Антенны для усиления сигнала модемов 3G или 4G своими руками: несколько вариаций

Сделанная антенна для 4G модема своими руками или приобретенное в комплекте устройство — хороший и универсальный способ усилить сигнал сотовой связи на даче или в доме за городом. Самодельное устройство будет немного хуже по качеству, однако также поможет ускорить скорость Интернета. Это подтверждено множеством пользователей на личном опыте. В помощь в Сети представлено большое количество различных схем по сборке антенны своими руками.

Возможности усилить сигнал 4G

Большинство пользователей, которое пользуется мобильным Интернетом как основным, при удалении от города и установленных вышек часто испытывает проблемы со скоростью соединения. Это естественно, ведь, чем дальше отойти от источника хорошей связи, тем хуже будет получаемый сигнал.

В качестве альтернативы были придуманы устройства, которые помогают улучшить качество интернет-соединения. Сперва они работали для получения телевизионного сигнала и просмотра телеканалов. С появлением кабельного ТВ и Интернета они канули в Лету.

На данный момент получили распространение антенны для ЮСБ-модема стандарта 4G или более старого 3G. Несмотря на то, что операторы мобильной связи постоянно работают над улучшением качества предоставляемых услуг, устанавливают новые вышки для большего покрытия, все равно находятся места с нестабильным сигналом. Это связано с тем, что многое зависит от рельефа местности и удаленности от базовых станций. Антенна для USB модема 4G помогает исправить ситуацию. Она предоставляет усиленный и более стабильный сигнал, с помощью которого можно повысить интернет-скорость.

Обратите внимание! Если в регионе проживания вообще нет сигнала той или иной сотовой сети, то ставить антенны и усилители нет смысла.

Стоит попробовать проверить наличие связи у другого оператора. Однако если и тогда соединения не обнаружится, то альтернативой может служить спутниковый Интернет и установка специальной параболической тарелки.

Сегодня производство подобной аппаратуры поставлено на поток. Можно выбрать любого типа:

• внутренние;
• внешние.

В свою очередь внешние делятся по направленности на однонаправленные и способные усиливать сигнал сразу с нескольких сторон. Есть еще многочастотные, то есть способные одновременно работать в нескольких частотах и диапазонах.

Такие устройства можно приобрести в магазине, что выйдет дороже, или сделать собственными руками, сэкономив средства.

Характеристики наружных усилителей для модема

Все антенные устройства используются для приема и передачи сигнала. В случае с мобильной связью они принимают его, усиливая от базовой станции и передавая его на модем через USB-подключение. Такие устройства устанавливаются на улице.

Обзор и настройка модема D-Link Dir-320

Существуют еще комнатные антенны, которые необходимо использовать в помещении. Их нужно устанавливать на окне или застекленном балконе. Качество их работы оставляет желать лучшего, в связи с чем нет смысла их рассматривать более подробно.

Обратите внимание! В любом случае перед выбором желательно изучить информацию о каждом представленном на рынке типе.

Кроме того, необходимо смотреть, могут ли антенны поддерживать метод пространственного кодирования сигнала (MIMO), что будет большим преимуществом.

Направленные устройства усиления сигнала делятся на три различных вида:

• Способные улучшать сигнал только с одной стороны. Суть этого вида можно понять исходя из названия. Такая антенна может выполнять свои функции только в одном направлении. Для этого ее нужно установить непосредственно в сторону расположения базовой станции оператора. В свою очередь это также требует определенной точности указания расположения. Кроме этого, в случае технических проблем на станции передача данных пропадет до того момента, пока неполадки не исправят.
• Секторные. Так же, как и первые, относятся к однонаправленным устройствам. Они имеют возможность работать в одном направлении, но при этом охватывать дополнительное пространство. Такие антенны могут принимать сигналы сразу с нескольких станций одного сектора и в случае возможных неполадок автоматически переключаться. Мощность усиления приема интернет-сигнала от станции вполне сопоставима с узконаправленными аналогами, однако за секторные антенны придется выложить кругленькую сумму, поскольку они самые дорогие.
• Всенаправленные, способные ловить сигнал одновременно с нескольких сторон. В таком случае усилитель имеет возможность автоматически выбирать наиболее стабильный и мощный от одной из нескольких в округе базовых станций. Такое устройство самостоятельно настраивается и переключается на другую станцию при потере или ухудшении приема сигнала. Но есть недостатки — низкая мощность представленных антенн, в связи с чем они могут функционировать только при небольшом удалении от вышки оператора.

По приему сигнала все антенны характеризуются двумя основными качествами:

• Коэффициент усиления. От него зависит качество получаемого сигнала.
• Чувствительность. Имеет влияние на качество получаемого сигнала.

Обратите внимание! Все эти характеристики GSM-антенны измеряются в dBi. Чувствительность всегда обозначается со знаком минус, то есть ее значение отрицательное. Коэффициент усиления всегда положительный. Чем он выше, тем выше качество сигнала, передаваемого на модем через кабель.

Как сделать обычную внешнюю выносную антенну

Можно без проблем приобрести такую антенну в специализированном магазине, однако они стоят довольно дорого и имеют простую конструкцию. Чтобы не переплачивать, можно соорудить устройство самостоятельно.

В чем отличия между сетями 3G и 4G: особенности, преимущества и недостатки

В качестве усилительной тарелки можно использовать корпус от старого персонального компьютера. Потребуются ножницы для резки металла и кабель USB для контакта с усилителем. Все детали на чертеже выше, там указаны необходимые размеры и линии сгибов.

Обратите внимание! Если нет подходящей металлической части, то вполне подойдет картон или деревянный брусок, который требуется по периметру обвернуть фольгой.

Как сделать секторную антенну 4G

Усиление сигнала 3G модема своими руками — как сделать антенну

Для сборки потребуются следующие материалы:

• оцинкованное железо для создания панели (один лист с размерами 334×290 мм);
• для создания патчей четыре листа оцинкованного железа размерами 118×70,5 мм;
• медная проволока (диаметр 2 мм);
• медная фольга, желательно несколько больших кусков. Нужно вырезать окружность диаметром 21 мм;
• пенопласт для патчей;
• супер-клей.

Когда все материалы подготовлены, следует ознакомиться с чертежом конструкции.

Для создания устройства потребуется совершить следующие действия:

1. Продублировать чертеж на бумаге, при этом придерживаясь масштаба.
2. После чего на нее положить нарезанные патчи.
3. Далее при помощи паяльника закрепить куски проволоки к патчам.
4. Затем в основании пластины просверлить одно отверстие для крепления штекера основного кабеля и закрепить его.
5. Нарезать круги из пенопласта и приклеить их к местам для патчей.
6. На них приклеить конструкцию.

Антенна Харченко: как сделать и принцип работы

Антенна Харченко представляет собой одну из наиболее простейших по конструкции антенн для 4G. Она названа в честь ученого-изобретателя.

Детали, которые необходимы для создания:

• проволока;
• коаксиальный кабель;
• деревянная рейка;
• плоскогубцы, молоток, нож.

После подготовки материалов требуется провести расчет антенны. Для этого есть облегчающие работу специальные онлайн-калькуляторы.

Последовательность сборки:

1. Определение поляризации и частоты волны. Устройство должно быть линейным.
2. Создание биквадратного типа антенного устройства в виде зигзага из меди. Все элементы располагаются в углах. Для поляризации горизонтального типа восьмерка должна стоять стоймя. Если делать вертикальную поляризацию, то конструкция ложится на бок.
3. Расчет стороны квадрата по специальной формуле: длина волны, поделенная на четыре.
4. Создание конструкции овальной формы, которая должна быть стянута по центру поперек большей стороны. Бока не соприкасаются, но находятся в непосредственной близости друг к другу.
5. Подведение антенного кабеля к точкам сближения с обеих сторон. Потребуется заблокировать одно направление диаграммы, для чего монтируется плодный экран, изготовленный из меди, он будет находиться на удалении 0,175 мм от длины рабочей волны. Его следует насадить на оплетку кабеля.

Далее нужно протестировать антенну, подключив к модему.

Антенны для улучшения качества мобильного сигнала бывают разными. Они продаются в специализированных магазинах и легко собираются своими руками. Во втором случае качество интернет-соединения будет не хуже, зато позволит сэкономить средства.

Мобильный интернет всё же проигрывает домашнему в скорости. Не всегда абоненты находятся в стабильной зоне покрытия. Если сигнал слабый, скорость загрузки страниц будет низкой. Одно из решений — внешняя антенна к USB-модему. Её можно либо купить, либо сделать самостоятельно из подручных средств.

В каких случаях нужна антенна для модема

Антенна улучшит мобильный интернет, если на значке сигнала присутствуют два или вообще одно деление. Комплектующие внешней антенны будут улавливать сигнал там, где встроенная антенна этого сделать не может. Если сигнала вовсе нет, есть вероятность, что даже внешняя антенна окажется бессильной в вашем случае.

На многих модемах есть разъём сбоку для подключения кабеля от внешней антенны

Если проблема только в скорости — делений много, скорее всего, причина в том, что базовая станция оператора перегружена запросами от абонентов. Даже если вы установите антенну, скорость не увеличится. В этом случае рекомендуется сменить оператора или попробовать направить антенну на другую вышку компании.

Какие виды 3G/4G-антенн бывают

Антенны (как покупные, так и самодельные) разделяют на несколько видов в зависимости от нескольких показателей. Если говорить о способе установки, есть комнатные или уличные антенны. Последние более эффективные, так как они работают в открытом пространстве, где меньше всего помех. Они подойдут для тех абонентов, которые живут далеко от вышки.

Комнатные антенны не такие эффективные, как уличные

По принимающему сигналу антенны делят на широкополосные и узкополосные. Первые более функциональные — они способны принимать сигнал 2G и 3G, когда, к примеру, 4G не ловит.

Антенны делят также на направленные, всенаправленные и секторные. Последние два вида способны ловить сигнал сразу от нескольких вышек. Ещё различают обычные устройства и антенны MIMO — усовершенствованное оборудование сразу с двумя антеннами, которые принимают сигнал отдельно друг от друга, но передают сигнал модему одновременно. Они способны увеличить скорость и до 100 Мбит/с.

У антенны MIMO по сути два приёмника, отсюда и её эффективность

В зависимости от наличия в антенне усилителя устройства разделяют на активные и пассивные. Пассивные, где усилителя нет, не так сильно улучшают сигнал мобильной сети, как активные, но при этом их не нужно подключать к розетке (усилитель работает от электрической сети).

Изготовление антенны из жестяной банки

Плюс этой самодельной антенны — доступность. В каждом доме можно найти свободную жестяную банку — будь то от кофе или газированных напитков. Лучше, чтобы она была цилиндрической — без углов. Банка будет неким «слуховым аппартом» для волн. Они будут доходить до дна и отражаться от него. В итоге в банке будет образовываться стоячая волна.

Что нужно сделать с банкой, чтобы из неё получилась антенна:

1. Рассмотрим самый простой вариант — без использования проводов. Нужна только банка и модем. Снимаем крышку с банки. В стенке ближе ко дну делаем отверстие, чтобы в него поместился модем.
2. Размещаем модем в отверстии, чтобы задняя часть со встроенной антенной оказалась в банке.
3. Берём USB-удлинитель и через него подключаем модем к компьютеру. Модем с банкой ставим на подоконник или ближе к окну. Смотрим на количество делений и регулируем положение банки с модемом, чтобы максимально усилить сигнал.

   Вставьте модем в отверстие

Минус способа в том, что он подойдёт не для всех случаев, например, если вы живете на первом или втором этаже и ваш дом располагается далеко от вышки. Она может вам помочь, если проблемы с сигналом не слишком серьёзные. Таким образом, антенна простая в изготовлении, но не настолько эффективная, как, например, антенна Харченко.

Более сложная вариация баночной антенны — с металлическим коннектором внутри и проводом, который тянется от него:

1. В банке необходимо просверлить отверстие для коннектора. Лучше использовать коннектор с гайкой.
2. К коннектору нужно припаять штырь из куска медного провода, коннектор завинчивается в банку (надо проследить, чтобы у него был электрический контакт с внутренней стороной банки, т. к. иногда она бывает лакирована).
3. После этого останется только сделать шнур для подсоединения антенны к модему.

   Баночную антенну можно сделать с кабелем

Антенна из проволоки

Ещё один примитивный способ усилить угасающий сигнал мобильной сети — медная проволока. Ей нужно обмотать нижнюю часть модема, где находится внутренняя антенна. Где-то 20 – 30 см проволоки должны остаться свободными. Этот свободный кусок выгибаем — он должен находиться перпендикулярно модему, то есть вертикально. Размещаем модем с самодельной антенной на окне и подключаем её к ПК с помощью удлинителя.

Сделайте несколько витков вокруг модема и выпрямите кабель по вертикали

Удлинитель можно приобрести прямо с усилителем — это также поможет улучшить показатели.

Антенна Харченко (биквадрат): простая пошаговая инструкция

Учёный Харченко предложил эту модель рамочной антенны в 1961 году. Она использовалась как приёмник для ТВ-передач. Антенна очень эффективна — она выступает в роли и приёмника, и усилителя. Она широкополосная, способна увеличить мощность сигнала до 3 – 4 дБ при отсутствии рефлектора и до 8 – 9 дБ с рефлектором (металлической панелью, которая отражает сигнал). При этом не важно, 3G это или 4G.

Минус её в сложности изготовления по сравнению с предыдущими самодельными антеннами. Однако при должном желании справиться с её созданием сможет каждый:

1. Сначала изготовьте «восьмёрку» из монолитной проволоки сечением 4 мм². Квадраты должны быть максимально одинаковыми. Должна быть чёткая симметрия. Чтобы её добиться, перед сгибанием проведите разметку проволоки маркером. Поставьте затем пассатижи на разметку провода. Теперь нужно выгнуть провод под углом 90^о. Используйте угольник, чтобы добиться точного угла.

   Сделайте симметричную «восьмёрку» из медной проволоки

2. Возьмите алюминиевую пластину — толщина 22 мм. Общая площадь — 140 х 140 мм. Пластина будет отражателем (рефлектором). Сделайте отверстие в центре пластины (просверлите).
3. Закрепите «восьмёрку» прямо по центру рефлектора на расстоянии 3,6 см. Панель и проволока не должны соприкасаться.

   Закрепите антенну с помощью деревянных палочек по бокам

4. Просверлите в рефлекторе отверстия под хомуты, наденьте конструкцию на кронштейн (возьмите от спутниковой тарелки). Теперь нужно припаять кабель, пропустив его заранее через отверстие в пластине.

   От антенны проведите кабель к модему

5. Если у модема есть разъём для антенны, подключите кабель к нему через переходник.
6. Если разъёма нет, возьмите немного медной фольги. Сделайте колпак в соответствии с размерами модема. Закрепите кабель на колпаке (нужно припаять) и наденьте его на устройство.

   Если нет разъёма под антенну, используйте медную пластину для закрепления провода на модеме

7. После подключения антенны настройте сигнал — поворачивайте её, пока не получите максимальный результат в виде нескольких делений. Они отображаются в фирменной программе устройства или вашего провайдера, которая скачивается и устанавливается на компьютере для настройки подключения. Попробуйте разместить антенну под разными углами, например, под 45^о или 70^о.

Видео: как изготовить антенну Харченко

Другие варианты самодельных антенн

Идеи для самодельных антенн могут быть и такие:

1. Дуршлаг 4G. У каждого в доме есть простой алюминиевый дуршлаг. Нужно зафиксировать удлинитель USB на ручке посуды. К нему подключить модем — он в итоге должен быть в пределах круга чаши. Направляем дуршлаг на базовую станцию и ловим сигнал.

   Усилить сигнал можно с помощью обычного дуршага

2. Спутниковая антенна 3G/4G. Если у вас есть старая спутниковая антенна, пустите в ход её. Сигнал будет усилен значительно, так как антенна будет уличной. Уберите конвертер со штанги. На этом месте закрепите модем. Естественно, понадобится удлинитель USB — аккуратно протяните его до модема и подключите. Теперь направьте тарелку на вышку оператора. Для настройки нужно будет медленно вращать тарелку, чтобы достигнуть максимального эффекта.

   Спутниковую тарелку можно быстро переделать под антенну для 3G/4G

3. Антенна «Двойное кольцо». Метод похож на антенну Харченко. Он такой же эффективный, но здесь тоже придётся потрудиться, чтобы изготовить антенну.

   Чтобы собрать двойное кольцо, нужно взять четыре одинаковые круглые металлические пластины и одну большую панель из того же материала в качестве отражателя

Как протестировать изменения

Можно просто немного «посёрфить» в интернете, чтобы определить, улучшилась скорость или нет. Если вам нужны точные данные, измерьте скорость с помощью любого сервиса, например, через SpeedTest или «Яндекс.Интернетометр». Сделать это нужно до и после установки антенны на модем.

Переходим на сайт и запускаем процедуру. Оцените результат, когда процесс завершится. Повторите его несколько раз и высчитайте среднее значение — показатель и будет реальной скоростью.

Щёлкните по «Измерить» на сайте

Если вам нужна простая антенна, для изготовления которой не требуется особых навыков и знаний, сделайте проволочную или баночную антенну. Можно также взять вариант с дуршлагом или старой спутниковой антенной. Для более опытных подойдут способы посложнее — антенна Харченко или «Двойное кольцо».

Понадобятся кое-какие материалы.

Для создания 3G/4G антенны понадобится шпилька цельнорезьбовая М6 или М8 длиной 140 мм, тонкая жесть из любого металла, гайки под шпильку в количестве 12 штук, коаксиальный кабель длиной до 12 метров – 2 штуки. Также понадобится F-разъем для ТВ кабеля – 4 штуки и разъем Pigtail с переходником – 2 штуки.

Матчасть

Сразу поясним, что параметры сборки для антенн 3G и 4G отличаются. Вся суть в диапазоне частоты, которую использует оператор. Для этого следует взять телефон и выполнить поиск операторов сети. Среди многочисленных 2G сигналов следует искать нужный нам. Зная, какой именно оператор обеспечивает соответствующее покрытие, приобретаем подходящую SIM-карту. Ниже приведены схемы антенн-пушек для разных сигналов с характеристиками.

Сборка антенны

Ничего сложного нет.

При сборке антенны необходимо соблюдать точность, вплоть до последнего миллиметра. При этом ничего принципиально сложного в нем нет. Сначала следует вырезать из жести 6 дисков, как на рисунках. Идеальным материалом для этого станет листовая медь. Резать ее можно даже канцелярскими ножницами. Диаметр дисков должен составлять 100, 74, 54, 39, 39, и 39 мм (для антены 3G 2100 МГц). Однако прежде чем вырезать диски, лучше заблаговременно сделать центральные отверстия.

Такая антенна поможет.

На диске 74 мм сразу готовим отверстие для пайки жилы провода на расстоянии 11 мм от края. Здесь же будут крепиться оба коаксиальных провода для ТВ. Второе отверстие также делается с отступом в 11 мм и под углом 90 градусов относительно первого отверстия. Из пары обыкновенных телевизионных F разъемов нужно отломать выступающую часть и запрессовать ее на диске в 100 мм, как показано в видео ниже. Телекабеля крепятся к самому большому диску. После установки провода припаиваются. Приделываем к антенне ручку и останется только прикрепить к нашему проводу разъемы Pigtail.

Все просто.

Наглядно смотрим на процесс сборки в видеоматериале.

Видео

Используемые источники:

• https://vpautinu.com/antenny/dla-4g-modema
• https://itmaster.guru/nastrojka-interneta/routery-i-modemy/3g-antenna-svoimi-rukami.html
• https://www.kramola.info/vesti/neobyknovennoe/3g4g-antenna-svoimi-rukami-s-radiusom-ohvata-do-30-kilometrov

</ul>