вашу конструкцию с двумя одинаковыми петлевыми антеннами и качественным кабелем на 75 Ом, может так правильнее будет. А если не пойдет, то будем думать про недорогой GSM/3G репитер.

Здравствуйте Вячеслав Юрьевич. Чудесная статья! Респект. Но не пойму я, телефон Нокиа, как на фотке, необходимо держать возле уха во время разговора вместе с кольцами антенны? Хотелось бы услышать Ваш совет и вообще увидеть схемку всего этого "оборудования" : )). Спасибо. С ув. Петрович.

Здравствуйте. У телефона есть кнопка громкой связи, а ещё я рекомендую пользоваться выносной гарнитурой. Мои первые статьи посвящены здоровью. В этих статьях я не советую антенну передатчика (телефона) прикладывать к голове, плотно прижав ладожской.

Здравствуйте Вячеслав Юрьевич. Чудесная статья! Респект. А нельзя ли фотографию получше?
И еще. Встречал в одной похожей статье, что антенну выгибают из чего угодно, только не из меди.
Куды крестьянину податься? Может, речь про скин-эффект?

Здравствуйте. Из чего «выгибают антенну»? Наверно заметили, что антенна не стационарная, а сделана из силового провода от электропроводки и сам пост предлагает, как в полевых условиях осуществить радиосвязь, используя подручные материалы. Да медь дороже алюминия и на воздухе окисляется, а поэтому требует дополнительного защитного покрытия, однако вполне пригодна для проведения опытов. Кстати электропроводка из алюминия практически уже не используется из-за потерь, а пайка алюминия связана с применением активных флюсов, что не приемлемо для изготовления антенн. По поводу скин-эффекта. Радиоволны распространяются по поверхности материала, поэтому поверхность материала должна обладать лучшей проводимостью (у меди она лучше, чем у алюминия). Сама поверхность не должна иметь шероховатость, то есть должна быть зеркально гладкой, правда это больше относится к более высоким частотам. Кстати со временем поверхность алюминия под воздействием внешних условий превращается в кашу. Тем не менее, для самодельных антенн я рекомендую применять металлопласт. Это высококачественный алюминий, защищённый пластиком.
По поводу фотографий. Сомневаюсь, что могу в ближайшее время чего-нибудь найти. Прошло 2,5 года после написания этого поста с активными ссылками, которые возвращают к предыдущим и последующим постам с дополнительными фотографиями аналогичных антенн.

Алюминиий можно паять без активных флюсов. На место пайки можно нанести силиконовую смазку или касторку. Под слоем вещества зачистить ножом и нанести припой (залудить).
Алюминиевый провод привлекателен своей ценой, что небезынтересно, когда что-то не пошло, но затраты были не велики.
Скин слой на частотах в 900 МГц надо подсчитать. Не так он и тонок.
Я проконсультировался со связистом, тот сказал, что в условиях застройки многоквартирными домами часто имеет место не затухание от расстояния, а интерференция радиоволн, из-за которой возникают зоны, где отраженный волны гасят основную.

Антенна gsm своими руками

Порой, сети 3G — единственный вариант комфортного доступа в интернет. Но скоростной доступ UMTS/HDSPA далеко 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.

Если 3G всё же «добивает» до вашего жилища, но коннект то есть, то нет – стабильную связь получить можно. К примеру, в моём доме на втором этаже 3G ловится, тогда как на первом – нет. После небольшого апгрейда сеть 3G стала ловиться на ура и на первом этаже. О том, как научить гаджет видеть сеть 3G с помощью собранной из подручных материалов антенны, мы и расскажем в этой статье.

Сразу отбросим решения, связанные с покупкой промышленно изготовленной антенны. Это затратно и не стоит упоминания уже потому, что далеко не каждый модем имеет разъем для подключения внешней антенны. Более того, стоимость антенного адаптера для модема может оказаться сопоставимой со стоимостью самого модема.

Далее стоит подчеркнуть, что критерием эффективности того или иного решения надо считать не количество децибел или процентов, отображаемых управляющей программой модема, не числом «палок» на индикаторе, а реальным увеличением скорости доступа, то есть подключением режима 3G. Приведенный скриншот демонстрирует относительность стандартных индикаторов.

Прикрепленное изображение

Хотя как косвенное подтверждение правильности выбора эти показатели вполне подойдут. Стоит также заметить, что сама возможность подключения к интернету на скорости 3G зависит от очень многих факторов (расстояние до базовой станции, погоды, занятости слотов, активности абонентов), а мы пытаемся улучшить лишь один из них.

Эффективность антенны проверяли так: включали режим «только 3G». Соответственно, если 3G не ловится, то нет и передачи данных. «Палкометр» при этом может показывать как отличный уровень сигнала, 4-5 палочек, так и слабый — 1-2. В первом случае это означает, что есть только 2G подключение.
Проволока, кастрюли и удлинитель

Для начала рассмотрим самый простой вариант: три-четыре витка медной проволоки, намотанные на модем. Умельцы со стажем советуют наматывать провод на самом конце модема, где расположена встроенная антенна.

Прикрепленное изображение

В нашем случае и «палкометр», и индикатор уровня в «информации о модеме» бодро показали увеличение уровня сигнала. По крайней мере, с нестабильных -107 дБ (децибел соотношения сигнал/шум) он подрос до уверенных -101 дБ. Строго говоря, такое «проволочное решение» больше напоминает искусство: толщину провода, количество витков и длину свободного конца антенны нужно подбирать для каждого конкретного места и модема. К примеру, лишний виток или 5 см провода могут не улучшить, а, напротив, ухудшить сигнал.

Второй вариант — кастрюля или дуршлаг. Любители экспериментировать, доведенные до отчаяния низкой скоростью доступа, а то и вовсе его отсутствием, мастерят экзотические конструкции в виде экранов, кастрюль и даже спутниковых тарелок. Поймать 3G с помощью кастрюли проще, чем с проводом, но и времени на установку это требует больше.

Прикрепленное изображение

Прикрепленное изображение

Кстати, часто в комплекте с модемом идет кабель-удлинитель на 3- 5 метров с кусочком двустороннего скотча для крепления на окно или стену. Этот вариант описывают сами операторы в руководстве. По качеству удлинитель сравним с проволокой. Но мне лично бывает проще крутануть кусочек проволоки, чтобы «поймать» 3G, чем возиться с удлинителем.
Антенна Харченко для 3G

К сожалению, предложенные выше решения далеко не всегда приводят к желаемому результату, а значит, имеет смысл попробовать более продвинутое решение – изготовить простую, но эффективную рамочную антенну. По отзывам, очень хороший результат дает антенна Харченко, представляющая собой два квадратных элемента. Берем толстый (3,5- 4 мм) медный провод и изгибаем его как показано на фото.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: