Делаем мощную антенну для 3G и 4G сигнала с радиусом действия 40 км своими руками

Принцип работы антенны

Проверено – работает

3G и 4G сигналы собой представляют радиоволны определённой частоты. Антенна разработана таким образом, что находящиеся на чётко определённых местах элементы, резонируют с длиной того или иного сигнала и усиливают.

Антенна-пушка состоит из 6ти круглых медных элементов, закреплённых на резьбовой втулке, на определённом расстоянии друг от друга. Расстояние высчитывается исходя из длины того или иного радиосигнала. Первые четыре круга (меньшие по диаметру) входят в резонанс с радиоволной и её усиливают. Последний, самый большой круг отражает радиоволну обратно, и та аккумулируется на предпоследнем медном элементе.

С него-то и снимается несущий сигнал и по кабелю подаётся на 3G-адаптер. В целях дополнительного усиления, а также для придания устойчивости сигнала, к антенне присоединяют два коаксиальных кабеля.

Для каждой частоты требуется соблюдать свои размеры. Алгоритм их определения мы рассматривать не будем, а сразу предоставим полученный результат вычисления. На рисунках ниже указаны схемы сборки антенны с размерами под разные частоты радиоволн.

Иногда бывает, что узнать частоту радиосигнала для того или иного региона не представляется возможным. Тогда можно использовать схему для наиболее используемой частоты: 2100 МГц.

5ГГц

2400 МГц

850 Мгц

1800 МГц

2100 МГц – самая распространенная частота радиосигнала

2600 МГц

Антенна Харченко для модема

В настоящее время многие пользователи стремятся увеличить скорость своего мобильного интернета. Особенно остро эта проблема стоит перед теми, кто проживает на значительном удалении от базовой станции, пользуясь интернетом на очень низкой скорости. В таких ситуациях наилучшим выходом из положения становится антенна Харченко для 3g модема своими руками, которую достаточно легко изготовить в домашних условиях.

Эта рамочная конструкция известна как ДМВ антенна еще с 60-х годов прошлого века. Она имеет зигзагообразную рамочную конфигурацию, благодаря которой устройство становится очень эффективным.

Система состоит из двух квадратных элементов. Для того чтобы сделать расчет антенны для 3g модема на частоту 2100 МГц, размер каждой стороны квадрата должен составлять 53 мм. Вся конструкция выполняется в виде сцепленной структуры, включающей в себя две ромбовидные фигуры с внутренними углами 1200. Это делается с целью снижения внутреннего сопротивления устройства. Соединение ромбов осуществляется между собой методом пайки. Сюда же в дальнейшем припаивается кабель высокой частоты.

Более точные данные можно получить, используя онлайн калькулятор для расчета антенны Харченко, в который достаточно всего лишь ввести необходимые исходные данные.

Сборка 3G- антенны для 2100 МГц

Для сборки понадобится:

• медная фольга, толщиной 0,3-0,5 мм
• стержень М6-М10 с резьбой не менее 45 см
• 12 гаек под диаметр стержня
• Коаксиальный кабель – 2 отрезка по 10метров
• Переходник Pigtail – 2 шт
• TV-разъёмы – 2 шт
• Шуруповерт со сверлами
• Паяльник с припоем
• Ножницы
• Плоскогубцы

Также понадобится точная линейка, маркер и изолента.

Шаг №1 – подготовка элементов для антенны

1 Для того чтобы точно вырезать круги правильной геометрической формы, нужно вначале заготовку отцентровать, т.е. просверлить центры кругов, и по ним с помощью циркуля сделать разметку.

2 Медная фольга хорошо режется обычными ножницами. Размеры берём согласно схеме на фото ниже.

Точность с погрешность не более 1мм

3 Далее размечаем места соединения антенны с коаксиальными кабелями. Для этого предпоследний круг R74 размечаем, — отступаем 11 мм от окружности. Таких пометок нужно сделать 2 шт., при этом находится они должны строго перпендикулярно по радиусу.

11мм – 2 шт., строго перпендикулярно по радиусу

4 Шуруповертом сверлим в круге R74 отверстия под центральную жилу коаксиального кабеля (2 мм). Затем это круг накладываем на круг R100, и через отверстия маркером делаем отметки отверстий под крепление TV-кабеля.

Разметку по месту сделать проще

5 Засверливаем R100 и в полученные отверстия ввинчиваем разъёмы так, как показано на фото ниже.

Лишнее с разъёма удаляем

Фиксируем разъёмы в круге R100

Шаг №2 – сборка антенны

Стараемся сделать без погрешностей

1 С помощью двух гаек фиксируем на стержне круг R100 в соответствии с размерами, указанными на фото выше. Не забываем гайки, как следует подтянуть.

Затягиваем крайнюю гайку

2 Аналогичным способом собираем всю конструкцию.

Шаг №3 – подключение антенны к адаптеру

Устанавливаем кабели на место

1 Зачищаем концы у коаксиальных кабелей. Вставляем в подготовленные разъёмы. Центральные жилы кабелей должны попасть в отверстия (2 мм) круга R74.

Немного флюса и припоя

2 Центральные жилы припаиваем ко второму кругу (R74).

3 Загибать кончики центральной жилы нельзя, — может произойти потеря мощности антенны.

Оставляем так, как есть

4 Антенна готова, осталось только её подключить к адаптеру. Для этой цели используем переходники Pigtail.

Pigtail-переходник

Внешняя антенна (Харченко) для 3G интернета

Друзья попросили как то помочь с интернетом в загородном доме. Тактическая обстановка такова – частный сектор, окраина маленького городка. Рядом высокие деревья. Двухэтажный бревенчатый домик с железной крышей. 3 G сеть есть только в одной точке дома, не всегда и чуть-чуть. Словом, не десятки километров до вышек сотовой связи, как это бывает совсем за городом, а где то совсем рядом, почти, что за стеной. Понятно, что нужна внешняя застенная антенна, пусть и с небольшим усилением. Поскребя по сусекам обнаружил остатки своих собственных антенных экспериментов. Железки были разной степени комплектности, поперекладывав и поприкладывав их друг к другу пришел к выводу, что самым простым способом для меня будет восстановить антенну Харченко в 3G исполнении. От сдвоенной антенны отпаял одну из восьмерок-вибраторов со стойками, в обрезках фольгированного текстолита нашел и основание-отражатель от проволочного варианта из двухстороннего материала. Порядок – антенна, имеющая невысокое, но усиление, направленная. Сделан простейший аналог шарнира с двумя степенями свободы, для ориентации антенны в пространстве.

Что понадобилось для работы

Набор инструментов для мелкой слесарной работы, набор инструментов для электромонтажа. Небольшая горелка для пайки крупной железки, фен строительный или специальный, для работы с термотрубками. Лобзик с принадлежностями, для выпиливания вибратора и креплений, удобнее и точнее получается ювелирным с крупнозубой пилкой, например №0. Используемые материалы – фольгированный текстолит или стеклотекстолит, обрезок квадратной трубы 20х20 мм, коаксиальный кабель, кусок монтажного провода, термотрубки, шлифовальная шкурка разных номеров, ЛКМ, ветошь, мелочи. Итак, приступим. Здесь нашелся уже готовый вибратор от прошлых конструкций. Мне гораздо больше нравится вариант, выпиливаемый из листового материала. По сравнению с гнушечками из проволоки он позволяет гораздо точнее соблюсти спроектированную геометрию, симметрию конструкции, хотя и требует несколько больше возни. Вибратор можно выпилить из нетонкой листовой меди или латуни ювелирным лобзиком. Вариант для более распространенного лобзика по дереву со штатными пилками – фольгированный материал – заготовки для изготовления печатных плат. Из него же можно сделать и основание-экран. При этом стойки-изоляторы удобно сделать из нетолстых полосок того же фольгированного материала и собрать всю конструкцию пайкой.

Размеры антенны на эскизе. Для изготовления вибратора удобно действовать так — вибратор-восьмерку вычерчиваем в Автокаде и распечатываем в масштабе 1:1. Подбираем подходящий кусок стеклотекстолита (текстолита) без изъянов со стороны фольги.

Если найдется заготовка с двухсторонним фольгированием, не горе – с обратной ненужной стороны фольга без труда удаляется с нагреванием (для размягчения клея). Удобно нагревать строительным феном. В подобных случаях действовал так – заготовку клал на кусок ровной дощечки и за край (заготовки) прижимал к краю стола струбциной. Фен включал на вторую передачу и нагревал свободный край. Периодически пробовал поддеть ножом край фольги на углу заготовки. Когда клей размягчается это легко удается. Дальше, нагреваем отрываемые участки, а край фольги зажимаем и наматываем на пинцет.

Бумажный эскиз в масштабе 1:1 прикладываем к заготовке со стороны фольги и слегка накерниваем углы рисунка. Лучше не полениться и закрепить рисунок на текстолите, чтобы случайно не сместить его во время процедуры. Ну хотя бы бумажным скотчем или любой другой липкой лентой. Отрываем, в смысле – аккуратно отклеиваем эскиз и сверяясь с рисунком по точкам вычерчиваем созвездие. Удобно применять слесарный разметочный карандаш с острым твердосплавным наконечником. Он оставляет тонкую хорошо заметную царапину, в отличие от простого карандаша или фломастера не стирающуюся пальцами.

Выпиливание. Как уже говорилось, здесь лучше применить лобзик ювелирный. Я уже говорил, что это мой любимый инструмент? Пилки для него имеют свой номер в зависимости от толщины и крупности зуба. Пилки №0 (для ювелирного применения довольно крупные), раз в пять тоньше обычных пилок для дерева. Пилят стеклотекстолит хорошо, мало тупятся этим весьма абразивным материалом, срез чистый и точный, радиус поворота тоже весьма мал. Единственный момент – обычный ювелирный лобзик не сможет выпилить некоторые внутренние места этого вибратора, нужен лобзик с рамкой увеличенной глубины.

Некоторые неровности спилов лучше бы выровнять – удобно применить кусок шлифовальной шкурки положенной на тонкое плоское основание, например, на кусок листового металла или хотя бы фанеры, ДВП. Образующаяся тонкая пыль вредна – работать с проветриванием, а лучше на улице.

Медный слой вибратора нужно зачистить мелкой шкуркой, лучше «нулевкой» — крупностью 1500, 2000. Если медная фольга не слишком окислена, хорошо работают канцелярские резинки. Пройтись по фольге несколько раз сменяя направление зачистки на перпендикулярное. В конце, предохранить работу слоем нитролака. Стойки вибратора. В принципе, в углах вибратора (120 ̊) при симметричном его изготовлении, находятся пучности тока, потенциал там нулевой. В этих местах можно применить металлические стойки. Однако, таких мест 2, а для прочности (ветроустойчивости относительно парусной легкой рамки) лучше бы применить не менее трех. Кроме того, тонкий фольгированный стеклотекстолит не всегда идеально ровен, особенно, в тонких деталях из него. Используя несколько точек крепления этот недостаток можно нейтрализовать или уменьшить до приемлемого. В таком случае, это должны быть стойки-изоляторы. Для изготовления таких стоек удобно использовать тот же фольгированный стеклотекстолит. Стойки будут представлять собой неширокие (~10мм) пластинки с тонкими полосками фольги на концах. Проще и аккуратнее всего их получить способом травления, подобно печатным платам. Участки фольги которые следует оставить покрывают лаком (например, битумным), или защищают иным способом, остальная фольга растворяется в травильном растворе. Удобнее всего использовать водный раствор хлорного железа. После травления, детали промывают водой, сушат, защитный лак удаляют растворителем, медные участки лудят.

Для удобного травления, в середине каждой стойки просверлено отверстие. Деталь нанизывается на медную проволочку (старый обмоточный провод, он в лаковой изоляции). За эту проволочку детали периодически извлекаются для осмотра.

Установка стоек на вибратор. Сборка, коль скоро у нас тут собрались медные детали, делается пайкой. Для точной (и одинаковой) высоты каждой стойки воспользовался простейшей оснасткой – деревянным кубиком с плоскопараллельными торцами (спил сделал на торцевой маятниковой пиле) высотой 36 мм. На него кладется вибратор, сбоку прикладывается стойка. Предварительно вибратор размечается для однотипного и симметричного размещения стоек, места паек очищаются от лака и лудятся. Сборка получается удобной и точной.

Подготавливаем (выпиливаем, притупляем острые кромки, размечаем отверстия и места для пайки стоек) основание. Сделал его из подходящего кусочка двухстороннего фольгированного стеклотекстолита. Также от предыдущих опытов. С электричеством.

Конструкция в сборе получается очень жесткой и прочной.

Траверса антенны сделана из обрезка стальной квадратной трубы 20х20 мм. Первым делом сделал прямоугольный спил на одном из концов заготовки. Небольшой УШМ с тонким абразивным диском. Некоторую погрешность нейтрализовал подгонкой на электроточиле. Заготовку зачистил от окислов, покрыл нитролаком. Прямой конец трубы зачистил и залудил с кислотным флюсом, отмыл его остатки, высушил.

Пайку к обратной стороне основания антенны можно делать уже нейтральным флюсом. Место пайки зачищено и залужено. Отверстие для коаксиального кабеля находится внутри трубы, кабель пропускается через нее. Для пайки можно использовать мощный паяльник. Здесь применил небольшую газовую горелку. Грел только стальную трубу рядом с местом пайки. При пайке открытым пламенем нужно пользоваться неорганическими негорючими флюсами – канифольные загораются. Место пайки при этом оказывается в копоти, его приходится подготавливать заново.

На трубе, перпендикулярно длинной оси симметрии просверлил два сквозных отверстия. Ближнее к антенне – ось вращения, второе для фиксации в выбранном положении.

Коаксиальный кабель пропустил через элементы конструкции, предварительно разделанный конец подключил к соответсвующим точкам вибратора. Зафиксировал кабель от выдергивания несколькими кольцами термотрубки (лучше применить с клеящим слоем) и капроновыми стяжками.

Работа антенны предполагалась с разными устройствами, посему оснастил ее кабель бесконтактным подключением – петлей связи из отрезка мягкого медного монтажного провода, сечением около 0.5 мм2. Длина отрезка около 20 см. Он включается между центральной жилой и оплеткой свободного конца кабеля. Внутрь входит даже довольно большой прибор (телефон), для работы с USB модемом петлю связи удобно скрутить восьмеркой и сложить вдвое.

Антенна показала хорошую работоспособность.

Babay Mazay, апрель, 2021 г.

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Антенна для 3G-модема своими руками

Самодельная 4G антенна в домашних условиях — Харченко, MiMO и дисковая

Антенну для усиления 3G-сигнала своими руками можно изготовить с помощью элементарного набора инструментов. Для этого понадобятся:

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

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

Как сделать антенну для модема 3G? Для этого следует учесть кое-какие тонкости.

Дециметровая антенна

Самодельные дециметровые улавливатели сигнала могут иметь различную форму и конструкцию, от самых простых в изготовлении до более сложных устройств.

Кольцевидная

Самую простую конструкцию для приема ДМВ можно сделать за короткое время своими руками из подручных материалов

. Все, что вам понадобится – это коаксиальный кабель и кусок фанеры подходящего размера.

Теперь все это нужно собрать:

• приготовьте отрезок коаксиального кабеля (РК75) длиной 530 мм (из него будет сделано кольцо);
• также отрежьте еще один кусок кабеля длиной 175 мм – это будет петля;
• сделайте кольцо (1), припаяйте к нему петлю (2) и кабель (3), который подключается к телевизору;
• закрепите все это на фанерном листе и направьте сделанный приемник телесигнала в сторону телевышки.

Если ваш телеприемник с помощью такой антенны , попробуйте сделать более сложное устройство.

В виде восьмерки

Домашнюю антенну ДМВ диапазона своими руками можно сделать из проволоки в виде цифры 8. Чтобы изготовить такой приемник, можно использовать медную или алюминиевую проволоку диаметром от 3 до 5 мм, а также кабель РК75. В процессе изготовления также понадобится клеевой пистолет.

Ход изготовления.

1. С помощью кусачек необходимо отрезать 2 куска проволоки по 56 см.
2. На концах каждого отрезка сделайте петлю, на которую должно уйти по 1 см.
3. Согните квадраты из проволоки и соедините петли. Припаяйте кабель к квадратам, как показано на рисунке. К одному квадрату припаивается центральная жила, к другому – оплетка. Расстояние между элементами должно быть 2 см. Всю конструкцию можно закрепить в крышке из-под 20 литрового бутыля для воды, залив клеем.

Такой приемник дмв диапазона можно расположить в любом месте, и он не требует усилителя.

Разве что, усилитель может понадобиться, если прибор будет наружным, и длина кабеля будет значительной. В этом случае для компенсации потерь сигнала, потребуется его установка.

Из металлопластиковой трубы

Телевизионную антенну своими руками можно сделать и из обычной металлопластиковой трубы. При этом получится устройство для приема дмв с возможным диапазоном от 480 МГц до 1000 МГц. В данной “модели” использованы труба с диаметром 16 мм и кабель – 5,5 м. На кольцо потребуется 55 см трубы, а на стойку – 14 см, что равняется четверти длины волны. Это служит для лучшего согласования с внешней оплеткой кабеля и снижает в ней высокочастотные токи.

Выход кабеля в этой конструкции сделан через отверстие в трубе. Оплетку кабеля следует прикрепить с помощью хомута к зачищенной части трубы. Центральная жила кабеля крепится к кольцу (можно использовать винт с шайбой и гайкой). Такая самоделка хорошо работает в качестве комнатной антенны в квартирах с железобетонными стенами, которые плохо пропускают телевизионную волну. Благодаря удлиненному кабелю, ее можно вынести на балкон или поставить на подоконник — качество приема только улучшится.

В виде рамки

Еще одна конструкция антенны дмв собирается в виде рамки. Делаться она будет из алюминиевых пластин

(полос).

Таким образом антенны, сделанные своими руками, помогут вам сэкономить деньги на их приобретение, а в некоторых случаях выйти из ситуации, когда есть телевизор, но штатная антенна вышла из строя, либо ее нет вообще. Тем более, что качество приема самоделок не хуже заводских аналогов. Если вы не хотите мастерить устройство самостоятельно, то вам пригодится информация о том, в магазине.

При отдыхе за городом, иногда, кроме наслаждения природой и свежим воздухом порой хочется посмотреть свой любимый сериал или важный футбольный матч. В отличие от города, покрытие деревень качественным телевизионным сигналом оставляет желать лучшего. В этой ситуации даже приобретение антенны, работающей в широком диапазоне дециметровых и метровых волн, не гарантирует качественной картинки.

Собрать антенну можно попробовать и собственноручно, ведь загородный дом является лучшим местом для экспериментов.